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Die Erfindung betrifft eine Aktuatorvorrichtung mit einem Aktuator und ein Verfahren zur Herstellung einer Aktuatorvorrichtung.
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Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Aktuatorvorrichtungen bekannt. Beispielsweise offenbart die
US 6,211,371 einen linearen Aktuator für ein Ventil, bestehend aus einer von einer Feder koaxial umgebenen Aktuatordraht aus einer Formgedächtnislegierung. Die
DE 10 2006 030 140 A1 beschreibt einen Aktuator, ebenfalls basierend auf einer Formgedächtnislegierung. Ferner ist eine Stellvorrichtung, die beispielsweise zur Ver-/Entriegelung von Kraftfahrzeugtürverschlüssen eingesetzt werden kann, aus der
DE 102 14 398 A1 bekannt.
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Demgegenüber liegt die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Aktuatorvorrichtung und ein verbessertes Verfahren zur Herstellung einer Aktuatorvorrichtung zu schaffen.
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Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wird eine Aktuatorvorrichtung mit einem Aktuator geschaffen, einem Stellglied einem von dem Stellglied räumlich beabstandeten Endstück und einem Federelement, wobei das Stellglied und das Endstück durch ein Federelement und/oder durch einen Aktuator einstückig miteinander verbunden sind, wobei der Aktuator einen Wandlerwerkstoff, z. B. ein Formgedächtnismaterial aufweist. Bei dem Formgedächtnismaterial kann es sich z. B. um eine Formgedächtnislegierung handeln.
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Die erfindungsgemäße Aktuatorvorrichtung hat den Vorteil einer einfachen und kostengünstigen Herstellbarkeit, da Endstück, Stellglied und Federelement und/oder Aktuator zusammen in einem Herstellungsverfahren hergestellt werden können. Da außerdem Endstück, Stellglied, Federelement und/oder Aktuator einstückig miteinander verbunden sind, entfällt ein zusätzlicher Arbeitsschritt bei der Montage der Aktuatorvorrichtung, nämlich ein Montageschritt des Zusammenfügens von individuellen Bauteilen Stellglied, Endstück, Federelement und/oder Aktuator, was die Montagekosten einer entsprechenden Aktuatorvorrichtung wesentlich reduziert.
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Es sei angemerkt, dass unter „einstückig” verstanden wird, dass das die verschiedenen Elemente Stellglied, Endstück und das Federelement entweder aus demselben Material bestehen oder aber dass diese Elemente ein integrales Bauteil bilden.
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Letzteres ist insbesondere bei der einstückigen Ausgestaltung von Stellglied, Endstück und Aktuator der Fall, da üblicherweise Stellglied und Endstück aus einem anderen Material wie der Aktuator bestehen werden. Allgemein kann die vorliegende Erfindung unter Verwendung einer stoffschlüssigen Verbindung von Stellglied, Endstück und Federelement realisiert werden, wobei eine solche stoffschlüssige Verbindung beispielsweise durch einen Schweiß-, Kleb- oder Vulkanisiervorgang realisiert werden kann. Allerdings bedeutet dies einen zusätzlichen Herstellungsschritt, nämlich den besagten Schritt des zusätzlichen Schweißens, Klebens oder Vulkanisierens.
