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GEBIET DER ERFINDUNG
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Diese
Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf einen Kupplungsmechanismus
gemäß dem Oberbegriff
von Anspruch 1 mit einer Einrichtung zum Drehen eines zweiten Drehelementes
zusammen mit einem ersten Drehelement durch eine Betätigungsfeder,
die das erste und das zweite Drehelement aneinander fixieren kann.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Ein
bekannter Kupplungsmechanismus bezüglich des Gebiets der Erfindung
wurde in der japanischen Patentoffenlegungsschrift
JP-2001-37155 offenbart. Wie dies
insbesondere in den Spalten 0066 und 0067 beschrieben sowie in den
2 und
9 gezeigt
ist, hat der Kupplungsmechanismus ein Eingabezahnrad, das für eine Drehung
durch einen Antriebsmotor als eine Antriebsleistungsquelle angetrieben
wird. Der Kupplungsmechanismus hat des weiteren eine Einrichtung
zum Bewirken einer Drehung wie zum Beispiel eine Buchse und eine Spule.
Die Buchse ist mit einem Eingriffsabschnitt (ein zweites Ende) einer
Kupplungsfeder als eine Betätigungsfeder
im Eingriff. Die Spule wirkt als ein Elektromagnet zum Anziehen
einer Kupplungsscheibe zu einem Rotor, der zusammen mit dem Eingabeelement
drehbar ist, und zwar durch eine elektromagnetische Anziehungskraft,
die auf der Grundlage einer elektrischen Stromzufuhr erzeugt wird.
Der Rotor ist mit einem ersten Ende der Kupplungsfeder im Eingriff.
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Wenn
die elektromagnetische Anziehungskraft in der Spule erzeugt wird,
dann beginnt eine Drehung der Buchse zusammen mit dem Rotor, und die
Kupplungsfeder fixiert eine Eingabenabe als ein zweites Drehelement.
In diesem Fall ist die Abgabenabe mit einer Eingabenabe als ein
erstes Drehelement verbunden, die mit dem Rotor integriert ist.
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Wie
dies beschrieben ist, hat der vorstehend offenbarte Kupplungsmechanismus
die Spule als die Drehungsbewirkungseinrichtung, so dass die elektromagnetische
Anziehungskraft durch die Spule erzeugt werden kann, der ein elektrischer
Strom zugeführt
wird. In diesem Fall ist ein Schaltmechanismus zum Schalten der
elektrischen Stromzufuhr zu der Spule erforderlich. Dies kann ein
Problem beziehungsweise eine Schwierigkeit beim Verkleinern des Kupplungsmechanismus
und beim Einsparen von seinem Gewicht mit sich bringen. Des weiteren
kann ein weiteres Problem auftreten, dass ein Aktuator ziemlich
ungenau montiert wird, der an dem Kupplungsmechanismus angebracht
ist.
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Somit
besteht ein Bedarf an einem verbesserten Kupplungsmechanismus, der
noch kompakter und noch leichter ist, so dass der Kupplungsmechanismus
noch einfacher montiert werden kann.
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Des
weiteren kann bei einem ähnlichen
Ereignis wie zum Beispiel eine fehlerhafte Verdrahtung des Antriebsmotors
bei der Montage der Rotor (das erste Drehelement) und die Buchse
in einer umgekehrten Drehrichtung bezüglich einer normalen Drehrichtung
drehen. In diesem Fall kann sich der Eingriffsabschnitt (das zweite
Ende) der Kupplungsfeder relativ zu ihrem ersten Ende in einer Richtung
zum Abwickeln der Kupplungsfeder bewegen, das heißt in einer
Richtung zum Vergrößern eines
Innendurchmessers der Kupplungsfeder, wodurch die Kupplungsfeder
insbesondere in der Nähe
ihres zweiten Endes zerstört
werden kann.
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Ein
Kupplungsmechanismus nach dem nächstkommenden
Stand der Technik ist in
DE
29 41 296 A1 offenbart.
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Es
ist somit die Aufgabe der Erfindung, einen verbesserten Kupplungsmechanismus
zu schaffen, bei dem die Betätigungsfeder
nicht leicht zerstört werden
kann, auch wenn sich das erste Drehelement in einer umgekehrten
Richtung dreht.
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Die
Aufgabe wird mit einem Kupplungsmechanismus mit den Merkmalen von
Anspruch 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
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KURZFASSUNG DER ERFINDUNG
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung hat ein Kupplungsmechanismus ein
erstes Drehelement, das so gestützt
ist, dass es sich durch eine Antriebskraft dreht, die von einer
Antriebsleistungsquelle aufgenommen wird, ein zweites Drehelement,
das so gestützt
ist, das es sich im Wesentlichen koaxial mit dem ersten Drehelement
dreht, eine Betätigungsfeder,
die sich entlang einer Umfangsfläche
des zweiten Drehelementes von einem ersten Ende zu dem ersten Drehelement
erstreckt, und eine Drehbetätigungseinrichtung
zum Drehen des zweiten Drehelementes einstückig mit dem ersten Drehelement
durch Verhindern, dass ein zweites Ende der Betätigungsfeder als Reaktion auf
eine normale Drehung des ersten Drehelementes mitgeschleppt wird, durch
Reduzieren eines Durchmessers der Betätigungsfeder und durch Winden
der Betätigungsfeder an
die Umfangsfläche
des zweiten Drehelementes.
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Die
Drehbetätigungseinrichtung
hat ein Kragenelement, das nahe dem zweiten Ende der Betätigungsfeder
angebracht ist, und zumindest ein Bremselement, das drehbar angeordnet
eine Vorspannkraft erzeugt, die eine Komponente in einer radialen Richtung
bezüglich
einer in Umfangsrichtung gleitbaren Kontaktfläche des Kragenelementes aufweist. Das
Bremselement hat einen Eingriffsabschnitt, der so aufgebaut ist,
dass er mit der zweiten Kante der Betätigungsfeder in Eingriff gelangt.
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Vorzugsweise
definiert die gleitbare Kontaktfläche des Kragenelementes eine
Innenumfangsfläche
des Kragenelementes, und das Bremselement ist an der Innenumfangsfläche angeordnet
und übt die
Vorspannkraft in einer radial nach außen gerichteten Richtung bezüglich der
Innenumfangsfläche des
Kragenelementes aus.
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Vorzugsweise
ist die Betätigungsfeder
des weiteren mit einem ungefähr
halbkreisförmigen
Eingriffsabschnitt versehen, der sich in einer radial nach außen gerichteten
Richtung an dem zweiten Ende erstreckt, und der Eingriffsabschnitt
des Bremselementes ist an einem Ende gebogen, so dass er von dem Eingriffsabschnitt
aufgenommen wird.
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Vorzugsweise
wird auf den Eingriffsabschnitt des Bremselementes des weiteren
eine Kraft aufgebracht, damit er von der Gleitkontaktfläche des
Kragenelementes durch den Eingriffsabschnitt der Betätigungsfeder
weggedrückt
wird, wenn sich das erste Drehelement in der normalen Richtung dreht.
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Das
Bremselement kann zumindest eine C-förmige Feder aufweisen. Eine
erste C-förmige
Feder hat eine erste Länge,
und eine zweite C-förmige Feder
hat eine zweite Länge.
Die erste Länge
unterscheidet sich von der zweiten Länge, und der Eingriffsabschnitt
der ersten C-förmigen
Feder ist an der gleichen Seite wie der Eingriffsabschnitt der zweiten C-förmigen Feder
in einer Umfangsrichtung der Feder vorgesehen.
