连接装置、阀和用于将线材与压接连接器连接的方法与流程

本发明涉及包括压接连接器和被固定或待固定在压接连接器中的线材的连接装置、具有压接连接器的阀、以及用于将线材与压接连接器连接的方法。在此，线材被理解为单根细丝或单根线或者被形成为绞合线的细丝束，特别地，对此还可以被理解为由形状记忆合金制成的线材。压接连接器包括两个夹持板，线材纵向部分(例如，线材端部)被夹持在这两个夹持板之间。

在线材处于拉伸负载的情况下，例如，由形状记忆合金制成的线材在通电流时变短的情况下，应注意的是，除了线材与压接连接器的电连接之外，还确保线材与压接连接器的足够抗拉伸的机械连接，例如从de102014115393b3中已知的。为此目的，除了通过夹持板的夹持作用实现的力配合之外，经常还寻求在线材的拉伸负载的方向上起作用的形状配合。这可以通过以下方式来实现：将从夹持板的内侧突出的突出部安装到压接连接器的夹持板(这些夹持板将线材容纳在它们之间)中的一个夹持板上，并且与该突出部相对地在另一个夹持板的内侧中存在凹部。当夹持板被压在一起时，线材被突出部压到该凹部中。制造这种具有预制的突出部和/或凹部的夹持板是耗费的，并且必须与线材的几何形状相适配。

从de102005060217b4和ep1664604b1中分别已知一种阀，其中由形状记忆合金制成的线材利用压接连接器固定，并且该线材使可移动的阀元件运动。

已知的压接连接器的缺点在于，在压接连接器的夹持面是光滑表面的情况下存在线材滑出的风险。在预组装状态下具有凹部的其它已知的压接连接器会带来额外的成本。

因此，本发明的任务在于提出一种包括压接连接器和线材的连接装置、一种具有压接连接器的阀以及一种用于将线材与压接连接器连接的方法，其在所提到的缺点方面得以改进。

该任务在根据权利要求1的连接装置、根据权利要求10的阀以及根据权利要求12的方法方面得以解决。

根据本发明的连接装置包括压接连接器和被固定在该压接连接器中的线材。压接连接器包括一件式形成的第一夹持板和一件式形成的第二夹持板，该第一夹持板和该第二夹持板在组装状态下将线材夹持在它们之间，从而相对于在纵向轴向的负载方向上作用到线材上的力抗拉伸地固定线材。

第一夹持板和第二夹持板的、至少在组装状态下面向彼此的内表面在预组装状态下以第一形状形成。第一形状的示例是压制的内表面(特别是以图案压制的内表面)、平坦的内表面或均匀弯曲的内表面。有利地，第一夹持板和第二夹持板的面向彼此的内表面在预组装状态下至少部分地形成为平坦的夹持面。特别地，第一夹持板和第二夹持板在预组装状态下大体上或完全形成为平坦的夹持面。特别地，在预组装状态下，夹持面不具有任何突出部，特别是不具有材料增厚部形式的突出部。平坦的夹持面应理解为在通常的制造公差(特别是对于例如由轧制板材借助于激光切割或冲压并随后弯曲制造的板材成型件的制造公差)的范围内的平坦面。在组装状态下，第一夹持板和第二夹持板以它们的夹持面彼此紧靠。根据本发明，第一夹持板和第二夹持板利用工具在组装状态下以如下方式变形为不同于第一形状的第二形状，使得线材通过第一夹持板和第二夹持板的变形形成至少一个波形部，其中该波形部的幅度(amplitude)被形成为大体上正交于第一夹持板和/或第二夹持板。换句话说，压接的夹持效果通过以下方式得以提高，即借助于工具从两侧在彼此相邻的位置处至少分别引入一个凹进部，使得线材以波形方式被引导通过变形的区域，从而在机械上更稳定地保持。

有利地，线材由具有比第一夹持板和第二夹持板的材料硬度更大的材料组成。

在设计方案中，第一夹持板具有比第二夹持板数量更多的变形部。此外，所形成的波形部的波形部长度优选介于第一夹持板和第二夹持板以及线材的组合厚度的0.5倍至2倍之间的范围内。

