(57)【要約】  自動車の空気吸入口の遮断要素を調節するための調節デバイスであって、遮断要素は、空気吸入口が略開放された開位置と、空気吸入口が略閉鎖された閉位置と、の間で調節可能であり、開位置と閉位置との間で遮断要素を調節するための駆動ユニットを具備し、事故の状態にある場合において、空気吸入口を事前に決定された位置に調節するために配置されたフェイルセーフ機構をさらに具備し、調節デバイスは、所定の状態においてフェイルセーフ機構の動作をブロックするためのブロック機構をさらに具備し、そのような所定の状態において、遮断要素は、フェイルセーフ機構を起動することなく事前に決定された位置に調節可能である調節デバイス。
2016515967.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
自動車の空気吸入口の遮断要素を調節するための調節デバイスであって、
前記遮断要素は、空気吸入口が略開放された開位置と、前記空気吸入口が略閉鎖された閉位置と、の間で調節可能であり、前記開位置と前記閉位置との間で前記遮断要素を調節するための駆動ユニットを具備し、事故の状態にある場合において、前記空気吸入口を事前に決定された位置に調節するために配置されたフェイルセーフ機構をさらに具備し、
前記調節デバイスは、所定の状態において前記フェイルセーフ機構の動作をブロックするためのブロック機構をさらに具備し、
そのような所定の状態において、前記遮断要素は、前記フェイルセーフ機構を起動することなく事前に決定された位置に調節可能であることを特徴とする調節デバイス。
【請求項２】
前記ブロック機構は、所定の入力信号によって起動可能であることを特徴とする請求項１に記載の調節デバイス。
【請求項３】
前記ブロック機構は、前記フェイルセーフ機構が解放された第１位置と、前記フェイルセーフ機構の動作がブロックされた第２位置と、の間で調節可能なブロック要素を具備していることを特徴とする請求項１または２に記載の調節デバイス。
【請求項４】
前記ブロック要素は、前記駆動ユニットの一部として設けられていることを特徴とする請求項３に記載の調節デバイス。
【請求項５】
前記ブロック要素は、前記フェイルセーフ機構の少なくとも一部、および／またはドライブトレインの少なくとも一部を固定するために設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の調節デバイス。
【請求項６】
前記ブロック要素は、前記フェイルセーフ機構のレバーアームをブロックするために設けられていることを特徴とする請求項５に記載の調節デバイス。
【請求項７】
フェイルセーフ機構の動作をブロックするための方法であって、
請求項１〜６のいずれか一項に記載のブロック機構が設けられた調節デバイスを設けるステップと、
ブロック状態を告げる所定の入力信号を供給するステップと、を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の調節デバイスが設けられた自動車。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の空気吸入口の遮断要素を調節するための調節デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
そのような調節デバイスは公知である。例えば、特許文献１または特許文献２は、調節デバイスを記載している。遮断要素は、空気吸入口が略開放された開位置と、空気吸入口が略閉鎖された閉位置と、の間、および／または開位置と閉位置との間の不規則な位置において、通常は調節可能である。この目的のために、調節デバイスには、遮断要素を調節するための駆動ユニットが設けられている。遮断要素は、例えば直立もしくは横になった軸の周りに回転可能なストリップとすることが可能であり、または例えばロールカーテンであってもよく、または例えば花形状のストリップ等であってもよい。遮断要素のための多くの変形が可能である。
【０００３】
事故が発生した場合に、空気吸入口の遮断要素を事前に決定された位置に調節する調節フェイルセーフ機構を備えたデバイスを設計することも公知である。例えば、事故は調節デバイスの駆動ユニットの故障、および／または例えばモータ室内の火災の場合、もしくは周囲空気の砂もしくは埃の喉の増大の場合に、空気吸入口を素早く開放もしくは閉鎖することが望ましい、自動車の内部もしくは外側の環境であり得る。フェイルセーフ機構が干渉し得る事故は、動力逸失の場合である。事故が発生した場合、フェイルセーフ機構は作動し、遮断要素は事前に決定された位置へと調節される。例えば、空気吸入口が閉鎖され、結果として動力を逸失した場合、調節デバイスはもはや空気吸入口を開放することが不可能であり、このことは、結果としてモータ室内の温度の上昇により、エンジンを損傷することになる。そのような事故においては、フェイルセーフ機構は、例えば事前に決定された開位置へと遮断要素を駆動するように作動させることが可能である。
