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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen manuellen Lösemechanismus, mit dem eine Fahrzeugparksperrvorrichtung manuell gelöst werden kann.
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Erläuterung des Standes der Technik
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Einige Fahrzeuge sind mit einem manuellen Lösemechanismus ausgestattet, mit dem eine im Fahrzeug vorgesehene Fahrzeugparksperrvorrichtung manuell gelöst werden kann. Ein solcher manueller Lösemechanismus wird in der japanischen Patentanmeldung
JP 2017-32 119 A beschrieben. Die
JP 2017-32 119 A offenbart einen manuellen Lösemechanismus mit: einem Hebelelement, das schwenkbar ist, um eine Parksperrvorrichtung zwischen einem Sperrzustand und einem entsperrten Zustand umzuschalten; einem Betätigungskraftübertragungselement, das mit dem Hebelelement gekoppelt ist und eine Betätigung des Fahrers auf das Hebelelement überträgt; einem Halteelement, das das Betätigungskraftübertragungselement hält; und einem Vorspannelement, das zwischen dem Halteelement und dem Hebelelement koaxial mit dem Betätigungskraftübertragungselement angeordnet ist und das Hebelelement in die entgegengesetzte Richtung zu einer Schaltrichtung des Betätigungskraftübertragungselements vorspannt.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Wenn das Betätigungskraftübertragungselement (ein Kabel o. dgl.) des manuellen Lösemechanismus der
JP 2017-32119 A entfernt wird, um das (nachfolgend als Außenhebel bezeichnete) Hebelelement in einen direkt durch eine manuelle Betätigung gelösten Hebel umzuwandeln, rüttelt bzw. wackelt der Außenhebel während der Fahrt des Fahrzeugs, was zu einer Erzeugung von Geräuschen und zu einer Haltbarkeitsverminderung des Außenhebels aufgrund des wiederholten Rüttelns führen kann.
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In Anbetracht dieser Umstände sieht die vorliegende Erfindung eine Konstruktion vor, die in einem Fahrzeug, das mit einem manuellen Lösemechanismus ausgestattet ist, der das manuelle Lösen einer Fahrzeugparksperrvorrichtung ermöglicht, ein Rütteln des Außenhebels während der Fahrt des Fahrzeugs verhindern und dadurch die Geräuschentwicklung und die Haltbarkeitsverminderung des Außenhebels verringern kann.
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft einen manuellen Lösemechanismus für eine Fahrzeugparksperrvorrichtung. Die Parksperrvorrichtung umfasst: ein mechanisch an ein Antriebsrad gekoppeltes Zahnrad; einen Eingriffszahn, der in das Zahnrad eingreifen kann; und einen Aktor, der dafür konfiguriert ist, zwischen einem Parksperrzustand, bei dem der Eingriffszahn und das Zahnrad in Eingriff sind, und einem Parkfreigabezustand umzuschalten, bei dem der Eingriffszahn und das Zahnrad nicht in Eingriff sind. Die Parksperrvorrichtung ist dafür konfiguriert, durch einen Fahrer manuell betätigbar zu sein, um durch den Aktor zwischen dem Parksperrzustand und dem Parkfreigabezustand umzuschalten. Der manuelle Lösemechanismus umfasst einen Außenhebel, ein elastisches Element und ein Halteelement. Der Außenhebel ist dafür konfiguriert, durch manuelle Betätigung des Fahrers schwenkbar zu sein, um einen Aktivierungszustand der Parksperrvorrichtung zu schalten. Ein Ende des elastischen Elements ist am Außenhebel montiert. Das andere Ende des elastischen Elements ist am Halteelement montiert, das dafür konfiguriert ist, den Außenhebel durch das elastische Element in einer Schwenkposition zu halten. Das elastische Element ist zwischen dem Außenhebel und dem Halteelement dergestalt montiert, dass es eine Kraft in eine Richtung einer Tangente einer Schwenkbahn des Außenhebels ausübt, wenn der Außenhebel nicht vom Fahrer manuell betätigt wird.
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Da im manuellen Lösemechanismus dieses Aspekts das elastische Element zwischen Außenhebel und Halteelement so montiert ist, dass es eine Kraft in die Richtung der Tangente der Schwenkbahn des Außenhebels ausübt, wird der Außenhebel durch das elastische Element mit einer größeren Haltekraft gehalten und daran gehindert, während der Fahrt des Fahrzeugs zu rütteln. Somit kann die Geräuschentwicklung aufgrund von Rütteln des Außenhebels und die Beeinträchtigung der Haltbarkeit des Außenhebels vermindert werden. Wenn der Außenhebel manuell betätigt wird, nimmt der Winkel zwischen der Tangente der Schwenkbahn bzw. Ortskurve des Schwenkens des Außenhebels und einer Geraden zu, die parallel zu der Richtung verläuft, in die das elastische Element eine Kraft ausübt, wenn der Außenhebel geschwenkt wird, so dass ein Betrag verringert ist, um den eine Betätigungskraft erhöht werden muss, um den Außenhebel zu schwenken.
