KR101609161B1 - 시트 조절 디바이스 및 시트 조절을 제공하는 방법 - Google Patents

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슈크라 게라테바우 게엠베하
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Abstract

본 발명의 시트 조절 디바이스는 복수의 팽창식 챔버들(2-5)과 밸브 모듈(10)을 포함한다. 상기 복수의 팽창식 챔버들(2-5)은 제 1 팽창식 챔버(2) 및 제 2 팽창식 챔버(4)을 포함한다. 상기 밸브 모듈(10)은 4개의 포트(41-44)와 4개의 위치를 갖는 4/4-웨이 밸브인 제어 밸브(11)를 포함한다. 상기 제어 밸브(11)의 제 1 포트는 상기 제 1 팽창식 챔버(2)와 연통하고, 상기 제어 밸브(11)의 제 2 포트는 상기 제 2 팽창식 챔버(4)와 연통한다.

Description

시트 조절 디바이스 및 시트 조절을 제공하는 방법{SEAT ADJUSTING DEVICE AND METHOD OF PROVIDING SEAT ADJUSTMENT}
본 발명은 시트 조절 디바이스 및 시트 조절을 제공하는 방법에 관한 것이다. 본 발명은 특히 제어 밸브를 사용하여 시트 형상의 공압 조절을 제공하는 시트 조절 디바이스 및 방법에 관한 것이다. 본 발명은 차량용 시트에 조절가능한 서포트를 제공하기 위해 사용될 수 있는 디바이스 및 방법에 관한 것이다.
마사지 유닛뿐만 아니라 럼버 서포트(lumbar supports), 사이드 서포트(side supports) 또는 다른 조절가능한 서포트들은 탑승자가 시트에 앉을 시의 안락감을 증대시키기 위해 흔히 시트에 제공된다. 럼버 서포트 디바이스들은 적절한 서포트 표면을 형성함으로써 시트에 착석한 사람의 요추(lumbar vertebral)나 척추 전만 영역(lordosis region)에 적합한 지지를 제공하도록 등받이(backrest)들에 제공된다. 사이드 서포트들은 조절가능한 사이드 서포트를 제공하기 위해 등받이 및/또는 시트 부분 상에 제공된다. 사이드 서포트들은 가지 각색의 탑승자 사이즈를 수용할 수 있을 뿐만아니라, 원심력에 따라 측방향 지지를 능동적으로 조절할 수 있는 것이 바람직하다. 마사지 유닛들은 혈액 순환을 촉진하거나, 탑승자 안락감을 더욱 증대시키기 위해 시트에 통합될 수 있다.
시트 조절 디바이스들의 몇몇 구현들은 하나 또는 복수의 팽창식 유체 챔버들을 사용한다. 유체 챔버들은 거기에 포함된 유체의 양에 따라 그들의 형상 또는 사이즈를 변화시키는 팽창식 쿠션들 또는 블래더(bladder)들로 구성될 수 있다. 팽창식 유체 챔버들을 사용하여 구현되는 럼버 서포트 디바이스들을 갖는 시트의 예들은 EP 1 072 465 A1 또는 DE 100 63 478 A1에 기술되어 있다. 조절가능한 서포트의 조절은 압력원 및 밸브들과 커넥팅 부재들, 예컨대 튜브들을 포함하여 적절히 구성되는 공압 회로에 의하여 영향을 받을 수 있다.
공압 엘리먼트들, 예컨대 밸브들이 조절가능한 서포트 디바이스의 수명 또는 그에 의해 제공되는 안락감을 증대시킬 수 있지만, 이러한 컴포넌트들은 설치 공간 및 비용을 증가시킬 수 있다. 설치 공간, 설치 시간 및 설치 비용과 관련된 문제점들을 처리하기 위하여, 복수의 밸브들이 조립되어 밸브 배터리를 형성할 수 있으며, 이것은 시트에 설치되기 이전에 사전-조립될 수 있다. DE 44 13 657 C1는, 일 밸브가 각 모듈에 통합되고, 복수의 모듈들이 조합되어 밸브 배터리를 형성하는, 밸브 배터리의 예를 기술하고 있다. EP 2 461 046 A1는, 하나 또는 수개의 3/3-웨이 밸브들을 포함함으로써 각종 팽창식 챔버들에 대한 상당한 정도의 제어를 획득하는 복수의 밸브들을 사용하는 시트 조절 디바이스를 기술하고 있다.
적은 개수의 밸브들을 가진 밸브 모듈을 사용하여, 제어 방식으로 복수의 팽창식 챔버들이 팽창 또는 수축될 수 있는 시트 조절 디바이스 및 방법에 대한 기술이 계속 요구되고 있다. 작은 설치 공간에 용이하게 통합될 수 있는 시트 조절 디바이스 및 방법에 대한 기술이 계속 요구되고 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 본 독립청구항들에 의해 규정된 바와 같은 시트 조절을 제공하는 시트 조절 디바이스 및 방법이 제공된다. 본 독립청구항들은 다른 실시예들의 특징들을 규정한다.
예시적 실시예들에 따르면, 시트 조절 디바이스는 4/4-웨이 밸브로 구성되는, 즉 4개의 작동 포트들 및 4개의 위치들을 갖는 제어 밸브를 포함한다. 제 1 팽창식 챔버는 제어 밸브의 제 1 포트와 연통한다. 제 2 팽창식 챔버는 제어 밸브의 제 2 포트와 연통한다. 제어 밸브는 제 1 팽창식 챔버와 제 2 팽창식 챔버 모두의 팽창 및 수축을 제어하기 위해 사용될 수 있다.
예시적 실시예들에 따르면, 제어 밸브는 유체 공급 채널과 연통하는 제 3 포트를 구비할 수 있다. 작동시에, 가압된 유체, 특히 기체가 제 3 포트에 공급될 수 있다. 제어 밸브는 유체 토출 채널과 연통하는 제 4 포트를 구비할 수 있다. 제어 밸브는, 제 1 포트와 제 4 포트 사이에 유체 연통이 없고, 제 2 포트와 제 3 포트 사이에 유체 연통이 없으며, 제 2 포트와 제 4 포트 사이에 유체 연통이 없는 동안에, 제어 밸브의 제 1 위치에서, 제 1 포트가 제 3 포트와 연통하도록 구성될 수 있다. 제어 밸브는, 제 2 포트와 제 4 포트 사이에 유체 연통이 없고, 제 1 포트와 제 3 포트 사이에 유체 연통이 없으며, 제 1 포트와 제 4 포트 사이에 유체 연통이 없는 동안에, 제어 밸브의 제 2 위치에서, 제 2 포트가 제 3 포트와 연통하도록 구성될 수 있다. 제어 밸브는, 제 2 포트와 제 3 포트 사이에 유체 연통이 없고, 제 2 포트와 제 4 포트 사이에 유체 연통이 없는 동안에, 제어 밸브의 제 3 위치에서, 제 1 포트가 제 4 포트와 연통하도록 구성될 수 있다. 제어 밸브는, 제 1 포트와 제 3 포트 사이에 유체 연통이 없고, 제 1 포트와 제 4 포트 사이에 유체 연통이 없는 동안에, 제어 밸브의 제 4 위치에서, 제 2 포트가 제 4 포트와 연통하도록 구성될 수 있다.
제어 밸브는, 제어 밸브의 4개의 위치들의 각 위치에서, 제 1 포트와 제 2 포트 사이에 유체 연통이 없게 되도록 구성될 수 있다.
예시적 실시예들에 따르면, 제어 밸브는 제 1 솔레노이드 및 제 2 솔레노이드를 구비할 수 있다. 제 1 및 제 2 솔레노이드들은 서로로부터 독립적으로 작동될 수 있으며, 이에 의해 밸브의 4개의 위치를 구현할 수 있다. 제어 밸브는, 제 1 솔레노이드에 에너지가 공급될 경우, 편력(bias force)에 대항하여 변위되는 제 1 전기자를 구비할 수 있다. 제어 밸브는, 제 2 솔레노이드에 에너지가 공급될 경우, 편력에 대항하여 변위되는 제 2 전기자를 구비할 수 있다. 각 전기자의 변위는 각각 제어 밸브의 포트들 중의 하나가 폐쇄 또는 개방되게 할 수 있다.
일 실시예에 따른 시트 조절 디바이스는 복수의 팽창식 챔버들 및 밸브 모듈을 포함할 수 있다. 복수의 팽창식 챔버들은 제 1 팽창식 챔버 및 제 2 팽창식 챔버를 포함한다. 밸브 모듈은 4개의 포트 및 4개의 위치를 갖는 4/4-웨이 밸브인 제어 밸브를 포함한다. 제어 밸브의 제 1 포트는 제 1 팽창식 챔버와 연통하며, 제어 밸브의 제 2 포트는 제 2 팽창식 챔버와 연통한다.
제어 밸브는 내부 채널 및 제 1 솔레노이드를 포함할 수 있다. 제어 밸브는 제 1 솔레노이드가 작동 해제될 경우 내부 채널이 제 1 포트와 연통하고, 또한 제 1 솔레노이드가 작동될 경우 내부 채널이 제 2 포트와 연통하도록 구성될 수 있다. 제어 밸브는 제 1 솔레노이드가 작동 해제될 경우 내부 채널이 제 2 포트와 연통하지 않고, 또한 제 1 솔레노이드가 작동될 경우 내부 채널이 제 1 포트와 연통하지 않도록 구성될 수 있다. 제 1 솔레노이드에 에너지를 선택적으로 공급하는 것에 의하여, 제어 밸브에 연결된 제 1 팽창식 챔버 및 제 2 팽창식 챔버 중의 하나가 팽창 또는 수축을 위해 선택될 수 있다.
제어 밸브는 제 2 솔레노이드를 포함할 수 있다. 제어 밸브는 제 2 솔레노이드가 작동 해제될 경우 내부 채널이 제어 밸브의 제 3 포트와 연통하고, 또한 제 2 솔레노이드가 작동될 경우 내부 채널이 제어 밸브의 제 4 포트와 연통하도록 구성될 수 있다. 제어 밸브는 제 2 솔레노이드가 작동될 경우 내부 채널이 제어 밸브의 제 3 포트와 연통하지 않고, 또한 제 2 솔레노이드가 작동 해제될 경우 내부 채널이 제어 밸브의 제 4 포트와 연통하지 않도록 구성될 수 있다. 제 2 솔레노이드에 에너지를 선택적으로 공급하는 것에 의하여, 팽창식 챔버가 수축될 수 있다. 압력 유체 공급원, 예컨대 펌프를 활성화시키는 것에 의하여, 제 2 솔레노이드가 작동 해제될 경우 기체 또는 다른 유체가 팽창식 챔버로 공급될 수 있다.
제 3 포트는 밸브 모듈의 유체 공급 채널과 연통할 수 있다. 제 4 포트는 밸브 모듈의 유체 토출 채널과 연통할 수 있다. 작동 시에, 기체 또는 다른 작동 유체가 제어 밸브를 통해 제 3 포트를 경유하여 팽창식 챔버로 공급될 수 있다. 기체 또는 다른 작동 유체는 제어 밸브를 통하여 제 4 포트를 경유하여 팽창식 챔버로 토출될 수 있다.
