DE102014222269A1

DE102014222269A1 - Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102014222269A1
Application number: DE102014222269.9A
Authority: DE
Inventors: Horst Dietewich; Thomas Roth; Benedikt von Unold
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2014-10-31
Filing date: 2014-10-31
Publication date: 2016-05-04

Abstract

Aus der DE 10 2006 030 140 A1 ist bereits ein Formgedächtnismetall-Aktuator zum Öffnen und/oder Schließen von Klappen eines Kraftfahrzeuges bekannt. Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem eine Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung mit einem elektrisch ansteuerbaren Formgedächtnismetall-Aktuator zur Entriegelung und Verriegelung von Kraftfahrzeug-Klappen verwendet wird, die einen einfachen Aufbau aufweist. Dies wird dadurch erreicht, dass an einem vorderen Ende einer Klappe ein verriegelbares Bauteil angeordnet ist, dass das verriegelbare Bauteil in einer Schließposition der Klappe in einem Gehäuseabschnitt einer Vorrichtung über einen Verriegelungsbolzen, der in einem Gehäuseabschnitt der Vorrichtung durch eine Druckfeder beaufschlagt ist, in eine Aussparung gedrückt ist, die in dem verriegelbaren Bauteil ausgebildet ist, dass an einem von dem verriegelbaren Bauteil abgewandten Ende des Verriegelungsbolzens ein stabförmiger Formgedächtnismetall-Aktuator mit seinem vorderen Ende angeordnet ist, dass der Aktuator an einen Stromkreis angeschlossen ist, dass ein Schaltmechanismus oder eine Elektronik mit einem Schalter zum Öffnen und Schießen des Stromkreises in den Stromkreis eingebaut ist, dass der Schalter des Schaltmechanismus oder der Elektronik durch einen Hall-Sensor aktivierbar ist, so dass im geschlossenen Zustand des Stromkreises ein Strom durch den Aktuator fließt, dass sich das Formgedächtnismetall des Aktuators bei einem durch das Formgedächtnismetall fließenden Strom durch die Erhitzung so weit verkürzt, dass der Verriegelungsbolzen aus der Verriegelungsposition in eine entriegelte Position bewegt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 10 2006 030 140 A1 ist bereits ein Aktuator bekannt, der aus einer Formgedächtnislegierung oder einem Formgedächtnismetall besteht. Der Aktuator dient zur Verstellung von Klappen, die an einem Kraftfahrzeug angeordnet sind. Die Aktivierung des Formgedächtnislegierungs-Aktuators erfolgt durch das Anlegen einer elektrischen Spannung. Durch den in dem Aktuator fließenden Strom ergibt sich eine Erwärmung der Formgedächtnislegierung und der Aktuator verkürzt sich ab einer bestimmten Grenztemperatur. Nach dem Erkalten nimmt die Formgedächtnislegierung des Aktuators ihre ursprüngliche Länge wieder ein.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Kraftfahrzeug zu schaffen, bei dem eine Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung mit einem elektrisch ansteuerbaren Formgedächtnismetall-Aktuator zur Entriegelung und Verriegelung von Kraftfahrzeug-Klappen verwendet wird, die einen einfachen Aufbau aufweist.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruches 1 gelöst.
Ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug weist eine Karosserie auf, bei der Öffnungen ausgebildet sind, die durch Klappen oder Deckel verschließbar sind. Die jeweilige Klappen ist aus einer verriegelten Position in eine entriegelte Position und zurück verschwenkbar. Die jeweilige Klappe ist aus einer verriegelten Position in eine entriegelte Position und zurück verschwenkbar. Eine Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung ist mit einem bewegbaren Verriegelungsbolzen vorgesehen. Die Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung weist ein Gehäuse auf, das in einem Hohlraum der Karosserie ausgebildet ist. In das Gehäuse greift ein entriegelbares und verriegelbares Bauteil der Klappe in der Schließposition der Klappe ein und ist durch den Verriegelungsbolzen verriegelbar. Ferner ist ein Antrieb vorgesehen, um den Verriegelungsbolzen aus einer Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition zu bewegen Die Rückstellung des Verriegelungsbolzens wird zumindest durch eine Rückstellfeder unterstützt.
Vorteilhafterweise ist an einem vorderen Ende einer Klappe ein verriegelbares Bauteil angeordnet. Das verriegelbare Bauteil ist in einer Schließposition der Klappe über einen Verriegelungsbolzen einer Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung in einer Verriegelungsposition verriegelt. An dem Verriegelungsbolzen ist ein Formgedächtnismetall-Aktuator angeordnet. Der Formgedächtnismetall-Aktuator ist an einen Stromkreis angeschlossen.
