DE102014106846A1

DE102014106846A1 - Push-Push-Verriegelung

Info

Publication number: DE102014106846A1
Application number: DE102014106846.7A
Authority: DE
Inventors: Paul W. Alexander; Roger Herbert Culver; Robert Dallos jun.; Aragorn Zolno; James Holbrook BROWN
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2013-05-16
Filing date: 2014-05-15
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2034-05-16
Also published as: DE102014106846B4

Abstract

Eine Push-Push-Verriegelung umfasst einen Schieber, der gleitend an einem Rahmen angeordnet ist. Ein nachgiebiges Element dient dazu, um den Schieber hin zu einem ausgefahrenen Zustand zu treiben. Der Schieber oder Rahmen bildet eine Nockenspur aus. Mit dem Rahmen oder Schieber ist ein Stiftelement verbunden. Das Stiftelement rückt wählbar in eine geschlossene Bahn in der Nockenspur ein, um den Schieber als Reaktion auf ein wechselndes Anlegen und Aufheben einer Betätigungskraft an dem Schieber zwischen einem eingefahrenen Zustand und dem ausgefahren Zustand wechseln zu lassen. An dem Rahmen ist ein Eingriffelement angeordnet, um selektiv ein Einrücken des Stiftelements in die geschlossene Bahn zu verhindern, wodurch der Schieber in dem eingefahrenen Zustand verriegelt wird. An dem Schieber befindet sich drehbar ein schwenkbarer Schnapper, um in dem ausgefahrenen Zustand zu öffnen und in dem eingefahrenen Zustand zu schließen. Ein Formgedächtnislegierungsaktor veranlasst das Eingriffelement selektiv, ein Einrücken des Stiftelements in die geschlossene Bahn selektiv zu verhindern.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen U.S.-Patentanmeldung Ser. Nr. 61/824,008, die am 16. Mai 2013 eingereicht wurde und die durch Erwähnung hierin vollumfänglich aufgenommen ist.
HINTERGRUND
Verriegelungen, wie etwa z. B. so genannte Push-Push-Verriegelungen (= Verriegelungen mit zweifacher Druckbetätigung), können genutzt werden, um zwei oder mehr Gegenstände selektiv zu verbinden. Verriegelungen können auch verwendet werden, um eine relative Bewegung zwischen zwei Gegenständen selektiv einzuschränken. Zum Beispiel kann eine Verriegelung eine Tür in einer geschlossenen Stellung halten, bis die Verriegelung betätigt wird, um ein Öffnen der Tür zu ermöglichen. Verriegelungen können mit Klapptüren, Schubläden und anderen Schließmitteln verwendet werden. Verriegelungen können auch verwendet werden, um Gegenstände selektiv zu verbinden, die keine Schließmittel sind, zum Beispiel verstellbare Beine an einem Stativ oder Gurte bei einem Sitzgurt. Um eine Push-Push-Verriegelung zu lösen, wird die Push-Push-Verriegelung durch Drücken auf einen ersten Gegenstand in einer Richtung eines zweiten Gegenstands betätigt. Der erste Gegenstand und der zweite Gegenstand können durch Drücken des ersten Gegenstands hin zum zweiten Gegenstand, um die Push-Push-Verriegelung einzurücken, wieder verbunden werden. Ein gängiges Beispiel eines Push-Push-Mechanismus lässt sich in dem Rückziehmechanismus für einen auf Klick einziehbaren Tintenkugelschreiber finden.
ZUSAMMENFASSUNG
Eine Push-Push-Verriegelung umfasst einen Schieber, der gleitend an einem Rahmen angeordnet ist. Ein nachgiebiges Element dient zum Treiben des Schiebers hin in einen ausgefahrenen Zustand. Der Schieber oder Rahmen bildet eine Nockenspur aus. Mit dem Rahmen oder Schieber ist ein Stiftelement verbunden. Das Stiftelement rückt wählbar in eine geschlossene Bahn in der Nockenspur ein, um den Schieber als Reaktion auf ein wechselndes Anlegen und Aufheben einer Betätigungskraft an dem Schieber zwischen einem eingefahrenen Zustand und dem ausgefahren Zustand wechseln zu lassen. An dem Rahmen ist ein Eingriffelement angeordnet, um selektiv ein Einrücken des Stiftelements mit einem Teil der geschlossenen Bahn zu verhindern, wodurch der Schieber in dem eingefahrenen Zustand gesperrt wird. An dem Schieber ist ein schwenkbarer Schnapper drehbar angeordnet, um in dem ausgefahrenen Zustand zu öffnen und in dem eingefahrenen Zustand zu schließen. Ein Formgedächtnislegierungsaktor veranlasst das Eingriffelement selektiv, ein Einrücken des Stiftelements in die geschlossene Bahn selektiv zu verhindern.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Merkmale und Vorteile von Beispielen der vorliegenden Offenbarung werden durch Heranziehen der folgenden ausführlichen Beschreibung und der Zeichnungen, bei denen gleiche Bezugszeichen ähnlichen, wenngleich vielleicht nicht identischen, Komponenten, entsprechen, deutlich. Der Kürze halber können Bezugszeichen oder Merkmale mit einer zuvor beschriebenen Funktion in Verbindung mit anderen Zeichnungen, in denen sie vorkommen, beschrieben werden, müssen es aber nicht.
1 ist eine Perspektivansicht einer Baugruppe eines Kraftstofffüllstutzengehäuses des Stands der Technik mit einem motorisierten Sperrmechanismus und einer Sperrstange, die mit einer Scharnierplatte greift;
2 ist eine Vorderansicht der in 1 dargestellten Baugruppe des Stands der Technik;
3 ist eine Perspektivansicht der in 1 dargestellten Baugruppe des Stands der Technik;
4 ist eine Perspektivansicht eines Beispiels einer Baugruppe eines Kraftstofffüllstutzengehäuses, das eine sperrende Push-Push-Verriegelung nach der vorliegenden Offenbarung umfasst;
5 ist eine rechte Perspektivansicht, die ein Beispiel einer sperrenden Push-Push-Verriegelung darstellt, die in einem Kraftstofffüllstutzengehäuse nach der vorliegenden Offenbarung eingebaut ist;
6 ist eine Seitenansicht des Beispiels der sperrenden Push-Push-Verriegelung, die in dem in 5 dargestellten Kraftstofffüllstutzengehäuse eingebaut ist;
7 ist eine Detailansicht des Teils der Ansicht, der an dem in 6 dargestellten Fenster angedeutet ist;
8 ist eine perspektivische Draufansicht von hinten auf die Baugruppe der sperrenden Push-Push-Verriegelung, die in dem in 5 dargestellten Kraftstofffüllstutzengehäuse eingebaut ist;
9 ist eine Perspektivansicht des Beispiels der sperrenden Push-Push-Verriegelung, die in dem in 5 dargestellten Kraftstofffüllstutzengehäuse eingebaut ist;
10 ist eine Perspektivansicht des Beispiels der sperrenden Push-Push-Verriegelung, die in 5 dargestellt ist;
11A ist eine perspektivische Explosionsansicht des Beispiels der sperrenden Push-Push-Verriegelung, die in 10 dargestellt ist, um 180 Grad gedreht;
11B ist eine zusammengesetzte Perspektivansicht der gleichen Komponenten von 11A;
12A–12D sind eine Reihe von halbschematischen Seitenansichten eines Beispiels einer sperrenden Push-Push-Verriegelung nach der vorliegenden Offenbarung;
13 ist eine halbschematische untere Perspektivansicht des Beispiels der in 12A–12D gezeigten sperrenden Push-Push-Verriegelung, dargestellt in einem gesperrten Zustand;
14 ist eine halbschematische untere Perspektivansicht des Beispiels der in 13 gezeigten sperrenden Push-Push-Verriegelung, dargestellt in einem entsperrten Zustand;
15 ist eine halbschematische Seitenansicht des Beispiels der in 14 gezeigten sperrenden Push-Push-Verriegelung, dargestellt in einem verriegelten Zustand;
16 ist eine halbschematische Seitenansicht des Beispiels der in 14 gezeigten Push-Push-Verriegelung, dargestellt in einem gesperrten und verriegelten Zustand;
17 ist eine halbschematische Bodenansicht des Beispiels der in 16 gezeigten sperrenden Push-Push-Verriegelung, dargestellt in dem gesperrten und verriegelten Zustand;
18A ist eine halbschematische Seitenansicht des Beispiels der in 16 gezeigten sperrenden Push-Push-Verriegelung, dargestellt in dem gesperrten und verriegelten Zustand mit festgehaltener Verriegelung;
18B ist eine halbschematische Seitenansicht des Beispiels der in 18A gezeigten sperrenden Push-Push-Verriegelung, in dem gesperrten und verriegelten Zustand, wobei die Verriegelung eine Schiebekraft ausübt;
19A ist eine halbschematische Seitenansicht des Beispiels der in 16 gezeigten sperrenden Push-Push-Verriegelung, dargestellt in dem gesperrten und verriegelten Zustand mit festgehaltener Verriegelung;
19B ist eine halbschematische Seitenansicht eines Beispiels der sperrenden Push-Push-Verriegelung, dargestellt in dem gesperrten und verriegelten Zustand, wobei die Verriegelung eine Zugkraft ausübt;
20 ist eine halbschematische Bodenansicht eines Beispiels einer sperrenden Push-Push-Verriegelung mit einer Drehfunktion nach der vorliegenden Offenbarung;
21 ist eine rechte Perspektivansicht eines Beispiels der in 20 gezeigten sperrenden Push-Push-Verriegelung, dargestellt in einem Kraftstofffüllstutzengehäuse;
22 ist eine Perspektivansicht des Beispiels der in 21 gezeigten sperrenden Push-Push-Verriegelung, dargestellt mit der Kraftstofffüllstutzenklappe in einem vollständig offenen Zustand;
23 ist eine Perspektivansicht eines Beispiels einer durch Formgedächtnislegierung (SMA) betätigten Verriegelung nach der vorliegenden Offenbarung; und
24A–24B sind schematische Ansichten, um Maße für Federberechnungen festzulegen, die bei dem Beispiel der in 23 dargestellten SMA-betätigten Verriegelung verwendet werden.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Push-Push-Verriegelungen lassen sich in einer Vielzahl von Anwendungen finden. Beispiele für die vorliegende Offenbarung beschränken auswählbar das Vermögen, eine Push-Push-Verriegelung zu betätigen. In einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann eine Kraftstofffüllstutzenklappe eines Fahrzeugs mit einer Push-Push-Verriegelung in einer geschlossenen Stellung gesperrt werden. In dem Beispiel kann ein Aktor aus Formgedächtnislegierung (SMA) verwendet werden, um die Wirkung der Push-Push-Verriegelung wählbar zu unterbinden oder zu ermöglichen. Auch wenn einige hierin vorgestellte Beispiele eine Kraftstofffüllstutzenklappe an einem Fahrzeug umfassen oder daran angebracht sein können, versteht sich, dass Beispiele der vorliegenden Offenbarung bei einer beliebigen Anwendung genutzt werden können, bei der eine Push-Push-Verriegelung zum Festhalten eines beliebigen Gegenstands verwendet wird, der sich zwischen mehreren Zuständen bewegen kann.