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Im manuellen Lösemechanismus des vorstehenden Aspekts kann der Außenhebel eine längliche Form aufweisen und dafür konfiguriert sein, um einen Schwenkzentrumsabschnitt schwenkbar zu sein, der am Außenhebel an einer vorherbestimmten Stelle in dessen Längsrichtung vorgesehen ist. Der Außenhebel kann einen Hebelteil, der vom Fahrer manuell betätigt wird, und einen Hakenteil umfassen, an dem das eine Ende des elastischen Elements befestigt ist, wobei sich der Schwenkzentrumsabschnitt des Außenhebels an einer Grenze zwischen dem Hebelteil und dem Hakenteil befindet. Der Außenhebel kann dergestalt vorgesehen sein, dass ein Winkel größer als 90 Grad ist, der durch den Schnittpunkt einer ersten Geraden und einer zweiten Geraden gebildet wird. Die erste Gerade verläuft parallel zu einer Längsrichtung des Hebelteils und verläuft durch die Mitte des Schwenkzentrumsabschnitts. Die zweite Gerade ist parallel zur Längsrichtung des Hakenteils und verläuft durch die Mitte des Schwenkzentrumsabschn itts.
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Im manuellen Lösemechanismus mit dieser Konfiguration ist der Außenhebel so geformt, dass der Winkel größer als 90 Grad ist, der durch den Schnittpunkt der ersten Geraden, die parallel zur Längsrichtung des Hebelteils durch das Zentrum des Schwenkzentrumsabschnitts verläuft, mit der zweiten Geraden gebildet wird, die parallel zur Längsrichtung des Hakenteils durch die Mitte des Schwenkzentrumsabschnitts verläuft. Somit liegt der Schwerpunkt des Außenhebels nahe am Schwenkzentrumsabschnitt des Außenhebels. Infolgedessen rüttelt der Außenhebel nicht so leicht und es ist eine geringere Haltekraft erforderlich, um ihn am Rütteln zu hindern.
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Der manuelle Lösemechanismus des vorstehenden Aspekts kann eine zwischen dem Aktor und dem Eingriffszahn eingefügte Welle umfassen. Der Schwenkzentrumsabschnitt kann mechanisch an die Welle gekoppelt sein.
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Im manuellen Lösemechanismus mit dieser Konfiguration ist der Schwenkzentrumsabschnitt mechanisch an die Welle gekoppelt. Wenn der Hebelteil durch eine manuelle Betätigung des Fahrers aktiviert wird, bewegt sich der Schwenkzentrumsabschnitt des manuellen Lösemechanismus so, dass er die Welle aktiviert. Der Eingriffszahn und das Zahnrad können dadurch veranlasst werden, ineinander zu greifen oder einen Eingriff zu lösen.
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Im manuellen Lösemechanismus des vorstehenden Aspekts kann der Hakenteil so vorgesehen sein, dass er sich in einem Zustand, in dem der manuelle Lösemechanismus in einem Fahrzeug eingebaut ist, in einer vertikalen Richtung bzw. Höhenrichtung oberhalb des Schwenkzentrumsabschnitts des Außenhebels befindet.
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Da im manuellen Lösemechanismus mit dieser Konfiguration der Hakenteil dergestalt vorgesehen ist, dass er sich in dem Zustand, in dem der manuelle Lösemechanismus in einem Fahrzeug eingebaut ist, in Höhenrichtung oberhalb des Schwenkzentrumsabschnitts des Außenhebels befindet, ist es weniger wahrscheinlich, dass Wasser und Dreck während einer Fahrt des Fahrzeugs auf das elastische Element gelangen.
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Im manuellen Lösemechanismus des vorstehenden Aspekts kann der Hebelteil so vorgesehen sein, dass er sich in einem Zustand, in dem der manuelle Lösemechanismus in einem Fahrzeug eingebaut ist, in Höhenrichtung unterhalb des Schwenkzentrumsabschnitts des Außenhebels befindet.
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Im manuellen Lösemechanismus mit dieser Konfiguration ist der Hebelteil durch eine manuelle Betätigung von der Unterseite des Fahrzeugs aus leicht schwenkbar. Da der Hebelteil so vorgesehen ist, dass er sich in dem Zustand, in dem der manuelle Lösemechanismus in einem Fahrzeug eingebaut ist, in Höhenrichtung unterhalb des Schwenkzentrumsabschnitts des Außenhebels befindet, ist er durch eine manuelle Betätigung von der Unterseite des Fahrzeugs aus leicht schwenkbar.
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Figurenliste
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Merkmale, Vorteile und die technische und industrielle Bedeutung von beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden im Folgenden anhand der beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleichartige Bezugszeichen gleichartige Elemente kennzeichnen, und wobei:
- 1 eine schematische Darstellung ist, die eine Konfiguration eines Hybridfahrzeuges darstellt, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird;
- 2 eine Ansicht ist, die den Aufbau einer Parksperrvorrichtung aus 1 zeigt;
- 3 eine von der Vorderseite des Hybridfahrzeugs aus gesehene Ansicht eines im Hybridfahrzeug eingebauten Teils einer Kraftübertragungsvorrichtung ist, die einen Bereich zeigt, in dem ein manueller Lösemechanismus vorgesehen ist;
- 4 eine Ansicht ist, die ein Verhältnis zwischen auf einen Außenhebel wirkenden Kräften zeigt, bevor der manuelle Lösemechanismus von 3 manuell betätigt wird; und
- 5 eine Ansicht ist, die ein Verhältnis zwischen den auf den Außenhebel wirkenden Kräften zeigt, wenn der manuelle Lösemechanismus von 3 manuell betätigt wird.
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DETAILLIERTE ERLÄUTERUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen detailliert beschrieben. Die Zeichnungen in der folgenden Ausführungsform sind bedarfsweise vereinfacht oder verformt und die Größenverhältnisse, die Formen usw. der Teile werden nicht unbedingt genau widergegeben.
