座椅通风鼓风机和具有座椅通风鼓风机的座椅通风系统的制作方法

本公开涉及鼓风机，更特别地涉及用于车辆的座椅通风鼓风机和具有座椅通风鼓风机的座椅通风系统，在用于车辆的座椅通风鼓风机中，控制功能被集成到座椅通风鼓风机中，而不需要用于控制功能的单独空间。

背景技术：

一般地，用于车辆的座椅通风的系统被分成用于通过直接控制电动机生成风的鼓风机和用于通过接收乘员的操作信号控制鼓风机的控制器。

在该情况下，在相应印刷电路板上单独配置控制器和用于控制鼓风机中的马达的控制电路。因而，存在以下问题：由于用于独立开发控制器和控制电路的成本，所以增加用于开发座椅的总体成本。

而且，存在以下问题：由于控制器和鼓风机被构成为单独的单元，所以也使车辆座椅的空间利用变差。

技术实现要素：

本公开的一个目的是提供用于车辆的座椅通风鼓风机，其中控制功能被集成到座椅通风鼓风机中，而不需要单独的控制器。

另外，本公开的另一个目的是提供座椅通风鼓风机和具有座椅通风鼓风机的座椅通风系统，座椅通风鼓风机和具有座椅通风鼓风机的座椅通风系统使得能够减少通风系统的制造成本和/或简化制造过程。

本公开的又一目的是提供能够增加车辆座椅的空间利用的座椅通风鼓风机和具有座椅通风鼓风机的座椅通风系统。

可通过以下描述理解本公开的其它目的和优点，并且本公开的其它目的和优点参考本公开的实施例变得显而易见。再者，对于本公开所属领域的技术人员明显的是，可通过所要求保护的手段及其组合实现本公开的目的和优点。

根据用于实现如上所述的目的的本公开的一个方面，提供了一种用于车辆的座椅通风鼓风机，其中控制功能被集成，而不用单独的控制器。

座椅通风鼓风机包括：第一外壳；第二外壳，第二外壳联接和组装到第一外壳；叶轮，叶轮插入第一外壳或第二外壳内部，叶轮被配置为旋转；以及电路板主体，电路板主体具有联接到叶轮以旋转叶轮的马达组件，其中电路板主体被配置为控制马达组件的操作，并且当第一外壳和第二外壳联接和组装在一起时，装配在外壳中。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，安装在电路板主体上的发热元件被布置在外壳和叶轮的叶片的范围之外的位置之间以被冷却。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，用于冷却发热元件的散热的散热图案形成在电路板主体的一侧或两侧上。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，散热图案形成有至少一个电镀孔。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，基于电镀孔的直径和电路板主体的厚度计算电镀孔的总面积。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，基于取决于电路板主体的电路板的类型提前设定的传热性能值，计算散热图案的面积。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，发热元件是其预设的散热量是装配在电路板主体上的电子元件之中最高的特定电子元件。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，用于吸入空气的进气口形成在第一外壳或第二外壳的顶侧上。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，用于排出空气的多个排气口形成在第一外壳或第二外壳的横侧上，当下部外壳和上部外壳组装在一起时限定排气口。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，用于固定电路板主体的柱状部形成在第一外壳或第二外壳的中心上。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，柱状部形成有止挡突起，止挡突起具有用于将电路板主体固定在预定的高度上的台阶部。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，叶轮设置有平行布置的圆环和盘形板，其中多个叶片被布置成围绕旋转轴且在圆环和盘形板之间相对于彼此以预定的间隔倾斜。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，电路板主体包括：微控制器单元，微控制器单元用于在输入信号中生成开/关控制信号，以控制打开/关闭马达组件的马达；以及马达控制电路，马达控制电路用于响应于开/关控制信号，打开/关闭马达。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，马达控制电路包括单个大电流开关元件，单个大电流开关元件用于接通/断开用于将能量提供到马达的马达电源。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，马达控制电路包括小信号开关，小信号开关用于接通/断开将被输入到大电流开关元件的基极的电流。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，马达控制电路包括齐纳二极管，齐纳二极管用于切断将被输入到大电流开关元件的基极的电压，以生成齐纳电压。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，马达电源的电压等于通过从齐纳电压减去大电流开关元件的电压获得的值。

