WO2020156859A1 - Entriegelungsmechanismus für eine abdeckung eines kofferraums eines kraftfahrzeugs - Google Patents

Entriegelungsmechanismus für eine abdeckung eines kofferraums eines kraftfahrzeugs Download PDF

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WO2020156859A1
WO2020156859A1 PCT/EP2020/051285 EP2020051285W WO2020156859A1 WO 2020156859 A1 WO2020156859 A1 WO 2020156859A1 EP 2020051285 W EP2020051285 W EP 2020051285W WO 2020156859 A1 WO2020156859 A1 WO 2020156859A1
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WO
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unlocking mechanism
actuator
unlocking
length
engagement element
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Application number
PCT/EP2020/051285
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English (en)
French (fr)
Inventor
Matthias Gaas
Original Assignee
Volkswagen Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R5/00—Compartments within vehicle body primarily intended or sufficiently spacious for trunks, suit-cases, or the like
    • B60R5/04—Compartments within vehicle body primarily intended or sufficiently spacious for trunks, suit-cases, or the like arranged at rear of vehicle
    • B60R5/044—Compartments within vehicle body primarily intended or sufficiently spacious for trunks, suit-cases, or the like arranged at rear of vehicle luggage covering means, e.g. parcel shelves
    • B60R5/045—Compartments within vehicle body primarily intended or sufficiently spacious for trunks, suit-cases, or the like arranged at rear of vehicle luggage covering means, e.g. parcel shelves collapsible or transformable
    • B60R5/047—Compartments within vehicle body primarily intended or sufficiently spacious for trunks, suit-cases, or the like arranged at rear of vehicle luggage covering means, e.g. parcel shelves collapsible or transformable collapsible by rolling-up
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B51/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by other non-mechanical means
    • E05B51/005—Operating or controlling locks or other fastening devices by other non-mechanical means by a bimetallic or memory-shape element
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B65/00—Locks or fastenings for special use
    • E05B65/0021—Locks or fastenings for special use for overhead or roll-up doors, e.g. garage doors

Definitions

  • the invention relates to an unlocking mechanism for a cover
  • Trunk of a motor vehicle with an engagement element, the one
  • the invention further relates to a
  • Passenger cars in particular combination cars, are used.
  • the engaging element usually snaps into the locked position
  • the cover is often designed as a roller blind or tarpaulin or cover net. It can have an automatic roll-up mechanism that rolls up the cover as soon as the unlocking mechanism is actuated. The cover is accordingly pretensioned in the position covering the trunk. If the engagement element is now removed from the receptacle, the cover is released and automatically rolls up, so that the trunk is freely accessible and can be loaded or unloaded. Mechanisms can also be provided which automatically end the rolling up of the cover in a first stage, for example, as soon as a certain part of the trunk has been released.
  • Such an unlocking mechanism can be operated manually or via a switch from inside the vehicle.
  • the engagement element is often moved by an electric motor or by a cable.
  • Such a configuration requires a relatively large number of individual components and / or a large amount of installation space.
  • the object is achieved by an unlocking mechanism of the type described in the introduction, in which the unlocking mechanism is an actuator from a
  • Has shape memory alloy which performs a change in length when actuating the unlocking mechanism and thereby causes a displacement of the engagement element in the unlocking position.
  • the object is further achieved by a motor vehicle with such an unlocking mechanism.
  • a shape memory alloy is understood to mean, in particular, an alloy which, depending on its temperature, can change between two different phases with respect to its crystal structure, generally austenite and martensite. This leads to changes in the shape and in particular the expansion of the component consisting of the shape memory alloy.
  • the unlocking mechanism can be designed virtually silently, since no electric motor has to be provided. Insulation material can also be saved in this way, which leads to a reduction in costs and less space required.
  • Alternative trigger mechanisms such as cable pulls or the like can also be dispensed with.
  • a typical example of such a shape memory alloy is Nitinol, a nickel-titanium alloy.
  • the shape memory alloy component in other words the actuator, can be in the form of a wire, for example.
  • the stroke of the actuator can be varied over the length of the wire, whereas the cross-section of the wire can influence the force that acts in the direction of the expansion or the reduction in length during a phase change.
  • the actuator can exert a force on the
  • Unlocked position moved.
  • a latching or a contact between the engaging element and a receiving element can be released or ended.
  • the engagement element then no longer fixes the cover of the trunk, so that it can move freely and possibly by other mechanisms, for example by a
  • Preload spring can be moved.
  • An expedient embodiment provides that the actuator can be heated and thus caused to change the length.
  • shape memory alloy components can be constructed such that their length shortens when heated. You can then directly or indirectly exert a tensile force on the engagement element.
  • a common method for heating the actuator can be implemented by integrating a device for applying an electrical heating current to the actuator.
  • the actuator can be connected to the on-board electrical system.
