CN110177941B - 致动器和连接元件 - Google Patents
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Abstract
一种致动器,包括由形状记忆合金制成的金属线,其具有第一端部和第二端部并沿轴向在可变长度的范围内延伸;致动元件,其在轴向上可在第一位置和第二位置之间移动;浮动支撑件,金属线通过浮动支撑件沿轴向可移动地被支撑;固定支撑件,金属线通过固定支撑件沿轴向固定设置;至少一个支座连接到浮动支撑件或固定支撑件并且设置有用于金属线的通孔和适于在径向上传递力的支撑面;并且具有至少一个可弹性变形的连接元件,该连接元件具有用于金属线的接收开口,该接收开口具有可变直径并且其中金属线是夹持在第一端部或第二端部的区域中,以及抵靠支座的支撑面的接触面。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于可调节部件的形状记忆致动器,特别是一种机动车辆。更进一步地,本发明涉及一种用于将金属线连接到可弹性变形的连接元件的可调节部件和方法,以及这种连接元件。
背景技术
机动车辆的可调节部件包括车辆座椅,燃料箱盖,后视镜或用于后挡板的关闭辅助装置。可调节部件可以配备致动器以自动调节部件并增加操作者的舒适度。例如,致动器可具有电磁操作原理。近来,形状记忆致动器已被越来越多地使用。形状记忆致动器的一个优点是它们相对较轻且安静。
形状记忆致动器基于形状记忆合金的形状记忆效应。形状记忆效应基于可以热激发的结晶学上可逆的马氏体-奥氏体相变。在变形之后,由形状记忆合金制成的元件可以成形回到先前由形状记忆效应所印记的形状。此外,已知磁性形状记忆合金具有额外的可磁激励形状记忆效应。
已知的形状记忆合金尤其是镍-钛合金,但也可以是基于铜或铁的合金。磁性形状记忆合金是铁磁材料,例如镍-锰-镓合金。
例如,在WO2013/037446A2中公开了一种具有由形状记忆材料制成的致动元件的致动器。圆柱形致动器具有由形状记忆合金的金属线制成的致动元件。金属线形成网格结构。在机械变形之后,由于热激活的形状记忆效应,金属线可以被加热以形成回到其原始位置。
US6834835B1公开了一种可伸展的机翼系统,其中使用具有由可以通过加热激活的形状记忆材料制成的致动元件的致动器。
DE202014000128U1描述了一种用于将鲍登缆线紧固到力传递元件的装置,该力传递元件设有外螺纹和锥形接触面,例如螺眼。该装置具有可以拧到力传递元件的外螺纹上的联管螺母和在内部设有锥形环的切割环。当联管螺母紧靠力传递元件的接触面时,在中心开口中接收鲍登缆线的切割环受到力,使得切割环被压缩并且环的内部切入鲍登金属线夹住它。
发明内容
本发明是基于创建具有改进的机械连接的致动器的任务。
本任务通过根据权利要求1的致动器,根据权利要求14的可调节部件,根据权利要求15,16和25的方法和更具权利要求17的连接元件解决。致动器的有利的实施例是权利要求2-13的主题,连接元件的有利的实施例是权利要求18-24的主题。
根据本发明的致动器包括:金属线,其由形状记忆合金制成,并具有第一端部和第二端部,并沿轴向以可变长度的范围延伸;致动元件,其可沿轴向在第一位置和第二位置之间移动;浮动支撑件,通过其所述金属线在轴向可移动地被支撑;固定支撑件,通过其所述金属线在轴向被固定设置;至少一个支座,其连接到所述浮动支撑件或所述固定支撑件并且设置有用于所述金属线的通孔和适于在径向方向上传递力的支撑面;和具有至少一个可弹性变形的连接件,其具有用于所述金属线的接收开口,所述接收开口具有可变直径,并且在所述接收开口中,所述金属线夹持在所述第一端部或所述第二端部的区域中,以及抵靠在支座的支撑面上的接触面,其中,通过缩短所述金属线的长度,所述接触面可以支撑在所述支撑面上,并且致动元件可以从第一位置移动到第二位置。
当金属线的形状记忆效应被激活时,所产生的相变导致金属线的变形。金属线的长度缩短到先前的压印长度。由于缩短,金属线将张力传递到连接元件。张力通过连接元件和支撑面的接触面传递到支座并且传递到浮动支撑件和/或固定支撑件。由于张力,第一端部处的连接元件通过支座和浮动支撑件朝向固定支撑件移动。由于相应的连接,致动元件从第一位置移动到第二位置。
例如,可以通过热实现形状记忆效应的激活。为此目的,金属线可以直接接触加热器。还可以向金属线供应电流,使得由于金属线的固有电阻,发生加热,这激活了形状记忆效应。如果使用磁性形状记忆合金,则还可以通过施加磁场来刺激形状记忆效应。
