WO2023122814A1 - Actuator device having a restoring element - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to an actuator device for actuating a locking element.
- Actuator devices for operating locks are widespread in the prior art and are used in lockers, doors, security mechanisms and various containers.
- actuators For this purpose, different activation mechanisms are often used to actuate the actuators, which include, for example, electrical or electromagnetic mechanisms. It is also known to use shape memory materials to adjust actuators in order to bring the actuator into the desired position, or to use the shape memory material itself as an actuator.
- a disadvantage of actuator devices from the prior art is that, due to their configuration, they often cannot be mounted in devices or containers without further complications, without special structural measures being provided for this purpose. In addition, complex mechanisms for locking by the shape memory elements are also provided.
- the object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide an actuator device and a method for producing the actuator device, by means of which a user is able to provide the actuator device without complex structural changes at the installation site and ensure the security of the lock.
- the actuator device comprises; an actuator housing, wherein the actuator housing is designed to accommodate a locking element, as well as a shape memory element and a restoring element; the locking element, wherein the locking element is received in the actuator housing such that it can move relative to the actuator housing between an active position and a passive position; the shape memory element, wherein the locking element can be adjusted from the active position to the passive position by means of the shape memory element; an activation unit, wherein the shape memory element can be activated by means of the activation unit; an elastic reset element, wherein the locking element can be reset from the passive position into the active position by means of the reset element.
- the actuator device according to the invention has the advantage that it has an extremely compact design and can therefore be retrofitted very easily, even in small areas.
- a further advantage of an embodiment of an actuator device according to the invention is that it is in the active or locking position when the shape memory element is in a non-activated state, whereby locking is possible without activating the actuator device using energy and a container to be locked is secured.
- the restoring element is designed in one piece with at least one of the following elements;
- each of the three elements is formed in one piece with each element.
- the locking element can be formed on the actuator housing by means of elastic connecting webs.
- the restoring element is formed in one piece with at least one of the elements from a plastic.
- a lightweight construction of the actuator device is possible by means of a plastic and a particularly advantageous configuration with regard to the material properties and an elasticity of the restoring element can be implemented.
- the shape memory element is in the form of a filament.
- a coupling point is formed on the locking element, with the restoring element and the shape memory element being coupled to the coupling point of the locking element.
- a common coupling point of the two elements leads to a more compact design and also has the advantage that the locking element can be adjusted in an optimized manner with respect to its center of gravity.
- the restoring element and the shape memory element are also coupled to the actuator housing at a second coupling point.
- Said coupling points of the restoring element can preferably be arranged along a longitudinal central axis of the actuator housing and of the locking element.
- a first longitudinal end of the shape memory element is coupled to the actuator housing at a first attachment point and that a second longitudinal end of the shape memory element is coupled to the actuator housing at a second attachment point, with the shape memory element being attached to a locking element (or to an im Lever arm described below) arranged coupling point is deflected.
- the advantage of this measure is that the locking element can be guided precisely by means of the shape memory element.
- the restoring element is designed in the form of a serpentine line and has uneven windings.
- the advantage of this design is that the restoring element can be built shorter in relation to the actuator housing and can spread out in additional directions in an improved state in a pushed together or compressed state, as a result of which a more compact design can in turn be realized.
- the locking element, as well as the shape memory element and the restoring element are arranged in one plane, with all elements being movable in the active position and passive position only with respect to this plane.
- This configuration brings with it the advantage that the thickness of the actuator device can be chosen to be particularly small.
- all elements are movable with respect to the longitudinal central axis.
- the restoring element can preferably only be deformable with respect to one plane.
- the restoring element extends between a first coupling point and a second coupling point, the restoring element having at least one cross-sectional taper along its length between the first coupling point and the second coupling point.
- the restoring element can be designed in such a way that it exerts a substantially constant resistance against the shape memory element during its deformation, resulting in an optimized movement of the locking element in the active and passive position.
- the cross-sectional tapering can be two-dimensional, but also three-dimensional.
- a cross-sectional minimum of the cross-sectional narrowing can be between 80% and 20% of the cross-section of the restoring element, preferably between 25% and 60%, in particular 30% to 50%.
- a straight connecting line runs through the first coupling point and the second coupling point, with the at least one cross-sectional taper being arranged in the region of the connecting line.
- the advantage of this configuration is that the restoring element can be pushed together in a targeted manner between the coupling points, as a result of which a particularly space-saving arrangement of the restoring element is possible.
- the connecting line can also be formed by the longitudinal center axis of the actuator housing and/or the locking element.
- the cross-sectional reduction is formed in at least one web, with two windings of the restoring element being connected by means of the web, and with the cross-sectional reduction being formed in such a way that a cross-section of the web extends in one direction, starting from the web to each the two turns is increasingly formed.
- a particularly advantageous embodiment of a restoring element can be undertaken, in which the restoring force of the restoring element can be influenced in such a way that a constant restoring behavior is ensured.
- a smaller force of the shape memory element is required in order to move the locking element into the passive position, which in turn has the advantage of a lighter and more compact design.
- a further advantage of the aforementioned cross-sectional tapering can be achieved in that the shape memory element between the coupling points of the restoring element can be arranged and extends between them, whereby the shape memory element can be placed in the areas of cross-sectional tapers and thus can be arranged in or on the restoring element.
- the restoring element has at least one first winding and at least one second winding, with the first winding being spaced further from the locking element (or a lever arm) in the active position than the second winding and with the second being in the passive position Turn of the locking element (or the lever arm) is further spaced than the first turn.
- first and second turns are movable turns with respect to the active and passive positions, or complete turn sections of the restoring element. Furthermore, these are not the areas where the restoring element is formed or wound for the first time at a coupling point or connection point and which areas are essentially rigid with regard to their shape in the movement relative to the actuator housing or the locking element. This also applies to the aforementioned uneven windings.
- the restoring element has at least two first windings and at least two second windings.
- the first and second turns are preferably adjacent turns. Another advantage is that the behavior described occurs more evenly in the restoring element, or synchronously in two opposite areas.
- the actuator housing has at least one groove, in which groove the locking element can be guided.
- This measure ensures improved guidance of the locking element and optimization of the behavior of the restoring element.
- the actuator housing has a longitudinal extension and a transverse extension and a thickness, the thickness being between 1% and 20%, in particular between 2.5% and 10%, preferably between 4% and 6% of the longitudinal extension wherein the thickness is between 1% and 25%, in particular between 3% and 20%, preferably between 5% and 8% of the transverse extent.
- the shape memory element can be formed on or in the locking element and/or in the actuator housing. Furthermore, it can be formed, for example, at a coupling point or other areas of the restoring element.
- the activation unit can also be molded into the actuator housing, for example, or molded together with the shape memory element, so that their connection is also molded in.
- the shape memory element is coupled to a first lever arm and that the locking element is coupled to a second lever arm, with the first lever arm using the second Lever arm can be actuated, so that when the first lever arm is adjusted by means of the shape memory element, the locking element can be adjusted by means of the second lever arm into the passive position.
- This configuration has the advantage that actuation or displacement of the locking element (or also the second lever arm), e.g. by a blocking element or manually by hand, has no influence on the first lever arm, so that the shape memory element (or also the first lever arm) is decoupled from these movements. This contributes to a gentle arrangement of the shape memory element, as a result of which its service life is considerably increased.
- a sliding surface is formed on at least one of the two lever arms and that a counter surface that interacts with the sliding surface is formed on the other lever arm, with the sliding surface and the counter surface being displaceable relative to one another by means of the adjustment of the first lever arm and the second lever arm can be actuated by means of this displacement.
- the restoring element is coupled to the second lever arm, it being possible for the second lever arm, together with the locking element, to be reset into the active position by means of the restoring element.
- a locking position or active position of the locking element can be achieved independently of the first lever arm or of the shape memory element.
- a particular development provides that the locking element is designed in one piece with the second lever arm, or that the locking element forms the second lever arm.
- the first lever arm can be reset against its adjustment by the shape memory element (or against the adjustment direction) by means of a second reset element.
- a second reset element By means of this measure is an improved decoupling of the shape memory element (or the first lever arm) from the movements of the second Improved lever arm, which also causes a manual operation of the locking element no impact on the shape memory element.
- the second restoring element can be designed in the form of a previously described restoring element (concerning uneven turns, as well as cross-sectional tapers, etc.) which is coupled to the first lever arm in this way instead of the locking element.
- an elastic restoring element it should be mentioned for completeness that the restoring force of the second restoring element is less than the tensile force of the shape memory element when it is activated.
- the first lever arm can be adjusted by means of the shape memory element from a release position into at least one operating position, wherein in the at least one operating position the second lever arm together with the locking element is held in the passive position by means of the first lever arm and in the release position the Provision of the locking element is released in the active position.
- first lever arm is coupled to a link with regard to its adjustment, with the first lever arm being able to be transferred from the release position to a first actuating position by means of the link and the adjustment by the shape memory element (when it is activated) and by means of the link can be further transferred from the first operating position into an intermediate position, with the first lever arm being blocked in the intermediate position with respect to a return to the release position against its adjustment by the shape memory element (or counter to the adjustment direction) by means of the connecting link, and with the second lever arm being in the intermediate position is held in the passive position together with the locking element by means of the first lever arm.
- this intermediate position it is possible to hold the locking element in the passive position without activating the shape memory element, so that the actuator device remains in an unlocked state without current, for example.
- a release from the intermediate position can take place, for example, with a lock or the like, so that a locked state can also be restored, for example, without current.
- the gate is formed on the first lever arm and is coupled to a guide element guided in the gate, the gate and the guide element being operable relative to one another by adjusting the first lever arm.
- the movement of the lever arm can be guided particularly easily via the slotted link by its own adjusting movement.
- a moving link or a link arranged on a movable lever
- a link arranged or formed on the lever arm e.g.
- the guide element can be guided along the link over larger paths even with small pivot angles, which means that the actuator device can also be made more compact overall.
- the linkage can preferably be actuated by means of the adjustment by the shape memory element in one direction and counter to this by a second reset element mentioned.
- the guide element can preferably be coupled to the actuator housing, the link movement itself being controlled via the lever arm
- the guide element in the gate is positively guided by means of a stop with respect to the adjustment from the release position to the first operating position, with the gate having an incline with respect to the guide element, so that the guide element with respect to an adjustment from the intermediate position back to the release position can be traced back via the stop in the form of a step by means of the slope in the connecting link.
- the guide element has a certain contact pressure in the connecting link in relation to the base or floor of the connecting link, so that the guide element slides down over the step when it is returned to the release position, or at the beginning when it is adjusted into the first operating position of this step cannot overcome.
- a preferred embodiment provides that the first lever arm can only be adjusted with respect to a first plane and that the second lever arm can only be adjusted with respect to a second plane and that the first plane and the second plane are arranged perpendicular to one another are.
- first lever arm and the second lever arm can only be adjusted with respect to a first plane.
- a particularly compact design can in turn be achieved by means of this embodiment.
- the second lever arm is in turn mounted relative to the first lever arm or to the actuator housing in such a way that its movement has no influence on the first lever arm.
- the second lever arm can be arranged essentially transversely to the first lever arm, so that its adjustment movements are also transverse to the movements of the first lever arm in the first plane.
- a restoring element and a shape memory element can be designed to be adaptable with regard to their distances from one another and from the pivot axis, so that they can also be adjusted.
- a possible further development provides that a coupling section for the shape memory element is arranged on the first lever arm at a coupling distance from the first pivot axis and a first contact section for actuating the second lever arm is arranged at a first contact distance from the first pivot axis, with the first contact distance being first pivot axis is greater than the coupling distance.
- FIG. 1 shows an actuator device according to the invention
- FIG. 3 shows a possible embodiment of a restoring element
- FIG. 4 shows the restoring element according to FIG. 3 in the passive position
- FIG. 11 the actuator device according to FIG. 10 in the passive position
- FIG. 13 the actuator device according to FIG. 12 in the passive position
- FIG. 17 shows a further embodiment of the actuator device in an oblique view
- FIG 1 shows an actuator device 1 according to the invention.
- the actuator device 1 comprises an actuator housing 2 which is designed to accommodate a locking element 3 and a shape memory element 4 and a restoring element 5 .
- a locking element 3 can be moved relative to the actuator housing 2 between an active position 6 and a passive position 7 , the locking element 3 being adjustable from the active position 6 to the passive position 7 by means of a shape memory element 4 .
- An activation unit 8 is preferably provided for this purpose, with the shape memory element 4 being able to be activated by means of the activation unit 8 .
- the activation unit 8 can comprise a circuit board which is arranged in the actuator housing 2 .
- the activation unit can also be formed in the actuator housing 2 .
- the shape memory element preferably comprises a material with a memory effect, also known as SMA or FGL. In this regard, reference is made to the prior art.
- An elastic restoring element 5 is also provided, with the locking element 3 being able to be reset from the passive position 7 into the active position 6 by means of the restoring element 5 .
- the restoring element 5 is preferably designed to be elastic in such a way that a restoring force is formed by the shape and the choice of material of the restoring element 5 .
- the actuator device 1 shown in FIG. 1 is shown in the active position 6 , with the locking element 3 being able to protrude at least partially out of the actuator housing 2 .
- a component of a locking unit 25 that interacts with the locking element 3 can be provided, which comes into operative engagement with the locking element 3 when the actuator device 1 is in a mounted state.
- the component and/or the locking element 3 can have, for example, an insertion bevel 26 , with the insertion bevel 26 being able to move the locking element 3 from the active position 6 into the passive position 7 without activating the shape memory element 4 .
- the active engagement of the locking unit 25 can take place, for example, with a detent, as shown.
- the restoring element 5 can be designed in one piece with the locking element 3 or the actuator housing 2 .
- the reset element 5 can also be designed in one piece with the locking element 3 and the actuator housing 2 .
- the restoring element 5, but also the actuator housing 2 and/or the locking element 3 can preferably be formed from a plastic.
- the shape memory element 4 can preferably be in the form of a filament. Furthermore, a coupling point 9 can be formed on the locking element 3 , with the restoring element 5 and the shape memory element 4 preferably being coupled to the coupling point 9 .
- the coupling point 9 can be designed, for example, as a connection point or engagement point with respect to the shape memory element 4 .
- the coupling point 9 can have a guide or rounding or the like, with the shape memory element 4 being deflected at the coupling point 9 .
- the restoring element 5 can be designed in the form of a serpentine line and have uneven windings, as illustrated.
- a coupling point is arranged along a longitudinal center axis of the locking element 3 and a further coupling point of the restoring element 5 is offset from the longitudinal center axis, as shown.
- the restoring element 5 can be arranged in a more space-saving manner during a pushed-together position.
- FIG. 2 shows a possible arrangement of the elements of an actuator device, with the locking element 3 and the shape memory element 4 and the restoring element 5 being arranged in a plane 14 and all elements being movable only with respect to this plane 14 in the active position 6 and passive position 7 are.
- the restoring element 5 and the shape memory element 4 can be coupled to the coupling point 9 of the locking element 3 .
- the shape memory element 4 can be designed in such a way that it is coupled to the actuator housing 2 and the locking element 3 at one or both coupling points of the restoring element 5, and provision can be made for recesses 36 to be provided in the restoring element 5, through which recesses 36 the Shape memory element 4 is guided.
- the recesses 36 can be provided, for example, in the restoring element 5 or on its surface.
- the movement with respect to the plane 14 described in FIG. 2 can be provided in all of the following embodiments of the actuator device 1 .
- Fig. 3 shows another possible embodiment of a restoring element 5, with restoring element 5 extending between a first coupling point 9 and a second coupling point 15, with restoring element 5 along its length 27 between first coupling point 9 and second coupling point 15 at least one Cross-sectional taper 16 has.
- the cross-sectional constriction 16 can be designed differently depending on the shape of the restoring element 5 .
- the at least one cross-sectional taper 16 can be arranged in the area of a straight connecting line 17 , the connecting line 17 running through the first coupling point 9 and the second coupling point 15 .
- the shape memory element 4 can be arranged in the area of the connecting line 17 and can be arranged essentially parallel to it. Furthermore, the shape memory element 4 can be deflected around the first coupling point 9 arranged on the locking element 3 .
- a first longitudinal end 10 of the shape memory element 4 can be coupled to the actuator housing 2 at a first attachment point 11 in the region of the second coupling point 15, and a second longitudinal end 12 of the shape memory element 4 can be coupled to the actuator housing 2 at a second attachment point 13.
- the shape memory element 4 can also be deflected at the first coupling point 9 and the second coupling point 15, e.g. in an endless arrangement. Furthermore, the shape memory element 4 can also be arranged linearly between the two coupling points 9,15 in a simple form.
- the two coupling points 9, 15 of the restoring element 5 can be arranged along a longitudinal center axis of the actuator housing 2 and a longitudinal center axis of the locking element 3, which longitudinal center axes are formed by the connecting line 17 in the embodiment shown, but independently of this. It is also possible for one of the two coupling points to be offset from the longitudinal center axis.
- the cross-sectional narrowing 16 can be formed in at least one web 18, with two windings of the restoring element 5 being connected by means of the web 18 and the cross-sectional narrowing 16 being formed in such a way that a cross-section of the web 18 extends in one direction, starting from the Web 18 is increasingly formed to each of the two turns.
- the web 18 has a minimum cross-section in a central section and experiences an increase in the cross-section of the two windings which are connected by means of the web 18 .
- cross-sectional constriction 16 can be two-dimensional in accordance with the illustration, but it can also be three-dimensional.
- the restoring element 5 has at least one first winding 19 and at least one second winding 20, with the first winding 19 being spaced further from the locking element 3 in the active position 6 than the second winding 20 and wherein in the passive position 7 the second winding 20 is further spaced from the locking element 3 than the first winding 19.
- a first spacing 28 of the first winding 19 and a second spacing 29 of the second winding 20 with respect to the coupling point are indicated.
- the restoring element 5 according to FIG. 3 is shown in the passive position 7 in FIG.
- the second winding 20 is further spaced from the locking element 3 than the first winding 19, as a result of which the second spacing 29 is greater than the first spacing 28.
- the restoring element 5 can in particular have at least two first windings 19 and at least two second turns 20, the two first turns 19 and the two second turns 20 being adjacent turns.
- a cross-sectional reduction 16 that is independent of this has the advantage that the restoring element 5 can be arranged in itself in as space-saving a manner as possible and guided in a targeted manner.
- the restoring energy in this compressed state of the restoring element 5 is lower than with a compressed spring, which leads to a lower required force and dimensioning of the shape memory element 4 .
- FIG. 5 shows an articulation point 30 via which articulation point 30 the locking element 3 can be deflected, the locking element 3 being brought into the active position 6 via the articulation point 30 by means of the restoring element 5 .
- the locking element 3 can in turn have different shapes, for example to engage with a complementary shape of a locking unit. Furthermore, it can have an insertion bevel 26 .
- the hinge point 30 can be stationary. Furthermore, the hinge point 30 can also be movably connected to the actuator housing 2 and/or the locking element 3 in such a way that it exerts, for example, an eccentric or curved movement between the active and passive position 6 , 7 .
- the locking element 3 can be pivoted at the pivot point 30 .
- the hinge point 30 can also be designed as an elastic connection web.
- FIG. 5 shows a possible configuration of a cross-sectional reduction 16, with the cross-sectional reduction 16 being able to run over a turn, as shown, so that, for example, the turns on one side have a thicker cross-section than the turns on the opposite side.
- the embodiment of the cross-sectional reduction 16 shown has the effect that the area with the thicker cross-section is deformed less than the area with the smaller cross-section, which leads to a targeted guidance of the deformation of the restoring element 5 .
- Such a narrowing of the cross section 16 can be particularly advantageous in an embodiment with a pivot point 30 since the coupling point 9 pivots about the pivot point 30 .
- an activation unit 8 which can be designed as a connection cable, e.g. USB, a normal mains connection or the like.
- the locking element 3 can be mounted so that it can be guided linearly relative to the actuator housing 2 , for example in a groove 21 or also positively guided purely by the shape of the actuator housing 2 .
- the locking element 3 can be connected to the actuator housing 2, for example by means of an elastic connection s web 31.
- the elastic connecting web 31 can be U-shaped, for example, and follow the locking element 3 between the active and passive position 6.7, as shown in dashed lines implied. It is also conceivable for the locking element 3 to be guided or supported only by the elastic connecting web 31 . Furthermore, it is also possible to form the locking element 3 in one piece with the actuator housing 2 by means of the elastic connecting web 31 .
- a possible embodiment of a shape memory element 4 is shown, in which the shape memory element 4 is provided in a simple linear configuration, for example as a wire.
- the shape memory element 4 can be attached to both coupling points 9, 15, but also to other positions.
- the shape memory element 4 can be deflected at both coupling points, e.g. as a kind of loop.
- an activation unit 8 is shown, in which the activation unit 8 is designed as a circuit board and is integrated in the actuator housing 2 .
- the circuit board can be connected to an external supply source, not shown, or to an energy cell.
- an energy cell can also be integrated in the actuator housing 2 .
- the restoring element 5 is formed in one piece with the actuator housing 2 and the locking element 3 .
- FIG. 7 shows an oblique view of a possible embodiment of an actuator device 1 .
- the actuator housing 2 can be designed to be closed, so that the restoring element 5 is covered by it, for example. However, it is also possible to design the actuator housing 2 to be open and to provide only the lateral wall sections 32 for guiding and mounting the locking element 3, which leads to a thinner construction.
- the actuator housing 2 has a longitudinal extent 22 and a transverse extent 23 and a thickness 24 .
- the thickness 24 is preferably between 1% and 20%, in particular between 2.5% and 10%, preferably between 4% and 6% of the longitudinal extent 22 and/or the thickness 24 is between 1% and 25%, in particular between 3% and 20%, preferably between 5% and 8% of the transverse extent 23.
- the actuator device 1 can be a component approximately the size of a credit card, so that it has a length of approximately 80 mm, a width of 55 mm and a thickness of 5 mm.
- the longitudinal extension can have a ratio to the transverse extension in a range from 2:1 to 1:1, preferably 1.8:1 to 1.2:1, in particular 1.5:1 to 1:3:1 .
- the locking element 3 can have a length in relation to the longitudinal extent 22, for example 60%-90% of the longitudinal extent. Furthermore, it is also conceivable to design the locking element at least partially over the entire longitudinal extension 22, e.g. T-shaped.
- the locking element 3 can also be made significantly narrower with respect to the longitudinal extent 22, for example only 10%-60% of the longitudinal extent.
- the shape of the locking element 3 can also be designed differently and have other link shapes, for example, one-sided actuation, as in the case of the aforementioned insertion bevel. This is only to make it clear that the locking element 3 is not restricted to the forms shown in the figures.
- the actuator device 1 can also include other elements, such as damping and stops for the locking element 3, or sliding coatings, or consist of lubricious material.
- FIG. 8 A possible method for producing a restoring element 5 is shown schematically in FIG. 8 .
- the restoring element 5, preferably made of plastic is produced in a mold 33 by means of a shaping process, for example casting, extrusion or the like.
- the restoring element 5 can be formed in one piece with the locking element 3 and/or the actuator housing 2 .
- an extension of the mold 33 for the production of the locking element 3 and/or the actuator housing 2 indicated by dashed lines.
- the shape memory element 4 and/or the activation unit 8 is also formed, as mentioned at the outset.
- the shaping process is not limited to the variant mentioned, but is only suitable for forming the restoring element 5 in one piece with at least one of the elements.
- 3D printing for example, is also suitable as a shaping process.
- FIG. 9 shows a further embodiment of a restoring element 5 in which the locking element 3 is returned to the active position 6 by means of the elastic contraction of the restoring element 5 .
- a housing section 34 of the actuator housing 2 can engage, for example, in an opening 35 in the locking element 3 , with the restoring element 5 being coupled to the housing section 34 .
- the actuator housing 2 with elastic connection s webs 31 is shown, which elastic connection webs 31 follow the locking element 3 between the active and passive position 6.7.
- the elastic connecting web 31 can preferably be designed in such a way that it supports the restoring process of the restoring element 5 .
- the elastic connecting web 31 can be bistable.
- the restoring element 5 is formed in one piece with the locking element 3 , for example, although this can also be formed in one piece with the actuator housing 2 . Furthermore, with the formation of the elastic connection s webs 31, the locking element 3 can be formed in one piece with the actuator housing 2, independently of the restoring element 5.
