TWM624486U - 氣壓調節裝置 - Google Patents

Abstract

一種氣壓調節裝置包括至少一容器、一壓電閥及一動力源。壓電閥包括殼體、入口埠、致動單元及至少一個作動區。經由所述入口埠提供氣體或流體傳導至所述殼體。所述致動單元具有至少一個固定部、及至少一個驅動部。每一所述作動區具有埠口、及作動元件，所述埠口設置於殼體並連通於容器之間，通過所述驅動部控制所述作動元件，藉此對埠口進行開啟或關閉的控制。動力源連接於入口埠。

Description

氣壓調節裝置

本創作涉及一種氣壓調節裝置，確切的說涉及一種壓電閥可提供流體並利用流體以調節容器的大小，例如可應用於座椅、床鋪的一個氣袋或多個氣袋的氣壓調節。

為著增加乘坐者的舒適度，有的座椅中提供一種腰椎支撐裝置或其它部位可調節支撐裝置。例如，在靠背中提供腰椎支撐裝置，通過形成合適的支撐表面，進而在乘坐者的腰椎提供足夠的支撐。腰椎支撐裝置的一些實施方案是基於可機械移動的元件。腰椎支撐裝置的其它實施方案利用一個或多個可充氣的流體腔室。流體腔室可配置為可充氣的氣墊或氣袋，其依據其中容納的流體的容量而改變其形狀及大小。

由於座椅可用的安裝空間有限。如何將多個可調節元件集成一個泵閥組合裝置，並組裝到座椅中以增強乘坐的舒適度，以避免佔用過大的空間，也避免提高組裝成本，是本創作所欲解決的技術問題。

本創作在於提供一種氣壓調節裝置，以解決上述的技術問題。

為了解決上述技術問題，根據本創作的其中一種方案，提供一種氣壓調節裝置包括至少一容器、一壓電閥及一動力源。壓電閥包括殼體、入口埠、致動單元及至少一個作動區。經由所述入口埠提供氣體或流體傳導至所述殼體。所述致動單元具有至少一個固定部、及至少一個驅動部。每一所述作動區具有埠口、及作動元件，所述埠口設置於所述殼體並連通於所述容器之間，通過所述驅動部控制所述作動元件，藉此對所述埠口進行開啟或關閉的控制。所述動力源連接於所述入口埠。

本創作具有以下有益效果：本創作的氣壓調節裝置，其通過殼體封閉空間設置致動單元搭配至少一個作動區，由於作動區的杠杆運動原理，有效使入口埠提供的氣體或流體準確傳導至對應的埠口，提高多向壓電閥驅動效率。另外，將固定部設置於致動單元的任意位置，經此配置形成第一驅動部及第二驅動部，通過固定部位置的調整，可使第一驅動部及第二驅動部，達到相同或不同的致動能力。

為使能更進一步瞭解本創作的特徵及技術內容，請參閱以下有關本創作的詳細說明與圖式，然而所提供的圖式僅用於提供參考與說明，並非用來對本創作加以限制。

以下是通過特定的具體實施例來說明本創作所公開的實施方式，本領域技術人員可由本說明書所公開的內容瞭解本創作的優點與效果。本創作可通過其他不同的具體實施例加以施行或應用，本說明書中的各項細節也可基於不同觀點與應用，在不悖離本創作的構思下進行各種修改與變更。另外，本創作的附圖僅為簡單示意說明，並非依實際尺寸的描繪，事先聲明。以下的實施方式將進一步詳細說明本創作的相關技術內容，但所公開的內容並非用以限制本創作的保護範圍。

應當可以理解的是，雖然本文中可能會使用到“第一”、“第二”、“第三”等術語來描述各種元件，但這些元件不應受這些術語的限制。這些術語主要是用以區分一元件與另一元件。另外，本文中所使用的術語“或”，應視實際情況可能包括相關聯的列出項目中的任一個或者多個的組合。

請參閱圖1，為本創作的氣壓調節裝置的示意圖。本創作的氣壓調節裝置可用以給至少一容器，例如氣袋9，充氣或調節壓力。舉例說明，例如可以用於車輛座椅靠背的氣袋調節作用，作為一種氣袋充氣系統。然而，本創作不限制於此，氣袋9可以是任何可容納氣體的容器。氣袋9可以裝設於座椅的靠背以調節支撐腰部。然而，本創作並不限制於此，例如也可以裝設於按摩座椅、或床鋪的調節作用。氣壓調節裝置包括氣袋9、動力源MP、及一壓電閥100a。動力源MP供應氣源及電力給壓電閥100a，可稱為一輸入源。動力源MP整合馬達、驅動壓縮機、及電力源，例如電池。壓電閥100a。調節進入或流出氣袋9的空氣量。

