DE102018201444A1 - Actuator unit for actuating a valve - Google Patents

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Norbert Seltner
Michael Beuschel
Stefan Bauer
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Conti Temic Microelectronic GmbH
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    • F03G7/065Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using expansion or contraction of bodies due to heating, cooling, moistening, drying or the like using a shape memory element

Abstract

Es ist eine Aktuatoreinheit (AE) zum Betätigen eines Ventils (V) für eine pneumatische Verstelleinrichtung (PV) eines Fahrzeugsitzes (FZS) offenbart. Die Aktuatoreinheit (AE) umfasst eine Leiterplatte (LP) mit einem Betätigungsabschnitt (BA) zum Betätigen des Ventils (V) und ein Formgedächtnislegierungselement (SMA), das mit dem Betätigungsabschnitt (BA) gekoppelt ist und bei Zufuhr von elektrischer Energie derart verformbar ist, dass der Betätigungsabschnitt (BA) zum Betätigen des Ventils (V) bewegt wird.An actuator unit (AE) for actuating a valve (V) for a pneumatic adjustment device (PV) of a vehicle seat (FZS) is disclosed. The actuator unit (AE) comprises a printed circuit board (LP) having an actuation section (BA) for actuating the valve (V) and a shape memory alloy element (SMA) which is coupled to the actuation section (BA) and is deformable when electrical energy is supplied, the operating portion (BA) is moved to actuate the valve (V).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Aktuatoreinheit zum Betätigen eines Ventils für eine pneumatische Verstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes. Ferner betrifft die vorliegende Erfindung ein Ventil mit einer derartigen Aktuatoreinheit.The present invention relates to an actuator unit for actuating a valve for a pneumatic adjusting device of a vehicle seat. Furthermore, the present invention relates to a valve with such actuator unit.

In modernen Fahrzeugsitzen befinden sich mit einem Druckmittel, insbesondere mit einem gasförmigen Druckmittel, wie Druckluft, befüllbare Fluidkammern als Stellelemente im Bereich der Sitzfläche bzw. Sitzlehne (zusammen auch als Sitzanlagefläche bezeichnet). Derartige Fluidkammern können über eine jeweilige Druckmittelleitung mit dem Druckmittel versorgt werden. Durch das Befüllen bzw. Entleeren einer jeweiligen Fluidkammer mit Druckmittel wird deren Volumen vergrößert bzw. verkleinert, so dass dadurch die Eigenschaften der Sitzanlagefläche, insbesondere deren Kontur, verändert werden können. Zur Befüllung der jeweiligen Fluidkammer mit Druckmittel wird das Druckmittel zunächst von einer Druckmittelquelle beispielsweise von einem Kompressor bzw. einer Verdichtereinheit erzeugt und über ein Ventil eines Steuergeräts zu einer jeweiligen Fluidkammer gesteuert geführt.In modern vehicle seats are with a pressure medium, in particular with a gaseous pressure medium, such as compressed air, fillable fluid chambers as adjusting elements in the region of the seat or seat back (together referred to as Sitzanlagefläche). Such fluid chambers can be supplied via a respective pressure medium line with the pressure medium. By filling or emptying a respective fluid chamber with pressure medium whose volume is increased or decreased, so that thereby the properties of the seat bearing surface, in particular its contour, can be changed. For filling the respective fluid chamber with pressure medium, the pressure medium is first generated by a pressure medium source, for example by a compressor or a compressor unit and controlled via a valve of a control device to a respective fluid chamber.

Häufig werden als Aktuatoreinheit zum Betätigen von derartigen Ventilen Formgedächtnislegierungselemente (auch bekannt als shape memory alloy Elemente = SMA-Elemente) verwendet. Die Formgedächtnislegierungselemente werden durch Zufuhr von elektrischer Energie, insbesondere elektrischem Strom, erwärmt, wodurch die Formgedächtnislegierungselemente eine Formveränderung erfahren. Bei der Beendigung der Zufuhr von elektrischer Energie kühlen die Formgedächtnislegierungselemente ab und kehren wieder in ihre ursprüngliche Form zurück.Frequently, shape memory alloy elements (also known as shape memory alloy elements = SMA elements) are used as the actuator unit for actuating such valves. The shape memory alloy elements are heated by supplying electrical energy, in particular electric current, whereby the shape memory alloying elements undergo a shape change. Upon completion of the supply of electrical energy, the shape memory alloy elements cool and return to their original shape.

Diese Formveränderung der Formgedächtnislegierungselemente kann genutzt werden, um beispielsweise ein Ventil zu betätigen. Hierzu ist das Formgedächtnislegierungselement typischerweise elektrisch und mechanisch mit einer Leiterplatte verbunden und mit einem bewegbaren Aktuatorelement gekoppelt, das zum Öffnen und Schließen eines Fluidanschlusses des Ventils dient.This change in shape of the shape memory alloy elements can be used, for example, to operate a valve. For this purpose, the shape memory alloy element is typically electrically and mechanically connected to a printed circuit board and coupled to a movable actuator element which serves to open and close a fluid connection of the valve.

Es hat sich jedoch gezeigt, dass die Verwendung eines Formgedächtnislegierungselements zusammen mit einem separaten Aktuatorelement insbesondere bei der Montage des Ventils aufwändig und kostenintensiv ist, da das Aktuatorelement passgenau und präzise im Ventil angeordnet und mit dem Formgedächtnislegierungselement aufwändig verbunden werden muss.However, it has been shown that the use of a shape memory alloy element together with a separate actuator element, in particular during assembly of the valve, is complicated and cost-intensive, since the actuator element has to be arranged accurately and precisely in the valve and has to be complexly connected to the shape memory alloy element.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Aktuatoreinheit zum Betätigen eines Ventils zu schaffen, bei der mit minimiertem verfahrens- und vorrichtungstechnischem Aufwand auf die Verwendung eines separaten Aktuatorelements verzichtet werden kann.The object of the present invention is thus to provide an actuator unit for actuating a valve, in which it is possible to dispense with the use of a separate actuator element with minimal procedural and device complexity.

Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is solved by the subject matters of the independent claims. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Aktuatoreinheit zum Betätigen eines Ventils für eine pneumatische Verstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes geschaffen. Die Aktuatoreinheit weist eine Leiterplatte mit einem Betätigungsabschnitt zum Betätigen des Ventils und ein Formgedächtnislegierungselement auf, das mit dem Betätigungsabschnitt gekoppelt ist und bei Zufuhr von elektrischer Energie derart verformbar ist, dass der Betätigungsabschnitt zum Betätigen des Ventils bewegt wird. Indem der Betätigungsabschnitt zum Betätigen des Ventils in der Leiterplatte integriert ist, ist es nicht länger notwendig, ein separates Aktuatorelement zum Betätigen des Ventils vorzusehen. Durch den in der Leiterplatte integrierten Betätigungsabschnitt kann somit eine Aktuatoreinheit mit minimiertem verfahrens- und vorrichtungstechnischen Aufwand geschaffen werden.According to a first aspect of the invention, an actuator unit for actuating a valve for a pneumatic adjusting device of a vehicle seat is provided. The actuator unit has a printed circuit board with an actuating portion for actuating the valve and a shape memory alloy member which is coupled to the actuating portion and is deformable upon supply of electrical energy such that the actuating portion for actuating the valve is moved. By incorporating the operating portion for actuating the valve in the printed circuit board, it is no longer necessary to provide a separate actuator element for actuating the valve. By means of the operating section integrated in the printed circuit board, it is thus possible to provide an actuator unit with minimized procedural and technical complexity.