  • a current pulse is then triggered via a switching pulse and passed through the actuator, which causes the actuator to heat up, which is sufficient to trigger the phase transition and thus to change the shape of the actuator.
  • a change in the length of the actuator causes a linear movement of a thrust element, the thrust element interacting with the engagement element via an extension and a guide profile in such a way that the latter performs a pivoting movement about a pivot axis.
  • the thrust element serves as a connecting element between the actuator and the engagement element or a component on which the engagement element is arranged. This component can be, for example
  • the actuator can pull the thrust element for example in the direction of travel during the unlocking process.
  • the push element can in turn in one
  • rail-like receptacle which can, for example, run horizontally.
  • the thrust element can be a plastic part and serve as a connecting element between the actuator and the engagement element.
  • the actuator can extend vertically with its longitudinal axis and pull or push the engaging element down during the unlocking process.
  • the extension can be arranged on the thrust element and the guide profile can be arranged as a recess on the engagement element. In principle, an inverse structure is also possible. During the unlocking process the extension then runs in the
  • Leadership profile By means of different slopes of the guide profile it can be achieved that the direction of force effectively acting on the engagement element differs from the longitudinal direction of the actuator and thus from the direction of the change in length. It can also be achieved that a torque acts on the engagement element. It it becomes possible for the engaging element to perform a pivoting movement during the unlocking process.
  • the extension can be designed pin-like or bolt-like.
  • the extension thus has the shape of an axle stub, the cross section of which is adapted to the guide profile, so that the extension is movable in the guide profile.
  • a preferred embodiment of the invention is characterized by a spring which exerts a torque counteracting the pivoting movement on the engagement element.
  • a spring can be a leaf spring, for example.
  • the leaf spring secures the engaging element in the locking position and prevents inadvertent unlocking of the unlocking mechanism. Since relatively large forces can be generated by actuators made of shape memory alloys, it is unproblematic to design the actuator in such a way that the one generated by its change in length acts on the engagement element
  • Torque is greater than the opposite torque generated by the spring, so that the pivoting movement is carried out.
  • a development of the invention provides that a linear spring with the
  • Thrust element and / or the actuator interacts that in the event of a change in length of the actuator, a restoring force which is opposite to the force on the engagement element caused by the change in length of the actuator is built up on the engagement element. After the unlocking process, the actuator is thus supported in resuming its shape corresponding to the locked state of the engaging element.
  • the spring can be, for example, a tension spring or a compression spring.
  • the longitudinal direction of the actuator extends in a horizontal direction, it can be advantageous if the thrust element during a
  • Actuating the unlocking mechanism changes its position in the horizontal direction, but the position in the vertical direction remains essentially unchanged.
  • the thrust element then moves in a substantially horizontal direction. This direction can coincide with the direction of the longitudinal axis of the actuator
  • the guide profile has a surface along which the extension is guided during a displacement of the engagement element and which includes an angle of 20 to 70 ° with the horizontal. This changes the z position or the position in the vertical direction of the extension causes. In this way it can be achieved that a torque is exerted on the engaging element and this carries out a pivoting movement.
  • Fig. 2 the first embodiment in an unlocked position and a
  • Figure 1 shows a first embodiment of an inventive
  • Unlocking mechanism 2 in a side view.
  • the unlocking mechanism 2 has a flat one, which extends substantially vertically in the installed state
  • Base element 4 made of plastic. This carries the other components of the
  • Unlocking mechanism 2 and is in the installed state directly or indirectly with the body of the motor vehicle, for example a side wall in the area of
  • Trunk connected.
  • the base element 4 is not moved during the unlocking process.
  • the lever element 6 can be seen in the right-hand area of the figure. This can be pivoted about a pivot axis, which is part of the swivel joint 8.
  • the engagement element 10 which is only visible to a small extent in FIG. 1, can also be seen. This is arranged on the upper edge of the lever element 6 and engages in the cover roller blind 32, which is also only partially shown, so that it is fixed in the current position.
  • the right side of the unlocking mechanism 2 in the figure faces the rear of the vehicle when installed. If the cover roller blind 32 is thus unlocked, its right edge in the figure moves in the direction of the front of the vehicle, that is to the left in the figure.
  • Cover roller blind 32 is rolled up.
  • the housing 20 can be seen, in which the actuator 22 consisting of a nitinol wire is located.
  • the actuator 22 is shown continuously in the figure, although in reality it is partially or completely covered by the housing 20.
  • the actuator 22 is fixed to the housing 20 at a left point of engagement 24.
  • the actuator 22 with the Push rod 14 in contact.
  • the push rod 14 is a connecting element which transmits the force generated by the actuator 22 to the lever element 6 and thus to the engaging element 10.
  • the housing 20 is connected to a compression spring 28 which in turn engages the push rod 14 on its side opposite the point of attack.
  • this has an extension which engages in a recess in the lever element 6. This is designed to transmit forces to the lever element 6 when the push rod 14 moves.