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Ferner wird hier unter einem Stellglied eine beliebige mechanische Komponente verstanden, welche mittels des Federelements und des Aktuators verschiebbar ist. Das Stellglied kann z. B. ein Schließbolzen insbesondere für einen Handschuhkasten eines Kraftfahrzeugs sein, oder auch ein beliebiges mechanisches Kraftübertragungselement z. B. auf eine Hebelvorrichtung und/oder eine Ventilvorrichtung und/oder eine Schließvorrichtung.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Aktuator mit dem Stellglied und/oder dem Endstück durch eine kraftschlüssige Verbindung verbunden. Beispielsweise kann diese kraftschlüssige Verbindung dadurch erhalten werden, indem der Aktuator von dem Stellglied und/oder dem Endstück teilweise zur Ausbildung der kraftschlüssigen Verbindung umschlossen ist. Handelt es sich bei dem Stellglied und dem Endstück um ein Kunststoffspritzgussteil, so bietet es sich hier an, dass der Aktuator von dem Stellglied und/oder dem Endstück umspritzt ist. Somit kann in einem Herstellungsverfahren eine Herstellung einer Aktuatorvorrichtung erfolgen, welche bereits ein Stellglied, ein Endstück, ein Federelement sowie einen integrierten Aktuator aufweist.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist am Aktuator ein erster Nippel angeordnet, wobei das Stellglied einen Anschlag für den ersten Nippel zur Ausbildung der formschlüssigen Verbindung aufweist. Alternativ oder zusätzlich kann am Aktuator auch ein weiterer zweiter Nippel angeordnet sein, wobei das Endstück einen Anschlag für den zweiten Nippel zur Ausbildung der formschlüssigen Verbindung aufweist Allgemein bedeutet dies, dass nach einer Ausführungsform der Erfindung der Aktuator mit dem Stellglied und/oder dem Endstück durch eine formschlüssige Verbindung verbunden ist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist es auch möglich, dass das Stellglied eine Nippelkammer zur Aufnahme des ersten Nippels aufweist und/oder das Endstück eine Nippelkammer zur Aufnahme des zweiten Nippels aufweist.
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In allen Fällen ist durch die Verwendung eines Nippels eine sowohl einfache Herstellung des Stellglieds und des Endstücks zusammen mit dem Federelement möglich, als auch eine einfache Montage des Aktuators am Endstück und/oder dem Stellglied möglich, da die Montage lediglich den einfachen Schritt eines Einhängens” des Nippels in die entsprechende Aussparung des Stellglieds und/oder Endstücks erfordert. Damit können beispielsweise mit einem Satz von Stellglied, Federelement und Endstück verschiedene Aktuatoren verwendet werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird das Stellglied und/oder das Endstück durch zwei durch ein Filmscharnier verbundene Teile gebildet, wobei die beiden Teile durch das Filmscharnier zusammenklappbar zur Umschließung des Aktuators sind. Damit ist es möglich, sowohl eine form- als auch eine kraftschlüssige Verbindung von Stellglied und/oder Endstück mit dem Aktuator zu erzielen. Im Falle der kraftschlüssigen Verbindung wird durch die aufeinander gepressten beiden Teile der Kraftschluss mit dem Aktuator realisiert, wohingegen im Falle des Formschlusses beispielsweise der Nippel des Aktuators in die Nippelkammer eingelegt wird, welche daraufhin durch Zusammenklappen der beiden Teile verschlossen wird. Bildet ein Ende des Stellglieds und/oder des Endstücks einen Anschlag für den Nippel zur Ausbildung der formschlüssigen Verbindung, so kann durch Einlegen des Aktuators zwischen die beiden Teile und anschließendem Zusammenklappen der beiden Teile das Herausragen des Nippels aus dem jeweiligen Stellglied und/oder Endstück bewirkt werden.