Gemäß einer Ausgestaltung der Aktuatoreinheit ist der Betätigungsabschnitt durch eine in der Leiterplatte vorhandene Ausnehmung definiert. Die Ausnehmung trennt den Betätigungsabschnitt von der restlichen Leiterplatte ab. Dadurch ist der Betätigungsabschnitt in der Leiterplatte integriert. Die Ausnehmung kann beispielsweise ein einfacher Schlitz sein, der einen Bereich der Leiterplatte von der restlichen Leiterplatte trennt. Die Ausnehmung kann aber auch in Form eines Us oder Vs sein und einen Bereich der Leiterplatte zumindest teilweise einschließen. Der von der Ausnehmung zumindest teilweise eingeschlossene Bereich bildet dann den Betätigungsabschnitt der Leiterplatte. Indem der Betätigungsabschnitt durch eine in der Leiterplatte vorhandene Ausnehmung definiert ist, kann auf einfache Weise ein Betätigungsabschnitt in der Leiterplatte geschaffen werden.According to one embodiment of the actuator unit, the actuating section is defined by a recess present in the printed circuit board. The recess separates the actuating portion from the rest of the printed circuit board. As a result, the operating portion is integrated in the circuit board. For example, the recess may be a simple slot separating a portion of the circuit board from the remainder of the circuit board. The recess may also be in the form of a Us or Vs and at least partially enclose a region of the circuit board. The at least partially enclosed by the recess area then forms the operating portion of the circuit board. By the actuating portion is defined by a present in the circuit board recess, an operating portion can be created in the circuit board in a simple manner.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Aktuatoreinheit ist das Formgedächtnislegierungselement mit dem Betätigungsabschnitt ausschließlich mechanisch verbunden. Beispielsweise ist es denkbar, dass das Formgedächtnislegierungselement ein Draht ist, dessen beide Enden auf der Leiterplatte elektrisch und mechanisch verbunden sind und in Form einer Schlinge mit dem Betätigungsabschnitt mechanisch gekoppelt sind. Durch dieser Ausgestaltung kann der Betätigungsabschnitt ohne elektrische Leitungsbahnen bzw. Kontakte zur Energieversorgung des Formgedächtnislegierungselements ausgebildet sein, was die Herstellungs- und Fertigungskosten weiter reduziert.According to a further embodiment of the actuator unit, the shape memory alloy element is exclusively mechanically connected to the actuating section. For example, it is conceivable that the shape memory alloy element is a wire whose two ends are electrically and mechanically connected to the circuit board and are mechanically coupled in the form of a loop with the actuating portion. By means of this configuration, the actuating section can be provided without electrical conduction paths or contacts for supplying energy to the shape memory alloy element be formed, which further reduces the manufacturing and manufacturing costs.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Aktuatoreinheit ist es jedoch auch denkbar, dass das Formgedächtnislegierungselement elektrisch und mechanisch mit dem Betätigungsabschnitt verbunden ist. In dieser Ausgestaltung weist der Betätigungsabschnitt elektrische Leitungsbahnen bzw. Kontakte zur Energieversorgung des Formgedächtnislegierungselements auf. Wenn das Formgedächtnislegierungselement beispielsweise ein Formgedächtnislegierungsdraht ist, dann können ein Ende des Drahtes mit dem Befestigungsabschnitt und das andere Ende des Drahtes mit der restlichen Leiterplatte verbunden sein. Dadurch ist eine besonders einfache Herstellung der Aktuatoreinheit möglich.However, according to a further embodiment of the actuator unit, it is also conceivable that the shape memory alloy element is electrically and mechanically connected to the actuating portion. In this embodiment, the actuation section has electrical conduction paths or contacts for supplying energy to the shape memory alloy element. For example, if the shape memory alloy element is a shape memory alloy wire, then one end of the wire may be connected to the attachment portion and the other end of the wire may be connected to the remainder of the circuit board. As a result, a particularly simple production of the actuator unit is possible.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Aktuatoreinheit weist die Leiterplatte neben dem Betätigungsabschnitt einen Hauptabschnitt auf, der mit dem Betätigungsabschnitt über einen Verformungsabschnitt verbunden ist. Der Verformungsabschnitt weist dabei eine geringere Steifigkeit als der Hauptabschnitt und/oder der Betätigungsabschnitt auf. Wenn beispielsweise, wie zuvor beschrieben, der Betätigungsabschnitt durch eine schlitzförmige Ausnehmung in der Leiterplatte gebildet ist, kann der von der schlitzförmige Ausnehmung umrandete Teil der Leiterplatte als Betätigungsabschnitt verwendet werden und der übrige Teil der Leiterplatte als Hauptabschnitt beispielsweise zum Befestigen in einem Ventilgehäuse verwendet werden. Da der Betätigungsabschnitt mit dem Hauptabschnitt über einen Verformungsabschnitt verbunden ist, der eine geringere Steifigkeit als der Hauptabschnitt und/oder der Betätigungsabschnitt aufweist, ist es möglich, den Betätigungsabschnitt relativ zum Hauptabschnitt zu bewegen, um das Ventil zu betätigen.In accordance with a further embodiment of the actuator unit, the printed circuit board has, in addition to the actuating section, a main section which is connected to the actuating section via a deformation section. The deformation section has a lower rigidity than the main section and / or the operating section. For example, as described above, when the operating portion is formed by a slit-shaped recess in the printed circuit board, the portion of the printed circuit board bordered by the slit-shaped recess may be used as the operating portion and the remaining portion of the printed circuit board may be used as the main portion, for example, for mounting in a valve body. Since the operating portion is connected to the main portion via a deforming portion having a lower rigidity than the main portion and / or the operating portion, it is possible to move the operating portion relative to the main portion to actuate the valve.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist der Verformungsbereich eine steifigkeitgeschwächte Zone auf, um die gewünschte (geringere) Steifigkeit zu erzielen. Beispielsweise kann die steifigkeitgeschwächte Zone durch eine Materialausnehmung in der Leiterplatte (beispielsweise in Form von kleinen Bohrungen) erreicht werden. Es ist jedoch auch möglich, dass die steifigkeitgeschwächte Zone durch die Verwendung eines Weichmachers erreicht wird. Auch ist es denkbar, dass die steifigkeitgeschwächte Zone ein anderes, insbesondere weicheres Material, als der Hauptabschnitt und/oder der Betätigungsabschnitt aufweist, bspw. Kautschuk oder ein flexibles Polymer.According to a preferred embodiment, the deformation region has a stiffness-weakened zone in order to achieve the desired (lower) stiffness. For example, the stiffness-weakened zone can be achieved by a material recess in the printed circuit board (for example in the form of small holes). However, it is also possible that the stiffness weakened zone is achieved by the use of a plasticizer. It is also conceivable that the stiffness-weakened zone has a different, in particular softer, material than the main section and / or the actuating section, for example rubber or a flexible polymer.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die steifigkeitgeschwächte Zone in Form einer Nut ausgebildet, die speziell dazu eingerichtet ist, eine leichtgängige Bewegbarkeit des Betätigungsabschnitts relativ zum Hauptabschnitt zu ermöglichen. Falls die Leiterplatte eine Leiterplatte mit einer zusätzlichen flexiblen Schicht (bspw. einer Polyamidschicht oder einer Polyamidfolie) ist, dann kann die Nut dergestalt ausgebildet sein, dass sie bis zu dieser flexiblen Schicht reicht. Die Flexibilität der flexiblen Schicht kann dann einerseits dazu verwendet werden, die gewünschte (geringere) Steifigkeit im Verformungsbereich zu erzielen und andererseits die Bewegbarkeit des Betätigungsabschnitts zu erhöhen.In a particularly preferred embodiment, the stiffness weakened zone is formed in the form of a groove, which is specially adapted to allow a smooth mobility of the actuating portion relative to the main portion. If the circuit board is a circuit board having an additional flexible layer (eg, a polyamide layer or a polyamide film), then the groove may be formed to extend to that flexible layer. The flexibility of the flexible layer can then be used, on the one hand, to achieve the desired (lower) stiffness in the deformation region and, on the other hand, to increase the mobility of the actuating section.