  • the engaging element 10 is latched to the cover roller blind 32 so that it is held in its position.
  • the actuator 22 has a temperature that the
  • the push rod 14 is in a basic position in which it is arranged relatively close to the lever element 6.
  • the lever element 6 itself is pressed upwards by means of a leaf spring 34, so that the engagement element 10 remains securely locked in place with the cover roller blind 32.
  • the unlocking mechanism 2 has just been triggered.
  • a heating current has flowed through the actuator 22, which has heated it up so much that it has shortened its length due to the properties of its shape memory alloy.
  • the actuator 22 has the push rod 14 in the direction of
  • Connection point 24 of the actuator 22 is drawn to the housing 20. This corresponds to a movement to the left in the figure and, in the installed state, to a linear movement of the push rod 14 in the direction of the front of the vehicle. Due to the mentioned movement of the push rod 14, the spring 28 has been compressed and has one of the
  • the extension 36 arranged thereon has moved.
  • This extension 36 lies against the underside of the profile 38 configured in the lever element 6 and follows it. Due to the course of this underside in the figure, roughly from the bottom right to the top left, in other words due to the slope of the profile 38, the pin-like extension 36 exerts a downward force on the lever element 6.
  • the push rod 14 runs in a guide which has no play or only very little play in the vertical.
  • the push rod 14 can therefore not move up or down, whereas the lever element 6 is rotatably mounted, that the left part of the lever element 6 in the figure can move downwards.
  • the engaging element 10 is thus also moved downwards. This results in the locking of the engagement element 10 with the cover roller blind 32, so that the cover roller blind 32 is now freely movable and can be driven, for example, by a pretensioning mechanism (not shown) in the direction of the front of the vehicle.
  • the compression spring 28 In the locking position, the compression spring 28 is relaxed. In the unlocked position, the compression spring 28 exerts a restoring force on the push rod 14 directed to the right in the figure. After triggering, the actuator 22 cools down again relatively quickly and, supported by the spring 28, again assumes the original shape, which is elongated compared to the heated shape. As a result, both the movement of the push rod 14 and the lever element 6 with the engaging element 10 are reversed and the whole
  • Unlocking mechanism 2 is again in the locking position.
  • the actuator 22 and the guided area 18 of the push rod 14 are each shown in sections.
  • the spring 28 is arranged in between.
  • the spring 28 connects the actuator 22 and the push rod 14 or their guided section 18. If the actuator 22 shortens due to heating during the triggering process, it tensions the spring 28 to a point at which the spring deflects further 28 force required is greater than the force required to move the push rod 14. As in the first exemplary embodiment, the restoring force built up in this way supports the actuator 22 in returning to its original position during the cooling phase.
  • Figure 3 shows individual parts of the unlocking mechanism 2 in the disassembled
  • the lever element 6 is pivotally connected to the base element 4 about the axis of rotation 8. In the situation shown, the lever element 6 is in the locking position.
  • the housing 20 is also shown. In the assembled state, the housing 20 protects the actuator (not shown in FIG. 3) and the spring (also not shown). Furthermore, in the assembled state, the push rod 14 runs partially in the housing 20. In FIG. 3, the push rod 14 is in the upper right area of the figure reduced, so not to scale, shown. The push rod has a lower, horizontally running section 16, which has a recess, which as
  • the push rod 14 has a likewise horizontally running guided section 18 which, when the unlocking mechanism 2 is assembled, runs in the guide rail 12 and is covered by the housing 20.
  • the two sections 16, 18 are connected to one another by a diagonally running intermediate section.
  • the push rod can be made of a plastic.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)

Abstract

Entriegelungsmechanismus (2) für eine Abdeckung (32) eines Kofferraums eines Kraftfahrzeugs, mit einem Eingriffselement (10), das eine Verriegelungsposition und eine Entriegelungsposition einnehmen kann, und das durch ein Betätigen des Entriegelungsmechanismus (2) aus der Verriegelungsposition in die Entriegelungsposition verlagert werden kann, zeichnet sich dadurch aus, dass der Entriegelungsmechanismus (2) einen Aktor (22) aus einer Formgedächtnislegierung aufweist, der beim Betätigen des Entriegelungsmechanismus (2) eine Längenänderung durchführt und dadurch eine Verlagerung des Eingriffselements (10) in die Entriegelungsposition bewirkt.

Description

Beschreibung
Entriegelungsmechanismus für eine Abdeckung eines Kofferraums eines Kraftfahrzeugs
Die Erfindung betrifft einen Entriegelungsmechanismus für eine Abdeckung eines
Kofferraums eines Kraftfahrzeugs, mit einem Eingriffselement, das eine
Verriegelungsposition und eine Entriegelungsposition einnehmen kann, und dass durch ein Betätigen des Entriegelungsmechanismus aus der Verriegelungsposition in die
Entriegelungsposition verlagert werden kann. Die Erfindung betrifft weiterhin ein
Kraftfahrzeug mit einem solchen Entriegelungsmechanismus.