- FIG. 9 shows a further embodiment of the restoring element, which may be independent of itself, with the same reference numerals or component designations as in the preceding figures being used again for the same parts. To unnecessary To avoid repetition, reference is made to the detailed description in the preceding figures.
- the restoring element and the locking element and the shape memory element in the actuator housing such that the locking element can be moved back and forth between, for example, an active and passive position along a horizontal line.
- the locking element can be adjustable in such a way that the locking element or a part thereof is located outside of the actuator housing in both positions, instead of, for example, a retracted and extended position relative to the actuator housing.
- more than one such restoring element is provided in the actuator housing, e.g. two, which are each coupled to a first and second section of the locking element.
- the shape memory element 4 is coupled to a first lever arm 37 and that the locking element 3 is coupled to a second lever arm 38, with the second lever arm 38 being actuatable by means of the first lever arm 37, so that when the first lever arm 37 is adjusted by means of the shape memory element 4, the locking element 3 can be adjusted by means of the second lever arm 38 into the passive position 7, as can be seen from FIGS.
- the locking element 3 is located, for example, in FIG. 10 in the active position 6 and in FIG. 11 in the passive position 7.
- Such a configuration using the lever arms has the advantage mentioned above that manual actuation or displacement of the locking element 3, e.g. from the active to the passive position, by means of a blocking element 69 acting from the outside does not have any effect on the shape memory element 4 and thus its Service life significantly increased.
- the first lever arm it is also possible for the first lever arm to cause an adjustment movement of the second lever arm, but conversely the second lever arm does not cause an adjustment of the first lever arm.
- the movement of a blocking element 69 is indicated in FIG. 11, for example by means of an aforementioned insertion bevel 26, as a result of which an adjustment of the locking element 3 into the passive position can be initiated.
- the component can, for example, a locking part of a door or a Locker or the like and interact directly with the locking element 3.
- the locking element 3 can also have the bevel.
- the actuator device 1 shown in FIGS. 10 to 18 again has an actuator housing 2 for accommodating the locking element 3 , as well as a shape memory element 4 and a restoring element 5
- the locking element 3 is accommodated in the actuator housing 2 so that it can be moved relative to the actuator housing 2 between an active position 6 and a passive position 7, with the locking element 3 being adjustable from the active position 6 to the passive position 7 by means of the shape memory element 4 - namely by means of the coupling via the lever arms 37 , 38.
- the locking element 3 is formed in one piece with the second lever arm 38, or the locking element 3 itself can form the second lever arm.
- the locking element 3 can also be designed separately from the second lever arm 38 and can be adjustably guided in the actuator housing 2 and can be adjusted into the passive position by means of the lever arm 38 and can be reset again with a reset element.
- the locking element can be guided in a groove 21 formed in the actuator housing 2 .
- the groove 21 can also have an arc shape, for example, if the locking element is designed to be pivotable about an axis.
- a sliding surface 39 can preferably be formed on at least one of the two lever arms 37, 38 and a counter surface 40 that interacts with the sliding surface 39 can be formed on the other lever arm, with the sliding surface 39 and the counter surface 40 being displaceable relative to one another by means of the adjustment of the first lever arm 37 are and by means of the displacement of the second lever arm 38 can be actuated.
- a counter-surface 40 can be formed on the second lever arm 38, for example, which forms a guideway for the sliding surface 39 of the first lever arm 37.
- the mating surface 40 is designed as a slope in the direction of the locking element 3, so that when the first lever arm 37 by means of the shape memory element 4, the sliding surface 39 of which slides over the counter surface 40, so that the second lever arm 38 is pressed downwards by means of the slope.
- a reset element 5 is preferably coupled to the second lever arm 38 , it being possible for the second lever arm 38 to be reset together with the locking element 3 into the active position 6 by means of the reset element 5 .
- a limitation 66 of the actuator housing 2 is indicated in FIG.
- the actuator housing 2 is preferably closed at the top or has a cover or the like, which is removed to illustrate the invention.
- the restoring element for restoring the locking element 3 can also be arranged on the first lever arm 37 and act with regard to the restoring of the second lever arm or the locking element in such a way that the movement of the first lever arm is not influenced by the restoring force.
- the first lever arm 37 can preferably be designed to be adjustable only with respect to a first plane 49 and the second lever arm 38 can be designed to be adjustable only with respect to a second plane 50, with the first plane 49 and the second plane 50 being perpendicular in one possible embodiment are arranged to each other.
- first lever arm 37 can be designed to be pivotable about a first pivot axis 51 with respect to its adjustment, and/or the second lever arm 38 can be designed to be pivotable about a second pivot axis 52 .
- the movement of the second lever arm 38 between the actuator housing and the first lever arm 37 is preferably limited.
- the movement of the first lever arm 37 can be limited with respect to the movement against the setting direction 68 by the resistance of the (non-activated) shape memory element, and in the setting direction by means of the interaction of the Shape memory element when activated and a counteracting restoring arrangement, or also a maximum change in the shape memory element.
- two limitations in the respective directions on the actuator housing can also be provided for the first lever arm 37 .
- the first lever arm 37 can preferably be designed to be resettable against its adjustment by the shape memory element 4 by means of a second reset element 41 (opposite to the adjustment direction).
- the actuating direction 68 represents a direction of movement based on the activation or the movement of the shape memory element and also forms its direction of movement in relation to the first lever arm, whereby in the case of a pivotable arrangement of the lever arm this direction of movement in relation to the lever is a pivoting movement in the setting direction is
- a further possible arrangement of the shape memory element 4a and a second restoring element 41a is indicated in this regard by dashed lines.
- the shape memory element 4 is deflected in the region of the coupling section on a rotatably mounted component, so that when the first lever arm moves, the rotation of the component contributes to protecting the shape memory element.
- the second restoring element 41a can be designed in accordance with a previously described restoring element and have the features with regard to the turns, as well as non-uniform cross sections, etc.
- Such a restoring element can preferably be connected or formed with the first lever arm 37 as shown. It is also conceivable to design this in one piece with the lever arm, eg made of plastic.
- the first lever arm 37 can preferably be adjusted (by means of the shape memory element 4) from a release position 42 to at least one actuating position 43, with the second lever arm 38 being held in the passive position 7 together with the locking element 3 by means of the first lever arm 37 in the at least one actuating position 43 and in the release position 42 the provision of the locking element 3 with the second lever arm 38 into the active position 6 is released.
- the first lever arm 37 can be coupled to a link 44 with regard to its adjustment, the first lever arm 37 being transferrable from the release position 42 to a first actuating position 45 by means of the link 44 and the adjustment by the shape memory element 4 .
- first actuating position 45 From the first actuating position 45, it can be moved further into an intermediate position 47 by means of link 44, with the first lever arm 37 being blocked by means of link 44 in the intermediate position 47 with respect to a return to the release position 42, and with the second lever arm 38 together with the Locking element 3 is held in its intermediate position 47 in the passive position 7 by means of the first lever arm 37 .
- this can be done further from the first operating position 45, for example, by the first actuation by the shape memory element (for the first operating position) and a path guide in the connecting link. Furthermore, this can also be done via a restoring force of the guide element 48 .
- the resetting of the first lever arm by means of the second resetting element can preferably cause this movement in the connecting link.
- the first lever arm 37 can be transferred from the release position 42 to a first actuating position 45 by means of the connecting link 44 and the adjustment by the shape memory element 4, and further into a second actuating position when there is a renewed (or the second) adjustment by the shape memory element 46 can be transferred, with the one intermediate position 47 being provided between the first and second actuating position 45,46 and the first lever arm 37 being blocked in the intermediate position 47 before the renewed adjustment with regard to a reset, and with the second lever arm 38 being in the intermediate position 47 with the Locking element 3 is held in the passive position 7 by means of the first lever arm 37 .
- first and second operating positions 45, 46 and the intermediate position 47 can be functionally an operating position 43 in which the second lever arm 38 is held together with the locking element 3 by means of the first lever arm 37 in the passive position 7.
- the link 44 can preferably be formed on the first lever arm 37 and coupled to a guide element 48, with the link 44 being able to be actuated relative to the guide element 48 by means of the movement of the first lever arm 37 by the shape memory element, as can be seen in FIGS. 12 to 18.
- the first lever arm 37 is in the release position 42, with the link 44 having a kind of starting point or end point in relation to the guidance of the guide element 48 in this regard.
- the first lever arm 37 according to FIG. Furthermore, the position of the guide element 48a with respect to the first operating position 45 is indicated by dashed lines.
- the guide element is preferably prestressed in one direction, as indicated by the force F, so that it can be better guided in the link 44 between the individual positions or can also be positively guided with respect to one direction.
- the guide element 48 can be pretensioned with respect to a plane, preferably in the first plane 49, approximately perpendicular to the adjustment movement of the first lever arm 37, so that it is pushed in a direction transverse to the adjustment movement of the first lever arm 37 with respect to the link 44.
- a fastening area 63 is shown, with the guide element 48 being held in the form of a flexible rod in the fastening area 63 and being pivoted about a bearing point in the fastening area 63 by means of the connecting link 44 and the adjustment of the first lever arm 37. or is pushed back in a clamping direction 70 by means of its pretension transversely to the adjustment movement or to the adjustment direction 68 of the first lever arm 37 .
- the first lever arm 37 has a coupling section 53 for the shape memory element 4, which is arranged at a coupling distance 54 from the first pivot axis 51, and a first contact section 55 for actuating the second lever arm 38, which was at a first contact distance 56 from the first pivot axis 51 is arranged.
- the first contact distance 56 to the first pivot axis 51 may be greater than the coupling distance 54 .
- the coupling s distance 54 can preferably be between 25 and 60% of the first contact distance 56 .
- the first contact distance can also be smaller than the coupling distance.
- the link 44 is arranged on the first lever arm 37 at a link distance 57 from the first pivot axis 51, the link distance 57 being greater than the first contact distance 56.
- the connecting link distance 57 can preferably be between 110% and 150% of the first contact distance 56 .
- a large backdrop distance has the particular advantage that already by means of a small Swivel angle, the guide element can cover a large distance in the link track.
- link 44 is arranged, for example, between first pivot axis 51 and first contact section 55, and coupling section 53 is arranged after first contact section 55.
- a restoring section 58 for engaging the restoring element 5 can be arranged on the second lever arm 38 at a positioning distance 59 from the second pivot axis 52 and a second contact section 60 for actuation by the first lever arm 37 can be arranged at a second contact distance 61 from the second pivot axis 51. wherein the reset portion 58 and the second Maisab section 60 with respect to the second pivot axis 52 are arranged opposite.
- the adjustment distance 59 can be approximately 50 to 100% of the length of the second contact distance 61 with respect to its length relative to the pivot axis 51 .
- the locking element 3 can be arranged on the second lever arm 38 at an element spacing 62 with respect to the second pivot axis 52, the locking element 3 with respect to the second pivot axis 52 being arranged opposite the reset section 58 and the element spacing 62 being greater than the second contact spacing 61 is.
- the length of the element spacing 62 can preferably be 200 to 500% of the second contact spacing 61 .
- the link 44 is shown in detail in FIG.
- the guide element 48 is prestressed transversely to the adjustment direction 68 of the first lever arm, in relation to the representation of the figure—upwards.
- the guide element 48 can also be designed as a bolt accommodated in a slot guide 67 of the actuator housing, which is prestressed in the clamping direction 70 with a spring, for example, as indicated by dashed lines in FIG.
- the gate 44 also has a stop 64 for the guide element 48, so that the guide element 48 at the beginning of the link guide along the link path 65 to Initiation of the first operating position 45 is moved (since the guide element 48 could otherwise be pushed up into the other path due to the bias).
- the guide track 65 is preferably designed in such a way that it has a slope between the starting point and the end point of the guide element 48, with the guide element 48 falling down over the stop 64 before reaching the end point due to the slope, whereby the stop 64 acts as a kind of step in the Link track 65 is used.
- the guide element can also be prestressed in this direction with respect to the incline or the support in the web.
- the first lever arm 37 is actuated in the adjustment direction 68, so that the guide element 48 is brought into a first position 72 by means of the link track 65 and the stop 64, whereby the first lever arm 37 is transferred to the first actuating position 45.
- the locking element 3 is moved into the passive position by actuating the second lever arm (by the first lever arm).
- the guide element 48 By resetting the first lever arm 37 counter to its adjustment direction 68, the guide element 48 is brought into a second position 73 by means of the link track 65, with the first lever arm 37 (if the guide element is present in the second position) being held in the intermediate position 47, since the Guide element 48 blocks the further provision of the first lever arm 37 against its setting direction 68 using the backdrop.
- the second lever arm 38 with the locking element 3 In this intermediate position 47, the second lever arm 38 with the locking element 3 is held in the passive position 7 by means of the first lever arm 37, with the shape memory element 4 not being activated in this state, or a passive position 7 of the locking element 3 being enabled without activating the shape memory element 4 .
- the shape memory element is also unloaded in this position. Furthermore, that is Guide element 48 is blocked with respect to its movement in the clamping direction 70 by the link track 65 in the second position 73.
- the intermediate position 47 of the first lever arm 37 is shown in FIG.
- the first lever arm 37 is again adjusted in the adjustment direction 68, as a result of which the guide element 48 is brought into the third position 74 by means of the link track 65, with the first lever arm 37 being transferred further into a second activation position 46.
- only one release mechanism can be integrated with regard to this third position, by means of which the connecting link (or the first lever arm) is actuated in such a way that the guide element is only guided out of the second position, so that it is guided back to the starting point .
- This release can also be removed without activating the shape memory element, e.g. by means of an integrated switch or the like that can be actuated.
- the higher position and the lower position are a level of the guide element 48 with respect to a plane of the guide track in which the guide element 48 rests, which can preferably be parallel to the first plane 49 or also be formed by the first plane 49 can.
- an incline can be provided over the entire link path 65 up to the stop 64, or else only between two positions, e.g. between the third position and the starting point.
- the force of the guide element 48 in the clamping direction 70 is significantly lower than the restoring force of the lever arm, so that Guide element 48 is returned counter to the clamping direction 70 to the starting point 71 (via the stop 64) along the link track 65, as shown.
- the guide track 65 encompasses a direction of movement of the guide element 48, shown with arrows.
- the guide track 65 can be designed in the form of a curved track in relation to the first position 72 and third position 74 in these areas, so that the guide element 48 also follows a curved path—instead of the illustrated movement into a kind of dead end.
- At least one of the lever arms 37, 38 is linearly adjustable relative to the actuator housing 2, preferably with respect to the respective first plane 49 and second plane 50.
- Fig. 16 (or also Fig. 18 )
- the first lever arm 37 was accommodated in the actuator housing 2 in a linearly adjustable manner.
- the second lever arm 38 can be pivotable (e.g. about the second pivot axis 51), but also linearly adjustable, so that e.g. with regard to the adjustment of the first lever arm 37 by means of an inclined surface, e.g. via the sliding surface 39 and the interacting counter surface 40, the second Lever arm 38 is adjusted linearly, preferably along the second plane 50 in FIG.
- the second lever arm 38 can also be linearly adjustable and the first lever arm 37 can be pivoted.
- an actuating unit 75 or the like indicated by dashed lines can be provided, by means of which mechanical adjustment of the connecting link for maintenance work or emergencies is made possible, which can be accessible via an access opening or a mechanism in the actuator housing.
- the actuating unit 75 can also be provided for adjusting the connecting link, e.g. from the intermediate position.
- the actuating unit 75 can also be a mechanical switch, for example, by means of which the link (and/or the first lever arm) can be adjusted relative to the actuating direction.
- the second restoring element 41 is shown in the form of a restoring element described in FIGS. As indicated, this can also be at least one cross-sectional reduction 16 between the two crosspoints 15, 9 have.
- the first coupling point 9 is preferably arranged on the first lever arm 37 instead of the locking element according to FIGS. 1 to 9.
- the first coupling point 9 is preferably arranged in the coupling section 53 of the first lever arm 37, where the shape memory element can also be deflected in this way.
- the second restoring element also has a straight connecting line 17 between the first coupling point 9 and the second coupling point 15 , with the at least one cross-sectional taper 16 being arranged in the region of the connecting line 17 .
- the cross-sectional constriction 16 can be formed in at least one web 18, with two turns of the second restoring element 41 being connected by means of the web 18 and with the cross-sectional constriction 16 being formed in such a way that a cross-section of the web 18 extends in one direction, starting from the web 18 is formed increasing to each of the two turns.
- the second restoring element 41 can have at least one first winding and at least one second winding, with the first winding being further away from the first lever arm in the active position than the second winding and with the second winding being further away from the first lever arm in the passive position 7 is spaced than the first turn.
- the second restoring element 41 With regard to the possible embodiment of the second restoring element 41, reference is made to the described forms of the restoring element 5 according to FIGS. Furthermore, the second restoring element 41 can also be attached at other positions or coupled to a pivotable lever arm, as indicated in FIG. 11 . The linear or uniform restoring behavior of the restoring element in relation to the shape memory element is again particularly advantageous. Furthermore, the second restoring element can also be designed in one piece with the first lever arm.
- FIGS. 17 and 18 Possible embodiments of the actuator device 1 are shown in FIGS. 17 and 18, in which the first lever arm 37 and the second lever arm 38 are designed to be adjustable with respect to the same plane and are arranged in this plane.
- This preferably corresponds to the first plane 49.
- the first and second pivot axes 51, 52 can preferably each be arranged perpendicular to the first plane 49.
- at least one of the two lever arms can also be designed to be adjustable linearly with respect to the first plane 49, as in Fig. 18 is shown by means of the first lever arm 37.
- the second lever arm 38 can also be designed to be linearly adjustable.
- the first lever arm 37 and the second lever arm 38 can particularly preferably be arranged transversely to one another, so that their adjustment movements are also essentially transverse to one another.
- FIGS. 17 and 18 The active and passive positions of the locking element 3 are shown in FIGS. 17 and 18, respectively.
- the first and second lever arm 37, 38 are indicated in FIG.
- the first lever arm In the passive position 7 indicated by dashed lines in Fig. 18, the first lever arm is in an operating position 43. Furthermore, in Fig. 18 the movement of the guide element 48 in the slide path from the starting point to the first position is indicated in this regard, which corresponds to a movement of the lever arm from the release position 42 in the operating position 43 or the first operating position 45 with respect to the link 44 corresponds.
- the arrangements of the coupling section 53, the contact section 55 and the link 44 shown in Fig. 17 are arranged in such a way that the first contact section 55 is arranged opposite the coupling section 53 and the link 44 with respect to the first pivot axis 51, the link spacing being greater than the coupling distance is and the coupling s was from and the first contact distance was about the same size.
- a large angle of rotation of the first contact section 55 for actuating the second lever arm 38 is possible by means of the actuation of the shape memory element even with short adjustment paths with respect to the adjustment direction 68 in the coupling section 53, since the first contact distance was and the coupling distance was relatively small in each case to the first pivot axis 51 are.
- the first pivot axis 51 can also be arranged at a greater distance from the second lever arm 38, so that in the arrangement shown in FIG. 17 it is interchanged with the connecting link in terms of its position. It should be mentioned for completeness that the pivoting movement in this respect accordingly may be formed differently, whereby the contact portion with respect to the sliding surface 39 may be formed differently.
- the second lever arm 38 can have the restoring section 58 for engaging the restoring element 5 and the second contact section 60 with respect to the second pivot axis 52 in such a way that the adjustment distance and the second contact distance can be approximately the same size, and with respect to the pivot axis 52 are arranged on the same side of the lever arm.
- the locking element is also arranged on the same side, the distance between the elements being approximately 150% to 200% of the second contact distance.
- the restoring element 5 for restoring the second lever arm 38 can also be designed in terms of its shape according to a restoring element according to Figures 1 to 9 and it can also be made in one piece with the second lever arm 38 (and/or the Actuator housing) be formed, in which respect reference is made to the previous description.
- a particularly flat design can in turn be realized by means of this configuration.
- the locking element 3, as well as the shape memory element 4 and the restoring element 5, as well as the second restoring element 41 are arranged in a plane 14 and it can also be provided that all elements only with respect to this plane 14 in the active position 6 and passive position 7 are movable.
- this plane 14 can correspond to the first plane 49, which means that the first and second lever arms can also be arranged in this plane 14 (and can only be moved with respect to this plane).
- the thickness 24 is between 1% and 20%, in particular between 2.5% and 10%, preferably between 4% and 6% of the longitudinal extension 22 and/or the thickness 24 is between 1% and 25%, in particular between 3% and 20%, preferably between 5% and 8% of the transverse extent 23.
- the thickness can be less than 8 mm, preferably in a range from about 4 to 6 mm. In this context, reference should also be made to the dimensions of a check card mentioned at the outset.
- the longitudinal extent of the actuator housing can be made even longer, regardless of the embodiment, and can be made variable depending on the length of the shape memory element, as indicated in FIG. 18 by the broken length.
- All information on value ranges in the present description is to be understood in such a way that it also includes any and all sub-ranges, e.g. the information 1 to 10 is to be understood in such a way that all sub-ranges, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10, are also included , i.e. all subranges start with a lower limit of 1 or greater and end with an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1, or 5.5 to 10.
- Actuator device 30 hinge point actuator housing 31 elastic connecting web
- Locking unit 54 Coupling distance Insertion bevel 55 First contact section Length 56 First contact distance First distance 57 Link distance Second distance 58 Reset section Setting distance second contact section second devisab stood
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Lock And Its Accessories (AREA)
Abstract
Description
AKTORVORRICHTUNG MIT EINEM RÜCKSTELLELEMENT ACTUATOR DEVICE WITH A RETURN ELEMENT
Die Erfindung betrifft eine Aktorvorrichtung zur Betätigung eines Verriegelungselements. The invention relates to an actuator device for actuating a locking element.
Aktorvorrichtungen zur Betätigung von Verriegelungen sind im Stand der Technik weit verbreitet und finden ihre Anwendung in Schließfächern, Türen, Sicherheitsmechanismen und diversen Behältnissen. Actuator devices for operating locks are widespread in the prior art and are used in lockers, doors, security mechanisms and various containers.
Hierfür werden oftmals unterschiedliche Aktivierungsmechanismen verwendet, um die Aktoren zu betätigen, welche beispielsweise elektrische oder elektromagnetische Mechanismen umfassen. Weiters ist es bekannt, zur Verstellung von Aktoren Formgedächtnismaterialen zu verwenden, um den Aktor in die gewünschte Position zu bringen, oder auch das Formgedächtnismaterial selbst als Aktor zu verwenden. For this purpose, different activation mechanisms are often used to actuate the actuators, which include, for example, electrical or electromagnetic mechanisms. It is also known to use shape memory materials to adjust actuators in order to bring the actuator into the desired position, or to use the shape memory material itself as an actuator.
Nachteilig bei Aktorvorrichtungen aus dem Stand der Technik ist, dass diese oftmals aufgrund deren Ausbildungen nicht ohne weitere Komplikationen in Vorrichtungen oder Behältnisse montiert werden können, ohne dafür spezielle bauliche Maßnahmen vorzusehen. Zudem sind weiters komplexe Mechanismen zur Verriegelung durch die Formgedächtniselemente vorgesehen. A disadvantage of actuator devices from the prior art is that, due to their configuration, they often cannot be mounted in devices or containers without further complications, without special structural measures being provided for this purpose. In addition, complex mechanisms for locking by the shape memory elements are also provided.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Aktorvorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung der Aktorvorrichtung zur Verfügung zu stellen, mittels derer ein Benutzer in der Lage ist, die Aktorvorrichtung ohne aufwändige bauliche Änderungen am Montageort vorsehen zu können und die Sicherheit der Verriegelung zu gewährleisten. The object of the present invention was to overcome the disadvantages of the prior art and to provide an actuator device and a method for producing the actuator device, by means of which a user is able to provide the actuator device without complex structural changes at the installation site and ensure the security of the lock.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung und ein Verfahren gemäß den Ansprüchen gelöst. This object is achieved by a device and a method according to the claims.
