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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine hoch- und runterwickelbare Fensterabschirmungsvorrichtung
für ein
Beförderungsmittel,
wie zum Beispiel einen elektrischen oder anderen Zug, einen Bus
oder ein Passagierschiff. Herkömmlicherweise
umfassen an einem Fensterteil eines Beförderungsmittels, wie zum Beispiel
eines elektrischen oder anderen Zuges oder eines Busses, befestigte
Vorhänge
zum Verdunkeln insbesondere einen lateralen manuellen Vorhang, einen
Vorhang, dessen unteres Ende von oben nach unten gezogen wird, um
an den unteren Enden des Vorhangs ausgebildete Hakenteile an konkaven Hakenabschnitten
an den lateralen Seiten des Fensters festzuhaken, und ein frei höhenverstellbares Längsrollo.
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Der
obige laterale manuelle Vorhang ist mit dem Nachteil behaftet, dass
ein Endteil des Fensters in das Fenster eintretendes Licht teilweise
blockiert, wenn der Vorhang geöffnet
ist und nicht zum Blockieren von Licht verwendet wird, und dieser
Endteil stört die
Sicht und sorgt für
ein unästhetisches
Erscheinungsbild.
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Der
obige Vorhang, der durch Festhaken der Hakenteile festgehalten wird,
kann nicht auf stufenlose Weise festgehalten werden, weil er nur
in den Positionen festgehalten werden kann, in denen die konkaven
Hakenabschnitte ausgebildet sind. Des Weiteren ist dieser Vorhang
mit dem Nachteil behaftet, dass er mit beiden Händen auf und ab bewegt werden
muss.
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Das
obige frei höhenverstellbare
Längsrollo kann
stufenlos festgehalten werden, erfordert aber immer einen mühselige
Betätigung
zum Öffnen
des Rollos durch Halten der Griffe am untersten Ende des Rollos,
um das Rollo nach oben zu schieben, was von Nachteil ist.
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, die obigen Nachteile
zu lösen.
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KURZE DARSTELLUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung ist eine hoch- und runterwickelbare Fensterabschirmungsvorrichtung für ein Beförderungsmittel,
die ein Abschirmungsglied aufweist, das nach oben und nach unten
bewegt werden kann, um eine Abschirmung zum Verdunkeln an einem
Fensterteil des Beförderungsmittels
zu bilden, und die bewirkt, dass das Abschirmungsglied nach oben
und nach unten bewegt wird, um einen Verdunklungsbereich des Fensterteils
einzustellen. Diese Vorrichtung enthält: ein Paar Führungsschienen,
die auf beiden Seiten des Fensterteils des Beförderungsmittels vorgesehen
sind und sich so nach oben und nach unten erstrecken, dass sie parallel
zueinander verlaufen; ein bewegliches Glied, das durch die Führungsschienen
entlang den Führungsschienen
so gestützt
wird, dass es nach oben und nach unten beweglich ist, und das mit
einem unteren Ende des Abschirmungsglieds verbunden ist; einen Wickelmechanismus,
der einen Drehabschnitt zum einziehbaren Wickeln des Abschirmungsglieds
an einem oberen Ende der Führungsschiene
aufweist; ein Mittel zum Anlegen von Vorspannungskraft, das eine
Vorspannungskraft an den Drehabschnitt des Wickelmechanismus in
eine Richtung anlegt, entlang der das Abschirmungsglied gewickelt
wird; einen Bewegungsumwandlungsmechanismus, der die Bewegung des
beweglichen Glieds nach oben und nach unten entlang den Führungsschienen
in eine Drehbewegung umwandelt; ein Achsglied, das mit dem Bewegungsumwandlungsmechanismus
koordiniert ist, so dass es eine Drehbewegung gemäß der Auf-
und Abbewegung des beweglichen Glieds aufweist; und einen Mechanismus
zum Wechseln einer Richtung, entlang der die Drehkraft übertragen
wird, durch den die Drehung des Achsglieds in einer Richtung gestattet
wird und die Drehung des Achsglieds in anderen Richtungen begrenzt
wird und die Richtung der freien Drehung und die Richtung der begrenzten
Drehung gewechselt werden können.
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Des
Weiteren besteht der Bewegungsumwandlungsmechanismus gemäß der vorliegenden Erfindung
aus einer Zahnstange, die so ausgebildet ist, dass sie sich parallel
zu der Führungsschiene
erstreckt, und einem Ritzel, das mit der Zahnstange in Eingriff
steht. Des Weiteren besteht der Bewegungsumwandlungsmechanismus
gemäß der vorliegenden Erfindung
aus einer Schienenfläche
der Führungsschiene
und einer Scheibe, die die Schienenfläche berührt und die durch eine Reibungskraft
gemäß der Auf-
und Abbewegung des beweglichen Glieds entlang der Führungsschiene
gedreht wird.
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Des
Weiteren wird gemäß der vorliegenden Erfindung
ein stoßabsorbierendes
Mittel bereitgestellt, das einen Stoß durch Kollision an einem
Ende absorbiert, an dem das Wickeln des Abschirmungsglied zwischen
dem beweglichen Glied und einer Seite, auf der das Heben des beweglichen
Glieds angehalten wird, beendet ist.