Ferner ist es denkbar, dass der Betätigungsabschnitt eine geringere Dicke als der Hauptabschnitt aufweist. Dadurch wird die Flexibilität des Betätigungsabschnitts erhöht bzw. die Steifigkeit des Betätigungsabschnitts verringert, so dass die Bewegbarkeit des Betätigungsabschnitts erleichtert wird.Furthermore, it is conceivable that the actuating portion has a smaller thickness than the main portion. Thereby, the flexibility of the operating portion is increased or the rigidity of the operating portion is reduced, so that the mobility of the operating portion is facilitated.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist das Formgedächtnislegierungselement ein Formgedächtnislegierungsdraht, dessen eines Ende mit dem Hauptabschnitt und dessen anderes Ende mit dem Betätigungsabschnitt verbunden ist. Durch diese Ausgestaltung kann das Formgedächtnislegierungselement auf einfache Weise mit der Leiterplatte bzw. dessen Hauptabschnitt und dessen Betätigungsabschnitt elektrisch sowie mechanisch verbunden werden.According to another preferred embodiment, the shape memory alloy element is a shape memory alloy wire having one end connected to the main portion and the other end connected to the operation portion. With this configuration, the shape memory alloy element can be electrically and mechanically connected in a simple manner to the printed circuit board or its main section and its actuating section.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Aktuatoreinheit umfasst die Aktuatoreinheit eine Endlagendetektionsvorrichtung, die eine über einen vorbestimmten Schwellenwert hinausgehende Bewegung des Betätigungsabschnitts detektiert. Die Verwendung einer Endlagendetektionsvorrichtung kann dazu verwendet werden, eine über einen Schwellenwert hinausgehende Beaufschlagung des Formgedächtnislegierungselements mit elektrischer Energie (insbesondere Strom) zu verhindern. Dadurch kann die Lebensdauer des Formgedächtnislegierungselements erhöht werden, was den Einsatzbereich der Aktuatoreinheit erweitert.In accordance with a further embodiment of the actuator unit, the actuator unit comprises an end position detection device which detects a movement of the actuation section that exceeds a predetermined threshold value. The use of an end-of-stroke detection device may be used to prevent over-threshold exposure of the shape memory alloy element to electrical energy (particularly, current). As a result, the life of the shape memory alloy element can be increased, which extends the field of use of the actuator unit.

Gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Ventil für eine pneumatische Verstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes geschaffen. Das Ventil umfasst ein Ventilgehäuse, das einen Fluidanschluss aufweist, und eine Aktuatoreinheit gemäß dem ersten Aspekt bzw. Ausgestaltungen davon.According to a second aspect of the present invention, a valve for a pneumatic adjusting device of a vehicle seat is provided. The valve comprises a valve housing having a fluid port and an actuator unit according to the first aspect or embodiments thereof.

Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltungsform des Ventils ist die Aktuatoreinheit im Inneren des Ventilgehäuses derart angeordnet, dass bei Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Formgedächtnislegierungselement der Betätigungsabschnitt zum Öffnen des Fluidanschlusses bewegt wird. Ferner weist das Ventil in einer bevorzugten Ausgestaltungsform ein Rückstellelement auf, das dazu ausgebildet ist, dass bei der Beendigung der Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Formgedächtnislegierungselement der Betätigungsabschnitt zum Schließen des Fluidanschlusses bewegt wird. Indem bei Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Formgedächtnislegierungselement der Fluidanschluss geöffnet wird und bei der Beendigung der Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Formgedächtnislegierungselement der Fluidanschluss geschlossen wird, kann die Aktuatoreinheit in einem Ventil verwendet werden, welches im nicht mit elektrischer Energie beaufschlagten Zustand geschlossen ist (so genanntes normally closed Ventil).According to a preferred embodiment of the valve, the actuator unit is arranged in the interior of the valve housing such that upon supply of electrical energy to the shape memory alloy element, the actuating section is moved to open the fluid connection. Furthermore, in a preferred embodiment, the valve has a restoring element which is designed such that when the supply of electrical energy to the vehicle is stopped Shape memory alloy element, the actuating portion is moved to close the fluid port. By opening the fluid port upon supply of electrical energy to the shape memory alloy element and closing the fluid port upon completion of the supply of electrical energy to the shape memory alloy element, the actuator unit may be used in a valve which is closed when not energized ( so-called normally closed valve).

Im Folgenden sollen nun beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung bezugnehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert werden. Es zeigen:

  • 1 eine schematische Draufsicht auf eine Aktuatoreinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine schematische Schnittansicht eines Ventils mit einer Aktuatoreinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei das Ventil in einem geschlossenen Zustand gezeigt ist;
  • 3 eine schematische Schnittansicht eines Ventils mit einer Aktuatoreinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, wobei das Ventil in einem offenen Zustand gezeigt ist; und
  • 4 eine schematische Darstellung einer pneumatischen Verstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes, die ein derartiges Ventil aufweist.
In the following, exemplary embodiments of the invention will now be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
  • 1 a schematic plan view of an actuator unit according to an embodiment of the invention;
  • 2 a schematic sectional view of a valve with an actuator unit according to an embodiment of the invention, wherein the valve is shown in a closed state;
  • 3 a schematic sectional view of a valve with an actuator unit according to an embodiment of the invention, wherein the valve is shown in an open state; and
  • 4 a schematic representation of a pneumatic adjustment of a vehicle seat having such a valve.