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Vorzugsweise
hat der Kupplungsmechanismus außerdem
eine Verbindungseinrichtung zum Verbinden einer ersten Feder und
einer zweiten Feder, um so eine Relativbewegung zwischen der ersten
und der zweiten Feder in deren Umfangsrichtung zu verhindern.
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KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorstehend genannten Merkmale sowie weitere Merkmale der vorliegenden
Erfindung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen
mit den beigefügten
Zeichnungen ersichtlich, wobei:
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1 zeigt
eine schematische Ansicht eines äußeren Erscheinungsbildes
eines Aktuators mit einem Kupplungsmechanismus gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 zeigt
eine Querschnittsansicht des Aktuators gemäß der 1;
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3 zeigt
eine Querschnittsansicht des Aktuators gemäß der 2;
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4 zeigt
eine perspektivische Explosionsansicht von Hauptbestandteilen des
Kupplungsmechanismus, der bei dem in der 1 gezeigten
Aktuator angewendet wird;
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5 zeigt
eine seitliche Querschnittsansicht von entsprechenden Bauteilen
des in der 4 dargestellten Kupplungsmechanismus;
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6 zeigt
eine Draufsicht eines Zustands eines wesentlichen Bauteils des Kupplungsmechanismus;
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7 zeigt
eine Draufsicht des anderen Zustands des wesentlichen Bauteils des
Kupplungsmechanismus;
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8 zeigt
eine Draufsicht eines weiteren Zustands von wesentlichen Bauteilen
des Kupplungsmechanismus;
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9 zeigt
eine Draufsicht von einem weiteren Zustand der wesentlichen Bauteile
des Kupplungsmechanismus;
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10(a) zeigt eine Seitenansicht eines Schlitzes
eines Eingaberads und ein Verfahren zum Einpassen eines ersten Endes
einer Kupplungsfeder;
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10(b) zeigt eine Seitenansicht des Schlitzes des
Eingaberads und des ersten Endes der Kupplungsfeder, die darin eingepasst
ist;
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11(a) zeigt eine Schnittansicht eines Begrenzungswandabschnittes
des Eingaberads und eines zweiten Endes der Kupplungsfeder;
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11(b) zeigt eine andere Schnittansicht des Begrenzungswandabschnittes
des Eingaberads und des zweiten Endes der Kupplungsfeder;
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12 zeigt
eine Draufsicht eines Bremselementes des Kupplungsmechanismus gemäß einem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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13 zeigt
eine Draufsicht des Bremselementes des Kupplungsmechanismus gemäß einem dritten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung; und
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14 zeigt
eine Querschnittsansicht eines Kragenelementes des Kupplungsmechanismus
gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER ERFINDUNG
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Die
folgende Beschreibung dient der Erläuterung eines Aufbaus eines
Aktuators zum Lösen
einer Verriegelung aus einem Eingriffszustand.
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Die 1 zeigt
einen Aktuator 100 zum Entkoppeln einer Verriegelung einer
Fahrzeugtür,
die mit einem Kupplungsmechanismus gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung versehen ist. Der Kupplungsmechanismus
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird als ein nicht beschränkendes Beispiel nicht nur
für den
Aktuator zum Entkoppeln der Fahrzeugtürverriegelung sondern auch für Aktuatoren
zum Koppeln der Fahrzeugtürverriegelung
oder zum Betätigen
eines Sperrhebels einer Türsperrvorrichtung
in einen Sperrzustand oder in einen entsperrten Zustand verwendet.
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Wie
dies in der 1 gezeigt ist, ist der Aktuator 100 mit
einer Rahmeneinfassung 2 versehen, die im Inneren einer
Fahrzeugtür
angebracht werden kann. Die Rahmeneinfassung 2 ist mit
einem DC-Motor M als eine Antriebsleistungsquelle des Aktuators 100 und
mit einem Betätigungshebel 30 versehen, der
wirksam mit einem Seil 60 (oder eine Stange 60) zum
Betätigen
der Fahrzeugtürverriegelung
in den entkoppelten Zustand versehen. Die Rahmeneinfassung 2 ist
des weiteren mit einem Leistungsübertragungsmechanismus
zum Übertragen
einer Antriebskraft von dem DC-Motor M zu dem Betätigungshebel 30 versehen.
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Wie
dies in den 2 und 3 dargestellt ist,
hat der Leistungsübertragungsmechanismus
eine Schnecke 4, die an eine Antriebswelle des DC-Motors
M befestigt ist, ein Eingaberad 6 mit einem Verriegelungszahnabschnitt 6b,
der mit der Schnecke 4 in Eingriff ist, einen angetriebenen
Drehkörper 18, der
im Wesentlichen koaxial zu dem Eingaberad 6 angeordnet
ist, ein Zwischenzahnrad 20, das mit einem Verzahnungsabschnitt 18b in
Eingriff ist, der an einem Ende des angetriebenen Drehkörpers 18 definiert
ist, und einen Abgabedrehkörper 22 mit
einem flügelförmigen Verzahnungsabschnitt 22a,
der mit dem Zwischenzahnrad 20 in Eingriff ist. Das Eingaberad 6 ist
ein erstes Drehelement, und zwar bei einem nicht beschränkenden
Beispiel. Das angetriebene Drehelement 18 ist ein zweites
Drehelement, und zwar als ein nicht beschränkendes Beispiel. Der Betätigungshebel 30 ist
an einem Ende des Abgabedrehkörpers 22 so
gestützt,
dass er sich nicht relativ dazu dreht. Das Zwischenzahnrad 20 ist
einstückig mit
einem Verzahnungsabschnitt 20a mit großem Durchmesser und einem Verzahnungsabschnitt 20b mit
kleinem Durchmesser vorgesehen. Ein Untersetzungsmechanismus ist
durch den Verzahnungsabschnitt 18b und den Verzahnungsabschnitt 20a mit großem Durchmesser
ausgebildet, die miteinander in Eingriff sind, und durch den flügelförmigen Verzahnungsabschnitt 22a und
den Verzahnungsabschnitt 20b mit kleinem Durchmesser, die
miteinander in Eingriff sind.
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Das
Eingaberad 6, der angetriebene Drehkörper 18, das Zwischenzahnrad 20 und
der Abgabedrehkörper 22 haben
jeweils eine Drehachse, die im Wesentlichen parallel zu jeder Drehachse
angeordnet sind. Jede Drehachse schneidet sich ungefähr im rechten
Winkel mit einer Drehachse der Schnecke 4. Das Eingaberad 6 und
der angetriebene Drehkörper 18 sind
in Reihe entlang einem Außenumfang
einer Kupplungswelle 5 angeordnet, die fest in der Rahmeneinfassung 2 untergebracht
ist, und sie sind frei drehbar durch die Kupplungswelle 5 gestützt. Ein Kupplungsmechanismus 50 ist
zwischen dem Eingaberad 6 und dem angetriebenen Drehkörper 18 angeordnet,
der eine Drehung von dem Eingaberad 6 aus schließlich ein
einer normalen Richtung zu dem angetriebenen Drehkörper 18 überträgt.
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Wie
dies in den 2, 4 und 5 dargestellt
ist, hat der Kupplungsmechanismus 50 nicht nur das Eingaberad 6 und
den angetriebenen Drehkörper 18,
sondern auch eine Kupplungsfeder 10 und eine Drehbetätigungseinrichtung 12,
die als Einrichtung zum Begrenzen einer Drehung dient. Die Kupplungsfeder 10 ist
eine Betätigungsfeder,
und zwar als ein nicht beschränkendes
Beispiel, und sie erstreckt sich entlang einer Druckaufnahmeumfangsfläche 18a des
angetriebenen Drehkörpers 18.