유체 공급 채널 및 유체 토출 채널은 밸브 모듈의 하우징의 벽들에 의해 범위가 정해질 수 있다.
시트 조절 디바이스는 유체 공급 채널에 커플링된 압력 유체 공급원을 포함할 수 있다. 압력 유체 공급원은 정압 하에 밸브 모듈로 기체를 제공하는 펌프를 포함할 수 있다. 압력 유체 공급원은 공기 펌프일 수 있다. 압력 유체 공급원은 통합형 원-웨이 밸브를 구비할 수 있다.
밸브 모듈은 유체 공급 채널과 압력 유체 공급원 사이에 연결된 유체 공급 제어 밸브를 포함할 수 있다. 유체 공급 제어 밸브는 2/2-웨이 제어 밸브일 수 있다. 밸브 모듈은 유체 공급 채널과 압력 유체 공급원 사이에 각각 연결된 복수의 유체 공급 제어 밸브들을 구비할 수 있다.
제어 밸브는 제 1 솔레노이드와 제 2 솔레노이드 모두가 권취되는 밸브 바디를 포함할 수 있다. 내부 채널은 밸브 바디에 형성될 수 있다. 제 1 및 제 2 전기자들은 밸브 바디에 제공될 수 있다. 밸브 바디는 플라스틱으로 형성될 수 있다. 밸브 바디는 금속 코어일 수 있다. 제 1 전기자는 제 1 솔레노이드가 작동될 경우 제 1 방향으로 변위되도록 바이어싱될 수 있다. 제 2 전기자는 제 2 솔레노이드가 작동될 경우 제 1 방향과 반대되는 제 2 방향으로 변위되도록 바이어싱될 수 있다. 이에 의해, 제 2 솔레노이드를 작동시키는 것에 의한(그 반대의 경우도 같음) 원치않는 제 1 전기자의 변위의 위험이 완화될 수 있다.
시트 조절 디바이스는 제 1 솔레노이드 및 제 2 솔레노이드에 공급되는 에너지를 제어하는 제어기를 포함할 수 있다. 제어기는, 제 1 및 제 2 솔레노이들로 공급되는 에너지가 제 1 솔레노이드 및 제 2 솔레노이드에 대해 독립적으로 제어될 수 있도록 구성될 수 있다.
밸브 모듈은 복수의 외부 벽들을 구비한 하우징을 가질 수 있다. 제어 밸브의 제 1 포트는 제 1 커넥터와 연통할 수 있으며, 제어 밸브의 제 2 포트는 제 2 커넥터와 연통할 수 있다. 제 1 커넥터와 제 2 커넥터가 하우징의 동일한 외부 벽에 제공될 수 있다. 제 1 커넥터와 제 2 커넥터가 하우징의 평면 측방향 측벽에 제공될 수도 있다.
제 1 팽창식 챔버와 제 2 팽창식 챔버 중의 하나는 럼버 서포트 챔버일 수 있다. 제 1 팽창식 챔버와 제 2 팽창식 챔버 중의 다른 것은 사이드 서포트 챔버일 수 있다. 하나의 4/4-웨이 밸브를 사용하여 사이드 서포트 챔버와 럼버 서포트 챔버를 제어함으로써, 정규 동작에 필요한 제어 동작들이 하나의 4/4-웨이 제어 밸브를 가지고 용이하게 구현될 수 있다.
밸브 모듈는 하나의 4/4-웨이 밸브만을 포함할 수 있다. 유체 압력원, 예컨대 펌프는 4/4-웨이 밸브의 일 포트에 연결될 수 있다. 체크 밸브는 상기 일 포트와 유체 압력원 사이에 연결될 수 있다. 4/4-웨이 밸브의 다른 포트, 예컨대 4/4-웨이 밸브의 제 2 포트는 팽창식 챔버에 연결될 수 있다. 팽창식 챔버는 예를 들어, 사이드 볼스터(side bolster)에 통합될 수 있다.
밸브 모듈은 적어도 하나의 다른 4/4-웨이 밸브를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 다른 4/4-웨이 밸브는 다른 럼버 서포트 챔버와 연통하는 제 1 포트 및 다른 사이드 서포트 챔버와 연통하는 제 2 포트를 구비할 수 있다. 이에 의해, 럼버 서포트의 2개의 팽창식 챔버 및/또는 사이드 서포트의 2개의 팽창식 챔버가 2개의 4/4-웨이 밸브들을 구비한 밸브 모듈을 가지고 구현될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 임의의 양태 또는 실시예의 시트 조절 디바이스를 포함하는 시트가 제공된다. 상기 시트는 차량용 시트일 수 있다. 상기 팽창식 챔버들 중의 적어도 하나는 시트의 럼버 서포트 영역에 장착될 수 있다. 상기 팽창식 챔버들 중의 적어도 하나는 시트의 사이드 서포트에 장착될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 제어 밸브를 제어하여 복수의 팽창식 챔버들로 유체를 선택적으로 공급하고 또는 복수의 팽창식 챔버들로부터의 유체를 선택적으로 토출하도록 하는 시트 조절을 제공하는 방법이 제공된다. 상기 방법은 제어 밸브의 제 1 포트가 제 1 팽창식 챔버와 연통하고, 제어 밸브의 제 2 포트는 제 2 팽창식 챔버와 연통하는, 4개의 포트 및 4개의 위치를 갖는 4/4-웨이 밸브인 제어 밸브를 제어하는 것을 포함한다.
제어 밸브는 제 1 솔레노이드 및 제 2 솔레노이드를 구비할 수 있다. 상기 제어는 제 1 솔레노이드 및/또는 제 2 솔레노이드를 선택적으로 작동시켜서 제어 밸브를 4개의 위치 중의 소망하는 위치로 설정하는 것을 포함할 수 있다.
상기 방법의 다른 특징들 및 이에 의해 달성되는 효과들은 실시예들의 시트 조절 디바이스의 특징들에 대응한다. 상기 방법은 임의의 양태 또는 실시예의 시트 조절 디바이스를 사용하여 수행될 수 있다.
본 발명의 실시예들은 시트, 특히 차량용 시트에서의 시트 조절을 제공하는데 사용될 수 있다. 본 발명의 실시예들은 시트면의 형상 조절을 제공하는데 사용될 수 있다. 본 실시예들은 카 시트에서의 시트 조절을 제공하는데 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.
첨부 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 기술하도록 하며, 여기서 참조부호들은 유사한 엘리먼트들을 지칭한다.
도 1은 일 실시예에 따른 시트 조절 디바이스를 구비한 시트의 개략도이다.
도 2는 일 실시예에 따른 시트 조절 디바이스의 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 시트 조절 디바이스의 밸브 모듈의 확대된 사시도이다.
도 4, 도 5, 도 6 및 도 7은 밸브 모듈의 제어 밸브의 단면도이며, 제어 밸브의 4개 위치들을 나타내고 있다.
도 8은 다른 실시예에 따른 시트 조절 디바이스의 밸브 모듈의 확대된 사시도이다.
도 9는 다른 실시예에 따른 시트 조절 디바이스의 밸브 모듈의 확대된 사시도이다.
도 10은 유채 채널들을 규정하는데 사용될 수 있는, 도 9의 밸브 모듈의 하우징 부분의 평면도이다.
도 11, 도 12, 도 13 및 도 14는, 도 9의 밸브 모듈의 제어 밸브의 단면도들이며, 제어 밸브의 4개 위치들을 나타내고 있다.
도 15, 도 16, 도 17 및 도 18은 도 9의 밸브 모듈의 한 쌍의 유체 공급 제어 밸브를 통한 단면도들이며, 한 쌍의 유체 공급 제어 밸브의 상이한 위치들을 나타내고 있다.
도면들을 참조하여 본 발명의 예시적 실시예들을 기술하도록 한다. 특정 분야의 응용에 대한 문맥, 예컨대 차량용 시트의 문맥에서 몇몇 실시예들이 기술되겠지만, 본 실시예들이 이러한 응용 분야에 한정되지는 않는다. 구체적으로 달리 언급되지 않는다면, 여러 가지 실시예들의 특징들은 서로 조합될 수도 있다. 본 명세서에 기술되는 임의의 일 실시예에서, 유체는 기체일 수 있다. 유체는 특히 공기일 수도 있다. 유체는 펌프일 수도 있는 압력 유체 공급원에 의해 공급될 수 있다. 이러한 분야의 종래 용어들에 따르면, 유체들이 2개의 엘리먼트들 사이에서 흐를 수 있는 경우 2개의 엘리먼트들은 서로 "연통(in communication)"하고 있는 것으로 지칭된다.
실시예들에 따르면, 4/4-웨이 제어 밸브를 사용하는 시트 조절 디바이스가 제공된다. 종래의 공압 명명법에 따르면, X 및 Y가 정수인, 용어 X/Y-제어 밸브는 X 포트(port)들 및 Y 위치들인 밸브를 지칭한다. 따라서, 4/4-웨이 밸브로 구성되는 제어 밸브는 4개의 포트 및 4개의 위치를 갖는다. 도면들을 참조하여 더욱 상세하게 기술되는 바와 같이, 이러한 4/4-웨이 밸브는 제 1 팽창식 챔버 및 제 2 팽창식 챔버를 선택적으로 팽창 또는 수축시키는데 사용될 수 있다. 팽창식 챔버들(2, 3, 4, 5)은 탄성 블래더(bladder)들이거나 또는 시트에 설치될 수 있는 다른 탄성 부재들일 수 있다. 팽창식 챔버들은 그 팽창식 챔버들이 팽창 또는 수착함에 따라 시트면 형상이 변형되도록 설치될 수 있다. 이하에서 더욱 상세하게 설명되는 바와 같이, 밸브들의 총 개수를 적절하게 유지하면서, 적어도 하나의 4/4-웨이 밸브를 포함하는 밸브 모듈을 사용하는 것에 의하여, 팽창식 챔버들에 대한 상당한 정도의 제어를 획득할 수 있다. 예시에 있어서, 시트의 럼버 서포트 및/또는 사이드 서포트 영역에 제공되는 총 4개의 팽창식 챔버는, 2개의 4/4-웨이 제어 밸브를 사용하여 제어될 수 있다. 2개의 팽창식 챔버 모두는 동일한 4/4-웨이 밸브를 통해 팽창 및 수축될 수 있다.
도 1은 일 실시예에 따른 시트 조절 디바이스를 구비한 차량용 시트(1)의 개략도이다. 시트 조절 디바이스는 블래더들로 구성되는 팽창식 챔버(2, 3, 4, 5)들을 포함한다. 몇몇 블래더들은 거기에 도입되는 유체의 양을 선택적으로 증가, 감소, 또는 유지하는데 바람직하도록 이루어질 수 있다. 이것은 블래더가 장시간 동안 시트 형상을 조절하는 기구, 예컨대 조절가능한 럼버 서포트를 구성할 경우 바람직할 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 블래더들 중의 몇몇은, 유체의 양이 장시간 동안 주위 압력보다 큰 압력에서 일정하게 유지할 필요가 없는 동안에, 동작 중 거기에 도입되는 유체의 양이 증가 또는 감소 되도록 구성될 수 있다. 이것은 블래더들 내의 압력이 계속적으로 조절되는 마사지 유닛들을 구성하는 블래더들에 있어서 바람직할 수 있다.
