-
Die Erfindung betrifft eine Verstellvorrichtung zur Verstellung eines Fahrzeugsitz-Elementes.
-
Formgedächtnislegierungen (SMA, shape memory alloys) werden in steigendem Maße für kleinbauende Verstellvorrichtungen eingesetzt.
-
-
Im Allgemeinen werden die aus einer Formgedächtnislegierung gefertigten Aktuatorelemente durch Erhitzen zu einer Formänderung veranlasst. Somit können Mechanismen mit zwei stabilen Endzuständen ausgebildet werden, die durch Erhitzen bzw. wieder Abkühlen ineinander überführt werden können.
-
Derartige Verstellvorrichtungen ermöglichen insbesondere kleine und leichte Ausbildungen, so dass die Gesamtmasse eines Fahrzeugsitzes nicht durch einen zu komplexen Mechanismus, wie z. B. einen elektrischen Getriebemotor, erhöht wird. Sie können daher insbesondere zur Betätigung von Entriegelungsmechanismen bzw. einfache Verstellungen eingesetzt werden.
-
Der Einsatz von SMA-Legierungen für komplexere Verstellungen und größere Verstellwege ist jedoch im Allgemeinen begrenzt. So sind die durch ein SMA-Aktuatorelement übertragbare Kraft und Leistungen im praktischen Einsatz oftmals sehr beschränkt. So führt z. B. der Einsatz eines dickeren SMA-Drahtes dazu, dass der auf die Betätigung folgende Abkühlvorgang länger dauert. Für größere Verstellweg sind zudem entweder sehr lange Verstell-Drahtausbildungen und entsprechend aufwendigere Heizvorrichtung erforderlich oder wiederum aufwendige zusätzliche Getriebe erforderlich.
-
Die
WO 2009/111367 A2 zeigt ein Verstellsystem für einen Fahrzeugsitz, bei dem ein Aktuator aus einem aktiven Material, z. B. einer Formgedächtnislegierung, zur Verstellung eines Sitzteils eingesetzt wird. Hierbei ist unter anderem auch vorgesehen, ein flexibles Glied durch zwei an verschiedenen Punkten angreifende Aktuatoren aus Formgedächtnislegierungen an unterschiedlichen Teilbereichen zu verstellen.
-
Die
WO 2009/114457 A2 zeigt ein weiteres Verstellsystem für ein. Fahrzeugsitz, bei dem ein Draht aus einer Formgedächtnislegierung eingesetzt wird.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verstellvorrichtung für ein Fahrzeugsitz-Element unter Einsatz einer Formgedächtnislegierung zu schaffen, die eine sichere Verstellung über größere Verstellwege mit relativ geringem Aufwand ermöglicht.
-
Diese Aufgabe wird durch eine Verstellvorrichtung nach Anspruch 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben bevorzugte Weiterbildungen.
-
Erfindungsgemäß wird somit ein Verstellmechanismus geschaffen, bei dem durch mindestens einen SMA-Verstell-Draht bei dessen Betätigung eine inkrementelle Verstellung eines Verstellelementes erreicht wird und durch mehrere aufeinander folgende inkrementelle Verstellwege eine gesamte, d. h. eine größere Verstellung um z. B. eine größere Verstelllänge oder einen größeren Verstellwinkel erreicht wird.
-
Erfindungsgemäß wird hierbei nach jedem inkrementellen Verstellweg eine Rückverstellung durch eine Blockiereinrichtung blockiert. Somit können aufeinander folgend mehrere kleine Verstellwege durchgeführt werden, ohne dass diese Verstellung durch ein Aktuatorelement allzu aufwendig zu gestalten ist. Es reichen z. B. Hebel- oder Gleitfingerkonstruktionen für inkrementelle Verstellungen, wobei die Rückverstellung nach jedem Verstellweg jeweils zuverlässig blockiert wird.