支座的支撑面适于在径向方向上传递力,并且接触面抵靠支撑面,当金属线的长度缩短时,接触面支撑在支撑面上。由于通过支座的支撑面和接触面的设计,从支撑面和连接元件沿轴向传递的张力被吸收,使得后者在连接元件沿径向作用的部件上施加反作用力。连接元件沿径向压缩。接收开口的可变直径减小。因此,当施加由金属线的缩短引起的张力时,连接元件施加在金属线上的保持力自动增加。这确保了在负载下将金属线牢固地保持在连接元件中,而不会引起金属线的损坏或塑性变形,例如卷边的情况。金属线与连接元件的无损连接还改善了金属线中均匀的热分布。
有利地,金属线在第一端部和第二端部处都连接到连接元件。两个端部处的连接元件允许例如在连接元件处将电流施加到金属线。
有利地,支撑面和接触面均为圆锥形。锥形表面允许支座在连接元件上施加反作用力,其中部件作用在径向方向上。另外,当通过金属线将张力施加到连接元件时,连接元件可以沿着锥形表面进一步支撑,从而增加了支座的反作用力。
有利地,金属线在第一端部和第二端部处都连接到连接元件。连接元件的两个端部处允许例如在连接元件处将电流施加到金属线。
优选地,接收开口的横截面是圆形的,优选地是圆形的,使得在圆周上实现到金属线的均匀的力传递。当电流施加到金属线时,电接触面在金属线的圆周上同心地延伸。因此,电接触电阻保持较低。
在有利的实施例中,支座和浮动支撑件和/或支座以及固定支撑件设计为一体。一体式设计使致动器的结构更简单。
有利地,致动器包括固定的轴向引导件,该轴向引导件设置有用于金属线的通孔和邻接表面。优选地,致动器具有围绕金属线的压力护套,该压力护套夹设在固定支撑件和轴向引导件的邻接表面之间并且适于在轴向上传递压缩力。然后通过压力护套在固定支撑件处吸收金属线的张力。
在有利的实施例中,浮动支撑件和/或固定支撑件具有用于压力护套的插座。压力护套相对于浮动支撑件或固定支撑件的位置可以在插座中更好地限定。优选地,所述插座具有突出部,所述突出部适于将所述压力护套沿轴向保持在所述浮动支撑件或所述固定支撑件上。这防止了压力护套从浮动支撑件或固定支撑件上脱离。
有利地,致动器具有复位弹簧,该复位弹簧构造成使得致动元件可克服复位弹簧的作用从第一位置移动到第二位置。复位弹簧优选设计为压缩弹簧。
当金属线的形状记忆效应未被激活时,由复位弹簧施加在浮动支撑件上的压缩力经由支座和连接元件传递到金属线。这在金属线上施加张力,这导致金属线的伸长和假塑性变形;金属线的长度增加了。由此,致动元件从第二位置移回第一位置。
在有利的实施例中,致动元件设置有用于金属线的通孔。优选地,金属线以在径向方向上存在间隙的方式延伸穿过通孔。这允许致动器的紧凑设计,同时确保金属线的张力和复位弹簧的压缩力相互抵消。
有利地,连接元件具有用于电接触的连接部分。在这种情况下,可以通过施加电流来激活形状记忆效应。
有利地,致动器包括绝热内管,该内管至少部分地围绕金属线。更好的绝缘性可以使金属线更均匀地加热。
在有利的实施例中,致动器包括壳体,以容纳致动元件和/或浮动支撑件和/或轴向引导件。优选地,壳体设有至少一个固定突起。
有利地,复位弹簧布置在壳体中并且夹设在轴向引导件和致动元件之间。
在一个有利的实施例中,致动元件设置有用于鲍登线缆的插座,该插座具有内部线缆和鲍登线缆壳体。优选地,插座构造成以形状配合的方式连接到内部线缆。通过将致动器从第一位置移动到第二位置并返回,鲍登线缆可以调节可调节部件。插座表示用于可调节部件的统一接口,其可设置有鲍登线缆。这使得致动器的应用范围非常广泛。
有利地,致动器具有用于鲍登缆线的引导部分,该引导部分附接到壳体并且具有用于内部线缆的通孔和用于鲍登线缆壳体的止动表面。引导部分优选地设置有凹槽,至少一个固定突起以形状配合的方式接合到该凹槽中。
根据本发明的可调节部件包括致动器,通过该致动器可以调节可调节部件。
根据本发明的方法用于将具有直径并沿轴向延伸的金属线连接到致动器的连接元件,该连接元件在轴向方向上可弹性变形,该连接元件具有用于所述连接元件的接收开口。金属线具有可变直径并且金属线可夹持在其中。在该方法中,首先在轴向上压缩连接元件,以便将接收开口从第一直径扩大到大于金属线的直径的第二直径。然后,当达到接收开口的第二直径时,将金属线插入接收开口中。最后,连接元件沿轴向释放,以便将接收开口从第二直径减小到第一直径。