Ferner kann in Beispielen der vorliegenden Offenbarung eine SMA-Betätigung ein manuell ausgelöstes Wirken einer Push-Push-Verriegelung ersetzen, um eine elektrisch gesteuerte automatische Verriegelung zu ergeben. In Beispielen der vorliegenden Offenbarung mit elektrisch gesteuerten automatischen Verriegelungen kann die Zugriffsteuerung eines elektrischen Auslösesystems eine Zugriffsteuerung der Betätigung der Push-Push-Verriegelung bieten. Zum Beispiel kann sich in einem versperrbaren Fahrgastraum des Fahrzeugs eine Taste zum Öffnen einer Kraftstofffüllstutzenklappe in einem Fahrzeug befinden. Somit kann die Fähigkeit zum Öffnen der Kraftstofffüllstutzenklappe auf Personen mit Zugriff auf den versperrbaren Fahrgastraum beschränkt sein. In Beispielen der vorliegenden Offenbarung kann eine SMA-Betätigung gegenüber herkömmlich betätigten Verriegelungen eine kompaktere Alternative geringerer Masse und niedrigerer Kosten ermöglichen.
FORMGEDÄCHTNISLEGIERUNGEN
Wie vorstehend erwähnt kann ein SMA-Aktor verwendet werden, um das Wirken der Push-Push-Verriegelung gemäß der vorliegenden Offenbarung zu unterbinden oder zu ermöglichen. SMA können zwei Phasen aufweisen: eine kristalline Martensitphase niedrigeren Moduls bei niedrigerer Temperatur; und eine Austenitphase höheren Moduls bei höherer Temperatur mit einer anderen Kristallstruktur. Der Wechsel von einer Phase zur anderen kann durch geeignete Wahl eines Legierungssystems, einer Legierungszusammensetzung, Wärmebehandlung oder angelegte mechanische Spannung so gewählt werden, dass er über einer Temperaturspanne von –100°C bis zu etwa +150°C auftritt. Manche SMA liegen bei oder etwas über etwa 25°C in ihrer Martensitform vor und wandeln sich bei Temperaturen, die von etwa 60°C bis etwa 80°C reichen, zu ihrer Austenitform um. Bei solchen Eigenschaften befindet sich eine in einem Kraftfahrzeug implementierte SMA bei im Wesentlichen jeder erwarteten Umgebungstemperatur in ihrer Martensitphase, und bei nur mäßigem Erwärmen wandelt sich die SMA zu Austenit um.
SMA können als mechanische Aktoren verwendet werden. Manche Legierungen für Aktoranwendungen sind als lineare Elemente hergestellt. Diese Elemente können Drähte sein, andere geeignete Formen schließen aber Bänder, Ketten oder Kabel ein. Der Kürze halber und ohne Einschränkung kann der Begriff Draht in dieser Offenbarung verwendet werden, wo andere geeignete Formen verwendet werden können. SMA-Drähte werden nach Formen zu einer erwünschten ”erinnerten” Länge oder Form in ihrer Austenitphase auf Umgebungstemperatur abgekühlt. Bei Abkühlen kehren die SMA-Drähte zu ihrer martensitischen Kristallstruktur zurück. Die Drähte können dann auf eine vorbestimmte Länge gestreckt und verformt werden. Die Verformung übersteigt die maximal zulässige elastische Dehnung, welcher der Aktor unterzogen werden kann, und wird häufig als pseudoplastische Verformung bezeichnet. Diese pseudoplastisch verformten Martensitdrähte befinden sich in dem geeigneten Ausgangszustand für einen Aktor.
Im Allgemeinen übersteigt die Streckung oder Dehnung, d. h. die Änderung der Länge des Drahts dividiert durch seine ursprüngliche Länge oder Grundlänge, die während einer solchen pseudoelastischen Verformung ausgeübt wird, nicht 7% und kann häufiger 4% oder weniger betragen. Die Grundlänge, auf die sich alle Längenänderungen beziehen, ist die Länge des Drahts in seiner Austenitphase bei hoher Temperatur.
Verformte martensitische Formgedächtnislegierungen können bei Erwärmen und Umwandeln zu Austenit zu ihrer ursprünglichen unverformten Gestalt zurückkehren und sind in der Lage, dabei eine nennenswerte Kraft auszuüben. Bei Ändern der Gestalt verkürzt sich der SMA-Draht um einen Betrag, der im Wesentlichen gleich der pseudoelastischen Dehnung ist, die zuvor angelegt wurde, als sich der SMA-Draht in seiner martensitischen Form befand. Somit kann durch geeignete Wahl der Drahtlänge jede erwünschte Verlagerung erreicht werden. Zum Beispiel kann ein Draht von 100 mm Länge, der auf 3% Dehnung vorgedehnt ist, eine Verlagerung von etwa 3 mm ermöglichen.
SMA können eine signifikante Kraft anlegen, wenn die SMA die Länge ändert, was SMA in mechanischen Vorrichtungen zur Verwendung als Aktoren geeignet macht. Zum Beispiel kann ein pseudoelastisch gestreckter martensitischer SMA-Draht einer Länge, die für eine gewollte Verlagerung geeignet ist, entlang seiner gesamten Länge erwärmt und zu Austenit umgewandelt werden. Die Umwandlung zu Austenit bewirkt ein Zusammenziehen des SMA-Drahts, so dass er ein angebrachtes sich bewegenden Element linear verlagern kann.
Das angebrachte sich bewegende Element kann ein Sperrelement in einer Push-Push-Verriegelung sein, das auf Bedarf durch Wirken des SMA-Aktors gemäß der vorliegenden Offenbarung ausgelöst werden kann. Durch Hinzufügen von Riemenscheiben, Hebeln, Zahnrädern und ähnlichen mechanischen Vorrichtungen kann ein SMA-Aktor auch ausgelegt sein, um eine Drehbewegung zu ermöglichen. Zum Anheben der Temperatur des SMA-Drahts und Fördern seines Wechsels zu Austenit kann eine beliebige Wärmequelle verwendet werden. Wenn der SMA-Draht entlang seiner Länge und über seinen gesamten Querschnitt gleichmäßig erwärmt wird, so dass im Wesentlichen das gesamte Volumen des SMA-Drahts erwärmt und umgewandelt werden kann, tritt wie hierin offenbart die Umwandlung im gesamten Volumen des SMA-Drahts gleichzeitig auf.
In den Beispielen der vorliegenden Offenbarung erzeugt elektrisches Widerstandsheizen ein gleichmäßiges Erwärmen eines SMA-Drahts. Elektrische Verbindungen können an den SMA-Drahtenden zur Anbringung an einer geeigneten Energiequelle (z. B. einem Fahrzeugenergiebus) hergestellt werden, und entlang der Länge des SMA-Drahts kann ein gesteuerter elektrischer Strom geleitet werden.
Die Aktorwirkung kann durch Stoppen des Leitens des elektrischen Heizstroms und Abkühlenlassen des SMA-Drahts auf etwa Umgebungstemperatur und Zurückkehrenlassen zu ihrer martensitischen Kristallstruktur rückgängig gemacht werden. Ein erzwungenes Kühlen muss nicht erforderlich sein. Während des Abkühlens kann der SMA-Draht in manchen Beispielen nicht spontan seine Länge auf seine anfängliche verformte Länge ändern, sondern der SMA-Draht kann in seiner martensitischen Phase wieder mühelos auf seine anfängliche vorbestimmte Länge gestreckt werden. Zum Strecken des Drahts kann jede geeignete Vorgehensweise, einschließlich Eigengewichte, genutzt werden. In einem Beispiel kann eine in Reihe zu oder parallel mit dem SMA-Draht positionierte Feder verwendet werden.
Unter Bezugnahme nun auf 1, 2 und 3 ist ein existierender Kraftstofffüllstutzenklappen-Sperrmechanismus dargestellt. Beispiele der vorliegenden Offenbarung verzichten auf den großen Motor 54, der nahe dem in 2, 2 und 3 gezeigten Klappenscharnier 55 dargestellt ist. Man meint, dass Beispiele der vorliegenden Offenbarung bei geringeren finanziellen Kosten als das in 1, 2 und 3 dargestellte System, aber mit ähnlicher einfacher Nutzung erzeugt werden können. Wie in 1, 2 und 3 dargestellt sperrt und entsperrt der große Motor 54 eine (nicht gezeigte) Kraftstofffüllstutzenklappe, die an der Scharnierplatte 56 angebracht ist. Wenn die Kraftstofffüllstutzenklappe entsperrt ist, kann ein Push-Push-Mechanismus 50 verwendet werden, um die Kraftstofffüllstutzenklappe für weiteres Öffnen reversibel darzustellen. In 1, 2 und 3 ist der Mechanismus für die motorbetriebene Sperre 57 separat von dem Push-Push-Mechanismus 50. Wenn der Bediener die Kraftstofffüllstutzenklappe nach innen (hin zu dem Kraftstofffüllstutzengehäuse) drückt, reagiert der Push-Push-Mechanismus 50 durch Bewegen eines Rands der Kraftstofffüllstutzenklappe nach außen, über die die Klappe umgebende Karosserie (in 1, 2 oder 3 nicht gezeigt) hinaus. Die Kraftstofffüllstutzenklappe öffnet teilweise, zum Beispiel um etwa 10 Grad, und eine Torsionsfeder 58 öffnet, mit oder ohne zusätzlichen Einsatz des Bedieners, die Kraftstofffüllstutzenklappe vollständig, zum Beispiel wird die Kraftstofffüllstutzenklappe an dem Türscharnier 55 von der geschlossenen Stellung um 90 Grad gedreht. Das in 1, 2 und 3 dargestellte Sperrmerkmal wird unabhängig von dem Push-Push-Mechanismus 50 betätigt. Der Sperrbolzen 53 greift mit der Scharnierplatte 56 der Kraftstofffüllstutzenklappe durch das Kraftstofffüllstutzengehäuse 51, um ein Bewegen der Kraftstofffüllstutzenklappe relativ zu dem Kraftstofffüllstutzengehäuse 51 im Wesentlichen zu verhindern. Der Sperrbolzen 53 verhindert ein Pressen der Kraftstofffüllstutzenklappe auf den Push-Push-Mechanismus 50. Wenn der Sperrbolzen 53 von der Scharnierplatte 56 zurückgezogen wird, kann die Kraftstofffüllstutzenklappe durch Schieben der Kraftstofffüllstutzenklappe nach innen hin zu dem Kraftstofffüllstutzengehäuse 51 betätigt werden, wodurch der Push-Push-Mechanismus 50 betätigt wird.
In Beispielen der vorliegenden Offenbarung ermöglicht das Kombinieren einer Sperrfunktion mit dem Push-Push-Mechanismus einen Verzicht auf den großen Motor 54 und das Gestänge 52 (in 1–3 gezeigt) bei der Baugruppe der Kraftstofffüllstutzenklappe. Wie durch Vergleichen von 3 und 4 veranschaulicht wird, bauen Beispiele des sperrbaren Push-Push-Verriegelung 10 der vorliegenden Offenbarung (z. B. 4) mit ähnlichem Volumen wie der bestehende Push-Push-Mechanismus 50 (z. B. 3).