Die erfindungsgemäße Aktorvorrichtung umfasst; ein Aktorgehäuse, wobei das Aktorgehäuse zur Aufnahme eines Verriegelungselements, sowie eines Formgedächtniselements und eines Rückstellelements ausgebildet ist; das Verriegelungselement, wobei das Verriegelungselement relativ zum Aktorgehäuse zwischen einer Aktivstellung und einer Passivstellung bewegbar im Aktorgehäuse aufgenommen ist; das Formgedächtniselement, wobei das Verriegelungselement mittels des Formgedächtniselementes von der Aktivstellung in die Passivstellung verstellbar ist; eine Aktivierungseinheit, wobei das Formgedächtniselement mittels der Aktivierungseinheit aktivierbar ist; ein elastisches Rückstellelement, wobei das Verriegelungselement mittels des Rückstellelements von der Passivstellung in die Aktivstellung rückstellbar ist. The actuator device according to the invention comprises; an actuator housing, wherein the actuator housing is designed to accommodate a locking element, as well as a shape memory element and a restoring element; the locking element, wherein the locking element is received in the actuator housing such that it can move relative to the actuator housing between an active position and a passive position; the shape memory element, wherein the locking element can be adjusted from the active position to the passive position by means of the shape memory element; an activation unit, wherein the shape memory element can be activated by means of the activation unit; an elastic reset element, wherein the locking element can be reset from the passive position into the active position by means of the reset element.
Die erfindungsgemäße Aktorvorrichtung bringt den Vorteil mit sich, dass sie eine äußerst kompakte Bauweise aufweist und somit sehr leicht in selbst kleinen Bereichen auch nachgerüstet werden kann. The actuator device according to the invention has the advantage that it has an extremely compact design and can therefore be retrofitted very easily, even in small areas.
Ein weiterer Vorteil einer erfindungsgemäßen Ausbildung einer Aktorvorrichtung ist, dass sich diese in einem nicht aktivierten Zustand des Formgedächtniselementes in der Aktiv- bzw. Verriegelungsstellung befindet, wodurch ein Verriegeln ohne einer Aktivierung der Aktorvorrichtung mittels Energie möglich ist und ein zu versperrendes Behältnis gesichert ist. A further advantage of an embodiment of an actuator device according to the invention is that it is in the active or locking position when the shape memory element is in a non-activated state, whereby locking is possible without activating the actuator device using energy and a container to be locked is secured.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement zumindest mit einem der folgenden Elemente einteilig ausgebildet ist; In one embodiment it can be provided that the restoring element is designed in one piece with at least one of the following elements;
- dem Verriegelungselement; - the locking element;
- dem Aktorgehäuse. - the actuator housing.
Diese Ausgestaltung bring den Vorteil mit sich, dass eine besonders robuste und gelichzeitig kompakte Bauweise der Aktorvorrichtung vorsehbar ist. Zweckmäßig kann es auch sein, das Rückstellelement mit dem Aktorgehäuse und dem Verriegelungselement einteilig auszubilden. In einer Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass jedes der drei Elemente mit jeweils jedem Element einteilig ausgebildet ist. Beispielsweise kann das Verriegelungselement mittels elastischer Verbindungsstege am Aktorgehäuse angeformt sein. This configuration brings with it the advantage that a particularly robust and at the same time compact design of the actuator device can be provided. It can also be expedient to form the restoring element in one piece with the actuator housing and the locking element. In a further development it can be provided that each of the three elements is formed in one piece with each element. For example, the locking element can be formed on the actuator housing by means of elastic connecting webs.
Zudem kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement mit zumindest einem der Elemente einteilig aus einem Kunststoff geformt ist. Mittels einem Kunststoff ist eine Leichtbauweise der Aktorvorrichtung möglich und eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung bezüglich der Materialeigenschaften und einer Elastizität des Rückstellelements umsetzbar. In addition, it can be provided that the restoring element is formed in one piece with at least one of the elements from a plastic. A lightweight construction of the actuator device is possible by means of a plastic and a particularly advantageous configuration with regard to the material properties and an elasticity of the restoring element can be implemented.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Formgedächtniselement in Form eines Filaments ausgebildet ist. Mit dieser Maßnahme ist eine vorteilhafte Form des Formgedächtniselements vorgesehen, welche eine weitere Gewichtseinsparung mit sich bringt und eine kompakte Ausbildung der Aktorvorrichtung unterstützt. In one embodiment it can be provided that the shape memory element is in the form of a filament. With this measure, an advantageous form of Shape memory element provided, which brings with it a further weight saving and supports a compact design of the actuator device.
Weiters vorteilhaft kann sein, wenn am Verriegelungselement ein Koppelpunkt ausgebildet ist, wobei das Rückstellelement und das Formgedächtniselement mit dem Koppelpunkt des Verriegelungselementes gekoppelt sind. Ein gemeinsamer Koppelpunkt der beiden Elemente führt wiederum zu einer kompakteren Bauweise und bringt weiters den Vorteil mit sich, dass das Verriegelungselement bezüglich seines Schwerpunktes optimiert verstellbar ist. Weiters kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement und das Formgedächtniselement auch an einem zweiten Koppelpunkt mit dem Aktorgehäuse gekoppelt sind. It can also be advantageous if a coupling point is formed on the locking element, with the restoring element and the shape memory element being coupled to the coupling point of the locking element. A common coupling point of the two elements in turn leads to a more compact design and also has the advantage that the locking element can be adjusted in an optimized manner with respect to its center of gravity. Furthermore, it can be provided that the restoring element and the shape memory element are also coupled to the actuator housing at a second coupling point.
Die genannten Koppelpunkte des Rückstellelements können bevorzugt entlang einer Längs- mittelachse des Aktorgehäuses und des Verriegelungselementes angeordnet sein. Said coupling points of the restoring element can preferably be arranged along a longitudinal central axis of the actuator housing and of the locking element.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass ein erstes Längsende des Formgedächtniselementes an einem ersten Befestigungspunkt mit dem Aktorgehäuse gekoppelt ist und dass ein zweites Längsende des Formgedächtniselementes an einem zweiten Befestigungspunkt mit dem Aktorgehäuse gekoppelt ist, wobei das Formgedächtniselement in einem am Verriegelungselement (oder an einem im Folgenden beschriebenen Hebelarm) angeordneten Koppelpunkt umgelenkt ist. Vorteilhaft ist mit dieser Maßnahme, dass das Verriegelungselement mittels des Formgedächtniselements präzise geführt werden kann. In addition, it can be provided that a first longitudinal end of the shape memory element is coupled to the actuator housing at a first attachment point and that a second longitudinal end of the shape memory element is coupled to the actuator housing at a second attachment point, with the shape memory element being attached to a locking element (or to an im Lever arm described below) arranged coupling point is deflected. The advantage of this measure is that the locking element can be guided precisely by means of the shape memory element.
Zudem kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement schlangenlinienförmig ausgebildet ist und ungleichmäßige Windungen aufweist. Vorteilhaft dieser Ausbildung ist, dass das Rückstellelement bezüglich dem Aktorgehäuse kürzer gebaut werden kann und sich in einem zusammengeschobenen oder gestauchten Zustand verbessert in zusätzliche Richtungen ausbreiten kann, wodurch wiederum eine kompaktere Bauweise realisierbar ist. In addition, it can be provided that the restoring element is designed in the form of a serpentine line and has uneven windings. The advantage of this design is that the restoring element can be built shorter in relation to the actuator housing and can spread out in additional directions in an improved state in a pushed together or compressed state, as a result of which a more compact design can in turn be realized.
Weiters kann vorgesehen sein, dass das Verriegelungselement, sowie das Formgedächtniselement und das Rückstellelement in einer Ebene angeordnet sind, wobei alle Elemente nur bezüglich dieser Ebene in der Aktivstellung und Passivstellung bewegbar sind. Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass eine Dicke der Aktorvorrichtung besonders gering gewählt werden kann. Zudem kann vorgesehen sein, dass alle Elemente bezüglich der Längsmit- telachse bewegbar sind. Unabhängig davon kann das Rückstellelement bevorzugt nur bezüglich einer Ebene verformbar sein. In einer Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement sich zwischen einem ersten Koppelpunkt und einem zweiten Koppelpunkt erstreckt, wobei das Rückstellelement entlang seiner Länge zwischen dem ersten Koppelpunkt und zweiten Koppelpunkt zumindest eine Querschnittsverjüngung aufweist. Diese Ausgestaltung bring den Vorteil mit sich, dass eine Beeinflussung der Rückstellkraft und des Rückstellverhaltens über die Querschnittsform möglich ist. Weiters vorteilhaft ist, dass das Rückstellelement derart ausbildbar ist, dass es entgegen dem Formgedächtniselement bei seiner Verformung einen wesentlich konstanten Widerstand aufbringt, wodurch eine optimierte Bewegung des Verriegelungselementes in Aktiv- und Passivstellung resultiert. Die Querschnittsverjüngung kann zweidimensional, aber auch dreidimensional ausgebildet sein. Weiters kann ein Querschnittsminima der Querschnitts Verjüngung zwischen 80% und 20% des Querschnitts des Rückstellelementes betragen, bevorzugt zwischen 25% und 60% insbesondere 30% bis 50%. Furthermore, it can be provided that the locking element, as well as the shape memory element and the restoring element are arranged in one plane, with all elements being movable in the active position and passive position only with respect to this plane. This configuration brings with it the advantage that the thickness of the actuator device can be chosen to be particularly small. In addition, it can be provided that all elements are movable with respect to the longitudinal central axis. Irrespective of this, the restoring element can preferably only be deformable with respect to one plane. In one embodiment it can be provided that the restoring element extends between a first coupling point and a second coupling point, the restoring element having at least one cross-sectional taper along its length between the first coupling point and the second coupling point. This configuration brings with it the advantage that it is possible to influence the restoring force and the restoring behavior via the cross-sectional shape. It is also advantageous that the restoring element can be designed in such a way that it exerts a substantially constant resistance against the shape memory element during its deformation, resulting in an optimized movement of the locking element in the active and passive position. The cross-sectional tapering can be two-dimensional, but also three-dimensional. Furthermore, a cross-sectional minimum of the cross-sectional narrowing can be between 80% and 20% of the cross-section of the restoring element, preferably between 25% and 60%, in particular 30% to 50%.
Zweckmäßig kann sein, wenn durch den ersten Koppelpunkt und den zweiten Koppelpunkt eine gerade Verbindungslinie verläuft, wobei die zumindest eine Quer Schnitts Verjüngung im Bereich der Verbindungslinie angeordnet ist. Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist, dass das Rückstellelement gezielt zwischen den Koppelpunkten zusammengeschoben werden kann, wodurch eine besonders platzsparende Anordnung des Rückstellelementes möglich ist. Die Verbindungslinie kann zudem durch die Längsmittelachse des Aktorgehäuses und/oder des Verriegelungselementes gebildet sein. It can be expedient if a straight connecting line runs through the first coupling point and the second coupling point, with the at least one cross-sectional taper being arranged in the region of the connecting line. The advantage of this configuration is that the restoring element can be pushed together in a targeted manner between the coupling points, as a result of which a particularly space-saving arrangement of the restoring element is possible. The connecting line can also be formed by the longitudinal center axis of the actuator housing and/or the locking element.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass die Querschnittsverjüngung in zumindest einem Steg ausgebildet ist, wobei mittels des Steges zwei Windungen des Rückstellelementes verbunden sind und wobei die Querschnittsverjüngung derart ausgebildet ist, dass ein Querschnitt des Steges jeweils in einer Richtung, ausgehend von dem Steg zu jeder der zwei Windungen zunehmend ausgebildet ist. Mit dieser Ausgestaltung ist eine besonders vorteilhafte Ausbildung eines Rückstellelementes vornehmbar, bei der die Rückstellkraft des Rückstellelementes derart beeinflussbar ist, dass ein konstantes Rückstellverhalten gewährleistet ist. Weiters ist dadurch eine geringere Kraft des Formgedächtniselements erforderlich, um das Verriegelungselement in die Passivstellung zu bewegen, was wiederum den Vorteil einer leichteren und kompakteren Bauweise mit sich führt. In addition, it can be provided that the cross-sectional reduction is formed in at least one web, with two windings of the restoring element being connected by means of the web, and with the cross-sectional reduction being formed in such a way that a cross-section of the web extends in one direction, starting from the web to each the two turns is increasingly formed. With this configuration, a particularly advantageous embodiment of a restoring element can be undertaken, in which the restoring force of the restoring element can be influenced in such a way that a constant restoring behavior is ensured. Furthermore, as a result, a smaller force of the shape memory element is required in order to move the locking element into the passive position, which in turn has the advantage of a lighter and more compact design.
Ein weiterer Vorteil der zuvor genannten Querschnittsverjüngungen kann dadurch erzielt werden, dass das Formgedächtniselement zwischen den Koppelpunkten des Rückstellelementes angeordnet werden kann und sich zwischen diesen erstreckt, wodurch das Formgedächtniselement in den Bereichen der Querschnittsverjüngungen platzierbar sein kann und somit im bzw. am Rückstellelement angeordnet werden kann. A further advantage of the aforementioned cross-sectional tapering can be achieved in that the shape memory element between the coupling points of the restoring element can be arranged and extends between them, whereby the shape memory element can be placed in the areas of cross-sectional tapers and thus can be arranged in or on the restoring element.
Besonders vorteilhaft kann sein, wenn das Rückstellelement zumindest eine erste Windung und zumindest eine zweite Windung aufweist, wobei in der Aktivstellung die erste Windung von dem Verriegelungselement (bzw. einem Hebelarm) weiter beabstandet ist, als die zweite Windung und wobei in der Passivstellung die zweite Windung von dem Verriegelungselement (bzw. dem Hebelarm) weiter beabstandet ist als die erste Windung. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass zum einen ein optimierter Verlauf des Rückstellvorgangs vomehmbar ist und dass das Rückstellelement bezüglich einer Stellung in sich verschachtelt bzw. in sich selbst angeordnet werden kann. It can be particularly advantageous if the restoring element has at least one first winding and at least one second winding, with the first winding being spaced further from the locking element (or a lever arm) in the active position than the second winding and with the second being in the passive position Turn of the locking element (or the lever arm) is further spaced than the first turn. This brings with it the advantage that, on the one hand, an optimized course of the restoring process can be seen and that the restoring element can be nested or arranged in itself with regard to a position.
Zur Vollständigkeit sei erwähnt, dass es sich bei der ersten und zweiten Windung um bewegliche Windungen bezüglich der Aktiv- und Passivstellung handelt, bzw. um vollständige Windungsabschnitte des Rückstellelementes. Ferner handelt es sich dabei nicht um jene Bereiche, an welche das Rückstellelement an einem Koppelpunkt bzw. Anbindungspunkt erstmalig umgeformt bzw. gewunden ist und welche Bereiche im Wesentlichen starr bezüglich ihrer Form in der Bewegung gegenüber dem Aktorgehäuse oder dem Verriegelungselement sind. Dies gilt ebenso für die zuvor genannten ungleichmäßigen Windungen. For the sake of completeness, it should be mentioned that the first and second turns are movable turns with respect to the active and passive positions, or complete turn sections of the restoring element. Furthermore, these are not the areas where the restoring element is formed or wound for the first time at a coupling point or connection point and which areas are essentially rigid with regard to their shape in the movement relative to the actuator housing or the locking element. This also applies to the aforementioned uneven windings.
Weiters kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement zumindest zwei erste Windungen und zumindest zwei zweite Windungen aufweist. Mit dieser Ausgestaltung ist ein besonders vorteilhaftes Verhalten des Rückstellelementes bezüglich seiner Verformung hinsichtlich der Rückstellkraft sowie einer platzsparenden Anordnung vorsehbar. Bevorzugt handelt es sich bei den beiden ersten und zweiten Windungen um benachbarte Windungen. Ein weiterer Vorteil ist, dass das beschriebene Verhalten dadurch gleichmäßiger im Rückstellelement erfolgt, bzw. an zwei gegenüberliegenden Bereichen synchron. Furthermore, it can be provided that the restoring element has at least two first windings and at least two second windings. With this configuration, a particularly advantageous behavior of the restoring element with regard to its deformation with regard to the restoring force and a space-saving arrangement can be provided. The first and second turns are preferably adjacent turns. Another advantage is that the behavior described occurs more evenly in the restoring element, or synchronously in two opposite areas.
Darüber hinaus kann vorgesehen sein, dass das Aktorgehäuse zumindest eine Nut aufweist, in welcher Nut das Verriegelungselement führbar ist. Mit dieser Maßnahme ist eine verbesserte Führung des Verriegelungselements sowie eine Optimierung des Verhaltens des Rückstellelements gewährleistet. Besonders vorteilhaft kann sein, wenn das Aktorgehäuse eine Längserstreckung, sowie eine Quererstreckung und eine Dicke aufweist, wobei die Dicke zwischen 1% und 20%, insbesondere zwischen 2,5% und 10%, bevorzugt zwischen 4% und 6% der Längserstreckung beträgt oder wobei die Dicke zwischen 1% und 25%, insbesondere zwischen 3% und 20%, bevorzugt zwischen 5% und 8% der Quererstreckung beträgt. Durch diese Maßnahme ist eine bezüglich der Dicke besonders schmale Aktorvorrichtung umsetzbar, welche äußert einfach in Verschiedenen Anwendungen platzsparend angeordnet und auch nachgerüstet werden kann. In addition, it can be provided that the actuator housing has at least one groove, in which groove the locking element can be guided. This measure ensures improved guidance of the locking element and optimization of the behavior of the restoring element. It can be particularly advantageous if the actuator housing has a longitudinal extension and a transverse extension and a thickness, the thickness being between 1% and 20%, in particular between 2.5% and 10%, preferably between 4% and 6% of the longitudinal extension wherein the thickness is between 1% and 25%, in particular between 3% and 20%, preferably between 5% and 8% of the transverse extent. As a result of this measure, an actuator device that is particularly narrow in terms of thickness can be implemented, which can be arranged extremely easily in a space-saving manner in various applications and can also be retrofitted.
Zudem ist ein Verfahren zur Herstellung einer Aktorvorrichtung nach zumindest einem der Ansprüche vorgeschlagen, wobei dass das Rückstellelement in einem formgebenden Verfahren hergestellt wird und das Rückstellelement zumindest mit einem der folgenden Elemente einteilig ausgeformt wird: In addition, a method for producing an actuator device according to at least one of the claims is proposed, wherein the restoring element is produced in a shaping process and the restoring element is formed in one piece with at least one of the following elements:
- dem Verriegelungselement; - the locking element;
- dem Aktorgehäuse. - the actuator housing.
Besonders Vorteilhaft ist, dass typische Schwachstellen bezüglich der Verbindung zwischen den Elementen, wie bei herkömmlichen Anordnungen aus dem Stand der Technik dadurch vermieden werden. It is particularly advantageous that typical weak points with regard to the connection between the elements, as in the case of conventional arrangements from the prior art, are thereby avoided.
Besonders zweckmäßig kann sein, dass zumindest eines der folgenden weiteren Elemente der Aktorvorrichtung in dem formgebenden Verfahren mit eingeformt wird: It can be particularly expedient for at least one of the following additional elements of the actuator device to be molded in the shaping process:
- das Formgedächtniselement; - the shape memory element;
- die Aktivierungseinheit. - the activation unit.
Besonders vorteilhaft durch diese Maßnahme ist, dass eine robuste Ausführung einer kompakten Aktorvorrichtung möglich ist, welche unempfindlich gegenüber Vibrationen und Erschütterungen ist. So kann beispielsweise das Formgedächtniselement am Verriegelungselement und/oder im Aktorgehäuse mit an- bzw. eingeformt werden. Weiters kann es z.B. an einem Koppelpunkt oder anderen Bereichen des Rückstellelementes eingeformt sein. Ebenso kann die Aktivierungseinheit z.B. im Aktorgehäuse eingeformt werden oder auch mit dem Formgedächtniselement zusammen eingeformt, sodass auch deren Verbindung mit eingeformt wird. It is particularly advantageous as a result of this measure that a robust design of a compact actuator device is possible, which is insensitive to vibrations and shocks. For example, the shape memory element can be formed on or in the locking element and/or in the actuator housing. Furthermore, it can be formed, for example, at a coupling point or other areas of the restoring element. The activation unit can also be molded into the actuator housing, for example, or molded together with the shape memory element, so that their connection is also molded in.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Formgedächtniselement mit einem ersten Hebelarm gekoppelt ist und dass das Verriegelungselement mit einem zweiten Hebelarm gekoppelt ist, wobei mittels des ersten Hebelarmes der zweite Hebelarm betätigbar ist, sodass bei einer Verstellung des ersten Hebelarmes mittels des Formgedächtniselementes das Verriegelungselement mittels des zweiten Hebelarmes in die Passivstellung verstellbar ist. Diese Ausgestaltung bringt den Vorteil mit sich, dass eine Betätigung oder eine Verschiebung des Verriegelungselementes (bzw. auch des zweiten Hebelarmes), z.B. durch ein Sperrelement oder manuell per Hand, keinen Einfluss auf den ersten Hebelarm ausübt, sodass das Formgedächtniselement (bzw. auch der erste Hebelarm) von diesen Bewegungen entkoppelt ist. Dies trägt zu einer schonenden Anordnung des Formgedächtniselementes bei, wodurch dessen Eebensdauer erheblich erhöht ist. In a further advantageous embodiment it can be provided that the shape memory element is coupled to a first lever arm and that the locking element is coupled to a second lever arm, with the first lever arm using the second Lever arm can be actuated, so that when the first lever arm is adjusted by means of the shape memory element, the locking element can be adjusted by means of the second lever arm into the passive position. This configuration has the advantage that actuation or displacement of the locking element (or also the second lever arm), e.g. by a blocking element or manually by hand, has no influence on the first lever arm, so that the shape memory element (or also the first lever arm) is decoupled from these movements. This contributes to a gentle arrangement of the shape memory element, as a result of which its service life is considerably increased.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass an zumindest einem der beiden Hebelarme eine Gleitfläche ausgebildet ist und dass an dem anderen Hebelarm eine mit der Gleitfläche zusammenwirkende Gegenfläche ausgebildet ist, wobei mittels der Verstellung des ersten Hebelarmes die Gleitfläche und die Gegenfläche zueinander veschiebbar sind und mittels dieser Verschiebung der zweite Hebelarm betätigbar ist. Mittels der ausgebildeten Flächen ist eine höhere Toleranz bezüglich der Bewegungen der Hebel zueinander möglich, sodass diese bei eine Änderung des Verhaltens des Formgedächtniselementes und/oder von Rückstellelementen dennoch das gewünschte Ver stellverhalten aufweisen. Ferner ist eine Reibungsfreie Bewegung der Hebelarme begünstigt. Zudem ist eine weitere Adaptierung an das Formgedächtniselement sowie auch an ein Rückstellelement mittels der Toleranz möglich. In an advantageous embodiment, it can be provided that a sliding surface is formed on at least one of the two lever arms and that a counter surface that interacts with the sliding surface is formed on the other lever arm, with the sliding surface and the counter surface being displaceable relative to one another by means of the adjustment of the first lever arm and the second lever arm can be actuated by means of this displacement. By means of the surfaces formed, a higher tolerance with respect to the movements of the levers relative to one another is possible, so that they nevertheless have the desired adjustment behavior when there is a change in the behavior of the shape memory element and/or restoring elements. Furthermore, a friction-free movement of the lever arms is favored. In addition, further adaptation to the shape memory element and also to a restoring element is possible by means of the tolerance.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement mit dem zweiten Hebelarm gekoppelt ist, wobei mittels des Rückstellelementes der zweite Hebelarm zusammen mit dem Verriegelungselement in die Aktivstellung rückstellbar ist. Durch diese Ausgestaltung ist eine Verriegelung s Stellung bzw. Aktivstellung des Verriegelungselementes unabhängig vom ersten Hebelarm bzw. vom Formgedächtniselement erzielbar. Furthermore, it can be provided that the restoring element is coupled to the second lever arm, it being possible for the second lever arm, together with the locking element, to be reset into the active position by means of the restoring element. With this configuration, a locking position or active position of the locking element can be achieved independently of the first lever arm or of the shape memory element.
Eine besondere Weiterbildung sieht vor, dass Verriegelungselement einteilig mit dem zweiten Hebelarm ausgebildet ist, bzw. dass das Verriegelungselement den zweiten Hebelarm ausbildet. A particular development provides that the locking element is designed in one piece with the second lever arm, or that the locking element forms the second lever arm.