在另一种将具有直径并沿轴向延伸的金属线连接到致动器的可弹性变形的连接构件的另一种方法中,该致动器具有用于具有可变直径的金属线的接收开口并且金属线可夹持在该接收开口中,连接元件是首先加热以使接收开口从第一直径扩大到大于金属线的直径的第二直径。然后,当达到接收开口的第二直径时,将金属线插入接收开口中。最后,冷却连接元件,以便将接收开口从第二直径减小到第一直径。然后将连接元件收缩到金属线上以提供横向压配合。
该过程不涉及连接元件和金属线的塑性变形,例如卷边的情况。这可以防止损坏金属线和连接元件。同时,实现了金属线中改善的热分布。
根据本发明,用于由可调节部件的致动器的形状记忆合金制成的金属线的连接元件包括:夹持楔,具有用于沿轴向延伸的所述金属线的接收开口和设置有至少一个夹持部的侧向表面。该连接元件进一步包括:套筒,其可以装配到所述夹持楔上并且具有沿所述轴向延伸的通孔和设有至少一个夹持部的内表面。更进一步地,该连接元件包括:压力衬套,其连接到所述夹持楔并且具有容纳所述金属线的腔和在径向上可塑性变形的壁,并且设置有内表面。通过所述壁的塑性变形,第一夹紧力可以通过所述壁在由所述内表面形成的至少一个所述夹持部上的塑性变形施加在所述金属线上,所述夹紧力以力锁合的方式将所述金属线和所述压力衬套彼此连接。另外,所述夹持楔和套筒可以通过在所述金属线中沿所述轴向产生的张力相互支撑,使得第二夹紧力可以施加到所述夹持楔的所述接收开口中的所述金属线上,所述第二夹紧力另外力锁合的方式将所述金属线和所述夹持楔彼此连接。
根据本发明的连接元件基于这样实现,即金属线固定到连接元件上的夹紧力被分成由压力衬套引起的初始夹紧力和由夹持楔形件引起的附加夹紧力。压力衬套借助于工具塑性变形,使得初始夹紧力作用在金属线上。通过由金属线中的张力将套筒压到夹持楔上产生额外的夹紧力,该附加的夹紧力增加该力并因此确保可靠的紧固。
在连接元件的优选实施例中,夹持楔具有前端表面。
在连接元件的优选实施例中,夹持楔具有前端面,当沿轴向观察时,夹持楔具有至少一个槽形的凹口。优选地,凹口沿轴向延伸,并且进一步优选地,设置在前端面处。夹持楔的可变形性,特别是由槽形凹口引起的可变形性确保了公差补偿,并因此考虑了金属线,夹持楔和套筒的直径中不可避免的制造公差。
在根据本发明的连接元件的另一优选实施例中,夹持楔的侧向表面和/或套筒的内表面各自具有至少一个在轴向上锥形地逐渐变细的夹持部和/或至少一个线性的夹持部。夹持楔的夹持部与套筒的相应夹持部配合,以便可靠地将夹持楔和套筒相互抵靠。
压力衬套和夹持楔可以设计成一体。然而,压力衬套和夹持楔优选设计为单独的部件。优选地,压力衬套具有接触面,并且夹持楔具有邻接该接触面的相应表面。由于金属线中的张力,压力衬套的接触面压靠在夹持楔的相应表面上。
夹持楔具有后肩部,当沿轴向观察时,有利地形成相应表面。当沿轴向观察时,套筒具有前端面和后端面。优选地,当套筒安装在夹持楔块上时,夹持楔块的肩部和套筒的后端面间隔开预定距离,这确保了套筒和夹持楔块的无阻碍夹持。此外,优选地,当套筒安装在夹持楔上时,套筒的前端面在轴向上在夹持楔的前端面上突出,使得套筒的内表面形成突起。突起允许夹持部选择性地固定到套筒的内表面和夹持楔的侧向表面。
附图说明
在下文中,参考附图基于示例性实施例示意性地描述了本发明。图中显示的是:
图1是根据本发明的致动器的第一示例性实施例的剖视图;
图1a是根据图1中的细节Ia的放大剖视图;
图1b是根据图1中的细节Ib的放大剖视图;
图1c是连接件的放大剖视图;
图1d是图1c中连接件的放大剖视图,其中接收开口的直径被扩大;
图2a是致动器的第二示例性实施例的剖视图,其中致动元件被示出处于第一位置;
图2b是致动器的剖视图,其中致动元件处于第二位置;并且
图2c是根据图2a和2b的示例性实施例的顶视图,壳体的盖被拆下;
图3a是根据本发明的连接元件的剖视图;
图3b是根据本发明的连接元件的另一截面图,示出了槽形凹口;
图4是根据本发明的连接元件的透视图。
具体实施方式
如图1清楚地示出,用于可调节部件的致动器100包括由形状记忆合金制成的金属线10。金属线10具有直径DD,其具体在图1a至1d所示,具有第一端部11和第二端部12,并且以可变长度L上沿轴向A延伸。金属线的直径DD示于图1a至1d。轴向A通常是线性的。然而,金属线10也可以以非线性方式延伸的方式布置,使得轴向A也非线性地延伸。
镍钛合金特别适合作为形状记忆合金。磁性形状记忆合金是铁磁材料,例如镍-锰-镓合金。当形状记忆效应被激活时,所产生的相变引起金属线10的变形。金属线10的长度L减小到先前的压印长度。