한정이 아닌 예시에 있어서, 시트(1)는 조절가능한 럼버 서포트 및 조절가능한 사이드 서포트를 포함한다. 럼버 서포트는 팽창식 블래더들(2, 3)로 구성되는 팽창식 챔버들을 포함한다. 블래더들(2, 3)은 각 블래더 내의 유체 압력이 조절되는 경우, 그들 외부의 치수들을 변경하도록 구성된다. 블래더들(2, 3)은 차량용 시트(1)의 등받이(backrest)의 하부 부분에 제공되며, 그 등받이의 길이 방향으로 서로에 대해 상대적으로 오프셋되어 있다. 모든 블래더들(2, 3)을 팽창 또는 수축시키는 것에 의해, 하부 등받이 부분의 만곡(curvature) 양이 조절될 수 있다. 블래더들(2, 3) 중의 하나를 팽창시키면서 다른 것을 수축시키는 것에 의해, 정점 위치(apex position)가 시프트될 수 있다. 이에 의해, 4-웨이 럼버 서포트 디바이스가 구현될 수 있다. 사이드 서포트 유닛은 시트(1)의 횡 측면들에 배치된 한 쌍의 블래더들(4, 5)을 포함한다. 도 1에는 럼버 서포트 디바이스 및 사이드 서포트 유닛이 도시되어 있지만, 대체적으로 또는 추가적으로는, 시트(1)가 다른 위치들에 배치된 시트 조절 디바이스들을 포함할 수도 있다. 또한, 도 1에 도시된 블래더들(2, 3, 4, 5)의 몇몇은 생략될 수도 있다. 예시에 있어서, 럼버 서포트 디바이스 대신에 또는 이에 추가하여, 사용자 허벅지들의 아래에 있는 시트 부분에 블래더들이 제공되어서 마사지 기능을 제공할 수도 있다.
시트 조절 디바이스는 압력 유체 공급원(7), 밸브 모듈(10), 제어 회로(8) 및 수동 제어 디바이스(9)를 더 포함한다. 압력 유체 공급원(7)은 유체, 특히 기체를 정압(positive pressure)으로 밸브 모듈(10)에 제공하도록 구성된다. 압력 유체 공급원(7)는 밸브 모듈(10)로 기체를 공급하는 펌프를 포함할 수도 있다. 밸브 모듈(10)는 압력 유체 공급원(7)에 의해 제공되는 기체를 수신하여, 시트(1)에 설치된 블래더들로 그 기체를 공급하도록 구성된다. 압력 유체 공급원(7) 및 밸브 모듈(10)의 작동은 압력 유체 공급원(7) 및 밸브 모듈(10)에 전기적으로 연결되어 있는 제어 회로(8)에 의해 제어될 수 있다. 예를 들어, 수동 제어 디바이스(9)에서 이루어지는 조절에 대한 응답으로, 제어 회로(8)에 의해 제어 신호들이 생성될 수 있다. 다르게는, 차량용 보드 네트워크(vehicular board network)로부터 수신되는 사용자 식별 또는 사용자 프로파일에 대한 응답으로, 제어 회로(8)에 의해 제어 신호들이 생성될 수 있다.
밸브 모듈(10)은 복수의 밸브들을 포함한다. 밸브들은 밸브 모듈(10)의 하우징에 배치될 수 있다. 밸브 모듈(10)은 4/4-웨이 밸브로 구성되는 적어도 하나의 제어 밸브를 포함할 수 있다. 밸브 모듈(10)는 적어도 2개의 4/4-웨이 밸브들(11, 12)을 포함할 수 있다. 구현들에서, 4/4-웨이 밸브(11)은 럼버 서포트 블래더(2) 및 사이드 서포트 블래더(4)로 유체를 공급하기 위해 제공될 수 있다. 다른 4/4-웨이 밸브(12)는 다른 럼버 서포트 블래더(3) 및 사이드 서포트 블래더(5)로 유체를 공급하기 위해 제공될 수 있다.
도 2는 시트(1)에 장착되지 않은 상태에 있는, 일 실시예의 시트 조절 디바이스(19)를 도시하고 있다.
이하에서는, 도 3 내지 도 18을 참조하여, 예시적 실시예들에 따른 시트 조절 디바이스들에서 밸브 모듈(10)의 구성을 설명하도록 한다.
도 3은 밸브 모듈(10)의 확대된 사시도이다. 밸브 모듈(10)은 메인 하우징 부분(22), 엔드 부분(21), 및 밀폐 플레이트(23)를 구비한 하우징을 포함한다. 밸브 모듈(10)은 4/4-웨이 밸브로 구성된 제어 밸브(40)를 포함한다. 밸브 모듈(10)은 4/4-웨이 밸브로 구성된 제 2 제어 밸브(60)를 포함할 수도 있다. 밸브 모듈(10)은 회로 기판(29)을 포함할 수 있으며, 여기에는 파스너(fastener)들을 사용하여 제어 밸브(40) 및 제 2 제어 밸브(60)가 결합될 수 있다. 회로 기판(29)은 제어 밸브(40) 및 제 2 제어 밸브(60)를 작동시키고(energizing) 및/또는 제어 밸브(40) 및 제 2 제어 밸브(60)로 전력과 제어 신호들을 공급하기 위한 커넥터들을 구비한다.
제어 밸브(40)는 제 1 포트(41), 제 2 포트(42), 제 3 포트(43), 및 제 4 포트(44)를 구비한다. 제 1 포트(41)는 제 1 팽창식 챔버, 예를 들어 럼버 서포트 블래더와 연통할 수 있다. 제 2 포트(42)는 제 2 팽창식 챔버, 예를 들어 사이드 서포트 블래더와 연통할 수 있다. 제 3 포트(43)는 유체 공급 채널과 연통할 수 있다. 유체 공급 채널은 튜브, 예를 들어, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 플라스틱 튜브에 의해 형성될 수 있으며, 이것은 압력 유체 공급원(7)을 제 3 포트(43)와 연동되는 커넥터(33)에 연결한다. 대체적으로 또는 추가적으로, 유체 공급 채널은 밸브 모듈의 하우징 내에 형성된 섹션을 또한 포함할 수도 있다. 제 4 포트(44)는 밸브 모듈(10)의 유체 토출구(34)와 연통할 수 있다. 제 4 포트(44)는 유체 토출 채널(26)을 경유하여 유체 토출구(34)와 연통할 수 있다. 유체 토출 채널(26)은 메인 하우징 부분(22) 및 엔드 플레이트(23)에 의해 규정될 수 있다.
튜브의 결합을 위한 제 1 커넥터(31) 또는 다른 유체 가이드는 제어 밸브(40)의 제 1 포트(41)와 연동할 수 있다. 튜브의 결합을 위한 제 2 커넥터(32) 또는 다른 유체 가이드는 제어 밸브(40)의 제 2 포트(42)와 연동할 수 있다. 제 2 포트(42)와 제 2 커넥터(32) 사이의 연통을 위해 밸브 모듈의 하우징에는 유체 채널(25)이 형성될 수 있다. 시트 조절 디바이스에 밸브 모듈(10)이 사용되는 경우, 제 1 포트(41)와 제 1 팽창식 챔버 사이의 연통을 위해 제 1 튜브가 제 1 커넥터(31)에 결합될 수 있다. 제 2 포트(42)와 제 2 팽창식 챔버 사이의 연통을 위해 제 2 튜브가 제 2 커넥터(32)에 결합 될 수 있다. 밸브 모듈(10)의 하우징의 동일 측벽(24) 상에 제 1 커넥터(31) 및 제 2 커넥터(32)가 제공될 수 있도록, 유체 채널(25), 제 1 포트(41) 및 제 2 포트(42)가 배치될 수 있다. 밸브 모듈(10)의 하우징의 대향 측벽 상에는 유체 공급구(33)가 제공될 수 있다. 이에 의해, 필요한 연결들은 시트 조절 디바이스의 각종 엘리먼트들을 연결시키는, 튜브들의 적당한 전체 절곡으로 확립될 수 있다.
또한 4/4-웨이 밸브인 제 2 제어 밸브(60)는 제어 밸브(40)와 동일한 구성을 가질 수 있다. 특히, 제 2 제어 밸브(60)는 제어 밸브(40)를 참조하여 기술된 바와 같이 동작하는 제 1 포트(61), 제 2 포트(62), 제 3 포트(63), 및 제 4 포트(64)를 가질 수 있다.
밸브 모듈(10)은 추가 엘리먼트들을 포함할 수 있다. 예시에 있어서, 밀봉 부재(71)가 제공되어 제 1 포트(41)와 제 1 커넥터(31) 사이의 유체-밀폐 연결을 확립할 수 있다. 다른 밀봉 부재(73)가 제공되어 제 3 포트(43)와 유체 공급구(33) 사이의 유체-밀폐 연결을 확립할 수도 있다. 다른 밀봉 부재(72)가 제어 밸브(40)의 밸브 바디와 메인 하우징 부분(22) 사이에 개재되어서, 제 2 포트(42)와 유체 채널(25) 사이의 유체-밀폐 연결을 제공하고/하거나 제 4 포트(44)와 유체 토출 채널(26) 사이의 유체-밀폐 연결을 제공할 수 있다. 다른 밀봉 부재(74)가 밸브 모듈(10)의 하우징에 통합될 수 있다. 하나의 압력 센서(75) 또는 수개의 압력 센서들(75)이 밸브 모듈의 하우징에 통합될 수 있다. 제 1 팽창식 챔버 및/또는 제 2 팽창식 챔버에서의 압력을 감지하기 위해, 적어도 하나의 제어 밸브의 제 1 포트 및/또는 제 2 포트와의 유체 연통에는 압력 센서가 제공될 수 있다. 제어 밸브의 위치에 따라, 동일한 압력 센서가 사용되어 제 1 포트 및 제 2 포트에서 압력을 감지할 수 있다. 유체 압력원에 의해 공급되는 압력을 감지하기 위하여, 다른 압력 센서가 제공될 수도 있다.
제 1 포트(41)는 제 1 팽창식 챔버, 예컨대 럼버 서포트 블래더와 연통할 수 있다. 제 2 포트(42)는 제 2 팽창식 챔버, 예컨대 사이드 서포트 블래더와 연통할 수 있다. 제 3 포트(43)는 유체 공급 채널과 연통할 수 있다. 유체 공급 채널은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 튜브 예컨대, 플라스틱 튜브로 형성될 수 있으며, 이것은 제 3 포트(43)와 연동되는 커넥터(33)에 압력 유체 공급원(7)을 연결시킨다. 대체적으로 또는 추가적으로, 유체 공급 채널은 밸브 모듈(10)의 하우징 내에 형성된 채널을 또한 포함할 수도 있다. 제 4 포트(44)는 밸브 모듈(10)의 유체 토출구(34)와 연통할 수 있다. 제 4 포트(44)는 유체 토출 채널(26)을 경유하여 유체 토출구(34)와 연통할 수 있다. 유체 토출 채널(26)은 메인 하우징 부분(22) 및 엔드 플레이트(23)에 의해 규정될 수 있다. 제 2 제어 밸브(60)를 위해, 별개의 유체 공급구가 제공될 수도 있다. 이 경우에, 2개의 별개의 튜브들이 사용되어, 제어 밸브(40) 및 제 2 제어 밸브(60)에 기체 또는 다른 작동 유체를 공급할 수도 있다. 튜브들 모두는 동일한 펌프에 연결될 수 있다. 다르게는, 제어 밸브(40)의 제 3 포트(43) 및 제 2 제어 밸브(60)의 제 3 포트(63) 모두는 밸브 모듈의 동일한 유체 공급구와 연통할 수 있다.