請參閱圖2及圖3，本創作的氣壓調節裝置的壓電閥100a，所述壓電閥100a包括殼體1，殼體1內部具有封閉空間10、致動單元30及至少一個作動區40。殼體1還具有至少一個埠口41、入口埠20，分別連通於封閉空間10。入口埠20作為流體的輸入端。如圖2，本實施例具有兩個埠口41，一個作為流體的輸出端，另一個作為洩壓埠。當殼體1內部壓力過大時，殼體1可以透過洩壓埠調節壓力，使殼體1內與外界的大氣壓力一致。從此，避免殼體1內部壓力過於飽和。然而，本創作並不限制於此，例如也可以在殼體1其他部位設置一小通孔，通孔內設彈性片。當殼體1內的壓力大於彈性片可以承受的值，就推開彈性片，使得殼體1內與外界的大氣壓力一致。

在本實施例中，動力源MP透過管體連接於入口埠20，並經由入口埠20提供氣體或流體傳輸至殼體1的封閉空間10中。致動單元30具有至少一個固定部31及至少一個驅動部(32或33)，固定部31可設置於致動單元30的任意位置，例如在致動單元30的一端或中間位置。本實施例的固定部31設置於致動單元30的中間位置。固定部31的兩側分別形成第一驅動部32及第二驅動部33，通過微調固定部31的設置位置，可以使第一驅動部32及第二驅動部33達到相同或不同的致動能力。

在本實施例中，致動單元30的材質是由至少一個智慧材料所組成，智慧材料包含，記憶金屬、熱電材料、壓電材料、熱致變形等材料，但致動單元30的材質不以此為限制。

此外，致動單元30包括至少一個支撐部34，至少一個支撐部34設置在至少一個驅動部(32或33)的中間。本實施例具有兩個支撐部34，分別設置在第一驅動部32、第二驅動部33的中間。當微調固定部31設置位置後，如果第一驅動部32或第二驅動部33的長度較長時，利用支撐部34加強驅動部的結構強度，使致動單元30穩固設置於閥類產品中。因此，通過支撐部34的延伸變化設計，增加致動單元30結構強度，使本創作的壓電閥100a能更加廣泛運用於各式閥類產品中。

在本實施例中，作動區40具有埠口41及作動元件42。埠口41設置於殼體1並連通於封閉空間10。作動元件42的一端能往返移動地抵接或離開埠口41。通過第一驅動部32或第二驅動部33控制作動元件42，使作動元件42沿著其軸心420擺動，進而對埠口41進行開啟或關閉的控制。作動區40除設置作動元件42，另外可增加設置至少一個活動件43。活動件43可以在常態下，也就是致動單元30未作動的狀態下，推動作動元件42以抵住埠口41。致動單元30的自由端與活動件43相對。致動單元30的自由端設置於作動元件42的一側，活動件43設置於作動元件42的另一側。活動件43是選自彈性材質組成的彈片、彈簧、板簧等任何變化形式元件，本實施例的活動件43為一壓縮彈簧。但活動件43的材質以及數量不以此為限制。此外，在本實施例中，埠口41連接於氣袋9，但本創作不限制於此，埠口41可連接於密閉的容器，密閉的容器可包含氣袋、氣瓶等任何變化形式元件。

請參閱圖2至圖3，在本實施例中，殼體1外部可連接一壓力感測器50，通過壓力感測器50對殼體1內部的壓力進行偵測。壓力感測器50設置於殼體1的底壁的中央位置。然而，壓力感測器的設置位置以及數量不以此為限制。壓力感測器也可以是透過管體而額外設在殼體1的外面。另外，殼體1的封閉空間10可設置至少一個止擋件60，止擋件60固定地設置於殼體1的側壁上，並抵接於作動元件42的一端。止擋件60的作用在於可擋止作動元件42於一預定位置。止擋件60用以配合作動元件42或活動件43進行杠杆運動，經此有效控制埠口41的開啟或關閉。本實施例的止擋件60可以是由殼體1的側壁一體成型向內突出，且對齊於致動單元30。然而，本創作的止擋件的設置位置以及數量同樣不以此為限制。

如圖2所示，在本實施例中，當致動單元30穩固設置於殼體1的封閉空間10後，利用蓋板70覆蓋於殼體1上，使殼體1內部形成密閉式空間。通過入口埠20提供氣體或流體傳導至封閉空間10中，然後通過壓力感測器50對殼體1內部的壓力進行偵測。之後，流入殼體1內的氣體或流體，通過致動單元30的第一驅動部32及第二驅動部33，達到相同或不同的致動能力。最後，利用第一驅動部32或第二驅動部33控制作動元件42與活動件43進行杠杆運動，進而對埠口41進行開啟或關閉的控制。