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Die
hoch- und runterwickelbare Abschirmungsvorrichtung der vorliegenden
Erfindung kann aufgrund der folgenden Struktur sehr leicht betätigt werden.
Insbesondere kann ein Griff am untersten Ende des Abschirmungsglieds
für eine
Abschirmungsbetätigung
zum Absenken des Abschirmungsglied betätigt werden, um Abschirmung
zu erzielen. Dann kann dieser Vorgang an einer beliebigen Stelle, an
der das herausgezogene Abschirmungsglied festgelegt ist, beendet
werden. Für
eine Öffnungsbetätigung (das
heißt
für eine
Betätigung
zur Lagerung des Abschirmungsglieds) kann der Griff am untersten Ende
der Abschirmungsglied andererseits so gehalten werden, dass der
Griff leicht angehoben wird, um das Abschirmungsglied gleichmäßig in die
am weitesten geöffnete
Position (das heißt
die Lagerungsposition) anzuheben.
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BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine Rückansicht,
die die gesamte hoch- und runterwickelbare Fensterabschirmungsvorrichtung
für ein
Beförderungsmittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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2 ist
eine Querschnittsansicht der hoch- und runterwickelbaren Fensterabschirmungsvorrichtung
für ein
Beförderungsmittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung entlang der Linie A-A.
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3 ist
eine Querschnittsansicht der hoch- und runterwickelbaren Fensterabschirmungsvorrichtung
für ein
Beförderungsmittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung entlang der Linie B-B.
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4 ist
eine Querschnittsansicht der hoch- und runterwickelbaren Fensterabschirmungsvorrichtung
gemäß der vorliegenden
Erfindung entlang der Linie C-C.
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5 ist
eine Querschnittsansicht, die den Hauptteil der hoch- und runterwickelbaren
Fensterabschirmungsvorrichtung für
ein Beförderungsmittel gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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6 ist
eine Querschnittsansicht, die den Hauptteil der hoch- und runterwickelbaren
Fensterabschirmungsvorrichtung für
ein Beförderungsmittel gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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7 ist
eine Vorderansicht, die die gesamte hoch- und runterwickelbare Fensterabschirmungsvorrichtung
für ein
Beförderungsmittel
gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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8 ist
eine Seitenansicht, die die erste Ausführungsform einer bidirektionalen
Kupplung zeigt.
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9 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 2-2 von 8.
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10 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 3-3 von 9.
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11 ist
eine Querschnittsansicht entlang der Linie 4-4 von 9.
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12 ist
eine teilweise vergrößerte Ansicht von 9.
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13 ist
eine Querschnittsansicht, die die zweite Ausführungsform der bidirektionalen
Kupplung zeigt und 9 entspricht.
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14 ist
eine Querschnittsansicht, die die dritte Ausführungsform einer bidirektionalen
Kupplung zeigt und 10 entspricht.
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15 ist
eine Querschnittsansicht, die eine Alternative zu einem Vorspannungsmittel
für eine Komponente
zeigt und 10 entspricht.
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16 ist
eine Querschnittsansicht, die den Hauptteil einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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17 ist
eine Querschnittsansicht, die den Hauptteil einer anderen Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung zeigt.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Im
Folgenden werden Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die angehängten Zeichnungen
beschrieben.
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1 ist
eine Rückansicht,
die die gesamte hoch- und runterwickelbare Fensterabschirmungsvorrichtung 30 für ein Beförderungsmittel,
wie zum Beispiel einen elektrischen oder anderen Zug, einen Bus
oder ein Passagierschiff gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt. Diese Vorrichtung 30 weist einen Rahmen 32 auf,
der aus Seitenrahmen 32A und 32B, die auf der
linken und der rechten Seite vorgesehen sind, und einem Verbindungsrahmen 32C besteht, der
zwischen den unteren Enden der Seitenrahmen 32A und 32B vorgesehen
ist. Wie in 2 gezeigt, ist der Rahmen 32 durch
eine Schraube 39 an einem Rahmen 38 befestigt,
der ein Fensterglas 36 eines Fensters 34 eines
Beförderungsmittel,
wie zum Beispiel eines elektrischen oder anderen Zugs, eines Busses
oder eines Passagierschiffes, stützt.
Ein schirmartiges Abschirmungsglied 40, das nach oben und
nach unten bewegt werden kann, ist gegenüber dem Fensterglas 36 vorgesehen.
Das Fenster 34 für ein
Beförderungsmittel,
an dem die Vorrichtung 30 befestigt ist, kann ein zu öffnendes
Fenster sein, bei dem das Fensterglasteil entweder nach oben oder nach
unten geschoben werden kann, oder ein festes Fenster, bei dem das
Fensterglasteil nicht geöffnet oder
geschlossen werden kann. Der Rahmen 32 dieser Vorrichtung 30 kann
auch an dem Rahmen 38 des Fensters 34 integriert
sein. In 1 und in den 3 und 4 wird
das Fenster 34 des Beförderungsmittels
nicht gezeigt. Einander gegenüberliegende
Seitenflächen
der Seitenrahmen 32A und 32B sind durch Schrauben
an Führungsschienen 42 bzw. 44 angebracht.
