技术领域
[0001] 本
发明涉及一种
气动阀，尤其是用于车辆座椅的气动调节装置的
流体囊的气动阀。本发明还涉及一种具有此类阀的阀组件以及一种具有此类阀的调节装置。
背景技术
[0002] 在许多技术应用领域中，使用气动阀来控制流体流动。例如在分别用于调节车辆座椅的座椅表面或座椅靠垫(统称为座椅支承表面)的气动调节装置中可以找到这种类型的气动阀。位于座椅支承表面的区域中的调节装置通常分别具有一个或多个流体腔或流体囊，流体腔或流体囊可以用流体填充、尤其是用压缩空气填充。通过用流体填充相应的流体囊，所述流体囊的体积扩大，由此可以改变座椅支承表面的特性并且因此可以适配座椅支承表面的轮廓。为了用流体填充流体气囊，首先由比如流体压缩器等流体源来产生流体，随后通过一个或多个气动阀而传送到相应的流体囊。
发明内容
[0003] 本文已知的是使用所谓的阀
致动器来启动这类阀。所述阀致动器被配置成用于激活阀的膜元件，使得可以打开和/或关闭阀的流体连接器。
[0004] 在第一组已知气动阀的情况下，这种类型的阀致动器设置在阀中，其方式是在流体与阀致动器之间存在完全的流体分离。这种完全分离可以例如通过膜元件与阀致动器之间的不透流体的分离层来实现。然而，在此阀致动器另外需要的致动
力是不利的，这是因为不仅必须使膜元件移动而且还必须使不透流体的分离层移动。
[0005] 在第二组已知气动阀的情况下，阀致动器设置在流体流动所穿过的阀空间内，尤其是设置在连接到流体源的阀空间内。在这组气动阀的情况下，确实不需要对阀致动器的附加致动力。然而，不利的是，阀致动器必须相对于环境是流体密封的。这样导致附加成本并且在阀的结构方面导致复杂性增加。
[0006] 因此，本发明的目的是提供一种具有成本效益的气动阀，其中阀致动器必须应对相对较小的致动力、并且同时可以省去阀致动器区域中的附加密封元件。
[0007] 通过独立
权利要求的主题来实现所述目的。有利的结构是
从属权利要求的主题。
[0008] 根据本发明的第一方面，提供了一种用于车辆座椅的气动调节装置的流体囊的气动阀。气动阀包括可连接到流体源的第一阀室、与第一阀室分开并且可连接到流体囊的单独的第二阀室、以及与第一阀室和第二阀室分开并且可连接到或连接到气动阀的环境的单独的第三阀室。本文的术语“环境”是指气动阀的设置在阀外并处于周围压力的区域。换句话说，阀的环境是阀周围的气氛，尤其不是流体囊或流体源。除了第一阀室、第二阀室和第三阀室之外，根据本发明的气动阀还具有单独的第四阀室，该第四阀室与第一阀室、第二阀室和第三阀室分开。本文的第四阀室仅通过第一流体通道流体连接到第一阀室、仅通过第二流体通道流体连接到第二阀室、并且仅通过第三流体通道流体连接到第三阀室。
[0009] 根据本发明的气动阀还包括致动器单元，该致动器单元具有膜元件和致动器元件，该膜元件设置在第四阀室中，该致动器元件设置在第三阀室中、联接到膜元件并且被构造用于使膜元件在第一
位置与第二位置之间移动，在该第一位置，第一流体通道打开、并且第三流体通道关闭，在该第二位置，第一流体通道关闭、并且第三流体通道打开。换句话说，在处于膜元件的第一位置和第二位置时，第二流体通道都是始终打开的。
[0010] 由此，在处于膜元件的第一位置时，流体可以仅从第一阀室(通过第四阀室)流入第二阀室，而第三流体通道由膜元件关闭，使得第一阀室与第三阀室之间没有流体连接。由于这种布置，防止了在处于膜元件的第一位置时流体可以从流体源流到第三阀室。然而，由于致动器元件设置在第三阀室中，因此致动器元件不必以不透流体的方式设置在第三阀室中。由此可以节省用于对致动器元件进行密封的部件，由此可以降低阀在结构方面的复杂性和生产成本。
[0011] 同时，在膜元件的第二位置，第一流体通道关闭，并且第三流体通道打开。因此，在膜元件的第二位置，流体可以仅从第二流体腔流入第三流体腔，同时第二阀室与第一阀室之间的流体连接被阻断。由于流体囊在膜元件的第二位置分别通气或排空，也就是说，无论如何都要将流体供送到环境中，因此致动器元件也不必以不透流体的方式布置在第三阀室中。
[0012] 此外，由于致动器元件设置在第三阀室中、而膜元件设置在第四阀室中，并且处于第一位置以及第二位置的膜元件阻止第一阀室与第三阀室之间的任何流体连接，因此不需要在致动器元件与膜元件之间设置不透流体的分离层等。由此防止了致动器元件的致动力的不必要的增加。另外，优选地被构造为
薄膜的膜元件可以由致动器元件通过相对较小的致动力来移动。由此，提供了一种具有成本效益的气动阀，其在结构方面是简单的，并且其中致动器元件的致动力既不会不必要地增加，也不会在致动器元件的区域中需要复杂的密封元件。
[0013] 根据气动阀的一个设计
实施例，致动器元件是形状记忆
合金元件(SMA元件)，其例如由二元或三元NiTi基合金构成并且被构造用于当受到
电能冲击时激活膜元件。在这个设计实施例中，致动器元件被构造为形状
记忆合金元件，其通过电能(尤其是