Entsprechende Entriegelungsmechanismen sind aus dem Stand der Technik bekannt und werden üblicherweise im Zusammenhang mit einer Abdeckung des Kofferraums von
Personenkraftwagen, insbesondere von Kombinationskraftwagen, eingesetzt. Das
Eingriffselement rastet dabei in der Verriegelungsposition üblicherweise in eine
korrespondierende Aufnahme an der Abdeckung bzw. an einem mit der Abdeckung verbundenen Bauteil ein. Die Abdeckung ist oftmals als Rollo oder Abdeckplane oder Abdecknetz ausgestaltet. Sie kann einen automatischen Aufrollmechanismus aufweisen, der die Abdeckung aufrollt, sobald der Entriegelungsmechanismus betätigt wird. Die Abdeckung steht entsprechend in der den Kofferraum abdeckenden Position unter Vorspannung. Wird das Eingriffselement nun aus der Aufnahme entfernt, so wird die Abdeckung freigesetzt und rollt sich automatisch auf, so dass der Kofferraum frei zugänglich wird und beladen oder entladen werden kann. Es können dabei auch Mechanismen vorgesehen sein, die das Aufrollen der Abdeckung in einer ersten Stufe beispielsweise automatisch beenden, sobald ein bestimmter Teil des Kofferraums freigegeben wurde.
Ein solcher Entriegelungsmechanismus kann manuell oder über einen Schalter aus dem Innenraum des Fahrzeugs heraus betätigt werden. Das Eingriffselement wird dabei oftmals von einem Elektromotor oder über einen Seilzug bewegt. Eine solche Ausgestaltung benötigt relativ viele Einzelbauteile und/oder viel Bauraum. Um Produktionskosten und ggf. Gewicht und/oder Bauraum zu sparen wäre es wünschenswert, eine Alternative zu haben, die konstruktiv einfacher und idealerweise platzsparend ausgestaltet werden kann. Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gattungsgemäßen Entriegelungsmechanismus bereitzustellen, der konstruktiv einfach ausgestaltet ist, gleichzeitig mit hoher Zuverlässigkeit betrieben werden kann, einen geringen Platzbedarf aufweist und kostengünstig herstellbar ist. Die Aufgabe wird gelöst durch einen Entriegelungsmechanismus der eingangs beschriebenen Art, bei dem der Entriegelungsmechanismus einen Aktor aus einer
Formgedächtnislegierung aufweist, der beim Betätigen des Entriegelungsmechanismus eine Längenänderung durchführt und dadurch eine Verlagerung des Eingriffselements in die Entriegelungsposition bewirkt. Die Aufgabe wird weiterhin gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Entriegelungsmechanismus.
Unter einer Formgedächtnislegierung wird dabei insbesondere eine Legierung verstanden, die abhängig von ihrer Temperatur hinsichtlich ihrer Kristallstruktur zwischen zwei unterschiedlichen Phasen, in der Regel Austenit und Martensit, wechseln kann. Dabei kommt es zu Veränderungen der Form und insbesondere der Ausdehnung des aus der Formgedächtnislegierung bestehenden Bauteils. Der Entriegelungsmechanismus kann bei Einsatz einer solchen Formgedächtnislegierung quasi lautlos ausgestaltet werden, da kein Elektromotor vorgesehen werden muss. Es kann so auch Dämmmaterial eingespart werden, was zu einer Kostenreduzierung und einem geringeren benötigten Bauraum führt. Ebenfalls kann auf alternative Auslösemechanismen wie Seilzüge oder ähnliches verzichtet werden.
Es ist lediglich notwendig, eine elektrische Leitung vom Ort der Auslösung, beispielsweise einem Schalter oder einer Steuereinheit, zu dem eigentlichen Entriegelungsmechanismus vorzusehen. Dies ist heutzutage kein Problem, da bereits vorhandene elektrische Leitungen oder Verlegewege genutzt werden können.
Ein typisches Beispiel für solch eine Formgedächtnislegierung ist Nitinol, eine Nickel-Titan- Legierung. Das Bauteil aus Formgedächtnislegierung, mit anderen Worten also der Aktor, kann beispielsweise in Form eines Drahtes vorliegen. Dabei lässt sich über die Länge des Drahtes der Hub des Aktors variieren, wohingegen der Querschnitt des Drahtes die Kraft, die bei einem Phasenwechsel in Richtung der Ausdehnung oder der Längenverkürzung wirkt, beeinflusst werden kann.