Die Rückseiten
der Führungsschienen 42 und 44 weisen
Rollenführungen 46 mit
jeweils einem konkaven Querschnitt in Längsrichtung auf. Die Rollenführungen 46 weisen
Rollenführungsflächen 46a und 46b auf,
die einander gegenüberliegen.
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Die
Führungsschienen 42 und 44 weisen zwischen
sich ein bewegliches Glied 48 auf. Das bewegliche Glied 48 erstreckt
sich in einer orthogonal zu den Führungsschienen 42 und 44 verlaufenden Richtung
und besteht aus einem Plattenglied mit einem L-förmigen Querschnitt. Das bewegliche
Glied 48 weist einen Griff 47 auf. An den oberen
Enden der Seitenrahmen 32A und 32B sind Halterungen 50 bzw. 52 befestigt.
Eine Halterung 50 weist ein rohrförmiges Lager 54 auf,
und die andere Halterung 52 weist einen festgelegten Öldämpfer 56 auf.
Die oberen Teile der Seitenrahmen 32A und 32B weisen
zwischen sich eine Wickelrolle 58 auf, die in Horizontalrichtung
vorgesehen ist. Die Innenumfangsfläche des zylindrischen Abschnitts
der Wickelrolle 58 weist ein rohrförmiges Lager 60 auf.
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Das
Lager 60 weist eine Drehachse 62 auf, die in der
Mitte der Wickelrolle 58 befestigt ist. Ein Ende der der
Drehachse 62 wird durch das Lager 54 drehbar gestützt, und
ihr anderes Ende ist mit einem Drehabschnitt des Öldämpfers 56 verbunden
(nicht gezeigt). Die Drehachse 62 weist eine Schraubenfeder 64 auf
(ein Mittel zum Anlegen von Vorspannungskraft), um die frei angebrachte
Wicklung vorzuspannen. Beide Enden der Vorspannungsfeder 64 stehen
mit den Außenumfangsflächen der
Lager 54 und 60 in Eingriff und sind durch die
Lager 54 bzw. 60 verriegelt.
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Ein
Abschirmungsglied 40 ist um die Außenumfangsfläche der
Wickelrolle 58 herum gewickelt. Das Abschirmungsglied 40 besteht
aus einem flexiblen, flächenförmigen Schirmglied,
das das durch das Fenster 34 des Beförderungsmittels fallende Licht blockiert.
Ein Ende der Innenseite des Abschirmungsglieds 40 ist durch
die Wickelrolle 58 verriegelt. Die Drehachse 62,
ein Lagermechanismus zum drehbaren Abstützen der Drehachse 62 und
die Wickelrolle 58 bilden einen Wickelmechanismus, der das
Abschirmungsglied 40 an den oberen Enden der Führungsschienen 42 und 44 einziehbar
aufwickelt. An beiden Seiten der unteren Flächen eines horizontalen Abschnitts 48a des
beweglichen Glieds 48 sind jeweils Führungsplatten 68 vorgesehen.
An der der Unterseite entsprechenden Oberseite sind L-förmige erste
Stützplatten 70 bzw. 72 vorgesehen.
Unter den ersten Stützplatten 70 und 72 ist
die erste Stützplatte 70 wie
in 5 gezeigt vorgesehen, so dass die horizontalen
Abschnitte der ersten Stützplatte 70 und der
zweiten Platte 74, die eine L-Form aufweisen, übereinander
liegen. Die erste Stützplatte 70,
die zweite Stützplatte 74 und
die Führungsplatte 68 sind durch
eine Schraube 102 und eine Mutter 104 am horizontalen
Abschnitt 48a des beweglichen Glieds 48 befestigt.
Der erhabene Abschnitt der ersten Stützplatte 70 und der
zweiten Stützplatte 74 stützen drehbar
beide Enden eines Achsglieds 12 über ein Basisglied 10 und
ein Lagerglied 11, wie in 6 gezeigt.
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Das
Achsglied 12 weist eine bidirektionale Kupplung 78 auf,
die daran befestigt ist und ein festgelegtes Ritzel 80 aufweist.
Das Ritzel 80 steht mit einer Zahnstange 82 in
Eingriff, die in der Führungsschiene 42 in
Längsrichtung
festgelegt vorgesehen ist. Die erste Stützplatte 72 auf der
anderen Seite des beweglichen Glieds 48 und eine Führungsplatte 68 sind
durch ein Verriegelungswerkzeug, das aus der Schraube 102 und
der Mutter 104 besteht, an der Oberseite des horizontalen
Abschnitts 48a des beweglichen Glieds 48 befestigt,
wie in 4 gezeigt.
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Die
ersten Stützplatten 70 und 72 auf
der linken und rechten Seite des beweglichen Glieds 48 weisen
jeweils Rollenpaare 84, 86, 88 und 90 auf,
die in nach oben und nach unten verlaufender Richtung axial drehbar
gestützt
werden. Die jweiligen Rollen 84, 86, 88 und 90 stehen
drehbar mit den jeweiligen Rollenführungsflächen 46a und 46b der
Schienennuten 46, die in Längsrichtung der Führungsschienen 42 und 44 ausgebildet
sind, in Eingriff und werden durch sie geführt. Die Führungsplatten 68 stoßen verschiebbar
an die Schienenflächen
an, die in Längsrichtung
der Führungsschienen 42 und 44 ausgebildet
sind, um das bewegliche Glied 48 in einer geraden Richtung
in Längsrichtung
der Führungsschienen 42 und 44 zu
führen.