另外，座椅通风鼓风机的特征在于，第一外壳和第二外壳通过螺栓组装和固定。

另一方面，根据本公开的另一个方面，提供了一种用于车辆的座椅通风系统，包括：开/关型开关；如上所述的座椅通风鼓风机；前管道，前管道装配在座椅通风鼓风机的前端处；以及后管道，后管道装配在座椅通风鼓风机的后端处。

根据本公开，可能将控制功能添加到印刷电路板以用于控制马达，而不用向鼓风机提供用于控制功能的单独空间。

此外，本公开的另一个效果是，因为通过集成单独设置在现有技术的座椅通风系统中的控制器和鼓风机实现布线、壳体和各种部件的共同使用或减少，所以减少用于车辆的座椅通风系统的成本、重量和部件的数量。

另外，本公开的另一个效果是，因为消除外部类型集成控制器和布线，所以增加车辆座椅的下端处的空间利用。

另外，本公开的又一效果是，因为简化用于制造通风系统的制造过程，所以可减少制造成本。

应当理解，本公开的前述一般描述和以下详细描述是示例性和解释性的，并且旨在提供如所要求保护的本公开的另外的解释。

附图说明

从结合附图的以下详细描述，将更清楚理解本公开的上面和其它目的、特征和其它优点，在附图中：

图1是根据本公开的实施例的用于车辆的座椅通风系统的框图；

图2是图1中所示的鼓风机的分解图；

图3是图1中所示的鼓风机的剖面透视图；

图4是图2中所示的电路板主体的平面图；

图5是图1中所示的鼓风机的控制电路的概念图；

图6是用于图1中所示的车辆的座椅通风系统的电路的框图；以及

图7是示出根据本公开的实施例的鼓风机的控制过程的流程图。

具体实施方式

应当理解，如本文中使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似的术语一般包括机动车辆，诸如包括运动型多用途车(suv)、公共汽车、货车、各种商业车辆的客车，包括多种船艇和船舶的船只，飞行器等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆和其它替代燃料车辆(例如，源自除石油之外的资源的燃料)。如本文所提到的，混合动力车辆为具有两种或更多种动力源的车辆，例如汽油动力和电动两者的车辆。

本文使用的术语仅用于描述特定实施例的目的，并且不旨在限制本公开。如本文所使用的，单数形式“一个/种(a、an)”和“所述(the)”旨在也包括复数形式，除非上下文另外清楚指示。还将理解，当在本说明书中使用时术语“包括(comprises)”和/或“包括(comprising)”指定所陈述的特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或多个其它特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或其组的存在或添加。如本文所使用的，术语“和/或”包括相关联的列出的项目中的一个或多个的任一个和所有组合。贯穿本说明书，除非明确地进行相反描述，否则单词“包括(comprise)”以及变型诸如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”将被理解为暗示包括所陈述元件但不排除任何其它元件。此外，在本说明书描述的术语“单元”、“-器”、“-者”和“模块”意味着用于处理至少一种功能和操作的单元，并且可由硬件部件或软件部件及它们的组合实施。

另外，本公开的控制逻辑可呈现为在计算机可读介质上的非暂态计算机可读介质，计算机可读介质包含由处理器、控制器等执行的可执行程序指令。计算机可读介质的示例包括但不限于rom、ram、光盘(cd)-rom、磁带、软盘、闪存驱动器、智能卡和光数据存储设备。计算机可读介质也可分布在网络联接的计算机系统中，使得计算机可读介质以分布式方式存储和执行，例如，通过远程信息处理服务器或控域网(can)。

可以以许多变形的形式实施本公开，并且本公开具有各种实施例。因而，在附图中示出示例性具体实施例，并且在以下描述中详细描述示例性具体实施例。然而，本文中的本公开不旨在将本公开限制于具体实施例，并且应当理解为覆盖落入本公开的精神和范围内的所有修改、等同物和替换。

贯穿附图和参考附图的描述，相似的附图标记用于指代相似元件。虽然术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种部件，但是这些部件不应当被这些术语限制。这些术语仅仅用于将一个元件与另一个元件区分开。