In Beispielen der vorliegenden Offenbarung kann die Bewegung der Push-Push-Verriegelung 10 mittels eines Sperrmerkmals, das unter Verwenden eines SMA-Aktors 20 angelenkt ist, deaktiviert oder aktiviert werden. Beispiele der Push-Push-Verriegelung 10 der vorliegenden Offenbarung können ein Stiftelement, einen Schieber, einen Ring, einen Nocken oder eine andere ähnliche Komponente aufweisen, deren Stellung den Bewegungsbereich anderer Komponenten in der Push-Push-Verriegelung 10 steuert. Durch Steuern der Stellung des Stiftelements kann die relative Bewegung der beweglichen Komponenten der Push-Push-Verriegelung 10 selektiv beschränkt oder verhindert werden. Beispiele der vorliegenden Offenbarung können selektiv ein Öffnen einer Tür verhindern oder ermöglichen, um den Zugang zu einem Raum, der durch die Tür verdeckt ist, zu steuern. In einem anderen Beispiel kann das selektive Verhindern oder Ermöglichen des Öffnens der Tür das unbeabsichtigte Öffnen der Tür unter bestimmten Bedingungen verhindern. Zum Beispiel kann es erwünscht sein, ein Öffnen einer Kraftstofffüllstutzenklappe eines Fahrzeugs im Wesentlichen zu verhindern, wenn das Fahrzeug von einer automatitischen Autowaschanlage gewaschen wird.
In einem anderen Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann ein SMA-Kraftgenerator 21 selektiv eine Bewegung der Push-Push-Verriegelung 10 antreiben. Wie hierin verwendet bezeichnet der Begriff SMA-Kraftgenerator 21 einen SMA-Aktor und wird verwendet, um zwischen dem SMA-Aktor 20, der die Push-Push-Verriegelung 10 wählbar versperrt und entsperrt, und dem SMA-Kraftgenerator 21, der eine Betätigungskraft auf den Schieber der Push-Push-Verriegelung 10 verursacht, zu unterscheiden. Ein externes elektronisches Steuergerät (nicht gezeigt) kann nicht nur das Maß der Bewegung/des Zugriffs steuern, das durch die Push-Push-Verriegelung 10 gewährt wird, sondern auch das Festhaltemerkmal, das ein solches Beispiel einer Push-Push-Verriegelung 10 bietet, freigeben oder aktivieren. In Beispielen der vorliegenden Offenbarung kann die Push-Push-Verriegelung 10 andere Komponenten aufweisen oder unterbringen, die mit der Push-Push-Verriegelung 10 in Verbindung stehen. Zum Beispiel kann ein Bediener einen Schalter in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs schließen. Wenn der Schalter geschlossen ist, können der SMA-Kraftgenerator 21 und der SMA-Aktor 20 mit der Push-Push-Verriegelung 10 zusammenwirken, um ein Bewegen eines Schiebers zu einer ausgefahrenen Stellung zu bewirken. Dadurch öffnet sich die Kraftstofffüllstutzenklappe ohne direkte mechanische Maßnahme seitens des Bedieners an der Kraftstofffüllstutzenklappe. Die Kraftstofffüllstutzenklappe öffnet mit anderen Worten, ohne dass sie zuerst gedrückt werden muss, um den Schalter zu schließen. Dieses Push-Push-Betätigungssystem kann bei Fehlen einer Torsionsfeder 58, die die Kraftstofffüllstutzenklappe öffnet, auch ein zweites Mal ausgelöst werden, um einen erneuten Einrastvorgang auf der Grundlage eines Schalters oder eines anderen Signalisierungsmittels einzuleiten, so dass keine Bedienermaßnahme erforderlich ist, um die Tür zu sichern.
In Beispielen der vorliegenden Offenbarung, die bei einer Kraftstofffüllstutzenklappe 12 eines Fahrzeugs genutzt werden, kann sich die Push-Push-Verriegelung 10 in der (nicht gezeigten) Fahrzeugkarosserie an einem Außenrand des Kraftstofffüllstutzengehäuses 51 befinden. Die Kraftstofffüllstutzenklappe 12 umfasst ein Gegenmerkmal 14 zu der Push-Push-Verriegelung 10. (Siehe 5–8.) Es versteht sich, dass die Position der Push-Push-Verriegelung 10 umgekehrt sein kann (d. h. Push-Push-Verriegelung 10 an der Kraftstofffüllstutzenklappe 12, Gegenmerkmal an dem Kraftstofffüllstutzengehäuse 51). Ferner kann sich die Push-Push-Verriegelung 10 an beliebiger Stelle in dem Schließsystem befinden, die die gleiche Leistung bietet, einschließlich zum Beispiel in und/oder um das Klappenscharnier 55.
In Beispielen der vorliegenden Offenbarung, die allgemein in 4–19B gezeigt sind, umfasst eine Push-Push-Verriegelung 10 einen Rahmen 24 und einen Schieber 18, der gleitend an dem Rahmen 24 angeordnet ist. Der Schieber 18 kann bezüglich des Rahmens 24 linear, drehend oder sowohl linear als auch drehend gleiten. Ein nachgiebiges Element 30 dient dazu, den Schieber 18 hin zu einem ausgefahrenen Zustand zu treiben. Das nachgiebige Element 30 kann eine Spiralkompressionsfeder 31 sein, wie in 11A und 11B gezeigt ist. In Beispielen kann das nachgiebige Element 30 aus Federstahl, Kunststoff oder nachgiebigen Gummiverbindungen bestehen. Das nachgiebige Element 30 kann eine beliebige Form aufweisen, die zum Treiben des Schiebers 18 hin zum ausgefahrenen Zustand geeignet ist, zum Beispiel eine Spiralkompressionsfeder 31, eine Spiralzugfeder, ein massiver Gummifuß, ein Schaumstofffuß, etc.
Von dem Schieber 18 wird eine Nockenspur 32 festgelegt. Das Stiftelement 33 ist mit dem Rahmen 24 verbunden. Die Push-Push-Verriegelung 10 kann kinematisch umgekehrt sein: durch Aufweisen der durch den Rahmen 24 festgelegten Nockenspur 32 und des mit dem Schieber 18 verbundenen Stiftelements 33. Das Stiftelement 33 dient zu wählbaren Eingriff mit einer geschlossenen Bahn 34 in der Nockenspur 32, um den Schieber 18 als Reaktion auf ein abwechselndes Anlegen und Entfernen einer Betätigungskraft 38 an dem Schieber 18 zwischen einem eingefahrenen Zustand und dem ausgefahrenen Zustand wechseln zu lassen. An dem Rahmen 24 ist ein Eingriffelement 35 angeordnet, um selektiv ein Einrücken des Stiftelements 33 in einen Teil der geschlossenen Bahn 34 zu verhindern, wodurch der Schieber 18 in dem eingefahrenen Zustand gesperrt wird. An dem Schieber 18 ist ein schwenkbarer Schnapper 22 drehbar angeordnet, um in dem ausgefahrenen Zustand zu öffnen und in dem eingefahrenen Zustand zu schließen. Der schwenkbare Schnapper 22 kann an dem Schieber 18 drehbar angeordnet sein, um als Reaktion auf eine relative Bewegung des Schiebers 18 bezüglich des Rahmens 24 zu öffnen und zu schließen. Der schwenkbare Schnapper 22 kann selektiv einen Flanschkopfzapfen 16 festhalten, der fest an einem Gegenstand (z. B. einer Kraftstofffüllstutzenklappe) angebracht ist. Ein SMA-Aktor 20 dient zum selektiven Veranlassen des Eingriffelements 35, selektiv ein Einrücken des Stiftelements 33 in die geschlossene Bahn 34 zu verhindern. Beispiele der vorliegenden Offenbarung nutzen Energie effizient, zumindest zum Teil, da das Eingriffelement 35 zum Betätigen sehr wenig mechanische Arbeit erfordert.
Beispiele der Push-Push-Verriegelung 10, wie sie vorliegend offenbart wird, können einen elektrischen Verbinder 36 umfassen, der mit dem SMA-Aktor 20 in elektrischem Kontakt steht, um den SMA-Aktor 20 mit einer betätigende elektrische Energiequelle zu verbinden. Die betätigende elektrische Energiequelle kann zum Beispiel elektrischer Strom sein, der durch den SMA-Aktor 20 fließen und den SMA-Aktor 20 zumindest auf die Übergangstemperatur des SMA-Aktors 20 erwärmen soll, wodurch der SMA-Aktor 20 betätigt wird.
Die Push-Push-Verriegelung 10 kann einen Sensor 37 umfassen, um eine Bewegung des Schiebers 18 als Reaktion auf die Betätigungskraft 38 zu detektieren. Der SMA-Aktor 20 wird als Reaktion auf eine Detektion (z. B. durch den Sensor 37) der Bewegung des Schiebers 18 als Reaktion auf die Betätigungskraft 38 mit der betätigenden elektrischen Energiequelle verbunden. Zu beachten ist, dass in dieser Beschreibung die Betätigungskraft 38 nicht von dem SMA-Aktor 20 erzeugt wird. Um dies durch ein Beispiel zu verdeutlichen, kann die Betätigungskraft 38 durch Pressen auf die Kraftstofffüllstutzenklappe 12 erzeugt werden. Die Betätigungskraft 38 kann zum Beispiel manuell oder durch einen SMA-Kraftgenerator 21 (siehe 11A) erzeugt werden, wie vorstehend erläutert wurde.
Die Push-Push-Verriegelung 10 kann ein Erfassungselement 39 umfassen, um ein Beenden der Betätigung des SMA-Aktors 20 zu detektieren, wenn der SMA-Aktor 20 mit der betätigende elektrische Energiequelle verbunden ist. Eine dem SMA-Aktor 20 gelieferte elektrische Energie kann als Reaktion darauf, dass das Erfassungselement 39 das Beenden der Betätigung des SMA-Aktors 20 erfasst, verringert werden.
5 stellt ein Beispiel einer sperrenden Push-Push-Verriegelung 10 gemäß der vorliegenden Offenbarung dar, wobei der Rahmen 24 in einem Kraftstofffüllstutzengehäuse 51 eingebaut ist. In dem in 5 dargestellten Beispiel ist der Schieber 18 in einem ausgefahrenen Zustand gezeigt und ein Paar von gegenüberliegenden schwenkbaren Schnappern 232 sind offen gezeigt. Auch wenn ein gegenüberliegendes Paar von schwenkbaren Schnappern 22 in 5 gezeigt ist, versteht sich, dass eine beliebige Anzahl von schwenkbaren Schnappern in dem Beispiel/den Beispielen der vorliegenden Offenbarung enthalten sein kann. Zum Beispiel kann ein einzelner schwenkbarer Schnapper 22 enthalten sein. In einem anderen Beispiel können sechs oder mehr schwenkbare Schnapper 22 enthalten sein.