通过直接向金属线10施加热量可以热激活形状记忆效应。此外,可以向金属线10施加电流,使得金属线10由于其固有的阻力而加热。
如图1b中特别清楚地说明的那样,金属线10在可弹性变形的连接元件60的接收开口61中被夹持在第一端部11的区域中。接收开口61优选地是圆形的,更优选地是圆形的,并且具有可变直径DA1,DA2,如图1c和1d所示。从图1,1a中可以看出,金属线10也可以在第二端部12处夹持在可弹性变形的连接元件65的接收开口66中。
致动器100包括至少一个支座40,45,支座40,45具有用于金属线10的通孔41,46以及支撑面42,47。支撑面42,47适于在径向R上传递力。至少一个支座40,45连接到浮动支撑件30,通过该浮动支撑件30,金属线10可沿轴向A可移动地支撑,或固定支撑件33,通过该支撑件将金属线10沿轴向A固定地布置在固定支撑件33中。如图1所示。例如,如图1所示,支座40,45可以与浮动支撑件30和/或固定支撑件33一体地设计。
在所示的示例性实施例中,金属线10延伸穿过固定轴向引导件50的通孔51。轴向引导件50具有用于压力护套55的邻接表面52。压力护套55围绕金属线10,被配置为在轴向A上传递压缩力并且夹持在固定支撑件33和轴向引导件50的支撑面52之间。压缩套筒55可以至少部分地设计为压缩弹簧。具体如图2a和2b所示,轴向引导件50可以固定到壳体80。为此目的,壳体80可以具有固定突起82,84,轴向引导件50可以固定到该固定突起82,84。
连接元件60,65各自具有接触面62,67,其抵靠支座40,45的支撑面42,47。具体地,支撑面42,47和接触面62,67可以具有锥形设计。当金属线10缩短时,这在连接元件60,65上产生张力。连接元件60,65沿着支座40,45的支撑面42,,47与接触面62,67一起滑动。从而,连接元件60,65和支座40,45相互支撑。支座40,45将具有径向分量的反作用力施加到连接元件60,65上。连接元件60,65通过反作用力在径向上被压缩。结果,当金属线10在连接元件60,65上施加张力时,它牢固地保持在连接元件60,65中。
另外,连接元件60,65可以具有个用于电接触的连接部分63,68。结果,可以通过连接元件60,65向金属线10供应电流。在这种情况下,特别地,连接元件60,65可以由铜合金构成,例如由黄铜或青铜构成。
浮动支撑件30和/或固定支撑件33可具有用于压力护套55的插座34。如图1,1a所示,插座34可以具有突起35,突起35适于将压力护套55沿轴向A保持在浮动支撑件30或固定支撑件33上。
如图2a至2c所示,致动器100具有一个致动元件20(图1中未示出)。致动元件20可在轴向A上在第一位置I和第二位置II之间移动。
致动器20以这样的方式连接,即它通过减小金属线10的长度L,从图2a所示的第一位置I移动到图2b中所示的第二位置II处。当形状记忆效应被激活并且金属线10缩短时,金属线10在连接元件60,65上施加张力。张力通过连接元件60的接触面62和连接到支座40并且连接到浮动支撑件30的支撑面42传递。因此,连接元件60,支座40和浮动支撑件30朝向固定支撑件33移动。因此,致动元件20从第一位置I移动到第二位置II。
金属线10可以由复位弹簧81围绕。复位弹簧81抵消致动元件20从第一位置I到第二位置II的运动并且将致动元件20从第二位置II移动到第一位置I。例如,为此目的,复位弹簧81可以在致动元件20和/或浮动支撑件30上施加复位力。当金属线10的形状记忆效应未被激活时,由复位弹簧81施加在致动元件20和/或浮动支撑件30上的压缩力经由支座40并经由连接元件60传递到金属线。这导致张力作用在金属线10上,这导致金属线10的伸长和假塑性变形。金属线10的长度L增加。致动元件20从第二位置II移回第一位置I。
致动元件20可以具有用于鲍登线缆200的插座21。在这种情况下,鲍登线缆200在致动器20的运动期间从第一位置I移动到第二位置II并且与致动元件20一起返回,并可以调整可调节组件。特别地,鲍登线缆200具有内部线缆201和鲍登线缆壳体202。具体地,插座21可以以这样的方式配置,使得其能够以形状配合的方式容纳内部线缆201。
致动元件20可以设置有用于金属线10的通孔22。金属线10尤其可以在径向上以间隙R延伸穿过通孔22。
