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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Stellglied.
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Hintergrund
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Wird eine Speicherbatterie, die an einem Fahrzeug, so beispielsweise einem Elektrofahrzeug oder Hybridfahrzeug, montiert ist, geladen, so wird ein Ladeverbinder für ein Ladekabel an einem Leistungsaufnahmeverbinder, der in einer Fahrzeugkarosserie vorgesehen ist, angebracht, um der Speicherbatterie durch das Ladekabel Leistung zuzuführen. Üblicherweise ist ein Arretiermechanismus an dem Leistungsaufnahmeverbinder vorgesehen, der dem entgegenwirkt, dass sich der Ladeverbinder von dem Leistungsaufnahmeverbinder löst.
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Ein Beispiel für einen derartigen Arretiermechanismus beinhaltet: einen Haken, der an einer vorderen Kante eines Ladeverbinders angeordnet ist; einen Eingriffsvorsprung, der an einer vorderen Kante eines Leistungsaufnahmeverbinders ausgebildet ist; und ein Stellglied, das über dem Leistungsaufnahmeverbinder angeordnet ist (siehe beispielsweise Patentdruckschrift 1).
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Das Stellglied beinhaltet: eine Einhausung, die einen Antriebsmechanismus einhaust; und einen Arretierstift, der von einer vorderen Oberfläche der Einhausung vorsteht. Der Arretierstift ist in Vome-Hinten-Richtung in Bezug auf die Einhausung (das heißt in Richtung des Einsteckens des Ladeverbinders) nach vorne und hinten beweglich.
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Bei dem vorbeschriebenen Arretiermechanismus kippt, wenn der Ladeverbinder in den Leistungsaufnahmeverbinder eingesteckt wird, der an dem Eingriffsvorsprung anliegende Haken nach oben. Sobald sich der Haken über den Eingriffsvorsprung bewegt, kippt der Haken nach unten, wodurch der Haken und der Eingriffsvorsprung in Eingriff gelangen. Sodann bewegt sich der Arretierstift in Bezug auf die Einhausung nach vorne, wobei der vordere Abschnitt des Arretierstiftes über dem Haken des Ladeverbinders angeordnet ist. Hierdurch wird ermöglicht, dass der Arretierstift die Kippbewegung des Hakens verhindert, um den Haken in einem Zustand des Eingriffs mit dem Eingriffsvorsprung des Leistungsaufnahmeverbinders zu fixieren, damit dem entgegengewirkt wird, dass sich der Ladeverbinder von dem Leistungsaufnahmeverbinder während der Zuführung der Leistung löst.
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Ausgebildet ist die Einhausung zudem mit einem Luftloch, das ermöglicht, dass das Innere der Einhausung mit deren Äußerem verbunden ist, wodurch vermieden wird, dass der Luftdruck infolge von Wärme, die von einem Elektromotor und elektronischen Komponenten innerhalb des Antriebsmechanismus erzeugt wird, zunimmt, und mit einem Filter zum Bedecken des Luftloches. Um dem entgegenzuwirken, dass Schmiere (Schmiermittel), die auf Getrieberäder in dem Antriebsmechanismus aufgetragen ist, in die Maschen des Filters fließt und die Maschen blockiert, ist ein Luftweg in Labyrinthform zwischen dem Luftloch und dem Raum, in dem die Getrieberäder eingehaust sind, ausgebildet. Hierdurch wird dem entgegengewirkt, dass sich die Schmiere zu dem Filter und dem Luftloch zerstreut und die Maschen des Filters blockiert.
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Druckschriften zum Stand der Technik
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Patentdruckschriften
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Patentdruckschrift 1:
japanische Patentanmeldung mit der Veröffentlichungsnummer 2014-110691 -
Zusammenfassung der Erfindung
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Zu lösende Probleme
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Die vorbeschriebene herkömmliche Einhausung ist mit einem Luftweg in Labyrinthform oder dergleichen in der Umgebung des Luftloches ausgebildet, damit dem entgegengewirkt wird, dass sich Schmiere zu dem Filter und dem Luftloch zerstreut, was mit dem Problem einhergeht, dass die Größe des Stellgliedes entsprechend zunimmt. Darüber hinaus bewirkt die Ausbildung eines Luftweges in Labyrinthform, dass die Einhausung eine komplizierte Struktur aufweist und die Kosten für die Gussform der Einhausung zunehmen.
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Die vorliegende Erfindung löst die vorbeschriebenen Probleme und stellt ein Stellglied bereit, dessen Größe im Vergleich zu einem herkömmlichen Stellglied verringert und dessen Struktur vereinfacht ist.
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Lösung der Probleme
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Um die vorbeschriebenen Probleme zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein Stellglied bereit, das umfasst: einen Antriebsmechanismus, der einen Elektromotor beinhaltet, und eine Einhausung, die den Antriebsmechanismus einhaust. Die Einhausung beinhaltet ein Luftloch, das das Innere der Einhausung mit deren Äußerem verbindet, einen Filter, der das Luftloch bedeckt, und ein Motorgehäuse, das den Elektromotor umgibt. Wenigstens eines der Elemente des Motorgehäuses wirkt als Zerstreuungsgegenwirkungswand, die dem entgegenwirkt, dass sich Schmiermittel zu dem Elektromotor zerstreut. Das Luftloch ist in einem Element des Motorgehäuses ausgebildet, das nicht das wenigstens eine der Elemente ist.
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Entsprechend der vorliegenden Erfindung wird dem, dass sich Schmiermittel zu dem Filter und dem Luftloch zerstreut, sogar dann entgegengewirkt, wenn ein Luftweg in Labyrinthform nicht getrennt angeordnet ist. Hierdurch wird es möglich, dass die Größe des Stellgliedes verringert und dessen Struktur vereinfacht wird.
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Das Motorgehäuse beinhaltet vorzugsweise eine Decke, einen Boden und eine Umfangswand, wobei das Luftloch in wenigstens einem von der Decke und dem Boden ausgebildet ist.
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Hierdurch wird es möglich, dass von dem Elektromotor erwärmte Luft schnell nach außen abgegeben wird. Entsprechend wird die Wirkung bezüglich der Ableitung von Wärme des Elektromotors verbessert.
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Das Luftloch ist vorzugsweise in Richtung des Zusammenfügens des Elektromotors orientiert.
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Hierdurch wird es möglich, dass der Elektromotor mit der Einhausung in derselben Richtung wie der Filter zusammengefügt wird. Dies verbessert die Eigenschaften beim Zusammenfügen des Elektromotors und des Filters.
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Die Einhausung beinhaltet vorzugsweise eine untere Einhausung an der unteren Seite und eine obere Einhausung an der oberen Seite, wobei das Luftloch in Richtung des Zusammenfügens der oberen Einhausung mit der unteren Einhausung orientiert ist.
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Hierdurch wird es möglich, dass das Luftloch in Richtung des Einklemmens und Formentnehmens der Gussform zum Gussformen der unteren Einhausung und der oberen Einhausung ausgebildet wird, was die Struktur der Gussform für die Einhausung vereinfacht. Hierdurch werden die Herstellungskosten der Gussform verringert.
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Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
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Im Vergleich zu einem herkömmlichen Stellglied ist die Größe des Stellgliedes entsprechend der vorliegenden Erfindung kleiner und dessen Struktur ist einfacher.
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Figurenliste
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- 1 ist eine Seitenansicht eines Stellgliedes entsprechend einer verwendeten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei ein Leistungsaufnahmeverbinder und ein Ladeverbinder teilweise in einer Schnittansicht gezeigt sind.
- 2 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Arretiermechanismus entsprechend der Ausführungsform und des Umfeldes hiervon.
- 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Stellgliedes entsprechend der Ausführungsform.
- 4 ist ein Diagramm zur Darstellung einer unteren Einhausung des Stellgliedes entsprechend der Ausführungsform bei einer Betrachtung von schräg unten her.
- 5 ist eine perspektivische Ansicht des Inneren des Stellgliedes entsprechend der Ausführungsform.
- 6 ist eine Planansicht des Inneren des Stellgliedes entsprechend der Ausführungsform.
- 7 ist eine perspektivische Ansicht eines Nockenelementes.
- 8 ist ein Diagramm zur Darstellung des Stellgliedes entsprechend der Ausführungsform in einem Verhinderungszustand.
- 9 ist ein Diagramm zur Darstellung des Ladeverbinders, der zwangsweise entfernt ist, wenn das Stellglied entsprechend der Ausführungsform in einem Verhinderungszustand befindlich ist.
- 10 ist eine perspektivische Ansicht der unteren Einhausung des Stellgliedes entsprechend der Ausführungsform bei einer Betrachtung von schräg oben her.
- 11 ist eine perspektivische Ansicht der oberen Einhausung des Stellgliedes entsprechend der Ausführungsform bei einer Betrachtung von schräg unten her.