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In allen Fällen ist außerdem vorzugsweise vorgesehen, dass Rastelemente beim Schließen des Filmscharniers ineinandergreifen, um somit ein ungewolltes Öffnen des Filmscharniers zu verhindern und um den Aktuator bzw. Nippel in seiner Funktionsposition zu fixieren.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist das Federelement eine Blattfeder auf. Die Verwendung einer Blattfeder hat den Vorteil, dass diese in einfacher Weise in einem Spritzgussverfahren einstückig zusammen mit dem Stellglied und dem Endstück hergestellt werden kann.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Federelement zwei sich gegenüberliegende und räumlich voneinander beanstandete Blattfedern auf. im Falle einer zylindersymmetrischen Ausgestaltung des Aktuatorelements sind vorzugsweise die beiden Blattfedern einander radial gegenüberliegend angeordnet. Dies hat neben dem Vorteil einer einfachen Herstellbarkeit, beispielsweise wiederum in einem Spritzgussverfahren, den zusätzlichen Vorteil, dass eine symmetrische Kraftwirkung auf das Stellglied und das Endstück vorliegt. Ein Verkanten von Endstück oder Stellglied aufgrund einer einseitig einwirkenden Kraft wird damit verhindert.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Federelement eine sägezahnförmige Feder auf, welche den Vorteil hat, dass diese für eine hohe Federwirkung hergestellt werden kann. Vorzugsweise sind dabei die Sägezahnspitzen abgerundet, sodass Spannungsspitzen aus dem Federelement genommen werden. Dies erhöht die Langlebigkeit des Federelements.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung handelt es sich bei dem Endstück um ein weiteres Stellglied. In anderen Worten kann mit der vorliegenden Erfindung entweder ein einzelnes Stellglied aktuatorisch betätigt werden, wobei in diesem Fall das Endstück starr mit dem Gehäuse der Aktuatorvorrichtung vorzugsweise verbunden ist. Im anderen Fall wird durch eine Aktuatorbetätigung eine Bewegung beider Enden der Aktuatorvorrichtung im Wesentlichen gleichzeitig hervorgerufen, das heißt in diesem Fall liegen zwei Stellglieder vor.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist die Aktuatorvorrichtung wie bereits erwähnt ein Gehäuse auf. Dieses Gehäuse weist nach einer Ausführungsform der Erfindung Mittel zur Fixierung des Endstücks und/oder des Federelements am Gehäuse auf. Eine solche Fixierung hat den Vorteil, dass sowohl im aktivierten als auch im nicht aktivierten Zustand das Federelement sowie das Endstück und damit das Stellglied jeweils wohl definierte Positionen einnimmt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind die Mittel zur Fixierung des Federelements durch eine Aussparung des Gehäuses ausgebildet, wobei die Aussparung des Gehäuses zur Aufnahme eines gegenstückigen Vorsprungs des Federelements ausgebildet ist. In anderen Worten kann damit der Vorsprung des Federelements in einfacher Weise bei einem Montagevorgang in die Aussparung des Gehäuses eingesetzt werden, wodurch eine einfache Fixierung des Federelements relativ zum Gehäuse geschaffen wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse ein erstes und ein zweites Gehäuseteil auf, wobei die beiden Gehäuseteile durch ein Filmscharnier miteinander verbunden sind, wobei die beiden Gehäuseteile durch das Filmscharnier zusammenklappbar zur Umschließung des Stellglieds und/oder des Aktuators und/oder des Endstücks sind. Auch hier ergibt sich wiederum der Vorteil einer einfachen Montage von Stellglied, Aktuator und Endstück in einem entsprechendem Gehäuse, da lediglich das Stellglied zusammen mit dem Aktuator und dem Endstück, sowie damit auch dem Federelement, in das eine Gehäuseteil eingesetzt werden muss, woraufhin das andere Gehäuseteil unter Verwendung des Filmscharniers mit dem ersten Gehäuseteil durch einen Umklappvorgang oder Zusammenklappvorgang verbunden wird. Vorzugsweise weisen in diesem Fall die beiden Gehäuseteile gegenstückige Rastelemente auf, sodass nach Zusammenklappen der beiden Gehäuseteile unter Verwendung des Filmscharniers eine anschließende Fixierung der Gehäuseteile in der Funktionsposition durch einen Rastvorgang in einfacher Weise bewirkt werden kann.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Gehäuse ein erstes und zweites Gehäuseteil auf, wobei die beiden Gehäuseteile gegenstückige Rastelemente aufweisen, wobei die beiden Gehäuseteile durch Ineinandergreifen der gegenstückigen Rastelemente zusammensteckbar zur Umschließung des Stellglieds und/oder des Aktuators und/oder des Endstücks sind. Damit liegen zwei vollständig voneinander separierte Gehäuseteile vor, welche zur Überführung in einer Funktionsposition, in welcher das Stellglied und/oder der Aktuator und/oder das Endstück aufgenommen sind, lediglich durch einen einfachen Zusammensteckvorgang montiert werden können.
