用于控制向车辆座椅中的气囊的加压空气供应的SMA阀组件制造技术

本发明专利技术涉及一种SMA阀组件，包括外壳(2,4)，外壳包含多个SMA阀和主印刷电路板；每个阀包括具有端口(14)的压力腔室，每个压力腔室包含：阀元件；SMA致动器，其适于在供应电能而启动时移动阀元件远离阀座；致动器印刷电路板；导线结构，其电连接压力腔室内侧的致动器印刷电路板与安置于外壳中压力腔室外侧的主印刷电路板；致动器印刷电路板和主印刷电路板为承载导线结构的共同的印刷电路板的部分，每个致动器印刷电路板部分由桥接印刷电路板部分连接到主印刷电路板部分，且每个压力腔室具有开口以允许相应桥接印刷电路板部分穿过它延伸，开口设有凹穴，凹穴填充固化密封胶，以嵌入穿过它延伸的桥接印刷电路板部分并且密封压力腔室的开口。

SMA valve assembly for controlling the pressurized air supply to the air bag in the seat of the vehicle

The present invention relates to a SMA valve assembly includes a housing (2,4), the shell comprises a plurality of SMA valve and the main printed circuit board; each valve including port (14) of the pressure chambers, each pressure chamber includes a valve element; SMA actuator, which is adapted to the power supply and start moving away from the valve element valve actuator; printed circuit board; the wire structure, the electric actuator main printed circuit board printed circuit board is connected with the pressure chamber inside the pressure chamber in the housing and resettlement outside of the actuator; printed circuit board and printed circuit board for printed circuit board bearing common wire structure parts, each part is connected with the actuator of printed circuit board bridged by the printed circuit board to the main part of the printed circuit board, and each pressure chamber has an opening to allow the corresponding bridging printed circuit board part is provided with an opening extending therethrough. A concave, concave hole is filled with a solidified sealant to embed the opening of a printed circuit board through which it extends and seals the pressure chamber.

【技术实现步骤摘要】
用于控制向车辆座椅中的气囊的加压空气供应的SMA阀组件