제어 밸브(40) 및 제 2 제어 밸브(60) 각각은 4개의 작동 위치들을 갖는다. 이하에서는, 제어 밸브(40)의 동작을 보다 상세하게 기술하도록 하며, 제 2 제어 밸브(60)가 동일한 방식으로 동작할 수 있고 또한 동일한 구성을 가질 수 있다는 것이 이해될 것이다.
제어 밸브(40)는 제 1 위치를 갖는다. 제 1 위치에서, 제 1 포트(41)는 제 3 포트(43)와 연통할 수 있으며, 제 2 포트(42)는 제 3 포트(43)와 연통하지 않는다. 제 1 위치에서, 제 1 포트(41)와 제 2 포트(42)는 제 4 포트(44)와 연통하지 않을 수 있다. 제어 밸브(40)가 제 1 위치로 설정되고 압력 유체 공급원(7)이 기체 또는 다른 작동 유체를 공급하지 않는 경우, 제 1 및 제 2 팽창식 챔버들 내의 유체 압력은 일정하게 유지될 수 있다. 제어 밸브(40)가 제 1 위치로 설정되고 압력 유체 공급원(7)이 활성화되는 경우, 제 1 팽창식 챔버는 팽창되고 제 2 팽창식 챔버 내의 유체 압력은 일정하게 유지될 수 있다.
제어 밸브(40)는 제 2 위치를 갖는다. 제 2 위치에서, 제 2 포트(42)는 제 3 포트(43)와 연통할 수 있으며, 제 1 포트(41)는 제 3 포트(43)와 연통하지 않는다. 제 2 위치에서는, 제 1 포트(41) 및 제 2 포트(42)가 제 4 포트(44)와 연통하지 않을 수 있다. 제어 밸브(40)가 제 2 위치로 설정되고 압력 유체 공급원(7)은 기체 또는 다른 작동 유체를 공급하지 않는 경우, 제 1 및 제 2 팽창식 챔버들 내의 유체 압력은 일정하게 유지될 수 있다. 제어 밸브(40)가 제 2 위치로 설정되고 압력 유체 공급원(7)가 활성화되는 경우, 제 2 팽창식 챔버는 팽창되며 제 1 팽창식 챔버 내의 유체 압력은 일정하게 유지될 수 있다.
제어 밸브(40)는 제 3 위치를 갖는다. 제 3 위치에서는, 제 1 포트(41)가 제 4 포트(44)와 연통할 수 있으며, 제 2 포트(42)가 제 4 포트(44)와 연통하지 않는다. 제 3 위치에서는, 제 1 포트(41) 및 제 2 포트(42)가 제 3 포트(43)와 연통하지 않을 수 있다. 제어 밸브(40)가 제 3 위치로 설정되는 경우, 제 1 팽창식 챔버는 수축되며, 유체는 제어 밸브(40)를 통해 제 1 포트(41)에서 제 4 포트(44)로 흐르게 된다. 제어 밸브(40)가 제 3 위치로 설정되는 경우, 제 2 팽창식 챔버 내의 유체 압력은 일정하게 유지될 수 있다.
제어 밸브(40)는 제 4 위치를 갖는다. 제 4 위치에서는, 제 2 포트(42)가 제 4 포트(44)와 연통할 수 있으며, 제 1 포트(41)는 제 4 포트(44)와 연통하지 않는다. 제 4 위치에서는, 제 2 포트(42) 및 제 1 포트(41)가 제 3 포트(43)와 연통하지 않을 수 있다. 제어 밸브(40)가 제 4 위치로 설정되는 경우, 제 2 팽창식 챔버는 수축되며, 제어 밸브(40)를 통해 유체가 제 2 포트(42)에서 제 4 포트(44)로 흐르게 된다. 제어 밸브(40)가 제 4 위치로 설정되는 경우, 제 2 팽창식 챔버 내의 유체 압력은 일정하게 유지될 수 있다.
유체가 제 1 포트(43)에서 압력 유체 공급원으로 흐르는 것을 방지하는 체크 밸브 또는 다른 원-웨이 밸브가 제공될 수 있다. 원-웨이 밸브는 밸브 모듈(10) 내에 제공될 수 있다. 또한, 원-웨이 밸브는 다른 적절한 위치에 제공될 수도 있다. 원-웨이 밸브는 밸브 모듈로 기체를 공급하는 펌프에 통합될 수도 있다. 이에 의해, 압력 유체 공급원(7)이 활성화되어 있지 않은 경우, 제 1 및 제 2 팽창식 챔버들의 원치않는 수축이 방지될 수 있다. 원-웨이 밸브 대신에 또는 이에 부가하여, 2/2-웨이 밸브일 수 있는 유체 공급 제어 밸브가 사용되어, 제 1 포트와의 연통에 압력 유체 공급원(7)을 선택적으로 넣거나 또는 이 연통을 종결시킬 수 있다.
상기 구성 및 동작을 갖는 제어 밸브(40)를 사용하여, 다음의 동작들이 수행될 수 있다: 제 1 및 제 2 팽창식 챔버들 내의 유체 압력을 유지하기 위하여, 압력 유체 공급원(7)이 활성화되지 않는 동안, 제어 밸브(40)는 제 1 위치로 설정될 수 있다. 제 2 팽창식 챔버(예컨대, 사이드 서포트 블래더) 내의 유체 압력을 유지하는 동안 제 1 팽창식 챔버(예컨대, 럼버 서포트 블래더)를 팽창시키기 위하여, 제어 밸브(40)가 제 1 위치로 설정될 수 있고 또한 압력 유체 공급원(7)이 활성화될 수 있다. 제 1 팽창식 챔버 내의 유체 압력을 유지하는 동안 제 2 팽창식 챔버를 팽창시키기 위하여, 제어 밸브(40)가 제 2 위치로 설정될 수 있고 또한 압력 유체 공급원(7)이 활성화될 수 있다. 제 2 팽창식 챔버 내의 유체 압력을 유지하는 동안 제 1 팽창식 챔버를 수축시키기 위하여, 제어 밸브(40)가 제 3 위치로 설정될 수 있다. 제 1 팽창식 챔버 내의 유체 압력을 유지하는 동안 제 2 팽창식 챔버를 수축시키기 위하여, 제어 밸브(40)가 제 4 위치로 설정될 수 있다.
제어 밸브(40)의 각종 구성들이 4/4-웨이 밸브 기능을 구현하는데 사용될 수 있다. 도 4 내지 도 7을 참조하여 구성을 보다 상세하게 설명하도록 한다. 제어 밸브(40)는 제 1 솔레노이드(51) 및 제 2 솔레노이드(52)를 포함할 수 있다. 제 1 솔레노이드(51) 및 제 2 솔레노이드(52)를 선택적으로 작동시키거나 작동 해제시키는 것에 의하여, 총 4개의 상이한 밸브 위치들이 구현될 수 있다.
도 4 내지 도 7은 제어 밸브(40)의 축 방향을 따른 단면도들을 나타낸다. 이 구성을 가진 제어 밸브(40)는 일 실시예의 시트 조절 디바이스에서 제어 밸브로서 사용될 수 있다. 일반적으로, 제어 밸브(40)는 밸브 바디를 포함한다. 플라스틱 또는 금속으로 형성될 수 있는 밸브 바디(50)는 제어 밸브(40)의 축 방향을 따라 연장될 수 있다. 제 1 솔레노이드(51) 및 제 2 솔레노이드(52)는 밸브 바디(50) 상에 배치될 수 있다. 제 1 솔레노이드(51) 및 제 2 솔레노이드(52)는 밸브 바디(50) 주위에 권취될 수 있다. 제어 밸브(40)는 내부 채널(59)을 구비하고 있다. 내부 채널(59)은 밸브 바디(50)에 형성될 수 있다.
제어 밸브(40)는 제 1 솔레노이드(51)의 동작하에서 변위 가능한 제 1 엘리먼트(53)를 구비할 수 있다. 제 1 엘리먼트(53)는 제 1 전기자일 수 있다. 제 1 엘리먼트(53)는 자성 재료, 예를 들면 상자성 또는 강자성 재료를 포함하거나 그로부터 형성될 수 있다. 제 1 엘리먼트(53)는 제 1 바이어스 수단(55)에 의해 바이어싱될 수 있다. 제 1 바이어스 수단(55)은 제 1 스프링일 수 있다. 제 1 엘리먼트(53)는 제 1 포트(41)와 연동되는 제 1 실링 영역(45) 또는 제 2 포트(42)와 연동되는 제 2 실링 영역(46)에 선택적으로 체결될 수 있다. 제 1 솔레노이드(51)가 작동 해제되는 경우, 제 1 바이어스 수단(55)은 제 2 실링 영역(46)에 대항하여 제 1 엘리먼트(53)에 힘을 가하게 된다. 이에 의해, 제 1 포트(41)가 내부 채널(59)과 연동하는 동안, 내부 채널(59)과 제 2 포트(42) 사이의 연통이 금지된다. 제 1 솔레노이드(51)가 작동되는 경우, 제 1 엘리먼트(53)는 제 1 바이어스 수단(55)의 힘에 대항하여 변위되며, 제 1 실링 영역(45)에 체결되어서, 제 2 실링 영역(46)으로부터 작동 해제된다. 이에 의해, 제 1 포트(41)와 내부 채널(59) 사이의 연통이 금지되는 동안, 내부 채널(59)과 제 2 포트(42) 사이의 연통이 확립된다. 제 1 엘리먼트(53)는 제 1 실링 영역(45)에 체결되기 위한 제 1 축방향 단부에 제 1 헤드를 구비할 수 있다. 제 1 엘리먼트(53)는 제 2 실링 영역(46)에 체결되기 위한 제 2 축방향 단부에 제 2 헤드를 구비할 수 있다. 제 1 및 제 2 실링 영역들(45, 46)은 각 밸브 포트에 대하여 원주형으로 연장되는 돌출부를 각각 포함할 수 있다.