圖4是圖1的壓電閥的致動單元的放大示意圖。圖5是圖1的壓電閥的致動單元另一角度的放大示意圖。請參閱圖4至圖5，致動單元30的第一驅動部32及第二驅動部33分別具有各自獨立驅動的至少一個電極，且致動單元30是由積層結構堆疊組成，其組成結構依序為第一電極層35、第一壓電片36、中間層電極37、第二壓電片38、第二電極層39。當固定部31設置於致動單元30的中間位置時，通過固定部31將第一驅動部32的第一電極層35隔離形成第一A電極A1，中間層電極37隔離形成第一C電極C1，第二電極層39隔離形成第一B電極B1，另外，將第二驅動部33的第一電極層35隔離形成第二A電極A2，中間層電極37隔離形成第二C電極C2，第二電極層39隔離形成第二B電極B2。

圖6是圖1的壓電閥的致動單元的電極形變示意圖。在本實施例中，當致動單元30操作時，第一驅動部32對應的第一作動區M1通過第一A電極A1、第一B電極B1及第一C電極C1的電場控制，可使第一驅動部32產生不同方向的形變。同理，第二驅動部33對應的第二作動區M2通過第二A電極A2、第二B電極B2及第二C電極C2的電場控制，可使第二驅動部33產生不同方向的形變。其中，第一A電極A1、第一B電極B1、第二A電極A2、第二B電極B2、第一C電極C1及第二C電極C2，均為獨立電性隔離的電極，然而，第一C電極C1及第二C電極C2可為各自電性獨立的電極，或者是電性連接的共同電極。

下面介紹其他形式的壓電閥100b與前一實施例相同或相近的元件以相同或相近的符號表示，不再多加贅述，下面僅就不同實施例之間的主要差異之處進行說明。

圖7是本創作的氣壓調節裝置另一實施例的示意圖。本創作的氣壓調節裝置可用以調整兩個氣袋9，例如可以用於車輛座椅靠背的調節作用。

圖8是依照本創作的第二實施例的壓電閥的側視示意圖。圖9是圖8的壓電閥的立體示意圖。圖10是圖8的壓電閥的另一立體示意圖。請參閱圖8及圖9，本實施例的壓電閥100b與前一實施例的壓電閥100a的主要差異在於，在本實施例中，第一驅動部32設置作動區40，通過致動單元30的第一驅動部32對兩個埠口41進行開啟或關閉的控制，第二驅動部33則對另一埠口41進行開啟或關閉的控制。因此，本實施例通過致動單元30與固定部31的設計概念，借由微調固定部31於致動單元30的設置位置，使第一驅動部32及第二驅動部33，達到相同或不同的致動能力。

請參閱圖8至圖10，在本實施例中，殼體1的封閉空間10經由入口埠20提供氣體或流體傳導至封閉空間10中，更明確地說，在入口埠20內部輸入通道中可連接止回閥，通過止回閥設置可有效控制氣體或流體的正確傳導方向，避免發生逆流現象，止回閥亦可設置於殼體1上或埠口41內部，止回閥的設置位置以及數量不以此為限制。此外，在本實施例中，入口埠20(或動力源MP)亦可連接過濾元件，利用過濾元件的設置，加強流經通道的氣體或流體的過濾效率，過濾元件亦可設置於殼體1上或埠口41內部，過濾元件的設置位置以及數量不以此為限制。

請參閱圖11至圖12，下面介紹其他形式的致動單元30a。與前一實施例相同或相近的元件以相同或相近的符號表示，不再多加贅述，下面僅就不同實施例之間的主要差異之處進行說明。

圖11是依照本創作的第二實施例的致動單元的剖面示意圖。圖12是依照本創作的第二實施例的致動單元的立體示意圖。請參閱圖11及圖12，本實施例的致動單元30a與前一實施例的致動單元的主要差異在於，在本實施例中，固定部31設置於致動單元30a臨近第二驅動部33a的位置，使第一驅動部32a整體長度較長，此外，第一驅動部32a中間處增加設置支撐部34以加強結構強度。由於第二驅動部33a長度較短，所以並未設置支撐部。如同前述實施例所述，本實施例通過微調固定部31的設置位置，可以調整驅動部的長度，可使第一驅動部32a及第二驅動部33a，達到不同的致動能力。