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1 ist eine schematische Darstellung, die eine Konfiguration eines Hybridfahrzeuges 10 (nachfolgend Fahrzeug 10 genannt) darstellt, auf das die vorliegende Erfindung angewendet wird. In 1 umfasst das Fahrzeug 10 einen Verbrennungsmotor 12 als Hauptantriebsquelle für das Fahren und eine Kraftübertragungsvorrichtung 14, die die Kraft vom Verbrennungsmotor 12 auf die Antriebsräder 16 überträgt.
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Die Kraftübertragungsvorrichtung 14 umfasst: einen Leistungs- bzw. Kraftverteilungsmechanismus 20, der die Kraft des Verbrennungsmotors 12 auf einen ersten Motorgenerator MG1 und ein Vorgelegeantriebszahnrad 18 (nachfolgend als Antriebszahnrad 18 bezeichnet) verteilt; ein Vorgelegezahnradpaar 24, das das Antriebszahnrad 18 und ein mit dem Antriebszahnrad 18 ineinandergreifendes Vorgelegeabtriebszahnrad 22 (nachfolgend als Abtriebszahnrad 22 bezeichnet) umfasst; einen zweiten Motorgenerator MG2, der über ein Untersetzungszahnrad 26 mit dem Abtriebszahnrad 22 gekoppelt ist, um Kraft übertragen zu können; ein finales Zahnradpaar 32, das ein Differentialantriebszahnrad 28 und ein Differentialabtriebszahnrad 30 umfasst; einen Differenzialgetriebesatz 34; und ein Paar linker und rechter Achsen 36. Das Abtriebszahnrad 22 und das Differentialantriebszahnrad 28 sind dazu konfiguriert, sich integral zu drehen. Alle diese Elemente sind in einem Gehäuse 42 der Kraftübertragungsvorrichtung 14 untergebracht. Die Kraftübertragungsvorrichtung 14 wird geeignet für ein frontgetriebenes Fahrzeug mit Frontmotor (FF) eingesetzt, wobei der Verbrennungsmotor im Fahrzeug quer eingebaut ist.
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In der Kraftübertragungsvorrichtung 14 wird Kraft vom Verbrennungsmotor 12 über den Kraftverteilungsmechanismus 20 und das Antriebszahnrad 18 auf das Abtriebszahnrad 22 übertragen, während Kraft vom zweiten Motorgenerator MG2 über das Untersetzungszahnrad 26 auf das Abtriebszahnrad 22 übertragen wird, und die Kraft wird nacheinander durch das finale Zahnradpaar 32, das Differenzialgetriebe 34 und das Paar aus linker und rechter Achse 36 (Antriebswellen) vom Abtriebszahnrad 22 auf das Paar aus linkem und rechtem Antriebsrad 16 übertragen. Zwischen dem Verbrennungsmotor 12 und dem Kraftverteilungsmechanismus 20 ist eine Dämpfungsvorrichtung 38 eingefügt, die Drehmomentschwankungen auffängt.
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Der Kraftverteilungsmechanismus 20 umfasst eine bekannte Einzelritzel-Planetengetriebeanordnung, die als rotierende Elemente ein Sonnenrad S, ein Ritzel P, einen Träger CA, der das Ritzel P drehend und umlaufend lagert, und ein Hohlrad R umfasst, das über das Ritzel P mit dem Sonnenrad S in Eingriff steht. Um Kraft übertragen zu können, ist das Sonnenrad S an den ersten Motorgenerator MG1 gekoppelt und der Träger CA an den Verbrennungsmotor 12. Das Hohlrad R ist mit dem Antriebszahnrad 18 gekoppelt, um Kraft übertragen zu können. Somit können sich das Sonnenrad S, der Träger CA und das Hohlrad R relativ zueinander drehen und so die Kraft vom Verbrennungsmotor 12 auf den ersten Motorgenerator MG1 und das Antriebszahnrad 18 verteilen. Zudem ist der Kraftverteilungsmechanismus 20 beispielsweise in den Zustand eines stufenlosen Getriebes (elektrisches CVT) versetzt und fungiert als elektrisches stufenloses Getriebe, bei dem die Drehung des mit dem Antriebszahnrad 18 gekoppelten Hohlrads R unabhängig von einer vorherbestimmten Drehung des Verbrennungsmotors 12 stufenlos verändert wird. Somit fungiert der Kraftverteilungsmechanismus 20 als elektrische Differentialgetriebeeinheit (elektrische stufenlose Getriebeeinheit), so dass ein Differentialzustand des Kraftverteilungsmechanismus 20 als ein Betätigungszustand des als Motor für ein Differential fungierenden ersten Motorgenerators MG1 gesteuert wird.
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Neben dem Antriebszahnrad 18 ist eine Fahrzeugparksperrvorrichtung 40 (nachfolgend Parksperrvorrichtung 40 genannt) vorgesehen. Die Parksperrvorrichtung 40 ist dafür konfiguriert, zwischen einem Parksperrzustand, der einer P-Stellung, also einer Parkstellung des Fahrzeuges 10, und einem Parkfreigabezustand, der einer Nicht-P-Stellung entspricht, durch einen später zu beschreibenden Aktor 50 umschalten zu können. Die Parksperrvorrichtung 40 schaltet das Fahrzeug 10 in den Parksperrzustand, indem sie das Antriebszahnrad 18 mechanisch am Drehen hindert. Da das Antriebszahnrad 18 über das Vorgelegezahnradpaar 24, das finale Zahnradpaar 32, das Differenzialgetriebe 34 und die linke und rechte Achse 36 mechanisch mit den Antriebsrädern 16 gekoppelt ist, werden die Antriebsräder 16 beim Anhalten des Antriebszahnrades 18 daran gehindert, sich zu drehen.