Die Kupplungsfeder 10 ist mit einem Montageabschnitt 10b versehen,
der als nicht beschränkendes
Beispiel deren erstes Ende ist. Wenn die Drehbetätigungseinrichtung 12 als
Einrichtung zum Begrenzen einer Drehung arbeitet, dann kann verhindert
werden, dass ein Eingriffsabschnitt 10c der Kupplungsfeder 10 unter
dem Einfluss der normalen Drehung des Eingaberads 6 mitgeschleppt
wird, wobei ein Durchmesser der Kupplungsfeder 10 kleiner
wird und die Kupplungsfeder 10 um die Druckaufnahmeumfangsfläche 18a des
angetriebenen Drehkörpers 18 gewickelt wird.
Der Eingriffsabschnitt 10c ist ein zweites Ende der Kupplungsfeder 10 als
ein nicht beschränkendes Beispiel.
Ein Innendurchmesser eines Federhauptkörperabschnitts 10a der
Kupplungsfeder 10 ist so gestaltet, dass er geringfügig größer ist
als ein Außendurchmesser
der Druckaufnahmeumfangsfläche 18a des angetriebenen
Drehkörpers 18,
so dass die Kupplungsfeder 18 im Wesentlichen keinen Kontakt mit
der Druckaufnahmeumfangsfläche 18a hat. Wenn
die Drehbetätigungseinrichtung 12 nicht
arbeitet, dann kann der angetriebene Drehkörper 18 daher sanft
gedreht werden, wobei nahezu kein Reibungswiderstand aufgrund des
Kontaktes zwischen dem angetriebenen Drehkörper 18 und der Kupplungsfeder 10 aufgebracht
wird.
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Die
Drehbetätigungseinrichtung 12 hat
ein Kragenelement 14 und zwei C-förmige Federn 16a und 16b.
Das Kragenelement 14 ist im Wesentlichen an der gleichen
Höhe wie
das zweite Ende 10c der Kupplungsfeder 10 angeordnet.
Die beiden Federn 16a und 16b sind jeweils in
dem Kragenelement 14 so angeordnet, dass sie eine Vorspannkraft
in einer radial nach außen
gerichteten Richtung bezüglich
einer Innenumfangsfläche 14H an
einem Umfang des Kragenelementes 14 aufbringen. Daher kann
der Kupplungsmechanismus insbesondere in der axialen Richtung verkleinert
werden. Jede Feder 16a und 16b oder ein Federsatz 16a und 16b ist
als nicht beschränkendes
Beispiel ein Bremselement, das mit dem Kragenelement 14 drehbar
im Eingriff ist, wodurch die auf die in Umfangsrichtung gleitbare
Kontaktfläche
des Kragenelementes 14 aufgebrachte Vorspannkraft erzeugt
wird. Die Vorspannkraft kann eine Komponente in einer radialen Richtung
bezüglich
der in Umfangsrichtung gleitbaren Kontaktfläche des Kragenelementes 14 enthalten.
Die Vorspannkraft kann eine Komponente in einer radialen Richtung
bezüglich
der in Umfangsrichtung gleitbaren Kontaktfläche des Kragenelementes 14 enthalten. Und
zwar kann jede Feder 16a und 16b relativ zu dem
Kragenelement 14 gedreht werden, während eine Reibung auf der
Grundlage der Vorspannkraft erzeugt wird. Jeder Feder 16a und 16b hat
Eingriffsabschnitte 16Ea und 16Eb an einem ihrer
Enden, die so eingestellt sind, dass sie mit dem Eingriffsabschnitt 10c der
Kupplungsfeder 10 im Eingriff sind.
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Wenn
sich das Eingaberad 6 in der normalen Drehung mit dem Montageabschnitt 10b der
Kupplungsfeder 10 auf der Grundlage der Antriebskraft von
dem DC-Motor M aus einem in der 6 dargestellten
Zustand dreht, bei dem der DC-Motor M inaktiv ist, dann kann sich
der Eingriffsabschnitt der Kupplungsfeder 10 nicht durch
die Federn 16a und 16b drehen, das heißt der Eingriffsabschnitt 10c dreht
sich noch nicht relativ zu dem Kragenelement 14. Die normale
Drehungsrichtung des Eingaberads 6 ist durch einen Pfeil
in der 7 angegeben. In diesem Fall dreht sich ausschließlich der
Montageabschnitt 10b der Kupplungsfeder 10 zusammen
mit dem Eingaberad 6, und der Federhauptkörperabschnitt 10a wird
so verformt, dass sich sein Durchmesser verringert. Zuletzt prallt
die Druckaufnahmeumfangsfläche 18a an
den Federhauptkörperabschnitt 10a,
wie dies in der 8 gezeigt ist. Des weiteren
wird auf den angetriebenen Drehkörper 18 eine relativ
große
Reibungskraft aufgebracht, und dieser wird einstückig mit der Kupplungsfeder 10 und
dem Eingaberad 6 gedreht. Die Federn 16a und 16b beginnen
dann eine relative Drehung zu dem Kragenelement 14 ungefähr zum gleichen
Zeitpunkt wie die vorstehend genannte Drehung. Wenn sich der Drehkörper 18 einstückig mit
der Kupplungsfeder 10 und dem Eingaberad 6 dreht,
dann kann eine Drehantriebskraft übertragen werden. Während das
Eingaberad 6 dann seine Drehung in der normalen Richtung
während
einer vorbestimmten Zeitperiode aufrecht erhält, bewirkt der Betätigungshebel 30,
der an dem einen Ende des Abgabedrehkörpers 22 gestützt ist,
eine Entkoppelung der Verriegelung entgegen einer Vorspannkraft
einer Torsionsfeder, die in dem Verriegelungsmechanismus angeordnet
ist.
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Wie
dies gemäß dem ersten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung vorstehend beschrieben ist, muss der
Kupplungsmechanismus keine Spule zum Erzeugen einer elektromagnetischen Anziehungskraft
oder einen Schaltmechanismus zum Schalten der elektrischen Stromzufuhr
zu der Spule aufweisen. Daher kann der Kupplungsmechanismus verkleinert
werden, so dass er kompakt ist, und es kann dessen Gewicht eingespart
werden, so dass die Bauteile noch einfacher hinsichtlich des Kupplungsmechanismusses
montiert werden können.
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Der
DC-Motor M wird dann gestoppt, und es wird kein weiterer elektrischer
Strom zugeführt,
und zwar auf der Grundlage eines Signals, das von einem Sensor abgegeben
wird, der die vollständige
Entkoppelung der Verriegelung erfasst. Ein Zeitgeber kann zum Beenden
der elektrischen Stromzufuhr in den DC-Motor M für eine vorbestimmte Zeitperiode
nach dem Start der elektrischen Stromzufuhr verwendet werden. Die
Kupplungsfeder 10 hat eine Wiederherstellungskraft, um
zu ihrem ursprünglichen
Zustand zurückzukehren,
bei dem die Kupplungsfeder 10 keiner externen Kraft ausgesetzt
ist, so dass der kleinere Durchmesser der Feder 10 zu der
ursprünglichen Größe wiederhergestellt
werden kann. Entsprechend der Wiederherstellungskraft der Kupplungsfeder 10 wird
der Montageabschnitt 10b der Kupplungsfeder 10 betätigt, so
dass das Eingaberad 6 und die Schnecke 4 in der
Rückwärtsrichtung
zusammen mit der Rückwärtsdrehung
des DC-Motors M gedreht werden, wie dies in der 9 gezeigt
ist. Daher kehrt der Kupplungsmechanismus 50 zu einem Anfangszustand
zurück,
um für
die nächste
normale Drehung des Eingaberads 6 bereit zu sein. Wie dies
in der 4 gezeigt ist, hat der Verriegelungszahnabschnitt 6b des
Eingaberads 6 einen Phasenwinkel oder einen Führungswinkel,
der größer ist
als ein vorbestimmter Winkelwert, so dass die Schnecke 4 auf der
Grundlage der Antriebskraft von dem Eingaberad 6 drehend
angetrieben wird.