Insbesondere kann der Aktor während seiner Längenänderung eine Kraft auf das
Eingriffselement ausüben. Er kann so eine lineare Verlagerung oder eine Verschwenkung des Eingriffselements bewirken. In der Folge wird dann das Eingriffselement in die
Entriegelungsposition bewegt. Dabei kann eine Verrastung bzw. ein Kontakt zwischen dem Eingriffselement und einem Aufnahmeelement aufgelöst bzw. beendet werden. Das
Eingriffselement fixiert dann nicht mehr die Abdeckung des Kofferraums, so dass diese frei beweglich ist und ggf. durch andere Mechanismen, beispielsweise durch eine
Vorspannfeder, bewegt werden kann. Eine zweckmäßige Ausgestaltung sieht vor, dass der Aktor erwärmt und so dazu veranlasst werden kann, eine Längenänderung auszuführen. Typischerweise können Bauteile aus Formgedächtnislegierungen derart konstruiert werden, dass sich ihre Länge bei einer Erwärmung verkürzt. Sie können dann mittelbar oder unmittelbar eine Zugkraft auf das Eingriffselement ausüben.
Eine gängige Methode zum Erwärmen des Aktors kann implementiert werden, indem eine Vorrichtung zum Beaufschlagen des Aktors mit einem elektrischen Heizstrom integriert wird. Der Aktor kann zu diesem Zweck an die Bordelektrik angeschlossen sein. Über einen Schaltimpuls wird dann ein Strompuls ausgelöst und durch den Aktor geleitet, der eine Erwärmung des Aktors bewirkt, die ausreichend zum Auslösen des Phasenübergangs und somit zur Formänderung des Aktors ist.
Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung bewirkt eine Längenänderung des Aktors eine Linearbewegung eines Schubelements, wobei das Schubelement über einen Fortsatz und ein Führungsprofil derart mit dem Eingriffselement zusammenwirkt, dass dieses eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse ausführt. Das Schubelement dient dabei als Verbindungselement zwischen dem Aktor und dem Eingriffselement bzw. einem Bauteil, an dem das Eingriffselement angeordnet ist. Dieses Bauteil kann beispielsweise ein
schwenkbares Hebelelement sein.
Der Aktor kann dabei das Schubelement während des Entriegelungsvorgangs beispielsweise in Fahrtrichtung nach vorne ziehen. Das Schubelement wiederum kann in einer
schienenartigen Aufnahme, die beispielsweise horizontal verlaufen kann, geführt werden.
Das Schubelement kann ein Kunststoffteil sein und als Verbindungselement zwischen dem Aktor und dem Eingriffselement dienen. Alternativ kann sich der Aktor mit seiner Längsachse vertikal erstrecken und während des Entriegelungsvorgangs das Eingriffselement nach unten ziehen oder drücken.
Der Fortsatz kann an dem Schubelement angeordnet sein, und das Führungsprofil kann als Ausnehmung an dem Eingriffselement angeordnet sein. Prinzipiell ist aber auch ein inverser Aufbau möglich. Während des Entriegelungsvorgangs läuft der Fortsatz dann in dem
Führungsprofil. Über unterschiedliche Steigungen des Führungsprofils kann so erreicht werden, dass sich die effektiv auf das Eingriffselement wirkende Kraftrichtung von der Längsrichtung des Aktors und somit von der Richtung der Längenänderung unterscheidet. Ebenfalls kann erreicht werden, dass ein Drehmoment auf das Eingriffselement wirkt. Es wird so möglich, dass das Eingriffselement während des Entriegelungsvorgangs eine Schwenkbewegung ausführt.
Der Fortsatz kann stiftartig oder bolzenartig ausgestaltet sein. Im Prinzip hat der Fortsatz somit die Form eines Achsstummels, der in seinem Querschnitt an das Führungsprofil angepasst ist, so dass der Fortsatz in dem Führungsprofil beweglich ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung zeichnet sich aus durch eine Feder, die ein der Schwenkbewegung entgegenwirkendes Drehmoment auf das Eingriffselement ausübt. Eine solche Feder kann beispielsweise eine Blattfeder sein. Die Blattfeder sichert dabei das Eingriffselement in der Verriegelungsposition und verhindert ein unbeabsichtigtes Entriegeln des Entriegelungsmechanismus. Da durch Aktoren aus Formgedächtnislegierungen relativ große Kräfte erzeugt werden können ist es unproblematisch, den Aktor so auszugestalten, dass das durch seine Längenänderung erzeugte, auf das Eingriffselement wirkende
Drehmoment größer ist, als das durch die Feder erzeugte, entgegengesetzte Drehmoment, so dass die Schwenkbewegung ausgeführt wird.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass eine Linearfeder derart mit dem
Schubelement und/oder dem Aktor wechselwirkt, dass bei einer Längenänderung des Aktors eine der durch die Längenänderung des Aktors verursachten Kraft auf das Eingriffselement entgegen gesetzte Rückstellkraft auf das Eingriffselement aufgebaut wird. Der Aktor wird so nach dem Entriegelungsvorgang darin unterstützt, seine dem verriegelten Zustand des Eingriffselements entsprechende Form wieder einzunehmen. Die Feder kann beispielsweise eine Zugfeder oder eine Druckfeder sein.