6 ist eine Seitenansicht des Beispiels der sperrenden Push-Push-Verriegelung 10, die in dem in 5 dargestellten Kraftstofffüllstutzengehäuse eingebaut ist. In 6 erstreckt sich der Rahmen 24 der Push-Push-Verriegelung 10 von einer Befestigungsstelle an dem Kraftstofffüllstutzengehäuse 51 horizontal. Der Begriff ”horizontal” bezeichnet die Ausrichtung auf dem Blatt und vermittelt keine Beschränkung von Ausrichtungen der Push-Push-Verriegelung 10 bezüglich der Schwerkraft. Die Push-Push-Verriegelung 10 kann bezüglich der Schwerkraft mit jeder Ausrichtung eingebaut werden. In dem in 6 dargestellten Beispiel ist der Flanschkopfzapfen 16 das Gegenmerkmal 14 zu der an der Kraftstofffüllstutzenklappe 12 angebrachten Push-Push-Verriegelung 10. Der Flanschkopfzapfen 16 unterscheidet sich von dem Deckelverstauhaken 26, der an der Kraftstofffüllstutzenklappe 12 unter dem Flanschkopfzapfen 16 gezeigt ist. Während des Auftankens eines Fahrzeugs kann ein mit einem Tankdeckel 29 verbundenes Haltekabel 28 über den Deckelverstauhaken 26 geschlungen sein, um zu verhindern, dass der Tankdeckel 29 (siehe 22) eine lackierte Fläche des Fahrzeugs berührt.
7 ist eine Detailansicht des Teils der Ansicht, der an dem in 6 dargestellten Fenster angedeutet ist. In dem in 7 dargestellten Beispiel sind Rippen 27 in das Kraftstofffüllstutzengehäuse 51 eingeformt. Die Push-Push-Verriegelung 10 ist zwischen den Rippen 27 angeordnet. Es ist ein elektrisches Kabel 25 gezeigt, das sich von einem Ende 23 der Push-Push-Verriegelung 10 erstreckt. Das elektrische Kabel 25 kann eine beliebige Anzahl an darin angeordneten zueinander isolierten elektrischen Leitern aufweisen. Zum Beispiel können zwei Leiter den SMA-Aktor 20 mit einer Quelle elektrischer Energie verbinden. Leiter können auch enthalten sein, um Signale von Sensoren in der Push-Push-Verriegelung 10 zu übermitteln. 8 ist eine perspektivische Draufansicht von hinten auf die Baugruppe der sperrenden Push-Push-Verriegelung 10, die in dem in 5 dargestellten Kraftstofffüllstutzengehäuse 51 eingebaut ist.
9 ist eine Perspektivansicht des Beispiels der sperrenden Push-Push-Verriegelung 10, wobei der Rahmen 24 in dem in 5 dargestellten Kraftstofffüllstutzengehäuse 51 eingebaut ist. 10 ist eine Perspektivansicht des Beispiels der sperrenden Push-Push-Verriegelung 10, die in 5 dargestellt ist. Im Gegensatz zu 5 weist die in 10 dargestellte sperrende Push-Push-Verriegelung 10 den Schieber 18 (in dieser Ansicht nicht sichtbar) in dem eingefahrenen Zustand auf, und das Paar von gegenüberliegenden schwenkbaren Schnappern 22 ist geschlossen gezeigt, um den Flanschkopfzapfen 16 festzuhalten.
11A ist eine perspektivische Explosionsansicht des Beispiels der sperrenden Push-Push-Verriegelung 10, die in 10 dargestellt ist, um 180 Grad gedreht. Es ist eine Nockenfeder 40 mit einem ersten Schenkel 41 auf einem Nockenstößelende 42 der Nockenfeder 40 gezeigt. Ein Ankerende 43 ist distal zu dem Nockenstößelende 42. Ein zweiter Schenkel 44 befindet sich auf dem Ankerende 43 der Nockenfeder 40. Eine nachgiebige Brücke 45 verbindet den ersten Schenkel 41 und den zweiten Schenkel 44. Der erste Schenkel 41 ist das Stiftelement 33. Der zweite Schenkel 44 ist an dem Rahmen 24 angebracht. Ein Indexhebel 46 steht von der nachgiebigen Brücke 45 ab. Ein Aktorhebel 47 ist schwenkbar an dem Rahmen 24 angebracht. Der Aktorhebel 47 steht mit dem Indexhebel 46 in funktionellem Kontakt. Der Aktorhebel 47 ist ein Beispiel des vorstehend beschriebenen Eingriffelements 35.
11A zeigt eine Spiralzugfeder 48, die mit dem Aktorhebel 47 und dem Rahmen 24 verbunden ist, um den Aktorhebel 47 mittels des Indexhebels 46 entgegengesetzt zu der nachgiebigen Brücke 45 zu treiben, um das Stiftelement 33 zumindest teilweise aus der geschlossenen Bahn 34 in der Nockenspur 32 herauszuziehen, wodurch der Schieber 18 in dem eingefahrenen Zustand gesperrt wird. Falls sich der Schieber 18 in dem ausgefahrenen Zustand befindet, wenn das Stiftelement 33 zumindest teilweise aus der geschlossenen Bahn 34 herausgezogen wird, ist der Schieber 18 zu dem eingefahrenen Zustand bewegbar, in dem das Stiftelement 33 zurückgehalten wird. In dem auf die Kraftstofffüllstutzenklappe angewendeten Beispiel sperrt, wenn die Kraftstofffüllstutzenklappe offen ist, die Kraftstofffüllstutzenklappe, wenn sie zu der geschlossenen Stellung geschoben wird. Der SMA-Aktor 20 ist mit dem Aktorhebel 47 verbunden, um sich in einem betätigten Zustand zusammenzuziehen, um die Spiralzugfeder 48 zu überwinden und es der nachgiebigen Brücke 45 zu ermöglichen, das Stiftelement 33 in die geschlossene Bahn 34 einrücken zu lassen. Die Spiralzugfeder 48 dient dazu, ein Strecken des SMA-Aktors 20 in einem nicht betätigten Zustand zu veranlassen.
Das Beispiel der in 11A dargestellten sperrenden Push-Push-Verriegelung 10 umfasst weiterhin zwei elektrische Verbinder 36 in elektrischem Kontakt mit dem SMA-Aktor 20, um den SMA-Aktor 20 mit einer betätigenden elektrischen Energiequelle zu verbinden. Wie in 11A dargestellt umfasst der SMA-Aktor 20 zwei SMA-Drähte 49. Die zwei SMA-Drähte 49 sind mechanisch parallel an dem Aktorhebel 47 angebracht. In anderen Beispielen kann eine Anzahl von SMA-Drähten 49 in dem SMA-Aktor 20 in einem Bereich von eins bis zu jeder positiven ganzen Zahl liegen. Die SMA-Drähte 49 können einzelne Litzen sein oder können in einem (nicht gezeigten) Kabel gebündelt sein.
11A stellt einen ersten elektrischen Schalter 61 zum Schließen eines Stromkreises dar, um den SMA-Aktor 20 als Reaktion auf eine Detektion einer Bewegung des Schiebers 18 als Reaktion auf die Betätigungskraft 38 mit der betätigenden elektrischen Energiequelle zu verbinden. Der erste elektrische Schalter 61 ist der Sensor 37 zum Detektieren einer Bewegung des Schiebers 18 als Reaktion auf die vorstehend beschriebene Betätigungskraft 38. In 11A verbindet eine Schubstange 17 den Schieber 18 mechanisch mit dem ersten elektrischen Schalter 61. Wenn die Betätigungskraft 38 angelegt wird, bewegt sich der Schieber in der in 11A dargestellten Seitenausrichtung nach rechts, wodurch auf die Schubstange 17 gedrückt und der erste elektrische Schalter 61 betätigt wird.
11A zeigt einen zweiten elektrischen Schalter 62 zum Detektieren eines Beendens der Betätigung des SMA-Aktors 20. Der zweite elektrische Schalter 62 ist das Erfassungselement 39 zum Detektieren eines Beendens der Betätigung des SMA-Aktors 20, wenn der SMA-Aktor 20 mit der betätigenden elektrischen Energiequelle verbunden ist. Eine dem SMA-Aktor 20 zugeführte elektrische Energie wird als Reaktion darauf, dass der zweite elektrische Schalter 62 das Beenden der Betätigung des SMA-Aktors 20 detektiert, verringert. In einem Beispiel kann die dem SMA-Aktor 20 zugeführte elektrische Energie teilweise verringert werden; in einem anderen Beispiel kann die dem SMA-Aktor 20 zugeführte elektrische Energie vollständig (auf null Watt) reduziert werden. In dem in 11A dargestellten Beispiel detektiert der zweite elektrische Schalter 62 das Beenden der Betätigung des SMA-Aktors 20 durch Detektieren einer Stellung des Aktorhebels 47. Wenn sich der SMA-Aktor 20 zusammenzieht, dreht der Aktorhebel 47 in der in 11A gezeigten Ausrichtung im Uhrzeigersinn. Die Drehung des Aktorhebels 47 bewegt einen Kurbelarm 63 des Aktorhebels 47, um den zweiten elektrischen Schalter 62 zu betätigen.
Weiter unter Bezugnahme auf 11A ist ein gegenüberliegendes Paar der schwenkbaren Schnapper 22 gezeigt. Jeder der schwenkbaren Schnapper 22 ist an dem Schieber 18 drehbar angeordnet, um als Reaktion auf eine relative Bewegung des Schiebers 18 bezüglich des Rahmens 24 zu öffnen und zu schließen. Die schwenkbaren Schnapper 22 dienen zum selektiven Greifen eines Flanschkopfzapfens 16, der fest an einem Gegenstand, zum Beispiel einer Kraftstofffüllstutzenklappe 12 (siehe z. B. 6), angebracht ist. Wie in 11A dargestellt wirken die schwenkbaren Schnapper 22 mit dem Kragen 19 (der Kragen 19 ist ein abnehmbarer Teil des Rahmens 24) zusammen, um die schwenkbaren Schnapper 22 aufeinander zu drehen zu lassen, wenn der Schieber 18 in den Rahmen 24 zurückfährt.
11B ist eine zusammengesetzte Perspektivansicht einiger Komponenten von 11A. Das Stiftelement 33 ist in der geschlossenen Bahn 34 der Nockenspur 32 dargestellt. Eine Wechselwirkung zwischen dem Stiftelement 33 und (nicht gezeigten) Führungsgraten im Boden der Nockenspur 32 führen das Stiftelement 33 durch die geschlossene Bahn 34. Das Stiftelement 33 bleibt mit anderen Worten in einem Teil der Nockenspur 32 hängen, wenn das Stiftelement 33 über die Führungsgrate angehoben wird. Wenn sich der SMA-Aktor 20 in einem betätigten Zustand zusammenzieht, überwindet der Aktorhebel 47 die Spiralzugfeder 48 und dreht, um es der nachgiebigen Brücke 45 zu ermöglichen, den Indexhebel 46 abzusenken, um das Stiftelement 33 in die (nicht gezeigten) Führungsgrate abzusenken, um in die gesamte geschlossene Bahn 34 der Nockenspur 32 einzurücken.