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Wie
in 5 gezeigt, ist der erhabene Abschnitt 48b des
beweglichen Glieds 48 mit dem unteren Ende des Abschirmungsglieds 40 verbunden. Wenn
der Griff 47 des beweglichen Glieds 48 mit einer
Hand festgehalten wird, um das bewegliche Glied 48 zwischen
den Seitenrahmen 32A und 32B nach oben und nach
unten zu bewegen, kann das Abschirmungsglied 40 gegen die
Wickelfederkraft der Schraubenfeder 64 von der Wickelrolle 58 in
den Raum zwischen den Seitenrahmen 32A und 32B herausgezogen
werden, um das Abschirmungsglied 40 zur Unterseite zu ziehen
oder das Abschirmungsglied 40 zur Oberseite anzuheben.
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Als
Nächstes
wird die Konfiguration der bidirektionalen Kupplung 78 unter
Bezugnahme auf die 8 bis 15 beschrieben.
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Die
bidirektionale Kupplung 78 bildet einen Mechanismus zum
Wechseln der Richtung, entlang der die Drehkraft übertragen
wird. Dieser Mechanismus gestattet die Drehung des Achsglieds 12 in
einer Richtung und begrenzt die Drehung des Achsglieds 12 in
andere Richtungen und kann die Richtung der freien Drehung und die
Richtung der begrenzten Drehung wechseln. Zur Durchführung der
vorliegenden Erfindung ist der Schaltmechanismus nicht auf die Struktur
einer bidirektionalen Kupplung beschränkt, wie unten beschrieben
werden wird, und kann verschiedene herkömmlich bekannte bidirektionale Kupplungsstrukturen
verwenden.
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Wie
in 8 oder 12 gezeigt,
weist die bidirektionale Kupplung ein Basisglied 10 auf.
Dieses Basisglied 10 besteht aus einem geeigneten Metall oder
Harzmaterial.
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Das
Basisglied 10 weist einen ringförmigen Körper 10A auf. Die
Außenfläche des
Körpers 10A in Axialrichtung
weist ein Paar Vorsprünge 10B in
Radialrichtung auf (siehe 8 und 10).
Dieser Vorsprung 10B ist ein Vorsprung zur Befestigung
der bidirektionalen Kupplung an ein Gegenglied im Mechanismus (das
heißt
einer Stützplatte 74)
auf nicht drehbare Weise.
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Wie
in 10 gezeigt, weist die Mitte des Basisgliedkörpers 10A ein
Loch 10C auf, durch das das Achsglied 12 drehbar
eingeführt
wird. Wie in 8 gezeigt, weist ein Ende des
Achsglieds 12 einen Anschlagstift 12A auf, der
das Achsglied 12 durchdringt. Dieser Anschlagstift 12A verhindert, dass
der Basisgliedkörper 10A aus
dem Ende des Achsglieds 12 ausgerückt wird.
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Wie
in 8 und 10 gezeigt,
weist das andere Ende des Achsglieds 12 eine flache Fläche 12B auf,
die zum Beispiel mit einem D-förmigen Querschnitt
ausgebildet ist. Dieses andere Ende ist durch die flache Fläche 12B integriert
und drehbar mit dem Ritzel 80 verbunden. Das Achsglied 12 kann auch über einen
Einsteckstift 100 mit dem Ritzel 80 verbunden
sein, wie in 6 gezeigt. Wie in 9 gezeigt,
weist das ringförmige
Basisglied 10 des Weiteren einen Halter 10D auf,
der integriert so auf der Innenseite des Körpers 10A vorgesehen
ist, dass er sich parallel zu dem Achsglied 12 erstreckt.
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Dieser
Halter 10D weist einen fächerförmigen Querschnitt auf und
ist an drei oder mehr Stellen vorgesehen und bei der gezeigten Ausführungsform an
vier Stellen ausgebildet. Diese fächerförmigen Halter 10D sind
in Umfangsrichtung des Achsglieds 12 mit einem gleichmäßigen Abstand
vorgesehen. Die jeweiligen Halter 10D enthalten gekrümmte Innenflächen 10D1,
die sich entlang der Außenumfangsfläche des
Achsglieds 12 erstrecken, und gekrümmte Außenflächen 10D2, die sich
entlang der Außenfläche des
ringförmigen
Basisgliedkörpers 10A erstrecken.
Die jeweiligen gekrümmten
Innenflächen 10D1 werden
durch einen konzentrischen Kreis gebildet, der etwas größer ist
als ein die Außenumfangsfläche des
Achsglieds 12 bildender Kreis. Die jeweiligen gekrümmten Außenflächen 10D2 werden durch
einen konzentrischen Kreis gebildet, der etwas kleiner ist als ein
die Außenumfangsfläche des
ringförmigen
Basisgliedkörpers 10A bildender
Kreis.