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2 zeigt den Aufbau der Parksperrvorrichtung 40 aus 1. Die Parksperrvorrichtung 40 umfasst: einen Aktor 50; einen Drehgeber 52, der eine Drehstellung des Aktors 50 erfasst; eine Welle 54, die durch den Aktor 50 angetrieben wird, um sich zu drehen; eine Rastplatte 56, die auf der Welle 54 vorgesehen ist und sich bei der Drehung der Welle 54 dreht; eine L-förmige Stange 58, die bei der Drehung der Rastplatte 56 aktiviert wird; ein konisch zulaufendes Element 59, das an einem vorderen Ende der Stange 58 vorgesehen ist; ein Parkzahnrad 60, das einstückig mit dem Antriebszahnrad 18 ausgebildet und dadurch mechanisch mit den Antriebsrädern 16 gekoppelt ist; eine Parksperrklinke 62 mit einem Eingriffszahn 62b, der mit dem Parkzahnrad 60 in Eingriff gebracht werden kann; eine Rastfeder 64 und eine Rolle 66, die als Haltevorrichtung zum Festhalten der Rastplatte 56 in einer Schwenkposition dienen. Das Parkzahnrad 60 ist ein Beispiel des Zahnrads der vorliegenden Erfindung.
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Der Aktor 50 ist durch einen geschalteten Reluktanzmotor (SR-Motor) gebildet und steuert einen Aktivierungszustand der Parksperrvorrichtung 40, indem er einen Befehl (ein Steuersignal) von einer (nicht dargestellten) elektronischen Steuereinrichtung empfängt. Der Drehgeber 52 gibt A- und B-phasige Signale aus. Wenn sich der Drehgeber 52 mit dem Aktor 50 dreht, erfasst er einen Drehungszustand des SR-Motors und gibt ein den Drehungszustand anzeigendes Signal, also ein Impulssignal zum Erhalten eines Zählwertes (einer Geberzahl CP) entsprechend einer Anzahl der Umdrehungen des Aktors 50, an die elektronische Steuereinrichtung aus. Durch das Erhalten des vom Drehgeber 52 gelieferten Signals erfährt das elektronische Steuergerät die Schwenkposition des Aktors 50 und steuert eine Stromzufuhr zum Antreiben des Aktors 50.
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Die Rastplatte 56 wird über die Welle 54 durch den Aktor 50 geschwenkt und kann in eine Schwenkposition entsprechend der P-Stellung, in dem sich das Fahrzeug 10 im Parksperrzustand befindet, und in eine Schwenkposition entsprechend der Nicht-P-Stellung geschwenkt werden, in dem sich das Fahrzeug 10 im Parkfreigabezustand befindet.
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Die Rastplatte 56 weist eine wellenförmige Oberseite 68 auf und die Rolle 66 wird durch eine Druckkraft der Rastfeder 64 gegen die wellenförmige Oberseite 68 gedrückt. Die wellenförmige Oberseite 68 ist durch zwei Täler bzw. Vertiefungen, also eine erste Vertiefung 70a und eine zweite Vertiefung 70b, und eine Erhöhung 72 zwischen den beiden Vertiefungen gebildet. Eine Schwenkposition der Rastplatte 56, bei der die Rolle 66 mit der ersten Vertiefung 70a der Rastplatte 56 in Kontakt steht, entspricht der der Nicht-P-Stellung entsprechenden Schwenkposition. Eine Schwenkposition der Rastplatte 56, bei der die Rolle 66 mit der zweiten Vertiefung 70b der Rastplatte 56 in Kontakt steht, entspricht der der P-Stellung entsprechenden Schwenkposition.
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Die Rastplatte 56 ist mit einem Ende der Stange 58 gekoppelt. Das zulaufende Element 59 ist am anderen Ende der Stange 58 vorgesehen. Eine Seite der Stange 58, an der das zulaufende Element 59 vorgesehen ist, wird in einer Längsrichtung entsprechend der Schwenkposition der Rastplatte 56 bewegt. Daher wird die Position des zulaufenden Elements 59 entsprechend der Schwenkposition der Rastplatte 56 verändert.
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Die Parksperrklinke 62 steht in Kontakt mit dem zulaufenden Element 59. Die Parksperrklinke 62 weist eine längliche Form auf und ist dafür konfiguriert, um einen Schwenkzentrumsabschnitt 62a schwenkbar zu sein. Der in das Parkzahnradrad 60 eingriffsfähige Eingriffszahn 62b ist an der Parksperrklinke 62 ausgebildet.
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Eine in Längsrichtung vom Schwenkzentrumsabschnitt 62a abgewandte Seite der Parksperrklinke 62 steht mit dem zulaufenden Element 59 in Kontakt. Wird der Abschnitt des zulaufenden Elements 59 geändert, der die Parksperrklinke 62 berührt, wird die Parksperrklinke 62 um den Schwenkzentrumsabschnitt 62a geschwenkt.
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Wenn so z. B. die Parksperrklinke 62 mit einem kleindurchmessrigen Abschnitt (vorderen Endabschnitt) des zulaufenden Elements 59 in Kontakt kommt, wird die Parksperrklinke 62 um den Schwenkzentrumsabschnitt 62a im Uhrzeigersinn geschwenkt. Somit wird der Parkfreigabezustand eingerichtet, in dem, wie in 2 gezeigt, das Parkzahnrad 60 und der Eingriffszahn 62b nicht in Eingriff stehen. Die Parksperrvorrichtung 40 ist so eingestellt, dass die Rolle 66 und die erste Vertiefung 70a der Rastplatte 56 in Kontakt miteinander kommen, wenn sich das Parkzahnradrad 60 und der Eingriffszahn 62b voneinander lösen.