Ferner kann vorteilhaft sein, wenn der erste Hebelarm entgegen seiner Verstellung durch das Formgedächtniselement (bzw. entgegen der Stellrichtung) mittels eines zweiten Rückstellelementes rückstellbar ist. Mittels dieser Maßnahme ist eine verbesserte Entkoppelung des Formgedächtniselementes (bzw. des ersten Hebelarm) von den Bewegungen des zweiten Hebelarms verbessert, wodurch auch eine manuelle Betätigung des Verriegelungselementes keinen Impact auf das Formgedächtniselement verursacht. Ferner kann das zweite Rückstellelement in der Form eines zuvor beschriebenen Rückstellelementes (betreffend ungleichmäßiger Windungen, sowie Querschnittsverjüngungen etc.) ausgebildet sein, welches mit dem ersten Hebelarm derart gekoppelt ist, anstelle des Verriegelungselementes. Bei einem elastischen Rückstellelement sei zur Vollständigkeit erwähnt, dass die Rückstellkraft des zweiten Rückstellelementes geringer als die Zugkraft des Formgedächtniselementes bei dessen Aktivierung ist. Furthermore, it can be advantageous if the first lever arm can be reset against its adjustment by the shape memory element (or against the adjustment direction) by means of a second reset element. By means of this measure is an improved decoupling of the shape memory element (or the first lever arm) from the movements of the second Improved lever arm, which also causes a manual operation of the locking element no impact on the shape memory element. Furthermore, the second restoring element can be designed in the form of a previously described restoring element (concerning uneven turns, as well as cross-sectional tapers, etc.) which is coupled to the first lever arm in this way instead of the locking element. In the case of an elastic restoring element, it should be mentioned for completeness that the restoring force of the second restoring element is less than the tensile force of the shape memory element when it is activated.
Besonders bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der erste Hebelarm mittels des Formgedächtniselementes von einer Freigabeposition in zumindest eine Betätigungsposition verstellbar ist, wobei in der zumindest einen Betätigungsposition der zweite Hebelarm zusammen mit dem Verriegelungselement mittels des ersten Hebelarms in der Passivstellung gehalten ist und in der Freigabeposition die Rückstellung des Verriegelungselementes in die Aktivstellung freigegeben ist. Particularly preferably, it can be provided that the first lever arm can be adjusted by means of the shape memory element from a release position into at least one operating position, wherein in the at least one operating position the second lever arm together with the locking element is held in the passive position by means of the first lever arm and in the release position the Provision of the locking element is released in the active position.
Eine mögliche Weiterbildung sieht vor, dass der erste Hebelarm bezüglich seiner Verstellung mit einer Kulisse gekoppelt ist, wobei der erste Hebelarm mittels der Kulisse und der Verstellung durch das Formgedächtniselement (bei seiner Aktivierung) von der Freigabeposition in eine erste Betätigungsposition überführbar ist und mittels der Kulisse von der ersten Betätigungsposition weiter in eine Zwischenposition überführbar ist, wobei der erste Hebelarm mittels der Kulisse in der Zwischenposition bezüglich einer Rückstellung in die Freigabeposition entgegen seiner Verstellung durch das Formgedächtniselement (bzw. entgegen der Stellrichtung) blockiert ist und wobei in der Zwischenposition der zweite Hebelarm zusammen mit dem Verriegelungselement mittels des ersten Hebelarms in der Passivstellung gehalten ist. A possible further development provides that the first lever arm is coupled to a link with regard to its adjustment, with the first lever arm being able to be transferred from the release position to a first actuating position by means of the link and the adjustment by the shape memory element (when it is activated) and by means of the link can be further transferred from the first operating position into an intermediate position, with the first lever arm being blocked in the intermediate position with respect to a return to the release position against its adjustment by the shape memory element (or counter to the adjustment direction) by means of the connecting link, and with the second lever arm being in the intermediate position is held in the passive position together with the locking element by means of the first lever arm.
Mittels dieser Zwischenposition ist es möglich, das Verriegelungselement ohne Aktivierung des Formgedächtniselementes in der Passivstellung zu halten, sodass die Aktorvorrichtung z.B. stromlos in einem Entriegelungszustand verbleibt. Eine Freigabe aus der Zwischenposition kann beispielsweise mit einer Arretierung oder dergleichen erfolgen, sodass auch z.B. stromlos wieder ein Verriegelungszustand hergestellt werden kann. By means of this intermediate position, it is possible to hold the locking element in the passive position without activating the shape memory element, so that the actuator device remains in an unlocked state without current, for example. A release from the intermediate position can take place, for example, with a lock or the like, so that a locked state can also be restored, for example, without current.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass der erste Hebelarm mittels einer erneuten Verstellung durch das Formgedächtniselement über die Kulisse von der Zwischenposition in eine zweite Betätigungsposition überführbar ist, wobei der erste Hebelarmmittels der Kulisse von der zweiten Betätigungsposition zurück in die Freigabeposition überführbar ist Provision can preferably be made for the first lever arm to be moved from the intermediate position to a second position by means of a renewed adjustment by the shape memory element via the connecting link Operating position can be converted, wherein the first lever arm can be converted from the second operating position back into the release position by means of the link
Dabei kann ferner vorgesehen sein, die Kulisse an dem ersten Hebelarm ausgebildet ist und mit einem in der Kulisse geführten Führungselement gekoppelt ist, wobei die Kulisse und das Führungselement zueinander mittels der Verstellung des ersten Hebelarms betätigbar sind. Mittels dieser Ausführung kann besonders einfach die Führung der Bewegung des Hebelarms über die Kulisse durch dessen eigenen Stellbewegung realisiert werden. Besonders vorteilhaft bei einer bewegten Kulisse (bzw. einer an einem beweglichen Hebel angeordneten Kulisse) ist die harmonischere Bewegung der Bauteile zueinander als z.B. bei einer starren Kulissenführung, wodurch ein prozesssicherer Bewegungsablauf gewährleistet ist. Zudem kann mit einer am Hebelarm angeordneten bzw. ausgebildeten Kulisse z.B. bei einer Schwenkbewegung mittels des Abstands der Kulisse bereits mit kleinen Schwenkwinkeln das Führungselement entlang der Kulisse über größere Bahnen geführt werden, wodurch insgesamt auch die Aktorvorrichtung wieder kompakter gebaut werden kann. Bevorzugt kann die Betätigung der Kulisse mittels der Verstellung durch das Formgedächtniselement in eine Richtung und entgegen dieser durch ein erwähntes zweites Rückstellelement erfolgen. Das Führungselement kann bevorzugt mit dem Aktorgehäuse gekoppelt sein, die Kulissenbewegung selbst über den Hebelarm gesteutert It can also be provided that the gate is formed on the first lever arm and is coupled to a guide element guided in the gate, the gate and the guide element being operable relative to one another by adjusting the first lever arm. By means of this design, the movement of the lever arm can be guided particularly easily via the slotted link by its own adjusting movement. Particularly advantageous with a moving link (or a link arranged on a movable lever) is the more harmonious movement of the components to one another than, for example, with a rigid link guide, which ensures a process-reliable movement sequence. In addition, with a link arranged or formed on the lever arm, e.g. during a pivoting movement by means of the distance of the link, the guide element can be guided along the link over larger paths even with small pivot angles, which means that the actuator device can also be made more compact overall. The linkage can preferably be actuated by means of the adjustment by the shape memory element in one direction and counter to this by a second reset element mentioned. The guide element can preferably be coupled to the actuator housing, the link movement itself being controlled via the lever arm
Bevorzugt kann dabei weiters vorgesehen sein, dass das Führungselement in der Kulisse mittels eines Anschlages bezüglich der Verstellung von der Freigabeposition in die erste Betätigungsposition zwangsgeführt ist, wobei die Kulisse bezüglich des Führungselementes eine Steigung aufweist, sodass das Führungselement bezüglich einer Verstellung von der Zwischenposition zurück in die Freigabeposition mittels der Steigung in der Kulisse über den Anschlag in Form einer Stufe zurückführbar ist. Dabei sei erwähnt, dass das Führungselement diesbezüglich in der Kulisse eine gewisse Anpresskraft gegenüber den Grund bzw. Boden der Kulisse aufweist, sodass das Führungselement beim Zurückführen in die Freigabeposition über die Stufe hinuntergleitet, bzw. zu Beginn bei der Verstellung in die erste Betätigungsposition diese Stufe nicht überwinden kann. It can preferably also be provided that the guide element in the gate is positively guided by means of a stop with respect to the adjustment from the release position to the first operating position, with the gate having an incline with respect to the guide element, so that the guide element with respect to an adjustment from the intermediate position back to the release position can be traced back via the stop in the form of a step by means of the slope in the connecting link. It should be mentioned here that the guide element has a certain contact pressure in the connecting link in relation to the base or floor of the connecting link, so that the guide element slides down over the step when it is returned to the release position, or at the beginning when it is adjusted into the first operating position of this step cannot overcome.
Eine bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der erste Hebelarm nur bezüglich einer ersten Ebene verstellbar ist und dass der zweite Hebelarm nur bezüglich einer zweiten Ebene verstellbar ist und dass die erste Ebene und die zweite Ebene senkrecht zueinander angeordnet sind. Mittels der senkrecht angeordneten Verstellbewegungen kann die Entkoppelung des ersten Hebelarms vom zweiten Hebelarm bezüglich dessen Rückstellbewegung, bzw. einer Bewegung durch eine manuelle Betätigung verbessert werden, da der zweite Hebelarm bezüglich seiner Bewegung in der zweiten Ebene an den ersten Hebelarm derart einwirkt, dass dieser den zweiten Hebelarm blockiert bzw. begrenzt, aber bezüglich einer Bewegung in der ersten Ebene unbeeinflusst bleibt. A preferred embodiment provides that the first lever arm can only be adjusted with respect to a first plane and that the second lever arm can only be adjusted with respect to a second plane and that the first plane and the second plane are arranged perpendicular to one another are. By means of the vertically arranged adjustment movements, the decoupling of the first lever arm from the second lever arm with regard to its return movement or a movement by manual actuation can be improved, since the second lever arm acts on the first lever arm with regard to its movement in the second plane in such a way that the latter second lever arm blocked or limited, but remains unaffected with respect to movement in the first plane.
In einer anderen Ausführung kann aber auch vorgesehen sein, dass der erste Hebelarm und der zweite Hebelarm nur bezüglich einer ersten Ebene verstellbar sind. Mittels dieser Ausführung ist wiederum eine besonders kompakte Bauweise erzielbar. Bevor ist der zweite Hebelarm dabei wiederum zum ersten Hebelarm bzw. zum Aktorgehäuse derart gelagert, dass dessen Bewegung keinen Einfluss auf den ersten Hebelarm ausübt. Beispielsweise kann der zweite Hebelarm im Wesentlichen quer zum ersten Hebelarm angeordnet sein, sodass dessen Stellbewegungen ebenfalls quer zu den Bewegungen des ersten Hebelarms in der ersten Ebene sind. In another embodiment, however, it can also be provided that the first lever arm and the second lever arm can only be adjusted with respect to a first plane. A particularly compact design can in turn be achieved by means of this embodiment. Before that, the second lever arm is in turn mounted relative to the first lever arm or to the actuator housing in such a way that its movement has no influence on the first lever arm. For example, the second lever arm can be arranged essentially transversely to the first lever arm, so that its adjustment movements are also transverse to the movements of the first lever arm in the first plane.
Weiters kann vorgesehen sein, dass der erste Hebelarm bezüglich seiner Verstellung um eine erste Schwenkachse schwenkbar ist, und/oder dass der zweite Hebelarm um eine zweite Schwenkachse schwenkbar ist. Mittels dieser Ausgestaltung ist eine verbesserte Anordnung und vereinfachte Dimensionierung der Bauteile bezüglich deren einzelnen Wirkabstände an den jeweiligen Hebelarmen möglich. Z.B. kann ein Rückstellelement und ein Formgedächtniselement bezüglich deren Abstände zueinander und zur Schwenkachse adaptierbar ausgebildet sein, sodass diese auch verstellt werden können. Provision can furthermore be made for the first lever arm to be pivotable about a first pivot axis with respect to its adjustment, and/or for the second lever arm to be pivotable about a second pivot axis. By means of this configuration, an improved arrangement and simplified dimensioning of the components with regard to their individual effective distances on the respective lever arms is possible. For example, a restoring element and a shape memory element can be designed to be adaptable with regard to their distances from one another and from the pivot axis, so that they can also be adjusted.
Eine mögliche Weiterbildung sieht vor, dass an dem ersten Hebelarm ein Koppelungsabschnitt für das Formgedächtniselement in einem Koppelungsabstand zur ersten Schwenkachse angeordnet ist und ein erster Kontaktabschnitt für die Betätigung des zweiten Hebelarms in einem ersten Kontaktab stand zur ersten Schwenkachse angeordnet ist, wobei der erste Kontaktabstand zur ersten Schwenkachse größer als der Koppelungsabstand ist. A possible further development provides that a coupling section for the shape memory element is arranged on the first lever arm at a coupling distance from the first pivot axis and a first contact section for actuating the second lever arm is arranged at a first contact distance from the first pivot axis, with the first contact distance being first pivot axis is greater than the coupling distance.
Bevorzugt kann vorgesehen sein, dass die Kulisse an dem ersten Hebelarm in einem Kulissenabstand zur ersten Schwenkachse angeordnet ist, wobei der Kulissenabstand größer als der erste Kontaktab stand ist. Weiter ist möglich, dass an dem zweiten Hebelarm ein Rückstellabschnitt zum Eingriff des Rückstellelementes in einem Stellabstand zur zweiten Schwenkachse angeordnet ist und ein zweiter Kontaktabschnitt für die Betätigung durch den ersten Hebelarms in einem zweiten Kontaktabstand zur zweiten Schwenkachse angeordnet ist, wobei der Rückstellabschnitt und der zweite Kontaktabschnitt bezüglich der zweiten Schwenkachse gegenüberliegend angeordnet sind. Provision can preferably be made for the link on the first lever arm to be arranged at a link distance from the first pivot axis, the link distance being greater than the first contact distance. It is also possible for a return section for engaging the return element to be arranged on the second lever arm at a positioning distance from the second pivot axis and a second contact section for actuation by the first lever arm to be arranged at a second contact distance from the second pivot axis, with the return section and the second Contact portion are arranged opposite each other with respect to the second pivot axis.
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Verriegelungselement an dem zweiten Hebelarm in einem Elementabstand bezüglich der zweiten Schwenkachse angeordnet ist , wobei das Verriegelungselement bezüglich der zweiten Schwenkachse dem Rückstellabschnitt gegenüberliegend angeordnet ist und der Elementabstand größer als der zweite Kontaktab stand ist.Zum besseren Verständnis der Erfindung wird diese anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Provision can also be made for the locking element to be arranged on the second lever arm at an element spacing relative to the second pivot axis, with the locking element being arranged opposite the reset section relative to the second pivot axis and the element spacing being greater than the second contact spacing. For a better understanding of the invention this is explained in more detail with reference to the following figures.
Es zeigen jeweils in stark vereinfachter, schematischer Darstellung: They each show in a greatly simplified, schematic representation:
Fig. 1 eine erfindungsgemäße Aktorvorrichtung; 1 shows an actuator device according to the invention;
Fig. 2 eine mögliche Anordnung der Elemente einer Aktorvorrichtung; 2 shows a possible arrangement of the elements of an actuator device;
Fig. 3 eine mögliche Ausführungsform eines Rückstellelementes; 3 shows a possible embodiment of a restoring element;
Fig. 4 das Rückstellelement nach Fig. 3 in der Passivstellung; FIG. 4 shows the restoring element according to FIG. 3 in the passive position; FIG.
Fig. 5 eine mögliche Lagerung des Verriegelungselementes im Aktorgehäuse; 5 shows a possible storage of the locking element in the actuator housing;
Fig. 6 eine mögliche Lagerung des Verriegelungselementes im Aktorgehäuse; 6 shows a possible mounting of the locking element in the actuator housing;
Fig. 7 eine Schrägansicht einer möglichen Ausführung einer Aktorvorrichtung; 7 shows an oblique view of a possible embodiment of an actuator device;
Fig. 8 ein Verfahren zur Herstellung eines Rückstellelements; 8 shows a method for producing a restoring element;
Fig. 9 eine weitere Ausführung eines Rückstellelementes, 9 shows a further embodiment of a restoring element,
Fig. 10 eine weitere Ausführung der Aktorvorrichtung, 10 shows a further embodiment of the actuator device,
Fig. 11 die Aktorvorrichtung nach Fig. 10 in der Passivstellung, FIG. 11 the actuator device according to FIG. 10 in the passive position,
Fig. 12 eine weitere mögliche Ausführung der Aktorvorrichtung, Fig. 13 die Aktorvorrichtung nach Fig 12 in der Passivstellung, 12 another possible embodiment of the actuator device, FIG. 13 the actuator device according to FIG. 12 in the passive position,
Fig. 14 eine Kulisse in Detailansicht 14 shows a link in a detailed view
Fig. 15 der Hebelarm nach Fig. 12 und 13 in der Zwischenstellung, 15 the lever arm according to FIGS. 12 and 13 in the intermediate position,
Fig. 16 eine weitere mögliche Ausführung der Aktorvorrichtung; 16 shows a further possible embodiment of the actuator device;
Fig. 17 eine weitere Ausführung der Aktorvorrichtungin Schrägansicht; 17 shows a further embodiment of the actuator device in an oblique view;
Fig. 18 eine mögliche Ausführung der Aktorvorrichtung in Draufsicht. 18 shows a possible embodiment of the actuator device in plan view.
Einführend sei festgehalten, dass in den unterschiedlich beschriebenen Ausführungsformen gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen versehen werden, wobei die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragen werden können. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind diese Lageangaben bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. As an introduction, it should be noted that in the differently described embodiments, the same parts are provided with the same reference numbers or the same component designations, it being possible for the disclosures contained throughout the description to be applied to the same parts with the same reference numbers or the same component designations. The position information selected in the description, such as top, bottom, side, etc., is related to the figure directly described and shown and these position information are to be transferred to the new position in the event of a change of position.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Aktorvorrichtung 1 dargestellt. 1 shows an actuator device 1 according to the invention.
Die Aktorvorrichtung 1 umfasst ein Aktorgehäuse 2, welches zur Aufnahme eines Verriegelungselements 3, sowie eines Formgedächtniselements 4 und eines Rückstellelements 5 ausgebildet ist. The actuator device 1 comprises an actuator housing 2 which is designed to accommodate a locking element 3 and a shape memory element 4 and a restoring element 5 .
Ein Verriegelungselement 3 ist relativ zum Aktorgehäuse 2, zwischen einer Aktivstellung 6 und einer Passivstellung 7 bewegbar, wobei das Verriegelungselement 3 mittels eines Formgedächtniselementes 4 von der Aktivstellung 6 in die Passivstellung 7 verstellbar ist. A locking element 3 can be moved relative to the actuator housing 2 between an active position 6 and a passive position 7 , the locking element 3 being adjustable from the active position 6 to the passive position 7 by means of a shape memory element 4 .
Hierfür ist bevorzugt eine Aktivierungseinheit 8 vorgesehen, wobei das Formgedächtniselement 4 mittels der Aktivierungseinheit 8 aktivierbar ist. Die Aktivierungseinheit 8 kann dabei eine Platine umfassen, welche in dem Aktorgehäuse 2 angeordnet ist. Weiters ist es auch möglich, lediglich eine Verbindung des Formgedächtniselements 4 mit einem externen Anschluss oder Energieversorgung vorzusehen, bzw. eine Energiezelle. Wie eingangs erwähnt, kann die Aktivierungseinheit auch im Aktorgehäuse 2 eingeformt sein. Das Formgedächtniselement umfasst bevorzugt ein Material mit Memory-Effekt, auch bekannt als SMA oder FGL. Diesbezüglich sei auf den Stand der Technik verwiesen. An activation unit 8 is preferably provided for this purpose, with the shape memory element 4 being able to be activated by means of the activation unit 8 . In this case, the activation unit 8 can comprise a circuit board which is arranged in the actuator housing 2 . Furthermore, it is also possible to provide only one connection of the shape memory element 4 to an external connection or energy supply, or an energy cell. As mentioned at the outset, the activation unit can also be formed in the actuator housing 2 . The shape memory element preferably comprises a material with a memory effect, also known as SMA or FGL. In this regard, reference is made to the prior art.
Ferner ist ein elastische Rückstellelement 5 vorgesehen, wobei das Verriegelungselement 3 mittels des Rückstellelements 5 von der Passivstellung 7 in die Aktivstellung 6 rückstellbar ist. Das Rückstellelement 5 ist bevorzugt derart elastisch ausgebildet, dass eine Rückstellkraft durch die Form und der Werkstoffwahl des Rückstellelements 5 gebildet ist. An elastic restoring element 5 is also provided, with the locking element 3 being able to be reset from the passive position 7 into the active position 6 by means of the restoring element 5 . The restoring element 5 is preferably designed to be elastic in such a way that a restoring force is formed by the shape and the choice of material of the restoring element 5 .
Die in Fig. 1 dargestellte Aktorvorrichtung 1 ist in der Aktivstellung 6 dargestellt, wobei das Verriegelungselement 3 dabei zumindest teilweise aus dem Aktorgehäuse 2 hervorstehen kann. Wie angedeutet, kann ein mit dem Verriegelungselement 3 zusammenwirkendes Bauteil einer Verriegelungseinheit 25 vorgesehen sein, welches in einem montierten Zustand der Aktorvorrichtung 1 mit dem Verriegelungselement 3 in Wirkeingriff kommt. Zudem kann das Bauteil und/oder das Verriegelungselement 3 beispielsweise eine Einführschräge 26 aufweisen, wobei mittels der Einführschräge 26 das Verriegelungselement 3 von der Aktivstellung 6 in die Passivstellung 7 ohne Aktivierung des Formgedächtniselements 4 bewegt werden kann. Der Wirkeingriffs der Verriegelungseinheit 25 kann beispielsweise mit einer Rastnase erfolgen, wie dargestellt. The actuator device 1 shown in FIG. 1 is shown in the active position 6 , with the locking element 3 being able to protrude at least partially out of the actuator housing 2 . As indicated, a component of a locking unit 25 that interacts with the locking element 3 can be provided, which comes into operative engagement with the locking element 3 when the actuator device 1 is in a mounted state. In addition, the component and/or the locking element 3 can have, for example, an insertion bevel 26 , with the insertion bevel 26 being able to move the locking element 3 from the active position 6 into the passive position 7 without activating the shape memory element 4 . The active engagement of the locking unit 25 can take place, for example, with a detent, as shown.
Weiters kann das Rückstellelement 5 mit dem Verriegelungselement 3 oder dem Aktorgehäuse 2 einteilig ausgebildet sein. Bevorzugt kann das Rückstellelement 5 auch mit dem Verriegelung selement 3 und dem Aktorgehäuse 2 einteilig ausgebildet sein. Wie eingangs erwähnt, kann das Rückstellelement 5, aber auch das Aktorgehäuse 2 und/oder das Verriegelungselement 3 bevorzugt aus einem Kunststoff gebildet sein. Furthermore, the restoring element 5 can be designed in one piece with the locking element 3 or the actuator housing 2 . Preferably, the reset element 5 can also be designed in one piece with the locking element 3 and the actuator housing 2 . As mentioned at the outset, the restoring element 5, but also the actuator housing 2 and/or the locking element 3 can preferably be formed from a plastic.
Das Formgedächtniselement 4 kann bevorzugt in Form eines Filaments ausgebildet sein. Weiters kann am Verriegelungselement 3 ein Koppelpunkt 9 ausgebildet sein, wobei das Rückstellelement 5 und das Formgedächtniselement 4 bevorzugt mit dem Koppelpunkt 9 gekoppelt sind. The shape memory element 4 can preferably be in the form of a filament. Furthermore, a coupling point 9 can be formed on the locking element 3 , with the restoring element 5 and the shape memory element 4 preferably being coupled to the coupling point 9 .