【０００４】
しかしながら、フェイルセーフ機構の欠点は、例えば自動車を駐車する際にフェイルセーフ機構が作動し、遮断要素が事前に決定された位置に作動されることである。このことは、自動車を駐車する際に、調節装置への電流の供給が遮断されるためである。電流供給の阻害は、通常は事故状態として認識される。どの位置が事前に決定された位置であるか、すなわち開位置または閉位置もしくは中間位置であるかに依存して、このことは極めて望ましくないこととなり、および／またはこのことは望まないエンジンの冷却運転を導き得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１２／０６７５０２号パンフレット
【特許文献２】国際公開第２０１３／０１２３３７号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、少なくとも前述の欠点に対抗し、一方でフェイルセーフ機構の利点を保った調節装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的のために、本発明の態様は、自動車の空気吸入口の遮断要素を調節するための調節デバイスであって、遮断要素は、空気吸入口が略開放された開位置と、空気吸入口が略閉鎖された閉位置と、の間で調節可能であり、少なくとも開位置と閉位置との間で遮断要素を調節するための駆動ユニットを具備し、事故の状態にある場合において、空気吸入口を事前に決定された位置に調節するために配置されたフェイルセーフ機構をさらに具備し、調節デバイスは、所定の状態においてフェイルセーフ機構の動作をブロックするためのブロック機構をさらに具備し、そのような所定の状態において、遮断要素の少なくとも一部は、フェイルセーフ機構を起動することなく事前に決定された位置に調節可能である調節デバイスを提供している。
【０００８】
所定の状態においてフェイルセーフ機構の動作をブロックするブロック機構を設けることによって、フェイルセーフ機構は事故の状態において作動することが可能になり、一方で事故の状態でない所定の状態においては、フェイルセーフ機構の動作はブロックされ、そのときフェイルセーフ機構は、一時的に作動不可の状態となる。
【０００９】
フェイルセーフ機構が一時的に作動不可の状態である場合、遮断要素の少なくとも一部は、所定の位置に調節されることが可能である。例えば、遮断要素の上部および／または下部ならびに／もしくは中央部が調節され得るか、または遮断要素の左部および／または右部が調節され得る。また、例えば２つ以上のセットの遮断要素が設けられてもよく、一方で例えば少なくとも１つのセットは、フェイルセーフ機構が一時的に作動不可の状態になった場合に、まだ調節可能である。
【００１０】
例えば、自動車を駐車する際に、自動車のエンジンは、スイッチオフされ、調節デバイスへの電流供給が阻害される。したがってこの駐車の状態は、動力は逸失動力の事故状態に類似した特徴を示しており、その状態において、フェイルセーフ機構は作動するようになる。ブロック機構を設けることによって、フェイルセーフ機構はそのような駐車状態においてブロックされ、遮断要素は、駆動ユニットの補助とともにおよび／またはエネルギ貯蔵要素の補助とともに、制御された法則において事前に決定された位置に作動されることが可能である。駐車状態の場合において、事前に決定された位置は、閉位置または開位置もしくは中間位置とすることが可能である。また、事前に決定された位置は、遮断要素の異なった部分に関して異なってもよく、および／または遮断要素の異なったセットに関して異なってもよい。
【００１１】
有利には、エネルギは、一時的に作動不可とされた状態の間に、フェイルセーフ機構内に残留することが可能である。例えば、フェイルセーフ機構がエネルギ貯蔵要素を具備していた場合、フェイルセーフ機構はブロック機構を介して一時的に作動不可の状態とされ、一方でエネルギ貯蔵要素内のエネルギは、少なくとも部分的に温存される。このようにして、フェイルセーフ機構のエネルギは、一時的に作動不可の状態が実行されていない場合に、再度直接得られる。例えば、フェイルセーフ機構には、エネルギ貯蔵要素とともにはアームが設けられ得る。そのとき、ブロック機構は、アームの動作を一時的にブロックすることによって、フェイルセーフ機構を一時的に作動不可動状態とすることが可能である。エネルギ貯蔵要素内のエネルギは、仮想的におよび／または実質的に手を付けられることが無いままである。