제어 밸브는 제 2 솔레노이드(52)의 동작하에서 변위 가능한 제 2 엘리먼트(54)를 구비할 수 있다. 제 2 엘리먼트(54)는 제 2 전기자일 수 있다. 제 2 엘리먼트(54)는 자성 재료, 예컨대 상자성 또는 강자성 재료를 포함하거나 이로부터 형성될 수 있다. 제 2 엘리먼트(54)는 제 2 바이어스 수단(56)에 의해 바이어싱될 수 있다. 제 2 바이어스 수단(56)은 제 2 스프링일 수 있다. 제 2 엘리먼트(54)는 제 3 포트(43)와 연동되는 제 3 실링 영역(47) 또는 제 4 포트(44)와 연동되는 제 4 실링 영역(48)에 선택적으로 체결될 수 있다. 제 2 엘리먼트(54)가 제 3 실링 영역(47)로부터 체결 해제된 동안, 제 2 솔레노이드(52)가 작동 해제되는 경우에는, 제 2 바이어스 수단(56)가 제 2 엘리먼트(54)에 대하여 제 4 실링 영역(48)에 대항하는 힘을 가한다. 이에 의해, 제 3 포트(43)가 내부 채널(59)과 연통하는 동안, 내부 채널(59)과 제 4 포트(44) 사이의 연통이 금지된다. 제 2 솔레노이드(52)가 작동되는 경우, 제 2 엘리먼트(54)는 제 2 바이어스 수단(56)의 힘에 대항하여 변위되고, 제 3 실링 영역(47)과 체결되며, 제 4 실링 영역(48)으로부터 체결 해제된다. 이에 의해, 제 3 포트(43)와 내부 채널(59) 사이의 연통이 금지되는 동안, 내부 채널(59)과 제 4 포트(44) 사이의 연통이 확립된다. 제 2 엘리먼트(54)는 제 3 실링 영역(47)에 체결되기 위하여 제 1 축방향 단부에 제 1 헤드를 구비할 수 있다. 제 2 엘리먼트(54)는 제 4 실링 영역(48)에 체결되기 위하여 제 2 축방향 단부에 제 2 헤드를 구비할 수 있다. 제 3 및 제 4 실링 영역들(47, 48)은 각 밸브 포트의 내측 단부에 대하여 원주형으로 연장되는 돌출부를 각각 포함할 수 있다.
이러한 구성을 구비한 제어 밸브(40)에서, 제 1 솔레노이드(51)는 팽창 또는 수축 동작을 위하여 제 1 포트(41)와 제 2 포트(42) 중의 하나를 선택하도록 동작된다. 제 2 솔레노이드(52)는 팽창(압력 유체 공급원(7) 작동됨) 또는 압력 유지(압력 유체 공급원(7) 작동되지 않음)를 위한 제 3 포트(43)와의 연통 및 수축을 위한 제 4 포트(44)와의 연통 사이에서 선택하도록 동작된다. 제 2 솔레노이드(52), 연동 전기자(54) 및 제 3 포트(43)와 제 4 포트(44)의 배치는, 제 2 솔레노이드(52)가 작동될 경우에만 수축을 위한 제 4 포트(44)와의 연통이 확립되도록 선택될 수 있다.
도 4는 제 1 솔레노이드(51)와 제 2 솔레노이드(52)가 작동 해제된 경우의 제어 밸브(40)를 나타낸다. 이것은 제어 밸브(40)의 제 1 위치에 해당한다. 제 2 포트(42)가 제 3 포트(43)와 연통하지 않고 또한 제 4 포트(44)와 연통하지 않는 동안, 제 1 포트(41)는 제 3 포트(43)와 연통하지만 제 4 포트(44)와는 연통하지 않는다. 도 5는 제 1 솔레노이드(51)가 작동되고 제 2 솔레노이드(52)는 작동 해제된 경우의 제어 밸브(40)를 나타낸다. 이것은 제어 밸브(40)의 제 2 위치에 해당한다. 제 1 포트(41)가 제 3 포트(43)와 연통하지 않고 또한 제 4 포트(44)와 연통하지 않는 동안, 제 2 포트(42)는 제 3 포트(43)와 연통하지만 제 4 포트(44)와는 연통하지 않는다. 도 7은 제 1 솔레노이드(51)가 작동 해제되고 제 2 솔레노이드(52)가 작동되는 경우의 제어 밸브(40)를 나타낸다. 이것은 제어 밸브(40)의 제 3 위치에 해당한다. 제 2 포트(42)가 제 3 포트(43)와 연통하지 않고 또한 제 4 포트(44)와 연통하지 않는 동안, 제 1 포트(41)는 제 4 포트(44)와 연통하지만 제 3 포트(43)와 연통하지 않는다. 도 6은 제 1 솔레노이드(51)가 작동되며 또한 제 2 솔레노이드(52)가 작동되는 경우의 제어 밸브(40)를 나타낸다. 이것은 제어 밸브(40)의 제 4 위치에 해당한다. 제 1 포트(41)가 제 3 포트(43)와 연통하지 않고 또한 제 4 포트(44)와 연통하지 않는 동안, 제 2 포트(42)는 제 4 포트(44)와 연통하지만 제 3 포트(43)와 연통하지 않는다.
예시적 일 실시예인 제어 밸브(40)의 동작 및 구성을 상세하게 기술하였지만, 제 2 제어 밸브(60)가 동일한 동작 및 구성을 가질 수 있다. 또한, 밸브 모듈(10)을 포함하는 시트 조절 디바이스는 사이드 서포트 블래더들 모두가 제어 밸브(40)와 제 2 제어 밸브(60)를 통하여 동시에 팽창될 수 있게 하며, 여기서 제어 밸브(40)와 제 2 제어 밸브(60) 각각은 기체 또는 다른 작동 유체를 그와 연동되는 사이드 서포트 블래더로 공급한다는 것이 인식될 것이다. 대체적으로 또는 추가적으로, 또한 밸브 모듈(10)을 포함하는 시트 조절 디바이스 모두가 제어 밸브(40)와 제 2 제어 밸브(60)를 통하여 동시에 팽창될 수 있게 하며, 여기서 제어 밸브(40)와 제 2 제어 밸브(60) 각각은 기체 또는 다른 작동 유체를 그와 연동되는 럼버 서포트 블래더로 공급한다. 팽창식 챔버들 사이의 유체 교환이 방지될 수도 있다.
더욱 향상된 레벨의 제어를 제공하기 위하여, 시트 조절 디바이스에는 추가의 밸브들이 사용될 수도 있다. 예시에 있어서, 적어도 하나의 2/2-웨이 제어 밸브가 밸브 모듈에 통합될 수 있다. 2/2-웨이 제어 밸브는 제어 밸브(40)와 제 2 제어 밸브(60) 중의 적어도 하나의 유체 공급 채널 또는 유체 토출 채널에 연결될 수 있다. 이러한 2/2-웨이 제어 밸브를 사용함으로써, 각종 팽창식 챔버들에 대한 개별 제어가 향상될 수 있다.
또한, 팽창식 챔버에서의 유체를 제어하기 위해, 단 하나의 4/4-웨이 밸브를 구비하는 밸브 모듈을 사용하거나, 다르게는 4/4-웨이 밸브를 사용하는 것이 가능할 수 있다. 예시에 있어서, 압력 유체 공급원은 4/4-웨이 밸브의 일 포트에 연결될 수 있다. 팽창식 챔버는 4/4-웨이 밸브의 다른 포트에 연결될 수 있다. 팽창식 챔버는 예를 들어, 사이드 볼스터(side bolster)에 통합될 수 있다.
도 8은 다른 실시예의 시트 조절 디바이스에 사용될 수 있는 밸브 모듈(10)의 확대된 사시도이다. 밸브 모듈(10)은 적어도 하나의 4/4-웨이 제어 밸브를 포함한다. 밸브 모듈(10)은 도 3 내지 도 7을 참조하여 설명된 바와 같이 구성된 제어 밸브(40) 및 제 2 제어 밸브(60)를 포함할 수 있다.
밸브 모듈(10)은 2/2-웨이 제어 밸브일 수 있는 제 1 추가 제어 밸브(81)를 포함한다. 제 1 추가 제어 밸브(81)는 4/4-웨이 제어 밸브들(40, 60) 중의 하나의 제 3 포트와 밸브 모듈(10)의 유체 공급구 사이에 연결될 수 있다. 제 1 추가 제어 밸브(81)는 4/4-웨이 제어 밸브들(40, 60) 중의 하나의 제 4 포트와 밸브 모듈(10)의 유체 토출구 사이에 연결될 수 있다. 제 2 추가 제어 밸브(82)는 4/4-웨이 제어 밸브들(40, 60) 중의 다른 것의 제 3 포트와 밸브 모듈(10)의 유체 공급구 사이에 연결될 수 있다. 제 2 추가 제어 밸브(82)는 4/4-웨이 제어 밸브들(40, 60) 중의 다른 것의 제 4 포트와 밸브 모듈(10)의 유체 토출구 사이에 연결될 수 있다. 추가 제어 밸브(들)(81, 82)의 포트들과 4/4-웨이 제어 밸브들(40, 60)의 포트들 사이의 연통은 밸브 모듈(10)의 하우징에 의해 형성된 채널들에 의해 확립될 수 있다. 예시에 있어서, 엔드 플레이트(23)와 마주하는 메인 하우징 부분(22)의 표면(83)은 추가 제어 밸브(들)(81, 82)의 포트들 및 4/4-웨이 제어 밸브들(40, 60)의 포트들을 연결하는 채널들을 규정하는 오목부들을 구비할 수 있다.
도 9는 다른 실시예의 시트 조절 디바이스에 사용될 수 있는 밸브 모듈(10)의 확대된 사시도이다. 밸브 모듈(10)은 적어도 하나의 4/4-웨이 제어 밸브를 포함한다. 밸브 모듈(10)은 4/4-웨이 제어 밸브인 제어 밸브(140)를 포함할 수 있다. 밸브 모듈(10)는 4/4-웨이 제어 밸브인 제 2 제어 밸브(160)를 포함할 수 있다. 제어 밸브(140) 및 제 2 제어 밸브(160)의 위치들과 동작은 제어 밸브(40)의 것들과 유사하며, 아래에 더욱 상세하게 설명될 것이다.
밸브 모듈(10)는 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)를 포함한다. 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)는 2/2-웨이 밸브일 수 있다. 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)는 압력 유체 공급원(7)으로부터 제어 밸브(140)로의 유체 흐름을 제어하도록 동작될 수 있다. 밸브 모듈(10)은 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)를 포함한다. 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)는 2/2-웨이 밸브일 수 있다. 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)는 압력 유체 공급원(7)으로부터 제 2 제어 밸브(160)로의 유체 흐름을 제어하도록 동작될 수 있다. 제 1 유체 공급 제어 밸브(101), 제 2 유체 공급 제어 밸브(102), 제어 밸브(140) 및 제 2 제어 밸브(160)는 회로 기판(29)에 결합될 수 있다. 제 1 유체 공급 제어 밸브(101), 제 2 유체 공급 제어 밸브(102), 제어 밸브(140) 및 제 2 제어 밸브(160)의 제어는, 회로 기판(29)을 통한 전기적 신호들 및/또는 전력 공급기에 의해 달성될 수 있다.
밸브 모듈(10)의 하우징은, 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)의 토출 포트와 제어 밸브(140)의 제 3 포트(143) 사이의 유체 연통을 확립하기 위한 유체 공급 채널을 규정할 수 있다. 밸브 모듈(10)의 하우징은, 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)의 토출 포트와 제 2 제어 밸브(160)의 제 3 포트 사이의 유체 연통을 확립하기 위한 유체 공급 채널을 규정할 수 있다. 이를 위해, 엔드 플레이트(23)와 대면하는 메인 하우징 부분(22)의 표면(91)은 채널들을 규정하는 리세스(recess)들을 구비할 수 있다. 또한, 채널들은 밸브 모듈의 유체 공급구(93)와 제 1 및 제 2 유체 공급 제어 밸브들(101, 102)의 흡입 포트 사이의 유체 연통을 확립할 수 있다. 또한, 메인 하우징 부분(22)의 표면(91)은 토출되는 유체의 통과를 위한 하나 또는 수개의 토출구들(94)을 구비할 수 있다. 도 10을 참조하여, 일 구현에서의 채널들의 구성을 보다 상세히 설명하도록 한다.