Die SMA-Drähte 49 des SMA-Aktors 20 arbeiten mechanisch parallel, sie sind aber elektrisch in Reihe geschaltet. Somit sind die elektrische Energie und Rückführung an einem festen Punkt angebracht, was die Notwendigkeit eines sich bewegenden Leitungsdrahts eliminiert. Dieser Absatz offenbart Parameter eines Beispiels der Push-Push-Verriegelung 10 der vorliegenden Offenbarung. Die Länge des SMA-Drahts 49 beträgt etwa 76 mm und der Durchmesser beträgt etwa 2,032 mm. In einem Beispiel kann die Betriebsspannung von etwa 9 V–16 V (Volt) reichen. Es versteht sich, dass der Spannungsbereich gegenüber diesem Bereich vergrößert oder verkleinert werden kann. Zum Beispiel kann der Spannungsbereich mit Fahrzeugsystemen mit nominell 24 V und 48 V kompatibel sein. Eine ungefähre Dauer des Zusammenziehens beträgt etwa 0,05 Sekunden. Ein ungefährer Aktordrahthub beträgt 2,28 mm. Ein Schalter kann die Energie an dem Ende des Hubs des Aktordrahts abschalten. An dem SMA-Draht 49 können zunächst in etwa 2 A (Ampere) angelegt werden, gefolgt von einem Abfall auf etwa 0,25 A, wenn der SMA-Draht 49 das Ende des Hubs erreicht. Eine mechanische Spannung an dem SMA-Draht 49 beträgt in etwa 15 ksi (tausend Pound pro Quadratzoll). Die Rückstellzeit beträgt bei Raumtemperatur etwa 2,3 Sekunden.
Ein anderes Beispiel einer sperrenden Push-Push-Verriegelung 10 ist in 12A–12D und 13–19B in verschiedenen Betriebszuständen dargestellt. Der Schieber 18' ist entlang einer Längsachse 64 des Rahmens 24' schiebbar. In dem Rahmen 24' ist senkrecht zur Längsachse 64 ein Schiffchenschlitz 68 ausgebildet. Ein Schiffchen 70 ist in dem Schiffchenschlitz 68 gleitend angeordnet. Das Schiffchen 70 weist ein Stiftelement 33' auf, das sich von dem Schiffchen 70 in die Nockenspur 32' erstreckt. Das Stiftelement 33' erstreckt sich in die Nockenspur 32' und wäre für einen Beobachter mit einem in 12A–19B dargestellten Blickwinkel nicht sichtbar. Herkömmlicherweise wäre das Stiftelement 33' mit einer verdeckten Linie dargestellt. Da die verdeckte Linie aber ein Verdecken eines Teils der Kontur des in 12A–19B gezeigten Stiftelements 33' verursachen würde, ist das Stiftelement 33' in durchgehender Linie gezeigt. An dem Rahmen 24' ist an einem Scharnierende 66 des Rahmens 24' eine Scharnierrolle 65 angeordnet. Um einen Scharnierstift 69 ist eine Sperrklinke 67 schwenkbar angeordnet. In dem in 12A–12D und 13–19B dargestellten Beispiel ist die Sperrklinke 67 das Eingriffelement 35. Die Sperrklinke 67 weist an gegenüberliegenden Seiten des Scharnierstifts 69 ein Klinkenende 71 und ein Absatzende 72 auf. Der Scharnierstift 69 ist durch komplementär bemessene Löcher in der Sperrklinke 67 und der Scharnierrolle 65 angeordnet. Eine Sicherungsfeder 73 dient dazu, die Sperrklinke 67 zu einer Sperrstellung in Kontakt mit dem Schiffchen 70 zu treiben, um selektiv zu verhindern, dass das Stiftelement 33' in den Teil der geschlossenen Bahn 34 einrückt, wodurch der Schieber 18' in dem eingefahrenen Zustand gesperrt wird. Ein SMA-Draht 49 ist an dem Rahmen 24' an einem Schnapperende 74 distal zu dem Scharnierende 66 des Rahmens 24' angebracht. Der SMA-Draht 49 ist um das Absatzende 72 der Sperrklinke 67 geschlungen. Die Sperrklinke 67 kann eine darin ausgebildete Nut 76 aufweisen, um das Festhalten des SMA-Drahts 49 zu unterstützen. Der SMA-Draht 49 dient dazu, ein Drehmoment an der Sperrklinke 67 zu erzeugen, wenn der SMA-Draht 49 betätigt wird. Das von dem SMA-Draht 49 an der Sperrklinke 67 erzeugte Drehmoment ist entgegengesetzt zu der Sicherungsfeder 73 (am besten in 17 ersichtlich).
Bei Betätigung des SMA-Drahts 49 dient der SMA-Draht 49 dazu, die Sicherungsfeder 73 zu überwinden und das Klinkenende 71 anzuheben, um das Schiffchen 70 in dem Schiffchenschlitz 68 ohne Beeinträchtigung durch die Sperrklinke 67 gleiten zu lassen. Dies ermöglicht es dem Stiftelement 33, in die geschlossene Bahn 34 in der Nockenspur 32' einzurücken, um den Schieber 18' als Reaktion auf ein abwechselndes Anlegen und Entfernen der Betätigungskraft an dem Schieber 18' zwischen dem eingefahrenen Zustand und dem ausgefahrenen Zustand wechseln zu lassen. Bei Beenden der Betätigung des SMA-Drahts 49 soll sich der SMA-Draht 49 entspannen und strecken, um die Sperrklinke 67 zu der gesperrten Stellung zurückkehren zu lassen.
Die Push-Push-Verriegelung 10' kann einen elektrischen Verbinder 36' in elektrischem Kontakt mit dem SMA-Draht 49 umfassen, um den SMA-Draht 49 mit einer betätigenden elektrischen Energiequelle (nicht gezeigt) zu verbinden. Ein erster elektrischer Schalter 61' dient zum Schließen eines Stromkreises, um den SMA-Draht 49 als Reaktion auf eine Detektion einer Bewegung des Schiebers 18 als Reaktion auf die Betätigungskraft 38' mit der betätigenden elektrischen Energiequelle zu verbinden. Ein zweiter elektrischer Schalter 62' kann enthalten sein, um ein Beenden der Betätigung des SMA-Drahts 49 zu detektieren. Eine dem SMA-Draht 49 zugeführte elektrische Energie kann als Reaktion darauf, dass der zweite elektrische Schalter 62' das Beenden der Betätigung des SMA-Drahts 49 detektiert, verringert werden. Wenn sich der SMA-Draht 49 zusammenzieht, dreht die Sperrklinke 67 in der in 14 gezeigten Ausrichtung gegen den Uhrzeigersinn. Die Drehung der Sperrklinke 67 kann genutzt werden, um den zweiten elektrischen Schalter 62' zu betätigen (in 17 am besten ersichtlich).
In einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung ermöglicht der SMA-Draht 49 vorübergehend ein Öffnen einer Kraftstofffüllstutzenklappe 12. Wenn das Auto unversperrt ist, bleibt ein Kreis eingeschaltet, der Energie zu der Push-Push-Verriegelung 10' an einem Kraftstofffüllstutzenklappenkreis liefert. Es wird keine elektrische Energie genutzt, bis die Kraftstofffüllstutzenklappe 12 hin zum Inneren der Fahrzeugkarosserie bewegt wird. Wenn die Kraftstofffüllstutzenklappe 12 hin zum Inneren der Fahrzeugkarosserie bewegt wird, wird der erste elektrische Schalter 61' geschlossen, was elektrische Energie zu dem Aktor fließen lässt, was ein Öffnen der Kraftstofffüllstutzenklappe 12 zulässt. Es können zusätzliche Schalter oder ähnliche Stromsteuerungsvorrichtungen genutzt werden, um die Energie zu dem SMA-Draht 49 zu modulieren, wenn er sich über einen längeren Zeitraum in dem betätigten Zustand befindet. Wenn das Auto versperrt ist, kann der Kraftstofffüllstutzenklappenkreis abgeschaltet werden und die Kraftstofffüllstutzenklappe kann versperrt bleiben. Das Beispiel kann einen einzigen SMA-Draht 49 umfassen, wenngleich viele Drähte oder andere SMA-Aktorarchitekturen verwendet werden könnten, wie etwa eine wendelförmige Spule, ein Rohr, ein Band, eine Platte, etc.
Ferner könnten zwei SMA-Aktoren zusammen verwendet werden, einer zum Antreiben der Sperrklinke 67 zu einer ersten Stellung (z. B. einem gesperrten Zustand) und einer zum Antreiben der Sperrklinke 67 zu einer zweiten Stellung (z. B. einem nicht gesperrten Zustand). Diese Betätigungsarchitektur könnte weiterhin eine Übertotpunktfeder umfassen, die die Sperrklinke 67 in einem der zwei Zustände halten kann, was ihr eine bistabile Leistung verleiht.
Die Push-Push-Verriegelung mit bistabiler Leistung weist mit anderen Worten einen zweiten SMA-Aktor auf, um das Eingriffelement 35 selektiv zu veranlassen, das Stiftelement 33 selektiv in die geschlossene Bahn 34 einrücken zu lassen. Eine Übertotpunktfeder, die die Sicherungsfeder 73 sein kann, ist mit dem Eingriffelement 35 funktionell verbunden. Als Reaktion auf das Wechseln des Eingriffelements 25 in eine erste Stellung, die dem Verhindern eines Einrückens des Stiftelements 33 in die geschlossene Bahn 34 entspricht, dient die Übertotpunktfeder dazu, das Eingriffelement 35 ohne Anlegen von Energie an dem SMA-Aktor 20 in der ersten Stellung zu halten, bis der zweite SMA-Aktor 20 das Eingriffelement 35 veranlasst, in eine zweite Stellung zu wechseln, die dem Einrückenlassen des Stiftelements 33 in die geschlossene Bahn 34 entspricht. Als Reaktion auf das Wechseln des Eingriffelements 35 in die zweite Stellung, die dem Einrückenlassen des Stiftelements 33 in die geschlossene Bahn 34 entspricht, dient die Übertotpunktfeder ferner dazu, das Eingriffelement 35 ohne Anlegen von Energie an dem zweiten SMA-Aktor in der zweiten Stellung zu halten, bis der SMA-Aktor 20 das Eingriffelement veranlasst, in die erste Stellung zu wechseln, die dem Verhindern des Einrückens des Stiftelements 33 in die geschlossene Bahn entspricht.
Weiter unter Bezugnahme auf 12A–19B ist ein gegenüberliegendes Paar der schwenkbaren Schnapper 22' gezeigt. Jeder der schwenkbaren Schnapper 22' ist an dem Schieber 18' drehbar angeordnet, um als Reaktion auf eine relative Bewegung des Schiebers 18' bezüglich des Rahmens 24' zu öffnen und zu schließen. Der Rahmen 24' kann ähnlich der Anbringung des Rahmens 24 in dem Füllstutzengehäuse 51, was in 9 dargestellt ist, an einem Kraftstofffüllstutzengehäuse 51 angebracht sein. Die schwenkbaren Schnapper 22' dienen zum selektiven Greifen eines Flanschkopfzapfens 16, der fest an einem Gegenstand, zum Beispiel einer Kraftstofffüllstutzenklappe 12 (siehe z. B. 12A), angebracht ist. Die schwenkbaren Schnapper 22' wirken mit dem Rahmen 24' zusammen, um die schwenkbaren Schnapper 22 aufeinander zu drehen zu lassen, wenn der Schieber 18' zurück in den Rahmen 24' fährt.