例えば再度アームをブロック解除することによって、一時的な作動不可状態が実行されない場合、エネルギ貯蔵要素からのエネルギは、フェイルセーフ機能のために再度直接得られる。別の実施形態においては、例えばエネルギ貯蔵要素が設けられたフェイルセーフ機構は、例えばエネルギがエネルギ貯蔵要素から放出される反作用によって、一時的に作動不可状態となってもよい。このことは、電気的にまたは機械的に実行され得る。そのとき、エネルギはエネルギ貯蔵要素内において入手可能なままであるが、ブロック機構はそのときエネルギが放出されることを一時的に防止しており、したがって、フェイルセーフ機構の動作が一時的にブロックされている。逆に、ブロックが実行されていない場合、フェイルセーフ機能は再度直接得られる。
【００１２】
代替的な実施形態においては、フェイルセーフ機構が一時的に動作不可の状態において、エネルギはエネルギ貯蔵要素から放出されることが可能である。フェイルセーフ機構の動作不可状態が、その後に実行されない場合、フェイルセーフ機構にエネルギ貯蔵要素が設けられている場合、フェイルセーフ機構の機能的動作が得られる前に、エネルギ貯蔵要素内に第１エネルギが貯蔵される必要がある。
【００１３】
事故の状態でない別の所定の状態は、例えば起動、停止状態であり、例えば信号機の前で待つ場合に、自動車に発生し得る。そのような起動、停止状態において、電流供給は例えば自動車の幾つかの機能に制限され、一方で調節装置への電流供給は阻害され得る。
【００１４】
本発明の態様によれば、ブロック機構は、所定の入力信号によって起動可能である。調節デバイスに所定の入力信号を提供することによって、あらかじめブロック状態が生じ且つそれにしたがってブロック機構が起動された場合、それは明確である。所定の入力信号を提供することによって、フェイルセーフ機構の動作が未然に阻止され得る。
【００１５】
要するに、調節デバイスの起動を生じさせ得る、少なくとも３つの可能な状態が存在している。これらは動作状態、事故状態、およびブロック状態である。動作状態は調節デバイスの通常の動作状態であり、この状態において、駆動ユニットは作動入力信号受けて反応した、開位置と、閉位置と、その間の不規則な位置と、の間で遮断要素を調節することが可能である。動作入力信号は、通常は自動車の車内ネットワークを介して、調節デバイスに送達される。このことは、例えばＬＩＮシステムを介して実行されることが可能である。
【００１６】
事故状態またはフェイルセーフ状態は、事故が発生し、したがってフェイルセーフ機構が作動している状態である。事故状態は、入力信号によって告知されてもされなくてもよい。例えば、事故入力信号は、モータ室内および／または空気吸入口内の温度が高すぎることを検出した場合、同様に火事の場合に生じるが、動力損失の可能性の場合、入力信号は生じない。
【００１７】
ブロック状態は、例えば動力の阻害のような事故状態の特徴を示した状態であるが、フェイルセーフ機構は作動しない。ブロック状態は、好適に所定に入力信号を通じて、例えばＬＩＮのような車載ネットワークを好適に介して告知され、その信号は調節デバイスに送達される。我々がこれ以降ブロック信号としても参照する、そのような所定の入力信号を介して、ブロック機構は起動され、フェイルセーフ機構の動作を一時的に非活性化する。
【００１８】
好適な実施形態においては、所定の入力信号は、ブロック状態が生じる前に調節デバイスに送達される。したがって、調節デバイスはブロック状態が生じようとしていることを事前に知らされる。ブロック信号とブロック状態との間の時間差により、時間差の間に動力がまだ提供されることが可能な駆動ユニットの補助を伴って、調節デバイスを事前に決定されたブロック位置に調節する十分な時間を取ることが可能である。例えば、駐車状態にある場合、自動車の駆動モータを停止する際に、自動車の車載ネットワークの回路には、電力供給が遮断される前に特定の時間だけ電力が供給される。それに加えて、車載ネットワークは、電圧が供給され続ける別の回路を具備することが可能である。本発明による調節デバイスは、自動車の駆動モータがスイッチオフされた後に、最終的に電力供給が遮断される回路と接続されている。入力信号の伝達と、実際のブロック状態と、の間の時間差を利用して、電力供給が入手可能な好ましい方式が使用されることが可能である。それとは異なり、例えばブロック信号がブロック状態の発生と同時に伝達された場合、例えばバッテリまたはコンデンサのようなエネルギ貯蔵要素は、例えば調節デバイスを所定のブロック位置に作動させるために使用されることが可能である。そのようなエネルギ貯蔵要素は、駆動ユニット近傍および／または遮断要素近傍ならびに／もしくは自動車の他の場所に配置され得る。エネルギ貯蔵要素は、遮断要素および／もしくは駆動ユニットと直接連結されてもよく、ならびに／または中間機構と係合されてもよい。多くの変形が可能である。