电流的冲击)以及与其相关联的
能量输入而加热，由此形状记忆合金元件
变形、尤其是改变其长度，并且在随后的冷却后重新呈现其原始形状。气动阀由于这个设计实施例而可以进一步简化，这是因为与比如
压电致动器元件或磁致动器元件等其他致动器元件相反，形状记忆合金元件具有明显更简单的结构。例如，形状记忆合金元件电连接到
电路板，该
电路板被构造用于用电能来冲击形状记忆合金元件。然而，由于形状记忆合金元件设置在第三阀室中并且不需要与流体
密封性有关的特定
预防措施，因此电路板可以例如容易地插入第三阀室的开口中，其中，即使在插入电路板的情况下，第三阀室与阀的环境之间的流体连接也可以继续存在。因此，在这个设计实施例中不必设置与电路板的不透流体的紧固有关的附加要求，由此还可以节省用于与电路板
接触的成本。
[0014] 根据气动阀的另一设计实施例，膜元件具有用于流体地密封第一流体通道的第一密封部分以及用于流体地密封第三流体通道的第二密封部分，并且在第一密封部分的区域中和/或在第二密封部分的区域中的膜元件具有用于在机械方面加强膜元件的机械加强部分。机械加强部分分别增加了膜元件在第一密封部分和/或第二密封部分的区域中的
稳定性，由此可以增加气动阀的使用寿命。
[0015] 根据另一设计实施例，膜元件具有通道开口，在处于膜元件的第二位置时中该通道开口被构造用于将第三流体通道流体连接到第二流体通道。因此，通道开口表示例如流体地连接到流体囊的第二流体通道与例如流体地连接到阀的环境的第三流体通道之间的流体连接。由此，流体囊可以通过通道开口在环境中排空。
[0016] 在一个特别有利的设计实施例中，通道开口的流体通道面积至少与第三流体通道的流体通道面积一样大。由此实现的是，膜元件的上侧与下侧之间的理想的小压差在膜元件上占优势。理想的小压差是有利的，这是因为由此可以使作用在膜元件上的(压差)力最小化。这样导致从膜元件作用在致动器元件上的力也被最小化，使得由致动器元件提供的致动力不会不必要地增加。当然，膜元件也可以具有多个通道开口。在这种情况下，选择通道开口，使得通过多个通道开口的总流体通道面积至少与第三流体通道的流体通道面积一样大。
[0017] 根据气动阀的另一设计实施例，致动器单元具有联接元件，该联接元件使阻挡元件联接到致动器元件。这个设计实施例在结构上特别简单，并且因此具有成本效益。特别有利的是，联接元件例如可移动地安装，并且仅通过致动器元件的压力的激活或者通过膜元件的压力的激活来移动。
[0018] 根据一个优选的设计实施例，联接元件延伸穿过第三流体通道。由此，致动器元件与膜元件之间的联接变得更加简单。
[0019] 根据一个特别优选的设计实施例，联接元件是挺杆，该挺杆被模制到膜元件，并且该挺杆从膜元件在朝向致动器元件的方向上延伸。这个设计实施例中的挺杆被构造成与膜元件成一体，并且可以例如通过
挤压而与膜元件共同制造为一体元件。
[0020] 根据另一设计实施例，使膜元件成形，其方式为使得膜元件被预张紧到第一位置或第二位置。由此，可以省去用于对膜元件进行预张紧的复位元件。
[0021] 根据另一设计实施例，第四阀室由罐形基部元件以及
覆盖基部元件的盖元件形成，并且膜元件具有夹紧部分，该夹紧部分被构造用于将膜元件夹紧在基部元件与盖元件之间。此外，夹紧部分可以用气密的方式密封基部元件与盖元件之间的间隙。在这个设计实施例中，膜元件可以在结构方面以简单的方式集成在第四阀室中。
[0022] 根据一个优选的设计实施例，夹紧部分具有材料增厚部，该材料增厚部被构造用于在机械方面加强膜元件和/或均衡基部元件与盖元件之间的公差。
[0023] 根据另一设计实施例，致动器单元还包括杠杆元件，该杠杆元件设置在第三阀室中并且通过连结区域连接到气动阀的壳体和/或第三阀室的壁。本文中杠杆元件的第一紧固部分连接到致动器元件，并且杠杆元件的第二紧固部分连接到联接元件，使得当激活致动器元件时，杠杆元件的运动被转换成联接元件的运动。特别有利的是，连结区域分别横向地设置在杠杆元件与壳体或壁之间。由此，可以更好地接收致动器元件的致动器力，所述致动器力在形状记忆合金元件的情况下是拉力。
[0024] 在一个特别优选的设计实施例中，致动器元件紧固到该第一紧固部分，其方式为在该第一紧固部分与该连结区域之间形成第一杠杆臂，并且该联接元件紧固到该第二紧固部分，其方式为在该第二紧固部分与该连结区域之间形成大于该第一杠杆臂的第二杠杆臂。由于第二杠杆臂大于第一杠杆臂，致动器元件的行程或形状记忆合金元件的位置改变可以分别转换为联接元件的较大行程并因此转换为膜元件的较大行程。
[0025] 根据另一设计实施例，致动器单元还包括复位元件，该复位元件连接到壳体和杠杆臂，并且被构造用于在不激活致动器元件的情况下将膜元件预张紧到第一位置或第二位置。因此，可以用简单的方式实现NO阀(
常开阀)或NC阀(
常闭阀)。