在另一个设计方案中，线材至少在平行于第一夹持板和/或第二夹持板的一侧上连续(fortführen)。

有利地，第一夹持板和/或第二夹持板在预组装状态下至少在夹持面的区域中具有相同的厚度。特别地，第一夹持板和/或第二夹持板在预组装状态下具有相同的厚度。特别地，第一夹持板和/或第二夹持板在预组装状态下构成平坦的板材件。可替代地，夹持板中的每个夹持板可以设有一个或更多个凹部，特别是凹进部或开口的形式的凹部。

优选地，在预组装状态下，夹持板围成锐角β，该锐角β以这样的方式选择，使得被引入到夹持板之间的间隙中的线材紧靠夹持板的夹持面上的设定位置处。在预组装状态下，第一夹持板和第二夹持板可以由板材件一件式地构成，该板材件在第一夹持板与第二夹持板之间的连接区域中具有角度为β的弯曲部。

在设计方案中，连接装置包括压接连接器，该压接连接器包括至少一个压入元件。这种压入元件可以被布置在压接连接器主体的远离夹持板的区域中。压入元件、压接连接器主体和夹持板可以被构造成一件式的元件。

在另一个设计方案中，线材是sma线材，并且压接连接器适用于将sma线材与印刷电路板连接并且特别是电接触，特别是用于阀门应用。

根据本发明的阀包括根据本发明的连接装置。在设计方案中，阀具有阀壳体，该阀壳体包括壳体盖、壳体底部和被布置在壳体盖与壳体底部之间的中间壳体，其中阀壳体包围阀室。阀壳体具有：至少一个阀开口；和布置在阀室内的至少一个执行元件，该执行元件可以在用于闭合阀开口的关闭位置与用于开启阀开口的打开位置之间轴向运动；由形状记忆合金制成的线材形或带形的sma元件，该sma元件用于在打开方向或冲程方向上致动执行元件；复位元件，其用于使执行元件在关闭方向或复位方向上运动；以及印刷电路板。sma元件利用中间部分固定在执行元件上，以用于致动执行元件，并且利用其端部直接或间接地与印刷电路板电连接，以用于施加电流。根据本发明，用于引导执行元件的引导装置和/或用于将印刷电路板固定在阀或阀室内的紧固装置和/或用于容纳电接触印刷电路板所需的部件的容纳室的至少一部分通过中间壳体形成。

根据本发明的用于将线材与压接连接器连接的方法包括以下步骤：

-提供压接连接器，该压接连接器具有一件式形成的第一夹持板和一件式形成的第二夹持板，

-将线材置入在第一夹持板和第二夹持板的面向彼此的内表面之间，该第一夹持板和该第二夹持板在预组装状态下以第一形状形成，特别是至少部分地、特别是大体上或完全地形成为平坦的夹持面，

-利用具有两个夹爪的工具将第一夹持板和第二夹持板从第一形状变形为不同于第一形状的第二形状，其中夹爪中的每个夹爪具有至少一个突出部和凹进部，使得线材通过第一夹持板和第二夹持板的变形形成至少一个波形部，其中该波形部的幅度被形成为大体上正交于第一夹持板和/或第二夹持板。

通过该方法，至少一个突出部和凹进部分别通过利用工具的变形被引入到在预组装状态中至少部分地、特别是完全平坦的夹持板中，使得线材借助于所形成的波形部被保持。因此有利地，这种压接连接的特征在于，成本低廉且易于制造的压接连接器，以及同时具有高夹持效果的连接。