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Wenn die Parksperrklinke 62 mit einem großdurchmessrigen Abschnitt des zulaufenden Elements 59 in Kontakt kommt, wird die Parksperrklinke 62 um den Schwenkzentrumsabschnitt 62a gegen den Uhrzeigersinn geschwenkt. Somit wird der Parksperrzustand eingerichtet, in dem die Parksperrklinke 62 und der Eingriffszahn 62b in Eingriff stehen und das Parkzahnrad 60 am Drehen gehindert wird. Die Parksperrvorrichtung 40 ist so eingestellt, dass die Rolle 66 und die zweite Vertiefung 70b der Rastplatte 56 in Kontakt miteinander kommen, wenn das Parkzahnrad 60 und der Eingriffszahn 62b ineinandergreifen.
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2 zeigt einen Zustand, in dem die Rastplatte 65 in die Schwenkposition geschwenkt wurde, die der Nicht-P-Stellung entspricht, in der sich das Fahrzeug 10 im Parkfreigabezustand befindet. In diesem Zustand wird die Welle 54 in eine zum Pfeil C aus 2 entgegengesetzte Richtung geschwenkt, und das vordere Ende der Stange 58 auf der Seite, an der das zulaufende Element 59 vorgesehen ist, wird in eine dem Pfeil A aus 2 entgegengesetzte Richtung verschoben. Somit kommt die Parksperrklinke 62 mit dem kleindurchmessrigen Abschnitt des zulaufenden Elementes 59 in Kontakt, so dass die Parksperrklinke 62 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird und das Parkzahnradrad 60 und der Eingriffszahn 62b voneinander gelöst werden.
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Wird die Welle 54 durch den Aktor 50 aus dem in 2 gezeigten Zustand in die Richtung des in 2 dargestellten Pfeils C geschwenkt, wird die Stange 58 durch die Rastplatte 56 in die Richtung des Pfeils A bewegt und die Parksperrklinke 62 durch das am vorderen Ende der Stange 58 vorgesehene zulaufende Element 59 um den Schwenkzentrumsabschnitt 62a in eine Richtung des Pfeils B geschwenkt. Infolgedessen greift der Eingriffszahn 62b in das Parkzahnrad 60 ein und das Parkzahnrad 60 wird am Drehen gehindert, was die Fahrstellung in die P-Stellung schaltet, in der sich das Fahrzeug 10 im Parksperrzustand befindet. Während einer Übergangsphase des Umschaltens der Fahrstellung aus der Nicht-P-Stellung in die P-Stellung wird die Rastplatte 56 geschwenkt und die gegen die wellenförmige Oberseite 68 der Rastplatte 56 gedrückte Rolle 66 überquert die Erhöhung 72 und bewegt sich aus dem Zustand, in dem sie in Kontakt mit der zur Nicht-P-Stellung gehörenden ersten Vertiefung 70a steht, in Richtung der zur P-Stellung gehörenden zweiten Vertiefung 70b. Anschließend wird die Rolle 66 gegen die zur P-Stellung gehörende zweite Vertiefung 70b gedrückt, so dass die Rastplatte 56 in der zur P-Stellung gehörenden Schwenkposition gehalten wird.
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Wenn z.B. der Aktor 50 oder das den Aktor 50 steuernde elektronische Steuergerät mit der in die P-Stellung geschaltete Fahrstellung ausfällt, wird es schwierig, die Fahrstellung auf die Nicht-P-Stellung umzuschalten und das Fahrzeug 10 zu bewegen. Um auf eine derartige Situation zu reagieren, ist ein manueller Lösemechanismus 74 vorgesehen, der ein Umschalten des Aktivierungszustands der Parksperrvorrichtung 40 aufgrund einer manuellen Betätigung durch einen Fahrer von außen ermöglicht, auch wenn der Aktor 50 oder das elektronische Steuergerät ausgefallen ist.
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3 ist eine Ansicht, die einen Teil der Kraftübertragungsvorrichtung 14 von der Vorderseite des Fahrzeugs 10 aus gesehen in einem im Fahrzeug eingebauten Zustand zeigt, wobei ein Bereich gezeigt wird, in dem der manuelle Lösemechanismus 74 vorgesehen ist. Eine Auf-Ab-Richtung und eine Links-Rechts-Richtung auf dem Blatt der 3 entsprechen einer Höhenrichtung bzw. einer Breitenrichtung des Fahrzeugs 10. 3 zeigt einen Zustand, in dem sich das Fahrzeug 10 auf einer ebenen Fahrbahnoberfläche befindet.
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In 3 entspricht der von der dicken durchgezogenen Linie eingeschlossene Bereich dem Aktor 50 der Parksperrvorrichtung 40. Wie in 3 gezeigt wird, ist der Aktor 50 mit zahlreichen Schrauben 76 am Gehäuse 42 der Kraftübertragungsvorrichtung 14 montiert, die sich im eingebauten Zustand im vorderen Teil des Fahrzeuges 10 befindet. Ein Gehäuseelement 50a des Aktors 50 ist in 3 dargestellt, und ein Motor und dgl. des Aktors 50 ist im Gehäuseelement 50a untergebracht. Der Aktor 50 ist mechanisch mit der im Gehäuse 42 untergebrachten Welle 54 verbunden.