[0026] 根据本发明的第二方面，提供了一种用于车辆座椅的调节装置的两个单独的流体囊(即第一流体囊和第二流体囊)的阀组件。阀组件分别包括根据第一方面或所述第一方面的设计实施例的第一气动阀，其中，第一气动阀被构造用于填充和/或排空第一流体囊。阀组件还分别包括根据第一方面或所述第一方面的设计实施例的第二气动阀，其中，第二气动阀被构造用于填充和/或排空第二流体囊。此外，第一气动阀的第一阀室流体地连接到第二气动阀的第一阀室；第一气动阀的第一阀室和/或第二气动阀的第一阀室联合地或者在各自情况下可流体连接到流体源；第一气动阀的第二阀室可连接到第一流体囊；第二气动阀的第二阀室可连接到第二流体囊；第一气动阀的第三阀室和第二气动阀的第三阀室联合地或者在各自情况下分别可连接到或连接到环境。根据本发明的阀组件使得两个单独的流体囊能够以相互独立的方式填充和/或排空。
[0027] 在其他实施例中，根据具体应用，第一阀室当然可以连接到流体囊而不是流体源，或者第二阀室可以连接到流体源而不是流体囊。
[0028] 根据本发明的第三方面，提供了一种用于车辆座椅的调节装置的(单个)流体囊的阀组件，所述阀组件具有分别根据第一方面或所述第一方面的设计实施例的第一气动阀以及分别根据第一方面或所述第一方面的设计实施例的第二气动阀。然而，在此第一气动阀的第二阀室流体地连接到第二气动阀的第二阀室。此外，第一气动阀的第一阀室可连接到流体源，第二气动阀的第一阀室可连接到流体囊。此外，第一气动阀的第三阀室和第二气动阀的第三阀室联合地或者在各自情况下分别可连接到或连接到环境。在这个阀组件中，第二气动阀的第一阀室因此不能连接到流体源而是连接到流体囊。由于这种联合切换，可以用简单的方式实现阀组件，通过该阀组件不仅可以填充和/或排空流体囊，而且还可以维持流体囊内部的压力。这对于车辆座椅的座椅支承表面的静态轮廓调节特别有利。
[0029] 当然，根据具体应用，可以通过根据本发明的两个或多个气动阀的相应的其他联合切换来实现任意其他阀组件。
[0030] 根据本发明的第四方面，最终提供了一种用于对车辆座椅的座椅支承表面的轮廓进行调节的调节装置。调节装置包括用于调节座椅支承表面轮廓的流体囊以及分别根据第一方面或所述第一方面的设计实施例的气动阀，其中，气动阀的第二阀室流体地连接到流体囊。
附图说明
[0031] 现在将在下文中参考附图更详细地说明本发明的示例性实施例，在附图中：
[0032] 图1示出了根据本发明的气动阀的示意图，该气动阀以示例性方式在用于对车辆座椅的座椅支承表面的轮廓进行调节的调节装置中使用，其中，图1示出了气动阀的处于第一位置的膜元件；
[0033] 图2示出了根据本发明的气动阀的示意图，其中，图2示出了处于第二位置的膜元件；
[0034] 图3示出了根据本发明的气动阀的另一实施例的部段的示意性详细视图，其中，示出气动阀的膜元件处于第一位置；
[0035] 图4示出了图3的实施例的示意性详细视图，膜元件处于第二位置；
[0036] 图5示出了根据本发明的阀组件的示意图；
[0037] 图6示出了沿着图5中的线I-I截取的阀组件的示意性截面图；
[0038] 图7示出了根据本发明的另一阀组件的示意图，其中，图7示出了处于第一切换位置的阀组件；
[0039] 图8示出了图7的阀组件的示意图，其中，图8示出了处于第二切换位置的阀组件；并且
[0040] 图9示出了图7的阀组件的示意图，其中，图9示出了处于第三切换位置的阀组件。
具体实施方式
[0041] 下面将通过气动阀来描述本发明的实施例，该气动阀用于填充和/或排空车辆座椅的气动调节装置的流体囊。当然，气动阀可以根据具体应用而用于多种不同的阀组件，并且还可以用于其他目的。
[0042] 首先参考图1，其示出了气动阀PV的示意图。图1中的气动阀PV被示出为调节装置VV的一部分，该调节装置用于对车辆座椅FZS的座椅支承表面SAF的轮廓K进行调节。调节装置VV具有流体囊FB、尤其是弹性流体囊FB，该流体囊可以填充有由流体源FQ提供的加压流体。通过填充流体囊FB来扩大该流体囊的体积，由此可以改变座椅支承表面SAF的轮廓K。通过排空流体囊FB来减小该流体囊的体积，使得流体囊FB重新呈现其原始形状。
[0043] 气动阀PV具有连接到流体源FQ的第一阀室K1。气动阀PV具有第二阀室K2，该第二阀室与第一阀室K1分开并且连接到流体囊FB。图1的具体实例中的第一阀室K1和第二阀室K2是由基本元件BE以及连接到基本元件BE的基部元件ZE形成。如在图1中可以容易地看到的，基本元件BE和基部元件ZE形成彼此流体分离的两个阀室，所述阀室之一表示第一阀室K1，并且另一个表示第二阀室K2。本文的第一阀室K1具有第一流体连接器FA1，该第一流体连接器用于流体地连接到流体源FQ。第二阀室K2具有第二流体连接器FA2，该第二流体连接器用于流体地连接到流体囊FB。当然，其他部件也可以连接到流体连接器FA1、FA2。