Ein Schaltmechanismus oder eine Elektronik mit einem Schalter zum Öffnen und Schließen des Stromkreises ist in den Stromkreis eingebaut ist. Der Schalter des Schaltmechanismus oder der Elektronik ist durch einen Hall-Sensor aktivierbar, so dass im geschlossenen Zustand des Stromkreises ein Strom durch den Aktuator fließt.
Das Formgedächtnismetall des Aktuators verkürzt sich bei einem durch das Formgedächtnismetall fließenden Strom durch die Erhitzung so weit, dass der Verriegelungsbolzen aus der Verriegelungsposition in eine entriegelte Position bewegt wird.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Formgedächtnismetall-Aktuator stabförmig ist.
Die Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung weist einen Gehäuseabschnitt auf, in den vorteilhafterweise das verriegelbare Bauteil der Klappe längsverschiebbar geführt ist. In einer Verrieglungsposition des verriegelbaren Bauteils in dem Gehäuseabschnitt der Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung ist das verriegelbare Bauteil der Klappe durch eine Druckfeder beaufschlagt, die das verriegelbare Bauteil der Klappe in Richtung eine Öffnungsposition der Klappe drückt.
Die Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung weist in einer vorteilhaften Ausführungsform einen Gehäuseabschnitt auf, der senkrecht zu dem Gehäuseabschnitt ausgerichtet ist und der einstückig mit dem Gehäuseabschnitt verbunden ist.
Vorteilhafterweise ist in dem Gehäuseabschnitt der Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung eine (Rückstell-)Feder oder Druckfeder angeordnet. Die Feder stützt sich mit ihrem einen Ende an einem Bodenabschnitt des Gehäuseabschnittes ab. An einem zu dem Bodenabschnitt des Gehäuseabschnittes gegenüberliegenden Ende der Feder ist ein Verriegelungsbolzen angeordnet. Zumindest ein vorderes Ende des Verriegelungsbolzens ist in einer Führung einer Durchgangsöffnung des Gehäuseabschnittes angeordnet und drückt auf eine Außenfläche des verriegelbaren Bauteiles.
In einer vorteilhaften Ausführungsform weist die Außenfläche des verriegelbaren Bauteiles eine Aussparung auf. In der Verriegelungsposition der Klappe befindet sich die Aussparung des verriegelbaren Bauteiles der Klappe in Höhe der Durchgangsöffnung des Gehäuseabschnittes, so dass das vordere Ende des Verriegelungsbolzens in die Aussparung drückt und damit das verriegelbare Bauteil der Klappe verriegelt.
Eine Länge der Aussparung in dem verriegelbaren Bauteil der Klappe ist vorteilhafterweise größer als eine entsprechende Länge oder Dicke des vorderen Endes des Verriegelungsbolzens ist, so dass das verriegelbare Bauteil der Klappe um einen Verstellweg verschiebbar ist.
Der Hall-Sensor weist in einer vorteilhaften Ausführungsform ein erstes Hall-Sensorbauteil in Form eines Magneten auf. Das erste Hall-Sensorbauteil ist an einer Außenfläche des verriegelbaren Bauteils angeordnet. An einer Außenfläche des Gehäuseabschnittes ist ein zweites Hall-Sensorbauteil in Form eines Magnetfeldsensors angeordnet. Das erste Hall-Sensorbauteil an der Außenfläche des verriegelbaren Bauteils liegt in der Schließposition der Klappe dem zweiten Hall-Sensorbauteil an der Außenfläche des Gehäuseabschnittes zumindest teilweise gegenüber.
Die beiden gegenüberliegenden Hall-Sensorbauteile stehen sich vorteilhafterweise in einer Schließposition der Klappe so gegenüber, dass sich nur Teilflächen überdecken.
Die beiden gegenüber angeordneten Hall-Sensorbauteile stehen sich vorteilhafterweise in einer unteren Zwischenposition der Schließposition der Klappe so gegenüber, dass eine maximale Überdeckung der beiden gegenüberliegenden Flächen vorliegt. Die maximale Überdeckung der beiden gegenüberliegenden Flächen bewirkt eine Schließung des Stromkreises über den Schalter des Schaltmechanismus oder der Elektronik, so dass es zu einer Erwärmung des Aktuators durch den fließenden Strom und damit zu einer Längenverkürzung des Aktuators kommt. Die Längenverkürzung des Aktuators führt zu einer Entriegelung des Verriegelungsbolzens und damit zu einer Entriegelung des verriegelbaren Bauteils.