本专利技术涉及一种SMA阀组件，其用于控制向车辆座椅中的可充胀囊的加压空气供应，包括：外壳，外壳包含多个SMA阀、以及主印刷电路板，主印刷电路板承载用于操作SMA阀的电子部件和导线；每个SMA阀包括压力腔室，压力腔室具有端口，每个压力腔室包含：阀元件，其被偏压到闲置位置，密封抵接于端口的阀座上；SMA致动器，其适于在通过供应电能而被启动时移动阀元件远离阀座；以及致动器印刷电路板，其用于安装并且电连接SMA致动器；导线结构，其将位于压力腔室之内的致动器印刷电路板电连接到安置于外壳中在压力腔室之外的所述主印刷电路板。
技术介绍
机动车辆的驾驶员和乘客，特别在长距离驾驶时，常常经历由于坐在车辆座椅中长时间静态姿势造成的不适感。这不仅让人感觉到不舒服并且例如造成背疼，而且也可能会导致永久健康损伤，特别是对于专业驾驶员，例如出租车、卡车和公交车驾驶员而言。为了提供补救，汽车行业一段时间以来向车辆座椅提供可调整的腰部支承件和垫枕，并且在背椅中提供整合的按摩系统，整合的按摩系统是基于气动致动。在座椅中的腰部支承件和垫枕通过向气囊内供应加压空气使气囊充胀而调整。在腰部支承件和垫枕到达其所希望的充胀状态后，加压空气供应停止并且气囊闭合。在按摩系统中，在座椅背部中的气囊系列被相继充胀和瘪缩，以提供按摩效果。这种例如用于车辆座椅的按摩系统公开于U.S.5,135,282A中。一系列气囊沿着共同供应线安置，共同供应线从泵供应有加压空气。为了产生沿着从始于座椅背部下端的第一囊逐囊到座椅上端处的最后囊的气囊系列的传播顺序充胀，提供多个可控制的阀和控制单元。原则上，在每个气囊上游存在可控制的阀，以单独地控制每个囊的充胀、瘪缩，以及存在用于控制排气的另外的阀。由于在按摩系统中的气囊数量相当大，阀的数量相对应地较大。同样，在具有可调整腰部支承件和垫枕的车辆座椅中，存在阀以打开气囊进行充胀并且在所希望的充胀状态下闭合囊。在这种领域中使用的一种类型的可控制阀是所谓的SMA阀，其中SMA表示“形状记忆合金”。SMA阀包括：外壳，外壳包括压力腔室；在压力腔室中作为阀元件的柱塞；弹簧，其将柱塞推压到位于端口的阀座中的闭合位置以闭合该阀；以及致动器，其能作用于柱塞上，以使得致动器在启动时在柱塞上施加力，这使柱塞远离阀座移动到打开位置，并且只要致动器保持启动就将其保持在那里。当柱塞远离阀座移动时，加压空气流入到压力腔室内，并且从那里流到出口，出口与待充胀的气囊连通。在SMA阀的情况下，致动器包括由形状记忆合金(SMA)制成的金属丝，SMA丝连接到柱塞和固定于外壳中的部件。这种形状记忆合金在阈值温度下改变其微观结构，以使得SMA线在超过阈值温度时缩短。特别地，在室温的SMA材料处于具有马氏体性质的金属状态，而这种结构在约80℃的阈值温度下转变为奥氏体结构。由于这种转变，SMA线缩短，其中缩短提供作用于柱塞上的力，使柱塞移动到打开位置。通过向SMA线选择性地供应电力以将其加热到阈值温度并且将SMA线保持在这个温度下持续所希望的启动循环，控制SMA线的致动，之后，终止到SMA线的电力供应，以使SMA线冷却到低于阈值温度。适合于气动按摩和腰部支承的SMA阀组件公开于WO2015/086088Al中，并且是权利要求1的前序的基础。这种布置在图1的截面图中示意性地示出，图1展示了SMA阀组件的一个SMA阀。SMA阀组件包括阀外壳2，在阀外壳2中平行地布置多个SMA阀。每个SMA阀包括压力腔室10，压力腔室10具有端口12，其中每个压力腔室10包含阀元件16，阀元件16可动地悬置于压力腔室中。阀元件16被偏压到闲置位置，密封地抵靠于端口12的阀座上。阀元件16由平行四边形悬架来悬置，平行四边形悬架包括两个平行的连杆18，每个连杆由铰链连接到阀元件并且由另一铰链连接到安装杆。铰链是实心铰链或挠曲铰链。阀元件16、连杆18、铰链19和安装杆20由塑料一体地形成为一个部件，例如通过注射模制形成，如图2所示。图2示出了如在WO2015/086088Al中所描述的用于SMA阀的致动器的透视图，其中图2示出了平行布置的两个致动器。SMA线21连接到阀元件16并且连接到致动器印刷电路板22。致动器印刷电路板22用于安装致动器，并且包括用于向SMA线供应电流的导线。