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Wenn
sich das Eingaberad 6 tatsächlich in der Rückwärtsrichtung
dreht, dann kann jeder Eingriffsabschnitt 16Ea und 16Eb in
einfacher Weise von dem Eingriffsabschnitt 10c der Kupplungsfeder 10 entkoppelt
werden. Daher kann in wirksamer Weise verhindert werden, dass sowohl
bei dem Eingriffsabschnitt 10c als auch bei den Eingriffsabschnitten 16Ea sowie 16Eb eine
Beschädigung
auftritt.
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Als
Nächstes
wird der nähere
Aufbau des Kupplungsmechanismus 50 beschrieben.
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Wie
dies in den 4 und 5 gezeigt
ist, hat die Kupplungsfeder 10 den Federhauptkörperabschnitt 10a mit
einem zylindrischen Aufbau, den Montageabschnitt 10b, der
sich in einer radial nach außen
gerichteten Richtung von einem Bodenende des Federhauptkörperabschnitts 10a erstreckt,
und den halbkreisförmigen
Eingriffsabschnitt 10c, der sich in der radial nach außen gerichteten
Richtung von einem oberen Ende des Federhauptkörperabschnitts 10a erstreckt.
Das Eingaberad 6 hat einen Scheibenradhauptkörper 6a,
den Verriegelungszahnabschnitt 6b, einen Nabenabschnitt 6e und
einen Federhalteabschnitt. Der Verriegelungszahnabschnitt 6b ist
an einer Außenumfangsfläche des
Radhauptkörpers 6a einstückig definiert,
und er erstreckt sich davon in der radial nach außen gerichteten
Richtung. Der Nabenabschnitt 6e ist an einem mittleren
Abschnitt des Radhauptkörpers 6a definiert,
und er erstreckt sich entlang einer axialen Richtung der Kupplungswelle 5 gemäß der 4 nach
oben, so dass die Kupplungswelle 5 in den Nabenabschnitt 6e eingefügt werden kann.
Der Federhalteabschnitt ist zwischen der Außenumfangsfläche des
Radhauptkörpers 6a und dem
Nabenabschnitt 6e vorgesehen. Der Federhalteabschnitt hat
einen Hauptbuchsenabschnitt 6c, dessen axiale Länge im Wesentlichen
einer axialen Länge
des Federhauptkörperabschnittes 10a entspricht,
und einen Hilfsbuchsenabschnitt 6d, dessen axiale Länge kürzer ist
als die axiale Länge
des Hauptbuchsenabschnittes 6c. Der Hilfsbuchsenabschnitt 6d ist
an einer Innendurchmesserseite des Hauptbuchsenabschnittes 6c angeordnet.
Der Hauptbuchsenabschnitt 6c ist ein zylindrisches Führungselement,
und zwar als ein nicht beschränkendes
Beispiel. Der Radhauptkörper 6a,
der Verriegelungszahnabschnitt 6b, der Hauptbuchsenabschnitt 6c und
der Hilfsbuchsenabschnitt 6d sind einstückig ausgebildet, indem ein
Kunstharz in eine Gussform eingespritzt wird.
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Wie
dies in den 4, 5 und 10 gezeigt ist, kann der Hauptbuchsenabschnitt 6c mit
einem Begrenzungswandabschnitt 6R versehen sein, der an
einem oberen spitzen Ende vorsteht. Der Begrenzungswandabschnitt 6R begrenzt
eine Drehung des Eingriffsabschnittes 10c der Kupplungsfeder 10 in
einer Federabwicklungsrichtung zusammen mit einer überflüssigen Rückwärtsdrehung
des Eingaberads 6, wodurch verhindert werden kann, dass
die Kupplungsfeder 10 aufgrund ihrer Verformung bei einer übermäßigen Vergrößerung ihres
Durchmessers die Funktion verliert. Der Begrenzungswandabschnitt 6R ist
ein Begrenzungselement, und zwar als ein nicht beschränkendes
Beispiel. Wenn zum Beispiel das Eingaberad 6 in der Rückwärtsrichtung
gedreht wird, wie dies durch einen Pfeil in der 11(a) gezeigt ist, und zwar aus einem Zustand,
der in der 11(a) gezeigt ist, bei dem sich
der DC-Motor M in keiner der in der 11(a) gezeigten
Richtung gedreht hat, dann dreht sich der Eingriffsabschnitt 10c der
Kupplungsfeder 10 infolge der Rückwärtsdrehung des Eingaberads 6.
In diesem Fall besteht die Möglichkeit, dass
der Eingriffsabschnitt 10c an seinem Außenumfangsabschnitt durch die
Eingriffsabschnitte 16Ea und 16Eb gedrückt wird,
wie dies in der 11(b) gezeigt ist. Jedoch kann
der Eingriffsabschnitt 10c vorzugsweise durch den Begrenzungswandabschnitt 6R gestoppt
werden, so dass er sich nicht weiter dreht. Daher drehen sich der
Eingriffsabschnitt 10c und der Montageabschnitt 10b einstückig mit
dem Begrenzungswandabschnitt 6R, und eine relative Positionsbeziehung
zwischen dem Eingriffsabschnitt 10c und dem Montageabschnitt 10b wird
nicht verändert.
Auch wenn sich zum Beispiel der Eingriffsabschnitt 10c in
der Rückwärtsrichtung
dreht und die Federn 16a und 16b mitschleppt, ändert sich
die relative Positionsbeziehung dazwischen nicht. Daher kann verhindert
werden, dass sich der Eingriffsabschnitt 10c in der Abwicklungsrichtung
aufgrund des Kontaktes mit den Eingriffsabschnitten 16Ea und 16Eb dreht.
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Der
Hauptbuchsenabschnitt 6c hat ein Durchdringungsloch 6H an
seinem unteren Ende, in das der Montageabschnitt 10b der
Kupplungsfeder 10 eingepasst werden kann. Der Hauptbuchsenabschnitt 6c hat
des weiteren einen Schlitz 6S als eine Führungsnut
zum Führen
des Montageabschnittes 10b in das Durchdringungsloch 6H.
Das Durchdringungsloch 6H ist ein Montageabschnitt, und
zwar als nicht beschränkendes
Beispiel. Der Schlitz 6S ist eine Führungsnut, und zwar als ein
nicht beschränkendes
Beispiel. Der Schlitz 6S ist ein schräger Schlitz, dessen Raum zu
dem Durchdringungsloch 6H von dem radial mittleren Abschnitt
des Begrenzungswandabschnittes 6R allmählich kleiner wird. Ein Flaschenhalsabschnitt
an dem untersten Abschnitt des abgeschrägten Abschnittes des Schlitzes 6S ist
so gestaltet, dass er eine Größe aufweist,
die kleiner ist als ein Außendurchmesser
eines Drahtes der Kupplungsfeder 10. Wenn die Bauteile
des Kupplungsmechanismusses 50 montiert werden, dann gelangt
der Montageabschnitt 10b daher zunächst in einen breiten Raum
an einem oberen Abschnitt des Schlitzes 6S, und der Federhauptkörperabschnitt 10a wird
entlang einer Innenfläche
des Hauptbuchsenabschnittes 6c gedrückt, wobei der Montageabschnitt 10b den
Flaschenhalsabschnitt des Schlitzes 6S überbrücken kann und in das Durchdringungsloch 6H eingepasst
werden kann. Das Querschnittsmaß des
Durchdringungslochs 6H überschreitet
im Wesentlichen den Außendurchmesser
des Drahtes der Kupplungsfeder 10. Das Eingaberad 6 besteht
aus einem flexiblen Material wie zum Beispiel ein Harz, das so verformt
werden kann, dass die Presspassung des Montageabschnittes 10b erreicht
wird. Der Presspassungszustand des Montageabschnittes 10b ist
in der 10(b) dargestellt.