- 12 ist eine perspektivische Ansicht der unteren Einhausung (in einem Zustand, in dem ein feuchtigkeitsdurchlässiges, wasserfestes Material angebracht ist) des Stellgliedes entsprechend der Ausführungsform bei einer Betrachtung von schräg oben her.
- 13 ist eine schematische Schnittansicht entlang einer Linie A-A in 12, wobei die obere Einhausung mit der unteren Einhausung zusammengefügt ist.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden nunmehr nach Bedarf anhand der Zeichnungsfiguren detailliert beschrieben. Man beachte, dass in der nachfolgenden Beschreibung „oben und unten“, „vorne und hinten“, „rechts und links“ bei einem Stellglied 10 nur zu Zwecken der einfacheren Beschreibung der Struktur des Stellgliedes 10 angegeben sind und die Orientierung des Stellgliedes 10 oder dergleichen nicht beschränken sollen.
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Ausgestaltung des Stellgliedes
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Wie in 1 gezeigt ist, bildet das Stellglied 10 der vorliegenden Ausführungsform einen Arretiermechanismus 5, der in einer Ladeöffnung 2a eines Fahrzeuges 1, so beispielsweise eines Elektrofahrzeuges und Hybridfahrzeuges, montiert ist. Der Arretiermechanismus 5 wirkt dem entgegen, dass sich ein Ladeverbinder 4 (nachstehend bisweilen auch als „Ladepistole“ bezeichnet) von einem Leistungsaufnahmeverbinder 3 (nachstehend bisweilen auch als „Einlass“ bezeichnet) löst, während eine Speicherbatterie (nicht gezeigt), die an dem Fahrzeug 1 montiert ist, geladen wird.
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Der Leistungsaufnahmeverbinder 3 ist elektrisch mit der Speicherbatterie (nicht gezeigt) über ein Kabel (nicht gezeigt) verbunden. Der Ladeverbinder 4 ist elektrisch mit einer Ladevorrichtung (nicht gezeigt), so beispielsweise einer Ladestation, über ein Ladekabel 4d verbunden. Eine Ladeöffnung 2a ist ein Raum zur Unterbringung des Vorderendes des Leistungsaufnahmeverbinders 3 und ist in einer bestimmten Position (beispielsweise in einem vorderen Abschnitt) einer Fahrzeugkarosserie 2 ausgebildet.
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Wie in 2 gezeigt ist, sind zwei oder mehr konvexe Anschlüsse 4a in Säulenform am vorderen Ende des Ladeverbinders 4 ausgebildet. Der konvexe Anschluss 4a führt einen starken Strom, der von einer Ladevorrichtung (nicht gezeigt), so beispielsweise einer Ladestation, dem Fahrzeug 1 zugeleitet wird. Eine zylindrische Schutzabdeckung 4b, die eine vorbestimmte Dicke aufweist, ist um die konvexen Anschlüsse 4a herum ausgebildet. Die Schutzabdeckung 4b ist am vorderen Ende offen und bringt die konvexen Anschlüsse 4a in einem Zustand unter, in dem die konvexen Anschlüsse 4a nach außen freiliegen. Die Schutzabdeckung 4b ist an ihrem oberen Abschnitt mit einem Einpassloch 4c ausgebildet, in das ein Arretierstift 52, der von dem Stellglied 10 nach unten vorsteht, eingepasst ist. Das Einpassloch 4c ist ein Teil des Arretiermechanismus 5.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist der Leistungsaufnahmeverbinder 3 an seinem vorderen Ende mit einem konkaven Anschluss 3a im Wesentlichen in Form einer Säule, in der zwei oder mehr Löcher 3d ausgebildet sind, ausgebildet. Der konkave Anschluss 3a ist in den konvexen Anschluss 4a des Ladeverbinders 4 eingepasst, damit ein starker Strom, der von einer Ladevorrichtung (nicht gezeigt), so beispielsweise einer Ladestation, zugeleitet wird, aufgenommen werden kann. Eine zylindrische Schutzabdeckung 3b ist um den konkaven Anschluss 3a herum ausgebildet und bringt den konkaven Anschluss 3a unter. Ein Spalt 3c ist zwischen dem konkaven Anschluss 3a und der Schutzabdeckung 3b derart definiert, dass die Schutzabdeckung 4b in den Spalt 3c in einem Zustand eingepasst ist, in dem der konkave Anschluss 3a mit den konkaven Anschlüssen 4a zusammengepasst ist (siehe 1).
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Die Schutzabdeckung 3b ist an ihrer äußeren Umfangsoberfläche mit einem Flansch 3e ausgebildet. Der Flansch 3e beinhaltet hauptsächlich einen Hauptkörper 3f, eine vordere Wand 3g und Seitenwände 3h, 3i. Der Hauptkörper 3f ist ein plattenartiges Element, das auf der rechten Seite, der linken Seite und der unteren Seite des Leistungsaufnahmeverbinders 3 ausgebildet ist. An dem Hauptkörper 3f sind Anbringmittel (nicht gezeigt) ausgebildet, wobei der Leistungsaufnahmeverbinder 3 an der Ladeöffnung 2a über den Hauptkörper 3f fixiert ist. Der Leistungsaufnahmeverbinder 3 bewirkt daher, dass dessen Teil auf der vorderen Seite des Flansches 3a zum Inneren der Ladeöffnung 2a hin freiliegt und dessen Teil auf der hinteren Seite des Flansches 3a in der Fahrzeugkarosserie 2 untergebracht ist.
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Die Formen der vorderen Wand 3g und der Seitenwände 3h, 3i folgen der Form des vorderen Abschnittes des Stellgliedes 10 und weisen Spalte S zwischen der vorderen Wand 3g und den jeweiligen Seitenwänden 3h, 3i auf. Die vordere Wand 3g ist ein rechteckiges Plattenelement, das derart ausgebildet ist, dass es sich von der Schutzabdeckung 3b an einer Position vorderhalb des Hauptkörpers 3f nach oben erstreckt. Die vordere Wand 3g ist parallel zu dem Hauptkörper 3f angeordnet. Die Seitenwand 3h ist ein rechteckiges Plattenelement, das derart ausgebildet ist, dass es sich von einem Ende des Hauptkörpers 3f aus schräg nach vorne und rechts erstreckt, während die Seitenwand 3i ein rechteckiges Plattenelement ist, das derart ausgebildet ist, dass es sich von dem anderen Ende des Hauptkörpers 3f aus schräg nach vorne und links erstreckt.
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Eine obere Oberfläche 3l der Schutzabdeckung 3b auf der rechten Seite der vorderen Wand 3g ist niedriger als eine obere Oberfläche der Schutzabdeckung 3b auf der vorderen Seite der vorderen Wand 3g. Die obere Oberfläche 3l ist mit einem Einführloch 3k ausgebildet, das zu dem Spalt 3c führt. Das Einstecken des Ladeverbinders 4 in den Leistungsaufnahmeverbinder 3 bewirkt, dass das Einführloch 3k des Leistungsaufnahmeverbinders 3 mit dem Einpassloch 4c des Ladeverbinders 4 verbunden ist. Der Arretierstift 52, der von dem Stellglied 10 nach unten vorsteht, ist in das Einführloch 3k in einem Zustand eingeführt, in dem der Ladeverbinder 4 an dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 angebracht ist.
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Der Leistungsaufnahmeverbinder 3 ist an seiner oberen Oberfläche hinterhalb des Flansches 3e mit Sitzen 3s, 3t, 3u, an denen das Stellglied 10 montiert ist, ausgebildet. Die Sitze 3s, 3t sind mit Gewindelöchern in vertikaler Richtung ausgebildet, während der Sitz 3u mit einem Gewindeloch in Rechts-Links-Richtung ausgebildet ist. Schrauben 6 werden verwendet, um das Stellglied 10 an den Sitzen 3s, 3t, 3u zu fixieren.
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Der Arretiermechanismus 5 in 2 beinhaltet ein Stellglied 10, das über dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 angeordnet ist, wobei das Einpassloch 4c in dem Ladeverbinder 4 ausgebildet ist. Der Arretierstift 52, der von dem Stellglied 10 nach unten vorsteht, ist in das Einpassloch 4c eingepasst. Das Stellglied 10 ist eine Vorrichtung, die dem entgegenwirkt, dass sich der Ladeverbinder 4 in einem Zustand, in dem der Ladeverbinder 4 an dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 angebracht ist, löst. Das Stellglied 10 beinhaltet hauptsächlich eine Einhausung 11, die ein harzgefertigtes Gehäuse ist, und einen Antriebsmechanismus 12 (siehe 3), der in der Einhausung 11 eingehaust ist.