特别是在形状记忆效应被热激活的形状记忆合金中,金属线10可以至少部分地被绝热内管70包围。内管70改善了金属线10的绝缘,导致金属线10中更快和更均匀的热量分布。
致动元件20,浮动支撑件30和/或轴向引导件50可以容纳在壳体80中。此外,复位弹簧81可以布置在壳体80中。例如,具体如图2a,2b所示,可以将电金属线10从外部馈入壳体80中。鲍登线缆200,特别是鲍登线缆200的内部线缆201,可以从致动元件20的插座21从壳体80馈送到外部并且特别地通过引导件的通孔91延伸。此外,引导部分90尤其可以具有用于鲍登线缆壳体202的止挡表面92。
壳体80可以具有用于固定引导件90的另外的固定突起83,85,其可以接合在引导件90中的凹槽93中。
为了将电金属线10与连接元件60,65连接,首先在轴向A上压缩连接元件60,65,以便将接收开口61,66从第一直径DA1扩大到第二直径DA2。具体如图1c,1d所示,第二直径DA2大于金属线10的直径DD。当达到接收开口61,66的第二直径DA2时,将金属线10插入接收开口61,66中。然后,连接元件60,65沿轴向A释放,以便将接收开口61,66从第二直径DA2减小到第一直径DA1。
或者,连接元件60,65也可以通过收缩连接到电金属线10。为此目的,连接元件60,65被加热,以便将接收开口61,66从第一直径DA1扩大到第二直径DA2。当达到接收开口61,66的第二直径DA2时,将金属线10插入接收开口61,66中。然后冷却连接元件60,65,以便将接收开口61,66从第二直径DA2减小到第一直径DA1。以这种方式描述的方法在连接元件60,65和电金属线10之间提供横向压配合。
通过避免连接元件60,65和金属线10的塑性变形,如卷边的情况,防止了金属线10和连接元件60,65的损坏。结果,金属线中的热量分布优于卷曲连接。另外,实现了在金属线10的圆周上的均匀的力传递。金属线10的电接触面在导线的圆周上同心地延伸。因此,电接触电阻保持较低。
根据这里示出的示例性实施例的致动器100的共同之处在于,通过缩短金属线10的长度L,接触面62,67可以支撑在支撑面42,47上。这导致金属线10到连接元件60,65的机械连接得到改善。
图3a,3b和4示出了连接元件69的特别实用的设计,其可用于上述致动器100。连接元件69包括夹持楔300,其具有在轴线方向A上延伸的用于金属线10的接收开口301和设置有夹持部303,304的侧向表面302。连接元件69还包括套筒310,其可以是安装在夹持楔300上并且具有沿轴向A延伸的通孔311和设有夹持部313,314的内表面312。此外,连接元件69包括联接或连接到夹持楔300的压力衬套320,压力衬套320具有容纳金属线10的空腔321,以及在径向R上可塑性变形的壁322,并且设置有内表面324。通过壁322的塑性变形,例如以压缩或者凹陷325的形式,在由内表面324形成的至少一个保持部分326处在金属线10中产生第一夹紧力FK1,夹紧力FK1连接到金属线10和压力衬套320以力配合的方式。此外,夹持楔300和套筒310通过在金属线10中沿轴向A引起的张力FZ彼此支撑,使得第二夹紧力FK2施加在夹持楔300的接收开口301中的金属线10上,第二夹紧力FK2另外将金属线10和夹持楔300以力配合的方式彼此连接。
夹持楔300在轴向方向A上具有前端面305并且设置有槽形凹口309,特别是如图1,2b和3中所示,凹口309在轴向A延伸上并且在前端面305处开口。由槽形凹口309引起的夹持楔300的变形能力确保了公差补偿,因此考虑了在实践中不可避免地发生的制造公差。在金属线10的直径DD以及夹持楔300和套筒310的直径方面也是如此。
夹持楔300的侧向表面302和套筒310的内表面312各自具有沿轴向A锥形地逐渐变细的夹持部303,313和线性夹持部304,314。夹持楔300的夹持部303,304与套筒310的相应夹持部313,314相互作用,以将夹持楔300和套筒310可靠地彼此夹持。
压力衬套320和夹持楔300设计为单独的部件。压力衬套320在轴向A上具有前接触面327和后端面328。夹持楔300具有与接触面327邻接的相应表面306。压力衬套320的接触面327通过金属线10中的张力FZ被按压抵靠夹持楔300的相应表面306。