【００１９】
動作状態において、遮断要素は閉位置であってもよい。ブロック状態において、そのとき遮断要素は閉位置のままであってもよく、ブロック機構はフェイルセーフ機構の動作をブロックする。動作状態の場合、遮断要素は開位置または中間位置にあり、そのとき遮断要素は事前に決定されたブロック位置に調節されることが可能であり、その位置は例えばブロック信号を受信した際の閉位置に対応している。ブロック機構は、そのときフェイルセーフ機構の動作をブロックすることが可能である。
【００２０】
有利には、ブロック機構は、フェイルセーフ機構が解放された第１位置と、フェイルセーフ機構がブロックされた第２位置と、の間で調節可能なブロック要素を具備している。ブロック要素が調節可能であることによれば、フェイルセーフ機構は、入力信号に依存してブロックされてもされなくてもよい。
【００２１】
有利には、ブロック要素はフェイルセーフ機構の少なくとも一部を固定するために、および／またはドライブトレインの少なくとも一部を固定するために設けられている。フェイルセーフ機構は、例えば特許文献１に開示されたように、例えばエネルギ貯蔵要素としての付勢バネを具備し、そのバネはアームを通じて起動要素によって保持されて付勢されるように設計され得る。バネは、一側において調節デバイスのハウジングと接続され、他側において駆動ユニットの駆動ホイールと接続されている。事故の場合、起動要素はアームを起動し、これによってアームを回転させる。アームの回転を通じて、エネルギ貯蔵要素内のエネルギは解放され、例えばエネルギ貯蔵要素としてのバネが解放される。エネルギ貯蔵要素のエネルギが解放されることにより、例えば駆動ユニットの駆動ホイールは移動されて、遮断要素を事前に決定された事故位置に移動させる。
【００２２】
ブロック要素は、例えば所定のブロック状態においてフェイルセーフ機構のアームをブロックするように、ここでは設計されることが可能である。そのとき、アームは例えば固定され、起動要素が起動したとしても移動することが不可能である。フェイルセーフ機構は、そのとき少なくとも一時的にブロックされている。
【００２３】
しかしながら、ブロック要素は、駆動ユニットの部品、特にドライブトレインの部品、例えば駆動ホイールが、所定のブロック状態において固定されるように設計されてもよい。例えば、ブロック要素は、所定のブロック入力信号を受信した後で、例えば駆動ホイール内のピン／溝接続を介して、制御された規則において駆動ホイールをまださらにブロック位置にガイドすることが可能である。
【００２４】
本発明はさらに、フェイルセーフ機構をブロックするための方法に関する。
【００２５】
本発明はさらに、ブロック機構を備えた調節デバイスが設けられた自動車の空気吸入口、およびブロック機構を備えた調節デバイスを有する空気吸入口が設けられた自動車に関する。
【００２６】
さらに有利な実施形態は、従属請求項に説明されている。
【００２７】
本発明は、図示された例示的な実施形態に基づいてさらに説明される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】フェイルセーフ機構が設けられた調節デバイスを概略的に示した斜視図である。
【図１ａ】図１の調節デバイスに使用されたドライブトレインの断面を概略的に示した図である。
【図２】本発明によるブロック機構の第１実施形態を概略的に示した斜視図である。
【図３】図２のブロック機構を概略的に示した分解斜視図である。
【図４】解放位置にある、図３のブロック機構の断面を示した図である。
【図５】ブロック位置にある、図３のブロック機構の断面を示した図である。
【図６】本発明によるブロック機構の第２実施形態を概略的に示した斜視図である。
【図７】図６のブロック機構を概略的に示した斜視図である。
【図８ａ】ブロック爪が位置ａにある場合の、図６のブロック機構を概略的に示した平面図である。
【図８ｂ】ブロック爪が位置ｂにある場合の、図６のブロック機構を概略的に示した平面図である。
【図８ｃ】ブロック爪が位置ｃにある場合の、図６のブロック機構を概略的に示した平面図である。
【図９ａ】ピンが位置ａにある場合の、図６のブロック機構を概略的に示した平面図である。
【図９ｂ】ピンが位置ｂにある場合の、図６のブロック機構を概略的に示した平面図である。
【図９ｃ】ピンが位置ｃにある場合の、図６のブロック機構を概略的に示した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
図は、単に本発明の例示的な実施形態の概略的な描写によって示されたものであり、形はどうであっても、限定されるべきではないことが理解される。図において、同様のまたは対応した部品は、類似の又は対応した参照符号によって示されている。