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Es sei angemerkt, dass in einem Spritzgussvorgang Stellglied, Federelement, Endstück sowie die beiden Gehäuseteile in einem Arbeitsschritt hergestellt werden können, als in diesem Fall die beiden Gehäuseteile über Stegelemente mit Sollbruchstellen mit dem Stellglied und/oder dem Federelement und/oder dem Endstück verbunden sein können, sodass für eine Montage durch einen einfachen Abbrechvorgang der beiden Gehäuseteile an den Sollbruchstellen die beiden Gehäuseteile von dem Stellglied und/oder dem Federelement und/oder dem Endstück separiert werden können, um daraufhin unter Aufnahme von Stellglied und/oder Aktuator und/oder Endstück zusammengeklappt zu werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Aktuatorelement eine Schlaufe aufweist, wobei die Schlaufe am Stellglied und/oder am Endstück ausgebildet ist, wobei die Schlaufe zur Fixierung der Aktuatorvorrichtung am Gehäuse ausgebildet ist. Damit lässt sich ein einfacher Weise die Aktuatorvorrichtung am Gehäuse einhängen fixieren.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung weist das Aktuatorelement ferner eine elektrische Leitung auf, wobei die elektrische Leitung zur Stromzufuhr zum Aktuatorelement ausgebildet ist, wobei die Zuleitung einstückig mit dem Stellglied und/oder dem Endstück ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Zuleitung vom Stellglied und/oder dem Endstück mit einem Kunststoff umspritzt ist, wobei das Material des Stellglieds und/oder des Endstücks elektrisch leitfähig ist.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung einer Aktuatorvorrichtung, wobei ein Stellglied, ein von dem Stellglied räumlich beabstandetes Endstück und ein Federelement einstückig miteinander verbunden werden und/oder wobei das Stellglied und das Endstück durch einen Aktuator einstückig miteinander verbunden werden, wobei der Aktuator einen Wandlerwerkstoff aufweist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung wird der Aktuator vom Endstück und/oder dem Stellglied umspritzt.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird am Aktuator-Ende eine Schlaufe gebildet, wobei die Schlaufe teilweise vom Endstück und/oder Stellglied umspritzt wird.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren ferner den Schritt einer elektrischen Kontaktierung des Aktuators mit einer Zuleitung, wobei die Zuleitung vom Stellglied und/oder dem Endstück mit einem Kunststoff umspritzt wird, wobei das Material des Stellglieds und/oder des Endstücks elektrisch leitfähig ist.
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Im Folgenden sind bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Ansicht einer Aktuatorvorrichtung,
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2 eine weitere schematische Ansicht einer Aktuatorvorrichtung,
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3 eine weitere schematische Ansicht einer Aktuatorvorrichtung,
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4 eine schematische Ansicht von zusammenklappbaren Gehäusehälften,
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5 eine schematische Ansicht von zusammensteckbaren Gehäusehälften,
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6 eine schematische Ansicht einer Nippelkammer
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7 weitere schematische Ansicht einer Aktuatorvorrichtung in zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen.
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Im Folgenden sind einander ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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In den 1 bis 6 wird ohne Beschränkung der Allgemeinheit zunächst davon ausgegangen, dass lediglich das Endstück, das Stellglied und das Federelement einstückig miteinander verbunden sind.
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Die 1 zeigt eine schematische Ansicht einer Aktuatorvorrichtung. Die Aktuatorvorrichtung besteht aus zwei Stellgliedern 102, welche in gegenstückige Aufnahmen 106 eingreifen können. Die 1 zeigt dabei den Zustand, in welchem der Aktuator 104 nicht aktiviert ist und in welchem die Stellglieder 102 in die Aufnahmen 106 eingreifen. Beispielsweise kann die Anordnung der 1 für eine Handschuhkastenverriegelung in einem Kraftfahrzeug Anwendung finden, wobei in diesem Fall das Gehäuse 100 der Aktuatorvorrichtung fest mit dem Handschuhkasten verbunden ist und die Stellglieder 102 in entsprechend gegenstückige Aufnahmen 106 eines Handschuhkastendeckels eingreifen. im nicht aktivierten Zustand, das heißt wenn beim Aktuator 104 keine Spannung einer Stromquelle 118 angelegt ist, befinden sich die Stellglieder 102 im Eingriff mit den gegenstückigen Aufnahmen 106. Wird hingegen über die Spannungsquelle 118 eine elektrische Spannung an den Aktuator 104 angelegt, so verkürzt der Aktuator 104 seine Länge, sodass die Stellglieder 102 aus den Aufnahmen 106 herausgezogen werden, um somit die Aufnahmen 106 für eine Bewegung, beispielsweise des Handschuhkastendeckels freizugeben.