当电流供应到SMA线21时，其被加热超过其转变温度，于是，其缩短并且拉回阀元件16，使得密封末端部分17远离在端口处的阀座移动，以打开阀；在这个状态，由泵供应到端口的加压空气流入到压力腔室内并且从那里流到出口，出口由管连接到气囊，气囊将由阀选择性地充胀。阀元件16和一体形成的悬架18、19、20以及SMA线21形成SMA致动器。致动器印刷电路板22位于压力腔室10中，并且除了用于向SMA线供应电力的导线(导体)之外，还包括导电接触表面。导电接触表面被布置成使得当阀元件16到达其打开位置时，其由布置于SMA致动器上的导线接触。在致动器上的导线与致动器PCB22上的导电接触表面的接触使电路闭合，这由控制单元检测到。当检测到接触时，由控制单元减小向SMA线的电力供应，因为在快速加热SMA线之后，需要更少的电力来维持SMA线处于高于阈值温度的其温度。如图1所示，致动器印刷电路板22和安装于致动器印刷电路板22上的致动器完全安置于SMA阀的压力腔室10内(当SMA阀打开时在压力下的区域以阴影线示出)。在压力腔室之外但在外壳2的其余内部中，安置主印刷电路板30，主印刷电路板30承载导线和电子部件，导线和电子部件用来控制多个SMA阀的操作。致动器印刷电路板22和主印刷电路板30由压配的各销24(图1)和由导线结构(在图1中未示出)连接，导线结构提供在致动器印刷电路板22与主印刷电路板30之间的电连接。电导线结构在图2的右侧示出。压配的各销24和导线结构的导线穿过每个压力腔室中的开口延伸。具有在那里穿过延伸的销和导线的开口由密封胶26密封。在外壳的端部，附连有插座(插口)32以用于插入连接器销，以将其连接到印刷电路板30上的导线。这种SMA阀组件的设计是复杂的，因为其包括多个单独致动器印刷电路板。致动器印刷电路板中的每一个单独地电气地和机械地连接到压力腔室之外的主印刷电路板。而且，需要若干外壳部分，诸如外壳2和第一盖子4和第二盖子6，如图1所示。致动器印刷电路板、主印刷电路板必须单独地组装并且机械地和电气地连接，之后，必须组装外壳2和覆盖压力腔室的一侧的第一盖子4和覆盖外壳2的包含主印刷电路板的区域的第二盖子。最后，必须附连插座32，该插座被布置成用于插入塞件连接器，以电连接主印刷电路板。专利技术的公开本专利技术的目的在于通过减少需要组装的部件数量来改进如上文所描述的SMA阀的设计，并且提供组装这种SMA阀组件的方法。这个目的由包括权利要求1的特征的SMA阀组件和包括权利要求10的特征的方法来实现。SMA阀组件的优选实施例在根据权利要求的权利要求1中陈述，并且优选组装方法在根据权利要求10的权利要求中限定。根据本专利技术，致动器印刷电路板和主印刷电路板形成为承载导线结构的共同的印刷电路板，其中每个致动器印刷电路板部分由桥接印刷电路板部分连接到主印刷电路板部分。每个压力腔室具有本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种SMA阀组件，所述SMA阀组件用于控制至车辆座椅中的可充胀囊内的加压空气供应，包括外壳(2,4)，所述外壳包含多个SMA阀、以及主印刷电路板，所述主印刷电路板承载用于操作所述SMA阀的电子部件和导线；每个SMA阀包括压力腔室(10)，所述压力腔室具有端口(14)，每个压力腔室包含：阀元件(16)，其被偏压到闲置位置，密封抵接于所述端口的阀座上；SMA致动器(18,19,20,21)，其适于在通过供应电能而启动时移动所述阀元件(16)远离所述阀座；以及致动器印刷电路板，其用于安装并且电连接所述SMA致动器；导线结构，其将位于所述压力腔室之内的所述致动器印刷电路板与安置于所述外壳中在所述压力腔室之外的所述主印刷电路板电连接；其特征在于，所述致动器印刷电路板和所述主印刷电路板为承载所述导线结构的共同的印刷电路板(42,44,46)的各部分，其中每个致动器印刷电路板部分(42)由桥接印刷电路板部分(44)连接到所述主印刷电路板部分(46)，并且每个压力腔室具有开口(52)，以允许相应的桥接印刷电路板部分(44)穿过它延伸，所述开口设有凹穴(54)，所述凹穴填充有固化的密封胶(58)，以使穿过它延伸的所述桥接印刷电路板部分嵌入，并且密封所述压力腔室的所述开口(52)。...