Nachfolgend werden Ausführungsformen der Aktuatoreinheit beschrieben, die zum Betätigen eines Ventils für eine pneumatische Verstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes verwendet wird. Selbstverständlich kann die Aktuatoreinheit auch zur Betätigung von Ventilen verwendet werden, die in anderen Anwendungen Einsatz finden.Hereinafter, embodiments of the actuator unit will be described, which is used for actuating a valve for a pneumatic adjustment of a vehicle seat. Of course, the actuator unit can also be used to actuate valves used in other applications.

1 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Aktuatoreinheit AE, die zum Betätigen eines Ventils V (2 bis 4) für eine pneumatische Verstelleinrichtung PV (siehe 4) verwendet werden kann. 1 shows a schematic plan view of an actuator unit AE , which is used to actuate a valve V ( 2 to 4 ) for a pneumatic adjusting device PV (please refer 4 ) can be used.

Die Aktuatoreinheit AG weist eine Leiterplatte LP auf, die einen Betätigungsabschnitt BA und einen Hauptabschnitt HA aufweist. Der Hauptabschnitt HA ist beispielsweise zum Befestigen der Leiterplatte LP in einem Ventilgehäuse ausgebildet. Der Betätigungsabschnitt BA dient zum Betätigen des Ventils V, wie später im Zusammenhang mit den 2 bis 4 detaillierter beschrieben werden wird.The actuator unit AG has a circuit board LP on, the one operating section BA and a main section HA having. The main section HA is for example for attaching the circuit board LP formed in a valve housing. The operating section BA serves to actuate the valve V , as later related to the 2 to 4 will be described in more detail.

Der Betätigungsabschnitt BA wird in der vorliegenden Ausführungsform von 1 durch eine schlitzartige Ausnehmung A in der Leiterplatte LP definiert. Die Ausnehmung A weist eine im Wesentlichen U-förmige Kontur auf, so dass der Betätigungsabschnitt BA in Form einer Lasche oder eines Fingers in der Leiterplatte LP ausgebildet ist. Selbstverständlich kann die Ausnehmung A auch eine andere Form aufweisen. Beispielsweise kann die Ausnehmung A ein V-förmiger Schlitz oder eine beliebiger anderer Schlitz, beispielsweise ein einfacher gerader Schlitz, sein, sofern dadurch ein vom Hauptabschnitt HA abgetrennter Bereich entsteht, der zum Betätigen des Ventils V geeignet ist. Im Übrigen ist es nicht notwendig, dass der Betätigungsabschnitt BA im Inneren der Leiterplatte LP angeordnet ist. Zum Beispiel kann in anderen Ausführungsformen der Betätigungsabschnitt BA auch als Vorsprung der Leiterplatte LP ausgebildet sein.The operating section BA is in the present embodiment of 1 through a slot-like recess A in the circuit board LP Are defined. The recess A has a substantially U-shaped contour, so that the actuating portion BA in the form of a tab or a finger in the circuit board LP is trained. Of course, the recess A also have a different shape. For example, the recess A a V-shaped slot or any other slot, for example a simple straight slot, provided thereby one from the main section HA separated area arises, which is used to actuate the valve V suitable is. Incidentally, it is not necessary that the operating section BA inside the circuit board LP is arranged. For example, in other embodiments, the actuation portion BA also as a projection of the circuit board LP be educated.

Der Betätigungsabschnitt BA ist mit dem Hauptabschnitt HA der Leiterplatte LP über einen Verformungsabschnitt VA verbunden. Der Verformungsabschnitt VA weist eine geringere Steifigkeit als der Hauptabschnitt HA und/oder der Betätigungsabschnitt BA auf und ermöglicht eine Flexibilität des Betätigungsabschnitts BA bzw. eine Bewegbarkeit des Betätigungsabschnitts BA relativ zum Hauptabschnitt HA. Mit anderen Worten ist der Verformungsabschnitt VA speziell dazu ausgebildet, dass der Betätigungsabschnitt BA gegenüber dem Hauptabschnitt HA leichtgängig bewegt werden kann.The operating section BA is with the main section HA the circuit board LP over a deformation section VA connected. The deformation section VA has a lower rigidity than the main section HA and / or the operating section BA and allows flexibility of the operating section BA or a mobility of the actuating portion BA relative to the main section HA , In other words, the deformation section VA specially adapted to the actuating portion BA opposite the main section HA can be moved easily.

Um die Bewegbarkeit des Betätigungsabschnitts BA relativ zum Hauptabschnitt HA zu ermöglichen, weist der Verformungsabschnitt VA eine steifigkeitgeschwächte Zone Z auf, die eine gewisse Flexibilität oder Biegsamkeit der Leiterplatte LP im Bereich der steifigkeitsgeschwächten Zone Z ermöglicht. Beispielsweise kann die steifigkeitgeschwächte Zone ein flexibleres bzw. biegsameres Material als das Leiterplattenmaterial des Betätigungsabschnitts BA und des Hauptabschnitts HA aufweisen. Auch ist es denkbar, dass die steifigkeitgeschwächte Zone durch die Verwendung eines Weichmachers erzeugt werden kann. Ebenso kann die steifigkeitgeschwächte Zone durch Materialausnehmungen, beispielsweise in Form von kleinen Bohrungen bzw. Löchern erzeugt werden.To the mobility of the operating section BA relative to the main section HA to allow the deforming section VA a stiffness weakened zone Z on that a certain flexibility or flexibility of the circuit board LP in the area of the stiffness-weakened zone Z allows. For example, the stiffness weakened zone may be a more flexible material than the printed circuit board material of the actuating portion BA and the main section HA respectively. It is also conceivable that the stiffness-weakened zone can be produced by the use of a plasticizer. Likewise, the stiffness-weakened zone can be produced by material recesses, for example in the form of small holes or holes.

Im konkreten Beispiel von 1 weist die steifigkeitsgeschwächte Zone eine Nut N auf oder ist als Nut N ausgebildet (siehe auch 2 und 3). Durch das Vorsehen der Nut N zwischen dem Betätigungsabschnitt BA und dem Hauptabschnitt HA der Leiterplatte LP wird die Steifigkeit des Verformungsabschnitts VA verringert, wodurch die Bewegbarkeit bzw. Flexibilität des Verformungsabschnitts VA erhöht und dadurch eine Bewegung des Betätigungsabschnitts BA relativ zum Hauptabschnitt HA erleichtert wird.In the concrete example of 1 the stiffness-weakened zone has a groove N on or is as a groove N trained (see also 2 and 3 ). By providing the groove N between the operating section BA and the main section HA the circuit board LP becomes the rigidity of the deformation section VA reduces, whereby the mobility or flexibility of the deformation section VA increases and thereby movement of the actuating portion BA relative to the main section HA is relieved.