[0044] 气动阀PV还具有第三阀室K3，该第三阀室与第一阀室K1和第二阀室K2分开。图1的具体实例中的第三阀室K3由基部元件ZE以及连接到基部元件ZE的盖元件DE形成。第三阀室K3连接到气动阀PV的环境，使得周围压力基本上在第三阀室K3的内部占优势。
[0045] 气动阀PV还具有第四阀室K4，该第四阀室与第一阀室K1、第二阀室K2和第三阀室K3分开。第四阀室K4基本上由两个部件构成。
[0046] 第一部件表示基部元件ZE，该基部元件在第四阀室K4的区域中具有罐形设计，该罐形设计具有两个向上延伸的
围板S。所述围板S包封朝向顶部敞开的区域B。第四阀室K4的第二部件表示盖元件AE，该盖元件从上方放置到围板S上并且从上方界定区域B。换句话说，第四阀室K4由两件式壳体形成，在图1的具体实例中，所述壳体的第一部件是基部元件ZE，并且所述壳体的第二部件是盖元件AE。
[0047] 还可以在图1中看到，第四阀室K4通过第一流体通道FD1流体地连接到第一阀室K1，并且第四阀室K4通过第二流体通道FD2流体地连接到第二阀室K2。在图1的具体实例中，第一流体通道FD1和第二流体通道FD2被构造为基部元件ZE中的开口，其中，第二流体通道FD2与第一流体通道FD1具有预定间隔。
[0048] 还可以在图1中看到，第四阀室K4通过第三流体通道FD3流体地连接到第三阀室K3。在图1的具体实例中，第三流体通道FD3被构造为盖元件AE中的开口。换句话说，在第四阀室K4的第一侧、尤其在基部元件ZE的这侧构造第一流体通道FD1和第二流体通道FD2，并且在第四阀室K4的与第一侧相反的第二侧、尤其在盖元件AE的这侧构造第三流体通道FD3。
[0049] 还可以在图1中看到，第一流体通道FD1沿第一轴线AX1延伸，并且第三流体通道FD3沿第二轴线AX2延伸，其中，第二轴线AX2和第一轴线AX1分别相互同轴或形成公共轴线。
[0050] 气动阀PV还包括致动器单元A。致动器单元A包括设置在第三阀室K3中的致动器元件E以及膜元件ME，该膜元件设置在第四阀室K4中并机械地联接到致动器元件E，并且当受到电能冲击时可以激活膜元件ME，使得膜元件ME可以基本上在第一位置与第二位置之间移动，这将在后面在图1和图2的背景中更详细地描述。本文的致动器元件E可以是任何任意的致动器元件E，例如压电致动器元件或磁致动器元件。
[0051] 在图1的具体实例中，致动器元件E是例如丝材形式的形状记忆合金元件SMA。形状记忆合金元件通过受到电能冲击而赋予形状改变，所述形状改变能够用于激活膜元件ME。为此，形状记忆合金元件SMA电连接到同样设置在第三阀室K3中的电路板LP。
[0052] 除了致动器元件E和膜元件ME之外，致动器单元A还包括联接元件KE。联接元件KE延伸穿过第三流体通道FD3并且将致动器元件E联接到膜元件ME，使得通过对致动器元件E进行电能冲击，致动器元件E可以激活膜元件ME并且使膜元件在第一位置与第二位置之间移动。在图1的具体实例中，联接元件KE实施为单独的元件。此外，此联接元件KE被横向引导并且可沿第二轴线AX2移动。
[0053] 致动器单元A还包括杠杆元件H，该杠杆元件连接到致动器元件E并且可连接到联接元件KE。杠杆元件H在连结区域AB处连接到盖元件DE并且可以绕连结区域AB旋转。如在图1中可以看到的，连结区域AB因此横向地位于盖元件DE(其表示气动阀PV的壳体的一部分)与杠杆元件H之间。这样具有的优点是可以更好地接收横向动作的形状记忆合金元件SMA的拉力。
[0054] 致动器元件E在杠杆元件H的第一紧固部分BA1处可连接到杠杆元件H，并且联接元件KE在杠杆元件H的第二紧固部分BA2处可连接到杠杆元件H。与连结区域AB相关地将第一紧固部分BA1选择为使得在第一紧固部分BA1与连结区域AB之间形成第一杠杆臂HA1。与连结区域AB相关地将第二紧固部分BA2选择为使得在第一紧固部分BA2与连结区域AB之间形成大于第一杠杆臂HA1的第二杠杆臂HA2。由于这个设计实施例，致动器元件E的行程可以转换为联接元件KE的扩大行程并且因此转换为膜元件ME的扩大行程。
[0055] 现在将在下面更详细地讨论所提到的膜元件ME的两个位置。
[0056] 首先参考图1，其示出了处于第一位置的膜元件ME。
[0057] 如已经提到的那样，图1的具体实例中的致动器元件E可以被构造为形状记忆合金元件SMA。本文的形状记忆合金元件SMA的第一端E1电连接到电路板LP。在第一紧固部分BA1处，形状记忆合金元件SMA的与第一端E1相反的第二端E2连接到杠杆元件H。
[0058] 本文的连结区域AB被设计成使得所述连结区域分别机械地连接到第三阀室K3的壁或气动阀PV的壳体(在此是盖元件DE)并且电连接到电路板LP。
[0059] 当形状记忆合金元件SMA此时受到电能冲击时，形状记忆合金元件SMA被加热。由此，形状记忆合金元件SMA缩短，使得杠杆元件H绕连结区域AB旋转。由于杠杆元件H旋转，第一连结部分BA1和第二连结部分BA2绕连结区域AB旋转。由于第二杠杆臂HA2大于第一杠杆臂HA1，因此第二紧固部分BA2比第一紧固部分BA1旋转更大程度。
