[发明专利]部件的机械致动的控制装置

说明书

本发明涉及一种用于部件的机械致动的具有致动器(5)的控制装置(1)，其中所述致动器(5)由电动机(3)驱动。所述控制装置(1)包括回位弹簧(8)，其在所述电动机(3)失效情况下使所述致动器(5)转移到开始位置，其中，所述回位弹簧(8)安装在控制装置(1)中，使得所述回位弹簧(8)以预定最小恢复力对所述致动器(5)施加预应力使其进入所述开始位置。

技术领域

本申请涉及一种部件的机械致动的控制装置和一种用于安装这种控制装置的方法。

背景技术

这种控制装置常具有壳体，壳体中布置具有驱动轴的电动机，其中，设置在壳体外布置的致动器用于与待致动的部件联接。壳体中布置齿轮机构，齿轮机构以驱动方式将驱动轴连接到输出轴，输出轴以抗扭方式连接到致动器并穿透壳体，其中在壳体中布置回位弹簧，回位弹簧在电动机失效的情况下使致动器移动到开始位置。

这样的控制装置例如用于机动运载工具领域中，作为致动器用于涡轮增压器或进气歧管应用中，其中设置叶片或瓣(klappe)控制装置作为待致动的部件，该控制装置包括至少一个可动地安装的叶片或瓣，以改变机动运载工具的流体导通线路中能够供流动通过的截面。

使用回位弹簧具有如下优点：在电动机失效的情况下，控制装置的致动器移动到预定的开始位置，从而实现待致动的部件的明确限定状态或相应的失效安全位置。为了将控制装置的致动器从预定开始位置转移到预定最终位置，从开始位置直到最终位置的电动机除了致动所述部件以外，还必须另外克服回位弹簧的弹性恢复力，因而必须相应地设计。

由于弹性恢复力正比于回位弹簧(例如具有大致恒定弹簧刚度的回位弹簧)的偏移或相应长度变化，并用于控制装置中，因而电动机必须被设计为使其可克服致动器在最终位置时(在此其达到最大值)的弹性力。

为能够经济合理地制造适合的回位弹簧，回位弹簧的特定参数必须在制造调节时核准。例如，对于以预定弹簧刚度制造回位弹簧，处于无应力中性状态下的相应回位弹簧的长度也必须核准。在控制装置中，这类弹簧以固定尺寸使用在在安装位置中，从而通过处于无应力的中性状态下的回位弹簧的长度变化，相应的回位弹簧在其安装位置经受不同的偏移。由此，弹性恢复力在预定开始位置有所不同。由于回位弹簧被制造为使其具有恒定弹簧刚度，因而弹性恢复力在预定最终位置也有所不同。在预定开始位置和在预定最终位置的弹性恢复力的典型分布由于制造调节而位于超过10％的区域中。因此，具有这种相应弹性力分布的控制装置可将致动器完全转移到预定最终位置，电动机被设计为使得：由于所述分布所致的发生的最大弹性力在预定最终位置被克服。因此，例如，电动机、驱动轴和相关联的轴承在很多情况下尺寸过大。

发明内容

本发明基于的问题在于提出一种在引言中所指类型的控制装置，其中避免控制装置的部件的尺寸过大，因而以更有利价格制造控制装置成为可能。

此问题根据本发明通过独立权利要求的主题解决。有利的实施例是从属权利要求的主题。

本发明基于以下总体构思：在壳体中的回位弹簧的安装位置取决于其在无应力中性状态下的长度，由此在预定开始位置和预定最终位置实现弹性恢复力的分布的平衡。在此，回位弹簧安装到壳体中而使其以预定最小恢复力对致动器施加预应力而进入开始位置。对此，不仅设置具有固定尺寸的单个安装位置，而且可例如设置具有可变尺寸的安装位置和/或相应具有不同尺寸的多个可能的安装位置。因此，相应的回位弹簧可安装到安装位置，在此所获得的回位弹簧的偏移选自无应力的中性状态，从而实现预定的最小恢复力。由于在预定最终位置的弹性恢复力大致总是相同，因而根据本发明的控制装置的部件可优化设置尺寸，使得控制装置的整个结构具有较小重量并由此更紧凑。因此，避免控制装置尺寸过大，因而还实现制造成本和材料成本的减小。