-
Somit können die inkrementellen Verstellungen hinreichend klein ausgebildet werden und somit auch kleinbauende Verstelldrähte eingesetzt werden. Hierdurch sind kürzere Abkürzzeiten möglich. Auch können die Länge des eingesetzten SMA-Drahtes und die Länge seines zu beheizenden Teilabschnittes geeignet ausgebildet werden. Erfindungsgemäß wird hierbei auch erkannt, dass eine dünne Drahtausbildung und Ausführung mehrerer inkrementeller Verstellungen Vorteile gegenüber einem einzigen Verstellhub durch einen dickeren SMA-Draht ermöglicht, da die übertragbare Kraft mit dem Quadrat des Radius des SMA-Verstell-Drahtes steigt, jedoch der zur Abkühlung erforderliche Außenumfang lediglich linear mit dem Radius steigt. Weiterhin sind für größere Querschnitte erheblich höhere Heizleistungen erforderlich, um den Verstell-Draht in seinem gesamten Querschnitt entsprechend zu erhitzen. Erfindungsgemäß hingegen können z. B. geeignete dünne SMA-Drähte, oder auch mehrere geeignete dünne SMA-Drähte zur parallelen Betätigung mehrerer Aktuatorelemente eingesetzt werden.
-
Somit wird erfindungsgemäß bereits eine hohe Freiheit an Gestaltungsmöglichkeiten und eine hohe Variabilität beim Einsatz erreicht. Erfindungsgemäß können hierbei sowohl Rotationsbewegungen als auch lineare Verstellungen erreicht werden. Hierbei sind insbesondere auch aktive Verstellungen in beide Richtungen möglich, so dass die erfindungsgemäße Verstellvorrichtung nicht nur zur Ent- und Verriegelung, sondern auch für größere Verstellungen wie z. B. als Lehnenneigungs-Verstellung, Sitz-Längsverstellung, Kopfstützenstangen-Verstellung einsetzbar ist.
-
Als Blockiereinrichtung können geneigte Anlageflächen, vorzugsweise Schrägverzahnungen vorgesehen sein, die mit entsprechenden Schrägverzahnungen oder anderen Eignriffsmitteln wie z. B. Haken zusammenwirken. So können z. B. die beiden relativ zueinander verstellbaren Bauteile in Schrägverzahnungen aneinander liegen, die alternierend flache und steile Schrägverzahnungen aufweisen. Ein Verdrehen in der gewünschten Verstellrichtung wird durch Abgleiten der flachen Schrägen aneinander ermöglicht, eine Rückverstellung jedoch effektiv durch die steilen Schrägen verhindert.
-
Derartige Schrägverzahnungen können insbesondere umlaufend vorgesehen sein, so dass eine drehbare Verstellung um 360° ermöglicht ist.
-
Als Aktuatorelemente können z. B. in Längsrichtung verstellbare Verstellfinger mit Schrägen vorgesehen sein, die an geeigneten Gegenschrägen abgleiten. So können die Verstellfinger insbesondere gestellfest, z. B. in gestellfesten Längsschlitzen oder Schienen aufgenommen sein und die Gegenschrägen an dem zu verstellenden Bauteil. Eine fortlaufende Drehbewegung bei inkrementellen Verstellungen wird insbesondere durch eine unterschiedliche Anzahl der Schrägen und Gegenschrägen ermöglicht, so dass gemäß dem Prinzip einer Nonius-Skala immer neue Paare aus Schrägen und Gegenschrägen gebildet werden. Somit können z. B. in einem ersten inkrementellen Verstellweg in Umfangsrichtung beabstandete Verstellfinger mit ersten Schrägen an entsprechenden Gegenschrägen abgleiten und hierdurch eine erste inkrementelle Drehverstellung ermöglichen, die nachfolgend durch die Blockiereinrichtung gesichert wird. In einem nachfolgenden inkrementellen Verstellweg werden dann andere Verstellfinger betätigt, die in diesem Verstellwinkel an entsprechenden Gegenschrägen abgleiten können. Während dieser Verstellung können die zuletzt betätigten Verstellfinger wieder auskühlen usw.