Insbesondere wenn sich die Längsrichtung des Aktors in einer horizontalen Richtung erstreckt, kann es vorteilhaft sein, wenn das Schubelement während eines
Betätigungsvorgangs des Entriegelungsmechanismus seine Position in horizontaler Richtung verändert, die Position in vertikaler Richtung aber im Wesentlichen unverändert bleibt. Mit anderen Worten bewegt sich das Schubelement dann in einer im Wesentlichen horizontalen Richtung. Diese Richtung kann mit der Richtung der Längsachse des Aktors
übereinstimmen.
Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist das Führungsprofil eine Oberfläche auf, entlang derer der Fortsatz während einer Verlagerung des Eingriffselements geführt wird, und die einen Winkel von 20 bis 70° mit der Horizontalen einschließt. Hierdurch wird eine Änderung der z-Position bzw. der Position in vertikaler Richtung des Fortsatzes bewirkt. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass ein Drehmoment auf das Eingriffselement ausgeübt wird und dieses eine Schwenkbewegung ausführt.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnungen und der
nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 : ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Entriegelungsmechanismus in einer Seitenansicht in einer Verriegelungsposition,
Fig. 2: das erste Ausführungsbeispiel in einer Entriegelungsposition sowie eine
Detaildarstellung der kraftübertragenden Komponenten, und
Fig. 3: eine Übersicht über einzelne Komponenten eines erfindungsgemäßen
Entriegelungsmechanismus.
Figur 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen
Entriegelungsmechanismus 2 in einer Seitenansicht. Der Entriegelungsmechanismus 2 weist ein flaches, sich im eingebauten Zustand im Wesentlichen vertikal erstreckendes
Grundelement 4 aus Kunststoff auf. Dieses trägt die weiteren Komponenten des
Entriegelungsmechanismus 2 und ist im eingebauten Zustand direkt oder indirekt mit der Karosserie des Kraftfahrzeugs, beispielsweise einer Seitenwand im Bereich des
Kofferraums, verbunden. Das Grundelement 4 wird während des Entriegelungsvorgangs nicht bewegt.
Im rechten Bereich der Figur ist das Hebelelement 6 zu erkennen. Dieses ist schwenkbar um eine Schwenkachse, die Teil des Drehgelenks 8 ist, ausgestaltet. An dem Hebelelement 6 ist weiterhin das in der Figur 1 nur zu einem kleinen Teil sichtbare Eingriffselement 10 zu sehen. Dieses ist am oberen Rand des Hebelelements 6 angeordnet und greift in das ebenfalls nur teilweise dargestellte Abdeckrollo 32 ein, so dass dieses in der aktuellen Position fixiert ist. Die in der Figur rechte Seite des Entriegelungsmechanismus 2 weist dabei im eingebauten Zustand zum Heck des Fahrzeugs. Wird das Abdeckrollo 32 also entriegelt, so bewegt sich seine in der Figur rechte Kante in Richtung der Front des Fahrzeugs, in der Figur also nach links. Dort befindet sich beispielsweise eine Drehachse, auf der das
Abdeckrollo 32 aufgerollt wird.
Im linken Bereich der Figur ist das Gehäuse 20 zu erkennen, in dem sich der aus einem Nitinoldraht bestehende Aktor 22 befindet. Der Übersichtlichkeit halber ist der Aktor 22 in der Figur durchgehend sichtbar dargestellt, obwohl er in der Realität teilweise oder vollständig von dem Gehäuse 20 verdeckt wird. Der Aktor 22 ist an einem linken Angriffspunkt 24 an dem Gehäuse 20 festgelegt. An einem rechten Angriffspunkt 25 steht der Aktor 22 mit der Schubstange 14 in Kontakt. Die Schubstange 14 ist ein Verbindungselement, das die von dem Aktor 22 erzeugte Kraft auf das Hebelelement 6 und somit auf das Eingriffselement 10 überträgt.
An einem weiteren Angriffspunkt 26 ist das Gehäuse 20 mit einer Druckfeder 28 verbunden, die auf ihrer dem Angriffspunkt gegenüberliegenden Seite wiederum an die Schubstange 14 angreift. Im unteren Bereich 16 der Schubstange 14 weist diese einen Fortsatz auf, der in eine Ausnehmung des Hebelelements 6 eingreift. Dieser ist ausgestaltet, um bei einer Bewegung der Schubstange 14 Kräfte auf das Hebelelement 6 zu übertragen.
In Figur 1 ist der Entriegelungsmechanismus 2 in der Verriegelungsposition gezeigt.
Entsprechend ist das Eingriffselement 10 mit dem Abdeckrollo 32 verrastet, so dass dieses in seiner Position gehalten wird. Der Aktor 22 weist eine Temperatur auf, die der
Umgebungstemperatur entspricht. Die Schubstange 14 befindet sich in einer Grundposition, in der sie relativ nahe an dem Hebelelement 6 angeordnet ist. Das Hebelelement 6 selbst wird mittels einer Blattfeder 34 nach oben gedrückt, so dass das Eingriffselement 10 sicher mit dem Abdeckrollo 32 verrastet bleibt.