Der Koppelpunkt 9 kann dabei, abhängig von der Ausführung und Form des Formgedächtniselements 4 beispielsweise als Anbindungspunkt bzw. Eingriffspunkt bezüglich des Formgedächtniselements 4 ausgebildet sein. In einer Ausführungsform kann der Koppelpunkt 9 eine Führung bzw. Abrundung oder dergleichen aufweisen, wobei das Formgedächtniselement 4 am Koppelpunkt 9 umgelenkt ist. Unabhängig davon kann das Rückstellelement 5 schlangenlinienförmig ausgebildet sein und ungleichmäßige Windungen aufweisen, wie dargestellt. Depending on the design and shape of the shape memory element 4 , the coupling point 9 can be designed, for example, as a connection point or engagement point with respect to the shape memory element 4 . In one embodiment, the coupling point 9 can have a guide or rounding or the like, with the shape memory element 4 being deflected at the coupling point 9 . Irrespective of this, the restoring element 5 can be designed in the form of a serpentine line and have uneven windings, as illustrated.
Zudem kann vorgesehen sein, dass ein Koppelpunkt entlang einer Längsmittelachse des Verriegelungselementes 3 angeordnet ist und ein weiterer Koppelpunkt des Rückstellelementes 5 versetzt zu der Längsmittelachse, wie dargestellt. Mit dieser Anordnung lasst sich das Rückstellelement 5 während einer zusammengeschobenen Stellung platzsparender anordnen. In addition, it can be provided that a coupling point is arranged along a longitudinal center axis of the locking element 3 and a further coupling point of the restoring element 5 is offset from the longitudinal center axis, as shown. With this arrangement, the restoring element 5 can be arranged in a more space-saving manner during a pushed-together position.
In Fig. 2 ist eine mögliche Anordnung der Elemente einer Aktorvorrichtung gezeigt, wobei das Verriegelungselement 3, sowie das Formgedächtniselement 4 und das Rückstellelement 5 in einer Ebene 14 angeordnet sind und alle Elemente nur bezüglich dieser Ebene 14 in der Aktivstellung 6 und Passiv Stellung 7 bewegbar sind. Wie ebenfalls dargestellt, können das Rückstellelement 5 und das Formgedächtniselement 4 mit dem Koppelpunkt 9 des Verriegelungselementes 3 gekoppelt sein. 2 shows a possible arrangement of the elements of an actuator device, with the locking element 3 and the shape memory element 4 and the restoring element 5 being arranged in a plane 14 and all elements being movable only with respect to this plane 14 in the active position 6 and passive position 7 are. As also shown, the restoring element 5 and the shape memory element 4 can be coupled to the coupling point 9 of the locking element 3 .
Weiters kann das Formgedächtniselement 4 derart ausgebildet sein, dass es an einem oder beiden Koppelpunkten des Rückstellelementes 5 mit dem Aktorgehäuse 2 und dem Verriegelungselement 3 gekoppelt ist, und es kann vorgesehen sein dass in dem Rückstellelement 5 Ausnehmungen 36 vorgesehen sind, durch welche Ausnehmungen 36 das Formgedächtniselement 4 geführt ist. Die Ausnehmungen 36 können beispielsweise im Rückstellelement 5 vorgesehen sein oder an dessen Oberfläche. Furthermore, the shape memory element 4 can be designed in such a way that it is coupled to the actuator housing 2 and the locking element 3 at one or both coupling points of the restoring element 5, and provision can be made for recesses 36 to be provided in the restoring element 5, through which recesses 36 the Shape memory element 4 is guided. The recesses 36 can be provided, for example, in the restoring element 5 or on its surface.
Die in Fig. 2 beschriebene Bewegung bezüglich der Ebene 14 kann in allen folgenden Ausführungen der Aktorvorrichtung 1 vorgesehen sein. The movement with respect to the plane 14 described in FIG. 2 can be provided in all of the following embodiments of the actuator device 1 .
In Fig. 3 ist eine weitere mögliche Ausführungsform eines Rückstellelementes 5 dargestellt, wobei das Rückstellelement 5 sich zwischen einem ersten Koppelpunkt 9 und einem zweiten Koppelpunkt 15 erstreckt, wobei das Rückstellelement 5 entlang seiner Länge 27 zwischen dem ersten Koppelpunkt 9 und zweiten Koppelpunkt 15 zumindest eine Querschnittsverjün- gung 16 aufweist. Die Querschnittsverjüngung 16 kann abhängig von der Form des Rückstellelements 5 unterschiedlich ausgebildet sein. Fig. 3 shows another possible embodiment of a restoring element 5, with restoring element 5 extending between a first coupling point 9 and a second coupling point 15, with restoring element 5 along its length 27 between first coupling point 9 and second coupling point 15 at least one Cross-sectional taper 16 has. The cross-sectional constriction 16 can be designed differently depending on the shape of the restoring element 5 .
In einer Ausführungsform kann die zumindest eine Querschnittsverjüngung 16 im Bereich einer geraden Verbindungslinie 17 angeordnet sein, wobei die Verbindungslinie 17 durch den ersten Koppelpunkt 9 und den zweiten Koppelpunkt 15 verläuft. Weiters kann das Formgedächtniselement 4 im Bereich der Verbindungslinie 17 angeordnet sein und im Wesentlichen parallel zu dieser angeordnet sein. Weiters kann das Formgedächtniselement 4 um den am Verriegelungselement 3 angeordneten ersten Koppelpunkt 9 umgelenkt sein. In one embodiment, the at least one cross-sectional taper 16 can be arranged in the area of a straight connecting line 17 , the connecting line 17 running through the first coupling point 9 and the second coupling point 15 . Furthermore, the shape memory element 4 can be arranged in the area of the connecting line 17 and can be arranged essentially parallel to it. Furthermore, the shape memory element 4 can be deflected around the first coupling point 9 arranged on the locking element 3 .
Hierfür kann im Bereich des zweiten Koppelpunktes 15 ein erstes Längsende 10 des Formgedächtniselementes 4 an einem ersten Befestigungspunkt 11 mit dem Aktorgehäuse 2 gekoppelt sein und dass ein zweites Längsende 12 des Formgedächtniselementes 4 an einem zweiten Befestigungspunkt 13 mit dem Aktorgehäuse 2 gekoppelt sein. For this purpose, a first longitudinal end 10 of the shape memory element 4 can be coupled to the actuator housing 2 at a first attachment point 11 in the region of the second coupling point 15, and a second longitudinal end 12 of the shape memory element 4 can be coupled to the actuator housing 2 at a second attachment point 13.
Alternativ kann das Formgedächtniselement 4 auch an dem ersten Koppelpunkt 9 und dem zweiten Koppelpunkt 15 umgelenkt sein, Z.B. in einer endlosen Anordnung. Weiters kann das Formgedächtniselement 4 auch in einer einfachen Form linear zwischen den beiden Koppelpunkten 9,15 angeordnet sein. Alternatively, the shape memory element 4 can also be deflected at the first coupling point 9 and the second coupling point 15, e.g. in an endless arrangement. Furthermore, the shape memory element 4 can also be arranged linearly between the two coupling points 9,15 in a simple form.
Unabhängig von der gezeigten Ausführungsform können die beiden Koppelpunkte 9,15 des Rückstellelementes 5 entlang einer Längsmittelachse des Aktorgehäuses 2 und einer Längs- mittelache des Verriegelungselementes 3 angeordnet sein, welche Längsmittelachsen in der dargestellten Ausführung, aber unabhängig davon, durch die Verbindungslinie 17 gebildet sind. Weiters ist es möglich, dass einer der beiden Koppelpunkte versetzt zur Längsmittelachse angeordnet ist. Regardless of the embodiment shown, the two coupling points 9, 15 of the restoring element 5 can be arranged along a longitudinal center axis of the actuator housing 2 and a longitudinal center axis of the locking element 3, which longitudinal center axes are formed by the connecting line 17 in the embodiment shown, but independently of this. It is also possible for one of the two coupling points to be offset from the longitudinal center axis.
Wie dargestellt, kann die Querschnittsverjüngung 16 in zumindest einem Steg 18 ausgebildet sein, wobei mittels des Steges 18 zwei Windungen des Rückstellelementes 5 verbunden sind und die Querschnitts Verjüngung 16 derart ausgebildet ist, dass ein Querschnitt des Steges 18 jeweils in einer Richtung, ausgehend vom dem Steg 18 zu jeder der zwei Windungen zunehmend ausgebildet ist. Mit anderen Worten weist der Steg 18 in einem Mittelabschnitt ein Querschnittsminima auf und erfährt eine Vergrößerung des Querschnitts zu beiden Windungen, welche mittels des Steges 18 verbunden sind. As shown, the cross-sectional narrowing 16 can be formed in at least one web 18, with two windings of the restoring element 5 being connected by means of the web 18 and the cross-sectional narrowing 16 being formed in such a way that a cross-section of the web 18 extends in one direction, starting from the Web 18 is increasingly formed to each of the two turns. In other words, the web 18 has a minimum cross-section in a central section and experiences an increase in the cross-section of the two windings which are connected by means of the web 18 .
Die Querschnittsverjüngung 16 kann wie eingangs erwähnt entsprechend der Darstellung zweidimensional ausgebildet sein, aber auch dreidimensional. As mentioned above, the cross-sectional constriction 16 can be two-dimensional in accordance with the illustration, but it can also be three-dimensional.
Mit der dargestellten Ausbildung der Stege 18 ist es möglich, den Rückstellvorgang oder das Zusammendrücken des Rückstellelementes 5 derart auszubilden, dass dieses keinen üblichen Verlauf einer Federkraft aufweist und somit eine verminderte Rückstellkraft resultiert, insbesondere bereits während des Vorgangs. Dies bringt den Vorteil mit sich, dass auch der Widerstand des Rückstellelementes beim Verformen durch das Formgedächtniselement nicht wesentlich zunimmt, im Gegensatz zu einer Feder, bei welcher der Widerstand, abhängig vom Fortschritt der Stauchung bzw. Dehnung zunimmt, entsprechend dem Hookeschen Gesetz. With the illustrated design of the webs 18, it is possible to form the restoring process or the compression of the restoring element 5 in such a way that this is not usual Has course of a spring force and thus a reduced restoring force results, especially during the process. This brings with it the advantage that the resistance of the restoring element does not increase significantly when deformed by the shape memory element, in contrast to a spring in which the resistance increases depending on the progress of the compression or expansion, in accordance with Hooke's law.
Unabhängig von der gezeigten Ausführung der Stege kann vorgesehen sein, dass das Rückstellelement 5 zumindest eine erste Windung 19 und zumindest eine zweite Windung 20 aufweist, wobei in der Aktivstellung 6 die erste Windung 19 von dem Verriegelungselement 3 weiter beabstandet ist, als die zweite Windung 20 und wobei in der Passivstellung 7 die zweite Windung 20 von dem Verriegelungselement 3 weiter beabstandet ist, als die erste Windung 19. Diesbezüglich ist ein erster Abstand 28 der ersten Windung 19 und ein zweiter Abstand 29 der zweiten Windung 20 bezüglich des Koppelpunktes angedeutet. Regardless of the design of the webs shown, it can be provided that the restoring element 5 has at least one first winding 19 and at least one second winding 20, with the first winding 19 being spaced further from the locking element 3 in the active position 6 than the second winding 20 and wherein in the passive position 7 the second winding 20 is further spaced from the locking element 3 than the first winding 19. In this regard, a first spacing 28 of the first winding 19 and a second spacing 29 of the second winding 20 with respect to the coupling point are indicated.
Zum erleichterten Verständnis ist in Fig. 4 das Rückstellelement 5 nach Fig. 3 in der Passivstellung 7 dargestellt, wobei das Verriegelungselement 3 mittels Aktivierung des Formgedächtniselement 4 in die Passivstellung 7 verbracht wurde. For easier understanding, the restoring element 5 according to FIG. 3 is shown in the passive position 7 in FIG.
Die zweite Windung 20 ist in der Passivstellung 7 von dem Verriegelungselement 3 weiter beabstandet ist als die erste Windung 19, wodurch der zweite Abstand 29 größer ist als der erste Abstand 28. Wie in der Abbildung gezeigt, kann das Rückstellelement 5 insbesondere zumindest zwei erste Windungen 19 und zumindest zwei zweite Windungen 20 aufweisen, wobei die zwei ersten Windungen 19 und die zwei zweiten Windungen 20 jeweils benachbarte Windungen sind. In the passive position 7, the second winding 20 is further spaced from the locking element 3 than the first winding 19, as a result of which the second spacing 29 is greater than the first spacing 28. As shown in the figure, the restoring element 5 can in particular have at least two first windings 19 and at least two second turns 20, the two first turns 19 and the two second turns 20 being adjacent turns.
Weiters dargestellt, bringt eine davon unabhängige Querschnittsverjüngung 16 den Vorteil mit sich, dass das Rückstellelement 5 möglichst platzsparend in sich selbst anordnen und gezielt führen lässt. Zudem ist die Rückstellenergie in diesen zusammengeschobenen Zustand des Rückstellelements 5 geringer als bei einer gestauchten Feder, was zu einer geringeren erforderlichen Kraft und Dimensionierung des Formgedächtniselements 4 führt. Also shown, a cross-sectional reduction 16 that is independent of this has the advantage that the restoring element 5 can be arranged in itself in as space-saving a manner as possible and guided in a targeted manner. In addition, the restoring energy in this compressed state of the restoring element 5 is lower than with a compressed spring, which leads to a lower required force and dimensioning of the shape memory element 4 .
In den Figuren 5 und 6 sind mögliche Ausführungsform einer Lagerung des Verriegelungselementes 3 gegenüber dem Aktorgehäuse 2 dargestellt. In Fig. 5 ist ein Gelenkpunkt 30 dargestellt, über welchen Gelenkpunkt 30 das Verriegelungselement 3 auslenkbar ist, wobei das Verriegelungselement 3 mittels des Rückstellelementes 5 in die Aktivstellung 6 über den Gelenkpunkt 30 verbracht wird. Diesbezüglich kann das Verriegelung selement 3 wiederum unterschiedliche Formen aufweisen, um beispielsweise mit einer Komplementärform einer Verriegelungseinheit in Eingriff zu kommen. Weiters kann es eine Einführschräge 26 aufweisen. Der Gelenkpunkt 30 kann in einer Ausführung ortsfest ausgebildet sein. Weiters kann der Gelenkpunkt 30 aber auch derart beweglich mit dem Aktorgehäuse 2 und/oder dem Verriegelungselement 3 verbunden sein, dass dieser beispielsweise eine exzentrische oder bogenförmige Bewegung zwischen der Aktiv- und Passivstellung 6,7 ausübt. Das Verriegelungselement 3 kann am Gelenkpunkt 30 drehbar gelagert sein. Der Gelenkpunkt 30 kann aber auch als ein elastischer Verbindung Steg ausgebildet sein. In the figures 5 and 6 possible embodiment of a storage of the locking element 3 relative to the actuator housing 2 are shown. 5 shows an articulation point 30 via which articulation point 30 the locking element 3 can be deflected, the locking element 3 being brought into the active position 6 via the articulation point 30 by means of the restoring element 5 . In this regard, the locking element 3 can in turn have different shapes, for example to engage with a complementary shape of a locking unit. Furthermore, it can have an insertion bevel 26 . In one embodiment, the hinge point 30 can be stationary. Furthermore, the hinge point 30 can also be movably connected to the actuator housing 2 and/or the locking element 3 in such a way that it exerts, for example, an eccentric or curved movement between the active and passive position 6 , 7 . The locking element 3 can be pivoted at the pivot point 30 . However, the hinge point 30 can also be designed as an elastic connection web.
Unabhängig von der Lagerung des Verriegelungselementes 3 ist in Fig. 5 eine mögliche Ausbildung einer Querschnittsverjüngung 16 dargestellt, wobei die Querschnittsverjüngung 16 über eine Windung verlaufen kann, wie dargestellt, sodass beispielsweise die Windungen einer Seite einen stärkeren Querschnitt aufweisen als gegenüberliegenden Windungen. Die gezeigte Ausführung der Querschnittsverjüngung 16 bringt den Effekt mit sich, dass der Bereich mit dem stärkeren Querschnitt weniger verformt wird als der Bereich mit dem geringeren Querschnitt, was zu einer gezielten Führung der Verformung des Rückstellelementes 5 führt. Besonders bei einer Ausführung mit einem Gelenkpunkt 30 kann eine derartige Querschnittsverjüngung 16 vorteilhaft sein, da der Koppelpunkt 9 um den Gelenkpunkt 30 schwenkt. Irrespective of the mounting of the locking element 3, FIG. 5 shows a possible configuration of a cross-sectional reduction 16, with the cross-sectional reduction 16 being able to run over a turn, as shown, so that, for example, the turns on one side have a thicker cross-section than the turns on the opposite side. The embodiment of the cross-sectional reduction 16 shown has the effect that the area with the thicker cross-section is deformed less than the area with the smaller cross-section, which leads to a targeted guidance of the deformation of the restoring element 5 . Such a narrowing of the cross section 16 can be particularly advantageous in an embodiment with a pivot point 30 since the coupling point 9 pivots about the pivot point 30 .
Es wäre auch denkbar, das Rückstellelement 5 gegenüber dem Aktorgehäuse 2 geneigt anzuordnen, sodass der Koppelpunkt 9 am Verriegelungselement 3 weiter vom Gelenkpunkt 30 entfernt ist, wie strichliert angedeutet. It would also be conceivable to arrange the restoring element 5 inclined relative to the actuator housing 2, so that the coupling point 9 on the locking element 3 is further away from the pivot point 30, as indicated by dashed lines.
Zudem ist unabhängig davon eine mögliche Ausführung einer Aktivierungseinheit 8 dargestellt, wobei diese als ein Anschlusskabel, z.B. USB, ein gewöhnlicher Netzanschluss oder dergleichen ausgebildet sein kann. In addition, independently of this, a possible embodiment of an activation unit 8 is shown, which can be designed as a connection cable, e.g. USB, a normal mains connection or the like.
In einer weiteren Ausführungsform, wie in Fig. 6 dargestellt, kann das Verriegelungselement 3 gegenüber dem Aktorgehäuse 2 linear führbar gelagert sein, z.B. in einer Nut 21 oder auch rein durch die Form des Aktorgehäuses 2 zwangsgeführt. Unabhängig davon kann das Verriegelungselement 3 mit dem Aktorgehäuse 2 verbunden sein, z.B. mittels eines elastischen Verbindung s Steges 31. Der elastische Verbindungssteg 31 kann beispielsweise U-förmig ausgebildet sein und dem Verriegelungselement 3 zwischen der Aktiv- und Passivstellung 6,7 folgen, wie strichliert angedeutet. Dabei ist es auch denkbar, die Führung bzw. Lagerung des Verriegelungselementes 3 lediglich durch den elastischen Verbindungssteg 31 vorzusehen. Weiters ist es auch möglich, das Verriegelungselement 3 einteilig mit dem Aktorgehäuse 2 auszubilden, mittels des elastischen Verbindungsstesg 31. Zudem kann ein zuvor genannter Gelenkpunkt mittels eines elastischen Verbindung s Stegs 31 ausgebildet sein. In a further embodiment, as shown in FIG. 6, the locking element 3 can be mounted so that it can be guided linearly relative to the actuator housing 2 , for example in a groove 21 or also positively guided purely by the shape of the actuator housing 2 . Regardless of this, the locking element 3 can be connected to the actuator housing 2, for example by means of an elastic connection s web 31. The elastic connecting web 31 can be U-shaped, for example, and follow the locking element 3 between the active and passive position 6.7, as shown in dashed lines implied. It is also conceivable for the locking element 3 to be guided or supported only by the elastic connecting web 31 . Furthermore, it is also possible to form the locking element 3 in one piece with the actuator housing 2 by means of the elastic connecting web 31 .
Darüber hinaus ist eine mögliche Ausbildung eines Formgedächtniselementes 4 dargestellt, bei dem das Formgedächtniselement 4 in einer einfachen linearen Ausgestaltung vorgesehen ist, beispielsweise als Draht. Das Formgedächtniselement 4 kann an beiden Koppelpunkten 9, 15 befestigt sein, aber auch an anderen Positionen. Zudem kann das Formgedächtniselement 4 an beiden Koppelpunkten umgelenkt sein, z.B. als eine Art Schleife. In addition, a possible embodiment of a shape memory element 4 is shown, in which the shape memory element 4 is provided in a simple linear configuration, for example as a wire. The shape memory element 4 can be attached to both coupling points 9, 15, but also to other positions. In addition, the shape memory element 4 can be deflected at both coupling points, e.g. as a kind of loop.
Weiters ist eine mögliche, davon unabhängige Ausführung einer Aktivierungseinheit 8 dargestellt, bei dem die Aktivierungseinheit 8 als Platine ausgebildet ist und im Aktorgehäuse 2 integriert ist. Die Platine kann dabei mit einer nicht gezeigten externen Versorgungquelle verbunden sein, oder auch mit einer Energiezelle. Weiters kann eine Energiezelle ebenfalls im Aktorgehäuse 2 integriert sein. Furthermore, a possible, independent embodiment of an activation unit 8 is shown, in which the activation unit 8 is designed as a circuit board and is integrated in the actuator housing 2 . The circuit board can be connected to an external supply source, not shown, or to an energy cell. Furthermore, an energy cell can also be integrated in the actuator housing 2 .
Beispielhaft ist in Fig. 6 das Rückstellelement 5 einteilig mit dem Aktorgehäuse 2 und dem Verriegelungselement 3 ausgebildet. By way of example, in FIG. 6 the restoring element 5 is formed in one piece with the actuator housing 2 and the locking element 3 .
In Fig. 7 ist eine Schrägansicht einer möglichen Ausführung einer Aktorvorrichtung 1 dargestellt. Das Aktorgehäuse 2 kann dabei geschlossen ausgebildet sein, sodass das Rückstellelement 5 beispielsweise von diesem verdeckt ist. Es ist aber auch möglich, das Aktorgehäuse 2 offen auszubilden und lediglich die seitlichen Wandabschnitte 32 zur Führung und Lagerung des Verriegelungselementes 3 vorzusehen, was zu einer dünneren Bauweise führt. FIG. 7 shows an oblique view of a possible embodiment of an actuator device 1 . The actuator housing 2 can be designed to be closed, so that the restoring element 5 is covered by it, for example. However, it is also possible to design the actuator housing 2 to be open and to provide only the lateral wall sections 32 for guiding and mounting the locking element 3, which leads to a thinner construction.
Unabhängig von der gezeigten Ausführung weist das Aktorgehäuse 2 eine Längserstreckung 22 sowie eine Quererstreckung 23 und eine Dicke 24 auf. Bevorzugt beträgt die Dicke 24 zwischen 1% und 20%, insbesondere zwischen 2,5% und 10%, bevorzugt zwischen 4% und 6% der Längserstreckung 22 und/oder beträgt die Dicke 24 zwischen 1% und 25%, insbesondere zwischen 3% und 20%, bevorzugt zwischen 5% und 8% der Quererstreckung 23. Regardless of the embodiment shown, the actuator housing 2 has a longitudinal extent 22 and a transverse extent 23 and a thickness 24 . The thickness 24 is preferably between 1% and 20%, in particular between 2.5% and 10%, preferably between 4% and 6% of the longitudinal extent 22 and/or the thickness 24 is between 1% and 25%, in particular between 3% and 20%, preferably between 5% and 8% of the transverse extent 23.
Als ein mögliches, aber nicht einschränkendes Beispiel kann es sich bei der Aktorvorrichtung 1 um ein Bauteil in etwa der Größe einer Scheckkarte handeln, sodass diese ca. eine Länge von 80mm aufweist, eine Breite von 55mm und eine Dicke von 5mm. As a possible but non-limiting example, the actuator device 1 can be a component approximately the size of a credit card, so that it has a length of approximately 80 mm, a width of 55 mm and a thickness of 5 mm.
In einer möglichen Ausbildung kann die Längserstreckung beispielsweise ein Verhältnis zur Quererstreckung in einem Bereich von 2:1 bis 1:1, bevorzugt 1,8:1 bis 1,2:1, insbesondere 1,5:1 bis 1;3: 1 aufweisen. In one possible embodiment, the longitudinal extension can have a ratio to the transverse extension in a range from 2:1 to 1:1, preferably 1.8:1 to 1.2:1, in particular 1.5:1 to 1:3:1 .
Das Verriegelungselement 3 kann wie gargestellt, eine Länge bezüglich der Längserstreckung 22 aufweisen, z.B. 60%-90% der Längserstreckung. Weiters ist es auch denkbar, das Verriegelungselement zumindest teilweise über die gesamte Längserstreckung 22 auszubilden, z.B. T-förmig. As provided, the locking element 3 can have a length in relation to the longitudinal extent 22, for example 60%-90% of the longitudinal extent. Furthermore, it is also conceivable to design the locking element at least partially over the entire longitudinal extension 22, e.g. T-shaped.