【技术特征摘要】
2016.08.08 EP 16183177.11.一种SMA阀组件，所述SMA阀组件用于控制至车辆座椅中的可充胀囊内的加压空气供应，包括外壳(2,4)，所述外壳包含多个SMA阀、以及主印刷电路板，所述主印刷电路板承载用于操作所述SMA阀的电子部件和导线；每个SMA阀包括压力腔室(10)，所述压力腔室具有端口(14)，每个压力腔室包含：阀元件(16)，其被偏压到闲置位置，密封抵接于所述端口的阀座上；SMA致动器(18,19,20,21)，其适于在通过供应电能而启动时移动所述阀元件(16)远离所述阀座；以及致动器印刷电路板，其用于安装并且电连接所述SMA致动器；导线结构，其将位于所述压力腔室之内的所述致动器印刷电路板与安置于所述外壳中在所述压力腔室之外的所述主印刷电路板电连接；其特征在于，所述致动器印刷电路板和所述主印刷电路板为承载所述导线结构的共同的印刷电路板(42,44,46)的各部分，其中每个致动器印刷电路板部分(42)由桥接印刷电路板部分(44)连接到所述主印刷电路板部分(46)，并且每个压力腔室具有开口(52)，以允许相应的桥接印刷电路板部分(44)穿过它延伸，所述开口设有凹穴(54)，所述凹穴填充有固化的密封胶(58)，以使穿过它延伸的所述桥接印刷电路板部分嵌入，并且密封所述压力腔室的所述开口(52)。2.根据权利要求1所述的SMA阀组件，其特征在于，所述外壳包括两个外壳部分(2,4)，所述两个外壳部分(2,4)在平行于所述共同的印刷电路板(42,44,46)的所述平面的平面中连结；所述压力腔室由分隔壁(50,51)限定，所述分隔壁一体地形成于所述外壳部分之内；并且每个压力腔室的所述开口(52)由在使所述压力腔室与所述外壳的其余内部分隔开的分隔壁(51)中的凹部限定，其中每个凹部具有比所述相关联的桥接印刷电路板部分(44)的宽度大的宽度，并且其中所述相关联的凹穴(54)被布置成邻近所述凹部，以使得当填充有固化的密封胶时，所述密封胶完全覆盖并且密封所述凹部的开口区域。3.根据权利要求2所述的SMA阀组件，其特征在于，设有在所述外壳中纵向延伸的平行的分隔壁(50)、以及至少一个横向延伸的分隔壁(51)，所述纵向延伸的分隔壁(50)分隔相邻各压力腔室，所述横向延伸的分隔壁将所述压力腔室与所述外壳的其余内部分隔开。4.根据权利要求3所述的SMA阀组件，其特征在于，设有两个平行的横向延伸的分隔壁(51)，所述两个平行的横向延伸的分隔壁具有对准的凹部作为用于接纳桥接印刷电路板部分(44)的开口(52)，其中在所述开口(52)周围的区域中、在所述两个横向延伸的分隔壁(51)之间的空间限定密封胶凹穴(54)。5.根据权利要求2至4中任一项所述的SMA阀组件，其特征在于，所述两个外壳部分包括外壳部分(2)和盖子(4)，所述外壳部分(2)在一侧敞开并且包括用于限定多个压力腔室的一体形成的分隔壁(50,51)，其中所述盖子(4)连接到所述外壳侧壁和分隔壁(50,51)，以限定所述多个压力腔室和所述外壳的其余内部。6.根据权利要求5所述的SMA阀组件，其特征在于，所述分隔壁(50,51)的所述上边缘从相邻的桥接印刷电路板部分(44)之间的间隙(43)突出。7.根据权利要求6所述的SMA阀组件，其特征在于，所述外壳部分(2)和所述盖子(4)由塑料制成，并且所述盖子(4)通过焊接而连接到所述外壳侧壁的上边缘和所述分隔壁(50,51)的上边缘。8.根据权利要求5至7中任一项所述的SMA阀组件，其特征在于，所述盖子(4)形成有向外延伸的凹坑(4')，所述凹坑(4')被布置成使得当所述盖子安装到所述外壳部分时，所述凹坑中的每一个在所述分隔壁(51)的所述开口处与桥接印刷电路板部分(44)相邻安置，并且形成用于接纳可固化密封剂的所述凹穴的一部分，其中所述分隔壁(51)的所述开口(52)接纳所述桥接印刷电路板部分。9.根据权利要求5至7中任一项所述的SMA阀组件，其特征在于，所述外壳部分(2)和所述盖子(4)在一端处设有一体形成的插座部分(3,5)，当所述盖子(4)安装到所述外壳部分(2)时，所述一体形成的插座部分(3,5)一起形成插座，以接纳连接器，所述连接器用于将它连接到所述共同的印刷电路板(42,44,46)。10.一种组装根据权利要求1所述的SMA阀组件的方法，包括：提供外壳(2,4)，所述外壳包含多个SMA阀、以及主印刷电路板，所述主印刷电路板承载用于操作所述SMA阀的电子部件和导线；每个SMA阀包括压力...

【专利技术属性】
技术研发人员：P·库成洛克，M·兹荣，K·马雷克，T·曲兹克瓦斯基，
申请(专利权)人：康斯博格汽车股份公司，
类型：发明
国别省市：波兰,PL