In der in Figur 2 dargestellten Situation ist der Entriegelungsmechanismus 2 gerade ausgelöst worden. Dazu ist ein Heizstrom durch den Aktor 22 geflossen, der diesen so stark erwärmt hat, dass er aufgrund der Eigenschaften seiner Formgedächtnislegierung seine Länge verkürzt hat. Dabei hat der Aktor 22 die Schubstange 14 in Richtung des
Verbindungspunkts 24 des Aktors 22 mit dem Gehäuse 20 gezogen. Dies entspricht in der Figur einer Bewegung nach links und im eingebauten Zustand einer linearen Bewegung der Schubstange 14 in Richtung der Front des Fahrzeugs. Durch die angesprochene Bewegung der Schubstange 14 ist die Feder 28 komprimiert worden und hat eine der von der
Verkürzung des Aktors 22 herrührenden Kraft entgegen gerichtete Rückstellkraft aufgebaut, die vom Betrag her aber kleiner als die durch den Aktor 22 aufgebrachte Kraft ist.
Gemeinsam mit der Schubstange 14 hat sich der an dieser angeordnete Fortsatz 36 bewegt. Dieser Fortsatz 36 liegt an der Unterseite des in dem Hebelelement 6 ausgestalteten Profils 38 an und folgt diesem. Durch den Verlauf dieser Unterseite in der Figur grob von rechts unten nach links oben, mit anderen Worten also durch die Steigung des Profils 38 bedingt, übt der stiftartige Fortsatz 36 eine Kraft nach unten auf das Hebelelement 6 auf. Dies wird dadurch möglich, dass die Schubstange 14 in einer Führung läuft, die in der Vertikalen kein Spiel oder nur ein sehr geringes Spiel aufweist. Die Schubstange 14 kann also nicht nach oben oder unten ausweichen, wohingegen das Hebelelement 6 derart drehbar gelagert ist, dass sich der in der Figur linke Anteil des Hebelelements 6 nach unten bewegen kann. Das Eingriffselement 10 wird somit ebenfalls nach unten bewegt. Es kommt hierdurch zu einer Auflösung der Verrastung des Eingriffselements 10 mit dem Abdeckrollo 32, so dass das Abdeckrollo 32 nun frei beweglich ist und sich beispielsweise durch einen nicht dargestellten Vorspannmechanismus angetrieben in Richtung der Front des Fahrzeugs bewegen kann.
Das Hebelelement 6 und somit auch das Eingriffselement 10 befinden sich nun in der Entriegelungsposition.
In der Verriegelungsposition ist die Druckfeder 28 entspannt. In der Entriegelungsposition übt die Druckfeder 28 eine in der Figur nach rechts gerichtete Rückstellkraft auf die Schubstange 14 aus. Nach dem Auslösen kühlt der Aktor 22 relativ schnell wieder ab und nimmt, unterstützt durch die Feder 28, wieder die ursprüngliche, gegenüber der erwärmten Form verlängerte, Form an. Dadurch wird sowohl die Bewegung der Schubstange 14 als auch des Hebelelements 6 mit dem Eingriffselement 10 rückgängig gemacht und der gesamte
Entriegelungsmechanismus 2 befindet sich wieder in der Verriegelungsposition.
Im unteren Bereich der Figur 2 ist eine Detaildarstellung 30 einer alternativen
Ausführungsform gezeigt. In dieser sind der Aktor 22 und der geführte Bereich 18 der Schubstange 14 jeweils ausschnittsweise dargestellt. Dazwischen ist die Feder 28 angeordnet. Die Feder 28 verbindet dabei den Aktor 22 und die Schubstange 14 bzw. deren geführten Abschnitt 18. Wenn sich der Aktor 22 aufgrund einer Erwärmung während des Auslösevorgangs verkürzt, spannt er die Feder 28 bis zu einem Punkt, an dem die zur weiteren Auslenkung der Feder 28 benötigte Kraft größer ist als die Kraft, die zur Bewegung der Schubstange 14 nötig ist. Die so aufgebaute Rückstellkraft unterstützt wie auch im ersten Ausführungsbeispiel den Aktor 22 dabei, während der Abkühlphase seine ursprüngliche Position wieder einzunehmen.
Figur 3 zeigt Einzelteile des Entriegelungsmechanismus 2 im auseinander gebauten
Zustand. Zu sehen ist dabei im unteren Bereich das Grundelement 4 mit der
Führungsschiene 12 und dem Hebelelement 6. Das Hebelelement 6 ist um die Drehachse 8 schwenkbar mit dem Grundelement 4 verbunden. In der dargestellten Situation befindet sich das Hebelelement 6 in der Verriegelungsposition.