In einer vorteilhaften Ausführungsform bleibt der Stromkreis geschlossen und damit der Aktuator verkürzt, wenn sich die Klappe aus der unteren Zwischenposition der Schließposition der Klappe in die obere Zwischenposition der Schließposition der Klappe, dann von der oberen Zwischenposition der Schließposition der Klappe in die geöffnete Position der Klappe und dann von der geöffneten Position in die untere Zwischenposition der Schließposition bewegt.
Vorteilhafterweise überdecken sich nach dem Zurückschwenken der Klappe aus der geöffneten Position der Klappe in der Schließposition der Klappe die beiden Hall-Sensorbauteile so weit in einer Position, dass sich nur Teilflächen überdecken, so dass ein Signal ausgelöst wird, das den Schalter des Schaltmechanismus oder der Elektronik öffnet, so dass auch der Stromkreis geöffnet ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Stromkreis geöffnet und damit ist der Aktuator ungekürzt, wenn die Klappe die untere Zwischenposition der Schließposition der Klappe verlassen hat und sich in die obere Zwischenposition der Schließposition der Klappe, und dann von der oberen Zwischenposition der Schließposition der Klappe in die geöffnete Position der Klappe und dann von der geöffneten Position in die untere Zwischenposition der Schließposition bewegt.
Ein dem Verriegelungsbolzen abgewandtes Ende des Aktuators ist in einer vorteilhaften Ausführungsform durch eine Durchgangsöffnung eines Karosseriebauteils hindurchgeführt ist und mit einem Anschlag versehen. Der Anschlag liegt an dem Karosseriebauteil an, so dass der Aktuator eine Zugkraft gegen die Rückstellfeder ausüben kann.
An dem Ende des Aktuators, das dem Verriegelungsbolzen abgewandt ist, vorteilhafterweise ein Bowdenzug oder dgl. angeordnet ist, über den der Verriegelungsbolzen manuell aus der Verriegelungsposition in der Aussparung in die Entriegelungsposition verschiebbar ist, so dass die Klappe in die Öffnungsposition bewegbar ist.
In einer vorteilhaften Ausführungsform ist die Klappe ein Tankdeckel, eine Ladeklappe oder eine Motorhaube.
Eine Ausführungsform der Erfindung wird nachstehend anhand der Figuren beispielshalber beschrieben. Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Entriegeln einer Klappe eines Kraftfahrzeuges, wobei sich ein Verriegelungsbauteil aus einem Formgedächtnismetall in einer verriegelten Position in einer Aussparung eines verriegelbaren Bauteils befindet, das an einer Klappe eines Kraftfahrzeuges angeordnet ist, wobei sich die Klappe in einer Schließposition befindet, wobei ein Schalter eines Schaltmechanismus, der über einen Hall-Sensor ansteuerbar ist, geöffnet ist, so dass ein Stromkreis zur Bestromung des Verriegelungsbauteils offen ist,
1a eine schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Entriegeln einer Klappe eines Kraftfahrzeuges entsprechend der 1, wobei ein Schalter einer Elektronik, die über einen Hall-Sensor ansteuerbar ist, geöffnet ist, so dass ein Stromkreis zur Bestromung des Verriegelungsbauteils offen ist,
2 eine schematische Darstellung entsprechend der 1, wobei die Klappe in Richtung auf das Gehäuse der Vorrichtung gedrückt wurde, so dass das Verriegelungsbauteil an einer Fläche der Aussparung anliegt, ein Hall-Sensor in eine Aktivierungsposition gekommen ist und dadurch der Stromkreis zur Erhitzung des Formgedächtnismetall-Verriegelungsbauteils geschlossen wird,
3 eine schematische Darstellung entsprechend der 2, wobei das Formgedächtnismetall-Verriegelungsbauteil so weit durch den hindurchfließenden Strom erwärmt wurde, dass sich das Formgedächtnismetall-Verriegelungsbauteil um einen vorbestimmten Betrag verkürzt, so dass das Formgedächtnismetall-Verriegelungsbauteil aus der Aussparung des Klappenstößels herausgezogen ist,
4 eine schematische Darstellung entsprechend der 3, wobei nach dem Herausziehen des Verriegelungsbauteils aus der Stößelaussparung der Klappenstößel aufgrund einer Druckfeder nach außen geschoben wird, so dass sich die Kraftfahrzeugklappe in einer teilweise geöffneten Position befindet,
5 eine schematische Darstellung entsprechend der 4, wobei sich die Klappe in einer geöffneten Position befindet und das Verriegelungsbauteil sich ebenfalls in einer Entriegelungsposition aufgrund des noch geschlossenen Stromkreises befindet, und
6 eine schematische Darstellung entsprechend der 5, die der 1 entspricht.