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Wie in 2 gezeigt ist, ist die Einhausung 11 an ihren rechten und linken Seitenoberflächen mit einem Paar von Stützen 13 ausgebildet, die nach rechts und links vorstehen, und ist zudem an der unteren Oberfläche auf der rechten Seite der Einhausung 11 mit einer Stütze 14, die nach unten vorsteht, ausgebildet. Die Stützen 13, 14 werden verwendet, um das Stellglied 10 an dem oberen Abschnitt des Leistungsaufnahmeverbinders 3 (siehe 1) derart anzubringen, dass diese an den Sitzen 3s, 3t, 3u des Leistungsaufnahmeverbinders 3 bezugsrichtig durch die Schrauben 6 fixiert sind.
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Wie in 3 gezeigt ist, beinhaltet die Einhausung 11 hauptsächlich eine untere Einhausung 20 mit einem Raum im Inneren und eine obere Einhausung 30 zum Schließen einer Öffnung 20a der unteren Einhausung 20. Die Kombination aus der unteren Einhausung 20 und der oberen Einhausung 30 definiert einen Einhausungsraum 11a in der Einhausung 11. Der Antriebsmechanismus 12 ist in dem Einhausungsraum 11a eingehaust.
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Die untere Einhausung 20 ist ein gehäuseartiges Element, dessen Öffnung 20a an ihrer oberen Oberfläche ausgebildet ist, und beinhaltet hauptsächlich einen Boden 21 in Form einer flachen Platte und eine Umfangswand 22, die an der äußeren Umfangskante des Bodens 21 vorsteht. Die Umfangswand 22 ist ein Rahmen, der den Einhausungsraum 11a umgibt. Eine Öffnungskante 23, die eine obere Endkante der Umfangswand 22 ist, steht über die äußere Oberfläche der Umfangswand 22 hinaus nach außen vor und weist daher die Form eines Flansches auf, wobei eine obere Oberfläche der Öffnungskante 23 mit einer Dichtnut 24 entlang dem gesamten Umfang ausgebildet ist. Ein Klebemittel 11b, so beispielsweise eine Heißschmelze, ist auf der Dichtnut 24 aufgetragen. Das Klebemittel 11b verbindet die untere Einhausung 20 mit der oberen Einhausung 30 und wirkt dem entgegen, dass Fremdstoffe von außen her in den Einhausungsraum 11 eintreten.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist die untere Einhausung 20 an ihren rechten und linken Seitenoberflächen mit einem Paar von Vorsprüngen 13a, die von der Umfangswand 22 nach außen vorstehen, ausgebildet. Das Paar von Vorsprüngen 13a bildet die Stützen 13 (siehe 2) zum Anbringen des Stellgliedes 10 an dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 (siehe 1).
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Der Boden der unteren Einhausung 20 ist an seiner vorderen Seite mit einem Einführloch 21a ausgebildet, durch das der Arretierstift 52 eines Trennungsverhinderungselementes 50 eingeführt ist. Eine Umfangskante 21b des Einführloches 21a steht über die anderen Abschnitte des Einführloches 21a hinaus nach unten vor und weist einen O-Ring 15 auf, der unter Verwendung einer O-Ring-Anbringung 18 daran angebracht ist. Der O-Ring 15 ist an einem gestuften Teil angebracht, der durch den Boden 21 und eine innere Umfangsoberfläche 21j definiert ist. Die O-Ring-Anbringung 18 besteht aus Metall und beinhaltet: einen Hauptplattenkörper 18a, der ein Durchgangsloch 18b aufweist und in Form eines Ringes ausgebildet ist; und vier Erhebungen 18c, die sich von der äußeren Kante des Hauptplattenkörpers 18a erheben. Die Erhebungen 18c sind mit Ausnehmungen in Eingriff, die in der Umfangskante 21b ausgebildet sind und bewirken, dass die O-Ring-Anbringung 18 an dem O-Ring15 an dem Boden 21 der unteren Einhausung 20 fixiert ist.
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Der Boden 21 der unteren Einhausung 20 ist an seiner hinteren Seite mit einem kreisförmigen Luftloch 21c ausgebildet. Das Luftloch 21c ist an einer Position unter einem Elektromotor 40 (siehe 3) ausgebildet und verbindet das Innere der Einhausung 11 mit deren Äußerem. Das Luftloch 21c ist von innen her mit einem kreisförmigen feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserfesten Material (oder Filter) 16 bedeckt. Das feuchtigkeitsdurchlässige, wasserfeste Material 16 besteht aus einem Material, das ermöglicht, dass Luft eintritt und austritt, jedoch dem entgegenwirkt, dass Wasser eintritt und austritt, sodass weder Wasser noch Staub von außen her in das Luftloch 21c eintreten können. Das feuchtigkeitsdurchlässige, wasserfeste Material 16 ist derart ausgebildet, dass es einen größeren Durchmesser als das Luftloch 21c aufweist. Das feuchtigkeitsdurchlässige, wasserfeste Material 16 haftet an der inneren Oberfläche des Bodens 21 vermöge eines Klebemittels, so beispielsweise eines doppelseitigen Bandes, an. Man beachte, dass bei der vorliegenden Ausführungsform die Position, in der das Luftloch 21c ausgebildet ist, derart bestimmt ist, dass sich Schmiere (Schmiermittel), die bei dem Antriebsmechanismus 12 verwendet wird, nicht zu dem feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserfesten Material 16 und dem Luftloch 21c zerstreut. Details zur Position, an der das Luftloch 21c ausgebildet ist, werden nachstehend noch beschrieben.
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Die untere Einhausung 20 ist an ihrer oberen rechten Seitenoberfläche mit einem Einführloch 21e ausgebildet, durch das ein Drehring (dial) 120 (siehe 3) eingeführt ist. Das Einführloch 21e ist mit einer Ausnehmung 21f versehen, die durch einen Teil einer Zylinderwand weiter hinten als der Rest definiert ist, sodass ein O-Ring 17a (siehe 3) und der Drehring 120 an der Ausnehmung 21f unter Verwendung eines Drehringfixierelementes 17b angebracht sind. Das Drehringfixierelement 17b weist ein vorderes Ende auf, das mit einem Übertragungselement 70 (siehe 3) zur Fixierung des Drehringes 120 an dem Übertragungselement 70 in Eingriff ist.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist die untere Einhausung 20 am Hinterende einer rechten Seitenoberfläche mit einem Eingriffsvorsprung 21g ausgebildet, der mit der oberen Einhausung 30 in Eingriff treten soll. Obwohl dies nicht gezeigt ist, ist der Eingriffsvorsprung 21g auf ähnliche Weise am Hinterende der linken Seitenoberfläche der unteren Einhausung 20 ausgebildet. Zusätzlich ist die untere Einhausung 20 an ihrer vorderen Oberfläche mit einem Paar von Eingriffsvorsprüngen 21h ausgebildet, die mit der oberen Einhausung 30 in Eingriff treten. Die Eingriffsvorsprünge 21g, 21h sind mit der oberen Einhausung 30 in Eingriff.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist die obere Einhausung 30 ein Deckelelement zum Schließen der Öffnung 20a der unteren Einhausung 20. Die obere Einhausung 30 verfügt eine Decke 31 in Form einer flachen Platte, wobei die äußere Umfangskante 32 der Decke 31 derart ausgebildet ist, dass sie dieselbe Form wie die äußere Umfangskante des Öffnungskante 23 der unteren Einhausung 20 aufweist. Die äußere Umfangskante 32 des Deckenabschnittes 31 ist mit der Öffnungskante 23 der unteren Einhausung 20 in Eingriff und mit der Öffnungskante 23 durch das Klebemittel 11b verbunden. Zu diesem Zeitpunkt dichtet das Klebemittel 11b, das entlang der Öffnungskante 23 der unteren Einhausung 20 angeordnet ist, einen Spalt zwischen der unteren Einhausung 20 und der oberen Einhausung 30 flüssigkeitsdicht ab.
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Die obere Einhausung 30 ist an ihrer rechten und linken Seite mit einem Paar von Vorsprüngen 13b ausgebildet, die von der äußeren Umfangskante 32 der Decke 31 nach außen vorstehen. Das Paar von Vorsprüngen 13b bildet die Stützen 13 (siehe 2) zum Anbringen des Stellgliedes 10 an dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 (siehe 1). Zusätzlich ist die obere Einhausung 30 an ihrer vorderen Oberfläche mit einem Paar von vorderen Klauen 33 ausgebildet, die sich von der äußeren Umfangskante 32 der Decke 31 aus nach unten erstrecken. Des Weiteren ist die obere Einhausung 30 an ihren rechten und linken hinteren Seiten mit einem Paar von hinteren Klauen 34 ausgebildet, die sich von der äußeren Umfangskante 32 der Decke 31 aus nach unten erstrecken. Die hinteren Kanten 32 stehen mit den Eingriffsvorsprüngen 21g in Eingriff, während die vorderen Klauen 33 mit den Eingriffsvorsprüngen 21h in Eingriff stehen, um die untere Einhausung 20 und die obere Einhausung 30 integral zu koppeln. Des Weiteren ermöglicht das Lösen des Eingriffes eine Trennung der unteren Einhausung 20 von der oberen Einhausung 30.