도 10은 메인 하우징 부분(22)의 표면(91)의 평면도를 나타낸다. 표면(91)은, 유체 공급구(93)에서 수신되는 유체가 제 1 및 제 2 유체 공급 제어 밸브들(101, 102)의 흡입 포트로 안내되는 채널을 규정하는 리세스(95)를 포함할 수 있다. 표면(91)은, 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)의 토출 포트로부터 제어 밸브(140)의 제 3 포트로 기체가 흐를 수 있는 채널을 규정하는 리세스(96)를 포함할 수 있다. 표면(91)은, 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)의 토출 포트로부터 제 2 제어 밸브(160)의 제 3 포트로 기체가 흐를 수 있는 채널을 규정하는 리세스(97)를 포함할 수 있다. 추가 채널들이 밸브 모듈의 하우징에 내장될 수 있다. 예시에 있어서, 표면(91)에 형성된 리세스(92)는, 제 2 팽창식 챔버의 팽창 또는 수축을 위해 제어 밸브(140)의 제 2 포트와 제 2 커넥터(32) 사이에서 유체가 흐르는 채널을 규정할 수 있다. 다른 예시에 있어서, 리세스(98)는 제어 밸브(140)의 제 4 포트로부터 토출되는 기체가 토출구(94)로 흐를 수 있는 표면(91)에 형성될 수 있다.
다음에서는, 제어 밸브(140)와 제 2 제어 밸브(160)의 동작 및 제어 밸브(140)와 제 2 제어 밸브(160)의 구성을 더욱 상세하게 설명하도록 한다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제어 밸브(140)는 제 1 위치를 갖고 있다. 제 1 위치에서, 제 2 포트(142)가 제 3 포트(143)와 연통하고 있지 않는 동안, 제 1 포트(141)는 제 3 포트(143)와 연통할 수 있다. 제 1 위치에서, 제 1 포트(141) 및 제 2 포트(142)는 제 4 포트(144)와 연통하고 있지 않을 수 있다. 제어 밸브(140)가 제 1 위치로 설정되고, 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)는 기체 또는 다른 작동 유체를 제 3 포트(143)로 전달하지 않는 폐쇄 상태에 있는 경우, 제 1 및 제 2 팽창식 챔버들에서의 유체 압력은 일정하게 유지될 수 있다. 제어 밸브(140)가 제 1 위치로 설정되고, 압력 유체 공급원(7)이 작동되며, 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)는 입력 포트(103)에서 압력 유체 공급원(7)으로부터 수신된 유체를 출력 포트(104)로 전달하는 개방 상태로 설정되는 경우, 제 1 팽창식 챔버가 팽창되는 한편, 제 2 팽창식 챔버에서의 유체 압력은 일정하게 유지될 수 있다.
도 12에 나타낸 바와 같이, 제어 밸브(140)는 제 2 위치를 갖고 있다. 제 2 위치에서, 제 1 포트(141)가 제 3 포트(143)와 연통하고 있지 않는 동안, 제 2 포트(142)는 제 3 포트(143)와 연통할 수 있다. 제 2 위치에서, 제 1 포트(141) 및 제 2 포트(142)는 제 4 포트(144)와 연통하지 않을 수 있다. 제어 밸브(140)가 제 2 위치로 설정되며, 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)는 기체 또는 다른 작동 유체를 제 3 포트(143)로 전달하지 않는 폐쇄 상태로 설정되는 경우, 제 1 및 제 2 팽창식 챔버들에서의 유체 압력은 일정하게 유지될 수 있다. 제어 밸브(140)가 제 1 위치로 설정되고, 압력 유체 공급원(7)이 작동되며, 또한 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)는 입력 포트(103)에서 압력 유체 공급원(7)으로부터 수신된 유체를 출력 포트(104)로 전달하는 개방 상태로 설정되는 경우, 제 2 팽창식 챔버가 팽창되는 한편, 제 1 팽창식 챔버에서의 유체 압력은 일정하게 유지될 수 있다.
도 13에 나타낸 바와 같이, 제어 밸브(140)는 제 3 위치를 갖는다. 제 3 위치에서, 제 2 포트(142)가 제 4 포트(144)와 연통하지 않는 동안, 제 1 포트(141)는 제 4 포트(144)와 연통할 수 있다. 입력 포트(103)와 출력 포트(104) 사이에서 기체가 흐르는 것이 금지되는 폐쇄 상태로 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)를 설정하는 것에 의해 압력 유체 공급원쪽으로의 유체의 토출이 금지될 수 있기 때문에, 제어 밸브(140)가 제 3 위치에 있는 경우에는, 제 1 포트(141)와 제 2 포트(142)가 제 3 포트(143)로부터 분리될 것이 요구되지 않는다. 제어 밸브(140)가 제 3 위치로 설정되는 경우, 제 1 팽창식 챔버는 수축되며, 여기서 제어 밸브(140)를 통하여 유체가 제 1 포트(141)에서 제 4 포트(144)로 흐르게 된다. 제어 밸브(140)가 제 3 위치로 설정되는 경우, 제 2 팽창식 챔버에서의 유체 압력은 일정하게 유지될 수 있다.
도 14에 나타낸 바와 같이, 제어 밸브(140)는 제 4 위치를 갖는다. 제 4 위치에서, 제 1 포트(141)가 제 4 포트(144)와 연통하지 않는 동안, 제 2 포트(142)는 제 4 포트(144)와 연통할 수 있다. 폐쇄 상태로 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)를 설정하는 것에 의해 압력 유체 공급원쪽으로의 유체의 토출이 금지될 수 있기 때문에, 제어 밸브(140)가 제 4 위치에 있는 경우에는, 제 1 포트(141)와 제 2 포트(142)가 제 3 포트(143)로부터 분리될 것이 요구되지 않는다. 제어 밸브(140)가 제 4 위치로 설정되는 경우, 제 2 팽창식 챔버는 수축되며, 여기서 제어 밸브(140)를 통하여 유체가 제 2 포트(142)에서 제 4 포트(144)로 흐르게 된다. 제어 밸브(140)가 제 4 위치로 설정되는 경우, 제 1 팽창식 챔버에서의 유체 압력은 일정하게 유지될 수 있다.
제 2 제어 밸브(160) 및 그와 연동되는 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)의 동작과 구성은 제어 밸브(140) 및 그와 연동되는 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)와 동일할 수 있다.
유체 공급 제어 밸브들(101, 102)이 사용되어 제어 밸브(140) 및/또는 제 2 제어 밸브(160)로 유체를 선택적으로 전달할 수 있기 때문에, 제어 밸브(140)의 제 3 포트(143)를 통하여 압력 유체 공급원(7)쪽으로 유체가 흐르는 것을 방지하기 위한 별도의 체크 밸브가 제공될 필요가 없다. 오히려, 유체 공급 제어 밸브(101 또는 102)를 폐쇄 상태로 설정하는 것은 원치않는 수축을 방지할 수 있다.
제어 밸브(40)의 구성과 유사하게, 제어 밸브(140)는 제 1 전기자(53)를 변위시키는 제 1 솔레노이드(51) 및 제 2 전기자(54)를 변위시키는 제 2 솔레노이드(52)를 포함할 수 있다. 제 1 솔레노이드(51)와 제 2 솔레노이드(52)를 선택적으로 작동 또는 작동 해제시키는 것에 의하여, 총 4개의 상이한 밸브 위치들이 구현될 수 있다.
도 11 내지 도 14는 제어 밸브(140)의 축 방향에 따른 단면도를 나타낸다. 이러한 구성을 가진 제어 밸브(140)는 일 실시예인 시트 조절 디바이스의 제어 밸브로서 사용될 수 있다. 일반적으로, 제어 밸브(140)는 밸브 바디를 포함한다. 플라스틱이나 금속으로 형성될 수 있는 밸브 바디(50)는 제어 밸브(140)의 축방향을 따라 연장될 수 있다. 제 1 솔레노이드(51) 및 제 2 솔레노이드(52)는 밸브 바디(50)에 배치될 수 있다. 제 1 솔레노이드(51) 및 제 2 솔레노이드(52)는 밸브 바디(50)의 둘레에 권취될 수 있다. 제어 밸브(140)는 내부 채널(59)을 구비한다. 내부 채널(59)은 밸브 바디(50)에 형성될 수 있다.
제어 밸브(140)는 제 1 솔레노이드(51)의 동작하에서 변위 가능한 제 1 엘리먼트(53)를 구비할 수 있다. 제 1 솔레노이드(51) 및 제 1 엘리먼트(53)의 동작과 구성은 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명될 수 있다. 특히, 제 1 솔레노이드(51)를 작동 또는 작동 해제시키는 것에 의하여, 제 1 포트(141)에 연결된 제 1 팽창식 챔버 또는 제 2 포트(142)에 연결된 제 2 팽창식 챔버가 팽창 또는 수축을 위해 선택될 수 있다. 제어 밸브(140)는 제 2 솔레노이드(52)의 동작하에서 변위 가능한 제 2 엘리먼트(54)를 구비할 수 있다. 제 2 엘리먼트(54)는 전기자일 수 있다. 스프링일 수 있는, 바이어스 수단(56)은 제 4 실링 영역(48)에 대항하여 제 2 엘리먼트(54)를 바이어싱할 수 있다. 제 2 솔레노이드(52)가 작동되는 경우, 제 2 엘리먼트(54)가 바이어스 수단(56)의 힘에 대항하여 변위됨으로써, 제 1 및 제 2 포트들(141, 142) 중의 하나와 제 4 포트(144) 사이의 연통을 확립하게 된다. 제 3 포트(143)를 선택적으로 개방 또는 폐쇄할 것이 요구되지 않는다. 유체 공급 제어 밸브(101)를 사용하여 압력 유체 공급원(7)으로부터의 유체 흐름이 허용될 수 있으며, 유체 공급 제어 밸브(101)를 폐쇄 상태로 설정하는 것에 의하여 압력 유체 공급원(7)쪽으로의 유체 흐름이 금지될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 제어 밸브(140)에서, 제 1 솔레노이드(51)는 팽창 또는 수축 동작을 위해 제 1 포트(141) 및 제 2 포트(142) 중의 하나를 선택하도록 동작된다. 제 2 솔레노이드(52)는 팽창(압력 유체 공급원(7)이 작동되고, 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)는 개방 상태로 설정됨) 또는 압력 유지(압력 유체 공급원(7)이 작동되지 않거,나 제 1 유체 공급 제어 밸브(102)가 폐쇄 상태로 설정됨)를 위한 제 3 포트(143)과의 연통 및 수축을 위한 제 4 포트(144)와의 연통 사이에 선택하도록 동작된다.