In alternativen Ausführungen kann das Verriegelungselement 3 aber auch wesentlich schmaler bezüglich der Längserstreckung 22 ausgebildet sein, z.B. nur 10%-60% der Längserstreckung. Die Form des Verriegelungselement 3 kann auch unterschiedlich ausgeführt sein und weitere Kulissenformen aufweisen, bezüglich einer beispielsweise einseitigen Betätigung, wie bei der eingangs genannten Einführ schräge. Damit sei nur verdeutlicht, dass das Verriegelungselement 3 nicht auf die dargestellten Formen in den Figuren eingeschränkt ist. In alternative embodiments, however, the locking element 3 can also be made significantly narrower with respect to the longitudinal extent 22, for example only 10%-60% of the longitudinal extent. The shape of the locking element 3 can also be designed differently and have other link shapes, for example, one-sided actuation, as in the case of the aforementioned insertion bevel. This is only to make it clear that the locking element 3 is not restricted to the forms shown in the figures.
Die Aktorvorrichtung 1 kann auch weitere Elemente umfassen, wie z.B. Dämpfungen und Anschläge für das Verriegelungselement 3, oder Gleitbeschichtungen, bzw. aus gleitfähigen Material bestehen. The actuator device 1 can also include other elements, such as damping and stops for the locking element 3, or sliding coatings, or consist of lubricious material.
In Fig. 8 ist ein mögliches Verfahren zur Herstellung eines Rückstellelements 5 schematisch dargestellt. Dabei wird das Rückstellelement 5, vorzugsweise aus Kunststoff, in einer Form 33 mittels eines formgebenden Verfahrens, z.B. Gießen, Extrudieren oder dergleichen hergestellt. Wie eingangs erwähnt kann das Rückstellelement 5 mit dem Verriegelungselement 3 und/oder dem Aktorgehäuse 2 einteilig ausgebildet werden. Diesbezüglich ist eine Erweiterung der Form 33 zur Herstellung des Verriegelungselementes 3 und/oder dem Aktorgehäuse 2 strichliert angedeutet. Zudem kann vorgesehen sein, dass das Formgedächtniselement 4 und/oder die Aktivierungseinheit 8 mit eingeformt wird, wie eingangs erwähnt. A possible method for producing a restoring element 5 is shown schematically in FIG. 8 . In this case, the restoring element 5, preferably made of plastic, is produced in a mold 33 by means of a shaping process, for example casting, extrusion or the like. As mentioned at the outset, the restoring element 5 can be formed in one piece with the locking element 3 and/or the actuator housing 2 . In this regard, an extension of the mold 33 for the production of the locking element 3 and/or the actuator housing 2 indicated by dashed lines. In addition, it can be provided that the shape memory element 4 and/or the activation unit 8 is also formed, as mentioned at the outset.
Beim der Verwendung von Kunststoff kann es sich dabei um unterschiedliche, aus dem Stand der Technik bekannte Materialen handeln, z.B. auch temperaturbeständige. Weiters ist es denkbar, im Bereich der Aktivierungseinheit und des Formgedächtniselementes leitfähige Materialien einzuformen. When using plastic, different materials known from the prior art can be used, e.g. also temperature-resistant ones. It is also conceivable to form conductive materials in the area of the activation unit and the shape memory element.
Dabei sei erwähnt, dass das formgebende Verfahren nicht auf die genannte Variante eingeschränkt ist, sondern sich lediglich zur einteiligen Ausformung des Rückstellelementes 5 mi zumindest einem der Elemente eignet. Ebenso als formgebendes Verfahren eignet sich beispielsweise 3D-Druck. It should be mentioned that the shaping process is not limited to the variant mentioned, but is only suitable for forming the restoring element 5 in one piece with at least one of the elements. 3D printing, for example, is also suitable as a shaping process.
In Fig. 9 ist eine weitere Ausführung eines Rückstellelementes 5 dargestellt, bei dem die Rückstellung des Verriegelungselementes 3 in die Aktivstellung 6 mittels des elastischen Zusammenziehens des Rückstellelementes 5 erfolgt. Diesbezüglich kann ein Gehäuseabschnitt 34 des Aktorgehäuses 2 beispielsweise in einen Durchbruch 35 des Verriegelungselementes 3 eingreifen, wobei das Rückstellelement 5 an den Gehäuseabschnitt 34 gekoppelt ist. 9 shows a further embodiment of a restoring element 5 in which the locking element 3 is returned to the active position 6 by means of the elastic contraction of the restoring element 5 . In this regard, a housing section 34 of the actuator housing 2 can engage, for example, in an opening 35 in the locking element 3 , with the restoring element 5 being coupled to the housing section 34 .
Davon unabhängig ist eine mögliche Ausführung des Aktorgehäuses 2 mit elastischen Verbindung s Stegen 31 dargestellt, welche elastischen Verbindungsstege 31 dem Verriegelungselement 3 zwischen der Aktiv- und Passivstellung 6,7 folgen. Bevorzugt kann der elastische Verbindungssteg 31 derart ausgebildet sein, dass er den Rückstellvorgang des Rückstellelements 5 unterstützt. Zudem kann der elastische Verbindungssteg 31 bistabil ausgebildet sein. Regardless of this, a possible embodiment of the actuator housing 2 with elastic connection s webs 31 is shown, which elastic connection webs 31 follow the locking element 3 between the active and passive position 6.7. The elastic connecting web 31 can preferably be designed in such a way that it supports the restoring process of the restoring element 5 . In addition, the elastic connecting web 31 can be bistable.
In der gezeigten Ausführung ist beispielhaft das Rückstellelement 5 einteilig mit dem Verriegelungselement 3 ausgebildet, wobei dies auch einteilig mit dem Aktorgehäuse 2 ausgebildet sein kann. Weiters kann mit der Ausbildung der elastischen Verbindung s Stege 31 das Verriegelungselement 3 einteilig mit dem Aktorgehäuse 2 ausgebildet werden, unabhängig vom Rückstellelement 5. In the embodiment shown, the restoring element 5 is formed in one piece with the locking element 3 , for example, although this can also be formed in one piece with the actuator housing 2 . Furthermore, with the formation of the elastic connection s webs 31, the locking element 3 can be formed in one piece with the actuator housing 2, independently of the restoring element 5.
In der Fig. 9 ist eine weitere und gegebenenfalls für sich eigenständige Ausführungsform des Rückstellelementes gezeigt, wobei wiederum für gleiche Teile gleiche Bezugszeichen bzw. Bauteilbezeichnungen wie in den vorangegangenen Figuren verwendet werden. Um unnötige Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die detaillierte Beschreibung in den vorangegangenen Figuren hingewiesen bzw. Bezug genommen. FIG. 9 shows a further embodiment of the restoring element, which may be independent of itself, with the same reference numerals or component designations as in the preceding figures being used again for the same parts. To unnecessary To avoid repetition, reference is made to the detailed description in the preceding figures.
Gegenüber den gezeigten Ausführungen in allen Figuren ist es auch möglich, das Rückstellelement sowie das Verriegelungselement und das Formgedächtniselement im Aktorgehäuse derart anzuordnen, dass das Verriegelungselement zwischen beispielsweise einer Aktiv- und Passivstellung entlang einer Horizontalen hin und zurück verstellbar ist. Beispielsweise kann das Verriegelungselement derart verstellbar sein, dass sich das Verriegelungselement bzw. ein Teil davon in beiden Stellungen außerhalb des Aktorgehäuses befindet, anstelle z.B. einer ein- und ausgefahrenen Stellung gegenüber dem Aktorgehäuse. Compared to the embodiments shown in all figures, it is also possible to arrange the restoring element and the locking element and the shape memory element in the actuator housing such that the locking element can be moved back and forth between, for example, an active and passive position along a horizontal line. For example, the locking element can be adjustable in such a way that the locking element or a part thereof is located outside of the actuator housing in both positions, instead of, for example, a retracted and extended position relative to the actuator housing.
Zudem kann vorgesehen sein, dass mehr als ein derartiges Rückstellelement in dem Aktorgehäuse vorgesehen ist, z.B. zwei, welche an jeweils einem ersten und zweiten Abschnitt des Verriegelungselementes gekoppelt sind. In addition, it can be provided that more than one such restoring element is provided in the actuator housing, e.g. two, which are each coupled to a first and second section of the locking element.
Gemäß einer weitere Ausführungsform der Aktorvorrichtung 1 kann vorgesehen sein, dass das Formgedächtniselement 4 mit einem ersten Hebelarm 37 gekoppelt ist und dass das Verriegelung selement 3 mit einem zweiten Hebelarm 38 gekoppelt ist, wobei mittels des ersten Hebelarmes 37 der zweite Hebelarm 38 betätigbar ist, sodass bei einer Verstellung des ersten Hebelarmes 37 mittels des Formgedächtniselementes 4 das Verriegelungselement 3 mittels des zweiten Hebelarmes 38 in die Passivstellung 7 verstellbar ist, wie aus den Figuren 10 bis 18 ersichtlich ist. Das Verriegelungselement 3 befindet sich dabei beispielsweise in der Fig. 10 in der Aktivstellung 6 und in Fig.11 in der Passivstellung 7. According to a further embodiment of the actuator device 1, it can be provided that the shape memory element 4 is coupled to a first lever arm 37 and that the locking element 3 is coupled to a second lever arm 38, with the second lever arm 38 being actuatable by means of the first lever arm 37, so that when the first lever arm 37 is adjusted by means of the shape memory element 4, the locking element 3 can be adjusted by means of the second lever arm 38 into the passive position 7, as can be seen from FIGS. The locking element 3 is located, for example, in FIG. 10 in the active position 6 and in FIG. 11 in the passive position 7.
Eine derartige Ausgestaltung mittels der Hebelarme bringt den eingangs erwähnten Vorteil mit sich, dass eine manuelle Betätigung bzw. Verlagerung des Verriegelungselementes 3, z.B. von der Aktiv- in die Passivstellung mittels eines von außen einwirkenden Sperrelements 69 keine Einwirkung auf das Formgedächtniselement 4 ausübt und somit dessen Lebensdauer wesentlich erhöht. Mit anderen Worten ausgedrückt, ist es auch ermöglicht, dass der erste Hebelarm eine Verstellbewegung des zweiten Hebelarmes veranlasst, umgekehrt mittels des zweiten Hebelarmes aber keine Verstellung des ersten Hebelarmes veranlasst wird. Diesbezüglich ist in Fig. 11 die Bewegung eines Sperrelements 69, z.B. mittels einer zuvor erwähnten Einführschräge 26 angedeutet, wodurch eine Verstellung des Verriegelungselementes 3 in die Passivstellung veranlassbar ist. Das Bauteil kann z.B. ein Sperrteil einer Tür bzw. eines Schließfaches oder dergleichen sein und mit dem Verriegelungselement 3 direkt Zusammenwirken. Ebenfalls kann das Verriegelungselement 3 die Schräge aufweisen. Such a configuration using the lever arms has the advantage mentioned above that manual actuation or displacement of the locking element 3, e.g. from the active to the passive position, by means of a blocking element 69 acting from the outside does not have any effect on the shape memory element 4 and thus its Service life significantly increased. In other words, it is also possible for the first lever arm to cause an adjustment movement of the second lever arm, but conversely the second lever arm does not cause an adjustment of the first lever arm. In this regard, the movement of a blocking element 69 is indicated in FIG. 11, for example by means of an aforementioned insertion bevel 26, as a result of which an adjustment of the locking element 3 into the passive position can be initiated. The component can, for example, a locking part of a door or a Locker or the like and interact directly with the locking element 3. The locking element 3 can also have the bevel.
Ferner weist die in den Fig. 10 bis 18 dargestellte Aktorvorrichtung 1 wiederum ein Aktorgehäuse 2 zur Aufnahme des Verriegelungselements 3, sowie eines Formgedächtniselements 4 und eines Rückstellelements 5 auf Furthermore, the actuator device 1 shown in FIGS. 10 to 18 again has an actuator housing 2 for accommodating the locking element 3 , as well as a shape memory element 4 and a restoring element 5
Das Verriegelungselement 3 ist relativ zum Aktorgehäuse 2 zwischen einer Aktivstellung 6 und einer Passivstellung 7 bewegbar im Aktorgehäuse 2 aufgenommen, wobei das Verriegelungselement 3 mittels des Formgedächtniselementes 4 von der Aktivstellung 6 in die Passivstellung 7 verstellbar ist - und zwar mittels der Koppelung über die Hebelarme 37, 38. The locking element 3 is accommodated in the actuator housing 2 so that it can be moved relative to the actuator housing 2 between an active position 6 and a passive position 7, with the locking element 3 being adjustable from the active position 6 to the passive position 7 by means of the shape memory element 4 - namely by means of the coupling via the lever arms 37 , 38.
Dabei kann vorgesehen sein, dass Verriegelungselement 3 einteilig mit dem zweiten Hebelarm 38 ausgebildet ist, bzw. kann das Verriegelungselement 3 selbst den zweiten Hebelarm ausbildet. Alternativ kann das Verriegelungselement 3 aber auch separat zum zweiten Hebelarm 38 ausgeführt sein, und im Aktorgehäuse 2 verstellbar geführt aufgenommen sein und mittels des Hebelarmes 38 in die Passivstellung verstellbar und mit einem Rückstellelement wieder rückstellbar sein. Ferner kann das Verriegelungselement in einer im Aktorgehäuse 2 ausgebildeten Nut 21 geführt sein. Die Nut 21 kann auch beispielsweise eine Bogenform aufweisen, sofern das Verriegelungselement um eine Achse schwenkbar ausgebildet ist. It can be provided that the locking element 3 is formed in one piece with the second lever arm 38, or the locking element 3 itself can form the second lever arm. Alternatively, the locking element 3 can also be designed separately from the second lever arm 38 and can be adjustably guided in the actuator housing 2 and can be adjusted into the passive position by means of the lever arm 38 and can be reset again with a reset element. Furthermore, the locking element can be guided in a groove 21 formed in the actuator housing 2 . The groove 21 can also have an arc shape, for example, if the locking element is designed to be pivotable about an axis.
Weiters kann bevorzugt an zumindest einem der beiden Hebelarme 37,38 eine Gleitfläche 39 ausgebildet sein und an dem anderen Hebelarm eine mit der Gleitfläche 39 zusammenwirkende Gegenfläche 40 ausgebildet sein, wobei mittels der Verstellung des ersten Hebelarmes 37 die Gleitfläche 39 und die Gegenfläche 40 zueinander veschiebbar sind und mittels der Verschiebung der zweite Hebelarm 38 betätigbar ist. Furthermore, a sliding surface 39 can preferably be formed on at least one of the two lever arms 37, 38 and a counter surface 40 that interacts with the sliding surface 39 can be formed on the other lever arm, with the sliding surface 39 and the counter surface 40 being displaceable relative to one another by means of the adjustment of the first lever arm 37 are and by means of the displacement of the second lever arm 38 can be actuated.
Wie aus Fig. 10 ersichtlich, kann z.B. an dem zweite Hebelarm 38 eine Gegenfläche 40 ausgebildet sein, welche eine Führungsbahn für die Gleitfläche 39 des ersten Hebelarms 37 ausbildet. In der dargestellten Ausführung ist die Gegenfläche 40 in Richtung des Verriegelungselementes 3 als ein Schräge ausgebildet, sodass bei Verstellung des ersten Hebelarmes 37 mittels des Formgedächtniselementes 4 dessen Gleitfläche 39 über die Gegenfläche 40 gleitet, sodass mittels der Schräge der zweite Hebelarm 38 nach unten gedrückt wird. As can be seen from FIG. 10, a counter-surface 40 can be formed on the second lever arm 38, for example, which forms a guideway for the sliding surface 39 of the first lever arm 37. In the illustrated embodiment, the mating surface 40 is designed as a slope in the direction of the locking element 3, so that when the first lever arm 37 by means of the shape memory element 4, the sliding surface 39 of which slides over the counter surface 40, so that the second lever arm 38 is pressed downwards by means of the slope.
Bevorzugt kann ist ein Rückstellelement 5 mit dem zweiten Hebelarm 38 gekoppelt, wobei mittels des Rückstellelementes 5 der zweite Hebelarm 38 zusammen mit dem Verriegelung s- element 3 in die Aktivstellung 6 rückstellbar ist. Desbezüglich ist in Fig. 11 eine Begrenzung 66 des Aktorgehäuses 2 angedeutet, an welcher das Rückstellelement 5 befestigt bzw. gelagert ist und den zweiten Hebelarm 38 in diesem bereich nach unten drückt, um das Verriegelungselement 3 in die Aktivstellung 6 rückzu stellen. A reset element 5 is preferably coupled to the second lever arm 38 , it being possible for the second lever arm 38 to be reset together with the locking element 3 into the active position 6 by means of the reset element 5 . In this regard, a limitation 66 of the actuator housing 2 is indicated in FIG.
An diesem Punkt sei erwähnt, dass das Aktorgehäuse 2 oben bevorzugt verschlossen ist, bzw. eine Abdeckung oder dergleichen aufweist, welche zur Veranschaulichung der Erfindung entfernt ist. At this point it should be mentioned that the actuator housing 2 is preferably closed at the top or has a cover or the like, which is removed to illustrate the invention.
Das Rückstellelement zur Rückstellung des Verriegelungselementes 3 kann aber auch an dem ersten Hebelarm 37 angeordnet sein und bezüglich der Rückstellung des zweiten Hebelarmes bzw. des Verriegelungselementes derart wirken, dass die Bewegung des ersten Hebelarmes von der Rückstellkraft nicht beeinflusst ist. However, the restoring element for restoring the locking element 3 can also be arranged on the first lever arm 37 and act with regard to the restoring of the second lever arm or the locking element in such a way that the movement of the first lever arm is not influenced by the restoring force.
Unabhängig von der gezeigten Ausführungsform kann der erste Hebelarm 37 bevorzugt nur bezüglich einer ersten Ebene 49 verstellbar ausgebildet sein und der zweite Hebelarm 38 nur bezüglich einer zweiten Ebene 50 verstellbar ausgebildet sein, wobei in einer möglichen Ausbildung die erste Ebene 49 und die zweite Ebene 50 senkrecht zueinander angeordnet sind. Irrespective of the embodiment shown, the first lever arm 37 can preferably be designed to be adjustable only with respect to a first plane 49 and the second lever arm 38 can be designed to be adjustable only with respect to a second plane 50, with the first plane 49 and the second plane 50 being perpendicular in one possible embodiment are arranged to each other.
Ferner kann der erste Hebelarm 37 bezüglich seiner Verstellung um eine erste Schwenkachse 51 schwenkbar ausgebildet sein, und/oder der zweite Hebelarm 38 um eine zweite Schwenkachse 52 schwenkbar ausgebildet sein. Furthermore, the first lever arm 37 can be designed to be pivotable about a first pivot axis 51 with respect to its adjustment, and/or the second lever arm 38 can be designed to be pivotable about a second pivot axis 52 .
Bevorzugt ist die Bewegung des zweiten Hebelarms 38 zwischen dem Aktorgehäuse und dem ersten Hebelarm 37 begrenzt. Die Bewegung des ersten Hebelarms 37 kann bezüglich der Bewegung entgegen der Stellrichtung 68 durch den Widerstand des (nicht aktivierten) Formgedächtniselementes begrenzt sein, und in Stellrichtung mittels des Zusammenwirkens des Formgedächtniselementes bei seiner Aktivierung und einer dagegenwirkenden Rückstellanordnung, bzw. einer auch maximalen Veränderung des Formgedächtniselementes. Ferner können für den ersten Hebelarm 37 auch zwei Begrenzungen in die jeweiligen Richtungen am Aktorgehäuse vorgesehen sein. The movement of the second lever arm 38 between the actuator housing and the first lever arm 37 is preferably limited. The movement of the first lever arm 37 can be limited with respect to the movement against the setting direction 68 by the resistance of the (non-activated) shape memory element, and in the setting direction by means of the interaction of the Shape memory element when activated and a counteracting restoring arrangement, or also a maximum change in the shape memory element. Furthermore, two limitations in the respective directions on the actuator housing can also be provided for the first lever arm 37 .
Bevorzugt kann der erste Hebelarm 37 entgegen seiner Verstellung durch das Formgedächtniselement 4 mittels eines zweiten Rückstellelementes 41 (entgegen der Stellrichtung) rückstellbar ausgebildet sein. The first lever arm 37 can preferably be designed to be resettable against its adjustment by the shape memory element 4 by means of a second reset element 41 (opposite to the adjustment direction).
An diesem Punkt sei erwähnt, dass die Stellrichtung 68 eine Bewegungsrichtung anhand der Aktivierung, bzw. der Bewegung des Formgedächtniselementes darstellt und bezogen auf den ersten Hebelarm ebenfalls dessen Bewegungsrichtung ausbildet, wobei im Falle einer schwenkbaren Anordnung des Hebelarmes diese Bewegungsrichtung bezüglich des Hebels eine Schwenkbewegung in die Stellrichtung ist. At this point it should be mentioned that the actuating direction 68 represents a direction of movement based on the activation or the movement of the shape memory element and also forms its direction of movement in relation to the first lever arm, whereby in the case of a pivotable arrangement of the lever arm this direction of movement in relation to the lever is a pivoting movement in the setting direction is
Wie in Fig. 11 angedeutet, kann ein Koppelungsabschnitt des ersten Hebelarms 37, welcher mit dem Formgedächtniselement 4 gekoppelt ist, nahe der ersten Schwenkachse 51, bzw. zwischen der ersten Schwenkachse 51 und der Gleitfläche 39, bzw. den Abschnitt zur Betätigung des zweiten Hebelarms angeordnet sein, aber auch derart, dass dieser weiter von der Schwenkachse 51 entfernt ist und somit nach dem Abschnitt zur Betätigung des zweiten Hebelarms 38 angeordnet ist, wie strichliert dargestellt ist. Ferner ist diesbezüglich eine weitere mögliche Anordnung des Formgedächtniselementes 4a, sowie eines zweiten Rückstellelementes 41a strichliert angedeutet. As indicated in Fig. 11, a coupling section of the first lever arm 37, which is coupled to the shape memory element 4, close to the first pivot axis 51, or between the first pivot axis 51 and the sliding surface 39, or the section for actuating the second lever arm be arranged, but also such that this is further away from the pivot axis 51 and is thus arranged after the portion for actuating the second lever arm 38, as shown in dashed lines. Furthermore, a further possible arrangement of the shape memory element 4a and a second restoring element 41a is indicated in this regard by dashed lines.
Die geometrischen Verhältnisse der Wirkungsbereiche an den jeweiligen Hebelarmen sind in Fig. 13 veranschaulicht, wobei die in Fig. 13 dargestellten Abstände an die jeweilige dargestellte Ausführung der Hebelarme adaptiv anzuwenden ist The geometric relationships of the effective areas on the respective lever arms are illustrated in FIG. 13, the distances shown in FIG. 13 being applied adaptively to the respective illustrated embodiment of the lever arms
Ferner kann vorgesehen sein, dass das Formgedächtniselement 4 im Bereich des Koppelungsabschnittes an einem drehbar gelagerten Bauteil umgelenkt ist, womit bei Bewegungen des ersten Hebelarmes die Drehung des Bauteils zur Schonung des Formgedächtniselementes beiträgt. Wie ebenfalls in Fig. 11 angedeutet und unabhängig von der gezeigten Ausführung kann das zweite Rückstellelement 41a gemäß einem zuvor beschriebenen Rückstellelement ausgebildet sein und die Merkmale bezüglich der Windungen, sowie ungleichmäßige Querschnitte etc. aufweisen. Bevorzugt kann ein derartiges Rückstellelement mit dem ersten Hebelarm 37 verbunden bzw. ausgebildet sein, wie dargestellt. Weiters ist es denkbar, dieses ebenfalls einteilig mit dem Hebelarm, z.B. aus Kunststoff, auszubilden. Furthermore, it can be provided that the shape memory element 4 is deflected in the region of the coupling section on a rotatably mounted component, so that when the first lever arm moves, the rotation of the component contributes to protecting the shape memory element. As also indicated in FIG. 11 and independently of the embodiment shown, the second restoring element 41a can be designed in accordance with a previously described restoring element and have the features with regard to the turns, as well as non-uniform cross sections, etc. Such a restoring element can preferably be connected or formed with the first lever arm 37 as shown. It is also conceivable to design this in one piece with the lever arm, eg made of plastic.