【００３０】
図１は、調節デバイス１の概略的な斜視図を示している。調節デバイス１は、通常はハウジング２内に設けられている。ハウジング２は２つのシェル部を具備し、図１においては、１つのシェル部は、調節デバイス１の内部の視点を得るために省略されている。
【００３１】
調節デバイス１は、自動車の空気吸入口の遮断要素の調節のために設けられている。これらは、例えばモータ室への例えば自動車のバンパの上および／または下の空気吸入口への空気の供給の遮断のための遮断要素であってもよい。遮断要素は、例えば空調ユニットへの空気の供給に適し得る。遮断要素は、例えば直立のもしくは横になった軸の周りに回転可能なストリップとすることが可能であり、もしくは花形状のストリップパターンとすることが可能であり、または例えばロールカーテンとすることが可能である。多くの変形が可能である。
【００３２】
調節デバイス１には、コネクタ３を介して電力および／または入力信号が提供される。入力信号は、例えば車載ネットワークを介して、例えばＬＩＮを介して、例えば別の調節デバイスを介して、調節デバイス１に供給されることが可能である。さらに、調節デバイス１には、遮断要素を駆動するために配置された出力シャフトが設けられている。
【００３３】
調節デバイス１は、駆動ユニット５をさらに具備している。駆動ユニット５は、モータ６およびドライブトレイン８を具備している。ドライブトレイン８は、モータ６によって駆動されている。ドライブトレイン８は中間ギア７を具備し、この例示的な実施形態においては、複合遊星ギアシステム９である。
【００３４】
駆動ユニット５およびドライブトレイン８は、本願の記載においてはさらに詳しく述べられていない。
【００３５】
モータ６は、例えばコネクタ３を介して電力および／または入力信号が提供され得る電気アクチュエータとすることが可能である。
【００３６】
調節デバイス１はさらに、フェイルセーフ機構１０を備えるように設計されている。
【００３７】
フェイルセーフ機構１０は、例示的な本実施形態においては、起動要素１１、レバーアーム１２、およびエネルギ貯蔵要素１３を具備している。起動要素１１は、ここでは磁石要素１１として設計されており、有効である場合、レバーアーム１２の端部１２ａを起動要素に向かって引っ張っている。端部１２ｂは駆動ユニット５、特に遊星ギアシステム９の駆動ホイールのカムの後側をフックする。
【００３８】
複合遊星ギアシステム９は、入力シャフト９ａならびに２つの出力シャフト９ｂおよび９ｃから成る。入力シャフトは、中間ギア７を介してモータ６によって駆動可能な太陽ギア９によって形成されている。第１出力シャフト９ｂは、遮断要素を調節するための出力シャフトを形成している。第２出力シャフト９ｃは、遊星ギアシステム９のリングギア９ｃによって形成されている。第２出力シャフト９ｃとしてのリングギアは、例えばバネ１３の動作の下で可能となる。リングギア９ｃには例えばカムが設けられ、そのカムの後側においてレバーアーム１２の端部１２ｂがフック可能である。複合遊星ギアシステムは、例えば当業者には周知の「ハーモニックドライブ（登録商標）」タイプであってもよい。
【００３９】
ここではバネ１３として実施されたエネルギ貯蔵要素１３の端部１３ａは、固定手段としてのハウジング２と接続されている。別の端部１３ｂは、例えば第２出力シャフト９ｃとしてのリングギアであるドライブトレイン８の一部と接続されている。バネ１３が付勢されているので、エネルギはバネに貯蔵され、そのエネルギは、バネ１３の端部が解放された場合に解放される。
【００４０】
事故の場合、起動要素１１は起動され、これは例えば磁石要素１１への電流供給の遮断を通じて実行されてもよい。電流供給が停止すると、端部１２ａは磁石要素１１から結合解除され、レバーアーム１２は回転軸１４の周りに回転し、端部１２ｂはリングギア９ｃのカム（図示略）を解放する。結果的に、遊星ギアシステム９はバネ１３に貯蔵されたエネルギの影響の下で所定の位置、事故位置へと回転する。例えば、事前に決定された事故位置は、遮断要素の閉位置とすることが可能である。
【００４１】
本発明によれば、調節デバイス１にはブロック機構１５が設けられ、これは図１には示されていないが、例えば図２、図３、または図４、図５には示されている。ブロック機構１５は、所定の状態、いわゆるブロック状態においてフェイルセーフ機構１０をブロックするために配置されている。例えば駐車状態において、自動車のモータがスイッチオフされ、調節デバイス１への電流供給がもはや無い場合、フェイルセーフ機構１０が起動されることは望まれない。
【００４２】