Die 1 zeigt eine schematische Darstellung eines vorderen Endes 5 einer Klappe 4 eines Kraftfahrzeuges 1, an der ein verriegelbares Bauteil 6 befestigt ist. In der in der 1 gezeigten Ausführungsform ist das verriegelbare Bauteil 6 als ein Stößel ausgebildet. Die Klappe 4 verschließt in der in der 1 gezeigten Schließposition 7 eine in einer Karosserie 2 des Kraftfahrzeuges 1 ausgebildeten Öffnung 3.
Der Stößel 6 der Klappe 4 ist in einem nach oben hin offenen Gehäuseabschnitt 9 einer Vorrichtung 10 zum Entriegeln und Verriegeln des Stößels 6 angeordnet. Der Stößel 6 befindet sich in einer Verriegelungsposition 8a. In der in der 1 gezeigten Ausführungsform weist der Stößel 6 eine Aussparung 11 mit einer Länge z₁₁ und einer Tiefe x₁₁ auf.
Ferner ist ein weiterer Gehäuseabschnitt 12 der Vorrichtung 10 vorgesehen, der einstückig mit dem Gehäuseabschnitt 9 verbunden ist. In der in der 1 gezeigten Ausführungsform ist der Gehäuseabschnitt 12 senkrecht zu dem Gehäuseabschnitt 9 in Höhe einer in dem Gehäuseabschnitt 9 vorhandenen Durchgangsöffnung 16 ausgebildet. Der Gehäuseabschnitt 12 weist beispielsweise eine zylindrische Form auf und ist an einem vom Gehäuseabschnitt 9 abgewandten Ende 13 durch einen Bodenabschnitt 14 verschlossen. An einem dazu gegenüberliegenden Ende 15 des Gehäuseabschnittes 12 ist die Durchgangsöffnung 16 in dem Gehäuseabschnitt 9 ausgebildet.
In dem Gehäuseabschnitt 12 ist eine Rückstellfeder 17, beispielsweise eine Druckfeder 17, angeordnet. Die Druckfeder 17 liegt mit ihrem einen Ende 18 an dem Bodenabschnitt 14 des Gehäuseabschnittes 12 an. An einem dazu gegenüberliegenden Ende 19 der Feder 17 ist ein Verriegelungsbolzen 20 angeordnet. Die Innenfläche des Gehäuseabschnittes 12 dient neben der Durchgangsöffnung 16 als Längsführung des Verriegelungsbolzens 20. In der 1 befindet sich der Verriegelungsbolzen 20 in einer Verriegelungsposition 20a.
Ein vorderes Ende 21 des Verriegelungsbolzens 20 drückt auf einen Boden 22 der Aussparung 11. Wie aus der 1 hervorgeht, ist ein Durchmesser d₂₀ bzw. eine Länge z₂₀ des Verriegelungsbolzens 20 kürzer als die Länge z₁₁ der Aussparung 11 in dem Stößel 6. Die Differenz z₁₁ – z₂₀ (d₂₀) ergibt einen Verstellweg z₄₄, z₁₁ – z₂₀ (d₂₀) = z₄₄, um den das verriegelbare Bauteil 6 der Klappe 4 in dem Gehäuseabschnitt 9 verschiebbar ist.
An einem federseitigen Ende 23 des Verriegelungsbolzens 20 ist ein stabförmiger Formgedächtnismetall-Aktuator 24 mit seinem einen Ende 25 angeordnet. Zur Hindurchführung des Aktuators 24 ist in dem Bodenabschnitt 14 des Gehäuseabschnittes 12 eine Durchgangsöffnung 28 ausgebildet. Ein Ende 26 des Aktuators 24 ist durch eine Durchgangsöffnung 52 in einem Karosseriebauteil 2a hindurchgeführt. An dem Ende 26 des Aktuators 24 ist ein Anschlag 51 vorgesehen, der an dem Karosseriebauteil 2a anliegt.