有利地，工具的一个夹爪的突出部相应地接合进工具的另一个夹爪的凹进部中。

特别地，工具的夹爪在一个维度或两个维度上分别具有连续的波形或锯齿状的表面。

附图说明

现在，参考附图进一步阐述本发明，在附图中：

图1示出了在预组装状态下的第一设计方案的压接连接器；

图2示出了在预组装状态下的第二设计方案的压接连接器；

图3以侧视图示出了具有在组装状态下的第一设计方案的压接连接器的连接装置；

图4以仰视图示出了图3的连接装置；

图5示出了根据第一设计方案的连接装置的后视图；

图6示出了用于压接的工具；

图7示出了压接；

图8示出了具有第一设计方案的连接装置的第一阀；以及

图9示出了具有第一设计方案的连接装置的第二阀。

图1示出了在预组装状态下的第一设计方案的压接连接器102。压接连接器102具有第一夹持板104和第二夹持板105。第一夹持板104和第二夹持板105以均匀的厚度平坦地形成。第一夹持板104和第二夹持板105分别一件式地形成，并在预组装状态下在第一夹持板与第二夹持板之间的弯折部处围成锐角β。该锐角β尤其在图5中可以看出。

压接连接器102还具有压接连接器主体118和两个压入元件120。在所示的设计方案中，压接连接器主体118具有比第一夹持板104和第二夹持板105的区域更大的厚度。在可替代的设计方案(未示出)中，压接连接器主体118和夹持板104、105具有相等的厚度。在该设计方案中，压接连接器在过渡区域中有利地具有s形弯曲部，以用于稳定。有利地，压入元件120与压接连接器主体118被构造成一件式的。

图2示出了压接连接器102的第二设计方案，其中与第一设计方案不同的是，凹槽107被布置在第一夹持板104和第二夹持板105的连接区域中。因此在这里，夹持面被构造成部分平坦的。凹槽107被构造成矩形的凹进部。凹进部可以从第一夹持板104经由弯折部朝向第二夹持板105延伸。可替代地，凹进部也可以仅位于一个夹持板上。在可替代的设计方案中，凹槽还可以被构造成开口。

图3和图4以两个彼此垂直的视图示出了在组装状态下的根据第一设计方案的连接装置101。连接装置101包括压接连接器102和线材103。线材103被夹紧在第一夹持板104与第二夹持板105之间。第一夹持板104和第二夹持板105利用具有第一夹爪130和第二夹爪131的工具被夹紧。这样的夹爪130、131在图6中示出。夹爪130、131分别具有包括突出部和凹进部的表面轮廓，其中一个夹爪的突出部接合进相应的另一个夹爪的凹进部中。利用该工具将第一夹持板104和第二夹持板105与位于它们之间的线材103夹紧。这种压接过程在图7中示出，其中带有置入的线材103的第一夹持板104和第二夹持板105被布置在夹爪130、131之间。在该压接过程之后，即在组装状态下，夹持板104、105具有如在图3和图4中所示的波形部110。

图8示出了具有阀壳体4的阀2，该阀壳体4由上部的壳体盖6、下部的壳体底部10和被布置在壳体盖6与壳体底部10之间的中间壳体8组成。阀壳体4包围阀室12，阀开口14通向该阀室12。在阀室12内布置了执行元件16，该执行元件16可以沿运动方向b在用于闭合阀开口14的关闭位置与用于开启阀开口14的打开位置之间轴向运动。由形状记忆合金制成的线材状的sma元件18用于沿打开方向或冲程方向h致动执行元件16，该sma元件18利用中间部分18c被保持在执行元件16上，更确切地说是被保持在该执行元件的第一端部部分16a上。sma元件18利用其端部18a、18b与同样被布置在阀室12内的印刷电路板22电连接，以用于施加电流。

复位元件20用于使执行元件16在关闭方向或复位方向r上运动，在本文中复位元件为螺旋压缩弹簧，该螺旋压缩弹簧同心地围绕执行元件16的第二端部部分16b，并且利用第一端部支撑在印刷电路板22上，利用第二端部支撑在执行元件16的第一端部部分16a上，该第一端部部分相对于第二端部部分16b径向变宽。