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Der Antriebsmechanismus 12 wird nachstehend anhand 3 beschrieben. Der Antriebsmechanismus 12 beinhaltet hauptsächlich den Elektromotor 40, das Trennungsverhinderungselement 50, ein Nockenelement 60 und die Übertragungselemente 70, 80. Das Trennungsverhinderungselement 50 ist ein Element, das sich durch die Antriebskraft des Elektromotors 40 nach oben und unten bewegt. Das Nockenelement 60 weist ein Nockengetrieberad 62 auf, das eine von diesem vorstehende erste Nocke 63 aufweist. Die Übertragungselemente 70, 80 sind zwischen einer Ausgabewelle 41 des Elektromotors 40 und dem Nockengetrieberad 62 angeordnet. Zusätzlich beinhaltet der Antriebsmechanismus 12 des Weiteren einen Sensor 90, ein Substrat 100, eine Leistungszuleitungseinheit 110 und den Drehring 120. Der Sensor 90 ist eine Vorrichtung, die die Position des Trennungsverhinderungselementes 50 detektiert. Bei dem Substrat 100 sind der Elektromotor 40 und der Sensor 90 elektrisch verbunden. Die Leistungszuleitungseinheit 110 ist elektrisch mit einer Steuer- bzw. Regelvorrichtung (nicht gezeigt) verbunden, die an dem Fahrzeug 1 (siehe 1) montiert ist, und leitet dem Substrat 100 Leistung zu. Der Drehring 120 ist ein Element zum manuellen Antreiben des Trennungsverhinderungselementes 50. Wie in 5 und 6 gezeigt ist, ist der Antriebsmechanismus 12 in dem Einhausungsraum 11a in der unteren Einhausung 20 eingehaust.
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Wie in 6 gezeigt ist, weist der Elektromotor 40 eine Motoreinhausung 42 auf, wobei die Ausgabewelle 41 aus der Motoreinhausung 42 heraus nach rechts vorsteht. Die Ausgabewelle 41 weist ein zylindrisches Getrieberad 41a, das in Umfangsrichtung daran eingeführt ist, auf. Der Elektromotor 40 ist in der Mitte des hinteren Teiles des Einhausungsraumes 11a der Einhausung 11 angeordnet.
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Das Übertragungselement 70 ist ein zweistufiges Getrieberad und beinhaltet eine Drehwelle 71, deren axiale Richtung in Rechts-Links-Richtung angeordnet ist, ein erstes Getrieberad 72, bei dem die Drehwelle 71 die Zentralachse ist, und ein zweites Getrieberad 73, bei dem die Drehwelle 71 ebenfalls die Zentralachse ist. Das zweite Getrieberad 73 weist einen kleineren Durchmesser als das erste Getrieberad 72 auf. Die Drehwelle 71 des ersten Getrieberades 72 (nachstehend bisweilen als „Drehwelle 71b“ bezeichnet) weist einen größeren Durchmesser als die Drehwelle 71 des zweiten Getrieberades 73 (nachstehend auch als „Drehwelle 71a“ bezeichnet) auf und verfügt über einen darin ausgebildeten Eingriffshohlraum 74 (siehe 3).
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Das Übertragungselement 70 ist auf der rechten Seite der Motoreinhausung 42 in dem Einhausungsraum 11a angeordnet. Die Drehwelle 71a wird drehbar von einer zentralen Wand 25 gestützt, die längsläufig in Vorne-Hinten-Richtung in der unteren Einhausung 20 ausgebildet ist, wobei die Drehwelle 71b drehbar von einer rechten Wand 26 der unteren Einhausung 20 gestützt wird. Der Raum auf der rechten Seite der zentralen Wand 25 ist mit Schmiere gefüllt, während der Raum auf der linken Seite der zentralen Wand 25 nicht mit Schmiere gefüllt ist. Dies bedeutet, dass die zentrale Wand 25 als Schmierezerstreuungsgegenwirkungswand dient, die dem entgegenwirkt, dass Schmiere in den Raum, in dem der Elektromotor 40 angeordnet ist, eintritt. Das erste Getrieberad 72 kämmt mit dem Getrieberad 41a des Elektromotors 40, während das zweite Getrieberad 73 mit einem dritten Getrieberad 82 des Übertragungselementes 80 kämmt.
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Wie in 3 gezeigt ist, ist das Übertragungselement 80 ein zweistufiges Getrieberad und beinhaltet eine Drehwelle 81, deren axiale Richtung in Rechts-Links-Richtung angeordnet ist, das dritte Getrieberad 82, dessen Drehwelle 81 seine Zentralachse ist, und ein viertes Getrieberad 83, dessen Drehwelle 81 ebenfalls seine Zentralachse ist. Das vierte Getrieberad 83 weist einen kleineren Durchmesser als das dritte Getrieberad 82 auf.
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Wie in 6 gezeigt ist, ist das Übertragungselement 80 in dem Einhausungsraum 11a zwischen dem Übertragungselement 70 und dem Nockenelement 60 angeordnet. Das linke Ende der Drehwelle 81 wird drehbar von der zentralen Wand 25, die in der unteren Einhausung 20 ausgebildet ist, gestützt, wobei das rechte Ende der Drehwelle 81 drehbar durch die rechte Wand 26 der unteren Einhausung 20 gestützt ist. Das dritte Getrieberad 82 kämmt mit dem zweiten Getrieberad 73 des Übertragungselementes 70, und das vierte Getrieberad 83 kämmt mit dem Nockengetrieberad 62 des Nockenelementes 60.
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Das Nockenelement 60 in 3 ist ein Element zum vertikalen Bewegen des Trennungsverhinderungselementes 50. Das Nockenelement 60 beinhaltet eine Drehwelle 61, deren axiale Richtung in Rechts-Links-Richtung angeordnet ist, das Nockengetrieberad 62, das ein Stirngetrieberad ist, dessen Drehwelle 61 seine Zentralachse ist, die erste Nocke 63 und eine zweite Nocke 64. Die erste Nocke 63 steht von der linken Seitenoberfläche des Nockengetrieberades 62 vor und ist in Bezug auf das Drehzentrum des Nockengetrieberades 62 exzentrisch. Die zweite Nocke 64 ist näher am vorderen Ende (linke Seite) im Vergleich zu der ersten Nocke 63 ausgebildet und in Bezug auf das Drehzentrum des Nockengetrieberades 62 exzentrisch. Das Nockenelement 60 kann durch Zusammenfügen von einzelnen Elementen gebildet sein, ist jedoch bei der vorliegenden Ausführungsform integral bzw. einstückig ausgebildet.
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Wie in 6 gezeigt ist, ist das Nockenelement 60 in einem vorderen Teil des Einhausungsraumes 11a angeordnet. Ein rechtes Ende 61a der Drehwelle 61 des Nockenelementes 60 wird drehbar von der rechten Wand 26 innerhalb der unteren Einhausung 20 gestützt, während der zentrale Teil 61b der Drehwelle 61 drehbar von der zentralen Wand 25, die in der unteren Einhausung 20 ausgebildet ist, gestützt wird. Man beachte, dass ein linkes Ende 61c der Drehwelle 61 nicht von einer linken Wand 27 innerhalb der unteren Einhausung 20 gestützt wird, was einen Spalt zwischen dem linken Ende 61c und der rechten Wand 27 ergibt.
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Wie in 7 gezeigt ist, ist das Nockengetrieberad 62 mit Zähnen an der äußeren Umfangsoberfläche mit Ausnahme eines Bodenteiles hiervon ausgebildet. Die erste Nocke 63 ist ein Teil, der mit dem Trennungsverhinderungselement 50 (siehe 3) in Kontakt gelangt und von der linken Seitenoberfläche des Nockengetrieberades 62 vorsteht. Die erste Nocke 63 ist derart ausgebildet, dass sie einen Außenumfang, der in einer Seitenansicht im Wesentlichen von Dreiecksform ist, aufweist, wobei eine der drei Ecken der ersten Nocke 63 und deren Umgebung im Drehzentrum des Nockengetrieberades 62 angeordnet ist. Dies bedeutet, dass ein Zentrum 63a der ersten Nocke 63 in Bezug auf das Drehzentrum 62a des Nockengetrieberades 62 exzentrisch ist. Die erste Nocke 63 ist in einem Nockenaufnahmerahmen 51 des Trennungsverhinderungselementes 50, siehe 5, angeordnet. Bei dem Nockenelement 60 ist der Drehwinkel des Nockengetrieberades 62 derart eingestellt, dass sich die erste Nocke 63 im Uhrzeigersinn und im Gegenuhrzeigersinn um das Drehzentrum des Nockengetrieberades 62 in einem Bereich, der kleiner als eine Drehung ist, dreht. Die zweite Nocke 64 ist derart ausgebildet, dass sie von der Drehwelle 61 radial nach außen vorsteht und exzentrisch zu dieser ist. Die zweite Nocke 64 ist ein Teil, der von einem Schalter 91 des Sensors 90, siehe 5, detektiert wird.