An einem zu dem Verriegelungsbolzen 20 gegenüberliegenden Ende 26 des Aktuators 24 ist über ein Befestigungsmittel 27a ein Ende 27b eines Betätigungsbauteils 27, beispielsweise ein Bowdenzug, für eine Notentriegelung vorgesehen. Das Betätigungsbauteil 27 für eine Notentriegelung ist manuell betätigbar.
An einem unteren Ende 29 des Stößels 6 ist an einer Umfangsfläche 30 des Stößels 6 eine Aussparung 31 ausgebildet, in der ein erstes Hall-Sensorbauteil 32 mit einer Fläche F₃₂ angeordnet ist. Das erste Hall-Sensorbauteil 32 ist in Form eines Magneten ausgebildet.
An einer Außenfläche 33 des Gehäuseabschnittes 9 ist ein zweites Hall-Sensorbauteil 34 in Form eines Magnetfeldsensors angeordnet. Das zweite Hall-Sensorbauteil 34 weist eine Fläche F₃₄ auf, die die gleiche Größe wie die Fläche F₃₂ hat.
Das Hall-Sensorbauteil 34 steht in Verbindung mit einem Schaltmechanismus oder einer Elektronik 35 zum Öffnen und Schließen eines Stromkreises 36 zur Bestromung des Formgedächtnismetall-Aktuators 24. Der Schaltmechanismus 35 ist beispielsweise ein Ein-/Aus-Schalter.
Die in der 1a symbolisch dargestellte Elektronik 35 weist Elektronikbauteile auf, die das Steuersignal des Hall-Sensors 32, 34 zu einem Schaltsignal verstärken und ein Schaltbauteil aktivieren, um den Stromkreis 36 zu öffnen oder zu schließen. Das Hall-Sensorbauteil 34 ist über eine Stromleitung 36a mit der Elektronik 35 verbunden.
Sowohl der Schaltmechanismus als auch die Elektronik 35 weisen einen Schalter 35a zum Öffnen und Schließen des Stromkreises 36 zur Bestromung des Formgedächtnismetall-Aktuators 24.
An einer Stirnseite 38 des Stößels 6 liegt ein oberes Ende 39 einer (Druck-)Feder 40 an. Ein dazu gegenüberliegendes Ende 41 der Druckfeder 40 liegt an einem Bodenabschnitt 42 des Gehäuseabschnittes 9 an. Die Druckfeder 40 drückt den Stößel 6 nach oben.
In der 1 sind die beiden Flächen F₃₂ und F₃₄ des Hall-Sensorbauteils 32 und des Hall-Sensorbauteils 34 zueinander verschoben, so dass nur Teilflächen einander gegenüber stehen. In der in der 1 gezeigten Position der beiden Hall-Sensorbauteile 32 und 34 mit nur einer Teilüberdeckung der beiden Flächen F₃₂ und F₃₄ des Hall-Sensorbauteils 32 und des Hall-Sensorbauteils 34 befindet sich der Schalter 35a in einer geöffneten Position 37. In der geöffneten Position 37 des Schalters 35a ist der Stromkreis 36 offen und somit fließt kein Strom durch den Formgedächtnismetall-Aktuator 24.
Wie dies durch einen Pfeil 43 in der 2 gezeigt ist, wurde die Klappe 4 um eine Strecke z₄₄ aus der in der 1 gezeigten Schließposition 7 nach unten in eine untere Zwischenposition 44 bewegt.
In der unteren Zwischenposition 44 der Klappe 4 liegen die beiden Flächen F₃₂, F₃₄ der Hall-Sensorbauteile 32, 34 deckungsgleich übereinander. Dadurch wird über die Hall-Sensorbauteile 32, 34 der Schalter 35a in die geschlossen Position 45 bewegt, so dass der Stromkreis 36 geschlossen ist und dadurch eine Bestromung des Formgedächtnismetall-Aktuators 24 erfolgt.
Die 2 zeigt einen Zustand des Formgedächtnismetall-Aktuators 24, in der der Formgedächtnismetall-Aktuator 24 noch seine ursprüngliche Länge x_24,max hat. Der Formgedächtnismetall-Aktuator 24 befindet sich somit noch in einem kalten Zustand mit einer Temperatur T_kalt entsprechend der Umgebungstemperatur.
Die 3 zeigt den Moment, in dem der Formgedächtnismetall-Aktuator 24 durch den durchfließenden Strom auf eine Temperatur T_heiß erhitzt wurde, dass sich die Länge z_24,min des Formgedächtnismetall-Aktuators 24 soweit verkürzt hat, dass der Verriegelungsbolzen 20 aus der Aussparung 11 des Stößels 6 herausgezogen ist und der Verriegelungsbolzen 20 sich in einer Entriegelungsposition 20b befindet. Entsprechend befindet sich der Stößel 6 in einer Entriegelungsposition 8b.