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Wenn
die Kupplungsfeder 10 gemäß der vorstehenden Beschreibung
angeordnet ist, dann ist der Federhauptkörperabschnitt 10a in
einem zylindrischen Raum untergebracht, der zwischen dem Hauptbuchsenabschnitt 6c und
dem Hilfsbuchsenabschnitt 6d definiert ist. Insbesondere
wenn der Kupplungsmechanismus 50 keiner Antriebskraft ausgesetzt
ist, welche in der normalen Richtung gemäß der Darstellung in der 11(a) dreht, dann ist der Kupplungsmechanismus 50 in
einem entkoppelten Zustand. In diesem Fall wirken der Hauptbuchsenabschnitt 6c und
der Hilfsbuchsenabschnitt 6d zusammen, um die Kupplungsfeder 10 in
einer geeigneten Stellung zu halten, so dass der Federhauptkörperabschnitt 10a mit
der Druckaufnahmeumfangsfläche 18a des
angetriebenen Drehkörpers 18 nicht
in Kontakt gelangt. In diesem Fall kann der Begrenzungswandabschnitt 6R in
einem geringfügigen
Kontakt mit dem Eingriffsabschnitt 10c der Kupplungsfeder 10 sein,
oder er kann den Eingriffsabschnitt 10c in jener Richtung
drücken,
dass der Durchmesser der Kupplungsfeder 10 durch eine äußerst geringe
Druckkraft verkleinert wird.
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Wie
dies in den 4 und 5 gezeigt
ist, hat das Kragenelement 14 einen Kragenhauptkörper 142,
der einstückig
aus einem Kunstharz gegossen ist, und ein Deckelelement 14Q,
das an dem Kragenhauptkörper 142 befestigt
ist. Wie dies in der 5 gezeigt ist, hat der Kragenhauptkörper 142 einen
ersten Buchsenabschnitt 14a, einen ersten Scheibenabschnitt 14b,
einen zweiten Buchsenabschnitt 14c und einen zweiten Scheibenabschnitt 14d.
Der Hauptbuchsenabschnitt 6c des Eingaberads 6 ist
in einen zylindrischen Abschnitt des ersten Buchsenabschnittes 14a eingepasst.
Der erste Scheibenabschnitt 14b ist eine Scheibe, die sich
in einer radial nach außen gerichteten
Richtung von einem oberen Ende des ersten Buchsenabschnittes 14a erstreckt.
Der zweite Buchsenabschnitt 14c erstreckt sich in einer
nach oben gerichteten Richtung gemäß der 5 von einem
Unterkantenabschnitt des ersten Scheibenabschnittes 14b,
und er definiert die Innenumfangsfläche 14H als eine Gleitkontaktfläche. Der
zweite Scheibenabschnitt 14d ist auch eine Scheibe, die sich
in der radial nach außen
gerichteten Richtung von einem oberen Ende des zweiten Buchsenabschnittes 14c erstreckt.
Mehrere Vorsprünge 14e stehen
an einer oberen Fläche
des zweiten Scheibenabschnittes 14d aufrecht. Des weiteren
erstrecken sich drei Montageflansche 14f in der radial
nach außen gerichteten
Richtung von einem Außenumfang
des zweiten Scheibenabschnittes 14d.
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Das
Deckelelement 14Q ist ein Scheibenelement, das auch aus
einem Material wie zum Beispiel Kunstharz gegossen ist, und es hat
Durchdringungslöcher
entsprechend den jeweiligen Vorsprüngen 14e des Kragenhauptkörpers 142.
Das Deckelelement 14Q wird an die obere Fläche des
zweiten Scheibenabschnittes 14d gedrückt, während die Vorsprünge 14e in
die Durchdringungslöcher
eingepasst sind. Die Vorsprünge 14e werden
dann mit Eisen verschweißt,
so dass der Kragenhauptkörper 142 und das
Deckelelement 14Q als eine einzige Einheit integriert sind.
Eine Innenumfangskante des Deckelelementes 14Q steht geringfügig nach
innen von der Innenumfangsfläche 14H des
zweiten Buchsenabschnittes 14C vor. Der Vorsprungsabschnitt
des Deckelelementes 14Q wird mit dem ersten Scheibenabschnitt 14b und
dem zweiten Buchsenabschnitt 14c zusammen, um so einen
Aufnahmeraum 14S zu definieren, der die C-förmigen Federn 16a und 16b darin
aufnehmen kann. Das Kragenelement 14 kann als ein einziges
Bauteil vorgesehen sein, das mit dem Kragenhauptkörper 14P und
dem Deckelelement 14Q integriert ist. Alternativ kann das
Kragenelement 14 als ein einziges Bauteil vorgesehen sein,
das mit dem Kragenhauptkörper 14P und
dem Deckelelement 14Q integriert ist, wobei die Federn 16a und 16b bereits
in dem Aufnahmeraum 14S aufgenommen sind.
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Der
angetriebene Drehkörper 18 ist
mit einem Hauptkörper
mit der Druckaufnahmeumfangsfläche 18a versehen,
deren Außendurchmesser
ungefähr
die gleiche Größe wie der
Außendurchmesser des
Hilfsbuchsenabschnittes 6d aufweist, und er ist mit einem
Verzahnungsabschnitt 18b versehen, der sich von einem oberen
Ende des Hauptkörpers
aufrecht erstreckt. Ein Flanschabschnitt 18c steht geringfügig in einer
radialen nach außen
gerichteten Richtung zwischen der Druckaufnahmeumfangsfläche 18a und
dem Verzahnungsabschnitt 18b vor, so dass der Federhauptkörperabschnitt 10a der
Kupplungsfeder 10 ungefähr
auf einer Höhe
mit der Druckaufnahmeumfangsfläche 18a gehalten
werden kann. Wenn die vorstehend erwähnten Bauteile montiert werden,
dann ist die Kupplungswelle 5 an einem Halbkörper der
Rahmeneinfassung 2 des Aktuators 10 angeordnet
und so in das Eingaberad 6 eingepasst, dass die Kupplungsfeder 10 darin
angeordnet ist. Der angetriebene Drehkörper 18 wird dann
an die Kupplungswelle 5 gepasst und in den Federhauptkörperabschnitt 10a der
Kupplungsfeder 10 positioniert. Ein E-Ring 5R wird
an einem spitzen Ende der Kupplungswelle 5 so angebracht,
dass das Eingaberad 6 und der angetriebene Drehkörper 18 positioniert
werden, und es kann verhindert werden, dass er abfällt. Zweitens
wird das Kragenelement 14 mit den darin aufgenommenen Federn 16a und 16b so
angebracht, dass es eine obere Fläche des Eingaberads 6 abdeckt.
Das Kragenelement 14 wird an die Rahmeneinfassung 2 unter
Verwendung von Befestigungselementen befestigt, wie zum Beispiel
Schrauben durch Durchdringungslöchern
der Montageflansche 14f.