[0060] 在一个实施例中，联接元件KE可以连接到杠杆元件H和膜元件ME，使得当形状记忆合金元件SMA受到电能冲击时，联接元件KE在朝向盖元件AE的方向上移动，因此向上移动。由此，可以说膜元件ME通过
张力向上移动，直到膜元件ME最终物理地接触盖元件AE并且关闭第三流体通道FD3。
[0061] 相比之下，在图1的具体实例中，联接元件KE不是固定地连接到杠杆元件H或膜元件ME，而是仅横向引导。此外，膜元件ME成形，其方式为膜元件ME预张紧到第一位置并且由此以自作用方式分别关闭或密封流体通道FD3。在这种情况下，膜元件ME因此在联接元件KE上施加
压缩力，所述压缩力向上推动联接元件KE。由于在这种情况下形状记忆合金元件SMA以任何方式受到电能的冲击、并且因此杠杆元件H绕连结区域AB向上旋转，因此联接元件KE可以通过膜元件ME的压缩力容易地向上移动。由此在任何情况下都确保了膜元件ME在第一位置可以流体地关闭第三流体通道FD3。
[0062] 还可以在图1中看到，第一流体通道FD1或其第一轴线AX1、第三流体通道FD3或其第二轴线AX2、盖元件AE以及基部元件ZE被构造成使得处于第一位置的膜元件ME不仅关闭第三流体通道FD3而且还释放第一流体通道FD1。同时，第二流体通道FD2打开。因此，在处于膜元件ME的第一位置时，在第一阀室K1与第四阀室K4之间(通过第一流体通道FD1)以及在第四阀室K4与第二阀室K2之间(通过第二流体通道FD2)建立流体连接，而在第一阀室K1与第三阀室K3之间没有流体连接。因此，加压流体仅可以从流体源FQ流入第一阀室K1中，并且从那里通过第二阀室K2流入流体囊FB中。
[0063] 然而，由于在处于膜元件ME的第一位置时第三流体通道FD3关闭，因此加压流体不能流入第三阀室K3中。然而，由于致动器元件E或形状记忆合金元件SMA以及其电路板设置在第三阀室K3中，因此不需要致动器元件E或其电路板LP分别以不透流体的方式设置在第三阀室K3中。这样降低了气动阀PV的在构造方面的复杂性，并且在对形状记忆合金元件SMA进行电连结时节省了成本。
[0064] 现在参考图2，其示出了处于第二位置的膜元件ME。为了更加清楚，在图2中没有示出车辆座椅FZS、流体囊FB和流体源FQ。
[0065] 如已经提到的，致动器单元A包括致动器元件E(其在具体情况下被构造为形状记忆合金元件SMA)以及膜元件ME、联接元件KE和杠杆元件H。
[0066] 为了此时能够移动膜元件ME、从其预张紧位置或第一位置前进到第二位置，致动器单元A还包括复位元件RS，该复位元件分别连接到气动阀PV的壳体和杠杆元件H或其第二紧固部分BA2。复位元件RS在杠杆元件H上施加回复力，使得杠杆元件H在朝向基部元件ZE的方向上被预张紧。
[0067] 当此时分别终止致动器元件E或形状记忆合金元件SMA的电能冲击时，形状记忆合金元件SMA分别重新呈现其原始形状或长度。复位元件RS此时使杠杆元件H在朝向基部元件ZE的方向上移动。由此，杠杆元件H进而在联接元件KE上施加压缩力。复位元件RS还被构造成使得由杠杆元件H施加在联接元件KE上的压缩力大于由膜元件ME施加在联接元件KE上的压缩力。因此，杠杆元件H可以在朝向基部元件ZE的方向上推动联接元件KE，直到膜元件ME物理地接触基部元件ZE。
[0068] 处于此第二位置的膜元件ME此时释放第三流体通道FD3并且同时关闭第一流体通道FD1。
[0069] 还可以在图2中容易地看出，膜元件具有多个通道开口DO1、DO2。在所述多个通道开口DO1、DO2中，至少通道开口DO1被设置成使得在处于膜元件ME的第二位置时建立第二流体通道FD2与第三流体通道FD3之间的流体连接。因此，在处于膜元件ME的第二位置时，在第二阀室K2与第四阀室K4之间(通过第二流体通道FD2)以及在第四阀室K4与第三阀室K3之间(通过第三流体通道FD3)建立流体连接，而在第一阀室K1与第三阀室K3之间没有流体连接。因此，加压流体不能从流体源FQ流入第三阀室K3中。然而，位于流体囊FB中的流体可以经由第二流体通道FD2和通道开口DO1流入第四阀室K4中并且从那里经由第三流体通道FD3流入第三阀室K3中。由于第三阀室K3还连接到环境，因此流体可以从第三阀室K3流入环境中，使得流体囊FB最终可以被排空。
[0070] 由于在处于膜元件ME的第二位置时第三流体通道FD3打开并且同时第一流体通道FD1关闭，因此仅存在于流体囊FB中的流体可以流入第三阀室K3中。由于流体囊FB的流体将要以任何方式供送到环境中，因此进而不需要分别将致动器元件E或形状记忆合金元件SMA及其电路板LP以不透流体的方式设置在第三阀室K3中。由此，实现了一种具有成本效益的气动阀PV，该气动阀在结构方面是简单的，并且在该气动阀中可以省去致动器元件E的区域中的复杂
密封件。