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Wie
in 9 gezeigt, weisen die beiden benachbarten Halter 10D zwischen
sich eine Führungsbahn 14 auf,
die sich in Radialrichtung des Achsglieds 12 erstreckt.
An den Öffnungen
an den inneren Enden in der Radialrichtung der jeweiligen Führungsbahnen 14 liegt
die Außenumfangsfläche des
Achsglieds 12 frei. Wie in den 9 und 10 gezeigt, enthält die bidirektionale
Kupplung gemäß der vorliegenden
Erfindung des Weiteren Komponenten 16, die verschiebbar
entlang der jeweiligen Führungsbahnen 14 in
der Radialrichtung gelagert werden. Die jeweiligen Komponenten 16 weisen
Innenflächen
in der Radialrichtung auf, die aus flachen Flächen bestehen, welche orthogonal
zu den Flächen
in der Radialrichtung des Achsglieds 12 verlaufen. Diese
Innenflächen
wirken mit der Außenumfangsfläche des Achsglieds 12 und
der linken und rechten Seitenfläche
des Halters 10D zusammen und bilden so einen Raum 18.
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Die
Komponente 16 besteht aus einem Metall großer Härte und
ist in diesem Ausführungsbeispiel
aus gesintertem Material auf Eisenbasis hergestellt. Des Weiteren
kann die Komponente 16 aus einem Metall großer Härte wie
zum Beispiel carbonitriertes und gehärtetes Stahlmaterial bestehen.
Das die Komponente 16 bildende Material ist nicht auf Metall
beschränkt
und kann auch aus irgendeinem Material großer Härte wie zum Beispiel Keramik
oder Harz bestehen, solange das Material eine ausreichende Härte besitzt,
die die Komponente 16 im Gebrauch beständig macht. Des Weiteren enthält die bidirektionale
Kupplung eine Nadel 20, bei der es sich um ein in dem Raum 18 gelagertes
Wälzteil
handelt.
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Die
Länge des
Achsglieds 12 dieser Nadel 20 in Richtung der
Achslinie entspricht im Wesentlichen der Länge der Komponente 16,
wie in 10 gezeigt.
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Wie
in 12 ausführlich
gezeigt, besteht die Innenfläche
der Komponente 16 in der Radialrichtung aus einer flachen
Fläche,
die in Radialrichtung orthogonal zur Fläche des Achsglieds 12 verläuft. Die Außenumfangsfläche des
Achsglieds 12 ist andererseits eine gekrümmte Fläche eines
perfekten Kreises. Somit weist der Raum 18 in seiner Mitte
einen schmalen Abschnitt 18A auf, der den kürzesten
Abstand zwischen der Innenfläche
der Komponente 16 in Radialrichtung und der Außenumfangsfläche des Achsglieds 12 aufweist.
Beide Seiten des schmalen Abschnitts 18A weisen ausgedehnte
Abschnitte 18B auf, die so vorgesehen sind, dass sie das
Achsglied 12 umgeben, und die so ausgebildet sind, dass
sie eine umgekehrte Kegelform aufweisen. Im schmalen Abschnitt 18A ist
der Abstand zwischen der Innenfläche
der Komponente 16 in Radialrichtung und der Außenumfangsfläche des
Achsglieds 12 kleiner als der Durchmesser der Nadel 20.
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In
dem ausgedehnten Abschnitt 18B ist der Abstand zwischen
der Innenfläche
der Komponente 16 in Radialrichtung und der Außenumfangsfläche des
Achsglieds 12 größer als
der Durchmesser der Nadel 20.
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Wie
in den 11 und 12 gezeigt,
weisen die einander gegenüberliegenden
Seitenflächen der
beiden fächerförmigen,
benachbarten Halter 10D (das heißt die Seitenflächen, die
die Führungsbahn 14 bilden),
Nuten 10D3 auf (siehe 11), die
in einer vertikal zu den Seitenflächen verlaufenden Richtung
vorgesehen sind. Wie in 11 gezeigt,
weisen die Innenseiten der jeweiligen Nuten 10D3 Trennwände 10D4 auf,
die mit einem Basisgliedkörper 10A integriert
sind.
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Wie
in den 9, 11 und 12 gezeigt,
sind Plattenfedern 22 an den an den Innenseiten der jeweiligen
Nuten 10D3 ausgebildeten Trennwänden 10D4 befestigt.
Jede der Plattenfedern 22 ist so gebogen, dass ein Ende
an einem freien Ende der Trennwand 10D4 befestigt ist,
und das andere Ende ist so gebogen, dass es sich in dem ausgedehnten Abschnitt 18B des
Raums 18 erstreckt. Die Plattenfedern 22 sind
in dem Raum 18B vorgesehen und fungieren als Mittel zur
elastischen Vorspannung der Nadel 20 zu dem schmalen Abschnitt 18A.
Das Vorsehen der Plattenfeder 22 kann den Bremsvorgang der
Nadel 20 auf das Achsglied 12 sicherer bereitstellen.
Das Vorspannungsmittel für
die Nadel 20 ist nicht auf eine Plattenfeder beschränkt, und
es kann sich dabei um irgendein Mittel handeln, das derzeit auf dem
Gebiet bekannt ist, solange das Mittel eine elastische Kraft erzeugen
kann.