Bevorzugt kann der erste Hebelarm 37 (mittels des Formgedächtniselementes 4) von einer Freigabeposition 42 in zumindest einer Betätigungsposition 43 verstellbar sein, wobei in der zumindest einen Betätigungsposition 43 der zweite Hebelarm 38 zusammen mit dem Verriegelungselement 3 mittels des ersten Hebelarms 37 in der Passivstellung 7 gehalten ist und in der Freigabeposition 42 die Rückstellung des Verriegelungselementes 3 mit dem zweiten Hebelarm 38 in die Aktivstellung 6 freigegeben ist. The first lever arm 37 can preferably be adjusted (by means of the shape memory element 4) from a release position 42 to at least one actuating position 43, with the second lever arm 38 being held in the passive position 7 together with the locking element 3 by means of the first lever arm 37 in the at least one actuating position 43 and in the release position 42 the provision of the locking element 3 with the second lever arm 38 into the active position 6 is released.
Wie eingangs erwähnt, kann der erste Hebelarm 37 bezüglich seiner Verstellung mit einer Kulisse 44 gekoppelt sein, wobei der erste Hebelarm 37 mittels der Kulisse 44 und der Verstellung durch das Formgedächtniselement 4 von der Freigabeposition 42 in eine erste Betätigungsposition 45 überführbar ist. As mentioned at the outset, the first lever arm 37 can be coupled to a link 44 with regard to its adjustment, the first lever arm 37 being transferrable from the release position 42 to a first actuating position 45 by means of the link 44 and the adjustment by the shape memory element 4 .
Von der der ersten Betätigungsposition 45 ist dieser weiter mittels der Kulisse 44 in eine Zwischenposition 47 überführbar, wobei der erste Hebelarm 37 mittels der Kulisse 44 in der Zwischenposition 47 bezüglich einer Rückstellung in die Freigabeposition 42 blockiert ist und wobei der zweite Hebelarm 38 zusammen mit dem Verriegelungselement 3 mittels des ersten Hebelarms 37 in seiner Zwischenposition 47 in der Passivstellung 7 gehalten ist. From the first actuating position 45, it can be moved further into an intermediate position 47 by means of link 44, with the first lever arm 37 being blocked by means of link 44 in the intermediate position 47 with respect to a return to the release position 42, and with the second lever arm 38 together with the Locking element 3 is held in its intermediate position 47 in the passive position 7 by means of the first lever arm 37 .
Bezüglich der Weiterführung von der ersten Betätigungsposition 45 in die Zwischenposition 47, kann dies z.B. durch die erstmalige Betätigung durch das Formgedächtniselement (für die erste Betätigungsposition) und einer Bahnführung in der Kulisse weiter von der ersten Betätigungsposition 45 erfolgen. Ferner kann dies auch über eine Rückstellkraft des Führungselementes 48 erfolgen. Bevorzugt kann die Rückstellung des ersten Hebelarmes mittels des zweiten Rückstellelementes diese Bewegung in der Kulisse veranlassen. Femer kann vorgesehen sein, dass der erste Hebelarm 37 mittels der Kulisse 44 und der Verstellung durch das Formgedächtniselement 4 von der Freigabeposition 42 in eine erste Betätigungsposition 45 überführbar ist und bei erneuter (bzw. der zweiten) Verstellung durch das Formgedächtniselement weiter in eine zweite Betätigungsposition 46 überführbar ist, wobei zwischen der ersten und zweiten Betätigungsposition 45,46 die eine Zwischenposition 47 vorgesehen ist und der erste Hebelarm 37 in der Zwischenposition 47 vor der erneuten Verstellung bezüglich einer Rückstellung blockiert ist und wobei in der Zwischenposition 47 der zweite Hebelarm 38 mit dem Verriegelungselement 3 mittels des ersten Hebelarms 37 in der Passivstellung 7 gehalten ist. Regarding the continuation from the first operating position 45 to the intermediate position 47, this can be done further from the first operating position 45, for example, by the first actuation by the shape memory element (for the first operating position) and a path guide in the connecting link. Furthermore, this can also be done via a restoring force of the guide element 48 . The resetting of the first lever arm by means of the second resetting element can preferably cause this movement in the connecting link. Furthermore, it can be provided that the first lever arm 37 can be transferred from the release position 42 to a first actuating position 45 by means of the connecting link 44 and the adjustment by the shape memory element 4, and further into a second actuating position when there is a renewed (or the second) adjustment by the shape memory element 46 can be transferred, with the one intermediate position 47 being provided between the first and second actuating position 45,46 and the first lever arm 37 being blocked in the intermediate position 47 before the renewed adjustment with regard to a reset, and with the second lever arm 38 being in the intermediate position 47 with the Locking element 3 is held in the passive position 7 by means of the first lever arm 37 .
Somit kann es sich bevorzugt bei der ersten und zweiten Betätigungsposition 45,46, sowie bei der Zwischenposition 47 funktional um eine Betätigungsposition 43 handeln, in welcher der zweite Hebelarm 38 zusammen mit dem Verriegelungselement 3 mittels des ersten Hebelarms 37 in der Passivstellung 7 gehalten ist. Thus, the first and second operating positions 45, 46 and the intermediate position 47 can be functionally an operating position 43 in which the second lever arm 38 is held together with the locking element 3 by means of the first lever arm 37 in the passive position 7.
Bevorzugt kann die Kulisse 44 an dem ersten Hebelarm 37 ausgebildet und mit einem Führungselement 48 gekoppelt sein, wobei die Kulisse 44 gegenüber dem Führungselement 48 mittels der Bewegung des ersten Hebelarms 37 durch das Formgedächtniselement betätigbar ist, wie aus den Figuren 12 bis 18 ersichtlich ist. The link 44 can preferably be formed on the first lever arm 37 and coupled to a guide element 48, with the link 44 being able to be actuated relative to the guide element 48 by means of the movement of the first lever arm 37 by the shape memory element, as can be seen in FIGS. 12 to 18.
In der Fig. 12 befindet sich der erste Hebelarm 37 in der Freigabeposition 42, wobei diesbezüglich die Kulisse 44 eine Art Startpunkt bzw. Endpunkt bezüglich der Führung des Führungselementes 48 aufweist. In FIG. 12, the first lever arm 37 is in the release position 42, with the link 44 having a kind of starting point or end point in relation to the guidance of the guide element 48 in this regard.
In Fig. 13 befindet sich der erste Hebelarm 37 nach Fig. 12 in einer Betätigungsposition 43, wobei bezüglich der Kulisse 44, sich dieser in der zweiten Betätigungsposition 46 mittels des Führungselement 48 befindet. Ferner ist die Position des Führungselement 48a bezüglich der ersten Betätigungsposition 45 strichliert angedeutet. Das Führungselement ist bevorzugt in eine Richtung vorgespannt, wie mit der Kraft F angedeutet, sodass dieses in der Kulisse 44 zwischen den einzelnen Positionen besser geführt werden kann oder auch bezüglich einer Richtung zwangsgeführt sein kann. Wie dargestellt kann das Führung selement 48 bezüglich einer Ebene, bevorzugt in der ersten Ebene 49, in etwa senkrecht zur Verstellbewegung des ersten Hebelarmes 37 vorgespannt sein, sodass dieses bezüglich der Kulisse 44 quer zur Verstellbewegung des ersten Hebelarmes 37 in eine Richtung gedrängt wird. Ferner ist bezüglich der möglichen Ausführungsform des Führungselementes 48 ein Befestigungsbereich 63 dargestellt, wobei das Führungselement 48 in der Form einen biegsamen Stabes im Befestigungsbereich 63 gehalten ist und mittels der Kulisse 44 und der Verstellung des ersten Hebelarmes 37 um einen Lagerpunkt im Befestigungsbereich 63 geschwenkt wird, bzw. mittels seiner Vorspannung quer zur Verstellbewegung bzw. zur Stellrichtung 68 des ersten Hebelarmes 37 in eine Spannrichtung 70 zurückgedrängt wird. In FIG. 13, the first lever arm 37 according to FIG. Furthermore, the position of the guide element 48a with respect to the first operating position 45 is indicated by dashed lines. The guide element is preferably prestressed in one direction, as indicated by the force F, so that it can be better guided in the link 44 between the individual positions or can also be positively guided with respect to one direction. As shown, the guide element 48 can be pretensioned with respect to a plane, preferably in the first plane 49, approximately perpendicular to the adjustment movement of the first lever arm 37, so that it is pushed in a direction transverse to the adjustment movement of the first lever arm 37 with respect to the link 44. Furthermore, with regard to the possible embodiment of the guide element 48, a fastening area 63 is shown, with the guide element 48 being held in the form of a flexible rod in the fastening area 63 and being pivoted about a bearing point in the fastening area 63 by means of the connecting link 44 and the adjustment of the first lever arm 37. or is pushed back in a clamping direction 70 by means of its pretension transversely to the adjustment movement or to the adjustment direction 68 of the first lever arm 37 .
Bezüglich der zuvor erwähnten geometrischen Verhältnisse der Hebelarme sind diese in Fig. 13 bezüglich deren Ab stände abgebildet, und auf die anderen Figuren sinngemäß zu übertragen. With regard to the above-mentioned geometric relationships of the lever arms, these are shown in FIG. 13 with regard to their distances and can be transferred to the other figures accordingly.
Dabei weist der erste Hebelarm 37 einen Koppelungsabschnitt 53 für das Formgedächtniselement 4 auf, welcher in einem Koppelungsabstand 54 zur ersten Schwenkachse 51 angeordnet ist, sowie einen ersten Kontaktabschnitt 55 für die Betätigung des zweiten Hebelarms 38, welcher in einem ersten Kontaktab stand 56 zur ersten Schwenkachse 51 angeordnet ist. Wie dargestellt kann der erste Kontaktabstand 56 zur ersten Schwenkachse 51 größer als der Koppelungsabstand 54 sein. Der Koppelung s ab stand 54 kann bevorzugt zwischen 25 und 60% des ersten Kontaktabstandes 56 betragen. The first lever arm 37 has a coupling section 53 for the shape memory element 4, which is arranged at a coupling distance 54 from the first pivot axis 51, and a first contact section 55 for actuating the second lever arm 38, which was at a first contact distance 56 from the first pivot axis 51 is arranged. As illustrated, the first contact distance 56 to the first pivot axis 51 may be greater than the coupling distance 54 . The coupling s distance 54 can preferably be between 25 and 60% of the first contact distance 56 .
In einer anderen Ausführungsform, z.B. gemäß der strichliert angedeuteten Variante in Fig. 11, kann der erste Kontaktabstand aber auch kleiner als der Koppelungsabstand sein. In another embodiment, e.g. according to the variant indicated by dashed lines in Fig. 11, the first contact distance can also be smaller than the coupling distance.
Bei Verwendung einer Kulisse 44 kann vorgesehen sein, dass die Kulisse 44 an dem ersten Hebelarm 37 in einem Kulissenabstand 57 zur ersten Schwenkachse 51 angeordnet ist, wobei der Kulissenabstand 57 größer als der erste Kontaktab stand 56 ist. Der Kulissenabstand 57 kann bevorzugt zwischen 110% und 150% des erste Kontaktabstandes 56 betragen. Ein großer Kulissenabstand weist besonders den Vorteil auf, dass bereits mittels eines kleinen Schwenkwinkels das Führungselement in der Kulissenbahn eine große Strecke zurücklegen kann. When using a link 44, it can be provided that the link 44 is arranged on the first lever arm 37 at a link distance 57 from the first pivot axis 51, the link distance 57 being greater than the first contact distance 56. The connecting link distance 57 can preferably be between 110% and 150% of the first contact distance 56 . A large backdrop distance has the particular advantage that already by means of a small Swivel angle, the guide element can cover a large distance in the link track.
Alternativ ist aber auch eine umgekehrte Anordnung möglich, sodass die Kulisse 44 z.B. zwischen der ersten Schwenkachse 51 und dem ersten Kontaktabschnitt 55 angeordnet ist, und der Koppelungsabschnitt 53 nach dem ersten Kontaktabschnitt 55. Alternatively, however, the reverse arrangement is also possible, so that link 44 is arranged, for example, between first pivot axis 51 and first contact section 55, and coupling section 53 is arranged after first contact section 55.
Ferner kann an dem zweiten Hebelarm 38 ein Rückstellabschnitt 58 zum Eingriff des Rückstellelementes 5 in einem Stellabstand 59 zur zweiten Schwenkachse 52 angeordnet sein und ein zweiter Kontaktabschnitt 60 für die Betätigung durch den ersten Hebelarms 37 in einem zweiten Kontaktabstand 61 zur zweiten Schwenkachse 51 angeordnet sein, wobei der Rückstellabschnitt 58 und der zweite Kontaktab schnitt 60 bezüglich der zweiten Schwenkachse 52 gegenüberliegend angeordnet sind. Der Stellabstand 59 kann bezüglich seiner Länge zur Schwenkachse 51 in etwa 50 bis 100% der Länge des zweiten Kontaktabstandes 61 aufweisen. Furthermore, a restoring section 58 for engaging the restoring element 5 can be arranged on the second lever arm 38 at a positioning distance 59 from the second pivot axis 52 and a second contact section 60 for actuation by the first lever arm 37 can be arranged at a second contact distance 61 from the second pivot axis 51. wherein the reset portion 58 and the second Kontaktab section 60 with respect to the second pivot axis 52 are arranged opposite. The adjustment distance 59 can be approximately 50 to 100% of the length of the second contact distance 61 with respect to its length relative to the pivot axis 51 .
Weiters kann das Verriegelungselement 3 an dem zweiten Hebelarm 38 in einem Elementabstand 62 bezüglich der zweiten Schwenkachse 52 angeordnet sein , wobei das Verriegelung s- element 3 bezüglich der zweiten Schwenkachse 52 dem Rückstellabschnitt 58 gegenüberliegend angeordnet ist und der Elementabstand 62 größer als der zweite Kontaktab stand 61 ist. Die Länge des Elementabstandes 62 kann dabei bevorzugt 200 bis 500% des zweiten Kontaktabstandes 61 betragen. Furthermore, the locking element 3 can be arranged on the second lever arm 38 at an element spacing 62 with respect to the second pivot axis 52, the locking element 3 with respect to the second pivot axis 52 being arranged opposite the reset section 58 and the element spacing 62 being greater than the second contact spacing 61 is. The length of the element spacing 62 can preferably be 200 to 500% of the second contact spacing 61 .
Bezüglich der Führung des Führungselementes 48 ist in Fig. 14 die Kulisse 44 im Detail dargestellt. Das Führungselement 48 ist im dargestellten Beispiel quer zur Stellrichtung 68 des ersten Hebelarmes, bezüglich der Darstellung der Figur - nach oben, vorgespannt. Alternativ zu der nach Fig. 13 dargestellten Ausführung kann das Führungselement 48 auch als ein in einer Langlochführung 67 des Aktorgehäuses aufgenommener Bolzen ausgebildet sein, welcher z.B. mit einer Feder in Spannrichtung 70 vorgespannt ist, wie strichliert in Fig. 14 angedeutet. With regard to the guidance of the guide element 48, the link 44 is shown in detail in FIG. In the example shown, the guide element 48 is prestressed transversely to the adjustment direction 68 of the first lever arm, in relation to the representation of the figure—upwards. As an alternative to the embodiment shown in FIG. 13, the guide element 48 can also be designed as a bolt accommodated in a slot guide 67 of the actuator housing, which is prestressed in the clamping direction 70 with a spring, for example, as indicated by dashed lines in FIG.
Die Kulisse 44 weist dabei ferner einen Anschlag 64 für das Führungselement 48 auf, sodass das Führungselement 48 zu Beginn der Kulissenführung entlang der Kulissenbahn 65 zur Veranlassung der ersten Betätigungsposition 45 verfahren wird (da aufgrund der Vorspannung das Führungselement 48 ansonsten in die andere Bahn nach oben gedrängt werden könnte). Bevorzugt ist die Kulissenbahn 65 derart ausgebildet, dass diese eine Steigung zwischen dem Startpunkt und dem Endpunkt des Führungselementes 48 aufweist, wobei das Führungselement 48 vor Erreichen des Endpunktes aufgrund der Steigung über den Anschlag 64 hinunterfällt, wodurch der Anschlag 64 als eine Art Stufe in der Kulissenbahn 65 dient. Zur Vollständigkeit sei hierbei erwähnt, dass das Führungselement bezüglich der Steigung bzw. der Auflage in der Bahn ebenfalls in diese Richtung vorgespannt sein kann. The gate 44 also has a stop 64 for the guide element 48, so that the guide element 48 at the beginning of the link guide along the link path 65 to Initiation of the first operating position 45 is moved (since the guide element 48 could otherwise be pushed up into the other path due to the bias). The guide track 65 is preferably designed in such a way that it has a slope between the starting point and the end point of the guide element 48, with the guide element 48 falling down over the stop 64 before reaching the end point due to the slope, whereby the stop 64 acts as a kind of step in the Link track 65 is used. For the sake of completeness, it should be mentioned here that the guide element can also be prestressed in this direction with respect to the incline or the support in the web.
Nachfolgend wird ein Verfahren zur Betätigung der Aktorvorrichtung 1 mittels der Kulisse 44 beschrieben. A method for actuating the actuator device 1 by means of the connecting link 44 is described below.
Grundstellung; der erste Hebelarm 37, befindet sich in der Freigabeposition 42, das Führungselement 48 befindet sich am Startpunkt 71 (=Endpunkt). Initial position; the first lever arm 37 is in the release position 42, the guide element 48 is at the starting point 71 (=end point).
Mittels der Betätigung des Formgedächtniselementes 4 wird der erste Hebelarm 37 in Stellrichtung 68 betätigt, sodass mittels der Kulissenbahn 65 und des Anschlages 64 das Führungselement 48 in eine erste Position 72 verbracht wird, womit der erste Hebelarm 37 in die erste Betätigungsposition 45 überführt wird. Das Verriegelungselement 3 wird zugleich mittels der Betätigung des zweiten Hebelarms (durch den ersten Hebelarm) in die Passivstellung verstellt. By actuating the shape memory element 4, the first lever arm 37 is actuated in the adjustment direction 68, so that the guide element 48 is brought into a first position 72 by means of the link track 65 and the stop 64, whereby the first lever arm 37 is transferred to the first actuating position 45. At the same time, the locking element 3 is moved into the passive position by actuating the second lever arm (by the first lever arm).
Mittels der Rückstellung des ersten Hebelarms 37 entgegen seiner Stellrichtung 68 wird das Führungselement 48 mittels der Kulissenbahn 65 in eine zweite Position 73 verbracht, wobei der erste Hebelarm 37 (bei Vorhandensein des Führungselementes in der zweiten Position) in der Zwischenposition 47 gehalten ist, da das Führungselement 48 die weitere Rückstellung des ersten Hebelarmes 37 entgegen seiner Stellrichtung 68 anhand der Kulisse blockiert. In dieser Zwischenposition 47 ist der zweite Hebelarm 38 mit dem Verriegelungselement 3 mittels des ersten Hebelarms 37 in der Passivstellung 7 gehalten, wobei das Formgedächtniselement 4 in diesem Zustand nicht aktiviert ist, bzw. eine Passivstellung 7 des Verriegelungselementes 3 ohne Aktivierung des Formgedächtniselementes 4 ermöglicht ist. Zudem ist das Formgedächtniselement in dieser Stellung ebenfalls unbelastet. Ferner ist das Führungselement 48 bezüglich seiner Bewegung in Spannrichtung 70 von der Kulissenbahn 65 in der zweiten Position 73 blockiert. By resetting the first lever arm 37 counter to its adjustment direction 68, the guide element 48 is brought into a second position 73 by means of the link track 65, with the first lever arm 37 (if the guide element is present in the second position) being held in the intermediate position 47, since the Guide element 48 blocks the further provision of the first lever arm 37 against its setting direction 68 using the backdrop. In this intermediate position 47, the second lever arm 38 with the locking element 3 is held in the passive position 7 by means of the first lever arm 37, with the shape memory element 4 not being activated in this state, or a passive position 7 of the locking element 3 being enabled without activating the shape memory element 4 . In addition, the shape memory element is also unloaded in this position. Furthermore, that is Guide element 48 is blocked with respect to its movement in the clamping direction 70 by the link track 65 in the second position 73.
Die Zwischenposition 47 des ersten Hebelarms 37 ist dabei in Fig. 15 dargestellt. The intermediate position 47 of the first lever arm 37 is shown in FIG.
Bei erneuter Aktivierung des Formgedächtniselementes 4 wird der erste Hebelarm 37 erneut in Stellrichtung 68 verstellt, wodurch das Führungselement 48 mittels der Kulissenbahn 65 in die dritte Position 74 verbracht wird, wobei der erste Hebelarm 37 weiter in eine zweite Betätigung sposition 46 überführt wird. When the shape memory element 4 is activated again, the first lever arm 37 is again adjusted in the adjustment direction 68, as a result of which the guide element 48 is brought into the third position 74 by means of the link track 65, with the first lever arm 37 being transferred further into a second activation position 46.
Alternativ (oder zusätzlich) kann bezüglich dieser dritten Position auch lediglich ein Freigabemechanismus integriert sein, mittels dessen die Kulisse (bzw. den ersten Hebelarm) derart betätigt wird, dass das Führungselement aus der zweiten Position lediglich herausgeführt wird, sodass es zurück zum Startpunkt geführt wird. Diese Freigabe kann dabei auch ohne Aktivierung des Formgedächtniselementes vomehmbar sein, z.B. durch einen integrierten betätigbaren Schalter oder dergleichen. Alternatively (or additionally), only one release mechanism can be integrated with regard to this third position, by means of which the connecting link (or the first lever arm) is actuated in such a way that the guide element is only guided out of the second position, so that it is guided back to the starting point . This release can also be removed without activating the shape memory element, e.g. by means of an integrated switch or the like that can be actuated.
Nach dieser erneuten Aktivierung des Formgedächtniselementes 4 wird der erste Hebelarm 37 mittels der Rückstellung des ersten Hebelarmes 37 gegen seine Stellrichtung 68 zurück verstellt, wobei das Führungselement 48 mittels der Kulissenbahn 65 zurück zum Startpunkt 71 (=Endpunkt) verbracht bzw. geführt wird, und das Führungselement bezüglich der Kulissenbahn 65 von einer höheren Position in eine niedrigere Position über den Anschlag 64 in Form einer Stufe überführt wird. Bei der höheren Position und der niedrigeren Position handelt es sich dabei um ein Niveau des Führungselementes 48 bezüglich einer Ebene der Kulissenbahn, in der das Führungselement 48 aufliegt, welche bevorzugt parallel zu der ersten Ebene 49 sein kann oder auch durch die erste Ebene 49 gebildet sein kann. Bezüglich der höheren und tieferen Position kann z.B. eine Steigung über die gesamte Kulissenbahn 65, bis hin zum Anschlag 64, vorgesehen sein, oder aber auch nur zwischen zwei Positionen, z.B. zwischen der dritten Position und dem Startpunkt. After this renewed activation of the shape memory element 4, the first lever arm 37 is moved back against its adjustment direction 68 by means of the resetting of the first lever arm 37, with the guide element 48 being brought or guided back to the starting point 71 (= end point) by means of the link track 65, and that Guide element is transferred with respect to the sliding track 65 from a higher position to a lower position over the stop 64 in the form of a step. The higher position and the lower position are a level of the guide element 48 with respect to a plane of the guide track in which the guide element 48 rests, which can preferably be parallel to the first plane 49 or also be formed by the first plane 49 can. With regard to the higher and lower position, an incline can be provided over the entire link path 65 up to the stop 64, or else only between two positions, e.g. between the third position and the starting point.