In dem Beispiel der Push-Push-Verriegelung 10', das in 19B gezeigt ist, kann ein elastisches Element 77 mechanisch in Reihe mit dem Schieber 18'' angeordnet sein, um eine Überlastkraft 38' zu absorbieren, die größer als die an dem Schieber 18'' angelegte Betätigungskraft 38 ist. Ein solcher nachgiebiger Schieber 18'' macht die Push-Push-Verriegelung 10' robuster. In manchen Beispielen der Push-Push-Verriegelung 10' wird, wenn der Flanschkopfzapfen 16 geschoben oder gezogen wird, während sich die Push-Push-Verriegelung 10' in einem gesperrten Zustand befindet (z. B. befindet sich die Sperrklinke 67 in der gesperrten Stellung), an einigen der feinen Merkmale des Stiftelements 33' und der Nockenspur 32' sowie anderen Komponenten der Push-Push-Verriegelung 10' mechanische Spannung angelegt. Durch Integrieren eines elastischen Elements in Reihe mit dem Schieber 18'' wird der Schieber 18'' zu einer Zugentlastung, um einige der vorstehend beschriebenen feineren Merkmale zu schützen. In einem Beispiel kann ein Federmuster 78 das elastische Element 77 sein, das in den Schieber 18'' integriert ist.
12A stellt die Kraftstofffüllstutzenklappe 12 in einem eingerasteten Zustand geschlossen gehalten dar. Der Flanschkopfzapfen 16 ist in Eingriff mit gegenüberliegenden schwenkbaren Schnappern 22 gezeigt. 12B zeigt die Push-Push-Verriegelung 10 in dem gleichen funktionellen Zustand, wie in 12A dargestellt, nur dass die Kraftstofffüllstutzenklappe 12 und der Flanschkopfzapfen 16 nicht gezeigt sind. 12B stellt ein rechteckförmiges Schiffchen 70 mit einem Stiftelement 33, das von einer Mitte des Schiffchens 70 absteht, dar. Das Stiftelement 33' gleitet in der Nockenspur 32', die in dem Schieber 18' ausgebildet ist. In der in 12B dargestellten Blattausrichtung bewegt sich das Schiffchen 70 nach oben und unten und der Schieber 18' bewegt sich nach links und rechts. Die Sperrklinke 67 blockiert das Schiffchen wählbar und verhindert ein Auf- und Abbewegen des Schiffchens 70. Wenn sich das Schiffchen 70 nicht auf und ab bewegen kann, treten die Nockenspur und das Stiftelement 33' in Eingriff und verhindern im Wesentlichen ein Bewegen des Schiebers 18'. 13 zeigt die Sperrklinke 67 in einem blockierenden oder gesperrten Zustand. 14 zeigt die Sperrklinke 67 in einem entsperrten Zustand. 12C stellt die Push-Push-Verriegelung 10' mit dem Schieber 18' in dem ausgefahrenen Zustand dar. Wenn sich der Schieber 18' in dem ausgefahrenen Zustand befindet, sind die schwenkbaren Schnapper 22 offen wie ein offenes Maul. In 12D sind Kontakte für den ersten elektrischen Schalter 61' dargestellt. Wenn eine Kraft ausreichender Größenordnung an dem Schieber 18' angelegt wird, wird das nachgiebige Element 30 überwunden und die Kontakte schließen einen Stromkreis, der mit dem SMA-Aktor 20 in elektrischer Verbindung steht. Das Drücken auf die Klappe schließt mit anderen Worten den ersten elektrischen Schalter 61', um dem SMA-Aktor 20 elektrische Energie zu liefern. In dem in 13 und 14 dargestellten Beispiel zieht sich der SMA-Draht 49 als Reaktion auf das Anlegen von Energie durch Schließen des Schalters zusammen. Wenn sich der SMA-Draht 49 zusammenzieht, schwenkt die Sperrklinke 67 um den Scharnierstift 69 und die Push-Push-Verriegelung 10 ermöglicht ein im Wesentlichen sofortiges Öffnen der Kraftstofffüllstutzenklappe 12. Zum Beispiel kann die Push-Push-Verriegelung 10' ein Öffnen der Kraftstofffüllstutzenklappe in weniger als 1 Sekunde ermöglichen. In einem anderen Beispiel kann die Push-Push-Verriegelung 10' ein Öffnen der Kraftstofffüllstutzenklappe in weniger als 0,1 Sekunden ermöglichen. Der SMA-Aktor 20 beeinflusst nicht das Einrasten der Klappe in den geschlossenen Zustand; daher gibt es beim Schließen der Push-Push-Verriegelung 10' keine Verzögerung. Die tatsächliche Zeit zum ”Sperren” der Push-Push-Verriegelung durch den SMA-Aktor 20, der sich in die entspannte Stellung bewegt, kann weniger als etwa 2 Sekunden betragen. Das Wirken des SMA-Aktors ist im Wesentlichen lautlos.
15 ist eine halbschematische Seitenansicht des Beispiels der in 14 gezeigten sperrenden Push-Push-Verriegelung, dargestellt in einem eingerasteten Zustand. Die schwenkbaren Schnapper 22 sind geschlossen und lassen den Flanschkopfzapfen 16 einrasten. Das nachgiebige Element 30 treibt die Nockenspur 32' an einer Kerbe 95 in Eingriff mit dem Stiftelement 33'. Das nachgiebige Element 30 ist schematisch als Zugfeder dargestellt, die an dem Rahmen 24 angebracht ist und den Schieber 18' in der Blattausrichtung nach rechts treibt. Die Push-Push-Verriegelung 10' kann im eingerasteten Zustand gesperrt oder nicht gesperrt sein.
16 ist eine halbschematische Seitenansicht des in 14 gezeigten Beispiels der sperrenden Push-Push-Verriegelung 10', dargestellt in einem gesperrten und eingerasteten Zustand. Die schwenkbaren Schnapper 22' sind geschlossen und lassen den Flanschkopfzapfen 16 einrasten. Das nachgiebige Element 30 treibt die Nockenspur 32' an der Kerbe 95 in Eingriff mit dem Stiftelement 33'. 16 ist zusammen mit 17 zu betrachten, um zu vermitteln, dass die Sperrklinke 67 die Bewegung des Schiffchens 70 blockiert, wodurch die Push-Push-Verriegelung 10' in den gesperrten Zustand gebracht wird.
18A ist eine halbschematische Seitenansicht des Beispiels der sperrenden Push-Push-Verriegelung 10', die in 16 in dem gesperrten und eingerasteten Zustand mit festgehaltenem Flanschkopfzapfen 16 gezeigt ist, wobei aber keine Last an der Push-Push-Verriegelung 10' angelegt ist. Zu beachten ist, dass es zwischen dem Flanschkopfzapfen 16 und einem Teil der Push-Push-Verriegelung 10 keinen Kontakt gibt. Das nachgiebige Element 30 treibt die Nockenspur 32' an der Kerbe 95 in Eingriff mit dem Stiftelement 33'.
18B ist eine halbschematische Seitenansicht des Beispiels der in 18A gezeigten sperrenden Push-Push-Verriegelung in dem gesperrten und eingerasteten Zustand, wobei der Flanschkopfzapfen 16 eine Schiebekraft ausübt. Der Schieber 18' hat sich leicht nach links bewegt und die Nockenspur 32' berührt das Stiftelement 33' an dem Grat 96. Der Berührungswinkel zwischen der Nockenspur 32' und dem Stiftelement 33' in 18B treibt das Schiffchen 70 nach unten, wenn die Betätigungskraft von dem Flanschkopfzapfen 16 den Schieber 18' nach links treibt. Da die Sperrklinke 67 ein Bewegen des Schiffchens 70 nach unten blockiert, treten das Stiftelement 33' und die Nockenspur 32' an der Kerbe 95 erneut in Eingriff, wenn die Betätigungskraft 38 des Flanschkopfzapfens 16 entfernt wird.
19A ist eine halbschematische Seitenansicht des in 16 gezeigten Beispiels der sperrenden Push-Push-Verriegelung in dem gesperrten und eingerasteten Zustand mit festgehaltenem Flanschkopfzapfen 16, wobei aber keine Last an der Push-Push-Verriegelung 10' angelegt ist. 19A dient zum Vergleich mit 19B. In 19B ist der Flanschkopfzapfen 16 dargestellt, wie er eine Zugkraft anlegt. Zu beachten ist die Berührung zwischen dem Flanschkopfzapfen 16 und den schwenkbaren Schnappern 22' an den Punkten 97. Das elastische Element 77 ermöglicht ein Strecken des Schiebers 18'', um zu verhindern, dass das Stiftelement 33' oder die Nockenspur 32' mechanisch überlastet wird.
Weitere Beispiele können eine Dichtung in den Rahmen integrieren. Auf einer Leiterplatte (PCB) können Schalter integriert werden. In den Rahmen kann ein elektrischer Verbinder integriert werden. Verschiedene Teile in den hierin beschriebenen Beispielen können kombiniert werden. An den Schieber können Stielmerkmale angefügt werden. Beispiele der Push-Push-Verriegelung können bei Ausrasten klicken, um eine akustische und taktile Rückmeldung zu bieten.
Die Betätigung der SMA-angelenkten Merkmale der vorliegenden Offenbarung kann mittels einer Reihe von Systemen und Verfahren ausgelöst werden. Einige Beispiele für die Betätigung können folgende umfassen: 1) eine dedizierte Taste, einen Schalter oder eine andere Nutzerschnittstelle in einem Fahrzeug, die/der das Merkmal durch direkte Eingabe des Bedieners auslöst; 2) Beweglichkeit, die durch ein Befehlssignal von einer Steuereinrichtung ausgelöst wird, welche die Verriegelung als Reaktion auf andere innere oder äußere Bedingungen auslöst (z. B. als Reaktion auf Gangwahl, wie etwa der Bedingung ”Parken”); 3) Beweglichkeit, die durch ein Befehlssignal von einer Steuereinrichtung ausgelöst wird, die die Verriegelung und andere Merkmale in Verbindung mit einem anderen Merkmal aktiviert (z. B. gleichzeitiges Entsperren von Türen und der Kraftstofffüllstutzenklappe); 4) Auslösen mittels einer Fernbedienung (z. B. als Reaktion auf Eingabe zu einem Schlüsselanhänger oder Smart-Telefon); und 5) internes Auslösen beruhend auf einem Fahrzeuggesamtzustand (z. B. nicht versperrt) in Verbindung mit einer Nutzereingabe (z. B. drückt ein Fahrer auf die Kraftstofffüllstutzenklappe).
In den Beispielen der vorliegenden Offenbarung kann eine Steuerelektronik für die Push-Push-Verriegelung 10 klein genug sein, um mit minimaler Auswirkung direkt in das Vorrichtungspaket integriert zu werden. Dieses Integrieren kann es Beispielen der Push-Push-Verriegelung 10 mit einer PCB ermöglichen, mit gerade nur zwei Eingangsleitungen voll funktionsfähig zu sein. Zusätzliche PCB-Merkmale können Eingabeflexibilität, zum Beispiel durch Bestücken oder nicht Bestücken von Teilen der PCB, umfassen, was einen großen Bereich von elektrischen Eingaben zum Betreiben der Push-Push-Verriegelung 10 ermöglichen würde.