図２および図３の例示的な実施形態においては、ブロック機構１５はブロック要素１６を具備し、この要素は、フェイルセーフ機構１０が自由なままである第１位置と、フェイルセーフ機構１０がブロックされた第２位置と、の間で調節可能である。ブロック要素１６は、ここでは駆動ユニット５、より具体的には中間ギア７の構成部品である。ブロック要素１６は、ここではウォームホイール（図示略）を介してモータ６によって駆動されるギア７ｂである。
【００４３】
中間ギア７は、図３に示されたように、相互に調節可能な２つの部品として設計されている。中間ギア７は、上ギア７ａおよび下ギア７ｂを具備している。下ギア７ｂはモータ６によって駆動可能であり、上ギア７ａと連結されることによって、駆動力は遊星ギアシステム９の太陽ギア９ａに伝達される。下ギア７ｂはブロック要素１６として機能する。この例示的な実施形態においては、下ギア７ｂおよびブロック要素１６は、駆動ユニット５の同一の部品を構成している。
【００４４】
図３に示されたように、上ギア７ａおよびブロック要素１６は、連結手段１７を通じて相互に調節可能に接続されている。連結手段１７はここではネジとして実施されており、例えばブロック要素１６の内側には内ネジが設けられ、シャフト部１８には、ブロック要素１６の内ネジと協働するための相補的なネジが設けられている。ネジを介して、上ギア７ａおよびブロック要素１６は、並進移動および回転において互いに対して調節可能である。明らかに、ピン／溝のような他の連結手段が可能である。
【００４５】
レバーアーム１２には、その端部１２ｂにフィンガ１２ｃが設けられている。フィンガ１２ｃは、ブロック要素１６の下側１６ａと協働することが可能であるように形成されている。フェイルセーフ機構１０が起動していない場合、フィンガ１２ｃは図４および図５に示されたような状態となる。
【００４６】
連結手段１７のために、ブロック要素１６として機能する下ギア７ｂは、第１位置と第２位置との間で調節可能である。第１位置において、ブロック要素１６は図４に示されたように上方にあり、フィンガ１２ｃは解放されている。したがって、フェイルセーフ機構１０は解放され、起動によりアーム１２は回転可能である。
【００４７】
第２位置において、ブロック要素１６は図５に示されたように下方にあり、下側１６ａはフィンガ１２ｃの上側に支持され、フィンガ１２ｃをブロックしている。次いで、フィンガ１２ｃはブロック要素１６の下側１６ａとバネ要素１９との間に固定される。バネ要素１９は、ここでは略平坦なプレート形状の要素として実施され、それはハウジング２の一部とすることが可能であり、またはハウジング２に対して組み付けられることが可能である。この例示的な実施形態においては、バネ要素１９にもセグメント部２０が設けられている。セグメント部２０は、バネ要素１９がいわゆる座屈バネを形成することに寄与している。
【００４８】
バネ要素１９を備えて達成されたことは、作動状態における標準の調節の際、ブロック要素１６が上方の第１位置に残り、これにより、調節デバイスがフェイルセーフモードのままになることである。バネ要素１９は、ブロック要素１６を第１位置へと上向きに押す。ブロック状態にある場合、ブロック要素１６はバネ要素１９の力に対抗して下向きに調節される。
【００４９】
ブロック状態にある場合、調節デバイス１は所定の入力信号、いわゆるブロック信号を受信する。ブロック信号の場合、ブロック機構１５は作動状態となる。
【００５０】
モータ６は上ギア７ａに連結された下ギア７ｂを駆動し、下ギアは遊星ギアシステム９を駆動し、遮断要素が調節される。調節ストロークの末端に到達すると、例えば遮断要素が開位置または閉位置となった場合、ドライブトレイン８は動作を停止する。しかしながら、モータ６は下ギア７ｂをさらに駆動するので、下ギア７ｂは上ギア７ａに対して、ここではネジ１７である連結手段１７によって決定された経路に沿って、バネ要素１９の力に対抗して調節される。したがって、ブロック要素１６である下ギア７ｂは、下側１６ａがフィンガ１２ｃの上側に当接するまで、第２位置へと下向きに調節される。モータ６は、ブロック要素１６として機能する下ギア７ｂを、バネ要素１９の力に対抗してさらに下向きに駆動し、フィンガ１２ｃの堅固な固定が達成可能である。フィンガ１２ｃの極めて堅固な固定が達成された場合、モータ６は、例えばモータ６の電流が急上昇して所定の上限を超えた場合、電流が遮断される。次いで、フィンガ１２ｃはブロックされ、それがフェイルセーフ機構１０であり、一方で遮断要素は所定のブロック位置にある。
【００５１】
可能な実施形態において、末端位置、例えば遮断要素の開位置または閉位置は、電流レベルの増大によって検出することが可能である。モータ６の電流レベルが特別な上限を超えて増大した場合、遮断要素がその調節ストロークの末端となるように、モータが停止することが可能である。次いで、システムの外に張力を外すために、モータ６は反対に駆動されて、例えば駆動ユニットの駆動ホイールを数度、例えば５°だけ戻すように調節してもよい。そのとき、遮断要素は、開または閉の末端位置にあるが、システム内の張力は減少されている。