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Wie
in 8 oder 12 gezeigt,
weist die bidirektionale Kupplung des Weiteren eine Schraubenfeder 24 auf,
die um die gekrümmten
Außenflächen 10D2 der
vier fächerförmigen Halter 10D herumgewickelt
sind. Diese Schraubenfeder 24 fungiert als Mittel zur elastischen
Vorspannung der vier Komponenten 16 zum dem Achsglied 12.
Das Vorspannungsmittel für
die Komponente 16 ist nicht auf eine Schraubenfeder beschränkt, und
es kann sich dabei um ein beliebiges Mittel handeln, solange das
Mittel so befestigt werden kann, dass es die gekrümmte Außenfläche 10D2 des
Halters 10D umgibt und es eine elastische Kraft erzeugen
kann. Zum Beispiel kann das Vorspannungsmittel für die Komponente 16 auch
eine Plattenfeder mit einem C-förmigen
Querschnitt sein, die eine im Wesentlichen zylindrische Form aufweist.
Das Vorspannungsmittel für
die Komponente 16 kann des Weiteren für jede Komponente vorgesehen
sein. Wie in 15 gezeigt, können des Weiteren
zum Beispiel zylindrische Gehäuse 111 so vorgesehen
sein, dass sie das Basisglied 10, den fächerförmigen Halter 10D und
eine (später
zu beschreibende) Halteplatte 26 umgeben, und jede der Innenumfangsflächen der
Gehäuse 111 und
jede der Außenflächen der
Komponenten 16 weisen dazwischen eine Plattenfeder 124 auf,
die so gebogen ist, dass sie eine Wellenform besitzt. Die Plattenfedern 124 werden
verwendet, um die jeweiligen Komponenten 16 zum Achsglied 12 elastisch
vorzuspannen.
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In
jedem Fall kann das Vorspannungsmittel für die Komponente passend aus
auf dem Gebiet bekannten Vorspannungsmitteln ausgewählt werden. Wie
in den 8 und 10 gezeigt, enthält die bidirektionale
Kupplung weiterhin die Halteplatte 26, die mit dem Basisgliedkörper 10A zusammenwirkt, um
die Komponente 16, das Nadelglied 20 und die Schraubenfeder 24 einzuklemmen,
und die verhindert, dass die Komponente 16, das Nadelglied 20 und
die Schraubenfeder 24 in Axialrichtung ausgerückt werden.
Diese Halteplatte 26 wird durch einen abtrennbaren Anschlag 28,
wie zum Beispiel einen E-Ring, in einer vorbestimmten Position festgehalten.
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Auf 12 Bezug
nehmend, wird als Nächstes
die oben beschriebene Funktionsweise der bidirektionalen Kupplung
beschrieben. In dem in 12 gezeigten Zustand befindet
sich das bewegliche Glied 48 in der obersten, angehobenen
Position, und die Nadel 20 der bidirektionalen Kupplung
befindet sich im ausgedehnten Abschnitt 18B auf einer Seite des
in 12 gezeigten Raums 18 (linke Seite in 12).
Wenn in 12 das bewegliche Glied 48 nach
unten gezogen wird und das Ritzel 80 in die durch den Pfeil
A gezeigte Richtung gedreht wird, wird auch das Achsglied 12 in
die gleiche Richtung gedreht. Dementsprechend wird die Nadel 20 in
die gleiche Richtung wie die durch den Pfeil A gezeigte (das heißt entgegen
dem Uhrzeigersinn in 12) gegen die Vorspannungskraft
durch die Plattenfeder 22 bewegt, während sie im Uhrzeigersinn
in 12 aufgerollt wird. Die Bewegung der Nadel 20 wird
jedoch durch die Seitenflächen
der fächerförmigen Halter 10D behindert.
Dann läuft
die Nadel 20 frei im ausgedehnten Abschnitt 18B mit
einer größeren Strecke
in Radialrichtung als der Durchmesser der Nadel 20.
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Wenn
sich das bewegliche Glied 48 aus der offenen Position in
eine festgelegte Abschirmungsposition bewegt, um die Abwärtsbetätigung des
beweglichen Glieds 48 anzuhalten, dann erzeugt die Wirkung
durch die elastische Rückstellkraft
der Wicklung der Schraubenfeder 64 eine Kraft zum Rückführen des
beweglichen Glieds 48 in die Aufwärtsrichtung, die auf das Achsglied 12 wirkt.
Dann wird das Achsglied 12 in die der durch den Pfeil A
von 12 entgegengesetzte Richtung gedreht. Dementsprechend
wird die Nadel 20 zu dem schmalen Abschnitt 18A in
die der durch den Pfeil A gezeigten Richtung entgegengesetzte Richtung
bewegt, während
sie gegen den Uhrzeigersinn in 12 aufgerollt
wird. Im schmalen Abschnitt 18A ist der Abstand zwischen der
Außenumfangsfläche des
Achsglieds 12 und der Innenfläche der Komponente 16 in
Radialrichtung kleiner als der Durchmesser der Nadel. Gemäß der Drehung
des Achsglieds 12 wird die Nadel 20 somit wie
eine Schiebetür
in den schmalen Abschnitt eingeführt,
während
sie aufgerollt wird, um eine Bremskraft an das Achsglied 12 anzulegen.