In einem Beispiel der vorliegenden Offenbarung kann die Push-Push-Verriegelung 10' zwei Eingaben aufnehmen, um den SMA-Aktor 20 zu betätigen. Eine erste Eingabe kann ein elektrisches Signal zu einer (nicht gezeigten) integrierten PCB sein, die an dem Rahmen 24 befestigt ist. Das elektrische Signal kann sich entweder in einem gesperrten oder nicht gesperrten logischen Zustand befinden. In einem Beispiel kann die erste Eingabe auf einer erfassten Bedingung beruhen. Zum Beispiel kann die erste Eingabe auf einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs beruhen. Bei einer Ofentüranwendung kann die erste Eingabe auf einer Temperatur des Ofens beruhen. Die zweite Eingabe kann mechanisch sein. Wenn der Bediener auf einen Gegenstand drückt, der an dem Flanschkopfzapfen 16 angebracht ist, kann ein Sensor oder Schalter ein Signal ”Drücken” zu der PCB senden. Wenn das Signal ”Drücken” erhalten wird, während sich die PCB-Logik in dem nicht gesperrten Zustand befindet, wird ein elektrischer Strom durch den SMA-Aktor 20 geschickt, um das Eingriffelement zu veranlassen, den Schieber 18' selektiv zu entsperren. Diese duale Eingabe kann die Push-Push-Verriegelung 10' in einem gesperrten oder nicht gesperrten Zustand sitzen lassen, ohne Leistung zum Entsperren des Schiebers 18' abzuziehen, bis die Freigabe der Push-Push-Verriegelung 10' gefordert wird.
20–22 stellen ein Beispiel einer Push-Push-Verriegelung 10'' dar, bei der der Push-Push-Mechanismus mit drehenden Nocken arbeitet. Die Push-Push-Verriegelung 10'' umfasst einen Push-Push-Mechanismus 50', um als Reaktion auf abwechselndes Anlegen und Entfernen einer Betätigungskraft 38 an dem Push-Push-Mechanismus 50' entlang einer Drehachse 60 des Push-Push-Mechanismus 50' zwischen einem eingefahrenen Zustand und einem ausgefahrenen Zustand zu wechseln. Ein Aktorhebel 47' ist an dem Push-Push-Mechanismus 50' angebracht, um den Push-Push-Mechanismus 50' bei einer wählbaren Betätigung eines an dem Aktorhebel 47' angebrachten SMA-Aktors 20' drehen zu lassen. Ein nachgiebiges Element 30 dient zum Treiben des Push-Push-Mechanismus 50' hin zum ausgefahrenen Zustand. An einem Einrastende 80 des Push-Push-Mechanismus 50' ist ein Keilflansch 79 angeordnet. Der Keilflansch 79 ist komplementär zu einem Eingriffhaken 81, der an einem Schließblech 82 angeordnet ist, um einen gesperrten Drehzustand und einen entsperrten Drehzustand zu haben. Die wählbare Betätigung des SMA-Aktors 20' lässt den Push-Push-Mechanismus 50' zu dem entsperrten Drehzustand drehen. Eine Sicherungsfeder 73' versetzt den Push-Push-Mechanismus 50' in Drehung zu dem gesperrten Drehzustand und führt den SMA-Aktor 20' zu einem nicht betätigten Zustand zurück, wenn die wählbare Betätigung des SMA-Aktors 20' selektiv beendet wird.
23 ist eine Perspektivansicht eines Beispiels einer SMA-betätigten Verriegelung nach der vorliegenden Offenbarung. Es wird ein einrastendes Scharnierverschlusssystem 90 gezeigt, das einen Kunststoffkörper 83 umfasst, der eine Öffnung 84 ausbildet. Ein Verschluss 85 dient zum wählbaren Verdecken der Öffnung 84. Ein Scharnier 55' dient zum schwenkbaren Festhalten des Verschlusses 85. Eine freitragende Verriegelung 86 ist integral mit dem Kunststoffkörper 83 geformt. An dem Verschluss 85 ist ein Schnapper 87 angebracht, um mit der freitragenden Verriegelung 86 zu greifen und den Verschluss 85 wählbar in einem geschlossenen Zustand zu halten. Ein SMA-Aktor 20'' ist an der freitragenden Verriegelung 86 angebracht, um die freitragende Verriegelung 86 von dem Schnapper 87 zu lösen, wenn der SMA-Aktor 20'' betätigt wird. In dem System ist eine Benutzerschnittstelle 88 enthalten, um selektiv ein elektronisches Befehlssignal zu bewirken, um den SMA-Aktor 20'' zu betätigen. Eine (nicht gezeigte) Stromquelle ist mit dem SMA-Aktor 20'' elektrisch zu verbinden, um elektrischen Strom durch den SMA-Aktor 20'' fließen zu lassen und den SMA-Aktor 20'' als Reaktion auf das elektronische Befehlssignal zum Betätigen des SMA-Aktors 20'' zu betätigen. Eine geformte Feder 89 dient dazu, den Verschluss 85 in Drehung um das Scharnier 55' weg von dem geschlossenen Zustand hin zu einem offenen Zustand zu versetzen. Eine Fase 91 an der freitragenden Verriegelung 86 bewirkt ein Biegen der freitragenden Verriegelung 86, um den Schnapper 87 aufzunehmen, wenn der Verschluss 85 aus dem offenen Zustand in den geschlossenen Zustand gezwungen wird. Bei einem Beispiel des einrastenden Scharnierverschlusssystems 90 der vorliegenden Offenbarung kann der Verschluss 85 eine Kraftstofffüllstutzenklappe 12' sein, der Kunststoffkörper 83 kann ein Kraftstofffüllstutzengehäuse 51' sein und die Bedienerschnittstelle 88 kann ein elektrischer Freigabeknopf 92 der Kraftstofffüllstutzenklappe sein, der in einem Fahrgastraum 93 eines Fahrzeugs 94 angeordnet ist.
24A–24B sind schematische Ansichten, um Maße für Federberechnungen festzulegen, die bei dem Beispiel der in 23 dargestellten SMA-betätigten Verriegelung verwendet werden. S = (L³/3) × (F/(E × I)) Gl.1: wobei:

S = Verdrängung am Ende = 6 mm;
L = Länge des Trägers = 40 mm;
E = Elastizitätsmodul = 3236,73 Mpa;
I = Trägheitsmoment = 0,083 b × h³; und
b = 2 mm;
h = 5 mm.

Lösen von Gl. 1 für F ergibt: F = Kraft zum Biegen des Trägers = 19 N.
Es versteht sich, dass die hierin vorgesehenen Bereiche den genannten Bereich und einen beliebigen Wert oder Unterbereich in dem genannten Bereich umfassen. Zum Beispiel sollte ein Bereich von etwa 9 V bis etwa 16 V so ausgelegt werden, dass er nicht nur die explizit genannten Grenzwerte von etwa 9 V bis etwa 16 V umfasst, sondern auch einzelne Werte wie etwa 10 V, 10,5 V, 15 V, etc. und Unterbereiche wie von etwa 10 V bis etwa 11 V; von etwa 9,8 V bis etwa 15,2 V etc. umfasst. Wenn ”etwa” genutzt wird, um einen Wert zu beschreiben, soll dies weiterhin geringfügige Schwankungen (bis zu +/–10%) von dem genannten Wert einschließen.
Beim Beschreiben und Beanspruchen der hierin offenbarten Beispiele umfassen die Singularformen ”ein”, ”eine”, ”einer” sowie ”der”, ”die”, ”das” Pluralbezeichnungen, sofern der Zusammenhang nicht klar das Gegenteil vorgibt.
Es versteht sich, dass die Begriffe ”verbinden/verbunden/Verbindung” und/oder dergleichen hierin breit gefasst sind, um eine Vielzahl von abweichenden verbundenen Anordnungen und Montagemethoden einzuschließen. Diese Anordnungen und Methoden umfassen die (1) direkte Verbindung zwischen einer Komponente und einer anderen Komponente ohne dazwischen tretende Komponenten; und (2) die Verbindung einer Komponente und einer anderen Komponente mit einer oder mehreren Komponenten dazwischen, vorausgesetzt, dass die eine Komponente, die mit der anderen Komponente ”verbunden wird”, irgendwie in funktioneller Verbindung mit der anderen Komponente steht (trotz des Vorhandenseins von einer oder mehreren zusätzlichen Komponenten dazwischen), sind aber nicht darauf beschränkt.
In der gesamten Beschreibung bedeutet weiterhin der Verweis auf ”ein Beispiel”, ”ein anderes Beispiel” usw., dass ein bestimmtes Element (z. B. Merkmal, Struktur und/oder Eigenschaft), das in Verbindung mit dem Beispiel beschrieben ist, in mindestens einem hierin beschriebenen Beispiel enthalten ist und in anderen Beispielen enthalten sein kann, aber nicht muss. Ferner versteht sich, dass die beschriebenen Elemente für ein Beispiel in jeder geeigneten Weise in den verschiedenen Beispielen kombiniert werden können, sofern der Zusammenhang nicht eindeutig etwas anderes besagt.
Während mehrere Beispiele näher beschrieben wurden, wird der Fachmann auf dem Gebiet erkennen, dass die offenbarten Beispiele abgewandelt werden können. Daher ist die vorstehende Beschreibung als nicht einschränkend zu betrachten.

Claims

Push-Push-Verriegelung, umfassend: einen Rahmen; einen gleitend an dem Rahmen angeordneten Schieber; ein nachgiebiges Element, um den Schieber hin zu einem ausgefahrenen Zustand zu treiben; eine Nockenspur, die durch den Schieber oder den Rahmen ausgebildet ist; ein Stiftelement, das mit dem Rahmen oder dem Schieber verbunden ist, wobei das Stiftelement dazu dient, wählbar in eine geschlossene Bahn in der Nockenspur einzurücken, um den Schieber als Reaktion auf abwechselndes Anlegen und Entfernen einer Betätigungskraft an dem Schieber zwischen einem eingefahrenen Zustand und dem ausgefahrenen Zustand wechseln zu lassen; ein an dem Rahmen angeordnetes Eingriffelement, um selektiv ein Einrücken des Stiftelements in einen Teil der geschlossenen Bahn zu verhindern, wodurch der Schieber in dem eingefahrenen Zustand gesperrt wird; einen schwenkbaren Schnapper, der an dem Schieber drehbar angeordnet ist, um in dem ausgefahrenen Zustand zu öffnen und in dem eingefahrenen Zustand zu schließen; und einen Formgedächtnislegierungs(SMA)-Aktor, um das Eingriffelement selektiv zu veranlassen, ein Einrücken des Stiftelements in die geschlossene Bahn selektiv zu verhindern.
Push-Push-Verriegelung nach Anspruch 1, welche weiterhin umfasst: einen elektrischen Verbinder in elektrischem Kontakt mit dem SMA-Aktor, um den SMA-Aktor mit einer betätigenden elektrischen Energiequelle zu verbinden; einen Sensor, um eine Bewegung des Schiebers als Reaktion auf die Betätigungskraft zu detektieren, wobei der SMA-Aktor als Reaktion auf eine Detektion der Bewegung des Schiebers als Reaktion auf die Betätigungskraft mit der betätigenden elektrischen Energiequelle verbunden wird; und ein Erfassungselement, um ein Beenden der Betätigung des SMA-Aktors zu detektieren, wobei eine dem SMA-Aktor zugeführter elektrische Energie als Reaktion auf das Detektieren des Beendens der Betätigung des SMA-Aktors durch das Erfassungselement verringert wird.