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Bei dem Aktuator 104 handelt es sich um ein Formgedächtniselement, beispielsweise einen SMA (Shape Memory Alloy) Draht. Solch ein Formgedächtniselement zieht sich bei Temperaturerhöhung, in diesem Fall durch die Anlegung der elektrischen Spannung, in einer vorbestimmten Weise zusammen und wird anschließend nach Wegnehmen der Spannung und erfolgter Abkühlung wieder durch mechanisches Strecken in seinem Ursprungszustand zurückgeführt. Dieses Strecken des SMA-Drahtes 104 erfolgt durch Federelemente 114, welche zwischen den Stellgliedern 110 angeordnet sind.
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In der 1 liegen sich die beiden Blattfedern 114 gegenüber, sodass in symmetrischer Weise eine Kraftwirkung der Federelemente 114 auf die Stellglieder 102 stattfindet.
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Der SMA-Draht 104 weist an seinen Enden jeweils Endnippel 112 auf, wobei der SMA-Draht durch Aussparungen 108 der Stellglieder 102 hindurchreicht. An den einander abgewandten Enden der Stellglieder 102 weisen diese Stellglieder eine jeweils ein Anschlagsfläche 110 auf, an welchen die Nippel 112 anliegen, sodass eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Aktuator 104 und den Stellgliedern 102 vorliegt.
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Die Bewegung der Stellglieder 102 ist in der 1 durch die Pfeilrichtungen 120 und 122 illustriert. Bei Erwärmung des SMA-Drahtes 104 durch Anlegen der elektrischen Spannung verkürzt sich der Draht, sodass das linke Stellglied 102 in Richtung 120 und das rechte Stellglied 102 in Richtung 122, das heißt in beiden Fällen zur Gehäusemitte hin, bewegt werden. Um eine symmetrische Bewegung der beiden Stellglieder zu gewährleisten, sind beispielsweise die Federelemente 114 über Fixierungsmittel 116 mit dem Gehäuse 100 verbunden. Diese Mittel zur Fixierung 116 werden beispielsweise durch eine Aussparung des Gehäuses 100 und durch einen gegenstückigen Vorsprung der Federelemente 114 gebildet. Damit müssen zur Montage lediglich die Federelemente mit ihrem Vorsprung in die entsprechende gegenstückige Aussparung des Gehäuses eingehängt werden. Durch eine geeignete Formung der Federelemente 114 kann dabei gewährleistet werden, dass eine entsprechende – vorzugsweise symmetrische Federwirkung – links und rechts von den Fixierungsmitteln 116 erzielt werden kann.
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Die 2 zeigt eine weitere schematische Ansicht einer Aktuatorvorrichtung, wobei in diesem Fall lediglich ein Stellglied 102 vorgesehen ist. Das andere Stellglied 102 wurde durch ein Endstück 202 ersetzt, welches über Fixierungsmittel 200 fest mit dem Gehäuse 100 verbunden ist. Auch im Fall der 2 greift das Stellglied 102 in eine gegenstückige Aussparung 106 ein, um somit einen Verriegelungsvorgang zu bewirken.
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Im Falle eines Entriegelungsvorgangs durch eine Erwärmung des SMA-Drahtes 104 erfolgt jedoch durch die Fixierung des Endstücks 202 lediglich eine Bewegung des Stellglieds 102 in die Richtung 120.
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Die 3 zeigt eine weitere schematische Ansicht einer Aktuatorvorrichtung. Im Unterschied zu 1 wurden die Blattfedern 114 in der 3 durch ein sägezahnförmiges Federelement 300 ersetzt. Das sägezahnförmige Federelement 300 weist dabei abgerundete Sägezahnspitzen auf, sodass sich insgesamt der optische Eindruck eines schlangenlinienförmigen Federelementes ergibt. Allerdings kann die räumliche Ausgestaltung eines solchen Federelementes von einer stark zackigen Ausgestaltung hin zu einer kantenlosen welligen Ausgestaltung je nach Anforderung an eine Federwirkung variieren.