Weiterhin ist das Gehäuse 20 dargestellt. Das Gehäuse 20 schützt im zusammen gebauten Zustand den in Figur 3 nicht dargestellten Aktor sowie die ebenfalls nicht dargestellte Feder. Weiterhin verläuft im zusammen gebauten Zustand die Schubstange 14 teilweise in dem Gehäuse 20. In Figur 3 ist die Schubstange 14 im rechten oberen Bereich der Figur verkleinert, also nicht maßstabsgerecht, dargestellt. Die Schubstange hat einen unteren, horizontal verlaufenden Abschnitt 16, welcher eine Ausnehmung aufweist, die als
Führungsprofil für den Stift oder Fortsatz des Hebelelements 6 dient. Weiterhin weist die Schubstange 14 einen ebenfalls horizontal verlaufenden geführten Abschnitt 18 auf, der im zusammen gebauten Zustand des Entriegelungsmechanismus 2 in der Führungsschiene 12 läuft und von dem Gehäuse 20 abgedeckt wird. Die beiden Abschnitte 16, 18 werden durch einen diagonal verlaufenden Zwischenabschnitt miteinander verbunden. Die Schubstange kann aus einem Kunststoff hergestellt sein.
Bezugszeichenliste Entriegelungsmechanismus
Grundelement
Hebelelement
Drehgelenk
Eingriffselement
Führungsschiene
Schubstange
unterer Bereich der Schubstange
geführter Bereich der Schubstange
Gehäuse
Aktor
Angriffspunkt am Gehäuse
Angriffspunkt an der Schubstange
Angriffspunkt an der Feder
Feder
Detaildarstellung
Abdeckrollo
Blattfeder
Fortsatz
Führungsprofil

Claims

Patentansprüche
1. Entriegelungsmechanismus (2) für eine Abdeckung (32) eines Kofferraums eines Kraftfahrzeugs, mit einem Eingriffselement (10), das eine Verriegelungsposition und eine Entriegelungsposition einnehmen kann, und das durch ein Betätigen des Entriegelungsmechanismus (2) aus der Verriegelungsposition in die
Entriegelungsposition verlagert werden kann, dadurch gekennzeichnet, dass der Entriegelungsmechanismus (2) einen Aktor (22) aus einer Formgedächtnislegierung aufweist, der beim Betätigen des Entriegelungsmechanismus (2) eine
Längenänderung durchführt und dadurch eine Verlagerung des Eingriffselements (10) in die Entriegelungsposition bewirkt.
2. Entriegelungsmechanismus (2) nach dem vorstehenden Anspruch, dadurch
gekennzeichnet, dass der Aktor (22) erwärmt und so dazu veranlasst werden kann, eine Längenänderung auszuführen.
3. Entriegelungsmechanismus (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Längenänderung des Aktors (22) eine Linearbewegung eines Schubelements (14) bewirkt, wobei das Schubelement (14) über einen Fortsatz (36) und ein Führungsprofil (38) derart mit dem Eingriffselement (10) zusammenwirkt, dass dieses eine Schwenkbewegung um eine Schwenkachse (8) ausführt.
4. Entriegelungsmechanismus (2) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fortsatz (36) am Schubelement (14) angeordnet ist und das Führungsprofil (38) als Ausnehmung im Eingriffselement (10) ausgestaltet ist.
5. Entriegelungsmechanismus (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 4, gekennzeichnet durch eine Feder (34), die ein der Schwenkbewegung entgegenwirkendes
Drehmoment auf das Eingriffselement (10) ausübt.
6. Entriegelungsmechanismus (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch
gekennzeichnet, dass das Schubelement (14) während eines Betätigungsvorgangs des Entriegelungsmechanismus (2) seine Position in horizontaler Richtung verändert, seine Position in vertikaler Richtung aber im Wesentlichen unverändert bleibt.
7. Entriegelungsmechanismus (2) nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Führungsprofil (38) eine Oberfläche aufweist, entlang derer der Fortsatz (36) während einer Verlagerung des Eingriffselements (10) geführt wird, und die einen Winkel von 20 bis 70° mit der Horizontalen einschließt.
8. Entriegelungsmechanismus (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Linearfeder (28) derart mit dem Schubelement (14) und/oder dem Aktor (22) wechselwirkt, dass bei einer Längenänderung des Aktors (22) eine der durch die Längenänderung des Aktors (22) verursachten Kraft auf das Eingriffselement (10) entgegen gesetzte Rückstellkraft auf das Eingriffselement (10) aufgebaut wird.
9. Entriegelungsmechanismus (2) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
gekennzeichnet durch eine Vorrichtung zum Beaufschlagen des Aktors (22) mit einem elektrischen Heizstrom.
10. Kraftfahrzeug mit einem Entriegelungsmechanismus (2) nach einem der
vorstehenden Ansprüche.
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