Wie ferner in 1 gezeigt ist, weist die Aktuatoreinheit AE ein Formgedächtnislegierungselement (SMA-Element) SMA auf, das im konkreten Beispiel von 1 in Form eines Drahtes ausgebildet ist. Der Formgedächtnislegierungsdraht (kurz SMA-Draht) SMA weist ein erstes Ende E1, das mit dem Hauptabschnitt HA elektrisch und mechanisch verbunden ist, sowie ein zweites Ende E2, das mit dem Betätigungsabschnitt BA elektrisch und mechanisch verbunden ist, auf. Die elektrische und mechanische Verbindung zwischen den enden E1, E2 und dem Hauptabschnitt HA bzw. dem Betätigungsabschnitt BA erfolgt beispielsweise über eine Crimp-Verbindung. Selbstverständlich sind auch andere, zweckmäßige Verbindungen zwischen dem SMA-Draht SMA und dem Hauptabschnitt HA bzw. Betätigungsabschnitt BA denkbar.As further in 1 is shown, the actuator unit AE on Shape memory alloy element ( SMA -Element) SMA on, in the concrete example of 1 is formed in the form of a wire. The shape memory alloy wire (short SMA -Wire) SMA has a first end E1 that with the main section HA electrically and mechanically connected, as well as a second end E2 that with the operating section BA electrically and mechanically connected, on. The electrical and mechanical connection between the ends E1 . E2 and the main section HA or the operating section BA takes place for example via a crimp connection. Of course, other, appropriate connections between the SMA -Wire SMA and the main section HA or operating section BA conceivable.

Zwar ist in der 1 das Formgedächtnislegierungselement SMA als SMA-Draht dargestellt, dessen eines Ende E1 mit dem Hauptabschnitt HA elektrisch verbunden ist, und dessen anderes Ende E2 mit dem Betätigungsabschnitt BA elektrisch und mechanisch verbunden ist. In anderen Ausführungsformen ist es jedoch auch denkbar, dass sowohl das erste Ende E1 als auch das zweite Ende E2 elektrisch und mechanisch mit dem Hauptabschnitt HA verbunden ist und das Formgedächtnislegierungselement SMA bspw. als Schlinge ausgeführt ist, die mit dem Betätigungsabschnitt BA ausschließlich mechanisch gekoppelt ist. In dieser Ausgestaltung kann auf Leitungsbahnen bzw. elektrischen Kontakten im Bereich des Betätigungsabschnitts BA verzichtet werden.Although in the 1 the shape memory alloy element SMA as SMA Wire, one of which ends E1 with the main section HA is electrically connected, and the other end E2 with the operating section BA electrically and mechanically connected. However, in other embodiments it is also conceivable that both the first end E1 as well as the second end E2 electrically and mechanically with the main section HA is connected and the shape memory alloy element SMA For example, is designed as a sling, with the operating section BA is mechanically coupled only. In this embodiment can on line paths or electrical contacts in the region of the actuating portion BA be waived.

Es sei nun auf 2 verwiesen, die eine schematische Schnittansicht eines Ventils V mit der Aktuatoreinheit AE von 1 entlang der Linie A-A von 1 zeigt, wobei 2 das Ventil V in einem geschlossenen Zustand zeigt. Das Ventil V kann beispielsweise für eine pneumatische Verstelleinrichtung PV eines Fahrzeugsitzes verwendet werden, wie in Zusammenhang mit 4 näher erklärt wird.It is now up 2 refer, which is a schematic sectional view of a valve V with the actuator unit AE from 1 along the line AA from 1 shows, where 2 the valve V in a closed state. The valve V For example, for a pneumatic adjustment PV a vehicle seat are used, as related to 4 is explained in more detail.

Wie in 2 zu erkennen ist, weist das Ventil V ein Ventilgehäuse VG auf, das einen Ventilraum bzw. eine Druckkammer DK begrenzt. Das Ventilgehäuse VG weist ferner eine sich in die Druckkammer DK hinein erstreckende Öffnung 0 auf, die als Fluidanschluss FA für das Ventil V dient.As in 2 can be seen, the valve has V a valve housing VG on, a valve chamber or a pressure chamber DK limited. The valve housing VG also has a in the pressure chamber DK into opening 0 on that as a fluid connection FA for the valve V serves.

Wie in 2 ebenfalls zu erkennen ist, ist die Aktuatoreinheit AE im Inneren des Ventilgehäuses VG angeordnet. Die Aktuatoreinheit AE ist derart im Ventilgehäuse VG angeordnet, dass der Hauptabschnitt HA im Wesentlichen ortsfest mit dem Ventilgehäuse VG verbunden ist. Ein dem Verformungsabschnitt VA gegenüberliegendes Ende des Betätigungsabschnitts BA weist auf dessen der Öffnung 0 zugewandten Seite ein Dichtelement DE auf, das dazu ausgebildet, ist den Fluidanschluss FA dichtend zu schließen.As in 2 can also be seen, is the actuator unit AE inside the valve body VG arranged. The actuator unit AE is so in the valve body VG arranged that the main section HA is substantially stationary connected to the valve housing VG. A the deformation section VA opposite end of the operating portion BA points to the opening 0 facing side a sealing element DE The trained, is the fluid connection FA close tightly.

Auf der dem Dichtelement DE gegenüberliegenden Seite des Betätigungsabschnitts BA (das heißt auf der der Öffnung 0 abgewandten Seite des Betätigungsabschnitts BA) ist ein Rückstellelement RE in Form einer Feder angeordnet. Die Feder ist mit ihrem einen Ende mit dem Ventilgehäuse VG und mit ihrem anderen Ende mit dem Befestigungsabschnitt BA gekoppelt. Das Rückstellelement RE erzeugt somit eine Vorspannkraft auf den Betätigungsabschnitt BA, so dass der Betätigungsabschnitt BA in Richtung zum Fluidanschluss FA vorgespannt ist.On the the sealing element DE opposite side of the actuating portion BA (that is on the opening 0 opposite side of the actuating portion BA ) is a return element RE arranged in the form of a spring. The spring is with its one end to the valve body VG and with its other end to the attachment section BA coupled. The reset element RE thus generates a biasing force on the operating portion BA so that the operating section BA towards the fluid port FA is biased.

Wird nun das Formgedächtnislegierungselement SMA nicht mit elektrischer Energie beaufschlagt, dann weist das Formgedächtnislegierungselement SMA seine ursprüngliche Form bzw. seine ursprüngliche Länge auf. Die Vorspannkraft des Rückstellelements RE kann dann den Betätigungsabschnitt BA in Richtung hin zum Fluidanschluss FA bewegen, so dass das Dichtelement DE den Fluidanschluss FA dichtend schließt. Die Bewegung des Betätigungsabschnitts BA wird dabei durch den Verformungsabschnitt VA, der eine geringere Steifigkeit als der Betätigungsabschnitt BA und/oder der Hauptabschnitt HA aufweist ermöglicht. Dadurch dass der Verformungsabschnitt VA eine steifigkeitgeschwächte Zone Z mit einer Nut N aufweist, kann der Betätigungsabschnitt BA leichtgängig relativ zum Hauptabschnitt HA bewegt bzw. verschwenkt werden.Will now be the shape memory alloy element SMA not subjected to electrical energy, then has the shape memory alloy element SMA its original shape or its original length. The biasing force of the return element RE then the operating section BA towards the fluid connection FA move so that the sealing element DE the fluid connection FA closes tightly. The movement of the operating section BA is doing by the deformation section VA that has a lower rigidity than the operating section BA and / or the main section HA has enabled. Because the deformation section VA a stiffness weakened zone Z with a groove N has, the actuating portion BA smoothly relative to the main section HA be moved or swiveled.