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Wie in 5 und 6 gezeigt ist, sind bei der vorliegenden Ausführungsform die Drehwelle 61 des Nockenelementes 60, die Drehwelle 71a des Übertragungselementes 70 und die Drehwelle 81 des Übertragungselementes 80 alle in einer einzigen Ebene J (hier in der horizontalen Ebene) sowie parallel zueinander in Rechts-Links-Richtung angeordnet. Zusätzlich sind diese Wellen, wie in 2 gezeigt ist, im Wesentlichen senkrecht zu einer Referenzebene K angeordnet, die von einem Liniensegment, das in Einsteckrichtung des Ladeverbinders 4 (hier von vorne nach hinten) verläuft, und einem Liniensegment, das von der Einhausung 11 hin zu dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 (hier von oben nach unten) verläuft, definiert wird. Zulassen soll die Aussage „im Wesentlichen senkrecht zur Referenzebene K“ hierbei eine gewisse Abweichung beim Anordnen der Achse senkrecht zur Bezugsebene K, also beispielsweise beim Anordnen der jeweiligen Drehwellen (in dem Stellglied 10) in einem Zustand, in dem die Ebene J unter einem vorbestimmten Winkel (von beispielsweise 30° oder weniger) zur horizontalen Ebene geneigt ist.
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Das Trennungsverhinderungselement 50 in 3 ist ein Element, das dem entgegenwirkt, dass sich der Ladeverbinder 4 in einem Zustand löst, in dem der Ladeverbinder 4 an dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 angebracht ist. Das Trennungsverhinderungselement 50 ist in einem vorderen Teil des Einhausungsraumes 11a angeordnet. Das Trennungsverhinderungselement 50 besteht aus Harz und umfasst den Nockenaufnahmerahmen 51, der eine Öffnung 51a aufweist, die in Rechts-Links-Richtung offen ist, sowie den Arretierstift 52, der mit dem Nockenaufnahmerahmen 51 integral ausgebildet ist.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist der Nockenaufnahmerahmen 51 ein Endloselement, das einen Rahmen der Öffnung 51a mit einer in einer Seitenansicht rechteckigen Form bildet und eine obere Seite 51b, eine vordere Seite 51c, eine Bodenseite 51d und eine hintere Seite 51e beinhaltet. Wie in 5 gezeigt ist, weist der Nockenaufnahmerahmen 51 die in ihn eingeführte Drehwelle 61 des Nockenelementes 60 und die von der rechten Seite der Öffnung 51a her in ihn eingeführte erste Nocke 63 auf. Die inneren Seiten der oberen Seite 51b und der Bodenseite 51d des Nockensaufnahmerahmens 51 sind Nockenaufnahmeoberflächen, an denen eine Nockenoberfläche der ersten Nocke 63 anliegt.
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Wie in 6 gezeigt ist, sind die zentrale Wand 25 und die vordere Wand 28 der unteren Einhausung 20 derart ausgebildet, dass sie ein Paar von Führungsnuten 25a, 28a aufweisen, die sich vertikal erstrecken. In einem Zustand, in dem die vordere Seite 51c in der Führungsnut 28a eingehaust ist und die hintere Seite 51e in der Führungsnut 25a eingehaust ist, ist das Trennungsverhinderungselement 50 vertikal entlang den Führungsnuten 25a, 28a beweglich. Die Nockenoberfläche der ersten Nocke 63 liegt an der inneren Seite der oberen Seite 51b des Nockenaufnahmerahmens 51 an und hebt das Trennungsverhinderungselement 50 an. Hierbei wird der Zustand, in dem das Trennungsverhinderungselement 50 angehoben ist, als „Anfangszustand“ bezeichnet, und es wird die Position des Trennungsverhinderungselementes 50 im Anfangszustand als „Anfangsposition“ bezeichnet. Zudem liegt die Nockenoberfläche der ersten Nocke 63 an der inneren Seite der Bodenseite 51d des Nockenaufnahmerahmens 51 an und drückt gegen das Trennungsverhinderungselement 50. Hierbei wird der Zustand, in dem gegen das Trennungsverhinderungselement 50 gedrückt wird, als „Verhinderungszustand“ bezeichnet, und es wird die Position des Trennungsverhinderungselementes 50 im Verhinderungszustand als „Verhinderungsposition“ bezeichnet.
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Wie in 4 gezeigt ist, ist der Arretierstift 52 ein Wellenelement, das einen kreisförmigen Querschnitt aufweist und derart ausgebildet ist, dass es sich von der Bodenseite 51d des Nockenaufnahmerahmens 51 nach unten erstreckt. Der Arretierstift 52 ist derart angeordnet, dass dessen Achse in vertikaler Richtung verläuft, wobei das vordere Ende des Arretierstiftes 52 verjüngt ist. In der Anfangsposition ist das vordere Ende des Arretierstiftes 52 nach innerhalb der Einhausung 11 bewegt, wodurch ermöglicht wird, dass der Ladeverbinder 4 gelöst wird. Im Gegensatz hierzu steht in der Verhinderungsposition das vordere Ende des Arretierstiftes 52 von dem Einführloch 21a, das in der unteren Einhausung 20 ausgebildet ist (das heißt, das unter der unteren Einhausung 20 nach unten vorsteht), nach außen vor. In der Verhinderungsposition ist der Arretierstift 52 in das Einpassloch 4c eingepasst, das in dem Ladeverbinder 4 durch das in dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 ausgebildete Einführloch 3k ausgebildet ist, wie in 1 gezeigt ist. Hierdurch wird verhindert, dass sich der Ladeverbinder 4 von dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 löst.
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Der in 3 gezeigte Sensor 90 detektiert die Position des Arretierstiftes 52 und beinhaltet den Schalter 91, der durch die zweite Nocke 64 des Nockenelementes 60 gedrückt wird, und einen Hauptkörper 92, der einen Zustand des Schalters 91 an die Steuer- bzw. Regelvorrichtung als Detektionssignal oder Freigabesignal ausgibt.
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Das Substrat 100 in 3 steuert bzw. regelt den Antrieb des Elektromotors 40 und des Sensors 90 und ist elektrisch mit dem Elektromotor 40, dem Schalter 91 und der Leistungszuleitungseinheit 110 verbunden. Das Substrat 100 ist in dem linken hinteren Teil des Einhausungsraumes 11a angeordnet.
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Die Leistungszuleitungseinheit 110 in 3 leitet dem Substrat 100 elektrische Leistung zu und weist einen steckerartigen Verbinder 111 auf. Der steckerartige Verbinder 111 ist von unten her in ein Einpassloch 21i eingepasst, das in einem linken hinteren Teil der unteren Einhausung 20 derart ausgebildet ist, dass eine Verbindung zu einem buchsenartigen Verbinder (nicht gezeigt) des Substrates 100 hergestellt wird.
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Der Drehring 120 in 3 ist an dem Eingriffshohlraum 74 des Übertragungselementes 70 unter Verwendung des Drehringfixierelementes 17b angebracht. Der Drehring 120 wird derart gedreht, dass er das Trennungsverhinderungselement 50 ohne Antriebskraft des Elektromotors 40 bewegt. Fällt der Elektromotor 40 beispielsweise aus irgendeinem Grunde aus, so wird der Drehring 120 gedreht, wodurch das Trennungsverhinderungselement 50 aus der Verhinderungsposition in die Anfangsposition gedreht wird.
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Als Nächstes folgt eine detailliertere Beschreibung des Umfeldes der Übertragungselemente 70, 80 und des Nockenelementes 60 anhand 10 und 11 (siehe gegebenenfalls auch 3 und 6). Wie in 10 gezeigt ist, beinhaltet die Umfangswand 22 der unteren Einhausung 20 hauptsächlich die rechte Wand 26, die linke Wand 27, eine vordere Wand 28, eine hintere Wand 29 und die zentrale Wand 25, die derart ausgebildet ist, dass sie innerhalb der unteren Einhausung 20 in Vorne-Hinten-Richtung verläuft. Die zentrale Wand 25 ist hauptsächlich mit einem Aufnahmeteil 25b, Lagerteilen 25c, 25d, 25e und einer Führungsnut 25a ausgebildet. Zusätzlich ist die obere Einhausung 30, wie in 11 gezeigt ist, an deren innerer Oberfläche mit einer sich nach unten erstreckenden Wand 35 ausgebildet, die die zentrale Wand 25 der unteren Einhausung 20 trifft. Die sich nach unten erstreckende Wand 35 ist derart ausgebildet, dass sie an der inneren Oberfläche der oberen Einhausung 30 steht. Die sich nach unten erstreckende Wand 35 ist hauptsächlich mit Vorsprüngen 35b, 35c, 35d, 35e ausgebildet.