Die 4 zeigt eine Lage der Klappe 4 in einer oberen Zwischenposition 47 in der die Klappe 4, beispielsweise eine Motorhaube oder ein Tankdeckel oder eine Ladeklappe, manuell in die in der 5 gezeigte Öffnungsposition 48 verschwenkbar ist.
Das Anheben der Klappe 4 aus der in der 3 gezeigten unteren Zwischenposition 44 in die in der 4 gezeigte obere Zwischenposition 47 erfolgt durch die Kraft der Druckfeder 40, wie dies durch einen Pfeil 49 symbolisch dargestellt ist. Ein Weg z₄₇ der Klappe 4 aus der unteren Zwischenposition 44 in die obere Zwischenposition 47 liegt beispielsweise bei 10 mm ≤ z₄₇ ≤ 40 mm.
In den 2, 3, 4 und 5 ist der Schalter 35a und somit der Stromkreis 36 geschlossen, so dass der Formgedächtnismetall-Aktuator 24 durch die über den Strom erzeugte Wärme in einem verkürzten Zustand mit der Länge z_24,min bleibt, wenn sich die Klappe 4 aus der unteren Zwischenposition 44 der Schließposition 7 der Klappe 4 in die obere Zwischenposition 47 der Schließposition 7 der Klappe 4, und dann von der oberen Zwischenposition 47 der Schließposition 7 der Klappe 4 in die geöffnete Position 48 der Klappe 4 und dann von der geöffneten Position 48 in die untere Zwischenposition 44 der Schließposition 7 bewegt.
Nach dem Zurückschwenken der Klappe aus der geöffneten Position 48 der Klappe 4 in die Schließposition 7 der Klappe 4 überdecken sich die beiden Hall-Sensorbauteile 32, 34 so weit in einer Position, dass sich nur Teilflächen überdecken, so dass ein Signal ausgelöst wird, das den Schaltmechanismus 35 öffnet, so dass auch der Stromkreis 36 geöffnet ist.
In eine anderen Ausführungsform ist der Schalter 35a und somit der Stromkreis 36 geöffnet, so dass der Aktuator 24 seine maximale Länge hat, wenn die Klappe 4 die untere Zwischenposition 44 der Schließposition 7 der Klappe 4 verlassen hat und sich in die obere Zwischenposition 47 der Schließposition 7 der Klappe 4, und dann von der oberen Zwischenposition 47 der Schließposition 7 der Klappe 4 in die geöffnete Position 48 der Klappe 4 und dann von der geöffneten Position 48 in die untere Zwischenposition 44 der Schließposition 7 bewegt.
Ein vorderes Ende 21 des Verriegelungsbolzens 20 ist dann in der Durchgangsöffnung 16 des Gehäuseabschnittes 9 angeordnet. Durch die am unteren Ende 38 des Stößels 6 ausgebildete Abschrägung 6b wird das vordere Ende 21 des Verriegelungsbolzens 20 zurückgedrückt, wenn die Abschrägung 6b auf das vordere Ende 21 des Verriegelungsbolzens 20 trifft.
Durch einen Doppelpfeil 50 in der 5 ist die Schwenkbewegung der Klappe 4 sowohl in die Öffnungsposition 48 als auch in die Schließposition 7 symbolisch dargestellt.
Nach dem manuellen Schließen der Klappe 4 in die Schließposition 7 entsprechend der 6, wird der Schalter 35a in die geöffnete Position 37 bewegt. Der Formgedächtnismetall-Aktuator 24 erkaltet und dehnt sich damit auf seine maximale Länge x_24,max aus.