Zur Vollständigkeit sei hierbei erwähnt, dass die Kraft des Führungselementes 48 in Spannrichtung 70 wesentlich geringer als die Rückstellkraft des Hebelarmes ist, sodass Führungselementes 48 entgegen der Spannrichtung 70 zum Startpunkt 71 (über den Anschlag 64) entlang der Kulissenbahn 65 zurückgeführt wird, wie dargestellt ist. Die Kulissenbahn 65 umfasst dabei eine mit Pfeilen dargestellte Bewegungsrichtung des Führungselementes 48. For the sake of completeness, it should be mentioned here that the force of the guide element 48 in the clamping direction 70 is significantly lower than the restoring force of the lever arm, so that Guide element 48 is returned counter to the clamping direction 70 to the starting point 71 (via the stop 64) along the link track 65, as shown. The guide track 65 encompasses a direction of movement of the guide element 48, shown with arrows.
Ferner kann die Kulissenbahn 65 bezüglich der ersten Position 72 und dritten Position 74 in diesen Bereichen in Form einer Kurvenbahn ausgebildet sein, sodass das Führungselement 48 - anstelle der dargestellten Bewegung in eine Art Sackgasse - auch einem gekrümmten Bahnverlauf folgt. Furthermore, the guide track 65 can be designed in the form of a curved track in relation to the first position 72 and third position 74 in these areas, so that the guide element 48 also follows a curved path—instead of the illustrated movement into a kind of dead end.
Gemäß einer weiteren möglichen Ausführung kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Hebelarme 37, 38 relativ zu dem Aktorgehäuse 2 linear verstellbar ist, bevorzugt bezüglich der jeweiligen ersten Ebene 49 und zweiten Ebene 50. Diesbezüglich ist in Fig. 16 (bzw auch Fig. 18) der erste Hebelarm 37 im Aktorgehäuse 2 linear verstellbar aufgenommen. Der zweite Hebelarm 38 kann dabei schwenkbar (z.B. um die zweite Schwenkachse 51) ausgebildet sein, aber auch ebenfalls linear verstellbar, sodass z.B. bezüglich der Verstellung des ersten Hebelarms 37 mittels einer Schrägfläche, z.B. über die Gleitfläche 39 und die zusammenwirkende Gegenfläche 40, der zweite Hebelarm 38 linear, bevorzugt in Fig. 16 entlang der zweiten Ebene 50, verstellt wird. Ebenso kann aber auch der zweite Hebelarm 38 linear verstellbar sein und der erste Hebelarm 37 schwenkbar. According to a further possible embodiment, it can be provided that at least one of the lever arms 37, 38 is linearly adjustable relative to the actuator housing 2, preferably with respect to the respective first plane 49 and second plane 50. In this regard, Fig. 16 (or also Fig. 18 ) The first lever arm 37 was accommodated in the actuator housing 2 in a linearly adjustable manner. The second lever arm 38 can be pivotable (e.g. about the second pivot axis 51), but also linearly adjustable, so that e.g. with regard to the adjustment of the first lever arm 37 by means of an inclined surface, e.g. via the sliding surface 39 and the interacting counter surface 40, the second Lever arm 38 is adjusted linearly, preferably along the second plane 50 in FIG. However, the second lever arm 38 can also be linearly adjustable and the first lever arm 37 can be pivoted.
Ebenfalls kann, unabhängig von der gezeigten Ausführungsform, eine strichliert angedeutete Betätigungseinheit 75 oder dergleichen vorgesehen sein, mittels der ein mechanisches Verstellen der Kulisse für Wartungsbetriebe oder Notfälle ermöglicht ist, welche über eine Zugangsöffnung oder ein Mechanismus im Aktorgehäuse zugänglich sein kann. Weiters kann die Betätigungseinheit 75 auch zur Verstellung der Kulisse, z.B. aus der Zwischenposition, vorgesehen sein. Die Betätigungseinheit 75 kann z.B. auch ein mechanischer Schalter sein, mittels dessen die Kulisse (und/oder den ersten Hebelarm) relativ zur Stellrichtung verstellbar ist. Also, independently of the embodiment shown, an actuating unit 75 or the like indicated by dashed lines can be provided, by means of which mechanical adjustment of the connecting link for maintenance work or emergencies is made possible, which can be accessible via an access opening or a mechanism in the actuator housing. Furthermore, the actuating unit 75 can also be provided for adjusting the connecting link, e.g. from the intermediate position. The actuating unit 75 can also be a mechanical switch, for example, by means of which the link (and/or the first lever arm) can be adjusted relative to the actuating direction.
Ferner ist in Fig. 16, unabhängig von der gezeigten Ausführungsform das zweite Rückstellelement 41 in der Form eines in den Figuren 1 bis 9 beschriebenen Rückstellelementes dargestellt. Wie angedeutet kann dies z.B. ebenfalls zumindest eine Querschnittsverjüngung 16 zwischen den beiden Koppelpunkten 15, 9 aufweisen. Der erste Koppelpunkt 9 ist dabei bevorzugt am ersten Hebelarm 37 angeordnet, anstelle des Verriegelungselementes gemäß der Figuren 1 bis 9. Bevorzugt ist der erste Koppelpunkt 9 in dem Koppelungsabschnitt 53 des ersten Hebelarms 37, angeordnet, wo ebenfalls das Formgedächtniselement derart umgelenkt sein kann. So z.B. auch zweite Rückstellelement zwischen dem ersten Koppelpunkt 9 und den zweiten Koppelpunkt 15 eine gerade Verbindungslinie 17 aufweisen, wobei die zumindest eine Querschnittsverjüngung 16 im Bereich der Verbindungslinie 17 angeordnet ist. Weiters kann die Querschnittsverjüngung 16 in zumindest einem Steg 18 ausgebildet sein, wobei mittels des Steges 18 zwei Windungen des zweiten Rückstellelementes 41 verbunden sind und wobei die Querschnittsverjüngung 16 derart ausgebildet ist, dass ein Querschnitt des Steges 18 jeweils in einer Richtung, ausgehend von dem Steg 18 zu jeder der zwei Windungen zunehmend ausgebildet ist. Furthermore, in FIG. 16, independently of the embodiment shown, the second restoring element 41 is shown in the form of a restoring element described in FIGS. As indicated, this can also be at least one cross-sectional reduction 16 between the two crosspoints 15, 9 have. The first coupling point 9 is preferably arranged on the first lever arm 37 instead of the locking element according to FIGS. 1 to 9. The first coupling point 9 is preferably arranged in the coupling section 53 of the first lever arm 37, where the shape memory element can also be deflected in this way. For example, the second restoring element also has a straight connecting line 17 between the first coupling point 9 and the second coupling point 15 , with the at least one cross-sectional taper 16 being arranged in the region of the connecting line 17 . Furthermore, the cross-sectional constriction 16 can be formed in at least one web 18, with two turns of the second restoring element 41 being connected by means of the web 18 and with the cross-sectional constriction 16 being formed in such a way that a cross-section of the web 18 extends in one direction, starting from the web 18 is formed increasing to each of the two turns.
Ferner kann das zweite Rückstellelement 41 zumindest eine erste Windung und zumindest eine zweite Windung aufweisen, wobei in der Aktivstellung die erste Windung von dem ersten Hebelarm weiter beabstandet ist, als die zweite Windung und wobei in der Passivstellung 7 die zweite Windung von dem ersten Hebelarm weiter beabstandet ist, als die erste Windung. Furthermore, the second restoring element 41 can have at least one first winding and at least one second winding, with the first winding being further away from the first lever arm in the active position than the second winding and with the second winding being further away from the first lever arm in the passive position 7 is spaced than the first turn.
Bezüglich der möglichen Ausführung des zweiten Rückstellelementes 41 sei dabei auf beschriebenen Formen des Rückstellelementes 5 gemäß der Figuren 1 bis 9 hingewiesen. Weiters kann das zweite Rückstellelement 41 auch an anderen Positionen angebracht sein, bzw. auch mit einem schwenkbaren Hebelarm gekoppelt sein, wie in Fig. 11 angedeutet ist. Besonders vorteilhaft ist dabei wiederum das lineare bzw. gleichmäßige Rückstellverhalten des Rückstellelementes in Bezug auf das Formgedächtniselement. Ferner kann das zweite Rückstellelement auch einteilig mit dem ersten Hebelarm ausgebildet sein. With regard to the possible embodiment of the second restoring element 41, reference is made to the described forms of the restoring element 5 according to FIGS. Furthermore, the second restoring element 41 can also be attached at other positions or coupled to a pivotable lever arm, as indicated in FIG. 11 . The linear or uniform restoring behavior of the restoring element in relation to the shape memory element is again particularly advantageous. Furthermore, the second restoring element can also be designed in one piece with the first lever arm.
In Fig. 17 und 18 sind mögliche Ausführungsformen der Aktorvorrichtung 1 dargestellt, bei denen der erste Hebelarm 37 und zweite Hebelarm 38 bezüglich derselben Ebene verstellbar ausgebildet sind und in dieser Ebene angeordnet sind. Bevorzugt entspricht des der ersten Ebene 49. Diesbezüglich können die erste und zweite Schwenkachse 51, 52 bevorzugt jeweils senkrecht zur ersten Ebene 49 angeordnet sein. Ferner kann zumindest einer der beiden Hebelarme auch linear bezüglich der ersten Ebene 49 verstellbar ausgebildet sein, wie in Fig. 18 mittels des ersten Hebelarms 37 dargestellt ist. Es kann aber auch der zweite Hebelarm 38 linear verstellbar ausgebildet sein. Wie ebenfalls aus Fig. 17 und 18 ersichtlich, können der erste Hebelarm 37 und der zweite Hebelarm 38 besonders bevorzugt quer zueinander angeordnet sein, sodass deren Verstellbewegungen ebenfalls im Wesentlichen quer zueinander sind. Possible embodiments of the actuator device 1 are shown in FIGS. 17 and 18, in which the first lever arm 37 and the second lever arm 38 are designed to be adjustable with respect to the same plane and are arranged in this plane. This preferably corresponds to the first plane 49. In this regard, the first and second pivot axes 51, 52 can preferably each be arranged perpendicular to the first plane 49. Furthermore, at least one of the two lever arms can also be designed to be adjustable linearly with respect to the first plane 49, as in Fig. 18 is shown by means of the first lever arm 37. However, the second lever arm 38 can also be designed to be linearly adjustable. As can also be seen from FIGS. 17 and 18, the first lever arm 37 and the second lever arm 38 can particularly preferably be arranged transversely to one another, so that their adjustment movements are also essentially transverse to one another.
In den Fig. 17 und 18 sind jeweils die Aktiv- und Passivstellungen des Verriegelungselementes 3 dargestellt. Der erste und zweite Hebelarm 37, 38 sind in Fig. 17 bezüglich der Aktivstellung 6 strichliert angedeutet, womit der erste Hebelarm 37 in der Freigabeposition 42 strichliert angedeutet ist. The active and passive positions of the locking element 3 are shown in FIGS. 17 and 18, respectively. The first and second lever arm 37, 38 are indicated in FIG.
Bei der in Fig. 18 strichliert angedeuteten Passivstellung 7 befindet sich der erste Hebelarm in einer Betätigungsposition 43. Ferner ist in Fig. 18 diesbezüglich die Bewegung des Führungselementes 48 in der Kulissenbahn vom Startpunkt zur ersten Position angedeutet, was einer Bewegung des Hebelarmes von der Freigabeposition 42 in die Betätigungsposition 43 bzw. der ersten Betätigungsposition 45 bezüglich der Kulisse 44 entspricht. In the passive position 7 indicated by dashed lines in Fig. 18, the first lever arm is in an operating position 43. Furthermore, in Fig. 18 the movement of the guide element 48 in the slide path from the starting point to the first position is indicated in this regard, which corresponds to a movement of the lever arm from the release position 42 in the operating position 43 or the first operating position 45 with respect to the link 44 corresponds.
Die in Fig. 17 dargestellten Anordnungen des Koppelungsabschnittes 53, des Kontaktabschnitt 55 und der die Kulisse 44 sind derart angeordnet, dass der erste Kontaktabschnitt 55 bezüglich der ersten Schwenkachse 51 dem Koppelungsabschnittes 53 und der die Kulisse 44 gegenüberliegend angeordnet ist, wobei der Kulissenabstand größer als der Koppelungsabstand ist und der Koppelung s ab stand und der erste Kontaktab stand in etwa gleich groß sind. Bezüglich dieser Anordnung ist eine mittels der Betätigung des Formgedächtniselementes bereits bei kurzen Verstellwegen bezüglich der Stellrichtung 68 im Koppelung s ab schnitt 53 ein großer Drehwinkel des ersten Kontaktabschnittes 55 zur Betätigung des zweiten Hebelarmes 38 möglich, da der erste Kontaktab stand und der Koppelungsabstand jeweils relativ gering zur ersten Schwenkachse 51 sind. The arrangements of the coupling section 53, the contact section 55 and the link 44 shown in Fig. 17 are arranged in such a way that the first contact section 55 is arranged opposite the coupling section 53 and the link 44 with respect to the first pivot axis 51, the link spacing being greater than the coupling distance is and the coupling s was from and the first contact distance was about the same size. With regard to this arrangement, a large angle of rotation of the first contact section 55 for actuating the second lever arm 38 is possible by means of the actuation of the shape memory element even with short adjustment paths with respect to the adjustment direction 68 in the coupling section 53, since the first contact distance was and the coupling distance was relatively small in each case to the first pivot axis 51 are.
Alternativ kann in einer nicht dargestellten Ausführung die erste Schwenkachse 51 aber auch zum zweiten Hebelarm 38 weiter beabstandet angeordnet sein, sodass diese in der in Fig. 17 dargestellten Anordnung bezüglich dessen Position mit der Kulisse vertauscht ist. Dabei sei zur Vollständigkeit erwähnt, dass die Schwenkbewegung diesbezüglich dementsprechend anders ausgebildet sein kann, wodurch der Kontaktabschnitt bezüglich der Gleitfläche 39 anders ausgebildet sein kann. Alternatively, in an embodiment that is not shown, the first pivot axis 51 can also be arranged at a greater distance from the second lever arm 38, so that in the arrangement shown in FIG. 17 it is interchanged with the connecting link in terms of its position. It should be mentioned for completeness that the pivoting movement in this respect accordingly may be formed differently, whereby the contact portion with respect to the sliding surface 39 may be formed differently.
Der zweite Hebelarm 38 kann, wie dargestellt, bezüglich der zweiten Schwenkachse 52 den Rückstellabschnitt 58 zum Eingriff des Rückstellelementes 5 und den zweiten Kontaktabschnitt 60 derart aufweisen, dass der Stellabstand und der zweiten Kontaktabstand in etwa gleich groß sein können, und bezüglich der Schwenkachse 52 auf derselben Seite des Hebelarms angeordnet sind. Das Verriegelungselement ist dabei ebenfalls auf derselben Seite angeordnet, wobei der Elementab stand in etwa 150% bis 200% des zweiten Kontaktabstandes beträgt. As shown, the second lever arm 38 can have the restoring section 58 for engaging the restoring element 5 and the second contact section 60 with respect to the second pivot axis 52 in such a way that the adjustment distance and the second contact distance can be approximately the same size, and with respect to the pivot axis 52 are arranged on the same side of the lever arm. The locking element is also arranged on the same side, the distance between the elements being approximately 150% to 200% of the second contact distance.
Wie in Fig. 18 angedeutet ist, kann auch das Rückstellelement 5 zur Rückstellung des zweiten Hebelarmes 38, bezüglich seiner Form entsprechend eines Rückstellelementes gemäß der Figuren 1 bis 9 ausgebildet sein und ferner kann es auch einteilig mit dem zweiten Hebelarm 38 (und/oder dem Aktorgehäuse) ausgebildet sein, wobei diesbezüglich auf die vorangegangene Beschreibung hingewiesen ist. Dasselbe gilt für die Ausbildung des zweiten Rückstellelementes 41 und des ersten Hebelarmes 37. Mittels dieser Ausgestaltung kann wiederum eine besonders flache Bauform realisiert werden. As indicated in Fig. 18, the restoring element 5 for restoring the second lever arm 38 can also be designed in terms of its shape according to a restoring element according to Figures 1 to 9 and it can also be made in one piece with the second lever arm 38 (and/or the Actuator housing) be formed, in which respect reference is made to the previous description. The same applies to the design of the second restoring element 41 and the first lever arm 37. A particularly flat design can in turn be realized by means of this configuration.
Weiters kann vorgesehen sein, dass das Verriegelungselement 3, sowie das Formgedächtniselement 4 und das Rückstellelement 5, sowie das zweite Rückstellelement 41 in einer Ebene 14 angeordnet sind und ferner kann vorgesehen sein, dass alle Elemente nur bezüglich dieser Ebene 14 in der Aktivstellung 6 und Passivstellung 7 bewegbar sind. Zudem kann diese Ebene 14 der ersten Ebene 49 entsprechen, womit auch der erste und zweite Hebelarm in dieser Ebene 14 angeordnet sein können (und nur bezüglich dieser Ebene beweglich). Furthermore, it can be provided that the locking element 3, as well as the shape memory element 4 and the restoring element 5, as well as the second restoring element 41 are arranged in a plane 14 and it can also be provided that all elements only with respect to this plane 14 in the active position 6 and passive position 7 are movable. In addition, this plane 14 can correspond to the first plane 49, which means that the first and second lever arms can also be arranged in this plane 14 (and can only be moved with respect to this plane).
Weiters sind in den Figuren 11 und 17 ebenfalls die Abmessungen der Aktorvorrichtung für die Figuren 10 bis 18 angedeutet. Wie eingangs erwähnt beträgt die Dicke 24 zwischen 1% und 20%, insbesondere zwischen 2,5% und 10%, bevorzugt zwischen 4% und 6% der Läng ser Streckung 22 und/oder beträgt die Dicke 24 zwischen 1% und 25%, insbesondere zwischen 3% und 20%, bevorzugt zwischen 5% und 8% der Quererstreckung 23. Die Dicke kann dabei weniger als 8mm betragen, bevorzugt in einem Bereich von etwa 4 bis 6mm. Dabei sei auch auf die eingangs erwähnten Abmessungen einer Scheckkarte hingewiesen. Furthermore, the dimensions of the actuator device for FIGS. 10 to 18 are also indicated in FIGS. As mentioned above, the thickness 24 is between 1% and 20%, in particular between 2.5% and 10%, preferably between 4% and 6% of the longitudinal extension 22 and/or the thickness 24 is between 1% and 25%, in particular between 3% and 20%, preferably between 5% and 8% of the transverse extent 23. The thickness can be less than 8 mm, preferably in a range from about 4 to 6 mm. In this context, reference should also be made to the dimensions of a check card mentioned at the outset.
Ferner kann die Längserstreckung des Aktorgehäuses unabhängig von der Ausführungsform noch länger ausgebildet sein, und abhängig von der Länge des Formgedächtniselementes dementsprechend variabel ausgebildet sein, wie in Fig. 18 mittels der abgerissenen Länge angedeutet ist. Furthermore, the longitudinal extent of the actuator housing can be made even longer, regardless of the embodiment, and can be made variable depending on the length of the shape memory element, as indicated in FIG. 18 by the broken length.
Die Ausführungsbeispiele zeigen mögliche Ausführungsvarianten, wobei an dieser Stelle bemerkt sei, dass die Erfindung nicht auf die speziell dargestellten Ausführungsvarianten derselben eingeschränkt ist, sondern vielmehr auch diverse Kombinationen der einzelnen Ausführungsvarianten untereinander möglich sind und diese Variationsmöglichkeit aufgrund der Lehre zum technischen Handeln durch gegenständliche Erfindung im Können des auf diesem technischen Gebiet tätigen Fachmannes liegt. The exemplary embodiments show possible variants, whereby it should be noted at this point that the invention is not limited to the specifically illustrated variants of the same, but rather that various combinations of the individual variants with one another are also possible and this possibility of variation is based on the teaching on technical action through the present invention in skills of the specialist working in this technical field.
Der Schutzbereich ist durch die Ansprüche bestimmt. Die Beschreibung und die Zeichnungen sind jedoch zur Auslegung der Ansprüche heranzuziehen. Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen können für sich eigenständige erfinderische Lösungen darstellen. Die den eigenständigen erfinderischen Lösungen zugrundeliegende Aufgabe kann der Beschreibung entnommen werden. The scope of protection is determined by the claims. However, the description and drawings should be used to interpret the claims. Individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can represent independent inventive solutions. The task on which the independent inventive solutions are based can be found in the description.
Sämtliche Angaben zu Wertebereichen in gegenständlicher Beschreibung sind so zu verstehen, dass diese beliebige und alle Teilbereiche daraus mitumfassen, z.B. ist die Angabe 1 bis 10 so zu verstehen, dass sämtliche Teilbereiche, ausgehend von der unteren Grenze 1 und der oberen Grenze 10 mit umfasst sind, d.h. sämtliche Teilbereiche beginnen mit einer unteren Grenze von 1 oder größer und enden bei einer oberen Grenze von 10 oder weniger, z.B. 1 bis 1,7, oder 3,2 bis 8,1, oder 5,5 bis 10. All information on value ranges in the present description is to be understood in such a way that it also includes any and all sub-ranges, e.g. the information 1 to 10 is to be understood in such a way that all sub-ranges, starting from the lower limit 1 and the upper limit 10, are also included , i.e. all subranges start with a lower limit of 1 or greater and end with an upper limit of 10 or less, e.g. 1 to 1.7, or 3.2 to 8.1, or 5.5 to 10.
Der Ordnung halber sei abschließend darauf hingewiesen, dass zum besseren Verständnis des Aufbaus Elemente teilweise unmaßstäblich und/oder vergrößert und/oder verkleinert dargestellt wurden. B e z u g s z e i c h e n a u f s t e l l u n g Finally, for the sake of clarity, it should be pointed out that some elements are shown not to scale and/or enlarged and/or reduced in size for a better understanding of the structure. List of reference symbols
Aktorvorrichtung 30 Gelenkpunkt Aktorgehäuse 31 elastischer V erbindungsstegActuator device 30 hinge point actuator housing 31 elastic connecting web
V erriegelung selement 32 Wandabschnitte Formgedächtniselement 33 Form Rückstellelement 34 Gehäuseabschnitt Aktivstellung 35 Durchbruch Passivstellung 36 Ausnehmung Aktivierung seinheit 37 erster Hebelarm Koppelpunkt 38 zweiter Hebelarm erstes Längsende 39 Gleitfläche einem ersten Befestigungspunkt 40 Gegenfläche zweites Längsende 41 zweites Rückstellelement zweiten Befestigungspunkt 42 Freigabeposition Ebene 43 Betätigungsposition zweiten Koppelpunkt 44 Kulisse Querschnittsverjüngung 45 erste Betätigungspositionlocking element 32 wall sections shape memory element 33 shape return element 34 housing section active position 35 opening passive position 36 recess activation unit 37 first lever arm coupling point 38 second lever arm first longitudinal end 39 sliding surface a first attachment point 40 counter surface second longitudinal end 41 second restoring element second attachment point 42 release position plane 43 actuation position second coupling point 44 Link cross-sectional reduction 45 first operating position
V erbindung slinie 46 zweite Betätigungsposition Steg 47 Zwischenposition erste Windung 48 Führungselement zweite Windung 49 erste Ebene Nut 50 zweite Ebene Connection line 46 second operating position bar 47 intermediate position first turn 48 guide element second turn 49 first level groove 50 second level
Läng ser Streckung 51 erste Schwenkachse Quererstreckung 52 zweite Schwenkachse Dicke 53 KoppelungsabschnittLongitudinal extension 51 first pivot axis transverse extension 52 second pivot axis thickness 53 coupling section
V erriegelung seinheit 54 Koppelungsabstand Einführschräge 55 erster Kontaktabschnitt Länge 56 erster Kontaktabstand erster Abstand 57 Kulissenabstand zweiter Abstand 58 Rückstellabschnitt Stellabstand zweiter Kontaktabschnitt zweiter Kontaktab standLocking unit 54 Coupling distance Insertion bevel 55 First contact section Length 56 First contact distance First distance 57 Link distance Second distance 58 Reset section Setting distance second contact section second Kontaktab stood
Elementab standelement distance stood
Befestigungsbereichmounting area
Anschlagattack
Kulissenbahnslide track
Begrenzunglimitation
Langlochführungslot guide
Stellrichtungsetting direction
Sperrelementslocking element
Spannrichtungclamping direction
Startpunkt erste Position zweite Position dritte Position Starting point first position second position third position
B etätigung seinheit actuation unit
Claims
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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121 | Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application |
Ref document number: 22847113 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |
|
NENP | Non-entry into the national phase |
Ref country code: DE |
|
122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 22847113 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |