Title:
Kupplung
Kind Code:
T5


Abstract:

Eine Kupplung ist mit einem Drehkörper der Antriebsseite und einem Drehkörper der angetriebenen Seite versehen, der in der axialen Richtung des Drehkörpers der Antriebsseite zwischen einer gekuppelten Position, an der der Drehkörper der angetriebenen Seite mit dem Drehkörper der Antriebsseite gekuppelt ist, und einer entkuppelten Position bewegbar ist, an der der Drehkörper der angetriebenen Seite von dem Drehkörper der Antriebsseite entkuppelt ist. Der Drehkörper der angetriebenen Seite hat eine Nut mit einem Spiralabschnitt und einem ringartigen Abschnitt. Die Kupplung hat außerdem ein Drängelement, das den Drehkörper der angetriebenen Seite zu der gekuppelten Position drängt, und ein Arretierelement mit einem Stift, der wahlweise in die Nut eingeführt und von der Nut zurückversetzt wird. Die Kupplung bewegt den Drehkörper der angetriebenen Seite zu der entkuppelten Position entgegen der Drängkraft des Drängelementes, indem der Stift in dem Spiralabschnitt eingeführt wird. Die Kupplung hat des Weiteren einen Begrenzungsabschnitt, der ein Verschieben der Position des Stiftes von dem ringartigen Abschnitt zu dem Spiralabschnitt verhindert, wenn der Stift in dem ringartigen Abschnitt positioniert ist.




Inventors:
Sunada, Hirotaka (Aichi-ken, Toyota-shi, JP)
Nakayama, Masao (Aichi-ken, Toyota-shi, JP)
Tsutsui, Hideki (Aichi-ken, Toyota-shi, JP)
Nakano, Shintaro (Aichi-ken, Toyota-shi, JP)
Kobayashi, Daisuke (Aichi-ken, Toyota-shi, JP)
Application Number:
DE112013004673T
Publication Date:
07/09/2015
Filing Date:
09/25/2013
Assignee:
TOYOTA JIDOSHA KABUSHIKI KAISHA (Aichi-ken, Toyota-shi, JP)
International Classes:



Attorney, Agent or Firm:
TBK, 80336, München, DE
Claims:
1. Kupplung mit:
einem Drehkörper der Antriebsseite;
einem Drehkörper der angetriebenen Seite, der in einer axialen Richtung des Drehkörpers der Antriebsseite zwischen einer gekuppelten Position, an dem der Drehkörper der angetriebenen Seite mit dem Drehkörper der Antriebsseite gekuppelt ist, und einer entkuppelten Position bewegbar ist, an der der Drehkörper der angetriebenen Seite von dem Drehkörper der Antriebsseite entkuppelt ist;
einem Drängelement, das den Drehkörper der angetriebenen Seite von der entkuppelten Position zu der gekuppelten Position drängt;
einer Nut, die in einer Außenumfangsfläche des Drehkörpers der angetriebenen Seite ausgebildet ist, wobei die Nut einen Spiralabschnitt, der sich um eine Achse des Drehkörpers der angetriebenen Seite erstreckt, und einen ringartigen Abschnitt hat, der von dem Spiralabschnitt fortlaufend ausgebildet ist und sich über einen gesamten Umfang des Drehkörpers der angetriebenen Seite und senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt;
einem Stift, der wahlweise in die Nut eingeführt und aus der Nut zurückversetzt wird und dessen Bewegung in der axialen Richtung beschränkt wird, wobei, wenn der Stift in einem Zustand ist, bei dem er in dem Spiralabschnitt eingeführt ist und mit einer Seitenwand des Spiralabschnittes in Eingriff steht, die Position des Stiftes von dem Spiralabschnitt zu dem ringartigen Abschnitt durch Drehung des Drehkörpers der angetriebenen Seite derart verschoben wird, dass der Drehkörper der angetriebenen Seite zu der entkuppelten Position entgegen der Drängkraft des Drängelementes bewegt wird; und
einem Begrenzungsabschnitt, der ein Verschieben der Position des Stiftes von dem ringartigen Abschnitt zu dem Spiralabschnitt begrenzt, wenn der Stift in einem Zustand ist, bei dem er in dem ringartigen Abschnitt angeordnet ist.

2. Kupplung gemäß Anspruch 1, wobei
der Spiralabschnitt eine Spiralnut ist,
der ringartige Abschnitt eine ringartige Nut ist, die eine größere Tiefe als die Tiefe der Spiralnut hat,
wobei die Nut einen Absatz in einem Verbindungsabschnitt hat, durch den die Spiralnut und die ringartige Nut miteinander verbunden sind, und
eine Seitenwand des Absatzes als der Begrenzungsabschnitt fungiert.

3. Kupplung gemäß Anspruch 1, wobei
der Spiralabschnitt eine Spiralnut ist,
der ringartige Abschnitt eine ringartige Nut ist, die einen Verbindungsabschnitt hat, der mit der Spiralnut verbunden ist, und
der Begrenzungsabschnitt einen Vorsprung und eine Vertiefung aufweist, wobei der Vorsprung von einer Bodenfläche der ringartigen Nut vorragt und sich zumindest über eine gesamte Länge des Verbindungsabschnittes in der Erstreckungsrichtung der ringartigen Nut erstreckt, und die Vertiefung an einem distalen Ende des Stiftes ausgebildet ist und mit dem Vorsprung in Eingriff gelangt, wenn der Stift in dem Verbindungsabschnitt angeordnet ist.

4. Kupplung gemäß Anspruch 1, wobei
der Spiralabschnitt eine Spiralnut ist,
der ringartige Abschnitt eine ringartige Nut ist, die einen Verbindungsabschnitt hat, der mit der Spiralnut verbunden ist, und
der Begrenzungsabschnitt eine vertiefte Nut und einen Vorsprung aufweist, wobei die vertiefte Nut in einer Bodenfläche der ringartigen Nut ausgebildet ist und sich zumindest über eine gesamte Länge des Verbindungsabschnittes in der Erstreckungsrichtung der ringartigen Nut erstreckt, und der Vorsprung von einem distalen Ende des Stiftes vorragt und mit der vertieften Nut in Eingriff gelangt, wenn der Stift in dem Verbindungsabschnitt angeordnet ist.

Description:
TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Kupplung, die den Kraftübertragungszustand von einem Drehkörper der Antriebsseite zu einem Drehkörper der angetriebenen Seite schaltet durch Schalten des Kupplungszustandes des Drehkörpers der angetriebenen Seite relativ zu dem Drehkörper der Antriebsseite.

HINTERGRUND DES STANDES DER TECHNIK

Ein Verbrennungsmotor ist bekannt, der eine mechanische Pumpe, die ein Kühlmittel zirkulieren lässt, mit der Kurbelwelle durch eine Kupplung kuppelt, um die Pumpe unter Verwendung einer Drehkraft der Kurbelwelle zu betreiben, und die Kupplung ausrückt, um den Betrieb der Pumpe anzuhalten. Kupplungen zum Schalten des Kupplungszustandes der Pumpe relativ zu der Kurbelwelle umfassen eine Kupplung, die einen Drehkörper der Antriebsseite, der mit der Kurbelwelle gekuppelt ist und einen Drehkörper der angetriebenen Seite hat, der relativ zu dem Drehkörper der Antriebsseite drehbar ist. Die Kupplung wird in dem eingerückten Zustand gehalten, indem die Drehkörper gegeneinander unter Verwendung einer Magnetkraft von Magneten gedrückt werden.

Derartige Kupplungen umfassen eine Kupplung, die in dem Patentdokument 1 beschrieben ist. Die in dem Patentdokument 1 beschriebene Kupplung umfasst eine Spule. Um die Kupplung auszurücken, wird eine Anregungssteuerung bei der Spule ausgeführt, um ein Magnetfeld zu erzeugen, das die vorstehend erwähnte Magnetkraft aufhebt.

DOKUMENTE DES STANDES DER TECHNIKPatentdokumente

  • Patentdokument 1: Offengelegtes japanisches Patent JP 2010-203 406 A

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGDurch die Erfindung zu lösende Probleme

Bei einem Aufbau, bei dem die Kupplung in dem eingerückten Zustand gehalten wird, indem der Drehkörper der Antriebsseite und der Drehkörper der angetriebenen Seite gegeneinander gedrückt werden, wie dies in Patentdokument 1 beschrieben ist, wird die für ein derartiges Drücken benötigte Kraft größer, wenn das Moment, das durch die Kupplung übertragen werden soll, oder anders ausgedrückt das Moment, das durch eine durch den Drehkörper der angetriebenen Seite angetriebene und gedrehte Hilfsvorrichtung benötigt wird, größer wird. Um die Drückkraft zu erhöhen, müssen Magnete mit einer größeren Magnetkraft angewendet werden. Dies macht eine größere Spule zum Aufheben der Magnetkraft erforderlich.

Die größere Spule vergrößert die Größe der Kupplung und erhöht den Energieverbrauch. Daher ist es erwünscht, dass die für das Ausrücken benötigte Kraft minimal gestaltet wird, während die Übertragung eines hohen Momentes sicher gestellt ist.

Dieses Problem ist nicht auf Kupplungen beschränkt, die eine Magnetkraft durch Magnete aufheben, indem ein Magnetfeld wie in dem vorstehend beschriebenen Fall erzeugt wird. Das gleiche Problem ergibt sich bei Kupplungen, die ausgerückt werden, indem eine Relativbewegung zwischen einem Drehkörper der Antriebsseite und einem Drehkörper der angetriebenen Seite mit einem Aktuator bewirkt wird, wie beispielsweise Kupplungen, die unter Verwendung eines Hydraulikdrucks ausrücken.

Demgemäß ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Kupplung zu schaffen, die durch eine geringe Kraft ausgerückt werden kann.

Lösung der Aufgabe

Um die vorstehend erwähnte Aufgabe zu lösen, wird gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Kupplung geschaffen, die einen Drehkörper der Antriebsseite, einen Drehkörper der angetriebenen Seite, ein Drängelement, eine Nut, einen Stift und einen Begrenzungsabschnitt aufweist. Der Drehkörper der angetriebenen Seite ist in einer axialen Richtung des Drehkörpers der Antriebsseite zwischen einer gekuppelten Position, an der der Drehkörper der angetriebenen Seite mit dem Drehkörper der Antriebsseite gekuppelt ist, und einer entkuppelten Position bewegbar, an der der Drehkörper der angetriebenen Seite von dem Drehkörper der Antriebsseite entkuppelt ist. Das Drängelement drängt den Drehkörper der angetriebenen Seite von der entkuppelten Position zu der gekuppelten Position. Die Nut ist an einer Außenumfangsfläche des Drehkörpers der angetriebenen Seite ausgebildet. Die Nut hat einen Spiralabschnitt (Schneckenabschnitt oder Helixabschnitt), der sich um eine Achse des Drehkörpers der angetriebenen Seite erstreckt, und einen ringartigen Abschnitt, der fortlaufend von dem Spiralabschnitt ausgebildet ist und sich über einen gesamten Umfang des Drehkörpers der angetriebenen Seite und senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt. Der Stift wird wahlweise in die Nut eingeführt und aus der Nut zurückversetzt und wird vor einer Bewegung in der axialen Richtung bewahrt (seine Bewegung in der axialen Richtung ist eingeschränkt). Wenn sich der Stift in einem Zustand, bei dem er in den Spiralabschnitt eingeführt ist, befindet und mit der Seitenwand des Spiralabschnittes in Eingriff steht, wird die Position des Stiftes von dem Spiralabschnitt zu dem ringartigen Abschnitt durch Drehen des Drehkörpers der angetriebenen Seite in der Weise verschoben, dass der Drehkörper der angetriebenen Seite zu der entkuppelten Position entgegen der Drängkraft des Drängelementes bewegt wird. Der Begrenzungsabschnitt begrenzt das Verschieben der Position des Stiftes von dem ringartigen Abschnitt zu dem Spiralabschnitt, wenn der Stift in einem Zustand ist, bei dem er sich in dem ringartigen Abschnitt befindet.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 zeigt eine Querschnittsansicht einer Kupplung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel.

2 zeigt eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Kupplung in einem ausgerückten Zustand.

3 zeigt eine Seitenansicht der in 1 gezeigten Kupplung in einem eingerückten Zustand.

4 zeigt eine Querschnittsansicht der Beziehung zwischen einer Nut eines Drehkörpers der angetriebenen Seite und einem Stopperelement und den Aufbau eines Aktuators zum Betätigen des Stopperelementes.

5 zeigt eine Seitenansicht einer Kupplung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in einem ausgerückten Zustand.

6 zeigt eine Seitenansicht der Kupplung von 5 in einem eingerückten Zustand.

7 zeigt eine Abwicklungsansicht einer Nut der Kupplung von 5.

8 zeigt eine Seitenansicht einer Kupplung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einem ausgerückten Zustand.

9 zeigt eine Seitenansicht der Kupplung von 8 in einem eingerückten Zustand.

10 zeigt eine Abwicklungsansicht einer Nut der Kupplung von 8.

11 zeigt eine Abwicklungsansicht einer Nut einer Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels.

Die 12A, 12B, 12C und 12D zeigen schematische Darstellungen von Änderungen des Zustands einer Kupplung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel.

Die 13A, 13B, 13C und 13D zeigen schematische Darstellungen einer Änderung des Zustands einer Kupplung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel.

14 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Drehkörpers der angetriebenen Seite gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel.

MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNGErstes Ausführungsbeispiel

Eine Kupplung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 beschrieben.

Eine Kupplung gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel schaltet den Kraftübertragungszustand von einer Kurbelwelle, die in einem Verbrennungsmotor angeordnet ist, zu einer Wasserpumpe, die ein Kühlmittel des Verbrennungsmotors zirkulieren lässt.

Wie dies in 1 gezeigt ist, ist eine Kupplung 100 des ersten Ausführungsbeispiels in einem Unterbringungsabschnitt 310 untergebracht, der in einem Gehäuse 300 angeordnet ist. Ein im Wesentlichen zylindrisches Stützelement 320 sitzt in dem Gehäuse 300 (ist in diesem eingepasst). Eine Abgabewelle 210 der Kupplung 100 ist durch das Stützelement 320 durch ein erstes Lager 330 drehbar gestützt, das an einer Innenumfangsseite des Stützelementes 320 angeordnet ist.

Ein Laufrad 220 einer Pumpe 200 ist an einem distalen Endabschnitt (Endabschnitt an der rechten Seite unter Betrachtung in 1) der Abgabewelle 210 in einer Weise befestigt, dass es mit der Abgabewelle 210 einstückig drehbar ist.

Ein Drehkörper 110 der Antriebsseite ist durch einen proximalen Endabschnitt (ein Endabschnitt an der linken Seite unter Betrachtung in der Zeichnung) der Abgabewelle 210 durch ein zweites Lager 340 drehbar gestützt. Ein gerader Keil 212 ist an einer Außenumfangsfläche eines Abschnittes der Abgabewelle 210 zwischen dem ersten Lager 330 und dem zweiten Lager 340 ausgebildet.

Unter Bezugnahme auf 1 ist der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite zwischen dem Gehäuse 300 und dem Drehkörper 110 der Antriebsseite angeordnet. Ein Eingriffsabschnitt 121, der mit dem geraden Keil 212 der Abgabewelle 210 in Eingriff steht, ist an einer Innenumfangsfläche des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite ausgebildet. Dieser Aufbau ermöglicht, dass der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite sich einstückig mit der Abgabewelle 210 dreht und sich in der axialen Richtung der Abgabewelle 210 bewegt. In dem ersten Ausführungsbeispiel sind, wie dies in den 1 bis 3 anhand der Strichpunktlinien mit einem langen Strich und einem kurzen Strich gezeigt ist, die Abgabewelle 210, der Drehkörper 110 der Antriebsseite und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite koaxial zueinander angeordnet. Nachstehend ist die Erstreckungsrichtung der Achse dieser Bauteile als die axiale Richtung bezeichnet.

Der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite hat einen Umriss (Kontur), der zwei Säulen umfasst, die unterschiedliche Durchmesser haben und die miteinander koaxial verbunden sind. Der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite ist durch die Abgabewelle 210 in einer derartigen Ausrichtung gestützt, dass ein Abschnitt 122 mit großem Durchmesser an der Seite angeordnet ist, die nahe zu dem Drehkörper 110 der Antriebsseite ist (eine linke Seite unter Betrachtung in 1), und ein Abschnitt 123 mit kleinem Durchmesser ist an der Seite angeordnet, die nahe zu der Pumpe 200 ist (eine rechte Seite unter Betrachtung in dieser Zeichnung).

Eine Vertiefung 124 mit einer Öffnung, die der Pumpe 200 zugewandt ist, ist in dem Abschnitt 123 mit kleinem Durchmesser des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite ausgebildet. Eine Vielzahl an Unterbringungsvertiefungen 125 zum Unterbringen von Drängelementen 135 ist in einem Bodenabschnitt der Vertiefung 124 ausgebildet. Die Unterbringungsvertiefungen 125 sind in Umfangsrichtung in einer Weise angeordnet, dass sie die Abgabewelle 210 umgeben.

Jedes der Drängelemente 135 ist beispielsweise eine Schraubenfeder und ist in einer entsprechenden der Unterbringungsvertiefungen 125 untergebracht. Jedes Drängelement 135 hat ein distales Ende, das an einem Sicherungsvorsprung 211 gesichert ist, der von der Abgabewelle 210 vorragt. Die Drängelemente 135 sind in den entsprechenden Unterbringungsvertiefungen 125 jeweils in einem komprimierten (zusammengedrückten) Zustand untergebracht und drängen den Drehkörper 120 der angetriebenen Seite zu dem Drehkörper 110 der Antriebsseite (unter Betrachtung in 1 nach links).

Eine Vielzahl an Kugelunterbringungsnuten 127 jeweils zum Unterbringen einer entsprechenden Kugel von Kugeln 130 ist in dem Abschnitt 122 mit großem Durchmesser des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite ausgebildet und in Umfangsrichtung angeordnet. Eine gewölbte (bogenförmige) Nut 111, die sich über den gesamten Umfang einer Innenumfangsfläche des Drehkörpers 110 der Antriebsseite erstreckt, ist an der Innenumfangsfläche des Drehkörpers 110 der Antriebsseite ausgebildet. Unter Bezugnahme auf 1 hat die gewölbte Nut 111 einen gewölbten Querschnitt. Jede der Kugeln 130 ist in dem Raum untergebracht, der durch die eine entsprechende der Kugelunterbringungsnuten 127 und der gewölbten Nut 111 ausgebildet ist.

Wenn der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite an der in 1 gezeigten Position angeordnet ist, nachdem er zu dem Drehkörper 110 der Antriebsseite durch die Drängkraft der Drängelemente 135 bewegt worden ist, sind der Drehkörper 110 der Antriebsseite und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite miteinander durch die Kugeln 130 gekuppelt.

Nachstehend ist von den axialen Positionen des sich axial entlang der Abgabewelle 210 bewegenden Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite die Position, an der der Drehkörper 110 der Antriebsseite und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite miteinander gekuppelt sind, wie dies in 1 gezeigt ist, als eine gekuppelte Position bezeichnet.

Eine becherartige Riemenscheibe 270 der angetriebenen Seite, die die Kupplung 110 umgibt, die in dem Unterbringungsabschnitt 310 des Gehäuses 300 untergebracht ist, ist an dem Drehkörper 110 der Antriebsseite befestigt. Eine Riemenscheibe 260 der Antriebsseite ist an einem Endabschnitt der Kurbelwelle 250 in einer Weise befestigt, dass sie mit der Kurbelwelle 250 einstückig drehbar ist. Die Riemenscheibe 260 der Antriebsseite und die Riemenscheibe 270 der angetriebenen Seite sind miteinander durch einen Riemen 280 gekuppelt, der über die Riemenscheibe 260 der Antriebsseite und die Riemenscheibe 270 der angetriebenen Seite als Schleife gelegt ist.

Als ein Ergebnis wird, wie dies in 1 gezeigt ist, wenn der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite an der gekuppelten Position angeordnet ist und der Drehkörper 110 der Antriebsseite und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite miteinander durch die Kugeln 130 gekuppelt sind, die Drehung der Kurbelwelle 250 zu dem Drehkörper 120 der angetriebenen Seite und die Abgabewelle 210 über die Riemenscheibe 260 der Antriebsseite und den Riemen 280 übertragen. Dies bewirkt, dass das Laufrad 220, das sich mit der Abgabewelle 210 einstückig dreht, ein Kühlmittel aus der Pumpe 200 liefert. Wie dies anhand von Pfeilen in den 2 und 3 gezeigt ist, dreht sich der Drehkörper 110 der Antriebsseite in einer Richtung des Uhrzeigersinns unter Betrachtung von der Seite, die dem distalen Ende der Abgabewelle 210 entspricht (die Seite, die dem rechten Ende unter Betrachtung in den 2 und 3 entspricht), zu dem Drehkörper 110 der Antriebsseite.

Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 erstreckt sich jede der Kugelunterbringungsnuten 127, die in dem Abschnitt 122 mit großem Durchmesser des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite ausgebildet sind, in der axialen Richtung von einer Endfläche des Abschnittes 122 mit großem Durchmesser, bevor sie gekrümmt ist, und erstreckt sind dann in der Drehrichtung des Drehkörpers 110 der Antriebsseite. Ein Abschlussende von jeder Kugelunterbringungsnut 127 bildet einen Halteabschnitt 128.

Die Tiefe jeder Kugelunterbringungsnut 127 wird in der Drehrichtung des Drehkörpers 110 der Antriebsseite derart geringer, dass die Tiefe des Halteabschnittes 128 minimal gestaltet ist.

Als ein Ergebnis ist, wie dies in 2 gezeigt ist, wenn jede Kugel 130 in dem axial sich erstreckenden Abschnitt der entsprechenden Kugelunterbringungsnut 127 untergebracht ist, ein Zwischenraum, in welchem die Kugel 130 sich zusammen mit dem Drehkörper 120 der angetriebenen Seite in Bezug auf den Drehkörper 110 der Antriebsseite drehen kann, zwischen der Kugelunterbringungsnut 127 und der gewölbten Nut 111 (sh. 1) des Drehkörpers 110 der Antriebsseite ausgebildet.

Im Gegensatz dazu ist, wie dies in 3 gezeigt ist, wenn jede Kugel 130 in dem entsprechenden Halteabschnitt 128 angeordnet ist, nachdem sie in der Kugelunterbringungsnut 127 bewegt worden ist, der Zwischenraum zwischen dem Halteabschnitt 128 und der gewölbten Nut 111 (sh. 1) des Drehkörpers 110 der Antriebsseite gering. Die Kugel 130 wird somit zwischen den Drehkörper 120 der angetriebenen Seite und dem Drehkörper 110 der Antriebsseite ergriffen. Dies schränkt eine Drehung der Kugel 130 zusammen mit dem Drehkörper 120 der angetriebenen Seite in Bezug auf den Drehkörper 110 der Antriebsseite ein.

In dieser Weise sind die Kugeln 130 nicht drehbar, wenn der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite an der in 3 gezeigten gekuppelten Position angeordnet ist. Dies ermöglicht, dass der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite sich zusammen mit dem Drehkörper 110 der Antriebsseite dreht. Das heißt wenn der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite an der gekuppelten Position angeordnet ist, werden die Kugeln 130 durch den Drehkörper 120 der angetriebenen Seite und den Drehkörper 110 der Antriebsseite in einer nicht drehenden Weise ergriffen, womit der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite mit dem Drehkörper 110 der Antriebsseite gekuppelt werden.

Im Gegensatz dazu werden, wenn der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite an der in 2 gezeigten Position angeordnet ist, die Kugeln von den Halteabschnitten 128 freigegeben und in den axial sich erstreckenden Abschnitten der entsprechenden Kugelunterbringungsnuten 127 aufgenommen. Genauer gesagt ist im Wesentlichen eine Hälfte jeder Kugel 130 in der gewölbten Nut 111 des Drehkörpers 110 der Antriebsseite untergebracht. Dies schränkt die axiale Bewegung der Kugel 130 relativ zu dem Drehkörper 110 der Antriebsseite ein. Wenn jede Kugel 130 in dem axial sich ersteckenden Abschnitt aufgenommen ist, der eine Tiefe hat, die größer als die Tiefe von jedem Halteabschnitt 128 ist, wird, nachdem sie von dem Halteabschnitt 128 mit einer geringeren Tiefe freigegeben worden ist, die Kugel von dem Drehkörper 120 der angetriebenen Seite und dem Drehkörper 110 der Antriebsseite freigegeben. Als ein Ergebnis wird ermöglicht, dass der Drehkörper 110 der Antriebsseite und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite sich relativ zueinander drehen. Das heißt, der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite ist von dem Drehkörper 110 der Antriebsseite entkuppelt.

Nachstehend ist von den axialen Positionen des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite, der sich axial entlang der Abgabewelle 210 bewegt, die Position, an der der Drehkörper 110 der Antriebsseite und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite voneinander entkuppelt sind, wie dies in 2 gezeigt ist, als eine entkuppelte Position bezeichnet.

Wie dies in 2 gezeigt ist, ist eine Umfangsnut 400 an einer Außenumfangsfläche des Abschnittes 123 mit kleinem Durchmesser des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite ausgebildet. Die Nut 400 hat einen Spiralabschnitt (Helixabschnitt) 410, der sich um die Achse erstreckt, und einen ringartigen Abschnitt 420, der sich senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt. Der Spiralabschnitt 410 erstreckt sich in einer Weise, dass er an der Außenumfangsfläche des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite im Wesentlichen um einen Zyklus umläuft und derart geneigt ist, dass eine Seitenwand 413 des Spiralabschnittes 410 sich dem Drehkörper 110 der Antriebsseite zu dem Nachlaufende in der Drehrichtung des Drehkörpers 110 der Antriebsseite nähert. Der ringartige Abschnitt 420 ist von dem Spiralabschnitt 410 fortlaufend ausgebildet und erstreckt sich über den gesamten Umfang der Außenumfangsfläche des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite. Dieser Aufbau der Nut 400 ist nachstehend detailliert beschrieben.

Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 hat die Kupplung 100 ein Arretierelement 140 und einen Aktuator 150 zum wahlweisen Einführen und Zurückversetzen eines Stiftes 141, der an dem distalen Ende des Arretierelementes 140 angeordnet ist, in Bezug auf die Nut 400. Die axiale Position des Arretierelementes 140 ist beschränkt (begrenzt). Wie dies in 3 gezeigt ist, ist die axiale Position des Arretierelementes 140 derart festgelegt, dass der Stift 141 in einen Abschnitt des Spiralabschnittes 410 der Nut 400 in der Nähe eines Anfangsendes 411 eingeführt ist, wenn der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite an der gekuppelten Position angeordnet ist. Wenn das Arretierelement 140 durch den Aktuator 150 so betätigt wird, dass es sich zu dem Drehkörper 120 der angetriebenen Seite bewegt, wenn der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite an der gekuppelten Position angeordnet ist, wird der Stift 141 in den Abschnitt des Spiralabschnittes 410 in der Nähe des Anfangsendes 411 eingeführt. Nachdem er in den Spiralabschnitt 410 eingeführt worden ist, gelangt der Stift 141 mit einer Seitenwand 413 des Spiralabschnittes 410 in Eingriff, womit der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite entgegen der Drängkraft der Drängelemente 135 arretiert wird.

Wenn der Stift 141 des Arretierelementes 140 in den Spiralabschnitt 410 eingeführt ist, wird, wenn der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite mit dem Drehkörper 110 antriebsseitig gekuppelt ist, der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite mit dem Stift 141 gedreht, der mit der Seitenwand 413 des Spiralabschnittes 410 in Eingriff steht. Dann bewegt sich, während der Stift 141 an der Seitenwand 413 des Spiralabschnittes 410 gleitet, der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite axial von der gekuppelten Position zu der entkuppelten Position. Wenn der Stift 141 ein Schlussende 412 des Spiralabschnittes 410 erreicht, wird der Stift 141 in den ringartigen Abschnitt 420 eingeführt, und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite wird von der gekuppelten Position zu der entkuppelten Position geschaltet. Wie dies beschrieben ist, ist die Kupplung 100 derart aufgebaut, dass, indem der Stift 141 des Arretierelementes 140 in die Nut 400 eingeführt wird, um den Stift 141 mit der Seitenwand 413 des Spiralabschnittes 410 in Eingriff zu bringen, der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite zu der entkuppelten Position entgegen der Drängkraft der Drängelemente 135 bewegt wird.

Wenn der Drehkörper 110 der Antriebsseite und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite voneinander entkuppelt sind, wird die Momentübertragung von dem Drehkörper 110 der Antriebsseite zu dem Drehkörper 120 der angetriebenen Seite angehalten. Jedoch wird unmittelbar nach einem derartigen Entkuppeln der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite durch die Trägheitskraft fortlaufend (kontinuierlich) gedreht. Insbesondere wird, wenn der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite an der entkuppelten Position angeordnet ist, der Stift 141 in dem ringartigen Abschnitt 420 eingeführt, der sich über den gesamten Umfang des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite erstreckt. Der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite wird somit vor einer axialen Verschiebung bewahrt. In diesem Zustand nimmt, da die Momentübertragung von dem Drehkörper 110 der Antriebsseite zu dem Drehkörper 120 der angetriebenen Seite angehalten ist, die Drehzahl des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite allmählich ab, und eine derartige Drehung hält schließlich an (wird schließlich beendet).

Der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite wird zu der gekuppelten Position durch die Drängkraft der Drängelemente 135 gedrängt. Demgemäß muss zum Halten des entkuppelten Zustandes der Stift 141 des Arretierelementes 140 in einem Zustand gehalten werden, bei dem er in dem ringartigen Abschnitt 420 des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite eingeführt ist. Um den Drehkörper 110 der Antriebsseite und den Drehkörper 120 der angetriebenen Seite zueinander zu entkuppeln, wird der Stift 141 aus dem ringartigen Abschnitt 420 der Nut 400 mittels des Aktuators 150 heraus versetzt. Nachdem der Stift 141 in dieser Weise heraus versetzt worden ist, gelangt der Stift 141 von dem Drehkörper 120 der angetriebenen Seite außer Eingriff, und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite wird zu der gekuppelten Position durch die Drängkraft der Drängelemente 135 bewegt. Als ein Ergebnis kehren der Drehkörper 110 der Antriebsseite und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite zu dem gekuppelten Zustand zurück.

In der Nut 400, die an der Außenumfangsfläche des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite ausgebildet ist, ist die ringartige Nut 420 fortlaufend von der Spiralnut 410 ausgebildet und erstreckt sich über den gesamten Umfang der Außenumfangsfläche des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite. Die Nut 400 des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite hat somit einen Verbindungsabschnitt, an dem die ringartige Nut 420 und die Spiralnut 410 miteinander verbunden sind. Daher wird, wenn der Stift 141 in die ringartige Nut 420 derart eingeführt wird, dass der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite sich an der entkuppelten Position befindet, aber der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite durch die Trägheitskraft noch weiter gedreht wird, der Stift 141 möglicherweise zu der Spiralnut 410 durch den Verbindungsabschnitt zwischen der Spiralnut 410 und der ringartigen Nut 420 verschoben. Um dies zu vermeiden, hat die Kupplung 100 des ersten Ausführungsbeispiels einen Begrenzungsabschnitt, der ein derartiges Verschieben des Stiftes 141 von der ringartigen Nut 420 zu der Spiralnut 410 begrenzt (verhindert), wenn der Stift 141 in die ringartige Nut 420 eingeführt ist.

Der Begrenzungsabschnitt ist in der nachstehend beschriebenen Weise aufgebaut. Das heißt in der Nut 400 hat, wie dies in den 2 bis 4 gezeigt ist, die ringartige Nut 420 eine Tiefe, die größer als die Tiefe der Spiralnut 410 ist. Anders ausgedrückt befindet sich die Bodenfläche der ringartigen Nut 420 radial nach innen von der Bodenfläche der Spiralnut 410. Die ringartige Nut 420 und die Spiralnut 410 sind somit miteinander verbunden, wobei ein Absatz zwischen der ringartigen Nut 420 und der Spiralnut 410 ausgebildet ist. In dem ersten Ausführungsbeispiel fungiert der Absatz, der die Seitenwand 423 der ringartigen Nut 420 ist, als der Begrenzungsabschnitt.

Unter Bezugnahme auf die 2 und 3 wird die Breite der Spiralnut 410 von dem Anfangsende 411 zu dem Schlussende 412 allmählich geringer. Wenn daher die Einführposition des Stiftes 141, der zu dem Abschnitt der Spiralnut 410 hin in der Nähe des Anfangsendes 411 eingeführt worden ist, das Schlussende 412 der Spiralnut 410 erreicht, wenn sich der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite dreht, wird der Stift 141 durch die Seitenwand 413 der Spiralnut 410 gedrückt und somit in die ringartige Nut 420 eingeführt, die eine tiefere (größere) Tiefe als die Tiefe der Spiralnut 410 hat.

Des Weiteren wird, wie dies in 4 gezeigt ist, die Tiefe der Spiralnut 410 allmählich größer von dem Anfangsende 411 zu dem Schlussende 412. Anders ausgedrückt nähert sich die radiale Position der Bodenfläche der Spiralnut 410 der Achse des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite allmählich von dem Anfangsende 411 zu dem Schlussende 412. Die Tiefe der ringartigen Nut 420 ist an dem Anfangsende 421 der ringartigen Nut 420, das dem Schlussende 412 der Spiralnut 410 entspricht, gering relativ zu den Tiefen der anderen Abschnitte in der Umfangsrichtung des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite. Der radiale Abstand zwischen der Bodenfläche der ringartigen Nut 420 und der Bodenfläche der Spiralnut 410 ist somit an dem Abschnitt, der dem Schlussende 412 der Spiralnut 410 und dem Anfangsende 421 der ringartigen Nut 420 entspricht, gering relativ zu den anderen Abschnitten. Das heißt an diesem Abschnitt ist der Absatz zwischen der Spiralnut 410 und der ringartigen Nut 420 relativ gering. Dies dämpft den Stoß, der auf den Stift 141 aufgebracht wird, wenn der Stift 141 das Schlussende 412 der Spiralnut 410 erreicht und dann in die ringartige Nut 420 eingeführt wird, die eine größere Tiefe als die Tiefe der Spiralnut 410 hat, im Vergleich zu einem Fall, bei dem die Größe des Absatzes in der Umfangsrichtung gleichförmig festgelegt ist. Genauer gesagt ist der Absatz an dem vorstehend erwähnten Abschnitt auf eine derartige Größe eingestellt, dass der vorstehend erwähnte Stoß gedämpft wird und das Verschieben des Stiftes 141 von der ringartigen Nut 420 zu der Spiralnut 410 begrenzt ist.

Der Aufbau des Aktuators 150 ist nachstehend beschrieben.

Wie dies in 4 gezeigt ist, ist der Aktuator 150 des ersten Ausführungsbeispiels ein elektromagnetischer Aktuator, der durch die Wirkung eines Magnetfeldes betätigt wird, das erzeugt wird durch Anregen einer Spule 153, die in einem ersten Gehäuse 152 untergebracht ist.

Das erste Gehäuse 152 hat eine zylindrische Form mit einem Bodenabschnitt und ein fixierter Kern 154 ist an dem Bodenabschnitt fixiert. Die Spule (Wicklung) 153 ist in dem ersten Gehäuse 152 so angeordnet, dass sie den fixierten Kern 154 umgibt. Das heißt in dem Aktuator 150 bilden der fixierte Kern 154 und die Spule 153 einen Elektromagneten. Ein beweglicher Kern 155 ist in der Spule 153 des ersten Gehäuses 152 an einer Position beweglich untergebracht, die dem fixierten Kern 154 zugewandt ist. Der fixierte Kern 154 und der bewegliche Kern 155 des ersten Ausführungsbeispiels sind jeweils Eisenkerne.

Ein zylindrisches zweites Gehäuse 158 ist an einem distalen Endabschnitt (ein rechter Endabschnitt unter Betrachtung in 4) des ersten Gehäuses 152 fixiert. Ein Dauermagnet 159 ist an einem Endabschnitt des zweiten Gehäuses 158, das an dem ersten Gehäuse 152 fixiert ist, in einer derartigen Weise fixiert, dass er den beweglichen Kern 155 umgibt. Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist der bewegliche Kern 155 in dem ersten Gehäuse 152 derart untergebracht, dass eine proximale Endzone (eine linke Endzone unter Betrachtung in 4) des beweglichen Kerns 155 dem fixierten Kern 154 zugewandt ist. Eine distale Endzone (eine rechte Endzone unter Betrachtung der Zeichnung) ragt von dem zweiten Gehäuse 158 nach außen vor.

Ein Ringelement 160 ist an dem Abschnitt des beweglichen Kerns 155 angebracht, der in dem zweiten Gehäuse 158 untergebracht ist. Eine Schraubenfeder 161, die ein Ende, das an dem zweiten Gehäuse 158 gesichert ist, und ein entgegengesetztes Ende hat, das an dem Ringelement 160 gesichert ist, ist in dem zweiten Gehäuse 158 in einem zusammengedrückten Zustand untergebracht.

Die Schraubenfeder 161 drängt den beweglichen Kern 155 in die Richtung, in der der bewegliche Kern 155 von dem zweiten Gehäuse 158 vorragt (nach rechts unter Betrachtung in 4). Der Abschnitt des beweglichen Kerns 155, der von dem zweiten Gehäuse 158 vorragt, ist mit dem Arretierelement 140 durch einen Fixierstift 162 gekuppelt.

Das Arretierelement 140 ist mit dem beweglichen Kern 155 an dem proximalen Ende des Arretierelementes 140 drehbar gekuppelt und durch eine Drehwelle 156 drehbar gestützt. Dies ermöglicht, dass das Arretierelement 140 sich um die Drehwelle 154, die ein Stützpunkt der Drehung ist, dreht, wenn sich der bewegliche Kern 155 bewegt. Als ein Ergebnis wird, wie dies anhand der durchgehenden Linien in 4 gezeigt ist, wenn das Vorragemaß des beweglichen Kerns 155 von dem zweiten Gehäuse 158 durch die Drängkraft der Schraubenfeder 161 zunimmt, der Stift 141 des Arretierelementes 140 aufeinander folgend in den Spiralabschnitt 410 und den ringartigen Abschnitt 420 des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite eingeführt.

Wenn die Spule 153 in diesem Zustand angeregt wird, wird ein Magnetfeld durch eine derartige Anregung erzeugt, um den fixierten Kern 154 und den beweglichen Kern 155 zu magnetisieren. Der bewegliche Kern 155 wird somit zu dem fixierten Kern 154 entgegen der Drängkraft der Schraubenfeder 161 angezogen. Die Richtung des in dieser Stufe durch die Spule 153 erzeugten Magnetfeldes stimmt mit der Richtung des Magnetfeldes überein, das durch den Dauermagnet 159 erzeugt wird.

Wenn der bewegliche Kern 155 zu dem fixierten Kern 154 (nach links unter Betrachtung von 4) angezogen und bewegt wird, wird das Arretierelement 140 in Richtung des Uhrzeigersinns unter Betrachtung von 4 gedreht, um den Stift 141 des Arretierelementes 140 aus der Nut 400 zurückzuversetzen. Das heißt der Aktuator 150 versetzt den Stift 141 des Arretierelementes 140 aus der Nut 400 zurück, indem der bewegliche Kern 155 unter Verwendung einer Magnetkraft angezogen wird, die durch die Anregung der Spule 153 erzeugt wird.

Nachdem der bewegliche Kern 155 zu einer Kontaktposition angezogen und bewegt worden ist, an der der bewegliche Kern 155 mit dem fixierten Kern 154 in Kontakt gelangt (die Position, die anhand von Strichpunktlinien mit einem langen und zwei kurzen Strichen in 4 gezeigt ist), wird der bewegliche Kern 155 mit dem fixierten Kern 154 durch die Magnetkraft des Dauermagneten 159 sogar dann in Kontakt gehalten, wenn die Anregung danach angehalten wird.

Wenn im Gegensatz dazu die Spule 153 durch einen elektrischen Strom angeregt wird, der in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung des elektrischen Stroms zum Anziehen des beweglichen Kerns 155 fließt, wenn der bewegliche Kern 155 an der Kontaktposition angeordnet ist, die durch die Strichpunktlinien mit einem langen und zwei kurzen Strichen in 4 gezeigt ist, wird ein Magnetfeld in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung des Magnetfeldes des Dauermagneten 159 erzeugt. Dies dämpft die Anzugskraft des Dauermagneten 159, und der bewegliche Kern 155 wird von dem fixierten Kern 154 durch die Drängkraft der Schraubenfeder 161 getrennt. Der bewegliche Kern 155 bewegt sich dann zu der vorragenden Position, die durch die durchgehenden Linien in 4 gezeigt ist. Wenn der bewegliche Kern 155 von der Kontaktposition zu der vorragenden Position bewegt wird, wird das Arretierelement 140 in Richtung des Gegenuhrzeigersinns unter Betrachtung von 4 gedreht, und der Stift 141 des Arretierelementes 140 wird in die Nut 400 eingeführt.

Wenn der bewegliche Kern 155 an der vorragenden Position angeordnet ist, an dem der bewegliche Kern 155 von dem fixierten Kern 154 getrennt ist, überschreitet die Drängkraft der Schraubenfeder 161 die Anzugskraft des Dauermagneten 159. Als ein Ergebnis wird, wenn die Spule 153 angeregt wird, um den beweglichen Kern 155 von dem fixierten Kern 154 zu trennen, der bewegliche Kern 155 an der vorragenden Position sogar nach dem danach erfolgenden Anhalten der Anregung gehalten.

Das heißt der Aktuator 150 des ersten Ausführungsbeispiels ist ein Solenoid der Selbsthalteart, der den Einrückzustand der Kupplung 100 schaltet durch Anwenden von elektrischen Gleichströmen in verschiedenen Richtungen und somit ein Bewegen des beweglichen Kerns 155, und benötigt nicht die Anregung zum Halten der Kupplung 100 in entweder dem eingerückten Zustand oder dem ausgerückten Zustand.

Nachstehend ist der Betrieb der Kupplung 100 gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel beschrieben.

Wie dies anhand der Strichpunktlinien mit einem langen und zwei kurzen Strichen in 4 gezeigt ist, ist, wenn der bewegliche Kern 155 des Aktuators 150 an der Kontaktposition angeordnet ist, der Stift 141 des Arretierelementes 140 an der Außenseite (außerhalb) der Nut 400 angeordnet. In dieser Stufe wird der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite an der gekuppelten Position durch die Drängkraft der Drängelemente 135 derart gehalten, dass die Kupplung 100 in dem eingerückten Zustand ist. Das heißt die Kupplung 100 überträgt die Drehung des Drehkörpers 110 der Antriebsseite zu der Abgabewelle 210.

Wenn in diesem Zustand die Spule 153 des Aktuators 150 angeregt wird, um ein Magnetfeld in der entgegengesetzten Richtung zu der Richtung des Magnetfeldes des Dauermagneten 159 zu erzeugen, wird der bewegliche Kern 155 von der Kontaktposition zu der vorragenden Position, die durch die durchgehenden Linien in 4 gezeigt ist, durch die Drängkraft der Schraubenfeder 161 bewegt. Dadurch wird das Arretierelement 140 unter Betrachtung in 4 im Gegenuhrzeigersinn gedreht, womit der Stift 141 des Arretierelementes 140 in den Abschnitt der Spiralnut 410 der Nut 400 des Drehkörpers der angetriebenen Seite in der Nähe des Anfangsendes 411 eingeführt wird. Der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite wird somit angehalten und in dem in 3 gezeigten Zustand gehalten.

Wenn der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite zusammen mit dem Drehkörper 110 der Antriebsseite gedreht wird bei den Drehkörper 120 der angetriebenen Seite arretierendem Stift 141, und wobei der Stift 141 relativ in der Spiralnut 410 bewegt wird, wird der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite von der gekuppelten Position zu der entkuppelten Position bewegt und somit aus dem in 3 gezeigten Zustand zu dem in 2 gezeigten Zustand geschaltet. In dieser Weise wird der Stift 141 zu einem Zustand geschaltet, bei dem er in der ringartigen Nut 420 eingeführt ist, und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite erreicht die entkuppelte Position. Dadurch wird die Übertragung einer Drehung des Drehkörpers 110 der Antriebsseite zu dem Drehkörper 120 der angetriebenen Seite angehalten, womit die Kupplung 100 ausrückt.

Unmittelbar nachdem der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite und der Drehkörper 110 der Antriebsseite voneinander außer Eingriff gelangt sind, wird der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite durch die Trägheitskraft weiterbewegt, während eine Wirkung einer Reibungskraft empfangen wird, die zwischen dem Drehkörper 120 der angetriebenen Seite und dem Stift 141 erzeugt wird, der in der ringartigen Nut 420 eingeführt ist, wie dies in 2 gezeigt ist. Wenn der Stift 141 in die ringartige Nut 420 eingeführt ist und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite sich dreht, gelangt der Stift 141 mit dem Absatz an der Grenze zwischen der Spiralnut 410 und der ringartigen Nut 420 in Eingriff, wobei es sich hierbei um die Seitenwand 423 der ringartigen Nut 420 handelt. Daher kann, solange der Stift 141 nicht so verschoben wird, dass er aus der ringartigen Nut 420 zurückversetzt wird und somit über den Absatz tritt (an dem Absatz vorbei passiert), der Stift 141 nicht in die Spiralnut 410 verschoben werden, so dass das Verschieben des Stiftes 141 von der ringartigen Nut 420 in die Spiralnut 410 begrenzt (behindert) wird. In dieser Weise wird der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite gedreht, wobei der Stift 141 des Arretierelementes 140 in der ringartigen Nut 420 des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite eingeführt ist. Die Drehzahl des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite nimmt dann allmählich ab, bis der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite schließlich mit der Drehung aufhört (anhält).

Zum Schalten der Kupplung 100 aus dem ausgerückten Zustand in den eingerückten Zustand wird die Spule 153 des Aktuators 150 angeregt, um ein Magnetfeld in der gleichen Richtung wie die Richtung des Magnetfeldes des Dauermagneten 159 zu erzeugen. Der bewegliche Kern 155 wird somit zu dem fixierten Kern 154 durch die Magnetkraft angezogen, die durch die Anregung erzeugt wird, und wird von der anhand der durchgehenden Linien in 4 gezeigten vorragenden Position zu der anhand der Strichpunktlinie mit einem langen und zwei kurzen Strichen in der Zeichnung gezeigten Kontaktposition bewegt. Dadurch wird das Arretierelement 140 gedreht, womit der Stift 141 des Arretierelementes 140 gänzlich aus der Nut 400 zurückversetzt (herausgezogen) wird.

Nachdem er von dem Arretierelement 140 freigegeben worden ist, bewegt sich der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite zu der gekuppelten Position durch die Drängkraft der Drängelemente 135. Der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite und der Drehkörper 110 der Antriebsseite werden somit miteinander gekuppelt, wodurch die Kupplung 110 in den eingerückten Zustand geschaltet ist.

Das vorstehend beschriebene erste Ausführungsbeispiel hat die folgenden Vorteile.

  • (1) In dem ersten Ausführungsbeispiel wird, wenn der Stift 141 des Arretierelementes 140 in dem Spiralabschnitt des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite eingeführt ist, der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite gedreht, wobei der Stift 141 mit der Seitenwand 413 des Spiralabschnittes in Eingriff steht. Dadurch wird der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite von der gekuppelten Position zu der entkuppelten Position entgegen der Drängkraft der Drängelemente 135 bewegt. In dieser Weise wird die Kraft, die zum Ausrücken der Kupplung 100 benötigt wird, aus der Drehkraft des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite erlangt. Als ein Ergebnis werden der Drehkörper 110 der Antriebsseite und der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite voneinander durch eine geringe Kraft außer Eingriff gebracht.
  • (2) Wenn in dem ersten Ausführungsbeispiel der Stift 141 in die ringartige Nut 420 eingeführt ist, gelangt der Stift 141 mit der Seitenwand 423 an dem Absatz in der Grenze zwischen der Spiralnut 410 und der ringartigen Nut 420 in Eingriff. Daher kann, sofern der Stift 141 nicht so verschoben wird, dass er von der ringartigen Nut 420 zurückversetzt wird und an dem Absatz sich vorbei bewegt, der Stift 141 nicht zu der Spiralnut 410 verschoben werden. Das heißt wenn der Stift 141 in der ringartigen Nut 420 eingeführt ist, fungiert die Seitenwand 423 an dem Absatz in der Grenze zwischen der Spiralnut 410 und der ringartigen Nut 420 als ein Begrenzungsabschnitt. Dies begrenzt das Verschieben des Stiftes 141 von der ringartigen Nut 420 zu der Spiralnut 410 (Verhinderung), womit das Verschieben des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite zu der gekuppelten Position trotz der Tatsache begrenzt/verhindert wird, dass der Stift 141 in der Nut 400 gehalten wird.
  • (3) In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Tiefe der ringartigen Nut 420 in der Nähe des Anfangsendes 421 relativ zu den Tiefen der anderen Abschnitte in der Umfangsrichtung des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite gering. Die Tiefe der Spiralnut 410 wird von dem Anfangsende 411 zu dem Schlussende 412 allmählich größer. Der Absatz zwischen dem Schlussende 412 der Spiralnut 410 und dem Anfangsende 421 der ringartigen Nut 420 ist relativ zu den Absätzen in den anderen Abschnitten von geringer Größe. Dies dämpft den Stoß, der auf den Stift 141 aufgebracht wird, wenn der Stift 141 von der Spiralnut 410 bewegt wird und in die ringartige Nut 420 eingeführt wird, wobei deren Tiefe größer als die Tiefe der Spiralnut 410 ist, im Vergleich zu einem Fall, bei dem der Absatz zwischen der ringartigen Nut 420 und der Spiralnut 410 auf eine gleichmäßige (gleichförmige) Größe in der Umfangsrichtung des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite festgelegt ist.