例如，在不脱离本公开的范围的情况下第一部件可被指代为第二部件，并且类似地，第二部件可被指代为第一部件。

除非另外定义，包括技术或科学术语的所有术语具有由本公开所属领域的普通技术人员一般理解的相同的含义。

与常用字典中定义的术语相同的术语应当被解译为包括与相关技术的背景中的含义一致的含义，并且不应当被解译为理想或过度正式的含义，除非在本文中另外明确定义这些术语。

在下文中，将参考附图详细描述根据本公开的实施例的座椅通风鼓风机和具有座椅通风鼓风机的座椅通风系统。

图1是根据本公开的实施例的用于车辆的座椅通风系统100的框图。参考图1，座椅通风系统包括鼓风机110、装配在鼓风机110的前端处的前管道120、装配在鼓风机110的后端处的后管道130、用于打开/关闭鼓风机110的开关140等。

开关140可为拨动开关、按压开关、微型开关、接近开关等。自然地，除了这些物理开关之外，也可使用仅由软件构成的软开关。软开关可以为开关被显示在触摸屏上的按钮类型、或语音通过麦克风输入的语音输入类型。

图2是图1中所示的鼓风机110的分解图。参考图2，鼓风机110包括上部外壳210、插入上部外壳210内部的叶轮220、联接到叶轮220以旋转叶轮220的电路板主体230、允许电路板主体230固定到其且联接到上部外壳210的下部外壳240等。

上部外壳210形成有用于吸入空气的进气口211以及当上部外壳组装到下部外壳240时，限定在外壳的前侧和后侧处的用于排出空气的排气口212和排气口252。进气口211可具有蛛网图案，但不限于此。

此外，排气口212和排气口252由第一子排气口212和第二子排气口252组成。换句话说，第一子排气口212形成在上部外壳210中，而第二子排气口252形成在下部外壳240中。因而，当上部外壳210和下部外壳240组装在一起时限定排气口212和排气口252两者。

此外，用于将上部外壳组装和紧固到下部外壳240的第一紧固部分215形成在上部外壳210的边缘的外侧和内侧处。可在组装和紧固外壳中使用螺栓的方式。在图2中示出，外壳借助于(但不限于)螺钉紧固。也可能使用螺栓和螺母紧固外壳。

此外，上部外壳210的一侧形成有盖213，以覆盖和固定形成在电路板主体230的前端处的端子部233。盖213被形成为具有“г”型剖面，“г”型剖面弯折90度用于咬合。换句话说，盖213用于防止灰尘等被引入到内部。

叶轮110根据马达组件232的旋转而旋转，以提供气流。换句话说，叶轮110是一种用于借助于由轴的旋转而旋转的叶片的旋转在垂直于其轴的方向上供应气流的装置。为此，叶轮110设置有平行布置的圆环221和盘形板225，其中多个叶片222被布置成围绕旋转轴223相对于彼此以预先确定的间隔(大约1cm至3cm)倾斜(大约10°至35°的角度)。圆环221和盘形板225的直径彼此不同。也就是说，布置在叶轮的顶侧处的圆环221的直径大于布置在叶轮的底侧处的盘形板225的直径。自然地，本公开的实施例不限于图2中所示的叶轮110的形状，并且可采用各种其它形状。

电路板主体230与旋转轴223组装，并且用于旋转叶轮110。为此，电路板主体由各种电子元件和马达组件232组成。另外，电路板主体230用于响应于用户的指令信号控制马达组件232。电子元件尤其包括发热元件231，发热元件231产生散热，使得可正常驱动马达组件232。发热元件的示例包括功率半导体、微处理器等。

端子部233形成在电路板主体230的一端处。端子部233连接到连接器(未示出)。可借助于此类连接器进行通信连接、功率连接等。

另外，马达组件232形成有中空孔232-1。中空孔232-1与形成在下部外壳240上的柱状部241接合。换句话说，柱状部241插入中空孔232-1中。

参考图2，内部空间242形成在下部外壳240中，并且柱状部241形成在内部空间的中心处。另外，柱状部形成有止挡突起241-1，止挡突起241-1具有用于将电路板主体230固定在预定的高度处的台阶部。凹陷通道243从下部外壳240的横侧突出形成，以便与从上部外壳210的横侧突出形成的盖213对准。

电路板主体230的端子部233插入凹陷通道243中，并且上部外壳210的盖213覆盖端子部233的后部部分和顶部部分。因此，防止杂质流入鼓风机中。当然，为此，这样配置使得叶轮220的底端面通过盘形板225闭合。