Infolgedessen werden das bewegliche Glied 48 und das Abschirmungsglied 40,
das mit dem beweglichen Glied 48 verbunden ist, festgehalten,
woraufhin die Abwärtsbetätigung angehalten
wird. Um das bewegliche Glied 48 wieder nach unten zu ziehen,
kann der gleiche Vorgang wie der oben beschriebene wiederholt werden, um
das bewegliche Glied 48 in einer willkürlichen Position anzuhalten
und festzuhalten.
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Um
das bewegliche Glied 48 anzuheben, ist als Nächstes ein
Vorgang zur Verwendung einer Hand erforderlich, um das bewegliche
Glied 48 mit mindestens einer vorbestimmten Kraft hochzuziehen.
Diese Kraft hängt
von der elastischen Kraft der Schraubenfeder 24 ab, die
es der Komponente 16 gestattet, sich in Radialrichtung
zur Außenseite
zu bewegen, und die größer gleich
der elastischen Kraft ist. Wenn ein auf das Achsglied 12 in
einer Richtung entgegengesetzt der durch den Pfeil A von 12 gezeigten
Richtung wirkendes Drehmoment größer gleich
dem durch die elastische Kraft der Schraubenfeder 24 vorbestimmten
Wert ist, dehnt die Nadel 20 den schmalen Abschnitt 18A gegen
die elastische Kraft der Schraubenfeder 24 aus, um die
Komponente 16 in Radialrichtung des Achsglieds 12 zur
Außenseite
zu bewegen.
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Wenn
die Komponente 16 zur Außenseite bewegt wird, wird
die Nadel 20 in den ausgedehnten Abschnitt 18B auf
der gegenüberliegenden
Seite über
dem schmalen Abschnitt 18A (der rechten Seite in 12)
bewegt. Im ausgedehnten Abschnitt 18B auf der rechten Seite
in 12 wird kein Widerstand gegen die Bewegung der
Nadel erzeugt. Somit kann das bewegliche Glied 48 durch
die Wickelkraft der Wickelrolle 58 gleichmäßig in die
oberste angehobene Position zurückgeführt werden.
Wenn das bewegliche Glied 48 nicht in die oberste angehobene
Position angehoben werden soll und in eine willkürliche Position angehoben werden
soll, die niedriger ist als die oberste angehobene Position, kann
das bewegliche Glied 48 beim obigen Anhebevorgang in Abwärtsrichtung
in die willkürliche
Position nach unten gezogen werden, um die Nadel 20 in
den ausgedehnten Abschnitt 18B auf der gegenüberliegenden
Seite zu bewegen, wie oben beschrieben, um die Abwärtszugkraft
in der Position aufzuheben (das heißt, die Hand von dem beweglichen
Glied 48 zu nehmen). Folglich wird das bewegliche Glied 48 angehalten und
in der willkürlichen
Position festgehalten.
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Unter
Bezugnahme auf 13, die 9 entspricht,
wird als Nächstes
die zweite Ausführungsform
der bidirektionalen Kupplung beschrieben.
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Die
zweite Ausführungsform
entspricht der ersten Ausführungsform 1 mit
Ausnahme einer Änderung
der Konfiguration der Komponente 16. Insbesondere besteht
bei der zweiten Ausführungsform die
Komponente 16A aus einem Harz mit geringer Härte. Die
Innenfläche
der Komponente 16A geringer Härte in Radialrichtung und die
Nadel 20 weisen dazwischen ein Plattenglied 16B auf,
das aus einem Material großer
Härte hergestellt
ist. Dieses Plattenglied 16B besteht vorzugsweise aus einem
Material großer
Härte,
wie zum Beispiel gesintertem Metall auf Eisenbasis. Dieses Plattenglied 16B kann
auch aus einem carbonitrierten und gehärteten Stahlmaterial hergestellt
sein. Des Weiteren kann dieses Plattenglied 16B aus Keramik
oder Harzmaterial mit einer ausreichenden Härte hergestellt sein.
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Als
Alternative dazu kann die Komponente bei dieser zweiten Ausführungsform
auch als ein Komplex vorgesehen sein, der aus einem Abschnitt 16A geringer
Härte,
der aus einem Harzmaterial geringer Härte hergestellt ist, und einem
Abschnitt 16B großer
Härte,
der aus einem Material großer
Härte hergestellt
ist und der an der Innenfläche
in Radialrichtung des Abschnitts 16A geringer Härte auf
integrierte Weise vorgesehen ist, besteht.
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Bei
der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform kann das Nadelvorspannungsmittel
(das heißt
die Plattenfeder 22) auch weggelassen werden, wenn ausreichend
gewährleistet ist,
dass die Nadel 20 gemäß der Drehung
des Achsglieds 12 aufgerollt und im schmalen Abschnitt 18A platziert
wird.