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Der manuelle Lösemechanismus 74 ist am Gehäuseteil 50a des Aktors 50 vorgesehen. Der manuelle Lösemechanismus 74 umfasst ein Halteelement 80, das mit einem Paar Schrauben 78a, 78b am Gehäusekörper 50a befestigt ist, einen Außenhebel 82, der mittels einer manuellen Betätigung durch den Fahrer geschwenkt wird, und eine Schraubenfeder 84, die zwischen dem Halteelement 80 und dem Außenhebel 82 vorgesehen ist. Ein Ende der Schraubenfeder 84 ist am Außenhebel 82 montiert, und ihr anderes Ende ist am Halteelement 80 montiert. Die Schraubenfeder 84 ist ein Beispiel für das elastische Element der vorliegenden Erfindung.
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Das Halteelement 80 ist ein Element, das den Außenhebel 82 durch die Schraubenfeder 84 in einer Schwenkposition hält. Das Halteelement 80 ist ein metallisches Element mit einer länglichen Form, dessen beiden Enden in Längsrichtung mit den Schrauben 78a, 78b am Gehäuseelement 50a des Aktors 50 befestigt sind. Das andere Ende der Schraubenfeder 84 ist in der Nähe eines Mittelabschnitts des Halteelements 80 in Längsrichtung montiert.
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Durch die Anordnung des Halteelements 80, in der es, wie in 3 gezeigt wird, den Aktor 50 abdeckt, fungiert es als ein Schutzelement, das den Aktor 50 im Falle einer Kollision des Fahrzeugs 10 schützt. Da beide Enden des Halteelements 80 am Gehäuseelement 50a des Aktors 50 befestigt sind, bildet es darüber hinaus einen Teil des Gehäuseelements 50a des Aktors 50 und erhöht dessen Steifigkeit. Somit dient das Halteelement 80 zusätzlich zur Verringerung von Geräuschen aufgrund von Resonanzen des Aktors 50. Da das Halteelement 80 am Gehäuseelement 50a des Aktors 50 befestigt ist, kann es gleichzeitig mit dem Aktor 50 eingebaut werden.
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Der Außenhebel 82 ist ein metallisches Element mit einer länglichen Form, das an einem vorbestimmten Abschnitt in Längsrichtung gebogen ist. Am Biegeabschnitt des Außenhebels 82 ist ein Schwenkzentrumsabschnitt 86 vorgesehen und der Außenhebel 82 ist dafür konfiguriert, um den Schwenkzentrumsabschnitt 86 schwenkbar zu sein. Der Schwenkzentrumsabschnitt 86 ist mechanisch mit der Welle 54 der Parksperrvorrichtung 40 gekoppelt und das Schwenken des Schwenkzentrumsabschnitts 86 bewirkt, dass sich die Welle 54 dreht und der Aktivierungszustand der Parksperrvorrichtung 40 umgeschaltet wird. Somit wird der Aktivierungszustand der Parksperrvorrichtung 40 umgeschaltet, wenn der Außenhebel 82 aufgrund manueller Betätigung durch den Fahrer geschwenkt wird.
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Der Außenhebel 82 umfasst ein Hebelteil 82a, der vom Fahrer manuell betätigt wird, und ein Hakenteil 82b, an dem das eine Ende der Schraubenfeder 84 montiert ist, wobei sich der Schwenkzentrumsabschnitt 86 des Außenhebels 82 an einer Grenze zwischen dem Hebelteil 82a und dem Hakenteil 82b befindet. Der Hebelteil 82a und der Hakenteil 82b sind einstückig geformt, so dass sie sich in Verbindung miteinander bewegen. Die Länge des Hebelteils 82a in seiner Längsrichtung ist länger als die Länge des Hakenteils 82b in seiner Längsrichtung.
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Wie in 3 dargestellt wird, ist der Hebelteil 82a des Außenhebels 82 so vorgesehen, dass er sich in dem Zustand, in dem der manuelle Lösemechanismus 74 ins Fahrzeug eingebaut wird, in Höhenrichtung unterhalb des Schwenkzentrumsabschnitts 86 des Außenhebels 82 befindet. Somit ist der Hebelteil 82a durch eine manuelle Betätigung von einer Unterseite des Fahrzeuges 10 aus leicht schwenkbar. Der Hakenteil 82b des Außenhebels 82 ist so vorgesehen, dass er sich in dem Zustand, in dem der manuelle Lösemechanismus 74 ins Fahrzeug eingebaut wird, in Höhenrichtung oberhalb des Schwenkzentrumsabschnitts 86 befindet. Somit ist es weniger wahrscheinlich, dass Wasser und Dreck während einer Fahrt des Fahrzeugs auf die Schraubenfeder 84 gelangen.
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Wie in 3 gezeigt wird, ist der Außenhebel 82 parallel zur Längsrichtung des Hebelteils 82a und so geformt, dass ein Winkel α größer als 90 Grad ist, der durch den Schnittpunkt einer ersten Geraden L1 und einer zweiten Geraden L2 gebildet wird. Die erste Gerade L1 ist eine Gerade, die parallel zur Längsrichtung des Hebelteils 82a verläuft und durch einen Mittelpunkt O des Schwenkzentrumsabschnitts 86 verläuft. Die zweite Gerade L2 ist eine Gerade, die parallel zur Längsrichtung des Hakenteils 82b verläuft und durch den Mittelpunkt O des Schwenkzentrumsabschnitts 86 verläuft. Der Außenhebel 82 ist vorzugsweise so geformt, dass der Winkel α größer als 135 Grad ist. Wenn der Winkel zwischen dem Hebelteil 82a und dem Hakenteil 82b also größer als 90 Grad ist, liegt der Schwerpunkt des Außenhebels 82 nahe am Schwenkzentrumsabschnitt 86, also dem Schwenkpunkt des Außenhebels 82. Infolgedessen rüttelt der Außenhebel 82 nicht so leicht und es ist eine geringere Haltekraft erforderlich, um ihn am Rütteln zu hindern. Die Schraubenfeder 84 muss dementsprechend eine geringere Haltekraft ausüben.