【００５２】
調節デバイスに本発明のブロック機構が設けられている場合、有利な法則においては、この少ない追加の逆角度変位が使用され得る。例えば、図２、図３、図４、または図５の実施例において、遮断要素は開位置または閉位置にあり、次に、ブロック信号を受信した後、モータ６は逆回転するのではなく、ブロック要素１６として機能する下ギア７ｂが、フィンガ１２ｃが固定されるまで下向きに調節される。
【００５３】
好適に、バネ要素１９は双安定デザイン、すなわちセグメント部２０が設けられた座屈負荷可能な板バネの形式で実施されている。その場合、バネ要素１９、特にセグメント部２０は、ブロック要素１６が座屈力を超えた場合に座屈する。このように、フェイルセーフ機構１０がブロックされる荷重は、均一に決定されている。好適な実施形態においては、そのときバネ要素１９はバネ鋼で形成された平板から成り、セグメント部２０を具備した、付勢された球状部を備えている。
【００５４】
ブロック位置から除荷するために、モータ６の逆駆動を通じて、ブロック要素１６は再度第１位置へと上向きに移動され、フィンガ１２ｃは取り除かれて、フェイルセーフ機構１０の動作はブロック解除されることが可能である。
【００５５】
代替の実施形態は、図６、図７、図８、および図９に示されている。
【００５６】
図６は、調節デバイス１の概略的な斜視図を示している。図６に示されたのはフェイルセーフ機構１０であり、同様に駆動ユニット５、中間ギア７、および遊星ギアシステム９の一部が示されている。フェイルセーフ機構１０は、磁石要素として実施された起動要素１１、およびレバーアーム１２を具備している。レバーアーム１２の端部１２ｂは、ここでは遊星ギア９の出力シャフト９ｃ、例えばリングギア９ｃのカムの後側をフックする。ここでは付勢バネであるエネルギ貯蔵システム１３は、一側において端部１３ａによって固定手段としてのハウジング（図示略）に接続され、他側において端部１３ｂによって遊星ギアシステム９の出力シャフト９ｃに接続されている。フェイルセーフ機構１０は、図１〜図５に示されたフェイルセーフ機構に類似した法則で作動する。
【００５７】
フェイルセーフ機構１０の動作を所定のブロック状態にブロックするために、調節デバイス１にはブロック機構１５が設けられている。ブロック機構１５は、この例示的な実施形態においては、少なくとも１つのスロット２３が設けられたホイール２２を具備し、そのスロット内ではブロック爪２４がスライド可能とされている。ホイール２２は、好適なデザインにおいては、バネ付勢された、遊星ギアシステム９の第２出力シャフト９ｃとしてのリングギア９ｃと同一、および／またはリングギア９ｃに対して回転をロックされている。ブロック爪２４には、好適に遊星ギアシステム９の第１出力シャフト９ｂとしての出力駆動ホイールの溝２５内で移動するピン２６（不可視）がさらに設けられている。遮断要素の調節の際に、調節デバイス１の動作位置において、ピン２６は所望の位置の間の溝２５内において前後に移動される。溝２５は第１末端位置２５ａおよび中間位置２５ｂを備え、その内部はピン２６の、したがってブロック爪２４の動作位置である。これらは調節デバイス１の動作状態に対応している。これらは遮断要素の動作位置にも対応している。第１末端位置２５ａと中間位置２５ｂとの間において、溝２５は円形のセグメントの形状を備え、それはホイール９ｂの中心に対して略一定の半径Ｒを有する。結果的に、ピン２６と溝２５との間の適切な協働を通じて、ブロック爪２４はホイール９ｃの輪郭内にある。結果的に、ホイール９ｃは、フェイルセーフ状態にある場合、バネ１３の動作の下で自由に回転可能である。中間位置２５ｂと末端位置２５ｃとの間において、溝２５はらせん形状を有し、位置２５ｂと２５ｃとの間では、最大で半径Ｒｃまで半径が増大している。結果的に、ピン２６と溝２５との間の適切な協働を通じて、第２末端位置２５ｃにおいてブロック爪２４はホイール９ｃの輪郭の外側にあり、そのときハウジング２の２つのシェル部の少なくとも１つの対応した凹部と協働する。これにより、ホイール９ｃはハウジングに対して回転をロックされ、これによりフェイルセーフ機構の動作がブロックされる。
【００５８】