[0071] 由于第一流体通道FD1的第一轴线AX1和第三流体通道FD3的第二轴线AX2还被设置成相互同轴，因此可以通过膜元件ME的简单线性向上和向下运动来实现膜元件ME的第一位置和第二位置。此外，联接元件KE被设置成与第一轴线AX1和第二轴线AX2同轴，或者联接元件KE在纵向延伸方向上沿着被设置成分别与第一轴线AX1和第二轴线AX2同轴的轴线延伸，使得联接元件KE的力居中地作用在膜元件ME上。这样使引起沿第一流体通道FD1的圆周特别均匀的密封。
[0072] 由于在使膜元件ME在第一位置与第二位置之间切换时可以产生在某些情况下可能感到烦人的切换和/或流动噪声，所以气动阀PV可以另外具有设置在盖元件AE上的吸声元件(未示出)。吸声元件可以由比如
泡沫或毛毡等吸声材料构成，并且一方面可以是柔软的而另一方面可以是可透流体的，使得可以显著抑制当切换膜元件ME时的噪音发生。吸声元件还可以具有中心通道KE，联接元件SE延伸穿过该中心通道。这样允许特别有效的噪声抑制。
[0073] 现在参考图3，其中示出了根据本发明的气动阀PV的另一实施例的部段的示意性详细视图。图3也示出了处于第一位置的膜元件ME。
[0074] 膜元件ME具有用于流体地密封第一流体通道FD1的第一密封部分DA1以及用于流体地密封第三流体通道FD3的第二密封部分DA2。第一密封部分DA1另外具有第一机械加强部分V1，并且第二密封部分DA2另外具有第二机械加强部分V2。机械加强部分V1、V2用于在机械方面对第一密封部分DA1和第二密封部分DA2的区域中的膜元件ME进行加强。由此在第一密封部分DA1和第二密封部分DA2的区域中的膜元件ME在机械方面更稳定，并且由此膜元件ME可以更好地且更可靠地密封第一流体通道FD1和第三流体通道FD3，这样增加了膜元件ME的寿命。当然，在其他实施例中，也可以仅第一密封部分DA1或仅第二密封部分DA2具有这种类型的机械加强部分。机械加强部分V1、V2可以例如被构造为材料增厚部(由虚线表示)并且在膜元件ME的制造中可以分别与膜元件ME联合地或一体地构造。例如，这可以通过挤压或注射成型来进行。
[0075] 还可以在图3中看到，膜元件ME在外围具有夹紧部分ESPA，通过该夹紧部分将膜元件ME夹紧在盖元件AE与基部元件ZE之间。夹紧部分ESPA还具有材料增厚部V3、V4。与加强部分V1、V2类似，材料增厚部V3、V4可以在膜元件ME的制造中分别与膜元件ME联合地或一体地构造。例如，这可以通过挤压或注射成型来进行。
[0076] 材料增厚部V3、V4用于使膜元件ME在夹紧部分ESPA中得以加强，并且由此在机械方面更稳定。此外，材料增厚部V3、V4用于在盖元件AE和基部元件ZE的制造中均衡与生产相关的尺寸公差。由此，可以避免可能在盖元件AE与基部元件ZE之间的区域中产生的空腔。
[0077] 还可以在图3中看到，联接元件KE在图3的特定情况下不被构造为单独的元件，而是被构造为模制到膜元件ME的挺杆ST。挺杆ST在朝向盖元件AE的方向上从膜元件ME延伸，因此在分别朝向杠杆元件H或致动器元件E的方向上延伸，并且延伸穿过第三流体通道FD3。在膜元件ME的制造中，挺杆ST可以也分别与膜元件ME联合地或一体地构造。例如，这可以通过挤压或注射成型来进行。
[0078] 由于联接元件KE被构造为膜元件ME上的挺杆ST，因此建立致动器元件E与膜元件ME之间的联接是特别简单的。此外，由于挺杆ST直接模制到膜元件ME，因此可以执行从杠杆元件H到膜元件ME的有效力传递。特别优选的是，挺杆ST和机械加强部分V1、V2联合构造，这是因为在这种情况下挺杆ST具有例如第二机械加强部分V2形式的实心基部。由此，在膜元件ME的微小变形的同时，可以实现特别强的力传递。
[0079] 现在参考图4，其示出了图3的实施例的示意性详细视图，其中，膜元件ME在图4中示出为处于第二位置。
[0080] 正如在图2的背景中已经提到的那样，膜元件ME具有多个通道开口DO1、DO2。所述通道开口DO1、DO2用作膜元件ME的上侧与下侧之间的压力均衡。此外，通道开口DO1被设置为使得在膜元件ME的第二位置中在第二流体通道FD2与第三流体通道FD3之间存在流体连接，由此流体可以通过第二阀室K2、第四阀室K4和第三阀室K3从流体囊FB流出进入环境中。这通过图4中的箭头示意性地示出。
[0081] 本文中通道开口DO1的流体通道面积FDF1被选择为使得所述流体通道面积FDF1至少与第三流体通道FD3的流体通道面积FDF2一样大。本文的流体通道面积描述了流体可以分别穿过或流过通道开口DO1或第三流体通道FD3的可用面积。在第三流体通道FD3的情况下，例如，流体通道面积FDF2是挺杆ST的外壁与流体通道FD3的壁之间的环形区域。