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Wie
dies in der 4 gezeigt ist, hat jeder C-förmige Ring 16a und 16b eine
Form, die einen ovalen Abschnitt definiert, wenn überhaupt
keine externe Kraft aufgebracht wird. Wenn jede C-förmige Feder 16a und 16b einer
externen Kraft von einer radial äußeren Seite
ausgesetzt wird, dann wird jede Feder 16a und 16b verformt,
wodurch sich die Größe des Durchmessers
verringert. Jede verformte Feder 16a und 16b ist
in dem Aufnahmeraum 14S des Kragenelementes 14 aufgenommen.
In diesem Fall erzeugt jede Feder 16a und 16b eine
Reaktionskraft in einer radial nach außen gerichteten Richtung bezüglich der
Innenumfangsfläche 14H des
Kragenelementes 14, und sie wird unabhängig an einer Position gehalten,
die einen Kreisabschnitt entlang der Innenumfangsfläche 14H definiert,
wie dies in den 2 und 6 dargestellt
ist. Die Reaktionskraft der jeweiligen Feder 16a und 16b ist
eine Vorspannkraft, und zwar als nicht beschränkendes Beispiel. Daher muss
der Kupplungsmechanismus kein Befestigungselement zum Befestigen
des Bremselementes an einer oberen Fläche des Kragenelementes 14 aufweisen,
wodurch der Kupplungsmechanismus verkleinert wird. Des weiteren
kann jede Feder 16a und 16b in einfacher Weise
händisch
in das Kragenelement 14 angeordnet werden. Die Innenumfangsfläche 14H hat
einen geraden Querschnitt, der sich ungefähr parallel zu der Kupplungswelle 5 erstreckt, und
sie hat des weiteren eine axiale Länge zum Aufnehmen der Federn 16a und 16b ungefähr parallel
zu einer Achse der Kupplungswelle 5. Die Feder 16a ist an
einer Seite angrenzend an dem ersten Scheibenabschnitt 14b aufgenommen,
und die Feder 16b ist an einer oberen Seite der Feder 16a gemäß der 5 aufgenommen.
Die Feder 16a hat eine Gesamtlänge entsprechend einem Winkel
von ungefähr 330° des Umfangs
der Innenumfangsfläche 14H,
und die Feder 16b hat eine Gesamtlänge entsprechend einem Winkel
von ungefähr
210° davon.
Jeder Eingriffsabschnitt 16Ea und 16Eb ist an
der gleichen Seite der jeweiligen Feder 16a und 16b in
deren Umfangsrichtung ausgebildet, und er ist mit ungefähr 90° gebogen,
so dass er parallel zu der Achse der Kupplungswelle 5 ist.
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Wie
dies in der 6 gezeigt ist, ist jeder Eingriffsabschnitt 16Ea und 16Eb so
positioniert, dass er durch den halbkreisförmigen Eingriffsabschnitt 10c eingefangen
ist. Wenn die Montage der Bauteile abgeschlossen, dann ist ausschließlich jeder
Eingriffsabschnitt 16Ea und 16Eb in einer Rotationsspur
des Eingriffsabschnittes 10c positioniert, so dass sie
sich zusammen mit der Drehung des Eingaberads 6 bewegen.
Auch wenn jeder Eingriffsabschnitt 16Ea und 16Eb in
dem Aufnahmeraum 14S des Kragenelementes 14 bei
unterschiedlichen Winkeln und Positionen aufgenommen ist, wird jeder
Eingriffsabschnitt 16Ea und 16Eb daher durch den
befestigten Abschnitt 10c der Kupplungsfeder 10 versetzt,
der sich als Reaktion auf eine normale Drehung des Eingaberads 6 ausschließlich in
einem angemessenen Winkel drehen kann, nachdem das Kragenelement 14 so
angeordnet wurde, dass die obere Fläche des Eingaberads 6 abgedeckt
wird. In jedem Fall wird jeder Eingriffsabschnitt 16Ea und 16Eb in
einen normalen Anfangszustand versetzt, bei dem jeder Eingriffsabschnitt 16Ea und 16Eb an
einer ungefähr
identischen Position zentriert ist, um so für die normale Drehung des Eingaberads 6 bereit
zu sein.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, haben die Federn 16a und 16b jeweils
unterschiedliche Gesamtlängen.
Daher übt
jede Feder 16a und 16b eine maximale Vorspannkraft
an einem unterschiedlichen Abschnitt der Innenumfangsfläche 14H aus,
die tatsächlich
eine Gleitkontaktfläche
zwischen dem Kragenelement 14 und der jeweiligen Feder 16a und 16b ist.
Die Richtung der auf die Innenumfangsfläche 14H aufgebrachten
Last streut sich in ihrer Umfangsrichtung, wodurch eine konstante
Bremskraft erzeugt wird, die gleichmäßig aufgebracht wird. In diesem Fall
können
jede Feder 16a und 16b stets in einer stabilen
Stellung gehalten werden. Auch wenn zum Beispiel irgendeine Schwankung
der hergestellten C-förmigen
Federn hinsichtlich einer Vorspannkraft der jeweiligen Feder vorhanden
ist, oder wenn eine schwankende Streuung der Vorspannkraft in der
Umfangsrichtung der Feder vorhanden ist, so kann jede Vorspannkraft,
die durch die jeweilige Feder erzeugt wird, auf das Kragenelement 14 im
Wesentlichen gleichzeitig aufgebracht werden. Des weiteren kann jede
Vorspannkraft als ein Durchschnitt verteilt werden, und sie kann
auf ein vorbestimmtes Vorspannkraftniveau eingestellt werden, welches
erforderlich ist. Alternativ ist eine Vorspannkraftverteilungsabbildung
vorhanden, bei der die Daten entlang der Umfangsrichtung der Feder
leicht geändert
werden. Daher wird gemäß dem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung ein derartiger sanfter Schaltbetrieb durchgeführt, und
der Kupplungsmechanismus kann eine lange Haltbarkeit aufweisen.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, können jede Feder 16a und 16b als
ein Bremselement bezeichnet werden, und zwar als ein nicht beschränkendes
Beispiel, die in dem Kragenelement 14 drehbar aufgenommen
sind, wobei die Vorspannkraft erzeugt wird, die eine Komponente
enthält,
das in der radialen Richtung bezüglich
der Gleitkontaktfläche des
Kragenelementes 14 aufgebracht wird.
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Wie
dies vorstehend beschrieben ist, ist jede Feder 16a und 16b mit
einem Eingriffsabschnitt 16Ea beziehungsweise 16Eb versehen.
Wie dies in der 7 gezeigt ist, wird auf die
Federn 16a und 16b eine Kraft aufgebracht, so
dass sie von der Innenumfangsfläche 14H durch
den Eingriffsabschnitt 10c der Kupplungsfeder 10 weggedrückt werden,
wenn sich das Eingaberad 6 in der normalen Richtung dreht. Daher
kann jede Feder 16a und 16b eine noch stabilere
Bremskraft in dem Anfangszustand erzeugen, bei dem verhindert wird,
dass sich der Eingriffsabschnitt 10c der Kupplungsfeder 10 durch
die ortsfesten Federn 16a und 16b dreht, oder
sie können
eine noch stabilere Bremskraft erzeugen, wenn die relative Drehung
zu dem zweiten Buchsenabschnitt 14c durch den Eingriffsabschnitt 10c beginnt,
der schließlich
durch das Eingaberad 6 drehend mitgeschleppt wird. Wenn
die Federn 16a und 16b in dem Anfangszustand sind,
dann wurde der Kupplungsmechanismus 50 noch nicht verbunden.