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In einem Zustand, in dem die obere Einhausung 30 mit der unteren Einhausung 20 zusammengefügt ist, liegt das obere Ende der zentralen Wand 25 am unteren Ende der sich nach unten erstreckenden Wand 35 an und unterteilt den Einhausungsraum 11a in der Einhausung 11 in einen rechten Raum 210 und einen linken Raum 220. Der rechte Raum 210 dient auch als Getriebegehäuse, in dem das Übertragungselement 70 und dergleichen angeordnet ist, und ist mit Schmiere gefüllt. In dem linken Raum 220 sind der Elektromotor 40, der Sensor 90 und dergleichen angeordnet, wobei dieser Raum nicht mit Schmiere gefüllt ist. Dies bedeutet, dass die zentrale Wand 25 und die sich nach unten erstreckende Wand 35 als Schmierezerstreuungsgegenwirkungswand dienen, die dem entgegenwirkt, dass Schmiere in den linken Raum 220 eintritt.
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Insbesondere ist die zentrale Wand 25 der unteren Einhausung 20, wie in 10 gezeigt ist, mit dem Aufnahmeteil 25b ausgebildet, der die Ausgabewelle 41 des Elektromotors 40 aufnimmt. Darüber hinaus ist der Boden 21 der unteren Einhausung 20 mit einem zurückgenommenen Teil 21s ausgebildet, der derart zurückgenommen ist, dass er dem Getrieberad 41a des Elektromotors 40 folgt. Des Weiteren ist die sich nach unten erstreckende Wand 35 der oberen Einhausung 30, wie in 11 gezeigt ist, mit dem Vorsprung 35b ausgebildet, der an einer Position entgegengesetzt bzw. gegenüberliegend zu dem Aufnahmeteil 25d angeordnet ist und gegen eine Kante des Elektromotors 40 drückt.
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Wie in 10 dargestellt ist, ist die zentrale Wand 25 der unteren Einhausung 20 mit dem Lagerteil 25c ausgebildet, der die Drehwelle 71a des Übertragungselementes 70 aufnimmt, wobei die rechte Wand 26 mit einem Lager 26c ausgebildet ist, das die Drehwelle 71b des Übertragungselementes 70 aufnimmt. Darüber hinaus ist der Boden 21 der unteren Einhausung 20 mit einem zurückgenommenen Teil 21t ausgebildet, der derart zurückgenommen ist, dass er dem ersten Getrieberad 72 des Übertragungselementes 70 folgt. Des Weiteren ist die sich nach unten erstreckende Wand 35 der oberen Einhausung 30, wie in 11 dargestellt ist, mit dem Vorsprung 35c ausgebildet, der bewirkt, dass der Lagerteil 25c die Drehwelle 71a des Übertragungselementes 70 aufnimmt. Des Weiteren ist die Decke 31 der oberen Einhausung 30 mit einem Vorsprung 36c versehen, der bewirkt, dass der Lagerteil 26c die Drehwelle 71b aufnimmt. Die Decke 71 ist zudem mit einem zurückgenommenen Teil 31t ausgebildet, der derart zurückgenommen ist, dass er dem ersten Getrieberad 72 des Übertragungselementes 70 folgt.
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Wie in 10 gezeigt ist, ist die zentrale Wand 25 der unteren Einhausung 20 mit dem Lagerteil 25d ausgebildet, der die Drehwelle 81 des Übertragungselementes 80 aufnimmt, während die rechte Wand 26 mit einem Lagerteil 26d ausgebildet ist, der die Drehwelle 81 des Übertragungselementes 80 aufnimmt. Darüber hinaus ist der Boden 21 der unteren Einhausung 20 mit einem zurückgenommenen Teil 21u ausgebildet, der derart zurückgenommen ist, dass er dem dritten Getrieberad 82 des Übertragungselementes 80 folgt. Des Weiteren ist die sich nach unten erstreckende Wand 35 der oberen Einhausung 30, wie in 11 dargestellt ist, mit dem Vorsprung 35d versehen, der bewirkt, dass der Lagerteil 25d die Drehwelle 81 des Übertragungselementes 80 aufnimmt. Des Weiteren ist die Decke 31 der oberen Einhausung 30 mit einem Vorsprung 36d ausgebildet, der bewirkt, dass der Lagerteil 26d die Drehwelle 81 aufnimmt. Die Decke 31 ist zudem mit einem zurückgenommenen Teil 31u ausgebildet, der derart zurückgenommen ist, dass er dem dritten Getrieberad 82 des Übertragungselementes 80 folgt.
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Wie in 10 gezeigt ist, sind die zentrale Wand 25 und die vordere Wand 28 der unteren Einhausung 20 derart ausgebildet, dass sie das Paar von Führungsnuten 25a, 28a aufweisen, die den Nockenaufnahmerahmen 51 des Trennungsverhinderungselementes 50 führen. Zusätzlich ist die zentrale Wand 25 der unteren Einhausung 20 mit dem Lager 25e ausgebildet, das die Drehwelle 61 des Nockenelementes 60 aufnimmt, wobei die rechte Wand 26 mit einem Lagerteil 26e ausgebildet ist, der die Drehwelle 61 aufnimmt. Des Weiteren ist der Boden 21 der unteren Einhausung 20 mit einem zurückgenommenen Teil 21v ausgebildet, der derart zurückgenommen ist, dass er dem Nockengetrieberad 62 des Nockenelementes 60 folgt. Darüber hinaus ist die Decke 31 der oberen Einhausung 30, wie in 11 gezeigt ist, mit Vorsprüngen 35e, 36e ausgebildet, die bewirken, dass die Lagerteile 25e, 26e die Drehwelle 61 des Nockenelementes 60 aufnehmen. Die Decke 31 ist zudem mit einem zurückgenommenen Teil 31v ausgebildet, der derart zurückgenommen ist, dass er dem Nockengetrieberad 62 des Nockenelementes 60 folgt.
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Als Nächstes folgt eine detailliertere Beschreibung des Umfeldes des Elektromotors 40 anhand 10 bis 13 (siehe gegebenenfalls auch 3 und 6). Die Motoreinhausung 42 des Elektromotors 40 ist von anderen Komponenten des Antriebsmechanismus 12 in einem Zustand isoliert, in dem der Elektromotor 40 mit der Einhausung 11 zusammengefügt ist. Dies bedeutet, dass die Einhausung 11 eine Struktur zum Isolieren der Motoreinhausung 42 von anderen Komponenten des Antriebsmechanismus 12 („Motorgehäuse“ in den Ansprüchen) aufweist.
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Insbesondere ist die Motoreinhausung 42 an ihren vorderen, hinteren, rechten und linken Seiten von der hinteren Wand 29, der zentralen Wand 25, einer vorderen Trennwand 45 und einer linken Trennwand 46 der unteren Einhausung 20, siehe 10, wie auch der sich nach unten erstreckenden Wand 35 und einer linken Trennwand 47 der oberen Einhausung 30, siehe 11, umgeben. Diese Elemente, die die vorderen, hinteren, rechten und linken Seiten der Motoreinhausung 42 umgeben, sind in einem oder mehreren Ansprüchen die „Umfangswände“. Darüber hinaus ist die Motoreinhausung 42 an ihrem Oberende von der Decke 31 der oberen Einhausung 30 bedeckt und ist an ihrem Boden von dem Boden 21 der unteren Einhausung 20 bedeckt.
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Die vordere Trennwand 45 der unteren Einhausung 20 ist ein rechteckiges Plattenelement, das derart ausgebildet ist, dass es sich von dem Boden 21 aus nach oben erstreckt und den Elektromotor 40 von dem Sensor 90 isoliert. Die linke Trennwand 46 der unteren Einhausung 20 ist ein Element, das derart ausgebildet ist, dass es sich von dem Boden 21 aus nach oben erstreckt, und beinhaltet eine Ausnehmung 46b, die derart ausgebildet ist, dass sie der Form der Motoreinhausung 42 des Elektromotors 40 folgt. Die linke Trennwand 46 trennt den Elektromotor 40 von dem steckerartigen Verbinder 111. Die linke Trennwand 47 der oberen Einhausung 30 ist ein Element, das derart ausgebildet ist, dass es sich von der Decke 31 aus nach unten erstreckt und an der Motoreinhausung 42 des Elektromotors 40 anliegt, um zu bewirken, dass die Ausnehmung 46b der linken Trennwand 46 den Elektromotor 40 aufnimmt.