Um die Bewegbarkeit des Betätigungsabschnitts BA zu erhöhen, weist der Betätigungsabschnitt BA im konkreten Beispiel von 2 zudem eine geringere Dicke D1 als der Hauptabschnitt HA auf, dessen Dicke mit D2 bezeichnet ist. Indem der Betätigungsabschnitt BA eine Dicke D1 aufweist, die geringer ist als die Dicke D2 des Hauptabschnitts ist, erhöht sich die Flexibilität des Betätigungsabschnitts BA bzw. verringert sich die Steifigkeit des Betätigungsabschnitts BA, sodass der Betätigungsabschnitt BA leichter bewegt werden kann.To the mobility of the operating section BA to increase, the actuating portion BA in the concrete example of 2 also a smaller thickness D1 as the main section HA on, whose thickness with D2 is designated. By the operating portion BA has a thickness D1 which is smaller than the thickness D2 of the main section, the flexibility of the operating section increases BA or reduces the rigidity of the actuating portion BA so that the operating section BA can be moved more easily.

Es sei nun auf 3 verwiesen, die eine schematische Schnittansicht des Ventils V von 2 zeigt, wobei das Ventil V in 3 in einem offenen Zustand dargestellt ist.It is now up 3 refer, which is a schematic sectional view of the valve V from 2 shows, where the valve V in 3 is shown in an open state.

Das Ventil V wird ausgehend von dem geschlossenen Zustand (2) in den offenen Zustand (3) überführt, indem das Formgedächtnislegierungselement SMA mit elektrischer Energie beaufschlagt wird. Bei der Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Formgedächtnislegierungselement SMA verkürzt sich das Formgedächtnislegierungselement SMA. Dadurch dass das Formgedächtnislegierungselement SMA als SMA-Draht ausgebildet ist, dessen eine Ende E1 mit dem Hauptabschnitt HA und dessen anderes Ende E2 mit dem Betätigungsabschnitt BA mechanisch verbunden ist, bewegt sich der Betätigungsabschnitt BA entgegen der Vorspannkraft des Rückstellelements RE und öffnet dadurch den Fluidanschluss FA. Die Bewegbarkeit des Betätigungsabschnitts BA wird wiederum durch den Verformungsabschnitt VA ermöglicht, der die steifigkeitgeschwächte Zone Z mit der Nut N aufweist.The valve V is determined from the closed state ( 2 ) in the open state ( 3 ) transferred by the shape memory alloy element SMA is charged with electrical energy. In the supply of electrical energy to the shape memory alloy element SMA shortens the shape memory alloy element SMA , In that the shape memory alloy element SMA when SMA -Draht is formed, whose one end E1 with the main section HA and its other end E2 with the operating section BA is mechanically connected, the operating section moves BA against the biasing force of the return element RE and thereby opens the fluid connection FA , The mobility of the operating section BA in turn through the deformation section VA allows the stiffness weakened zone Z with the groove N having.

Die in den 2 und 3 gezeigte Anordnung der Aktuatoreinheit AG im Inneren des Ventilgehäuses VG ermöglicht es, ein Ventil V zu schaffen, das in einem nicht mit elektrischer Energie beaufschlagten Zustand des Formgedächtnislegierungselements SMA in einem geschlossenen Zustand ist (normally closed). Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass die Aktuatoreinheit AE im Ventil V derart angeordnet ist, dass die Aktuatoreinheit AE in einem normally open (NO) Ventil verwendet werden kann.The in the 2 and 3 shown arrangement of the actuator unit AG in the interior of the valve housing VG allows a valve V to provide that in a non-electrically energized state of the shape memory alloy element SMA in a closed state is (normally closed). Of course, it is also conceivable that the actuator unit AE in the valve V is arranged such that the actuator unit AE in a normally open ( NO ) Valve can be used.

Wie zudem in den 2 und 3 zu erkennen ist, weist die Aktuatoreinheit AE eine Endlagendetektionsvorrichtung ELD auf, die dazu ausgebildet ist, eine über einen vorbestimmten Schwellenwert hinausgehende Bewegung des Betätigungsabschnitts BA zu detektieren. Die Endlagendetektionsvorrichtung ELD ist im konkreten Beispiel von 2 und 3 derart ausgestaltet, dass im geschlossenen Zustand des Ventils V, d.h. in einem Zustand, bei dem sich der Betätigungsabschnitt BA im nicht-ausgelenkten Zustand gegenüber dem Hauptabschnitt HA befindet, ein elektrischer Kontakt zwischen dem Betätigungsabschnitt BA und dem Hauptabschnitt HA besteht. Wird nun das Formgedächtnislegierungselement SMA mit elektrischer Energie beaufschlagt und kommt es aufgrund der Formveränderung des Formgedächtnislegierungselements SMA zu einer Auslenkung des Betätigungsabschnitts BA relativ zum Hauptabschnitt HA, dann wird bei einer über einen vorbestimmten Schwellenwert hinausgehenden Bewegung des Betätigungsabschnitts BA relativ zum Hauptabschnitt HA der Kontakt zwischen dem Betätigungsabschnitt BA und dem Hauptabschnitt HA unterbrochen. Die Unterbrechung des Kontakts kann als Signal verwendet werden, das angibt, dass sich der Betätigungsabschnitt BA bei einer Position befindet, die einer maximal zulässigen Auslenkung gegenüber dem Hauptabschnitt HA entspricht. Das durch die Unterbrechung des Kontakts erzeugte Signal kann demnach als Schutzsignal verwendet werden, die ein über einen vorbestimmten Schwellenwert hinausgehende Beaufschlagung des Formgedächtnislegierungselements SMA mit elektrischer Energie verhindert. Mit anderen Worten kann durch die Unterbrechung des Kontakts eine Überhitzung des Formgedächtnislegierungselements SMA verhindert und dadurch die Lebensdauer des Formgedächtnislegierungselements SMA verlängert werden.As well as in the 2 and 3 can be seen, the actuator unit AE an end-of-stroke detection device ELD which is designed to detect a movement of the actuating section BA that exceeds a predetermined threshold value. The end-of-stroke detection device ELD is in the specific example of 2 and 3 designed such that in the closed state of the valve V that is, in a state where the operation section BA in the non-deflected state relative to the main section HA is an electrical contact between the actuating portion BA and the main section HA consists. Will now be the shape memory alloy element SMA is charged with electrical energy and it comes because of the change in shape of the shape memory alloy element SMA to a deflection of the actuating portion BA relative to the main section HA , then becomes at a more than a predetermined threshold beyond movement of the actuating portion BA relative to the main section HA the contact between the operating section BA and the main section HA interrupted. The interruption of the contact may be used as a signal indicating that the operating section BA is located at a position which is a maximum allowable deflection relative to the main section HA equivalent. The signal generated by the interruption of the contact can thus be used as a protection signal, which is beyond a predetermined threshold exposure to the shape memory alloy element SMA prevented with electrical energy. In other words, the interruption of the contact may overheat the shape memory alloy element SMA prevents and thereby the life of the shape memory alloy element SMA be extended.