Push-Push-Verriegelung nach Anspruch 1, wobei: der schwenkbare Schnapper drehbar an dem Schieber angeordnet ist, um als Reaktion auf eine relative Bewegung des Schiebers bezüglich des Rahmens zu öffnen und zu schließen, wobei der schwenkbare Schnapper dazu dient, selektiv einen Flanschkopfzapfen zu fassen, der fest an einem Gegenstand angebracht ist; und der Rahmen an einem Kraftstofffüllstutzengehäuse angebracht ist und der Flanschkopfzapfen an einer Kraftstofffüllstutzenklappe angebracht ist.
Push-Push-Verriegelung nach Anspruch 1, welche weiterhin umfasst: eine Nockenfeder mit: einem ersten Schenkel an einem Nockenstößelende der Nockenfeder; einem Ankerende distal zu dem Nockenstößelende; einem zweiten Schenkel an dem Ankerende; und einer nachgiebigen Brücke, die den ersten Schenkel und den zweiten Schenkel verbindet, wobei der erste Schenkel das Stiftelements ist und der zweite Schenkel an dem Rahmen angebracht ist; einen Indexhebel, der von der nachgiebigen Brücke absteht; einen Aktorhebel, der schwenkbar an dem Rahmen angebracht ist, wobei der Aktorhebel mit dem Indexhebel in funktionellem Kontakt steht, wobei der Aktorhebel das Eingriffelement ist; und eine Zugfeder, die mit dem Aktorhebel und dem Rahmen verbunden ist, um den Aktorhebel mittels des Indexhebels entgegengesetzt zu der nachgiebigen Brücke zu treiben, um das Stiftelement aus der geschlossenen Bahn in der Nockenspur herauszuziehen, wodurch der Schieber in dem eingefahrenen Zustand gesperrt wird; wobei der SMA-Aktor mit dem Aktorhebel verbunden ist, um sich in einem betätigten Zustand zusammenzuziehen, um die Zugfeder zu überwinden und es der nachgiebigen Brücke zu ermöglichen, das Stiftelement in die geschlossene Bahn einrücken zu lassen, und wobei die Zugfeder dazu dient, den SMA-Aktor zu veranlassen, sich in einem unbetätigten Zustand zu strecken.
Push-Push-Verriegelung nach Anspruch 4, welche weiterhin umfasst: einen elektrischen Verbinder in elektrischem Kontakt mit dem SMA-Aktor, um den SMA-Aktor mit einer betätigenden elektrischen Energiequelle zu verbinden; einen ersten elektrischen Schalter, um einen Stromkreis zu schließen, um den SMA-Aktor als Reaktion auf eine Detektion einer Bewegung des Schiebers als Reaktion auf die Betätigungskraft mit der betätigenden elektrischen Energiequelle zu verbinden; und einen zweiten elektrischen Schalter, um ein Beenden der Betätigung des SMA-Aktors zu detektieren, wobei eine dem SMA-Aktor zugeführte elektrische Energie als Reaktion auf das Detektieren des Beendens der Betätigung des SMA-Aktors durch den zweiten elektrischen Schalter verringert wird; wobei der schwenkbare Schnapper drehbar an dem Schieber angeordnet ist, um als Reaktion auf eine relative Bewegung des Schiebers bezüglich des Rahmens zu öffnen und zu schließen, wobei der schwenkbare Schnapper dazu dient, selektiv einen Flanschkopfzapfen zu fassen, der fest an einem Gegenstand angebracht ist; und wobei der Rahmen an einem Kraftstofffüllstutzengehäuse angebracht ist und der Flanschkopfzapfen an einer Kraftstofffüllstutzenklappe angebracht ist.
Push-Push-Verriegelung nach Anspruch 1, wobei: der Schieber entlang einer Längsachse des Rahmens schiebbar ist; in dem Rahmen senkrecht zu der Längsachse ein Schiffchenschlitz ausgebildet ist; in dem Schiffchenschlitz ein Schiffchen gleitend angeordnet ist, wobei das Schiffchen das Stiftelement von dem Schiffchen in die Nockenspur ragend aufweist; an dem Rahmen an einem Scharnierende des Rahmens eine Scharnierrolle angeordnet ist; um einen Scharnierstift eine Sperrklinke schwenkbar angeordnet ist; die Sperrklinke das Eingriffelement ist; die Sperrklinke an gegenüberliegenden Seiten des Scharnierstifts ein Klinkenende und ein Absatzende aufweist; der Scharnierstift durch die Sperrklinke und die Scharnierrolle angeordnet ist; eine Sicherungsfeder dazu dient, die Sperrklinke zu einer gesperrten Stellung in Kontakt mit dem Schiffchen zu drücken, um selektiv zu verhindern, dass das Stiftelement in den Teil der geschlossenen Bahn einrückt, wodurch der Schieber in dem eingefahrenen Zustand gesperrt wird; ein SMA-Draht an dem Rahmen an einem Schnapperende distal zu dem Scharnierende angebracht ist; der SMA-Draht um das Absatzende der Sperrklinke geschlungen ist; der SMA-Draht dazu dient, ein Drehmoment an der Sperrklinke zu erzeugen, wenn der SMA-Draht betätigt wird; das Drehmoment an der Sperrklinke entgegengesetzt zu der Sicherungsfeder ist, bei Betätigung des SMA-Drahts der SMA-Draht dazu dient, die Sicherungsfeder zu überwinden und das Klinkenende anzuheben, um es dem Schiffchen zu ermöglichen, ohne Beeinträchtigung durch die Sperrklinke in dem Schiffchenschlitz zu gleiten, und um es dadurch dem Stiftelement zu ermöglichen, in die geschlossene Bahn in der Nockenspur einzurücken, um den Schieber als Reaktion auf ein abwechselndes Anlagen und Entfernen der Betätigungskraft an dem Schieber zwischen dem eingefahrenen Zustand und dem ausgefahrenen Zustand wechseln zu lassen; und bei Beenden der Betätigung des SMA-Drahts sich der SMA-Draht entspannen und strecken soll, um die Sperrklinke zu der gesperrten Stellung zurückkehren zu lassen.
Push-Push-Verriegelung nach Anspruch 6, welche weiterhin umfasst: einen elektrischen Verbinder in elektrischem Kontakt mit dem SMA-Draht, um den SMA-Draht mit einer betätigenden elektrischen Energiequelle zu verbinden; einen ersten elektrischen Schalter, um einen Stromkreis zu schließen, um den SMA-Draht als Reaktion auf eine Detektion einer Bewegung des Schiebers als Reaktion auf die Betätigungskraft mit der betätigenden elektrischen Energiequelle zu verbinden; und einen zweiten elektrischen Schalter, um ein Beenden der Betätigung des SMA-Drahts zu detektieren, wobei eine dem SMA-Draht zugeführte elektrische Energie als Reaktion auf das Detektieren des Beendens der Betätigung des SMA-Drahts durch den zweiten elektrischen Schalter verringert wird.
Push-Push-Verriegelung nach Anspruch 6, welche weiterhin umfasst: einen SMA-Kraftgenerator, der funktionell an dem Schieber angebracht ist, um die Betätigungskraft wählbar an dem Schieber zu bewirken; ein elastisches Element, das mechanisch in Reihe mit dem Schieber angeordnet ist, um eine Überlastkraft zu absorbieren, die größer als die an dem Schieber angelegte Betätigungskraft ist.
Push-Push-Verriegelung nach Anspruch 6, wobei der schwenkbare Schnapper drehbar an dem Schieber angeordnet ist, um als Reaktion auf eine relative Bewegung des Schiebers bezüglich des Rahmens zu öffnen und zu schließen, wobei der schwenkbare Schnapper dazu dient, selektiv einen Flanschkopfzapfen zu fassen, der fest an einem Gegenstand angebracht ist; und wobei der Rahmen an einem Kraftstofffüllstutzengehäuse angebracht ist und der Flanschkopfzapfen an einer Kraftstofffüllstutzenklappe angebracht ist.
Push-Push-Verriegelung nach Anspruch 1, welche weiterhin umfasst: einen anderen SMA-Aktor, um das Eingriffelement selektiv zu veranlassen, das Stiftelement selektiv in die geschlossene Bahn einrücken zu lassen; und eine Übertotpunktfeder, die funktionell mit dem Eingriffelement verbunden ist, wobei: als Reaktion auf das Wechseln des Eingriffelements in eine erste Stellung, die dem Verhindern eines Einrückens des Stiftelements in die geschlossene Bahn entspricht, die Übertotpunktfeder dazu dient, das Eingriffelement ohne Anlegen von Energie an dem SMA-Aktor in der ersten Stellung zu halten, bis der andere SMA-Aktor das Eingriffelement veranlasst, in eine zweite Stellung zu wechseln, die dem Einrückenlassen des Stiftelements in die geschlossene Bahn entspricht; und als Reaktion auf das Wechseln des Eingriffelements in die zweite Stellung, die dem Zulassen eines Einrückens des Stiftelements in die geschlossene Bahn entspricht, die Übertotpunktfeder dazu dient, das Eingriffelement ohne Anlegen von Energie an dem anderen SMA-Aktor in der zweiten Stellung zu halten, bis der SMA-Aktor das Eingriffelement veranlasst, in die erste Stellung zu wechseln, die dem Verhindern des Einrückens des Stiftelements in die geschlossene Bahn entspricht.
Versperrbare Push-Push-Verriegelung, umfassend: einen Push-Push-Mechanismus, um als Reaktion auf ein wechselndes Anlegen und Entfernen einer Betätigungskraft an dem Push-Push-Mechanismus entlang einer Drehachse des Push-Push-Mechanismus zwischen einem eingefahrenen Zustand und einem ausgefahrenen Zustand zu wechseln; einen Aktorhebel, der an dem Push-Push-Mechanismus angebracht ist, um den Push-Push-Mechanismus bei einer wählbaren Betätigung eines an dem Aktorhebel angebrachten SMA-Aktors drehen zu lassen; ein nachgiebiges Element, um den Push-Push-Mechanismus hin zum ausgefahrenen Zustand zu treiben; und einen Keilflansch, der an einem Verriegelungsende des Push-Push-Mechanismus angeordnet ist, wobei der Keilflansch komplementär zu einem Eingriffhaken ist, der an einem Schließblech angeordnet ist, um einen gesperrten Drehzustand und einen nicht gesperrten Drehzustand zu haben, wobei die wählbare Betätigung des SMA-Aktors den Push-Push-Mechanismus zu dem nicht gesperrten Drehzustand drehen lässt und wobei eine Sicherungsfeder den Push-Push-Mechanismus in Drehung zu dem gesperrten Drehzustand versetzt und den SMA-Aktor zu einem nicht betätigten Zustand zurückführt, wenn die wählbare Betätigung des SMA-Aktors wählbar beendet wird.