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Wie in 12 gezeigt ist, ist ein Boden 21l, an dem der Elektromotor 40 angeordnet ist, mit einer Ausnehmung 21m ausgebildet, die in einer Planansicht Kreisform aufweist. Die Ausnehmung 21m ist in ihrem Zentrum mit dem kreisförmigen Luftloch 21c ausgebildet, das das Innere der Einhausung 11 mit dem Äußeren verbindet. Das Luftloch 21c wirkt dem entgegen, dass der Luftdruck in der Einhausung 11 infolge der von dem Elektromotor 40 und dem Substrat 100 erzeugten Wärme (siehe 3) zunimmt. Das Luftloch 21c ist von innen her mit kreisförmigen feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserfesten Material 13 bedeckt. Das feuchtigkeitsdurchlässige, wasserfeste Material 16 besteht aus einem Material, das zulässt, dass Luft eintritt und austritt, jedoch dem entgegenwirkt, dass Wasser eintritt und austritt, was wiederum dem entgegenwirkt, dass Wasser und Staub in das Luftloch 21c von außen her eintreten. Das feuchtigkeitsdurchlässige, wasserfeste Material 16 weist eine Größe und Dicke auf, die auf die Ausnehmung 21m abgestimmt sind, wobei, wie in 13 gezeigt ist, ein Spalt zwischen dem Elektromotor 40 und dem feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserfesten Material 16 in einem Zustand vorhanden ist, in dem der Elektromotor 40 mit der Einhausung 11 zusammengefügt ist. Das feuchtigkeitsdurchlässige, wasserfeste Material 16 haftet in der Ausnehmung 21m durch ein Klebemittel, so beispielsweise ein doppelseitiges Band, an.
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Hierbei ist das Luftloch 21c bei der vorliegenden Ausführungsform in Richtung des Zusammenfügens des Elektromotors 40 mit der unteren Einhausung 20 (von oben nach unten) orientiert. Daher ist der Elektromotor 40 mit der unteren Einhausung 20 in derselben Richtung wie das feuchtigkeitsdurchlässige, wasserfeste Material 16 zusammengefügt und weist so günstige Eigenschaften beim Zusammenfügen auf. Zusätzlich weist der Boden 21l, an dem der Elektromotor 40 angeordnet ist, eine Struktur auf, die nicht verhindert, dass das feuchtigkeitsdurchlässige, wasserfeste Material 16 mit der unteren Einhausung 20 zusammengefügt wird. Hierdurch wird es möglich, das feuchtigkeitsdurchlässige, wasserfeste Material 16 leicht einzufügen.
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Des Weiteren ist das Luftloch 21c bei der vorliegenden Ausführungsform (Oben-Unten-Richtung) in Richtung des Zusammenfügens der oberen Einhausung 30 mit der unteren Einhausung 20 (Oben-Unten-Richtung) orientiert. Daher ist das Luftloch 21c in Richtung des Einklemmens und Formentnehmens aus der Gussform ausgebildet, die die Richtung des Zusammenfügens der Einhausung 11 ist, weshalb keine komplizierte Struktur, so beispielsweise ein Gleitkern, erforderlich ist, was ermöglicht, dass die Einhausung 11 eine einfach strukturierte Gussform aufweist.
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Betrieb des Stellgliedes
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Als Nächstes wird der Betrieb des Stellgliedes 10 der vorliegenden Ausführungsform anhand 5 und 6 (und gegebenenfalls auch anhand anderer Figuren) beschrieben. 5 zeigt den Anfangszustand des Stellgliedes 10.
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Verhinderungsbetrieb
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Wird der Ladeverbinder 4 in den Leistungsaufnahmeverbinder 3 im Anfangszustand, wie in 5 gezeigt ist, eingesteckt, so wird der Steuer- bzw. Regeleinheit (nicht gezeigt) des Fahrzeuges 1 (siehe 1) Energie zugeleitet, und es wird ein Signal zum Antreiben des Elektromotors 40 (in der Normalenrichtung oder im Uhrzeigersinn) ausgegeben. Wird das Getrieberad 41a des Elektromotors 40 bei einer Betrachtung von der linken Seite des Stellgliedes 10 her (dasselbe gilt in den folgenden Fällen) im Uhrzeigersinn gedreht, so wird dessen Antriebskraft über die Übertragungselemente 70, 80 auf das Nockengetrieberad 62 übertragen, und es dreht sich das Nockengetrieberad 62 im Gegenuhrzeigersinn. Dreht sich das Nockengetrieberad 62 im Gegenuhrzeigersinn, so wird die erste Nocke 63 gedreht und liegt an der inneren Umfangsoberfläche des Nockenaufnahmerahmens 51 (siehe 3) an, nachdem die erste Nocke 63 um einen vorbestimmten Winkel gedreht worden ist, sodass die erste Nocke 63 gegen den Nockenaufnahmerahmen 51 drückt. Dies bewirkt, dass sich der Arretierstift 52 (siehe 3) nach unten bewegt, was wiederum bewirkt, dass das Ausmaß, in dem der Arretierstift 52 von der Einhausung 11 vorsteht, zunimmt.
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Bewegt sich der Arretierstift 52 nach unten und bewirkt, dass die zweite Nocke 64 des Nockenelementes 60 gegen den Schalter 91 des Sensors 90 drückt, so wird ein Detektionssignal von dem Sensor 90 an das Substrat 100 und zusätzlich an die Steuer- bzw. Regeleinheit des Fahrzeuges 1 ausgegeben. Diese Ausgabe löst das Laden des Fahrzeuges 1 aus. Zu dem Zeitpunkt, zu dem die Ausgabewelle 41 des Elektromotors 40 mit der Drehung aufgehört hat, wird der Arretierstift 52 in das Einpassloch 4c, das in dem Ladeverbinder 4 ausgebildet ist, durch das Einführloch 3k, das in dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 ausgebildet ist, wie in 1 gezeigt ist, eingepasst. Hierdurch wird es möglich, dass der Arretierstift 52 verhindert, dass sich der Ladeverbinder 4 von dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 löst (Verhinderungszustand). Nachdem die Steuer- bzw. Regeleinheit des Fahrzeuges 1 detektiert hat, dass sich der Arretierstift 52 nach unten bewegt, wird das Laden von der Ladevorrichtung (nicht gezeigt) zu der Speicherbatterie (nicht gezeigt) gestartet.
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Man beachte, dass der Arretierstift 52 von der unteren Einhausung 20 bei der vorliegenden Ausführungsform nach unten vorsteht, jedoch nicht auf diese Ausgestaltung beschränkt ist. Der Arretierstift 52 des Trennungsverhinderungselementes 50 kann auch nach vorne, nach hinten oder nach oben orientiert sein, wobei die entsprechenden Einführlöcher in der unteren Einhausung 20 und der oberen Einhausung 30 vorgesehen sein können, wie dies der Fall ist, wenn der Arretierstift 52 nach vorne oder hinten (näher zu dem Ladeverbinder 4 hin oder weiter von diesem weg) oder nach oben vorsteht.
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Verhinderungsfreigabebetrieb
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Wird das Laden angehalten oder beendet, so gibt die Steuer- bzw. Regeleinheit des Fahrzeuges 1 (siehe 1) ein Signal zum Antreiben des Elektromotors 40 (in Umkehrrichtung oder im Gegenuhrzeigersinn) an das Substrat 100 aus. Wird das Getrieberad 41a des Elektromotors 40 im Gegenuhrzeigersinn in dem Verhinderungszustand von 1 gedreht, so wird dessen Antriebskraft über die Übertragungselemente 70, 80 auf das Nockengetrieberad 62 übertragen, um das Nockengetrieberad 62 im Uhrzeigersinn zu drehen. Wird das Nockengetrieberad 62 im Uhrzeigersinn gedreht, so wird die erste Nocke 63 gedreht und liegt an der inneren Umfangsoberfläche des Nockenaufnahmerahmens 51 (siehe 3) an, nachdem die erste Nocke 63 um einen vorbestimmten Winkel gedreht worden ist, sodass die erste Nocke 63 den Nockenaufnahmerahmen 51 nach oben drückt. Dies bewirkt, dass sich der Arretierstift 52 (siehe 3) nach oben bewegt und bewirkt, dass das Ausmaß, in dem der Arretierstift 52 von der Einhausung 11 vorsteht, abnimmt.
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Bewegt sich der Arretierstift 52 nach oben und beendet das Drücken gegen den Schalter 91 des Sensors 90 durch die zweite Nocke 64 des Nockenelementes 60, so wird ein Freigabesignal von dem Sensor 90 an das Substrat 100 ausgegeben. Das Substrat 100 steuert bzw. regelt das Beenden der Drehung der Ausgabewelle 41 des Elektromotors 40 nach einem eine vorbestimmte Anzahl von Malen erfolgten Drehen der Ausgabewelle 41 des Elektromotors 40 (oder nachdem eine vorbestimmte Zeit verstrichen ist). Zu dem Zeitpunkt, zu dem der Elektromotor 40 das Drehen der Ausgabewelle 41 beendet hat, wird der Arretierstift 52 in der Anfangsposition positioniert, wo dem nicht entgegengewirkt wird, dass sich der Ladeverbinder 4 löst. Dies bewirkt, dass der Arretierstift 52 das Verhindern dessen beendet, dass sich der Ladeverbinder 4 von dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 löst (Anfangszustand), wodurch ermöglicht wird, dass der Nutzer den Ladeverbinder 4 von dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 entfernt.