[0082] 因为流体通道面积FDF1至少与流体通道面积FDF2一样大，所以确保在膜元件ME的下侧(面向第二流体通道FD2的一侧)与上侧(面向第三流体通道FD3的一侧)之间的膜元件ME上存在理想的微小压差。因此，理想的微小压差是重要的，这是因为由此可以使作用在膜元件ME上的(压差)力最小化。这样导致从膜元件ME通过杠杆元件H作用在致动器元件E上的力也被最小化。由此，由致动器元件E提供的致动力不会不必要地增加。
[0083] 当然，膜元件ME也可以具有多个通道开口DO1，这些多个通道开口在第二阀室K2与第三阀室K3之间建立流体连接。在这种情况下，选择通道开口，使得通过所述多个通道开口的总流体通道面积至少与第三流体通道FD3的流体通道面积FDF2一样大。
[0084] 现在参考图5，其示出了第一阀组件VBG1的示意图。第一阀组件VBG1由第一气动阀PV1和第二气动阀PV2构成。本文的第一气动阀PV1和第二气动阀PV2原则上具有与已经在图1至图4的背景下描述的气动阀PV相同的结构。
[0085] 第一气动阀PV1包括第一致动器单元A2，该第一致动器单元具有第一膜元件ME1、第一联接元件KE1、第一杠杆元件H1、第一致动器元件以及第一复位元件RS1。第二气动阀PV2包括第二致动器单元A2，该第二致动器单元具有第二膜元件ME2、第二联接元件KE2、第二杠杆元件H2、第二致动器元件以及第二复位元件RS2。
[0086] 在图5的具体实例中，第一致动器元件和第二致动器元件也被构造为形状记忆合金元件SMA1、SMA2。当然，第一致动器元件和第二致动器元件也可以是比如压电致动器元件或磁致动器元件等其他致动器元件。
[0087] 第一阀组件VBG1被构造用于分别填充和/或排空两个分开的或单独的流体囊FB1、FB2。为此，第一气动阀PV1的第一阀室K11流体地连接到第二气动阀PV2的第一阀室K12。第一气动阀PV1的第一阀室K11和第二气动阀PV2的第一阀室K12在各自情况下连接到流体源FQ。在图5的具体实例中，第一阀室K11、K12被构造为共用阀室，该共用阀室由基本元件BE和基部元件ZE形成。此外，第一气动阀PV1的第二阀室K21通过第一流体连接器FA11流体地连接到第一流体囊FB1，并且第二气动阀PV2的第二阀室K22通过第二流体连接器FA12流体地连接到第二流体囊FB2。第一气动阀PV1的第三阀室K31和第二气动阀PV2的第三阀室K32在各自情况下连接到环境。在图3的具体实例中，第三阀室K31、K32由共用阀室构成，该共用阀室由基部元件ZE和盖元件DE形成。
[0088] 第一阀组件VBG1中的第一膜元件ME1可在第一位置与第二位置之间移动，使得第一阀室K11可以流体地连接到第二阀室K21，或者第二阀室K21可以流体地连接到第三阀室K31。同样，第一阀组件VBG1中的第二膜元件ME1可在第一位置与第二位置之间移动，使得第一阀室K12可以流体地连接到第二阀室K22，或者第二阀室K22可以流体地连接到第三阀室K32。
[0089] 为了更加清楚，图5中的第一膜元件ME1和第二膜元件ME2在各自情况下示出处于第二位置。当然，第一膜元件ME1和第二膜元件ME2可以用相互独立的方式在各自情况下呈现第一位置或第二位置。例如，当第二膜元件ME2处于如图5所示的第二位置并且第一膜元件ME1处于第一位置时，第一流体囊FB1可以因此供应有由流体源FQ提供的流体，而第二流体囊FB2通气。
[0090] 因此，分别根据第一膜元件ME1或第二膜元件ME2的位置，第一流体囊FB1和第二流体囊FB2可以通过第一阀组件VBG1以相互独立的方式填充和/或排空。因此，通过这个设计实施例以简单的方式实现3/2通阀，通过该阀可以用相互独立的方式填充和/或排空两个流体囊。
[0091] 当然，可以用相互独立的方式填充或排空两个以上的流体囊。为此，另外的气动阀必须以相应的方式与第一气动阀PV1和第二气动阀PV2联合切换。
[0092] 现在参考图6，其示出了沿着图5中的线I-I截取的第一阀组件VBG1的示意性截面图。
[0093] 如在图6中可以看到的，阀连接器FA11、FA12和致动器单元A1、A2被设置成相互偏移，使得第一阀组件VBG1被构造成尽可能节省空间。
[0094] 现在参考图7，其示出了第二阀组件VBG2的示意图。第二阀组件VBG2由第一气动阀PV3和第二气动阀PV4构成。本文的第一气动阀PV3和第二气动阀PV4具有与已经在图1至图4的背景下描述的气动阀PV基本相同的结构；然而，在此第二气动阀PV4的第一阀室以稍微不同的方式联合切换，这将在后面更详细地说明。
[0095] 第一气动阀PV3也包括第一致动器单元A3，该第一致动器单元具有第一膜元件ME3、第一联接元件KE3、第一杠杆元件H3、第一致动器元件以及第一复位元件RS3。第二气动阀PV4包括第二致动器单元A4，该第二致动器单元具有第二膜元件ME4、第二联接元件KE4、第二杠杆元件H4、第二致动器元件以及第二复位元件RS4。与图5中的设计实施例相反，共用板簧用作图7中的第一复位元件RS3和第二复位元件RS4的共用复位元件。