夹持楔300在轴向方向A上具有后肩部307,其形成相应的表面306和背离相应表面306的肩部308。套筒310具有当沿轴向A观察时的前端面315,和当沿轴向观察时的后端面316。当套筒310装配在夹持楔300上时,夹持楔300的肩部307和套筒310的后端面316彼此分开预定距离a。此外,当套筒310装配在夹持楔300上时,套筒310的前端面315在轴向A上突出超过夹持楔300的前端面305,从而套筒的内表面312 310在肩部317处形成突起b。突起b和肩部317允许夹持部313,314特别地固定到套筒310的内表面312并且夹持部303,304固定到夹持楔300的侧面302上。
10金属线;11第一端部;12第二端部;
20致动元件;21插座;22通孔;
30浮动支撑件;33固定支撑件;34插座;35突起
40支座;41通孔;42支撑面;45支座;46通孔;47支撑面;
50轴向引导件;51通孔;52邻接表面;55压力护套;
60连接元件;61接收开口;62接触面;63连接部分;65连接元件;66接收开口;67接触面;68连接部分;69连接元件;
70内管;
80壳体;81复位弹簧;82固定突起;83固定突起;84固定突起;85固定突起;
90引导部分;91通孔;92止动表面;93凹槽;
100致动器;
200鲍登线缆壳体;201内部电缆;202鲍登线缆壳体;
300夹持楔;301接收开口;302侧向表面;303锥形夹持部;304直线夹持部;305前端面;306相应表面;307肩部;308肩部表面;309槽形的凹口;310套筒;311通孔;312内表面;313锥形夹持部;314直线夹持部;315前端面;316后端面;317肩部;320压力衬套;321空腔;322壁;323外表面;324内表面;325凹陷;326保持部分;327接触面;328端面;
I第一位置;II第二位置;
a距离;b突起;
A轴向;DA1第一直径;DA2第二直径;DD直径;
FZ拉力;FK1第一夹紧力;FK2第二夹紧力;
L长度;R径向。
Claims (25)
1.一种用于机动车辆的可调节部件的致动器(100),包括:
金属线(10),其由形状记忆合金制成,并具有第一端部(11)和第二端部(12),并沿轴向(A)在可变长度(L)的范围内延伸;
致动元件(20),其可沿所述轴向(A)在第一位置(I)和第二位置(II)之间移动;
浮动支撑件(30),所述金属线(10)通过所述浮动支撑件(30)在轴向(A)上被可移动地被支撑;
固定支撑件(33),所述金属线(10)通过所述固定支撑件(33)在轴向(A)上被固定设置;
至少一个支座(40,45),至少一个支座(40,45)连接到所述浮动支撑件(30)或所述固定支撑件(33)并且设置有用于所述金属线(10)的通孔(41,46)和适于在径向(R)上传递力的支撑面(42,47);并且具有至少一个可弹性变形的连接件(60,65,69),其具有用于所述金属线(10)的接收开口(61,66),所述接收开口具有可变直径(DA1,DA2),并且在所述接收开口中,所述金属线(10)在所述第一端部(11)或所述第二端部(12)的区域被夹持,并且所述接收开口还具有抵靠在所述支座(40,45)的所述支撑面(42,47)上的接触面(62,67);
其中,通过缩短所述金属线(10)的长度(L),可以将拉力(FZ)从所述金属线(10)传递到所述连接件(60,65,69),通过该方式,所述致动元件(20)可以从所述第一位置(I)移动到所述第二位置(II),并且所述接触面(62,67)可以以这样的方式支撑在所述支撑面(42,47)上,使得具有作用在径向(R)上的分量的反作用力通过所述支座(40,45)被施加到所述连接件(60,65,69)上,所述反作用力减小所述接收开口(61,66)的所述直径(DA1,DA2),以将所述金属线(10)保持在所述连接件(60,65,69)中。
2.根据权利要求1所述的致动器(100),其特征在于,所述金属线(10)分别在所述第一端部(11)和所述第二端部(12)处连接到所述连接件(60,65,69)。
3.根据权利要求1或2所述的致动器(100),其特征在于,所述支撑面(42,47)和所述接触面(62,67)均为锥形,并且所述接收开口(61,66)的横截面为圆形。
4.根据权利要求1或2所述的致动器(100),其特征在于,所述支座(40,45)和所述浮动支撑件(30),或所述支座(40,45)和所述固定支撑件(33)被设计成一体。