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Man beachte, dass eine Beschreibung für den Fall gegeben ist, in dem der Ladeverbinder 4 zwangsweise durch den Nutzer von dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 entfernt wird, und zwar in dem in 8 gezeigten Verhinderungszustand. Im Verhinderungszustand kann, wenn der Ladeverbinder 4 zwangsweise von dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 entfernt wird, der Arretierstift 52 von der Basis rastartig abgehen. Sobald der Arretierstift 52 von der Basis rastartig abgegangen ist, besteht das Risiko, dass ein Rastbruchstück des Arretierstiftes 52 in dem Einführloch 3k des Leistungsaufnahmeverbinders 3 und dem Einpassloch 4c des Ladeverbinders 4 zurückbleibt, wodurch verhindert wird, dass der Ladeverbinder 4 entfernt wird.
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Daher ist der Arretierstift 52 bei der vorliegenden Ausführungsform derart ausgestaltet, dass er an einer Position einrastet, die näher am Vorderende hiervon ist. Insbesondere wenn der Ladeverbinder 4 zwangsweise von dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 entfernt wird, liegt der Arretierstift 52 an dem Einpassloch 4c des Ladeverbinders 4 an, wodurch er derart gedrückt und gebogen wird, dass die maximale Biegebeanspruchung an demjenigen Teil auftritt, wo der Arretierstift 52 an der O-Ring-Anbringung 18 anliegt. Wird der Ladeverbinder 4 sodann, wie in 9 gezeigt ist, mit einer Kraft, die größer oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, entfernt, so rastet der Arretierstift 52 unter der O-Ring-Anbringung 18 ein.
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Ein Einraststück 52a des Arretierstiftes 52 ist wird in einem Zustand nach außen abgegeben, in dem es in dem Einpassloch 4c des Ladeverbinders 4 enthalten ist. Dies wirkt dem Auftreten einer Situation entgegen, in der das Einraststück 52a des Arretierstiftes 52 in dem Einführloch 3k des Leistungsaufnahmeverbinders 3 verbleibt, wenn der Ladeverbinder 4 zwangsweise von dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 durch den Nutzer entfernt wird, wodurch wiederum verhindert wird, dass der Ladeverbinder 4 entfernt wird. Man beachte, dass die Montierposition (Höhe) der O-Ring-Anbringung 18 derart geeignet eingestellt werden kann, dass sie auf die Position abgestimmt ist, in der der Arretierstift 52 eingerastet ist. Mit anderen Worten, die Montierposition (Höhe) der O-Ring-Anbringung 18 wird geeignet auf ein Ausmaß eingestellt, dass das Einraststück 52a des Arretierstiftes 52 nach außen abgegeben wird.
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Erzwungener Freigabebetrieb
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Das Stellglied 10 der vorliegenden Ausführungsform ermöglicht, dass der Arretierstift 52 manuell zur Anfangsposition bewegt wird, wenn der Verhinderungszustand (siehe 1) andauert, und zwar sogar nach einer aus irgendeinem Grunde erfolgten Beendigung des Ladens (beispielsweise durch den Ausfall des Elektromotors 40). In einem derartigen Fall dreht der Nutzer den Drehring 120 in 3 manuell in die mit dem Pfeil bezeichnete Richtung (im Uhrzeigersinn), die an der oberen Einhausung 30 angegeben ist. Die Antriebskraft beim Drehen des Drehringes 120 wird über die Übertragungselemente 70, 80 auf das Nockengetrieberad 62 übertragen, wodurch das Nockengetrieberad 62 im Uhrzeigersinn gedreht wird. Wird das Nockengetrieberad 62 im Uhrzeigersinn gedreht, so wird die erste Nocke 63 gedreht und liegt an der inneren Umfangsoberfläche des Nockenaufnahmerahmens 51 (siehe 3) an, nachdem die erste Nocke 63 um einen vorbestimmten Winkel gedreht worden ist, sodass die erste Nocke 63 den Nockenaufnahmerahmen 51 nach oben drückt. Hierdurch wird es möglich, dass der Arretierstift 52 in der unteren Einhausung 20 ohne die Antriebskraft des Elektromotors 40 eingehaust wird.
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Entsprechend der vorliegenden Ausführungsform ist, wie vorstehend beschrieben worden ist, das Luftloch 21c in dem Element ausgebildet, das den Elektromotor 40 umgibt. Daher wird dem entgegengewirkt, dass sich Schmiere (Schmiermittel) zu dem feuchtigkeitsdurchlässigen, wasserfesten Material 16 und dem Luftloch 21c zerstreut, und zwar auch dann, wenn ein Luftweg in Labyrinthform oder dergleichen nicht getrennt angeordnet ist. Hierdurch wird es möglich, die Größe des Stellgliedes 10 kleiner und die Struktur einfacher zu machen, als dies bei einem herkömmlichen Stellglied der Fall ist.
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Zusätzlich ist das Luftloch 21c entsprechend der vorliegenden Ausführungsform in dem Boden 21 der unteren Einhausung 20 ausgebildet. Hierdurch wird es möglich, dass von dem Elektromotor 40 erwärmte Luft schnell nach außen abgegeben wird, was die Wirkung der Wärmeableitung des Elektromotors 40 verbessert.
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Des Weiteren ist das Luftloch 21c entsprechend der vorliegenden Ausführungsform in Richtung des Zusammenfügens des Elektromotors 40 orientiert. Hierdurch wird es möglich, dass der Elektromotor 40 mit der Einhausung 11 in derselben Richtung wie das feuchtigkeitsdurchlässige, wasserfeste Material 16 zusammengefügt wird, was die Eigenschaften beim Zusammenfügen verbessert.
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Zudem beinhaltet die Einhausung 11 entsprechend der vorliegenden Ausführungsform die untere Einhausung 20 und die obere Einhausung 30, wobei das Luftloch 21c in Richtung des Zusammenfügens der oberen Einhausung 30 mit der unteren Einhausung 20 orientiert ist. Hierdurch wird es möglich, dass das Luftloch 21c in Richtung des Einklemmens und Formentnehmens aus der Gussform orientiert ist, die die Richtung des Zusammenfügens der Einhausung 11 ist, wodurch die Struktur der Gussform der Einhausung 11 vereinfacht wird. Dies verringert die Herstellungskosten der Gussform.
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Vorstehend ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf beschränkt, sondern kann nach Bedarf modifiziert werden, ohne vom Wesen der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
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Der Leistungsaufnahmeverbinder 3 in 1 kann beispielsweise eine in Bezug auf die horizontale Ebene geneigte Achse aufweisen, die sich nach unten hin zum Inneren des Fahrzeuges in Abhängigkeit von derjenigen Position erstreckt, in der die Ladeöffnung 2a angeordnet ist. In diesem Fall ist das Stellglied 10 in dem Fahrzeug 1 in einem Zustand der Neigung hin zu einem hinteren Ende in Bezug auf die horizontale Ebene, wie dies auch bei dem Leistungsaufnahmeverbinder 3 der Fall ist, eingebaut.
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Zusätzlich ist das Luftloch 21c in dem Boden 21l der unteren Einhausung 20 bei der vorliegenden Ausführungsform ausgebildet. Das Luftloch 21c kann jedoch auch in einem anderen Element ausgebildet sein, das den Elektromotor 40 umgibt (mit Ausnahme eines Elementes, das als Schmierezerstreuungsgegenwirkungswand dient, oder mit Ausnahme mehrerer solcher Elemente). Das Luftloch 21c kann beispielsweise in der Decke 31 oder der hinteren Wand 29 der oberen Einhausung 30 derart ausgebildet sein, dass das Motorgehäuse mit dem Außenraum verbunden ist.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- Fahrzeugkarosserie
- 2a
- Ladeöffnung
- 3
- Leistungsaufnahmeverbinder
- 3a
- konkaver Anschluss
- 3b
- Schutzabdeckung
- 3c
- Spalt
- 3k
- Einführloch
- 4
- Ladeverbinder
- 4a
- konvexer Anschluss
- 4b
- Schutzabdeckung
- 4c
- Einpassloch
- 5
- Arretiermechanismus
- 10
- Stellglied
- 11
- Einhausung
- 12
- Antriebsmechanismus
- 20
- untere Einhausung
- 30
- obere Einhausung
- 40
- Elektromotor
- 50
- Trennungsverhinderungselement
- 51
- Nockenaufnahmerahmen
- 52
- Arretierstift
- 60
- Nockenelement
- 62
- Nockengetrieberad
- 63
- erste Nocke
- 64
- zweite Nocke
- 70, 80
- Übertragungselement
- 90
- Sensor
- 100
- Substrat
- K
- Referenzebene
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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