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Das sägezahnförmige Federelement 300 weist in der 3 einen Vorsprung 304 auf, wobei dieser Vorsprung 304 zur Fixierung des Federelementes 300 in eine gegenstückige Aussparung 302 des Gehäuses 100 eingehängt wurde. Damit ist das Federelement 300 in seiner Mitte symmetrisch zu den beiden Stellgliedern 102 am Gehäuse 100 fixiert. Im Falle eines Erwärmens des Aktuators 300 erfolgt in symmetrischer Weise ein Sichzusammenziehen des Aktuators links und rechts von dem Vorsprung 304 und damit ein Entriegelungsvorgang der Stellglieder 102 aus den entsprechenden, in der 3 nicht gezeigten, gegenstückigen Aufnahmen.
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Die 4 zeigt eine schematische Ansicht von Gehäusehälften 400 und 402, welche durch ein Filmscharnier 408 miteinander verbunden sind. Durch eine Zusammenklappbewegung in Richtung 406, das heißt eine halbkreisförmige Bewegung, werden die beiden Gehäusehälften vom auseinandergeklappten Zustand der 4a in den zusammengeklappten Zustand der 4b überführt. Beim Zusammenklappen rasten gegenstückige Rastelemente 404 in der in der 4b gezeigten Funktionsposition ineinander ein, um somit einen stabilen Verbund der beiden Gehäusehälften 400 und 402 zu bewirken.
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Durch das Zusammenklappen der beiden Gehäusehälften 400 und 402 wird ein zylinderförmiger Hohlraum 410 gebildet, welcher zur Aufnahme beispielsweise der Stellglieder 102, wie in der 3 gezeigt, geeignet ist. Ferner kann durch den Zusammenklappvorgang das Ineinandergreifen des in der 3 gezeigten Vorsprunges 304 mit der Aufnahme 302 des Gehäuses 100 bewirkt werden.
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Selbiges Prinzip gilt auch für die Fixierung des Endstücks 202 über die Fixierungsmittel 200 mit dem Gehäuse 100, wie in der 2 gezeigt. Hierzu ist es möglich, dass beispielsweise das Endstück 202 in der 2 eine umlaufende Nut aufweist, in welche ein ringförmiger Vorsprung der beiden Gehäusehälften durch Zusammenklappen der Gehäusehälften eingesetzt wird, um somit eine formschlüssige und sogar gegebenenfalls eine kraftschlüssige Verbindung zwischen Gehäuse 100 und Endstück 202 zu bewirken. In diesem Fall sind die Fixierungsmittel 200 durch diesen umlaufenden Vorsprung des Gehäuses gegeben.
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Es sei angemerkt, dass das in 4 erläuterte Grundprinzip der Verwendung eines Filmscharniers auch auf entsprechende zusammenklappbare Stellglieder und Endstücke angewandt werden kann. Beispielsweise gilt im Falle eines Stellgliedes, dass das Stellglied aus zwei Gehäusehälften 400 und 402 besteht, in welches zur Realisierung des in der 3 gezeigten Formschlussprinzips zwischen Anschlag 110 und Nippel 112 der Aktuatordraht 104 in einen der halbkreisförmigen Hohlräume 410 eines der Stellgliedhälften 400 und 402 eingelegt wird, woraufhin durch Zusammenklappen der beiden Hälften 400 und 402 der Aktuatordraht 104 im zylinderförmigen Hohlraum 410 eingebettet oder sogar eingeklemmt verläuft. Die in der 4b im Querschnitt gezeigte Stirnseite bildet außerdem gegebenenfalls auch den Anschlag 110 für einen Nippel 112 des Aktuatordrahtes 104.
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In der 5 ist eine weitere Ausführungsform gezeigt, mittels welcher zwei Gehäusehälften bzw. zwei Stellgliedhälften oder zwei Endstückhälften miteinander verbunden werden können. Im Unterschied zu der 4 wird in der 5 auf ein Filmscharnier 408 vollständig verzichtet, wohingegen statt des Filmscharniers ein weiteres Rastelement 404 zum Einsatz kommt. Dadurch müssen lediglich die beiden Hälften 400 und 402 aufeinandergesteckt werden und zusammengepresst werden, sodass damit durch den Rastvorgang über die Rastelemente 404 eine formschlüssige Verbindung der beiden Gehäusehälften 400 und 402 stattfinden kann.