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Das eine Ende der Schraubenfeder 84 ist mit dem Hakenteil 82b des Außenhebels 82 verbunden. Die Schraubenfeder 84 ist zwischen dem Halteelement 80 und dem Außenhebel 82 so angeordnet, dass sie eine Haltekraft ausübt, um den Außenhebel 82 daran zu hindern, während der Fahrt des Fahrzeugs zu rütteln, wenn der Außenhebel 82 nicht vom Fahrer manuell betätigt wird.
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Hierbei ist die Schraubenfeder 84 zwischen dem Außenhebel 82 und dem Halteelement 80 so montiert, dass sie eine Kraft (Haltekraft) in Richtung einer Tangente an einer Schwenkbahn des Hakenteils 82b des Außenhebels 82 ausübt, wenn der Außenhebel 82 nicht vom Fahrer manuell betätigt wird. Die Schwenkbahn des Hakenteils 82b des Außenhebels 82 ist ein Kreis, der auf dem Schwenkzentrumsabschnitt 86 zentriert ist, wodurch eine Tangente T der Schwenkbahn des Hakenteils 82b des Außenhebels 82 eine zur zweiten Geraden L2 senkrechte Gerade ist. Die zweite Gerade L2 ist eine Gerade, die parallel zur Längsrichtung des Hakenteils 82b und durch den Mittelpunkt O des Schwenkzentrumsabschnitts 86 verläuft. Aus diesem Grund ist die Schraubenfeder 84 so montiert, dass sie eine Kraft in einer zur zweiten Geraden L2 senkrechte Richtung ausübt, also parallel zur Tangente T, wenn der Außenhebel 82 nicht manuell betätigt wird. Mit anderen Worten ist die Schraubenfeder 84 so montiert, dass sie in ihre Längsrichtung parallel zur Tangente T verläuft, wenn der Außenhebel 82 nicht manuell betätigt wird.
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Wenn die Schraubenfeder 84 so montiert ist, dass sie eine Kraft in Richtung der Tangente der Schwenkbahn des Hakenteils 82b des Außenhebels 82 ausübt, kann die den Außenhebel 82 am Rütteln hindernde Haltekraft und damit auch die Zuverlässigkeit des manuellen Lösemechanismus 74 erhöht werden.
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Als Nächstes wird ein Umschalten des Aktivierungszustandes der Parksperrvorrichtung 40 durch Betätigung des manuellen Lösemechanismus 74 durch eine manuelle Betätigung des Fahrers beschrieben. 4 zeigt ein Verhältnis zwischen den Kräften, die auf den Außenhebel 82 wirken, bevor der manuelle Lösemechanismus 74 manuell betätigt wird, und 5 zeigt ein Verhältnis zwischen den Kräften, die auf den Außenhebel 82 wirken, wenn der manuelle Lösemechanismus 74 manuell betätigt wird. In 4 und 5 stellt der schwarze Pfeil eine von der Spiralfeder 84 ausgeübte Haltekraft F1 und der weiße Pfeil eine zum Schwenken des Außenhebels 82 erforderliche Betätigungskraft F2 dar.
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Wie in 4 gezeigt ist, wirken die Haltekraft F1 der Spiralfeder 84 und die Betätigungskraft F2 in gleicher Richtung und haben die gleiche Größe, bevor der Außenhebel 82 manuell betätigt wird. Dies liegt daran, dass die Haltekraft F1 als die Betätigungskraft F2 wirkt, da die Schraubenfeder 84 so montiert ist, dass sie eine Kraft in Richtung der Tangente der Schwenkbahn des Hakenteils 82b des Außenhebels 82 ausübt. Somit kann eine große Haltekraft F1 erzeugt werden, wenn der Außenhebel 82 nicht manuell betätigt wird.
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Um den manuellen Lösemechanismus 74 manuell zu betätigen, wird der Hebelteil 82a des Außenhebels 82 im Uhrzeigersinn geschwenkt, wie es der Pfeil in 5 anzeigt. Wenn der Außenhebel 82 im Uhrzeigersinn geschwenkt wird, vergrößert sich in diesem Fall ein Winkel θ zwischen der Haltekraft F1 und der Betätigungskraft F2. Der Winkel θ entspricht mit anderen Worten also einem Winkel, der durch den Schnittpunkt einer Mittellinie der Schraubenfeder 84 in Längsrichtung (entsprechend der Richtung der Haltekraft F1) und der Tangente T der Schwenkbahn des Hakenteils 82b des Außenhebels 82 (entsprechend der Richtung der Betätigungskraft F2) gebildet wird.
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Wird der Außenhebel 82 geschwenkt, wird an der Schraubenfeder 84 gezogen und die Haltekraft F1 erhöht sich. Demgegenüber wird die Betätigungskraft F2 durch F1 x cos θ berechnet, wobei cos θ mit zunehmendem Winkel θ abnimmt. Daher ist der Betrag einer Erhöhung der Betätigungskraft F2 geringer, obwohl die Haltekraft F1 mit dem Schwenken des Außenhebels 82 zunimmt. Da der Betrag der Erhöhung der Betätigungskraft F2 während einer Übergangsphase des Schwenkens des Außenhebels 82 somit verringert ist, wird eine Belastung des Fahrers während dieser Übergangsphase des Schwenkens des Außenhebels 82 verringert.