-
Die Ausbildung der entsprechenden Bauteile ist hierbei nicht sehr komplex, da die Bauteile z. B. als Spritzgussteile auch Pressteile ausgebildet und ineinander gefügt werden können. Die Verstelldrähte können z. B. parallel in Axialrichtung geführt und in geeigneter Länger an einer gestellfesten Anbindung befestigt werden.
-
Bereits bei einer derartigen Ausführungsform wird eine kompakte Formgebung mit geringem Gewicht und kleinen Verstellmassen der Verstellfinger erreicht. Die genaue Dimensionierung des Abtriebs kann entsprechend der gewünschten Drehzahl und der zu erreichenden Drehmomente gewählt werden, z. B. über ein am Außenumfang des drehbaren Bauteils angeordnetes Außenzahnrad.
-
Gemäß einer weiteren Ausbildung dienen die Aktuatorelemente sowohl zur Verstellung als auch zur Blockierung. Hierzu können insbesondere zwei gegenläufige Schrägverzahnungen und jeweils ein in die betreffende Schrägverzahnung eingreifendes Aktuatorelement vorgesehen sein. Jedes Aktuatorelement ist zur Betätigung in eine Richtung und zur Blockierung in die Gegenrichtung vorgesehen. Bei einem derartigen Mechanismus ist es vorteilhaft, wenn in einem ersten Verstellteilweg zunächst die Blockierung des jeweils anderen Aktuatorelementes aufgehoben wird, z. B. durch Wegschwenken eines schwenkbaren Hakenendes, und dann in der nachfolgenden Verstellteilbewegung die Betätigung des betreffenden Aktuatorelementes erfolgt. Zur Unterteilung in den ersten Verstellteilweg und den zweiten Verstellteilweg kann z. B. ein Mitnehmermechanismus vorgesehen sein, z. B. durch einen am Verstell-Draht angebrachten Mitnehmer, der nach dem ersten Verstellteilweg das relevante Aktuatorelement mitnimmt.
-
Hierbei können die entgegen gesetzten Schrägverzahnungen z. B. in axialer Richtung zueinander versetzt ausgebildet sein, um umlaufende Drehbewegungen zu ermöglichen.
-
Eine Linearverstellung kann durch die erfindungsgemäßen inkrementellen Verstellwege ermöglicht werden, indem z. B. ein Betätigungshebel durch den Verstell-Draht betätigt wird und eine linear verstellbare Verstellstange jeweils längs verstellt. Die Längsverstellung kann z. B. durch Verkanten eines auf der Verstellstange angebrachten Mitnehmerhebels erfolgen, der bei Betätigung zunächst die Verstellstange in seinem Durchgangsloch verkantet und sie nachfolgend mitnimmt. Beim Rückschwenken des Betätigungshebels bei der nachfolgenden Deaktivierung des SMA-Verstell-Drahtes kann der Mitnehmerhebel wieder aus der Verkantung gelöst und somit zurückgestellt werden, z. B. durch eine geeignete Rückstellfeder.
-
Als Blockiereinrichtung kann bei einem derartigen System ein Blockierhebel dienen, der ebenfalls durch z. B. ein Durchgangsloch die Verstellstange geeignet verkanten kann, wobei er die Verstellrichtung der Verstellstange zulässt und die Rückstellrichtung durch Verkanten blockiert. Dieser Blockierhebel kann z. B. durch Schwenken gelöst werden und somit die Rückstellung freigeben.
-
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen erläutert. Es zeigen:
-
1 eine Verstellvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform zur Drehung einer Welle in verschiedenen Ansichten a) bis e);
-
2 eine Verstellvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform zur Drehung einer Welle in zwei aufeinander folgenden Phasen;
-
3 eine Verstellvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform zur Längsverstellung einer Stange in drei aufeinander folgenden Phasen.