Zusammen mit der Druckfeder oder Rückstellfeder 17 wird der Verriegelungsbolzen 20 in die Verriegelungsposition 20b in die Aussparung 11 des Stößels 6 verschoben, so dass sich der Stößel 6 in der Verriegelungsposition 8a befindet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006030140 A1 [0002]

Claims

Kraftfahrzeug mit einer Karosserie, bei der Öffnungen ausgebildet sind, die durch Klappen oder Deckel verschließbar sind, wobei die jeweilige Klappe aus einer verriegelten Position in eine entriegelte Position und zurück verschwenkbar ist, wobei eine Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung mit einem bewegbaren Verriegelungsbolzen vorgesehen ist, wobei die Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung ein Gehäuse aufweist, das in einem Hohlraum der Karosserie ausgebildet ist, wobei in das Gehäuse ein entriegelbares und verriegelbares Bauteil der Klappe in der Schließposition der Klappe eingreift und durch den Verriegelungsbolzen verriegelbar ist, wobei ein Antrieb vorgesehen ist, um den Verriegelungsbolzen aus einer Verriegelungsposition in eine Entriegelungsposition zu bewegen, wobei die Rückstellung des Verriegelungsbolzens durch eine Rückstellfeder zumindest unterstützt ist, dadurch kennzeichnet, dass an einem vorderen Ende (5) einer Klappe (4) ein verriegelbares Bauteil (6) angeordnet ist, dass das verriegelbare Bauteil (6) in einer Schließposition (7) der Klappe (4) über einen Verriegelungsbolzen (20) einer Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung (10) in einer Verriegelungsposition (8a) verriegelt ist, dass an dem Verriegelungsbolzen (20) ein Formgedächtnismetall-Aktuator (24) angeordnet ist, dass der Aktuator (24) an einen Stromkreis (36, 36a) angeschlossen ist, dass ein Schaltmechanismus oder eine Elektronik (35) mit einem Schalter (35a) zum Öffnen und Schließen des Stromkreises (36) in den Stromkreis (36, 36a) eingebaut ist, dass der Schalter (35a) des Schaltmechanismus oder der Elektronik (35) durch einen Hall-Sensor (32, 34) aktivierbar ist, so dass im geschlossenen Zustand (45) des Stromkreises (36, 36a) ein Strom durch den Aktuator (24) fließt, dass sich das Formgedächtnismetall des Aktuators (24) bei einem durch das Formgedächtnismetall fließenden Strom durch die Erhitzung so weit verkürzt, dass der Verriegelungsbolzen (20) aus der Verriegelungsposition (20a) in eine entriegelte Position (20b) bewegt wird.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Formgedächtnismetall-Aktuator (24) stabförmig ist.
Kraftfahrzeug nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung (10) einen Gehäuseabschnitt (9) aufweist, in den das verriegelbare Bauteil (6) der Klappe (4) längsverschiebbar geführt ist, dass in einer Verrieglungsposition (8a) des verriegelbaren Bauteils (6) in dem Gehäuseabschnitt (9) der Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung (10) das verriegelbare Bauteil (6) der Klappe (4) durch eine Druckfeder (40) beaufschlagt ist, die das verriegelbare Bauteil (6) der Klappe (4) in Richtung eine Öffnungsposition (48) der Klappe (4) drückt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung (10) einen Gehäuseabschnitt (12) aufweist, der senkrecht zu dem Gehäuseabschnitt (9) ausgerichtet ist und der einstückig mit dem Gehäuseabschnitt (9) verbunden ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuseabschnitt (12) der Entriegelungs- und Verriegelungsvorrichtung (10) eine (Rückstell-)Feder oder Druckfeder (17) angeordnet ist, dass sich die Feder (17) mit ihrem einen Ende (18) an einem Bodenabschnitt (14) des Gehäuseabschnittes (12) abstützt, dass an einem dazu gegenüberliegenden Ende (19) der Feder (17) ein Verriegelungsbolzen (20) angeordnet ist, dass zumindest ein vorderes Ende (21) des Verriegelungsbolzens (20) in einer Durchgangsöffnung (16) des Gehäuseabschnittes (9) angeordnet ist und auf eine Außenfläche (30) des verriegelbaren Bauteiles (6) drückt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenfläche (6a) des verriegelbaren Bauteiles (6) eine Aussparung (11) aufweist, dass sich in der Verriegelungsposition (8a) des verriegelbaren Bauteiles (6) der Klappe (4) die Aussparung (11) des verriegelbaren Bauteiles (6) der Klappe (4) in Höhe der Durchgangsöffnung (16) des Gehäuseabschnittes (9) befindet, so dass das vordere Ende (21) des Verriegelungsbolzens (20) in die Aussparung (11) des verriegelbaren Bauteiles (6) drückt und damit das verriegelbare Bauteil (6) der Klappe (4) verriegelt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Länge z₁₁ der Aussparung (11) in