Währenddessen
hat die Verbindung des Kupplungsmechanismus 50 gerade begonnen,
wenn jede Feder 16a und 16b die Drehung startet.
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Als
Nächstes
wird ein Betrieb des Aktuators 100 zum Entkoppeln der Verriegelung
zum Beispiel bei der Fahrzeugtür
beschrieben.
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Wenn
sich der DC-Motor M in der normalen Richtung als Reaktion auf eine
Funkwelle dreht, die zum Beispiel von einem schlüssellosen Schalter ausgesendet
wird, während
die Fahrzeugtür
verriegelt wurde, dann wird das Eingaberad 6 in der normalen Richtung
zusammen mit dem Montageabschnitt 10b der Kupplungsfeder 10 über die
Schnecke 4 gedreht. Der Eingriffsabschnitt 10c der
Kupplungsfeder 10 kann zusammen mit der normalen Drehung
des Eingaberads 6 fast mitgeschleppt werden. Jedoch ist
der Eingriffsabschnitt 10c mit dem jeweiligen Eingriffsabschnitt 16Ea beziehungsweise 16Eb unmittelbar
im Eingriff, an denen die Drehbetätigungseinrichtung 12 wirkt.
Und zwar überschreitet
die Bremskraft durch jede Feder 16a und 16b, die
auf das Kragenelement 14 aufgebracht wird, zunächst eine
Kraft zum Aufrechterhalten der Form der Kupplungsfeder 10 – das heißt eine
Kraft zum Aufrechterhalten des Eingriffsabschnittes 10c an
einer vorbestimmten Position, wobei die Federn 16a und 16b ortsfest
bleiben. Dementsprechend wird der Montageabschnitt 10b der
Kupplungsfeder 10 in jene Richtung gedreht, die durch einen
Pfeil in der 7 angegeben ist, und er wird
von dem Entkoppelungsabschnitt 10c allmählich weggedrückt. Der
Durchmesser des Federhauptkörperabschnittes 10a der
Kupplungsfeder 10 verringert sich in Abhängigkeit
von dem Wegdrücken
des Montageabschnittes 10b von dem Eingriffsabschnitt 10c, wobei
die Druckaufnahmeumfangsfläche 18a des angetriebenen
Drehkörpers 18 durch
den Federhauptkörperabschnitt 10a fixiert
und gehalten wird. Wenn die Druckaufnahmeumfangsfläche 18a durch den
Federhauptkörperabschnitt 10a nahezu
vollständig
fixiert ist, dreht sich die Kupplungsfeder 10 einstückig mit
dem angetriebenen Drehkörper 18 über eine starke
Reibungskraft. An diesem Punkt kann der Durchmesser der Kupplungsfeder 10 nicht
mehr reduziert werden, so dass jede Feder 16a und 16b eine Drehung
durch eine Traktionskraft des Eingriffsabschnittes 10c entgegen
dem Reibungswiderstand bezüglich
des Kragenelementes 14 startet. Des weiteren können der
angetriebene Drehkörper 18,
das Zwischenzahnrad 20 und der Abgabedrehkörper 20 ebenfalls
drehend angetrieben werden. Der Betätigungshebel 30, der
an dem einen Ende des Abgabedrehkörpers 22 gestützt ist,
wird in jener Richtung schwenkbar betätigt, die durch einen Pfeil
in der 1 angegeben ist. Wie dies vorstehend beschrieben
ist, wird die Fahrzeugverriegelung über das Seil 60 entkoppelt,
das mit dem Betätigungshebel 30 verbunden
ist – das
heißt
der Hebel 30 wird zu einer Position bewegt, die durch eine
gepunktete Linie in der 1 dargestellt ist. Wie dies
vorstehend beschrieben ist, können
der Eingriffsabschnitt 10c der Kupplungsfeder 10 und
jeder Eingriffsabschnitt 16Ea und 16Eb durch einen
einfachen Herstellungsprozess hergestellt werden. Der Eingriffsabschnitt 10c kann mit
jedem Eingriffsabschnitt 16Ea und 16Eb je nach Bedarf
in Eingriff gelangen.
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Wie
dies in der 8 gezeigt ist, wurde eine Größendifferenz
zwischen dem Innendurchmesser des Federhauptkörperabschnittes 10a und
dem Außendurchmesser
der Druckaufnahmeumfangsfläche 18a sowie
der Länge
des Federhauptkörperabschnitts 10a so
gestaltet, dass die Druckaufnahmeumfangsfläche 18a durch den
Federhauptkörperabschnitt 10a nur
dann fixiert wird, wenn sich der Eingriffsabschnitt 10c der
Kupplungsfeder 10 in einem Winkel dreht, der ausreichend
kleiner als der Winkel von 360° in
einer Umfangsrichtung der Kupplungswelle 5 ist, und zwar
zusammen mit der normalen Drehung des Eingaberads 6. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung dreht sich der Eingriffsabschnitt 10c ungefähr um 270°. Daher kann
der Eingriffsabschnitt 10c gedreht werden, ohne dass der
Begrenzungswandabschnitt 6R behindert wird.
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Wenn
der Verriegelungsmechanismus dann vollständig entkoppelt ist, wird die
Drehung des DC-Motors M auf der Grundlage des von einem Sensor abgegebenen
Signals beendet, der die vollständige
Entkoppelung erfasst. In diesem Fall wird die elektrische Stromzufuhr
in den DC-Motor M ebenfalls beendet. Der Montageabschnitt 10b der
Kupplungsfeder 10 dreht unmittelbar das Eingaberad 6 und
die Schnecke 4 in der Rückwärtsrichtung
zusammen mit dem DC-Motor M auf der Grundlage der Wiederherstellungskraft
der Kupplungsfeder 10 zum Zurückkehren in den ursprünglichen
Zustand, bei dem keine externe Kraft auf ihr aufgebracht wird. Die
wiederhergestellte Kupplungsfeder 10 entfernt sich von
der Druckaufnahmeumfangsfläche 18a des
angetriebenen Drehkörpers 18,
wobei der Kupplungsmechanismus 50 in den Anfangszustand
zurückkehrt,
bei dem das Eingaberad 6 für die nächste normale Drehung bereit
ist. Währenddessen
werden der angetriebene Drehkörper 18,
das Zwischenzahnrad 20 und der Abgabedrehkörper 22 relativ
zu dem Eingaberad 6 freigedreht. Daher kehrt der Betätigungshebel 30 zu
einem Anfangszustand zurück – das heißt ein Zustand, der
durch eine durchgezogene Linie in der 1 dargestellt
ist, und zwar durch die Vorspannkraft der Torsionsfeder, die in
dem Türverriegelungsmechanismus
angeordnet ist.
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Gemäß einem
abgewandelten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung können
die Eingriffsabschnitte 16Ea beziehungsweise 16Eb an
den Endabschnitten an den linken Seiten der Federn 16a beziehungsweise 16b gemäß der 4 vorgesehen sein.
In diesem Fall können
die Federn 16a und 16b zu der Innenumfangsfläche 14H des
Kragenelementes 14 durch den Eingriffsabschnitt 10c der
Kupplungsfeder 10 gedrückt
werden. Daher kann selbst eine Feder mit einer geringen Reaktionskraft
eine ausreichende Bremskraft erzeugen. Das Bremselement kann ausschließlich eine
einzelne Feder wie zum Beispiel die C-förmige Feder 16a und 16b sein, oder
es kann aus mehreren Federn wie zum Beispiel drei C-förmige Federn
oder mehr bestehen.