依據上述的機構，本創作的氣壓調節方法，包括至少下列步驟：

提供一壓電閥(100a、或100b)，並使所述壓電閥的埠口41連接於至少一容器，如氣袋9。

提供動力源MP，經由所述壓電閥(100a、或100b)的入口埠20提供氣體或流體傳導至所述壓電閥(100a、或100b)的殼體1。

在所述壓電閥(100a、或100b)內設置一致動單元30，所述致動單元30具有至少一個固定部31及至少一個驅動部(32或33)；以及

在所述壓電閥(100a、或100b)內設置一作動區40，所述作動區40具有至少一個埠口41及作動元件42，作動元件42的一端能往返移動地抵接或離開埠口41；以及

控制所述驅動部(32或33)以帶動作動元件42，對埠口41進行開啟或關閉的控制，藉此控制氣體流入容器內的流量及頻率。

綜上所述，本創作的氣壓調節裝置，通過殼體的封閉空間設置致動單元搭配至少一個作動區，由於作動區的杠杆運動原理，有效使入口埠提供的氣體或流體準確傳導至對應的埠口，提高多向壓電閥的驅動效率。另外，將固定部設置於致動單元的任意位置，經此配置形成第一驅動部及第二驅動部，通過固定部位置的調整，可使第一驅動部及第二驅動部，達到相同或不同的致動能力。

以上所公開的內容僅為本創作的優選可行實施例，並非因此侷限本創作的申請專利範圍，所以凡是運用本創作說明書及圖式內容所做的等效技術變化，均包含於本創作的申請專利範圍內。

100a、100b:壓電閥

1:殼體

10:封閉空間

20:入口埠

30、30a:致動單元

31:固定部

32、32a:第一驅動部

33、33a:第二驅動部

34:支撐部

35:第一電極層

36:第一壓電片

37:中間層電極

38:第二壓電片

39:第二電極層

40:作動區

41:埠口

42:作動元件

420:軸心

43:活動件

50:壓力感測器

60:止擋件

70:蓋板

9:氣袋

MP:動力源

M1:第一作動區

A1:第一A電極

B1:第一B電極

C1:第一C電極

M2:第二作動區

A2:第二A電極

B2:第二B電極

C2:第二C電極

圖1為本創作的第一實施例氣壓調節裝置的示意圖。

圖2為本創作的第一實施例的壓電閥的立體分別圖。

圖3為本創作的第一實施例的壓電閥的正視圖。

圖4為本創作的第一實施例的致動單元的立體圖。

圖5為圖4的致動單元的另一立體圖。

圖6為圖4的致動單元的電極形變示意圖。

圖7為本創作的第二實施例具有兩個氣袋的氣壓調節裝置的示意圖。

圖8為本創作的第二實施例壓電閥的正視圖。

圖9為本創作的第二實施例壓電閥的立體圖。

圖10為本創作的第二實施例壓電閥的另一立體圖。

圖11為本創作的第二實施例壓電閥的致動單元的側視圖。

圖12為本創作的圖11的致動單元的立體圖。

100a:壓電閥

1:殼體

10:封閉空間

20:入口埠

30:致動單元

31:固定部

32:第一驅動部

33:第二驅動部

34:支撐部

40:作動區

41:埠口

42:作動元件

43:活動件

50:壓力感測器

60:止擋件

70:蓋板

Claims (10)

1. 一種氣壓調節裝置，包括：至少一容器；一壓電閥，包括：殼體；入口埠，經由所述入口埠提供氣體或流體傳導至所述殼體；致動單元，所述致動單元具有至少一個固定部、及至少一個驅動部；以及至少一個作動區，每一所述作動區具有埠口、及作動元件，所述埠口設置於所述殼體並連通於所述容器之間，通過所述驅動部控制所述作動元件，藉此對所述埠口進行開啟或關閉的控制；以及一動力源，所述動力源連接於所述入口埠。
2. 如請求項1所述的氣壓調節裝置，其中所述至少一個驅動部具有獨立驅動的至少一個電極。
3. 如請求項1所述的氣壓調節裝置，其中所述至少一個作動區更包括至少一活動件，所述活動件是選自彈性材質組成的彈片、或彈簧、或板簧形式元件。
4. 如請求項1所述的氣壓調節裝置，其中所述致動單元是由至少一個智慧材料所組成，所述智慧材料包含：記憶金屬、或熱電材料、或壓電材料、或熱致變形材料。
5. 如請求項1所述的氣壓調節裝置，其中所述致動單元更包括至少一支撐部，所述至少一支撐部設置在所述至少一驅動部的中間。
6. 如請求項1所述的氣壓調節裝置，其中所述殼體具有至少一個止擋件，所述止擋件固定地設置於所述殼體的一側壁，並抵接 於所述作動元件的一端。
7. 如請求項1所述的氣壓調節裝置，其中所述動力源連接一止回閥，通過所述止回閥控制氣體或流體的傳導方向。
8. 如請求項1所述的氣壓調節裝置，其中所述殼體具有一壓力感測器，所述壓力感測器連接於所述殼體並對所述殼體內部的壓力進行偵測。
9. 如請求項1所述的氣壓調節裝置，其中所述動力源連接一過濾元件，所述過濾元件用以過濾氣體或流體。
10. 如請求項1所述的氣壓調節裝置，其中所述作動元件與所述埠口之間具有一密封裝置。

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