도 11은 제 1 솔레노이드(51) 및 제 2 솔레노이드(52)가 작동 해제된 경우의 제어 밸브(140)를 나타낸다. 이것은 제어 밸브(140)의 제 1 위치에 해당한다. 제 2 포트(142)가 제 3 포트(143)와 연통하지 않고 또한 제 4 포트(144)와 연통하지 않는 동안, 제 1 포트(141)는 제 3 포트(143)와 연통하지만 제 4 포트(144)와는 연통하지 않는다. 도 12는 제 1 솔레노이드(51)가 작동되고 제 2 솔레노이드(52)는 작동 해제되는 경우의 제어 밸브(140)를 나타낸다. 이것은 제어 밸브(140)의 제 2 위치에 해당한다. 제 1 포트(141)가 제 3 포트(143)와 연통하지 않고 또한 제 4 포트(144)와 연통하지 않는 동안, 제 2 포트(142)는 제 3 포트(143)와 연통하지만 제 4 포트(144)와는 연통하지 않는다. 도 13은 제 1 솔레노이드(51)가 작동 해제되고 또한 제 2 솔레노이드(52)는 작동되는 경우의 제어 밸브(140)를 나타낸다. 이것은 제어 밸브(140)의 제 3 위치에 해당한다. 제 2 포트(142)가 제 3 포트(143)와 연통하지 않고 또한 제 4 포트(144)와 연통하지 않는 동안, 제 1 포트(141)는 제 4 포트(144)와 연통한다. 도 14는 제 1 솔레노이드(51)가 작동되고 또한 제 2 솔레노이드(52)가 작동하는 경우의 제어 밸브(140)를 나타낸다. 이것은 제어 밸브(140)의 제 4 위치에 해당한다. 제 1 포트(141)가 제 3 포트(143)와 연통하지 않고 또한 제 4 포트(144)와 연통하지 않는 동안, 제 2 포트(142)는 제 4 포트(144)와 연통한다.
제 1 유체 공급 제어 밸브(101)와 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)는 하나의 구성 유닛으로 결합될 수 있다. 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)와 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)의 가능한 일 구성이 도 15 내지 도 18에 도시되어 있으며, 이것은 한 쌍의 유체 공급 제어 밸브들(101, 102)을 통한 단면도를 나타낸다. 한 쌍의 유체 공급 제어 밸브들(101, 102)의 외형 치수들(outer dimensions)은 제어 밸브(140)의 외형 치수들 및 제 2 제어 밸브(160)의 외형 치수들과 부합할 수 있다. 또한, 유체 공급 제어 밸브들(101, 102)의 흡입 포트(103), 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)의 토출 포트(104), 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)의 토출 포트(105)의 상대적 위치들은, 제어 밸브(140) 및 제 2 제어 밸브(160) 상의 제 3 포트(143), 제 4 포트(144) 및 제 2 포트(142)의 상대적 위치들과 동일할 수 있다. 이에 의해, 상이한 밸브 모듈들로의 결합 및 모듈식 어셈블리가 향상된다.
제 1 유체 공급 제어 밸브(101)와 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)는 서로로부터 독립적으로 작동될 수 있다. 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)은 제 1 솔레노이드(111)를 포함할 수 있다. 제 1 바이어스 수단(115)은 제 1 실링 영역(106)에 대해 제 1 엘리먼트(113)를 바이어싱(biasing)할 수 있다. 제 1 엘리먼트(113)는 제 1 전기자일 수 있으며, 자성 재료, 예를 들어 상자성 또는 강자성 재료로 형성될 수 있다. 이와 같은 제 1 솔레노이드(111)가 작동 해제된 상태에서는, 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)의 흡입 포트(103)와 토출 포트(104) 사이에 유체 연통이 존재하지 않는다. 제 1 솔레노이드(111)가 작동되는 경우, 제 1 엘리먼트(113)는 제 1 바이어스 수단(115)의 힘에 대항하여 변위되며, 제 1 실링 영역(106)으로부터 결합 해제된다. 이에 의해, 흡입 포트(103)와 토출 포트(104) 사이의 연통이 확립된다.
제 2 유체 공급 제어 밸브(102)는 대응하는 구성을 구비할 수 있다. 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)는 제 2 솔레노이드(112)를 포함할 수 있다. 제 2 바이어스 수단(116)은 제 2 실링 영역(107)에 대하여 제 2 엘리먼트(114)를 바이어싱시킬 수 있다. 제 2 엘리먼트(114)는 제 2 전기자일 수 있으며, 자성 재료, 예를 들어 상자성 또는 강자성 재료로 형성될 수 있다. 이와 같은 제 2 솔레노이드(112)가 작동 해제된 상태에서는, 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)의 흡입 포트(103)와 토출 포트(105) 사이에 유체 연통이 존재하지 않는다. 제 2 솔레노이드(112)가 작동되는 경우, 제 2 엘리먼트(114)는 제 2 바이어스 수단(116)의 힘에 대항하여 변위되며, 제 2 실링 영역(107)으로부터 결합 해제된다. 이에 의해, 흡입 포트(103)와 토출 포트(105) 사이에는 연통이 확립된다.
제 1 유체 공급 제어 밸브(101)와 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)는 제 1 솔레노이드(111) 및 제 2 솔레노이드(112)를 작동시키거나 작동 해제시키는 것에 의해 제어될 수 있다. 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)와 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)는 기체 또는 다른 작동 유체를 제어 밸브(140) 및/또는 제 2 제어 밸브(160)에 선택적으로 전달하도록 제어될 수 있다. 제어 밸브(140) 및/또는 제 2 제어 밸브(160)의 제어와 함께, 4개의 팽창식 유체 챔버의 각각의 것을 개별적으로 처리함으로써 각각의 팽창식 유체 챔버가 개별적으로 팽창 또는 수축할 수 있도록 하는 것이 가능하다. 예시에 있어서, 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)의 제 1 솔레노이드(111)를 작동시키는 것에 의해, 기체 또는 다른 작동 유체가 제어 밸브(140)로 전달될 수 있다. 제어 밸브(140)의 제 1 솔레노이드(51)를 작동시키거나 작동 해제시키는 것에 의하여, 제 1 포트(141)와 연통하는 제 1 팽창식 챔버 또는 제 2 포트(142)와 연통하는 제 2 팽창식 챔버가 팽창될 수 있다. 마찬가지로, 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)의 제 2 솔레노이드(112)를 작동시키는 것에 의하여, 기체 또는 다른 작동 유체가 제 2 제어 밸브(160)로 전달될 수 있다. 제 2 제어 밸브(160)의 제 1 솔레노이드를 작동시키거나 작동 해제시키는 것에 의하여, 제 2 제어 밸브(160)의 제 2 포트와 연통하는 팽창식 챔버 또는 제 1 포트와 연통하는 팽창식 챔버가 팽창될 수 있다.
도 15 내지 도 18는 한 쌍의 제 1 유체 공급 제어 밸브(101) 및 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)의 상이한 상태들을 나타낸다. 도 15는 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)와 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)가 폐쇄된 상태를 나타낸다. 이러한 상태는, 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)의 제 1 솔레노이드(111) 및 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)의 제 2 솔레노이드(112)를 작동 해제시키는 것에 의하여 이루어질 수 있다. 시트 조절 디바이스의 팽창식 챔버들 중의 어떤 것도 팽창되지 않을 경우에, 이러한 상태가 사용될 수 있다. 도 16은 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)가 개방됨으로써 흡입 포트(103)가 토출 포트(104)와 연통하고, 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)가 폐쇄된 상태를 나타낸다. 이러한 상태는, 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)의 제 1 솔레노이드(111)를 작동시키고 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)의 제 2 솔레노이드(112)를 작동 해제시키는 것에 의하여 이루어질 수 있다. 제어 밸브(140)와 연통하는 팽창식 챔버들 중의 하나가 팽창될 경우에, 이러한 상태가 사용될 수 있다. 도 17은 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)가 폐쇄되고, 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)가 개방됨으로써, 흡입 포트(103)가 토출 포트(105)와 통신하도록 한 상태를 나타낸다. 이러한 상태는 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)의 제 1 솔레노이드(111)를 작동 해제시키고, 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)의 제 2 솔레노이드(112)를 작동시키는 것에 의하여 이루어질 수 있다. 제 2 제어 밸브(160)와 통신하는 팽창식 챔버들 중의 하나가 팽창될 경우에, 이러한 상태가 사용될 수 있다. 도 18은 제 1 유체 공급 제어 밸브(101) 및 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)가 개방됨으로써, 흡입 포트(103)가 토출 포트(104) 및 토출 포트(105)와 연통하도록 한 상태를 나타낸다. 이러한 상태는 제 1 유체 공급 제어 밸브(101)의 제 1 솔레노이드(111) 및 제 2 유체 공급 제어 밸브(102)의 제 2 솔레노이드(112)를 작동시키는 것에 의하여 이루어질 수 있다. 이러한 상태는, 제어 밸브(140)와 연통하는 팽창식 챔버들 중의 하나가 팽창되고, 동시에 제 2 제어 밸브(160)와 연통하는 팽창식 챔버들 중의 하나가 팽창될 경우에 사용될 수 있다.
실시예들에 따른 시트 조절 디바이스들을 설명하였다. 다른 실시예들에서는, 다른 구성들이 구현될 수 있다. 설명을 위해, 솔레노이드 및 바이어스 스프링을 구비한 전자기 액추에이터들이 설명되었지만, 다른 전자기 액추에이터들이 사용될 수 있다.
실시예들의 시트 조절 디바이스들은 상이한 타입의 밸브들이 유연한 방식으로 조합될 수 있는 모듈식 구성을 구비한 밸브 모듈을 포함한다. 2개의 4/4-웨이 제어 밸브를 포함하는 밸브 모듈을 설명하였지만, 밸브 모듈은 적어도 하나의 4/4-웨이 제어 밸브를 다른 타입의 밸브들과 조합시킬 수 있다.
실시예들의 시트 조절 디바이스들에는 추가의 엘리먼트들 또는 특징들이 사용될 수도 있다. 예시에 있어서, 밸브 모듈의 하우징에는 노이즈 댐퍼 엘리먼트들이 통합될 수 있다. 통합형 압력 센서들을 구비한 밸브 모듈을 설명하였지만, 압력 센서(들)은 밸브 모듈에서 생략될 수도 있으며/있거나 별도로 제공될 수도 있다.
2개의 개별 솔레노이드들에 의해 독립적으로 제어되는 2개의 상이한 변위가능 엘리먼트들을, 4/4-웨이 제어 밸브가 포함하는 실시예들을 설명하였지만, 다른 실시예들에서는 4/4-웨이 제어 밸브에 대한 다른 구성들이 사용될 수 있다. 예시에 있어서, 4개의 상이한 위치로 변위되어 4/4-웨이 제어 밸브 동작을 구현하는 하나의 변위가능한 엘리먼트만이 존재할 수 있다. 다른 예시에 있어서, 4/4-웨이 밸브가 통합 유닛으로서 형성되는 실시예들을 기술하였지만, 4/4-웨이 밸브 기능은 다른 밸브들을 적절히 조합함으로써, 최종 제어 밸브가 4개의 포트 및 4개의 작동 위치들을 갖도록 하는 것에 의하여 구현될 수도 있다.
밸브 모듈이 2개 이상의 4/4-웨이 제어 밸브를 포함할 수 있는 예시적 실시예들을 기술하였지만, 밸브 모듈은 하나의 4/4-웨이 제어 밸브만을 포함할 수 있다. 압력 유체 공급원은 체크 밸브를 통해 4/4-웨이 제어 밸브의 포트들 중의 하나에 연결될 수 있다. 다른 포트가 팽창식 챔버에 연결될 수도 있다. 또한, 체크 밸브는 4/4-웨이 제어 밸브의 포트에 통합될 수 있다.