dem verriegelbaren Bauteil (6) der Klappe (4) größer als eine entsprechende Länge oder Dicke des vorderen Endes (21) des Verriegelungsbolzens (20) ist, so dass das verriegelbare Bauteil (6) der Klappe (4) um einen Verstellweg z₄₄ und damit die Klappe (4) in eine untere Zwischenposition (44) der Schließposition (7) der Klappe (4) verschiebbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hall-Sensor (32, 34) ein erstes Hall-Sensorbauteil in Form eines Magneten (32) aufweist, das an einer Außenfläche (30) des verriegelbaren Bauteils (6) angeordnet ist, dass an einer Außenfläche (30) des Gehäuseabschnittes (9) ein zweites Hall-Sensorbauteil in Form eines Magnetfeldsensors (34) angeordnet ist, dass das erste Hall-Sensorbauteil (32) an der Außenfläche (30) des verriegelbaren Bauteils (6) in der Schließposition (7) der Klappe (4) in der Verriegelungsposition (8a) des verriegelbaren Bauteil (6) dem zweiten Hall-Sensorbauteil (34) an der Außenfläche (30) des Gehäuseabschnittes (9) zumindest teilweise gegenüberliegt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden gegenüberliegenden Hall-Sensorbauteile (32, 34) in einer Schließposition (7) der Klappe (4) so gegenüber stehen, dass sich nur Teilflächen überdecken.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich die beiden gegenüber angeordneten Hall-Sensorbauteile (32, 34) in einer unteren Zwischenposition (44) der Schließposition (7) der Klappe (4) entsprechend dem Verstellweg z₄₄ des verriegelbaren Bauteiles (6), so gegenüberstehen, dass eine maximale Überdeckung der beiden gegenüberliegenden Flächen F₃₂, F₃₄ vorliegt, die eine Schließung des Stromkreises (36, 36a) über den Schalter (35a) des Schaltmechanismus oder der Elektronik (35) bewirkt, so dass es zu einer Erwärmung des Aktuators (24) durch den fließenden Strom und damit zu einer Längenverkürzung des Formgedächtnismetalls des Aktuators (24) kommt, die zu einer Entriegelung des Verriegelungsbolzens (20) und damit zu einer Entriegelung des verriegelbaren Bauteils (6) führt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Stromkreis (36, 36a) geschlossen und damit der Aktuator (24) verkürzt bleibt, wenn sich die Klappe (4) aus der unteren Zwischenposition (44) der Schließposition (7) der Klappe (4) in die obere Zwischenposition (47) der Schließposition (7) der Klappe (4), und dann von der oberen Zwischenposition (47) der Schließposition (7) der Klappe (4) in die geöffnete Position (48) der Klappe (4) und dann von der geöffneten Position (48) in die untere Zwischenposition (44) der Schließposition (7) bewegt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass sich nach dem Zurückschwenken der Klappe (4) aus der geöffneten Position (48) der Klappe (4) in die Schließposition (7) der Klappe (4) die beiden Hall-Sensorbauteile (32, 34) so weit in einer Position überdecken, dass sich nur Teilflächen überdecken, so dass ein Signal ausgelöst wird, das den Schalter (35a) des Schaltmechanismus oder der Elektronik (35) öffnet, so dass auch der Stromkreis (36, 36a) geöffnet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dass der Stromkreis (36, 36a) geöffnet ist und damit der Aktuator (24) ungekürzt ist, wenn die Klappe (4) die untere Zwischenposition (44) der Schließposition (7) der Klappe (4) verlassen hat und sich in die obere Zwischenposition (47) der Schließposition (7) der Klappe (4), und dann von der oberen Zwischenposition (47) der Schließposition (7) der Klappe (4) in die geöffnete Position (48) der Klappe (4) und dann von der geöffneten Position (48) in die untere Zwischenposition (44) der Schließposition (7) bewegt.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dem Verriegelungsbolzen (20) abgewandtes Ende (26) des Aktuators (24) durch eine Durchgangsöffnung (52) eines Karosseriebauteils (2a) hindurchgeführt ist und mit einem Anschlag (51) versehen ist, dass der Anschlag (51) an dem Karosseriebauteil (2a) anliegt, so dass der Aktuator (24) eine Zugkraft gegen die Rückstellfeder (17) ausüben kann.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Ende (26) des Aktuators (24), das dem Verriegelungsbolzen (20) abgewandt ist, ein Betätigungsbauteil (27) für eine Notentriegelung angeordnet ist, über das der Verriegelungsbolzen (20) manuell aus der Verriegelungsposition (20a) in der Aussparung (11) in die Entriegelungsposition (20b) verschiebbar ist, so dass die Klappe (4) in die Öffnungsposition (48) bewegbar ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Klappe (4) ein Tankdeckel, eine Ladeklappe oder eine Motorhaube ist.