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Bei
der oben beschriebenen ersten und zweiten Ausführungsform waren die vier fächerförmigen Halter 10D dazu
vorgesehen, die Innenflächenseite
des Basisgliedkörpers 10A durch
die sich in Querrichtung erstreckende Führungsbahn 14 in vier Teile
zu unterteilen, und die gesamten vier Komponenten 16 wurden
für die
jeweiligen Führungsbahnen 14 verwendet.
Die Anzahl der fächerförmigen Halter 10D,
der Führungsbahnen 14 und
der Komponenten 16 sind jedoch nicht darauf beschränkt und
es können
davon drei oder mehr vorgesehen werden, um eine stabile Betätigung der
bidirektionalen Kupplung zu gewährleisten.
Die fächerförmigen Halter 10D,
die Führungsbahnen 14 und
die Komponenten 16 sind vorzugsweise in einem gleichmäßigen Abstand
um das Achsglied 12 herum vorgesehen. Auf 14 Bezug
nehmend wird als Nächstes
die dritte Ausführungsform
der bidirektionalen Kupplung beschrieben.
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Die
dritte Ausführungsform
entspricht der in 10 gezeigten Ausführungsform
mit Ausnahme einer Änderung
beim Wälzglied.
Insbesondere besteht das Wälzglied 120 bei
der dritten Ausführungsform
statt aus der Nadel bei der Ausführungsform
von 10 aus mehreren Kugeln, die in der Axialrichtung angeordnet
sind (in dem gezeigten Beispiel aus zwei Kugeln). Diese Ausführungsform
kann vorteilhafterweise dazu verwendet werden, die Herstellungskosten
zu senken.
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Bei
der obigen Auf- und Abbetätigung
des beweglichen Glieds fungiert das bewegliche Glied 48 auch
als Griffmittel. Ein Bediener kann das bewegliche Glied 48 mit
einer Hand herunterziehen oder nach oben schieben. Wenn das bewegliche
Glied 48 durch die Wickelkraft der Wickelrolle 58 angehoben wird
und das oberste Ende erreicht, dann kollidieren die Rollen 86 und 90 des beweglichen
Glieds 48 mit einem stoßabsorbierenden Glied 92,
das an den oberen Enden der Führungsschienen 42 und 44 vorgesehen
ist und zum Beispiel aus Urethangummi besteht. Dadurch wird der
Aufprall durch die Kollision des beweglichen Glieds 48 mit
der Seite gelindert, an der das bewegliche Glied 48 an
einem Ende, an dem die Wicklung des Abschirmungsglieds 40 beendet
ist, verriegelt ist.
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Des
Weiteren wirkt die Dämpfungskraft durch
einen Öldämpfer 56 auf
die Drehung der Drehachse 62 gemäß der Auf- und Abbewegung des
beweglichen Glieds 48, um zu gestatten, dass sich das bewegliche
Glied 48, ohne plötzlich
bewegt zu werden, durch eine externe Betätigungskraft oder eine Wickelanhebekraft
nach oben und nach unten bewegt. Das obige stoßabsorbierende Glied 92 bildet ein
stoßabsorbierendes
Mittel, das den Aufprall zwischen dem beweglichen Glied 48 und
der Seite, auf der die Hebung des beweglichen Glieds 48 an
einem Ende angehalten wird, an dem die Wicklung des Abschirmungsglieds 40 beendet
ist, absorbiert. Dieses stoßabsorbierende
Mittel ist nicht besonders auf die gezeigte Konfiguration, in der
die oberen Enden der Führungsschienen 42 und 44 das
stoßabsorbierende Glied 92 aufweisen,
beschränkt
und ist nicht einschränkend
auf der Seite vorgesehen, auf der die Wicklung des Abschirmungsglieds 40 verriegelt
ist. Dieses stoßabsorbierende
Mittel kann auch an dem beweglichen Glied 48 vorgesehen
werden.
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Das
stoßabsorbierende
Mittel kann des Weiteren zwischen dem beweglichen Glied 48 und
einer Seite vorgesehen sein, auf der die Abwärtsbewegung des beweglichen
Glieds 48 angehalten wird. Der Bewegungsumwandlungsmechanismus
zur Umwandlung der Auf- und Abbewegung des beweglichen Glieds 48 in
eine Drehbewegung, um diese Drehbewegung auf das Achsglied 12 der
bidirektionalen Kupplung zu übertragen,
ist nicht besonders auf die in 6 gezeigte
Konfiguration der Zahnstange 82 und des Ritzels 80 beschränkt. Der
Bewegungsumwandlungsmechanismus kann auch ein Reibkraftübertragungsmechanismus
sein, wie in den 16 und 17 gezeigt,
wo eine Führungsschiene,
in der ein Schienenglied 94, das auf einer Seite der Führungsschiene 42 vorgesehen
ist und einen gekrümmten
Querschnitt aufweist, an der Außenumfangsfläche einer
Treibscheibe 96 anliegt, die über einen Gummiring 98 fest
an dem Achsglied 12 angebracht ist, so dass die Scheibe 96 gemäß der Auf- und Abbewegung des
beweglichen Glieds 48 in der umgekehrten Richtung gedreht
wird. Die anderen Komponenten der in den 16 und 17 gezeigten
Ausführungsform
entsprechen jenen der in den 5 und 6 gezeigten
Ausführungsform.