第二紧固部分245形成在下部外壳240的边缘处，以便对应于形成在上部外壳210的边缘处的第一紧固部分215。与第一紧固部分215不同，第二紧固部分245中的每个具有底端闭合的结构。自然地，第二紧固部分245中的每个也可为通孔类型，其中顶端和底端像第一紧固部分215一样被穿孔，使得紧固部分可通过螺栓和螺母紧固。

另外，用于将鼓风机110紧固到车辆座椅(未示出)的一侧的固定棘爪部分246形成在下部外壳240的边缘上。在图2中，示出三个固定棘爪部分246以三角形布置。当然，应当了解，这仅以示例的方式示出，并且各种其它布置是可能的。

图3是图1中所示的鼓风机110的剖面透视图。参考图3，用于控制用于旋转叶轮220的马达组件232的操作功能的电路板主体230被装配在当上部外壳210和下部外壳240被组装在一起时限定的内部空间中。此外，在现有技术中单独配置的控制器的相关功能被集成到鼓风机110内的电路板主体230中。

图4是图2中所示的电路板主体230的平面图。参考图4，电路板主体230具有圆底烧瓶形状。于是，电路板主体230包括延伸部分401和基板部分402，基板部分402与延伸部分401一体形成，并且被组装到下部外壳240。

发热元件231安装在基板部分402之外的延伸部分401上。此外，甚至当叶轮220被组装在基板部分402上时，发热元件231也设置在叶轮220的叶片222之外的位置处。因而，该实施例具有在电路板主体230中直接冷却发热元件231中产生的散热的配置。发热元件231可为其散热是在装配在电路板主体230上的电子元件之中最高的(即，最严重的)特定元件。这里，由于在安装元件之前提前获取和提供电子元件的实验值等，所以可使用获得的实验值指定这样的特定发热元件。

另外，可通过计算由发热元件231产生的散热量，计算电路板主体230的面积。换句话说，因为发热元件231的散热量对应于元件中的电功率消耗，所以可基于特性值且使用发热元件的电流值计算电路板主体230的面积。发热元件的特性值包括接通电阻和正向电压。也可使用由电子元件制造商提供的数据获得这些特性值。

另外，在电路板主体230的顶部表面上形成用于冷却发热元件231的散热的散热图案420。原因是，因为当由发热元件231产生的散热通过叶轮220朝向车辆座椅流动时冷却效果降低，所以发热元件231被设置在叶轮220的区域之外，散热图案420被配置为使电路板主体230自身进行冷却。

此外，该实施例被配置为使得通过形成用于安装在电路板上的发热元件231的足够大的散热图案420，由散热图案自身进行冷却。另外，该实施例的特征在于，将安装在电路板上的发热元件设置在外壳和叶轮之间，使得通过由叶轮的操作产生的风冷却由发热元件产生的热。

散热图案420的面积对应于取决于将被使用的电路板的种类的传热性能值，传热性能值可取决于发热元件231的散热量来配置。

另外，多个电镀孔421被布置在散热图案420中。电镀可为镀金。散热图案420中的电镀孔421被包括在散热图案420的面积中。因而，通过将电镀孔421的直径乘以电路板主体230的厚度(也就是说，电路板的厚度)计算每个电镀孔421的面积。

另外，对应于马达组件232的中空孔232-1的通孔403形成在基板部分402上。因此，形成在下部外壳240上的柱状部241可插入通孔403和中空孔232-1中。

应当注意，在附图中单独示出上部外壳210和下部外壳240，但是这是为了便于理解，并且上部外壳210和下部外壳240可被称为第一外壳和第二外壳。另外，上部外壳210和下部外壳240中的每个的形状可根据设计要求颠倒。

图5是图1中所示的鼓风机的控制电路500的概念图。参考图5，鼓风机的控制电路500包括用于接收用户的输入且生成控制命令的微控制器单元510、马达530、以及用于响应于控制命令控制马达的马达控制电路520等。

此外，微控制器单元510响应于由用户的开关输入或来自主机控制器的信号，生成鼓风机的开/关信号。当小信号开关522的基极和发射极之间的电压电平的差由于由对应的信号生成的电压而变得高于vbe(on)时，小信号开关522接通。