図８ａおよび図８ｂは、溝２５の位置２５ａ、２５ｂ内の図示されていないホイール９ｃの輪郭内のブロック爪２４を示しており、溝２５の対応した位置２４ａ、２４ｂ内にはブロック爪２４のピン２６があり、それらは図９ａおよび図９ｂに示されている。これらは、調節デバイス１の動作状態に対応した動作位置である。図８ａおよび図９ａにおいて、ブロック爪２４およびピン２６は、個々に溝２５の端部２５ａに隣接した位置２４ａにある。図８ｂおよび図９ｂにおいて、ブロック爪２４およびピン２６は、個々に溝２５の中間位置２５ｂに隣接した位置２４ｂにある。図８ｃおよび図９ｃにおいて、ブロック爪２４およびピン２６は、個々に溝２５の端部２５ｃに隣接した末端位置２４ｃにある。位置２５ｃが、半径Ｒ上の位置２５ａおよび２５ｂよりも大きい半径Ｒｃ上にあるので、ブロック爪２４は対応して配置されたホイール２２のスロット２３内に外向きにガイドされる。
【００５９】
所定の入力信号、いわゆるブロック信号を受信した場合、駆動ユニット５、特にモータ６は制御されて、ドライブトレイン８をさらに回転させ、ブロック爪２４のピン２６が位置２５ｂから位置２５ｃへとガイドされて、ブロック爪２４は外向きに移動し、ハウジング２に対してドライブトレイン８の回転を固定し、特にハウジング２に対してホイール９ｃを固定し、フェイルセーフ機構１０の動作がブロックされる。有利に、ブロック信号を、ブロック状態が生じる前の特定の時間に受信した場合、さらにドライブトレイン８を回転させるために存在する電流を使用することが可能である。それとは異なり、フェイルセーフ機構の動作をブロックし且つ事前に決定されたブロック位置に遮断要素を作動させるためのエネルギ貯蔵要素を使用することが可能である。
【００６０】
図９に示されたように、モータ６の好ましい制御を通じて、および／または位置センサを使用することによって、出力シャフト９ｂに対応した駆動ホイール９ｂの通常使用位置において、ピン２６は溝２５の位置２５ａおよび２５ｂ内、且つピン２６の位置２４ａと２４ｂとの間にあることが保証され得る。したがって、調節デバイス１はフェイルセーフモードにあり、フェイルセーフ機構１０が起動され、作動されることが可能である。さらに、所望するのであれば、例えば自動車を駐車した場合、フェイルセーフ機構１０の動作は１つ以上のブロック爪２４を利用してブロックされることが可能であり、そのときピン２６は溝２５の位置２５ｃに導かれている。
【００６１】
複合遊星ギアシステムの出力シャフトは交換可能であり、例えばリングギアが第１出力シャフトを形成し、駆動ホイールが第２出力シャフトを形成することが理解されるだろう。また、出力シャフトと関連したスロットもしくは溝は互換性があるか、または異なるように設計可能である。
【００６２】
本発明は、これまでに示された例示的な実施形態に限定されない。多くの変形が可能であり、それは当業者には明確である。前述の例においては、ブロック機構は機械的ブロック機構として示されているが、機械的ブロック機構の多様な変形が可能であり、フェイルセーフ機構の一部を固定、もしくは駆動ユニットの一部を固定して、これによりフェイルセーフ機構の動作をブロックすることが可能である。そのような変形は、添付の請求項の範囲内に落とし込まれることが理解される。
【符号の説明】
【００６３】
１  ・・・調節デバイス
２  ・・・ハウジング
４  ・・・（不使用）
５  ・・・駆動ユニット
６  ・・・モータ
７  ・・・中間ギア
７ａ  ・・・上ギア
７ｂ  ・・・下ギア
８  ・・・太陽ギア
９  ・・・ドライブトレイン／複合遊星ギアシステム
９ａ  ・・・入力シャフト／太陽ギア
９ｂ  ・・・第１出力シャフト
９ｃ  ・・・第２出力シャフト
１０  ・・・フェイルセーフ機構
１１  ・・・起動要素／磁石要素
１２  ・・・レバーアーム
１２ａ  ・・・レバーアームの端部
１２ｂ  ・・・レバーアームの端部
１２ｃ  ・・・フィンガ
１３  ・・・エネルギ貯蔵システム／バネ
１３ａ  ・・・バネの端部
１３ｂ  ・・・バネの端部
１４  ・・・回転軸
１５  ・・・ブロック機構
１６  ・・・ブロック要素
１７  ・・・連結手段
１８  ・・・シャフト部
１９  ・・・バネ要素
２０  ・・・セグメント部
２１  ・・・カム
２２  ・・・ホイール
２３  ・・・スロット
２４  ・・・ブロック爪
２４ａ、２４ｂ、２４ｃ  ・・・ピン２６の位置
２５  ・・・溝
２５ａ、２５ｂ、２５ｃ  ・・・溝２５内の位置
１６  ・・・ピン
Ｒ  ・・・位置２５ａ、２５ｂの半径
Ｒｃ  ・・・位置２５ｃの半径
【図１】
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【図１ａ】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図９ｃ】
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【国際調査報告】
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