如下所描述的，中间壳体8包括阀2的功能所需的所有部件，换句话说，所有为此必要的构件都集成在中间壳体8本身中。

阀室12被划分成流动室24和致动室26，该流动室和该致动室被分隔壁28彼此分隔开。执行元件16以及用于致动执行元件16所需的部件(即，sma元件18、复位元件20以及印刷电路板22)被布置在致动室26内。分隔壁28与中间壳体8一件式地形成或被模制在该中间壳体上。流动室24具有第一区域24a和第二区域24b，该第一区域和该第二区域通过连接通道24c彼此连接，该连接通道24c在执行元件16处于关闭位置时是闭合的，并且在执行元件16处于打开位置时是开启的。

为了将空气供应到阀室12中，更准确地说是供应到流动室24中，该流动室的第一区域24a与空气供应单元或气动泵连接，或者压力端口(在图8中不可见)直接或间接地通向流动室24的第一区域24a，该压力端口通过供应管线是与气动泵连接的或与气动泵连接。通过开启阀开口14，供应的空气可以经由穿过阀开口的连接通道24c从第一区域24a流动到第二区域24b中。特别地，阀2用于填充介质储存器(未示出)，例如具有轮廓调节功能的交通工具座椅的气垫。为此，阀室12，更准确地说是流动室24或其第二区域24b，与用户端口30流体连通，或者用户端口30通向第二区域24b，使得介质储存器可以借助于软管连接到阀2。压力端口和用户端口30都与中间壳体8一件式地形成，并且不从该中间壳体8中突出。如果阀2用于从介质储存器中排出空气，则流动室24的第一区域24a与大气连接或是可以与大气连接的，在阀开口14打开时，空气可以从介质储存器或从第二区域24b并经由连接通道24c流动到第一区域24a中并从该第一区域处排放到周围环境中。

此外，中间壳体8还具有容纳室34，以用于容纳电接触印刷电路板22所需的部件，例如插接连接器，该插接连接器在图8中被布置在中间壳体8的后部部分中并且仅用虚线展示。

为了在执行元件的致动期间引导执行元件16，一方面设置了引导装置，这些引导装置由中间壳体8构成。引导装置包括中间壁36，该中间壁36从阀开口14的区域中的分隔壁28开始沿运动方向b延伸到致动室26中，并且与分隔壁28或中间壳体8一件式地形成。中间壁36限定用于面向阀开口14的上部的第一端部部分16a的容纳室38。为了引导第二端部部分16b，引导装置被集成在印刷电路板22中，更确切地是以形成于其中的凹部40的形式，在本文中为贯通孔，在执行元件16处于打开位置和关闭位置中，第二端部部分16b都延伸到该贯通孔中。为了引导sma元件18，中间壁36具有沿运动方向b延伸的凹部27。

因此，在沿运动方向b的轴向运动期间，即，在执行元件16的致动期间，也不需要以另外部件的形式的附加或单独的引导装置来引导执行元件16。

为了将阀开口14可靠地闭合在关闭位置(如图8所示)，闭合阀开口14的密封元件42被布置在面向阀开口14的端部部分16a上，该密封元件与围绕阀开口14的密封座共同作用。

为了控制阀2并向sma元件18施加电流以使该sma元件变短并从而致动执行元件16，端部18a、18b与印刷电路板22电连接，更确切地，分别借助于压接连接器44电连接。这种压接连接器44是图1或图2中所示的压接连接器102中的一种。sma元件18是线材103。sma元件18的端部18a、18b分别被固定在压接连接器44的容纳部46中，因此通过压接连接器44间接地与印刷电路板22接触。压接连接器44分别在侧面垂直于运动方向b以突出部a1从印刷电路板22突出。此外，压接连接器44从印刷电路板22的顶面22a沿冲程方向h延伸，并且平行于该顶面在朝向壳体底部10的方向上延伸，即，以突出部a2从印刷电路板22的顶面22a开始在朝向该印刷电路板的底面22b的方向上延伸，其中压接连接器44的容纳部46在壳体底部10的前方以一定距离终止，即，以自由悬浮的方式被布置成在阀室12内。压接连接器44的与容纳部46间隔开的部分48经由夹紧装置50与印刷电路板22电连接。在此，该部分48既可以平坦地置于顶面22a上，也可以至少部分地与顶面22a具有一小段距离。为了实现与印刷电路板22或其顶面22a的公差无关的连接，压接连接器44或其部分48全部与顶面22a间隔开最小，并且压接连接器44仅由夹紧装置50支撑。在本文中，每个压接连接器44具有在本文中大体上形成为椭圆的和环形的两个夹紧装置50，这两个夹紧装置50分别延伸穿过印刷电路板22的凹部，这两个夹紧装置是可弹性变形的，以用于插入到凹部中，并且在组装状态下以形状配合和/或力配合的方式保持在凹部中。因此，压接连接器44在固定到其上的sma元件18的端部18a、18b与印刷电路板22之间建立电连接。通过在侧面以及在冲程方向h上突出的压接连接器44，sma元件18的附加长度，即边长为a1和a2的假想矩形的对角线长度，可以用于致动执行元件16，由此在整体上实现了阀2的结构高度的减小。印刷电路板22本身通过插接连接器与电接头接触，该插接连接器可以被插入到中间壳体8的容纳室34中。