-
Eine Verstellvorrichtung 1 weist gemäß 1, wie insbesondere in der auseinander gezogenen Darstellung der 1e) ersichtlich ist, ein erstes, gestellfestes Bauteil 2 sowie ein relativ zu dem gestellfesten Bauteil 2 drehbares zweites Bauteil 3 auf. Das gestellfeste Bauteil 2 weist Gleitschienen 4 bzw. Langlöcher auf, die sich parallel zur Drehachse A erstrecken und jeweils in Umfangsrichtung um die Drehachse A verteilt ausgebildet sind, um jeweils zur Aufnahme eines Verstellfingers 6 zu dienen. Gemäß dieser Ausführungsform weist das gestellfeste Bauteil 2 neun Gleitschienen 4 auf, in denen jeweils ein Verstellfinger 6 längsverstellbar aufgenommen ist. Die Verstellfinger 6 weisen an ihrem vorderen, zu dem drehbaren Bauteil 3 hin weisenden Ende, d. h. in 1 rechts, jeweils eine Schräge 8 auf, wobei am drehfesten Bauteil 3 entsprechende Gegenschrägen 9 ausgebildet sind, um ein Abgleiten der Schrägen 8 an den Gegenschrägen 9 zu ermöglichen. Hierbei sind vorteilhafterweise weniger Gegenschrägen 9 als Schrägen 8 vorgesehen. Hierdurch wird es vorteilhafterweise ermöglicht, dass in verschiedenen Winkelstellungen des drehbaren Bauteils 3 jeweils Eingriffspaare aus Schrägen 8 und Gegenschrägen 9 ausgebildet sind. Bei der gezeigten Ausbildung mit neun Verstellfingern 6 und neun Schrägen 8 sind z. B. sechs Gegenschrägen 9 vorgesehen.
-
An der Stirnseite des gestellfesten Bauteils 2 ist weiterhin eine erste Schrägverzahnung 10 in Umfangsrichtung verlaufend ausgebildet, die mit einer entsprechenden stirnseitigen, in Umfangsrichtung verlaufenden zweiten Schrägverzahnung 11 am drehbaren Bauteil 3 zusammenwirkt. Gemäß z. B. 1b und 1c können die beiden Schrägverzahnungen 10, 11 an einander zur Auflage kommen. Die Schrägverzahnungen 10 und 11 weisen jeweils eine flachere Flanke 10a bzw. 11a mit geringerer Steigung und eine steilere Flanke 10b bzw. 11b mit größerer Steigung auf, die alternierend angeordnet sind und somit die Schrägverzahnungen 10, 11 bilden. Bei der gezeigten Ausführungsform erfolgt der Abtrieb über ein am drehfesten Bauteil 3 befestigtes Außenzahnrad 14.
-
An den Verstellfingern 6 ist jeweils ein Verstell-Draht 15 aus einer Formgedächtnislegierung (SMA, shape memory alloy) befestigt. Hierzu kann insbesondere an der Innenseite jedes Verstellfingers 6, wie z. B. aus 1a und 1b ersichtlich, ein Schlitz 16 ausgebildet sein zur Aufnahme eines verkrampten Endes des jeweiligen Verstell-Drahtes 15. Jeder Verstell-Draht 15 ist gespannt, wobei sein anderes Ende gestellfest befestigt ist, z. B. an dem gestellfesten Bauteil 2, oder aber zur Erreichung einer größeren Längserstreckung wie in 1c angedeutet an einer gestellfesten Anbindung 18, wozu die Drähte 15 durch das gestellfeste Bauteil 2 nach vorne herausgeführt sein können, z. B. durch eine Rohrführung 19 des gestellfesten Bauteils 2, die sich auch durch das drehbare Bauteil 3 erstreckt. Die Drähte 15 können einzeln beheizt werden, was in 1c beispielhaft durch eine hier nicht detaillierter beschriebene Heizvorrichtung 20 beschrieben ist, die von einer Steuereinrichtung 21 angesteuert wird. Die Länge der jeweils beheizten Verstell-Drahtabschnitte der Drähte 20 kann entsprechend der zu erreichenden Längenänderung gewählt werden.