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In der 5a sind dabei die beiden Rastelemente 404 radial einander gegenüberliegend zum zylinderförmigen Hohlraum 410 und an den Außenwänden der Gehäusehälften 400 und 402 angeordnet, wohingegen in der 5b die Rastelemente 404 ebenfalls radial einander gegenüberliegend innerhalb der Gehäusehälften 400 und 402 angeordnet sind. Letztere Ausgestaltung der 5b hat den Vorteil eines geringeren Platzbedarfs.
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Die 6 zeigt eine Ausführungsform einer Nippelkammer 600, welche in einem Stellglied 102 bzw. einem Endstück 202 eingelassen ist. Zu dieser Nippelkammer führt eine Aussparung 108, in welche der Aktuatordraht 104 eingelegt wird. Durch Einhängen des Nippels 112 in die Nippelkammer 100 findet aufgrund des Aufeinanderliegens von Nippel 112 und innere Oberfläche 602 der Nippelkammer 600 eine formschlüssige Verbindung zwischen Aktuatordraht 104 und Stellglied bzw. Endstück 102 statt.
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Die 7 zeigt eine weitere schematische Ansicht einer Aktuatorvorrichtung in zwei verschiedenen Ausführungsbeispielen, jeweils bestehend aus einem Endstück 202. Ein Federelement und ein Stellglied sind der Einfachheit halber nicht gezeigt. Das Federelement kann jedoch einstückig mit dem Stellglied und Endstück verbunden sein, oder aber zu einem späteren Zeitpunkt zwischen Stellglied und Endstück eingesetzt werden, um Stellglied und Endstück auseinander zu drücken.
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Ein Aktuator 104 in Form eines SMA-Drahtes verbindet Stellglied und Endstück miteinander, wobei der Aktuator einstückig mit Stellglied und Endstück ausgebildet ist. Das Endstück 202 ist in der rechten Ausführungsform zwischen zwei stabförmigen Halter 706 am Gehäuse 100 fixiert. in der linken Ausführungsform hingegen weist der Aktuator 104 hingegen eine Schlaufe 700 auf, welche vom Endstück 202 teilweise umspritzt ist. Diese Schlaufe kann nun wiederum in einen stabförmigen Halter 706 am Gehäuse eingehängt werden, um somit indirekt das Endstück 202 am Gehäuse zu fixieren.
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Ferner gezeigt in der 7 sind zwei Leitungen 702, welche jeweils einstückig mit den Endstücken 202 verbunden sind. Beispielsweise sind die Leitungen 702 von den Endstücken 202 umspritzt. Vorzugsweise sind die Endstücke elektrisch leitfähig, so dass es nicht entscheidend darauf ankommt, dass die Leitungen einen direkten elektrischen Kontakt mit dem SMA-Draht 104 aufweisen. Letzteres ist jedoch bevorzugt, da damit elektrische Widerstände minimiert werden können. Ein elektrischer Kontakt ist außerdem notwendig, wenn das Material der Endstücke 202 nicht elektrisch leitfähig ist.
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Es sei noch darauf hingewiesen, dass die Schlaufe 700 auch zum Einhängen in ein entsprechendes Stellglied dienen kann. In diesem Fall käme dem linken Block 202 lediglich eine Fixierungsfunktion der Schlaufe und/oder eine Kontaktierungsfunktion für die Leitung 702 zu. In die Schlaufe 700 würde jedoch ein hier nicht gezeigtes Stellglied eingehängt werden, welches dann durch den Aktuator 104 bewegt werden kann.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Gehäuse
- 102
- Stellglied
- 104
- Aktuator
- 106
- Aufnahme
- 108
- Aussparung
- 110
- Anschlag
- 112
- Nippel
- 114
- Federelement
- 116
- Fixierungsmittel
- 118
- Spannungsquelle
- 120
- Richtung
- 122
- Richtung
- 200
- Fixierungsmittel
- 202
- Endstück
- 204
- Anschlag
- 206
- Nippel
- 300
- Federelement
- 302
- Aufnahme
- 304
- Vorsprung
- 400
- erste Hälfte
- 402
- zweite Hälfte
- 404
- Rastelement
- 406
- Richtung
- 408
- Filmscharnier
- 410
- Aussparung
- 600
- Nippelkammer
- 602
- Anschlag
- 700
- Schlaufe
- 702
- Leitung
- 706
- Halter