예시적 실시예들이 럼버 서포트 조절 및 사이드 서포트 조절의 콘텍스트로 기술되었지만, 실시예들은 럼버 서포트 조절만을 제공하거나 사이드 서포트 조절만을 제공하거나 또 다른 종류의 시트 조절을 제공하도록 구성될 수도 있다. 예시에 있어서, 다른 실시예들에서는, 대체적 또는 추가적으로, 4/4-웨이 제어 밸브를 사용하여 공압 마사지 유닛들이 제어될 수 있다.
실시예들의 시트 조절 디바이스들을 사용하여, 여러 가지 효과들이 달성될 수 있다. 예시에 있어서, 2개의 4/4-웨이 제어 밸브들을 사용하여, 총 4개의 팽창식 유체 챔버들이 제어될 수 있다. 4개의 팽창식 챔버까지의 상태들이 메모리로 또는 메모리 없이 맵핑될 수 있다. 팽창 또는 수축 동작이 발생하지 않는 한, 어떠한 에너지도 4/4-웨이 제어 밸브들에 공급될 필요가 없다. 상이한 4/4-웨이 제어 밸브들을 사용하여 2개의 상이한 사이드 서포트 챔버들 또는 다른 팽창식 챔버들을 팽창시키거나 수축시킬 경우에, 팽창식 챔버들 간의 유체 교환이 금지될 수도 있다.
본 발명의 실시예들은 광범위한 시트들에서 각종 타입의 서포트 블래더들에 대해 유체를 공급하는데 사용될 수 있다. 본 실시예들은 특히, 차량용 시트들 예컨대 자동차용 시트들의 시트 조절을 위해 사용될 수 있으며, 이에 한정되지 않는다.

Claims (15)

  1. 시트 조절 디바이스로서,
    제 1 팽창식 챔버(2) 및 제 2 팽창식 챔버(4)를 포함하는 복수의 팽창식 챔버들(2, 3, 4, 5); 및
    상기 복수의 팽창식 챔버들(2, 3, 4, 5) 연통하는 밸브 모듈(10)을 포함하고,
    상기 밸브 모듈 (10)은 내부 채널(59)을 가지는 제어 밸브(11; 40; 140)를 포함하고,
    상기 제어 밸브(11; 40; 140)는 4개의 포트(41, 42, 44, 44; 141, 142, 143, 144) 및 4개의 위치를 갖는 4/4-웨이 밸브이고, 상기 제어 밸브(11; 40; 140)의 제 1 포트(41; 141)는 상기 제 1 팽창식 챔버(2)와 연통하고, 상기 제어 밸브(11; 40; 140)의 제 2 포트(42; 142)는 상기 제 2 팽창식 챔버(4)와 연통하며, 상기 제어 밸브(11; 40; 140)의 제 3 포트(43; 143)는 유체 공급 채널(96)과 연통하며, 상기 제어 밸브(11; 40; 140)의 제 4 포트(44; 144)는 유체 토출 채널(98)과 연통하되,
    상기 내부 채널(59)은 상기 제 1 포트(41; 141) 및 상기 제 2 포트(42; 142) 중 하나와 선택적으로 연통되고, 상기 제 3 포트(43; 143) 및 상기 제 4 포트(44; 144) 중 하나와 선택적으로 연통되며,
    상기 제 1 포트(41; 141) 및 상기 제 2 포트(42; 142)와 상기 내부 채널(59)의 선택적 연통은 상기 제 1 포트(41; 141) 및 상기 제 2 포트(42; 142)와 연동된 실링 영역들 각각에 선택적으로 체결되는 제 1 엘리먼트(53)에 의해 얻어지고,
    상기 제 3 포트(43; 143) 및 상기 제 4 포트(44; 144)와 상기 내부 채널(59)의 선택적 연통은 상기 제 3 포트(43; 143) 및 상기 제 4 포트(44; 144)와 연동된 실링 영역들 각각에 선택적으로 체결되는 제 2 엘리먼트(54)에 의해 얻어지며,
    상기 4/4-웨이 밸브는, 상기 제1 엘리먼트(53)를 움직임으로써 제 1 팽창식 챔버(2) 또는 제 2 팽창식 챔버(4)를 팽창 또는 수축시킬 것인지를 선택하기 위하여, 선택적으로 동력이 공급되어 작동되도록 구성되는 제1 솔레노이드(51)를 포함하는 것을 특징으로 하는, 시트 조절 디바이스.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어 밸브(11; 40; 140)는 내부 채널(59)을 포함하고,
    상기 제어 밸브(11; 40; 140)는,
    상기 제 1 솔레노이드(51)가 작동 해제되는 경우, 상기 내부 채널(59)이 상기 제 1 포트(41; 141)와 연통하고 또한
    상기 제 1 솔레노이드(51)가 작동되는 경우, 상기 내부 채널(59)이 상기 제 2 포트(42; 142)와 연통하도록 구성되는, 시트 조절 디바이스.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어 밸브(11; 40; 140)는 제 2 솔레노이드(52)를 포함하고,
    상기 제어 밸브(11; 40; 140)는,
    상기 제 2 솔레노이드(52)가 작동 해제되는 경우, 상기 내부 채널(59)이 상기 제어 밸브(11; 40; 140)의 제 3 포트(43; 143)와 연통하고 또한
    상기 제 2 솔레노이드(52)가 작동되는 경우, 상기 내부 채널(59)이 상기 제어 밸브(11; 40; 140)의 제 4 포트(44; 144)와 연통하도록 구성되는, 시트 조절 디바이스.
  4. 삭제
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 유체 공급 채널(96) 및 상기 유체 토출 채널(98)은 상기 밸브 모듈(10)의 하우징의 벽(wall)들에 의해 범위가 정해지는, 시트 조절 디바이스.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 유체 공급 채널(96)에 커플링된 압력 유체 공급원(7)을 더 포함하는, 시트 조절 디바이스.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 밸브 모듈(10)은 상기 유체 공급 채널(96)에 커플링된 유체 공급 제어 밸브(101; 102)를 포함하는, 시트 조절 디바이스.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 제어 밸브(11; 40; 140)는 상기 제 1 솔레노이드(51) 및 상기 제 2 솔레노이드(52) 모두가 권취되는 밸브 바디(50)를 포함하는, 시트 조절 디바이스.
  9. 제 2 항, 제 3 항, 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 모듈(10)은 하우징(21, 22, 23)을 구비하되, 상기 하우징은 복수의 벽들을 갖고,
    상기 제어 밸브 (11; 40; 140)의 제 1 포트(41; 141)는 제 1 커넥터(31)와 연통하고, 상기 제어 밸브(11; 40; 140)의 제 2 포트(42; 142)는 제 2 커넥터(32)와 연통하고, 상기 제 1 커넥터(31)와 상기 제 2 커넥터(32)는 상기 하우징(21, 22, 23)의 동일한 벽(24) 상에 제공되는, 시트 조절 디바이스.
  10. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제 1 팽창식 챔버(2)와 상기 제 2 팽창식 챔버(4) 중의 하나는 럼버 서포트 디바이스(lumbar support device)의 챔버이며, 또한
    상기 제 1 팽창식 챔버(2)와 상기 제 2 팽창식 챔버(4) 중의 다른 하나는 사이드 서포트 디바이스(side support device)의 챔버인, 시트 조절 디바이스.
  11. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 밸브 모듈(10)은 적어도 하나의 다른 4/4-웨이 제어 밸브(60; 160)를 포함하는, 시트 조절 디바이스.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 다른 4/4-웨이 제어 밸브(60; 160)는 럼버 서포트 디바이스의 다른 챔버와 연통하는 제 1 포트(61) 및 사이드 서포트 디바이스의 다른 챔버와 연통하는 제 2 포트(62)를 구비하는, 시트 조절 디바이스.
  13. 제 1 항 내지 제 3 항, 제 5 항 내지 제 8 항 중의 어느 한 항의 시트 조절 디바이스(19)를 포함하는, 시트.
  14. 복수의 팽창식 챔버들(2, 3, 4, 5)로 유체를 선택적으로 공급하거나 또는 상기 복수의 팽창식 챔버들(2, 3, 4, 5)로부터 유체를 선택적으로 토출하도록 제어 밸브(11; 40; 140)를 제어하는 것에 의하여 시트 조절을 제공하는 방법으로서,
    4개의 포트(41, 42, 44, 44; 141, 142, 143, 144)와 4개의 위치를 갖는 4/4-웨이 밸브인 상기 제어 밸브(11; 40; 140)를 제어하는 단계를 포함하되, 상기 제어 밸브(11; 40; 140)는 내부 채널(59)을 포함하고,
    상기 제어 밸브(11; 40; 140)의 제 1 포트(41; 141)는 상기 제 1 팽창식 챔버(2)와 연통하고, 또한 상기 제어 밸브(11; 40; 140)의 제 2 포트(42; 142)는 상기 제 2 팽창식 챔버(4)와 연통하고, 상기 제어 밸브(11; 40; 140)의 제 3 포트(43; 143)는 유체 공급 채널(96)과 연통하며, 상기 제어 밸브(11; 40; 140)의 제 4 포트(44; 144)는 유체 토출 채널(98)과 연통시키되,
    상기 내부 채널(59)은 상기 제 1 포트(41; 141) 및 상기 제 2 포트(42; 142) 중 하나와 선택적으로 연통시키고, 상기 제 3 포트(43; 143) 및 상기 제 4 포트(44; 144) 중 하나와 선택적으로 연통시키며,
    상기 제 1 포트(41; 141) 및 상기 제 2 포트(42; 142)와 상기 내부 채널(59)의 선택적 연통은 상기 제 1 포트(41; 141) 및 상기 제 2 포트(42; 142)와 연동된 실링 영역들 각각에 선택적으로 체결되는 제 1 엘리먼트(53)에 의해 얻어지고,
    상기 제 3 포트(43; 143) 및 상기 제 4 포트(44; 144)와 상기 내부 채널(59)의 선택적 연통은 상기 제 3 포트(43; 143) 및 상기 제 4 포트(44; 144)와 연동된 실링 영역들 각각에 선택적으로 체결되는 제 2 엘리먼트(54)에 의해 얻어지며,
    상기 4/4-웨이 밸브는, 상기 제1 엘리먼트(53)를 움직임으로써 제 1 팽창식 챔버(2) 또는 제 2 팽창식 챔버(4)를 팽창 또는 수축시킬 것인지를 선택하기 위하여, 선택적으로 동력이 공급되어 작동되도록 하는, 시트 조절을 제공하는 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 제어 밸브(11; 40; 140)는 제 2 솔레노이드(52)를 구비하고,
    상기 제어하는 단계는,
    상기 제 1 솔레노이드(51) 또는 상기 제 2 솔레노이드(52)를 선택적으로 작동시키고 또한 작동 해제시킴으로써 상기 제어 밸브(11; 40; 140)를 상기 4개의 위치 중의 제어목표 위치로 설정하는 단계를 포함하는, 시트 조절을 제공하는 방법.
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