-
Durch Beheizen der Drähte 15 mittels der Heizvorrichtung 20 kann somit deren Länge jeweils verkürzt werden, wodurch der jeweils an ihrem Ende befestigte Verstellfinger 6 in der jeweiligen Gleitschiene 4 zu dem drehbaren Bauteil und somit gegen die jeweilige Gegenschräge 9 gezogen wird.
-
1c zeigt die Verstellvorrichtung 1 im unbetätigten Zustand; bei nachfolgender Betätigung wird mindestens ein Verstellfinger 6 durch Bestromung seines Verstell-Drahtes 15 nach rechts gezogen. Vorteilhafterweise sind die neun Verstellfinger 6 in Dreier-Anordnung zusammengeschaltet, so dass jeweils drei Verstellfinger 6 gleichzeitig betätigt werden. Hierzu können die drei Verstellfinger 6 mechanisch gekoppelt werden, was jedoch gegebenenfalls auch einen höheren mechanischen Aufwand erfordern kann. Grundsätzlich reicht die separate Verstellbarkeit aller Verstellfinger 6 und die gekoppelte Ansteuerung, indem die Heizvorrichtung 20 jeweils die drei entsprechenden Verstell-Drähte 15 gleichzeitig erhitzt. Die Verstellfinger 6 werden somit gemäß 1d nach rechts verstellt, so dass ihre Schrägen 8 an den Gegenschrägen 9 entlang gleiten, wodurch ein Drehmoment auf das drehbare Bauteil 3 ausgeübt und eine Relativverdrehung eingeleitet wird, wie durch den Pfeil angedeutet.
-
Diese Relativverdrehung führt dazu, dass das drehbare Bauteil 3 mit seiner zweiten Schrägverzahnung 11 auf der ersten Schrägverzahnung 10 des gestellfesten Bauteils 2 gleitet und um z. B. genau einen Zahn 11c oder mehrere Zähne 11c verrückt wird. Die Schrägverzahnungen 10 und 11 dienen als Blockiereinrichtung zum Blockieren einer Rückverstellung. Das drehbare Bauteil 3 liegt auf dem gestellfesten Bauteil 2 an, vorzugsweise mit einer Federvorspannung, so dass die erste und zweite Schrägverzahnung 10, 11 ineinander gedrückt werden.
-
Bei der Drehbewegung des drehbaren Bauteils 3 gleiten die flachen Schrägen 11a der zweiten Schrägverzahnung 11 auf den flachen Schrägen 10a der ersten Schrägverzahnung 10 ab, so dass das drehbare Bauteil 3 gegen die Federvorspannung etwas von dem gestellfesten Bauteil 2 abhebt, d. h. sich in 1d nach rechts bewegt. Nach Passieren genau eines Zahnes 11c fällt das drehbare Bauteil 2 mit seiner zweiten Schrägverzahnung 11 wieder zurück, so dass eine Rückdrehung durch die steilen Schrägen 11b und 10b blockiert wird, da diese ein Gleiten aufgrund hoher Neigung bzw. Schrägstellung erschweren oder auch ganz verhindern. Die Verstellvorrichtung 1 ist somit gemäß dieser Ausführungsform selbsthemmend, da sie eine Rückdrehung des drehbaren Bauteils 3 gegenüber dem gestellfesten Bauteil 2 blockiert.
-
Somit wird das drehbare Bauteil 3 als Abtriebswelle gegenüber dem gestellfesten Bauteil 2 verdreht, wobei der Abgriff insbesondere durch das gezeigte Außenzahnrad 14 erfolgen kann.