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Gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung kann eine Verbindungseinrichtung zum Begrenzen
einer Relativbewegung zwischen den vielen C-förmigen Federn in der Umfangsrichtung
des Kragenelementes 14 angeordnet werden. Wie dies in der 12 gezeigt
ist, kann die Verbindungseinrichtung durch ein Bauelement 38 dargestellt
werden, das den jeweiligen Endabschnitt der C-förmigen Federn 36a und 36b verbindet.
Das Bauelement 38 kann ein metallisches Band sein. Auch
wenn jede Feder 36a und 36b eine gleiche Länge in der
Umfangsrichtung aufweist, so ist jede Feder 36a und 36b mit
einer Phasendifferenz bei einem Winkel von ungefähr 30° durch das Bauelement 38 angeordnet.
Daher kann eine Reaktionskraft an verteilten Abschnitten aufgebracht
werden, die durch vier Pfeile in der 12 angegeben
sind. In diesem Fall kann ausschließlich die Feder 36a mit
einem Eingriffsabschnitt 36E versehen sein, um mit dem
Eingriffsabschnitt 10c der Kupplungsfeder 10 in
Eingriff zu gelangen. Die C-förmige
Feder 36a wird einer Kraft ausgesetzt, so dass sie von
der Innenumfangsfläche 14H des
Kragenelementes 14 durch den Eingriffsabschnitt 10c weggedrückt wird,
wenn das Eingaberad 6 in der normalen Richtung gedreht
wird. Währenddessen
wird auf die andere Feder 36b eine Kraft aufgebracht, damit
sie an der Innenumfangsfläche 14H anstößt.
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Gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung kann das Bremselement zwei C-förmige Federn 46a und 46b sowie
ein Bauelement 48 aufweisen, das die beiden Federn 46a und 46b verbindet,
wie dies in der 13 dargestellt ist. Das Bauelement 48 kann
ein metallisches Band sein. Wenn das Eingaberad 6 in der
normalen Richtung gedreht wird, dann wird eine Kraft auf die beiden C-förmigen Federn 46a und 46b aufgebracht,
so dass sie von der Innenumfangsfläche 14H durch den Eingriffsabschnitt 10c der
Kupplungsfeder 10 weggedrückt werden.
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Gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung kann die Vorspannkraft des Bremselementes,
die auf die Gleitkontaktfläche des
Kragenelementes aufgebracht wird, nicht nur die Komponente in der
radialen Richtung sondern auch eine Komponente in der axialen Richtung
aufweisen. Wie dies in der 14 dargestellt
ist, ist zum Beispiel eine Innenumfangsfläche 74H eines Kragenelementes 74 mit
zwei konischen Flächen 74p und 74q versehen,
die in entgegengesetzten Richtungen bezüglich der Achse der Kupplungswelle 5 geneigt
sind. Zwei C-förmige
Federn 46a und 46b sind darin angeordnet, wobei
eine Vorspannkraft die Komponente in der radial nach außen gerichteten
Richtung und gleichzeitig eine Komponente in der axialen Richtung aufweist.
Die C-förmige
Feder 46a bringt nicht nur die Komponente in der radial
nach außen
gerichteten Richtung sondern auch eine Komponente in der nach unten
gerichteten Richtung entlang der Achse auf. Die C-förmige Feder 46b bringt
nicht nur die Komponente in der radial nach außen gerichteten Richtung sondern
auch die Komponente in einer nach oben gerichteten Richtung entlang
der Achse auf.
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Gemäß diesem
Aufbau kann verhindert werden, dass die Federn 46a und 46b von
der konischen Fläche 74q vorstehen
oder von dieser abfallen. Daher muss das Deckelelement 14Q nicht
notwendigerweise vorgesehen werden. Die Bremskraft von jeder Feder 46a und 46b sowie
die Gesamtbremskraft der Federn kann frei gestaltet werden, und
zwar nicht nur durch Ändern
der Vorspannkraft von jeder Feder 46a und 46b,
sondern auch durch individuelles Gestalten des Neigungswinkels der
jeweiligen Fläche 74p und 74q der
Innenumfangsfläche 74H.
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Gemäß den vorstehend
beschriebenen Ausführungsbeispielen
hat das Bremselement die C-förmige
Struktur. Alternativ können
Enden von dem Bremselement voneinander entfernt sein, während das
Bremselement keiner externen Kraft außerhalb des Aufnahmeraums 14S ausgesetzt
ist. Ist das Bremselement einmal in dem Ausnahmeraum 14S aufgenommen,
dann hat das Bremselement eine O-förmige Struktur
mit beiden überlappenden
Enden. Wenn diese Form des Bremselementes in dem Aufnahmeraum 14S eingreifend
aufgenommen ist, dann wird das eine Ende zu einer Bodenfläche des
Deckelelementes 14Q durch die Vorspannkraft der Feder in einer
Richtung entlang einer Achse gedrückt, die im rechten Winkel
eine Fläche
einschließlich
einer Ringform der Feder durchdringt. Ihr anderes Ende wird zu einer
Bodenfläche
des ersten Scheibenabschnittes 14b gedrückt. Daher kann die Feder in
der axialen Richtung stabilisiert werden. Des weiteren kann die Feder
gedreht werden und eine Vorspannkraft erzeugen, in der eine Komponente
in einer Gleitrichtung relativ zu der Gleitkontaktfläche des
Kragenelementes enthalten ist.
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Des
weiteren kann eine Außenumfangsfläche an dem
Kragenelement vorgesehen sein, das an dem Hauptkörpers des Aktuators fixiert
ist. In diesem Fall ist die C-förmige
Feder, die eine Form aufweist, welche teilweise das Oval definiert,
wenn keine externe Kraft aufgebracht wird, so aufgenommen, dass
sie eine Vorspannkraft in der radial nach außen gerichteten Richtung relativ
zu der Außenumfangsfläche erzeugt.
Dementsprechend kann das Bremselement verhindern, dass der Eingriffsabschnitt 10c zusammen
mit der normalen Drehung des Eingaberads 6 mitgeschleppt
wird.
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Die
Prinzipien, die bevorzugten Ausführungsbeispiele
und die Arbeitsweise der vorliegenden Erfindung wurde in dieser
Beschreibung beschrieben. Jedoch ist die zu schützende Erfindung nicht durch
die offenbarten bestimmten Ausführungsbeispiele
beschränkt.
Des weiteren dienen die hierbei beschriebenen Ausführungsbeispiele
vielmehr der Darstellung als der Beschränkung. Änderungen und Abwandlungen
können
durch Dritte geschaffen werden, und Äquivalente können verwendet
werden, ohne dass der Umfang der vorliegenden Erfindung verlassen
wird. Dementsprechend wird ausdrücklich betont,
dass alle derartigen Änderungen,
Abwandlungen und Äquivalente
innerhalb des Umfangs der vorliegenden Erfindung fallen, der in
den beigefügten Ansprüchen definiert
ist.
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Ein
Kupplungsmechanismus hat eine Einrichtung zum Drehen eines zweiten
Drehelementes einstückig
mit einem ersten Drehelement, wobei die Einrichtung zum Drehen ein
Kragenelement aufweist, das nahe dem zweiten Ende der Betätigungsfeder
angebracht ist, und zumindest ein Bremselement ist drehbar angeordnet,
wobei eine Vorspannkraft erzeugt wird, die eine Komponente in einer
radialen Richtung bezüglich
einer in Umfangsrichtung gleitbaren Kontaktfläche des Kragenelementes enthält. Das
Bremselement hat einen Eingriffsabschnitt, der so aufgebaut ist,
dass er mit der zweiten Kante der Betätigungsfeder in Eingriff gelangt.