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Wie bereits vorstehend beschrieben wurde, wird in dieser Ausführungsform der Außenhebel 82 durch die Schraubenfeder 84 mit einer größeren Haltekraft gehalten und daran gehindert, während der Fahrt des Fahrzeugs zu rütteln, da die Schraubenfeder 84 zwischen dem Außenhebel 82 und dem Halteelement 80 so montiert ist, dass sie eine Kraft in Richtung der Tangente der Schwenkbahn des Außenhebels 82 ausübt. Somit kann die Geräuschentwicklung durch das Rütteln des Außenhebels 82 und die Verschlechterung der Haltbarkeit des Außenhebels vermindert werden. Wenn der Außenhebel 82 manuell betätigt wird, nimmt der Winkel θ zwischen der Tangente T der Schwenkbahn des Außenhebels 82 und der Geraden, die parallel zur Richtung ist, in die die Schraubenfeder 84 eine Kraft ausübt, zu, wenn der Außenhebel 82 geschwenkt wird, so dass sich der Betrag verringert, um den die Betätigungskraft F2 erhöht werden muss, um den Außenhebel 82 zu schwenken.
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In dieser Ausführungsform ist der Außenhebel 82 so geformt, dass der Winkel θ, der durch den Schnittpunkt der ersten Geraden L1, die parallel zur Längsrichtung des Hebelteils 82a durch das Zentrum O des Schwenkzentrumsabschnitts 86 verläuft, und der zweiten Geraden L2, die parallel zur Längsrichtung des Hakenteils 82b durch das Zentrum O des Schwenkzentrumsabschnitts 86 verläuft, größer als 90 Grad ist. Somit liegt der Schwerpunkt des Außenhebels 82 nahe am Schwenkzentrumsabschnitt 86 des Außenhebels 82. Infolgedessen rüttelt der Außenhebel 82 nicht so leicht und es ist eine geringere Haltekraft F1 erforderlich, um ihn am Rütteln zu hindern. Da der Hakenteil 82b so vorgesehen ist, dass er sich in dem Zustand, in dem der manuelle Lösemechanismus 74 im Fahrzeug eingebaut ist, in Höhenrichtung oberhalb des Schwenkzentrumsabschnitt 86 des Außenhebels 82 befindet, ist es weniger wahrscheinlich, dass Wasser und Dreck während einer Fahrt des Fahrzeugs auf die Schraubenfeder 84 gelangen.
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Während die Ausführungsform der vorliegenden Erfindung vorstehend anhand der Zeichnungen ausführlich beschrieben wurde, kann die vorliegende Erfindung auch in anderen Formen ausgeführt werden.
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In der vorstehend erläuterten Ausführungsform wird beispielsweise der manuelle Lösemechanismus 74 am Hybridfahrzeug mit dem Verbrennungsmotor 12 und dem zweiten Motorgenerator MG2 als Antriebsquellen angewendet, wobei die vorliegende Erfindung jedoch nicht zwangsläufig auf diese Anwendung beschränkt ist. Die vorliegende Erfindung kann entsprechend an allen Fahrzeugen angewendet werden, die mit einer Parksperrvorrichtung ausgestattet sind, die die Fahrstellung des Fahrzeugs zwischen der P-Stellung und der Nicht-P-Stellung umschalten kann.
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In der vorstehend erläuterten Ausführungsform ist der Außenhebel 82 so geformt, dass er am Schwenkzentrumsabschnitt 86 gebogen ist. Der Außenhebel 82 muss jedoch nicht unbedingt gebogen sein und kann stattdessen eine gerade lineare Form haben.
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In der vorstehend erläuterten Ausführungsform sind der Außenhebel 82 und das Halteelement 80 durch die Schraubenfeder 84 miteinander verbunden. Das elastische Element der vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht zwangsläufig auf die Schraubenfeder 84 beschränkt, und jedes Element, das eine elastische Kraft ausüben kann, kann entsprechend eingesetzt werden.
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In der vorstehend erläuterten Ausführungsform ist die Schraubenfeder 84 so angeordnet, dass ihre Längsrichtung parallel zur Tangente T der Schwenkbahn des Hakenteils 82b verläuft, wenn der Außenhebel 82 nicht manuell betätigt wird. Die Schraubenfeder 84 kann jedoch in ihrer Längsrichtung von der Tangente T in einem solchen Bereich beabstandet angeordnet sein, dass sie eine Kraft in Richtung der Tangente der Schwenkbahn des Hakenteils 82b des Außenhebels 82 ausübt.
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Die Form der Parksperrvorrichtung 40 der vorstehenden Ausführungsform ist ein Beispiel, und jede Parksperrvorrichtung, die dafür konfiguriert ist, durch einen Aktor zwischen dem Parksperrzustand und dem Parkfreigabezustand umschalten zu können, kann entsprechend übernommen werden.
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Die vorstehend erläuterte Ausführungsform ist nur ein Beispiel, und die vorliegende Erfindung kann in anderen Formen mit verschiedenen Änderungen und Verbesserungen auf der Grundlage der Kenntnisse von Fachleuten umgesetzt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- JP 201732119 A [0002]
- JP 2017032119 A [0002, 0003]