-
2 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verstellvorrichtung 31, die als drehbares Bauteil eine Rätschenscheibe 32 (Verzahnungsscheibe) aufweist, die eine erste Schrägverzahnung 34 und eine zweite Schrägverzahnung 35 aufweist. Die Schrägverzahnungen 34 und 35 sind hierbei gegensinnig bzw. gegenüber einer vertikalen Linie gespiegelt und dienen zur Verstellung in entgegen gesetzten Drehrichtungen. In 2c ist die Ausbildung von in Umfangsrichtung vollständig umlaufenden Schrägverzahnungen 34 und 35 gezeigt, die in 2c nur zur Veranschaulichung übereinander gezeigt sind und tatsächlich z. B. auf einer gemeinsamen Rätschenscheibe 32 angeordnet und zueinander in axialer Richtung versetzt sein können, oder auf zwei miteinander gekoppelten, in Axialrichtung versetzten Rätschenscheiben angeordnet sein können.
-
Bei dieser Ausführungsform der 2a bis c sind Umlenkrollen 37, 38, 39, 40 mit ihren Drehachsen gestellfest angeordnet. Weiterhin sind gestellfeste Führungen 42 und 52 für Hakenstangen 43 und 53 vorgesehen. Das weitere Gestell ist in diesen schematischen Darstellungen der Einfachheit halber nicht detaillierter wiedergegeben. Die Hakenstangen 43 und 53 sind in ihrer Längsrichtung, in 2a, 2b somit in vertikaler Richtung, längsverstellbar. Am Ende der Hakenstangen 43 und 53 sind Haken 44 und 54 schwenkbar angebracht und vorteilhafterweise in ihre in 2a gezeigte Eingriffsposition federvorgespannt. Die Haken 44 und 45 greifen in die erste Schrägverzahnung 34 bzw. die zweite Schrägverzahnung 35 ein, um jeweils eine Drehrichtung zu blockieren bzw. zu arretieren und die andere Drehrichtung zuzulassen.
-
Der erste SMA-Draht 46 aus einer SMA-Legierung ist mit einem Ende am zweiten Haken 54 befestigt und über die gestellfesten Umlenkrollen 40 und 37 geführt. An dem ersten SMA-Verstell-Draht 46 ist ein erster Stopper 61 befestigt. An der ersten Hakenstange 43 ist ein erster Mitnehmer 62 befestigt, durch den der erste SMA-Verstell-Draht 46 geführt ist. Bei einer Zugbewegung an dem ersten SMA-Verstell-Draht 46 gelangt der erste Stopper 61 gegen den ersten Mitnehmer 62 und verstellt diesen somit nach unten. Entsprechendes gilt für den in 2a, b rechts dargestellten zweiten Verstellmechanismus, bei dem ein Stopper 71 an dem zweiten SMA-Verstell-Draht 56 befestigt ist, der durch einen zweiten Mitnehmer 72 geführt ist, der durch den ersten Stopper 71 mitgeführt werden kann. Die Verstellbewegung wird nachfolgend mit Bezug zu 2a, b beschrieben.
-
In 2a ist zunächst die Ruheposition gezeigt, bei der der linke Haken 44 in die erste Schrägverzahnung 34 eingreift und somit eine Drehung der Rätschenscheibe 32 in einer ersten Drehrichtung, d. h. in 2 im Uhrzeigersinn, blockiert. Entsprechend greift der zweiten Haken 54 in die zweite Schrägverzahnung 35 ein und blockiert eine Drehung in der zweiten Drehrichtung, d. h. im Gegenuhrzeigersinn. Die Schrägverzahnungen 34 und 35 weisen jeweils einzelne Zähne auf, die jeweils eine flache Schräge 34a bzw. 35a (Gleitschräge) und eine steile Schräge 34b bzw. 35b (Blockierschräge) aufweisen. Somit werden die Schrägverzahnungen 34 und 35 durch alternierende Schrägen 34a und 34b, bzw. 35a und 35b gebildet. Der Haken 44 liegt mit seiner Hakenunterseite an der flachen Schräge 34a an und blockiert hiermit die Drehrichtung im Uhrzeigersinn. Die Gegendrehrichtung wird vom Haken 44 jedoch zugelassen, da er eine Gleitschräge 44a aufweist, die an den flachen Schrägen 34a in der zweiten Drehrichtung abgleiten kann, wobei der Haken 44 bei dieser Gleitbewegung an der Hakenstange 34 nach hinten verschwenkt wird, unter Spannung seiner Vorspannfeder, so dass er in die nächste Zahnlücke wieder eingereift. Somit wird ein zahnweises Arretieren bzw. Blockieren in einer Drehrichtung ermöglicht. Entsprechendes gilt für den zweiten Haken 54 in der zweiten Drehrichtung.