5.根据权利要求1或2所述的致动器(100),其特征在于,固定的轴向引导件(50),其设置有用于所述金属线(10)的通孔(51)和邻接表面(52),所述致动器(100)具有围绕所述金属线(10)的压力护套(55),所述压力护套(55)夹设在所述固定支撑件(33)和所述轴向引导件(50)的所述邻接表面(52)之间,并且适于沿轴向(A)传递压缩力。
6.根据权利要求5所述的致动器(100),其特征在于,复位弹簧(81),其被构造成使得所述致动元件(20)能够抵抗所述复位弹簧(81)的从第一位置(I)进入第二位置(II)作用而移动,所述复位弹簧(81)设计为压缩弹簧。
7.根据权利要求1或2所述的致动器(100),其特征在于,所述致动元件(20)设置有用于所述金属线(10)的通孔(22),所述金属线(10)以在径向(R)上存在间隙的方式延伸穿过所述通孔(22)。
8.根据权利要求1或2所述的致动器(100),其特征在于,所述连接件(60,65)具有用于电连接的连接部分(63,68)。
9.根据权利要求1或2所述的致动器(100),其特征在于,绝热内管(70),其至少部分地围绕所述金属线(10)。
10.根据权利要求6所述的致动器(100),其特征在于壳体(80),其用于容纳所述致动元件(20)或所述浮动支撑件(30)或所述轴向引导件(50)。
11.根据权利要求10所述的致动器(100),其特征在于,所述复位弹簧(81)设置在所述壳体(80)中,并且夹设在所述轴向引导件(50)和所述致动元件(20)之间。
12.根据权利要求10或11的致动器(100),其特征在于,所述致动元件(20)设置有用于鲍登线缆(200)的插座(21),所述鲍登线缆(200)具有内部线缆(201)和鲍登线缆壳体(202),所述插座(21)构造成以形状配合的方式连接到所述内部线缆(201)。
13.根据权利要求12所述的致动器(100),其特征在于用于鲍登线缆(200)的引导部分(90),其固定到所述壳体(80),并且具有用于所述内部线缆(201)的通孔(91)和用于鲍登线缆壳体(202)的止动表面(92),所述引导部分(90)设置有凹槽(93),至少一个固定突起(82,84)以形状配合的方式接合到凹槽(93)中。
14.用于机动车辆的可调节的部件,其特征在于,根据权利要求1至13中任一项所述的致动器(100)。
15.一种用于将具有直径(DD)并在轴向(A)上延伸的金属线(10)连接到致动器(100)的连接件(60,65)上的方法,所述致动器(100)是根据如权利要求1至13任意一项所述的致动器,所述连接件(60,65)在轴向(A)上可弹性变形,所述连接件(60,65)具有用于金属线(10)的接收开口(61,66),所述接收开口(61,66)具有可变直径(DA1,DA2)并且金属线(10)可夹持在所述接收开口(61,66)中,所述方法包括以下步骤:
a)沿所述轴向(A)压缩所述连接件(60,65),以便将所述接收开口(61,66)从第一直径(DA1)扩大到第二直径(DA2),所述第二直径(DA2)大于所述金属线(10)的直径(DD);
b)当达到所述接收开口(61,66)的第二直径(DA2)时,将所述金属线(10)插入所述接收开口(61,66);
c)沿所述轴向(A)释放所述连接件(60,65)的张力,以使所述接收开口(61,66)从第二直径(DA2)恢复到第一直径(DA1)。
16.一种用于将具有直径(DD)并在轴向(A)上延伸的金属线(10)连接到致动器(100)的可弹性变形的连接件(60,65)的方法,致动器(100)是根据权利要求1至13中任意一项所述的致动器,所述连接件(60,65)具有用于所述金属线(10)的接收开口(61,66),所述接收开口具有可变直径(DA1,DA2)并且所述金属线(10)是可夹持在所述接收开口中的,所述方法包括以下步骤:
a)加热所述连接件(60,65),使所述接收开口(61,66)从第一直径(DA1)扩大到第二直径(DA2),所述第二直径(DA2)大于金属线(10)的直径(DD);
b)当达到所述接收开口(61,66)的所述第二直径(DA2)时,将所述金属线(10)插入所述接收开口(61,66);
c)冷却所述连接件(60,65),以使所述接收开口(61,66)从第二直径(DA2)恢复到第一直径(DA1)。
17.一种用于可调节部件的致动器(100)的由形状记忆合金构成的金属线(10)的连接件,所述致动器(100)是根据权利要求1至13中任意一项所述的致动器,所述连接件包括:
夹持楔(300),具有用于沿轴向(A)延伸的所述金属线(10)的接收开口(301)和设置有至少一个夹持部(303,304)的侧向表面(302);
套筒(310),其可以装配到所述夹持楔(300)上并且具有沿所述轴向(A)延伸的通孔(311)和设有至少一个夹持部(313,314)的内表面(312),和
压力衬套(320),其连接到所述夹持楔(300)并且具有容纳所述金属线(10)的腔(321)和在径向(R)上可塑性变形并且设置有内表面(324)的壁(322);
其中,通过所述壁(322)的塑性变形,第一夹紧力(FK1)可以通过所述壁(322)在由所述内表面(324)形成的至少一个保持部分(326)上的塑性变形施加在所述金属线(10)上,所述夹紧力(FK1)以力锁合的方式将所述金属线(10)和所述压力衬套(320)彼此连接,以及
其中,所述夹持楔(300)和套筒(310)可以通过在所述金属线(10)中沿所述轴向(A)产生的张力(FZ)相互支撑,使得第二夹紧力(FK2)可以施加到所述夹持楔(300)的所述接收开口(301)中的所述金属线(10)上,所述第二夹紧力(FK2)另外力锁合的方式将所述金属线(10)和所述夹持楔(300)彼此连接。
18.根据权利要求17所述的连接件,其特征在于,所述夹持楔(300)在所述轴向(A)上具有前端面(305)并且设置有至少一个槽形的凹口(309),所述凹口(309)沿所述轴向(A)延伸,并且进一步开设在所述前端面(305)处。
19.根据权利要求17或18所述的连接件,其特征在于,所述夹持楔(300)的所述侧向表面(302)具有至少一个沿所述轴向(A)锥形地逐渐变细的夹持部(303)和/或至少一个直金属线夹持部(304),其中,所述套筒(310)的所述内表面(312)具有至少一个在所述轴向(A)上锥形地逐渐变细的夹持部(313)和/或至少一个直金属线夹持部(314)。
20.根据权利要求17或18所述的连接件,其特征在于,所述压力衬套(320)和所述夹持楔(300)一体地形成。
21.根据权利要求17或18所述的连接件,其特征在于,所述压力衬套(320)和所述夹持楔(300)形成为单独的部件,其中,所述压力衬套(320)具有接触面(327),并且所述夹持楔(300)具有邻接所述接触面(327)的相应表面(306)。
22.根据权利要求21所述的连接件,其特征在于,所述夹持楔(300)在轴向方向(A)上具有后肩部(307),并且在所述后肩部(307)处,所述套筒(310)具有沿所述轴向(A)的前端面(315)和沿所述轴向(A)的后端面(316),其中,所述夹持楔(300)的所述相应表面(306)由所述肩部(307)形成。
23.根据权利要求22所述的连接件,其特征在于,当所述套筒(310)装配在所述夹持楔(300)上时,所述夹持楔(300)的所述肩部(307)和所述套筒(310)的所述后端面(316)彼此分开一段距离(a)。
24.根据权利要求23所述的连接件,其特征在于,当所述套筒(310)装配在所述夹持楔(300)上时,所述套筒(310)的所述前端面(315)沿所述轴向(A)突出超出所述夹持楔(300)的所述前端面(305),使得所述套筒(310)的所述内表面(312)形成突起(b)。
25.一种用于将具有直径(DD)并沿轴向(A)延伸的金属线(10)连接到根据权利要求17至24中任一项所述的连接件(69)的方法,所述连接件具有用于所述金属线(10)的接收开口(301,321),且所述金属线(10)是可夹持在所述接收开口(301,321)中的,所述方法包括以下步骤:
a)通过所述压力衬套(320)的所述壁(322)的塑性变形,将第一夹紧力(FK1)在由内表面(324)形成的至少一个保持部分(326)上施加到所述金属线(10)上,所述第一夹紧力(FK1)以力锁合的方式连接所述金属线(10)和所述压力衬套(320),以及
b)将所述夹持楔(300)和所述套筒(310)通过在金属线(10)中沿轴向(A)产生的张力(FZ)彼此支撑,使得第二夹紧力(FK2)在所述夹持楔(300)的所述接收开口(301)中施加到所述金属线(10)上,所述第二夹紧力(FK2)另外以力锁合的方式将所述金属线(10)和夹持楔(300)彼此连接在一起。
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