Selbstverständlich ist es jedoch auch möglich, dass die Endlagendetektionsvorrichtung ELD derart ausgestaltet ist, dass ein Kontakt zwischen dem Betätigungsabschnitt BA und dem Hauptabschnitt HA nicht geschlossen ist, wenn sich der Betätigungsabschnitt BA in einem nicht-ausgelenkten Zustand gegenüber dem Hauptabschnitt HA befindet, und dass ein Kontakt zwischen dem Betätigungsabschnitt BA und dem Hauptabschnitt HA erst dann geschlossen wird, wenn sich der Betätigungsabschnitt BA bei einer Position befindet, die einer maximal zulässigen Auslenkung gegenüber dem Hauptabschnitt HA entspricht.Of course, it is also possible that the Endlagendetektionsvorrichtung ELD is configured such that a contact between the actuating portion BA and the main section HA is not closed when the operating section BA in a non-deflected state relative to the main section HA is located, and that a contact between the operating section BA and the main section HA is closed only when the operating section BA is located at a position which is a maximum allowable deflection relative to the main section HA equivalent.

Es sei nun auf 4 verwiesen, die eine schematische Darstellung einer pneumatischen Verstelleinrichtung PV eines Fahrzeugsitzes FZS zeigt, die das Ventil V von 2 und 3 aufweist.It is now up 4 refer, which is a schematic representation of a pneumatic adjustment PV a vehicle seat FZS showing the valve V from 2 and 3 having.

Die pneumatische Verstelleinrichtung PV weist eine Fluidkammer FK auf, die sich unterhalb einer Sitzanlagefläche SAF des Fahrzeugsitzes FZS befindet. Durch Befüllen der Fluidkammer FK mit Fluid bzw. durch Entleeren der Fluidkammer FK kann die Größe der Fluidkammer FK verändert werden, wodurch eine Kontur der Sitzanlagefläche SAF im Bereich der Fluidkammer FK verstellt werden kann. Das Ventil V ist dabei über den Fluidanschluss FK fluidmäßig mit der Fluidkammer FK verbunden, so dass beispielsweise durch ein Öffnen des Fluidanschluss FA Fluid aus der Druckkammer DK des Ventils V in die Fluidkammer FK strömen kann. Die pneumatische Verstelleinrichtung PV weist ferner eine Fluidquelle FQ auf, die fluidmäßig mit dem Ventil V über einen bislang nicht beschriebenen zweiten Fluidanschluss (schematisch als FA2 dargestellt) fluidmäßig verbunden ist. Dadurch kann das von der Fluidquelle FQ beispielsweise mittels eines Kompressors (nicht gezeigt) bereitgestellte Fluid über den Fluidanschluss FA2 in das Ventil V strömen und von dort gesteuert über den Fluidanschluss FA in die Fluidkammer FK strömen.The pneumatic adjusting device PV has a fluid chamber FK located below a seat bearing surface SAF of the vehicle seat FZS located. By filling the fluid chamber FK with fluid or by emptying the fluid chamber FK can the size of the fluid chamber FK be changed, creating a contour of the seat bearing surface SAF in the area of the fluid chamber FK can be adjusted. The valve V is above the fluid connection FK fluidly with the fluid chamber FK connected, so that, for example, by opening the fluid port FA Fluid from the pressure chamber DK of the valve V into the fluid chamber FK can flow. The pneumatic adjusting device PV also has a fluid source FQ on, fluidly with the valve V via a previously described second fluid connection (schematically as FA2 shown) is fluidly connected. This can be done by the fluid source FQ For example, by means of a compressor (not shown) provided fluid via the fluid port FA2 in the valve V flow and controlled from there via the fluid connection FA into the fluid chamber FK stream.

Obwohl in 4 nicht dargestellt, kann die pneumatische Verstelleinrichtung PV ein zweites Ventil aufweisen, das baugleich mit dem Ventil V ist und mit der Fluidkammer FK fluidmäßig gesteuert verbunden ist und mit der Umgebung fluidmäßig nicht-gesteuert verbunden ist. Durch die Verwendung eines derartigen zweiten Ventils kann die Fluidkammer FK gesteuert entleert werden.Although in 4 not shown, the pneumatic adjustment PV have a second valve, which is identical to the valve V is and with the fluid chamber FK fluidly controlled connected and is connected to the environment fluidly non-controlled. By using such a second valve, the fluid chamber FK be emptied controlled.

Selbstverständlich ist es auch möglich, dass eine erste Aktuatoreinheit AE und ein zweite Aktuatoreinheit AE in einem gemeinsamen Ventilgehäuse VG angeordnet sein können, die (mittels entsprechender Anschlüsse) sowohl ein Befüllen als auch ein Entleeren der Fluidkammer FK ermöglichen.Of course, it is also possible that a first actuator unit AE and a second actuator unit AE in a common valve housing VG can be arranged, which (by means of appropriate connections) both a filling and emptying of the fluid chamber FK enable.

Obwohl die Aktuatoreinheit AE im Zusammenhang mit einem Ventil beschrieben wurde, das für eine pneumatische Verstelleinrichtung eines Fahrzeugsitzes verwendet wird, ist es selbstständig auch möglich, dass die Aktuatoreinheit AE in einem Ventil verwendet wird, dass für andere Zwecke eingesetzt wird.Although the actuator unit AE has been described in connection with a valve that is used for a pneumatic adjustment of a vehicle seat, it is also possible that the actuator unit AE used in a valve that is used for other purposes.

Claims (13)