-
In der Ruhestellung der 2a greifen die beiden Haken 44 und 54 arretierend in die erste Schrägverzahnung 34 bzw. zweite Schrägverzahnung 35 ein. Somit kann die drehbare Rätschenscheibe 32 in keine Drehrichtung gedreht werden. Gemäß 2b wird nachfolgend eine Verdrehung in die zweite Drehrichtung gezeigt. Hierzu wird zunächst die erste Heizvorrichtung 47 derartig angesteuert, dass sie den ersten SMA-Verstell-Draht 46 beheizt, so dass dieser sich definiert verkürzt.
-
Von 2a ausgehend wird zunächst ein Steuersignal an die erste Heizvorrichtung 47 ausgegeben, so dass diese den ersten SMA-Verstell-Draht 46 durch Erhitzen aktiviert; der SMA-Verstell-Draht 46 verkürzt sich zwischen seinen Anbindungen unter entsprechendem Längenausgleich über die Umlenkrollen 37 und 40. Somit wird zum einen der erste Haken 54 von seinem Eingriff in die zweite Schrägverzahnung 35 abgehoben, bis er an einen hier nicht gezeigten gestellfesten Anschlag gelangt. Somit ist die Verdrehung der Rätschenscheibe 32 in die zweite Drehrichtung, d. h. in 2 entgegen dem Uhrzeigersinn, freigegeben. Weiterhin gelangt der erste Stopper 61 nach unten gegen den ersten Mitnehmer 62 der ersten Hakenstange 43 und verstellt den ersten Mitnehmer 62 somit nachfolgend nach unten. Hierdurch wird die mit dem ersten Mitnehmer 62 verbundene erste Hakenstange 43 nach unten verstellt, wodurch sie die Rätschenscheibe 32 entsprechend mitnimmt, wodurch diese im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird.
-
Nachfolgend wird die erste Heizvorrichtung 47 ausgeschaltet, so dass der erste SMA-Verstell-Draht 46 wieder entspannt. Hierfür ist grundsätzlich die Federvorspannung des zweiten Hakens 54 in seine Ruhestellung ausreichend. Der zweite Haken 54 arretiert somit wieder in der zweiten Schrägverzahnung 35. Der erste Stopper 61 gelangt wieder nach oben, so dass die – in ihre obere Position vorgespannte – erste Hakenstange 43 nach oben verstellt wird, wobei der ersten Haken 44 an der ersten Schrägverzahnung 43 abgleiten kann, indem seine Gleitschräge 44a an den flachen Schrägen 34a abgleitet. Nachfolgend ist wieder die Ruhestellung der 2a erreicht, wobei die Rätschenscheibe 32 entsprechend um einen Zahn im Gegenuhrzeigersinn verdreht ist.
-
Die Verstellung in die Gegenrichtung, d. h. die erste Verdrehrichtung, in 2 somit im Uhrzeigersinn, erfolgt entsprechend durch Betätigung der zweiten Heizvorrichtung 57.
-
Bei der Ausführungsform der 2a, 2b sind nur inkrementelle Verstellungen in dem gezeigten Bereich der Schrägverzahnungen 34 und 35, d. h. mit etwas jeweils vierzehn Zähnen möglich. Bei der in 2c angedeuteten Ausführungsform sind grundsätzlich freie Drehbarkeiten der beiden Ratschenscheiben 32a und 32b möglich. Auch hier erfolgen Eingriff und Freigabe der beiden Haken 44 und 54 wechselseitig, was hier nur angedeutet ist.