当小信号开关522接通时，生成通向小信号开关522、电阻器523和大电流开关524的电流路径。该实施例被配置成使得当大电流开关524接通时，电压和电流被供应到马达530，借此鼓风机被打开。

此时，取决于齐纳二极管350的齐纳电压，大电流开关524的基极电压被固定，并且当基极电压被固定时，通过从齐纳电压减去大电流开关524的vbe电压(基极和发射极之间的电压)获得的电压被输出到马达530。另一方面，该实施例包括用于小信号开关522的电压偏置的电阻器521。

另外，小信号开关522用于控制接通/断开大电流开关524的基极电压。

电阻器523用于限制大电流开关524的电压偏置和电流。大电流开关524响应于基极输入电流接通/断开，并且继而接通/断开马达电源。另外，齐纳二极管350通过齐纳电压切断大电流开关524的基极输入电压。

另外，如图5所示，单个大电流开关元件用于同时实行马达功率调节和功率开/关控制。此外，微控制器单元510可由微处理器、微计算机、电子电路等组成。

图6是用于图1中所示的车辆的座椅通风系统的电路的框图。参考图6，电路板主体230通过连接器630连接到开关输入信号603-1、启动功率信号603-2和603-4等。自然地，电路板主体也连接到用于总体控制在电路板主体230上构成的部件的微控制器单元510、用于与外部设备通信的外部通信电路640、用于过滤电压且防止过电压的保护元件650、以及用于致动将能量提供到马达530的马达电源电压调节器620的电池603-5等。

启动功率信号603-2和603-4由点火1(ign1)信号和点火2(ign2)信号组成，点火1(ign1)信号意味着直接需要启动和运行的电源信号，点火2(ign2)信号意味着对运行没有直接影响的电源信号。

微控制器单元510通过连接器630接收数字电源信号602-1、电池电压检测信号602-2和启动电压检测信号602-3。此外，微控制器单元510通过连接器630将由马达530的驱动产生的指示器输出信号610输出到指示器603-3。此外，车辆控制器监测马达的操作状态和输入状态，并且如果监测的信息中存在问题，则执行适合于情况的故障安全操作。车辆控制器可为电子控制单元(ecu)、混合动力控制单元(hcu)、车辆控制单元(vcu)等。为此，车辆控制器可由微处理器、电子电路、存储器设备等组成。存储器可为闪速存储器类型、随机存取存储器(ram)、静态随机存取存储器(sram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、可编程可读存储器(prom)、磁存储器等。

图7是示出根据本公开的实施例的鼓风机的控制过程的流程图。参考图7，在步骤s710中，生成开-关信号，以控制鼓风机的操作。这样的开-关信号可经由硬件型开关或软件型开关进行。

然后，在步骤s720中，在马达控制电路(图5中的附图标记520)中执行接通/断开开关。

其后，马达530取决于用于接通/断开开关的控制打开/关闭。

另外，结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以编程命令的形式实施，编程命令可通过多种计算机装置诸如微处理器、处理器、中央处理单元(cpu)等执行编程命令，并且编程命令可记录在计算机可读介质中。计算机可读介质可包含独自或彼此组合的编程(命令)代码、数据文件、数据架构等。

记录在介质上的编程(命令)代码可以是为本公开的实施例专门设计和配置的那些，或者可为计算机软件的领域中的技术人员可用的。计算机可读介质的示例包括磁性介质(诸如硬盘、软盘和磁带)；光学介质(诸如cd-rom、dvd、蓝光光碟等)；以及专门配置为存储和执行编程(命令)代码的半导体存储器设备，诸如rom、ram、闪速存储器等。

这里，编程(命令)代码的示例包括机器语言代码，诸如由编译器产生的那些，以及可由计算机使用解译器执行的高级语言代码等。如上所述的硬件设备可被配置为作为一个或多个软件模块操作，以便在本公开的实施例中实行动作，并且反之亦然。

虽然已经在前述参考以示例的方式示出的附图描述本公开，但是本公开不限于所公开的实施例，并且对于本领域普通技术人员将显而易见的是，在不脱离本公开的精神和范围的情况下可对本公开进行各种修改和变型。因而，此类修改或变型落入如所要求保护的本公开的范围内，并且应当基于所附权利要求书解译本公开的范围。