Aktuatoreinheit (AE) zum Betätigen eines Ventils (V) für eine pneumatische Verstelleinrichtung (PV) eines Fahrzeugsitzes (FZS), aufweisend: - eine Leiterplatte (LP) mit einem Betätigungsabschnitt (BA) zum Betätigen des Ventils (V) und - ein Formgedächtnislegierungselement (SMA), das mit dem Betätigungsabschnitt (BA) gekoppelt ist und bei Zufuhr von elektrischer Energie derart verformbar ist, dass der Betätigungsabschnitt (BA) zum Betätigen des Ventils (V) bewegt wird.Actuator unit (AE) for actuating a valve (V) for a pneumatic adjusting device (PV) of a vehicle seat (FZS), comprising: - A printed circuit board (LP) with an actuating portion (BA) for actuating the valve (V) and - A shape memory alloy element (SMA), which is coupled to the actuating portion (BA) and is deformable upon supply of electrical energy such that the actuating portion (BA) for actuating the valve (V) is moved. Aktuatoreinheit (AE) nach Anspruch 1, wobei der Betätigungsabschnitt (BA) durch eine in der Leiterplatte (LP) vorhandene Ausnehmung (A) definiert ist.Actuator unit (AE) to Claim 1 , wherein the actuating portion (BA) by a in the circuit board (LP) existing recess (A) is defined. Aktuatoreinheit (AE) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Formgedächtnislegierungselement (SMA) mit dem Betätigungsabschnitt (BA) ausschließlich mechanisch verbunden ist.Actuator unit (AE) to Claim 1 or 2 in which the shape memory alloy element (SMA) is exclusively mechanically connected to the actuating section (BA). Aktuatoreinheit (AE) nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Formgedächtnislegierungselement (SMA) mit dem Betätigungsabschnitt (BA) elektrisch und mechanisch verbunden ist.Actuator unit (AE) to Claim 1 or 2 wherein the shape memory alloy element (SMA) is electrically and mechanically connected to the actuating portion (BA). Aktuatoreinheit (AE) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Leiterplatte (LP) einen Hauptabschnitt (HA) aufweist, der mit dem Betätigungsabschnitt (BA) über einen Verformungsabschnitt (VA) verbunden ist und der Verformungsabschnitt (VA) eine geringere Steifigkeit als der Hauptabschnitt (HA) und/oder der Betätigungsabschnitt (BA) aufweist.An actuator unit (AE) according to one of the preceding claims, wherein the circuit board (LP) has a main portion (HA) connected to the operating portion (BA) via a deformation portion (VA) and the deformation portion (VA) has a lower rigidity than the main portion (HA) and / or the actuating portion (BA). Aktuatoreinheit (AE) nach Anspruch 5, wobei die geringere Steifigkeit des Verformungsabschnitts (VA) dadurch erreicht wird, dass der Verformungsabschnitt eine steifigkeitsgeschwächte Zone (Z) aufweist.Actuator unit (AE) to Claim 5 , wherein the lower rigidity of the deformation portion (VA) is achieved in that the deformation portion has a stiffness-weakened zone (Z). Aktuatoreinheit (AE) nach Anspruch 5 oder 6, wobei die steifigkeitsgeschwächte Zone (Z) eine Nut (N) aufweist.Actuator unit (AE) to Claim 5 or 6 , wherein the stiffness-weakened zone (Z) has a groove (N). Aktuatoreinheit (AE) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, wobei der Betätigungsabschnitt (BA) eine geringere Dicke (D1) als der Hauptabschnitt (HA) aufweist.Actuator unit (AE) according to one of Claims 5 to 7 wherein the operating portion (BA) has a smaller thickness (D1) than the main portion (HA). Aktuatoreinheit (AE) nach einem der Ansprüche 5 bis 8, wobei das Formgedächtnislegierungselement (SMA) ein Formgedächtnislegierungsdraht ist, dessen eines Ende (E1) mit dem Hauptabschnitt (HA) und dessen anderes Ende (E2) mit dem Betätigungsabschnitt (BA) verbunden ist.Actuator unit (AE) according to one of Claims 5 to 8th wherein the shape memory alloy member (SMA) is a shape memory alloy wire having one end (E1) connected to the main portion (HA) and the other end (E2) connected to the operation portion (BA). Aktuatoreinheit (AE) nach einem der vorangehenden Ansprüche ferner aufweisend: - eine Endlagendedektionsvorrichtung (ELD), die eine über einen vorbestimmten Schwellenwert hinausgehende Bewegung des Betätigungsabschnitts (BA) detektiert.Actuator unit (AE) according to one of the preceding claims further comprising: - An end position detection device (ELD), which detects a movement beyond a predetermined threshold movement of the actuating portion (BA). Ventil (V) für eine pneumatische Verstelleinrichtung (PV) eines Fahrzeugsitzes (FZS), aufweisend: - ein Ventilgehäuse (VG), das einen Fluidanschluss (FA) aufweist, und - eine Aktuatoreinheit (AE) nach einem der vorangegangenen Ansprüche, wobei der Betätigungsabschnitt (BA) zum Öffnen und Schließen des Fluidanschlusses (FA) ausgebildet ist.Valve (V) for a pneumatic adjustment device (PV) of a vehicle seat (FZS), comprising: a valve housing (VG) having a fluid port (FA), and - An actuator (AE) according to one of the preceding claims, wherein the actuating portion (BA) for opening and closing of the fluid port (FA) is formed. Ventil (V) nach Anspruch 11, wobei die Aktuatoreinheit (AE) im Inneren des Ventilgehäuses (VG) derart angeordnet ist, dass bei Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Formgedächtnislegierungselement (SMA) der Betätigungsabschnitt (BA) zum Öffnen des Fluidanschlusses (FA) bewegt wird.Valve (V) after Claim 11 in that the actuator unit (AE) is arranged in the interior of the valve housing (VG) in such a way that, when electrical energy is supplied to the shape memory alloy element (SMA), the actuation section (BA) is moved to open the fluid connection (FA). Ventil (V) nach Anspruch 12, wobei das Ventil (V) ein Rückstellelement (RE) aufweist, das dazu ausgebildet ist, dass bei der Beendigung der Zufuhr von elektrischer Energie zu dem Formgedächtnislegierungselement (SMA) der Betätigungsabschnitt (BA) zum Schließen des Fluidanschlusses (FA) bewegt wird.Valve (V) after Claim 12 wherein the valve (V) comprises a return element (RE) adapted to move, upon termination of the supply of electrical energy to the shape memory alloy element (SMA), the fluid port (FA) closing operation section (FA).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102020105109A1 (en) 2020-02-27 2021-09-02 Helmut-Schmidt-Universität Thermal solid-state actuator
US11859727B2 (en) 2019-06-03 2024-01-02 Conti Temic Microelectronic Gmbh Actuator unit for a valve, valve, valve assembly and adjusting device

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201800020047A1 (en) 2018-12-18 2020-06-18 Actuator Solutions GmbH Subset of shape memory alloy actuator and fluid valve including it
US11808374B2 (en) 2020-12-30 2023-11-07 Leggett & Platt Canada Co. Fluid management system

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005060217A1 (en) * 2004-12-23 2006-07-20 Alfmeier Präzision AG Baugruppen und Systemlösungen Valve e.g. two way control valve, for pneumatic field, has shape memory alloy unit that is immobilized by its ends on base plate and median parts of lifters, and wall that includes opening in which ends of lifter pass

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3613732A (en) * 1969-07-17 1971-10-19 Robertshaw Controls Co Temperature-responsive valve operators
JPS5839886A (en) * 1981-08-31 1983-03-08 Sharp Corp Valve device
DE29804124U1 (en) * 1998-03-09 1999-07-08 Honeywell Bv Small valve that can be operated electrothermally
ATE284490T1 (en) * 2000-05-25 2004-12-15 Festo Ag & Co VALVE DEVICE
US10193169B2 (en) * 2013-03-15 2019-01-29 Intelligent Energy Limited Fluidic interface module for a fuel cell system
DE102013221336A1 (en) * 2013-10-21 2015-04-23 Audi Ag breather

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005060217A1 (en) * 2004-12-23 2006-07-20 Alfmeier Präzision AG Baugruppen und Systemlösungen Valve e.g. two way control valve, for pneumatic field, has shape memory alloy unit that is immobilized by its ends on base plate and median parts of lifters, and wall that includes opening in which ends of lifter pass

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11859727B2 (en) 2019-06-03 2024-01-02 Conti Temic Microelectronic Gmbh Actuator unit for a valve, valve, valve assembly and adjusting device
DE102020105109A1 (en) 2020-02-27 2021-09-02 Helmut-Schmidt-Universität Thermal solid-state actuator

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