-
Somit sind Drehungen der Abtriebswelle 36 in beide Richtungen möglich, wobei der gezeigte Motor bzw. die gezeigte Verstellvorrichtung 32 wiederum selbsthemmend ist.
-
3 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Verstellvorrichtung 81, die zur Erzeugung einer linearen Bewegung einer Verstellstange 82 dient. Ein SMA-Verstell-Draht 84 ist mit einem Ende 84a an einem Hebel 85 und mit seinem hinteren Ende 84b an einem Gestell 18 angebunden, wobei er bei Betätigung einer angedeuteten Heizvorrichtung 86 sich verkürzt. Der Hebel 85 ist in einer gestellfesten Achse 87 gelagert, wobei an seinem oberen Hebelarm ein Mitnehmer 88, z. B. als seitlich vorragender Bolzen angebracht ist. Der Mitnehmer 88 drückt gegen einen Mitnehmerhebel 100, der in einem Durchgangsloch 100a die Verstellstange 82 verstellbar aufnimmt. Das Durchgangsloch 100a ist vom Durchmesser etwas größer als die Verstellstange 82 und z. B. als Langloch ausgebildet. Bei Betätigung des Hebels 85 verkantet das Durchgangsloch 100a an der Verstellstange 82 bei einer ersten Teilbewegung des Hebels 85, so dass bei der nachfolgenden Teilbewegung die Verstellstange 82 mitgenommen wird und gemäß 3b in Pfeilrichtung nach rechts verstellt wird. Der Mitnehmerhebel 100 ist über eine Feder 102 gegenüber einem gestellfesten Anschlag 103 federvorgespannt; die Feder 102 kann z. B. als Schraubenfeder um die Verstellstange 82 gelegt sein. Der Hebel 100 ist somit in seine in 3a und 3b gezeigte vertikale Stellung vorgespannt, wobei durch diese Federvorspannung der Feder 102 auch die Spannung des SMA-Verstell-Drahtes 84 erfolgen kann.
-
Somit kann bei jeder Betätigung der Heizvorrichtung 86 und der entsprechenden Verkürzung des SMA-Verstell-Drahtes 84 der Hebel 85 geschwenkt werden, so dass bei jeder Betätigung die Verstellstange 82 in 3b nach rechts inkrementell verstellt wird. Als Blockiereinrichtung 110 dient zum Verhindern um einer Rückstellung der Verstellstange 82 bei der Rückstellung des Hebels 85 aus der Stellung der 3b in die Ausgangsstellung der 3a; die Blockiereinrichtung 110 wird durch einen Blockierhebel 112 mit einem Durchgangsloch 112a und einer zweiten Feder 114 gebildet, wobei die zweite Feder 114 an einem zweiten gehäusefesten Anschlag 116 abgestützt ist. Der Blockierhebel 112 ist somit in die in 3a, 3b gezeigte Blockierstellung federvorgespannt, in der die Verstellstange 82 in seinem Durchgangsloch 112a derartig verkantet, dass eine Verstellung nach links, d. h. die der Verstellrichtung entgegen gesetzten Richtung blockiert wird. Eine gleitende Verstellung nach rechts wird hierbei nicht verhindert, da der Hebel 112 hierbei nicht verkannt. Somit sind durch jede Hebelbewegung des Hebels 85 sukzessive inkrementelle Verstellwege der Verstellstange 82 möglich.
-
Zur Rückverstellung wird lediglich der Blockierhebel 112 betätigt, wie in 3c gezeigt ist, so dass das Durchgangsloch 112a die Verstellstange 82 nicht mehr verkantet. Somit ist die Verstellstange 82 für eine Bewegung nach links freigegeben. Die Verstellstange 82 kann z. B. durch eine weitere Feder nach links vorgespannt sein oder durch einen entsprechenden Mechanismus nach links befördert werden.