[0096] 在图7的具体实例中，第一致动器元件和第二致动器元件也被构造为形状记忆合金元件SMA3、SMA4。当然，第一致动器元件和第二致动器元件也可以是比如压电致动器元件或磁致动器元件等其他致动器元件。
[0097] 第二阀组件VBG2被构造为3/3通阀，用于填充和/或排空单个流体囊FB3或用于维持流体囊的压力。为此，第二阀组件VBG2具有三个切换位置，如图7至图9所示。在图7中示出了可以使流体囊FB3被填充的第一切换位置。在图8中示出了可以保持流体囊FB3中的压力的第二切换位置。在图9中示出了可以排空流体囊FB3的第三切换位置。
[0098] 如在图7中可以看到的，在第二阀组件VBG2中，第一气动阀PV3的第二阀室K23流体地连接到第二气动阀PV4的第二阀室K24。本文的第二阀室K23、K24被构造为共用阀室，该共用阀室也由基本元件BE和基部元件ZE形成。此外，第一气动阀PV3的第一阀室K13通过第一流体连接器FA13流体地连接到流体源FQ，并且第二气动阀PV4的第一阀室K14通过第二流体连接器FA14流体地连接到流体囊FB3。在第二气动阀PV4的情况下，第一阀室K14因此不连接到流体源(如在第一阀组件VBG1的情况下，参见图5)，而是连接到流体囊FB3。第一气动阀PV3的第三阀室K33和第二气动阀PV4的第三阀室K34也在各自情况下连接到环境。在图7的具体实例中，第三阀室K33、K34也被构造为共用阀室，该共用阀室由基部元件ZE和盖元件DE形成。
[0099] 如在第一阀组件VBG1中那样，第二阀组件VBG2中的第一膜元件ME3也可在第一位置与第二位置之间移动，使得第一阀室K13可以流体地连接到第二阀室K23，或者第二阀室K23可以流体地连接到第三阀室K33。同样，第二阀组件VBG2中的第二膜元件ME4可在第一位置与第二位置之间移动，使得第一阀室K14可以流体地连接到第二阀室K24，或者第二阀室K24可以流体地连接到第三阀室K34。
[0100] 当此时要填充流体囊FB3时，第一形状记忆合金元件SMA3和第二形状记忆合金元件SMA4在各自情况下受到电能冲击，使得第一膜元件ME3以及第二膜元件ME4移动到第二位置。由此，在流体源FQ、第一阀室K13、两个第二阀室K23、K24和第一阀室K14之间建立流体连接。由此，来自流体源FQ的流体可以流入流体囊FB3中，并且可以填充流体囊FB3。
[0101] 因此，当此时要保持流体囊FB3中的压力时(参见图8)，终止对第一形状记忆合金元件SMA3和第二形状记忆合金元件SMA4的能量冲击。借助于板簧(第一复位元件RS3和第二复位元件RS4)的恢复力，第一膜元件ME3和第二膜元件ME4移动到第二位置。由此，流体源FQ与气动阀PV3的第二阀室K23之间的流体连接中断。同样地，流体囊FB3与第二气动阀PV4的第二阀室K24之间的流体连接中断。因此，流体既不能从流体源FQ流入流体囊FB3中，流体也不能从流体囊FB3流入环境中。因此维持流体囊FB3中的压力。此外，即使在当前密封的流体通道FD13和/或FD14
泄漏的情况下，也没有流体可以从流体源FQ流到流体囊FB3，这是因为流体将分别通过与环境相连的第四阀室K43和K44排出。因此，在没有对第一形状记忆合金元件SMA3和第二形状记忆合金元件SMA4进行任何能量冲击的压力保持状态下，可靠地避免了流体囊FB3的意外填充。
[0102] 当此时要分别
对流体囊FB3进行排空或通气时(参见图9)，仅第二形状记忆合金元件SMA4受到电能冲击。然后，第二膜元件ME4也移动到第一位置，使得在流体囊FB3、第一阀室K14和第二阀室K23、K24之间存在流体连接。由于第一膜元件ME3还处于第二位置，因此在第二阀室K23、K24与第三阀室K33(以及还有K34)之间分别存在流体连接。由此，进而在流体囊FB3与环境之间存在流体连接，使得存在于流体囊FB3中的流体可以从流体囊FB3流入环境中，并且流体囊FB3可以通气或排空。
[0103] 当然，为了节省安装空间，致动器单元A3、A4可以用与第一阀组件VBG1类似的方式被设置成相互偏移(参见图6)。
[0104] 第二阀组件VBG2表示3-3通NC阀，用于填充和/或排空流体囊FB3并且用于保持流体囊中的压力，其中，致动器元件不必以不透流体的方式设置在阀中。第二阀组件VBG2尤其能够实现按摩功能，而没有意外地填充流体囊FB3的
风险。
[0105] 虽然在图1和图9的背景下已经描述了以膜元件在终止电能冲击时处于第二位置的方式激活膜元件，但是当然也可以改变致动器单元的操作模式，使得膜元件在终止电能冲击时处于第一位置。由此，根据具体应用，可以实现NC阀或NO阀。
[0106] 虽然在图1至图9的背景下已经以膜元件被预张紧到第一位置的方式描述了所述膜元件，但是当然也可以将膜元件成形为使得所述膜元件被预张紧到第二位置。在这种情况下，只有致动器单元的操作模式和可选的复位元件的操作模式以及联接元件必须以相应的方式进行
修改。