为了将印刷电路板22紧固在阀室12内，与中间壳体8形成为一体的中间壁36具有两个可变形的突起52作为紧固装置，这两个突起在它们的端面处被模制，并且在组装状态下延伸穿过印刷电路板22的贯通孔，并且不可拆卸地与印刷电路板22连接。端面同时还构成用于印刷电路板22的止挡面。

图9中所示的阀2’示例性地被设计为3/2通阀(3/2-wegeventil)，因此具有另一个阀开口，更确切地说是开口32，该开口将阀室12与大气连接，以允许空气从阀室12中逸出。在其它方面，阀2’的设计方案对应于图8中所示的阀2(“2/2通阀”)的设计方案，因此各个部件设有相同的参考标记。为了实现3/2通的功能，调控机构58被布置在阀室12内或流动室24内，该调控机构可旋转地安置在中间壳体8上并且与执行元件16有效连接。调控机构58在面向开口32的部分上具有密封元件60，以用于闭合开口32。调控机构58在面向执行元件16的端部部分上包括开关指状件(schaltfinger)62，该开关指状件62与执行元件16接触或者紧靠该执行元件的密封元件42。如果执行元件16被致动并且阀开口14被打开，则开关指状件62由于复位元件64(在这里为片簧)同样在冲程方向上运动，并且调控机构58因此绕其旋转点旋转，使得开口被密封元件60闭合。如果sma元件18不再被施加有电流，并且由于执行元件16因复位元件20而在复位方向r上运动，则开关指状件62通过执行元件16或其密封元件42同样在复位方向r上运动。由此，并且由于调控机构58的v形的旋转点66，密封元件60打开开口32。因此，当执行元件16处于关闭位置中时，通向大气的开口32是开启的，并且当执行元件16处于开启位置中时，开口32是闭合的，从而确保当阀2未致动时，阀室12或介质储存器总是被排气。这种3/2通阀例如用于具有按摩功能的交通工具座椅中，其中一个或多个气垫分别被循环地充气和排气。

参考标记列表

2阀

4阀壳体

6壳体盖

8中间壳体

10壳体底部

12阀室

14阀开口

16执行元件

16a执行元件的第一端部部分

16b执行元件的第二端部部分

18sma元件

18asma元件的第一端部

18bsma元件的第二端部

18csma元件的中间部分

20复位元件(螺旋弹簧)

22印刷电路板

22a印刷电路板的顶面

22b印刷电路板的底面

24流动室

24a流动室的第一区域

24b流动室的第二区域

26致动室

28分隔壁

30用户端口

32开口

34容纳室

36中间壁

38容纳室

40凹部

42密封元件

44压接连接器

46压接连接器的容纳部

48压接连接器的部分

50夹紧装置

52突起

58调控机构

60密封元件

62开关指状件

64复位元件

66旋转点

101连接装置

102压接连接器

103线材

104第一夹持板

104a第一夹持面

105第二夹持板

105a第二夹持面

107凹槽

110波形部

112突出部

114凹进部

118压接连接器主体

120压入元件

130第一夹爪

131第二夹爪。