[發明專利]用于控制向車輛座椅中的氣囊的加壓空氣供應的SMA閥組件

有效

• 申請號: 201710666316.8
• 申請日: 2017-08-07
• 公開（公告）號: CN107701731B
• 公開（公告）日: 2020-02-07
• 發明（設計）人: P·庫成洛克;M·茲榮;K·馬雷克;T·曲茲克瓦斯基
• 申請（專利權）人: 康斯博格汽車股份公司
• 主分類號: F16K1/00
• 分類號: F16K1/00;F16K31/02;B60N2/90
• 代理公司: 31100 上海專利商標事務所有限公司
• 代理人: 江漪

本發明涉及一種SMA閥組件，包括外殼(2,4)，外殼包含多個SMA閥和主印刷電路板；每個閥包括具有端口(14)的壓力腔室，每個壓力腔室包含：閥元件；SMA致動器，其適于在供應電能而啟動時移動閥元件遠離閥座；致動器印刷電路板；導線結構，其電連接壓力腔室內側的致動器印刷電路板與安置于外殼中壓力腔室外側的主印刷電路板；致動器印刷電路板和主印刷電路板為承載導線結構的共同的印刷電路板的部分，每個致動器印刷電路板部分由橋接印刷電路板部分連接到主印刷電路板部分，且每個壓力腔室具有開口以允許相應橋接印刷電路板部分穿過它延伸，開口設有凹穴，凹穴填充固化密封膠，以嵌入穿過它延伸的橋接印刷電路板部分并且密封壓力腔室的開口。

技術領域

本發明涉及一種SMA閥組件，其用于控制向車輛座椅中的可充脹囊的加壓空氣供應，包括：

外殼，外殼包含多個SMA閥、以及主印刷電路板，主印刷電路板承載用于操作SMA閥的電子部件和導線；

每個SMA閥包括壓力腔室，壓力腔室具有端口，每個壓力腔室包含：閥元件，其被偏壓到閑置位置，密封抵接于端口的閥座上；SMA致動器，其適于在通過供應電能而被啟動時移動閥元件遠離閥座；以及致動器印刷電路板，其用于安裝并且電連接SMA致動器；

導線結構，其將位于壓力腔室之內的致動器印刷電路板電連接到安置于外殼中在壓力腔室之外的所述主印刷電路板。

背景技術

機動車輛的駕駛員和乘客，特別在長距離駕駛時，常常經歷由于坐在車輛座椅中長時間靜態姿勢造成的不適感。這不僅讓人感覺到不舒服并且例如造成背疼，而且也可能會導致永久健康損傷，特別是對于專業駕駛員，例如出租車、卡車和公交車駕駛員而言。為了提供補救，汽車行業一段時間以來向車輛座椅提供可調整的腰部支承件和墊枕，并且在背椅中提供整合的按摩系統，整合的按摩系統是基于氣動致動。在座椅中的腰部支承件和墊枕通過向氣囊內供應加壓空氣使氣囊充脹而調整。在腰部支承件和墊枕到達其所希望的充脹狀態后，加壓空氣供應停止并且氣囊閉合。在按摩系統中，在座椅背部中的氣囊系列被相繼充脹和癟縮，以提供按摩效果。

這種例如用于車輛座椅的按摩系統公開于U.S.5,135,282A中。一系列氣囊沿著共同供應線安置，共同供應線從泵供應有加壓空氣。為了產生沿著從始于座椅背部下端的第一囊逐囊到座椅上端處的最后囊的氣囊系列的傳播順序充脹，提供多個可控制的閥和控制單元。原則上，在每個氣囊上游存在可控制的閥，以單獨地控制每個囊的充脹、癟縮，以及存在用于控制排氣的另外的閥。由于在按摩系統中的氣囊數量相當大，閥的數量相對應地較大。同樣，在具有可調整腰部支承件和墊枕的車輛座椅中，存在閥以打開氣囊進行充脹并且在所希望的充脹狀態下閉合囊。

在這種領域中使用的一種類型的可控制閥是所謂的SMA閥，其中SMA表示“形狀記憶合金”。SMA閥包括：外殼，外殼包括壓力腔室；在壓力腔室中作為閥元件的柱塞；彈簧，其將柱塞推壓到位于端口的閥座中的閉合位置以閉合該閥；以及致動器，其能作用于柱塞上，以使得致動器在啟動時在柱塞上施加力，這使柱塞遠離閥座移動到打開位置，并且只要致動器保持啟動就將其保持在那里。當柱塞遠離閥座移動時，加壓空氣流入到壓力腔室內，并且從那里流到出口，出口與待充脹的氣囊連通。在SMA閥的情況下，致動器包括由形狀記憶合金(SMA)制成的金屬絲，SMA絲連接到柱塞和固定于外殼中的部件。這種形狀記憶合金在閾值溫度下改變其微觀結構，以使得SMA線在超過閾值溫度時縮短。特別地，在室溫的SMA材料處于具有馬氏體性質的金屬狀態，而這種結構在約80℃的閾值溫度下轉變為奧氏體結構。由于這種轉變，SMA線縮短，其中縮短提供作用于柱塞上的力，使柱塞移動到打開位置。通過向SMA線選擇性地供應電力以將其加熱到閾值溫度并且將SMA線保持在這個溫度下持續所希望的啟動循環，控制SMA線的致動，之后，終止到SMA線的電力供應，以使SMA線冷卻到低于閾值溫度。