Zweites Ausführungsbeispiel

Eine Kupplung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 beschrieben.

Wie dies in 5 gezeigt ist, unterscheidet sich eine Kupplung 500 des zweiten Ausführungsbeispiels von dem ersten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf den Aufbau einer Nut 520, die an einer Außenumfangsfläche eines Abschnittes 511 mit kleinem Durchmesser eines Drehkörpers 510 der angetriebenen Seite ausgebildet ist, und dem Aufbau eines Stiftes 560 eines Arretierelementes 550. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Somit bezeichnen gleiche oder ähnliche Bezugszeichen jene Bauteile, die die gleichen oder ähnlichen wie die entsprechenden Bauteile des ersten Ausführungsbeispiels sind, und eine detaillierte Erläuterung von ihnen unterbleibt.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel hat die Nut 520 des Drehkörpers 510 der angetriebenen Seite eine Spiralnut 530, die im Hinblick auf die axiale Richtung geneigt ist, und eine ringartige Nut 540, die von der Spiralnut 530 fortlaufend ausgebildet ist und sich über den gesamten Umfang einer Außenumfangsfläche des Drehkörpers 510 der angetriebenen Seite und senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt.

Unter Bezugnahme auf die 5 bis 7 hat die ringartige Nut 540 einen Verbindungsabschnitt 541, der eine Tiefe hat, die gleich der Tiefe der Spiralnut 530 ist, und der mit der Spiralnut 530 verbunden ist, und einen Nichtverbindungsabschnitt 542, der von der Spiralnut 530 getrennt ist. In den 5 bis 7 ist die Grenze zwischen dem Verbindungsabschnitt 541 der ringartigen Nut 540 und der Spiralnut 530 anhand der Strichpunktlinie mit einem langen und zwei kurzen Strichen gezeigt. Die Strichpunktlinie mit einem langen und zwei kurzen Strichen, die die Grenze zeigt, stimmt mit der verlängerten Linie der Seitenwand 544 des Nichtverbindungsabschnittes 542 der ringartigen Nut 540 überein.

Ein Vorsprung 543, der von der Bodenfläche der ringartigen Nut 540 vorragt und sich in der Erstreckungsrichtung der ringartigen Nut 540 erstreckt, ist in der ringartigen Nut 540 ausgebildet. Der Vorsprung 543 ist über die gesamte Länge des Verbindungsabschnittes 541 ausgebildet. Die entgegengesetzten Enden des Vorsprungs 543 sind in dem Nichtverbindungsabschnitt 542 angeordnet. Der Vorsprung 543 der ringartigen Nut 540 hat eine gleichförmige Breite und ist im Hinblick auf die axiale Richtung des Drehkörpers 510 der angetriebenen Seite um einen Neigungswinkel geneigt, der gleich dem Neigungswinkel einer Seitenwand 531 der Spiralnut 530 ist. Als ein Ergebnis ist unter Bezugnahme auf 7 der Abstand von der Seitenwand 531 der Spiralnut 530 zu dem Vorsprung 543 ein gleichförmiger Abstand d1 in der Umfangsrichtung des Drehkörpers 510 der angetriebenen Seite.

Wie dies in den 5 bis 7 gezeigt ist, ist eine Vertiefung 561, in die der Vorsprung 543 sich vorwärts bewegen kann, an dem distalen Ende des Stiftes 560 des Arretierelementes 550 ausgebildet. In 7 sind die Zustände der Relativbewegung des Stiftes 560 des Arretierelementes 550 in der Nut 520, wenn der Drehkörper 510 der angetriebenen Seite in dem Rotationszustand ist, anhand der Stifte 560 dargestellt, die durch die Strichpunktlinien mit einem langen und zwei kurzen Strichen gezeigt sind. In dem zweiten Ausführungsbeispiel bilden der Vorsprung 543, der von der Bodenfläche der ringartigen Nut 540 vorragt, und die Vertiefung 561 des Stiftes 560 einen Begrenzungsabschnitt.

Unter Bezugnahme auf 7 ist die Breite d2 des Stiftes 560 des Arretierelementes 550 geringfügig kleiner als der Abstand d1 von der Seitenwand 531 der Spiralnut 530 zu dem Vorsprung 543. Der Abstand d3 von einem Anfangsende des Vorsprungs 543, der der Endabschnitt des Vorsprungs 543 ist, den der Stift 560 zuerst erreicht, wenn der Drehkörper 510 der angetriebenen Seite gedreht wird, zu der Seitenwand 540 der ringartigen Nut 540 ist im Wesentlichen gleich zu aber geringfügig größer als die Länge d4 von der Seitenfläche des Stiftes 560 zu der Vertiefung 561. Die Breite d5 der Vertiefung 561 ist größer als die Breite d6 des Vorsprungs 543.

Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist nachstehend beschrieben.

Wenn, wie dies in 6 gezeigt ist, der Drehkörper 510 der angetriebenen Seite in einem mit dem Drehkörper 110 der Antriebsseite gekuppelten Zustand ist, wird der Aktuator 150 betätigt, um den Stift 560 des Arretierelementes 550 in ein Anfangsende 532 der Spiralnut 530 der Nut 520 einzuführen. Dadurch gelangt der Stift 560 mit der Seitenwand 531 der Spiralnut 530 in Eingriff, um den Drehkörper 120 der angetriebenen Seite entgegen der Drängkraft der Drängelemente 135 zu arretieren. Dann wird, wenn der Drehkörper 510 der angetriebenen Seite gedreht wird, der Stift 560 relativ in der Nut 520 in einer Umfangsrichtung bewegt, während er mit der Seitenwand 531 der Spiralnut 530 in Eingriff steht. Die Breite d2 des Stiftes 560 ist geringfügig kleiner als der Abstand d1 von der Seitenwand 531 der Spiralnut 530 zu dem Vorsprung 543. Dies schränkt eine Beeinträchtigung des Vorsprungs 543 mit der Bewegung des Stiftes 560 ein, wenn der Stift 560 mit der Seitenwand 531 der Spiralnut 530 in Eingriff steht und relativ in der Nut 520 bewegt wird, womit eine Relativbewegung des Stiftes 560 in der Spiralnut 530 ermöglicht wird. Der Stift 560 erreicht somit die ringartige Nut 540 und wird dann relativ in der ringartigen Nut 540 der Nut 520 bewegt, wenn der Drehkörper 510 der angetriebenen Seite gedreht wird. Der Drehkörper 510 der angetriebenen Seite wird durch die Trägheitskraft an der entkuppelten Position gedreht.

Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist der Abstand d3 von dem Anfangsende des Vorsprungs 543 zu der Seitenwand 544 der ringartigen Nut 540 im Wesentlich gleich wie aber geringfügig größer als die Länge d4 von der Seitenwand des Stiftes 560 zu der Vertiefung 561. Die Breite d5 der Vertiefung 561 ist größer als die Breite d6 des Vorsprungs 543. Daher bewegt sich, wenn der Drehkörper 510 der angetriebenen Seite gedreht wird und der Stift 560 relativ in der ringartigen Nut 540 bewegt wird, um das Anfangsende des Vorsprungs 543 zu erreichen, der in der ringartigen Nut 540 angeordnet ist, der Vorsprung 543 in die Vertiefung 561 und gelangt in Eingriff mit der Vertiefung 561. Der Vorsprung 543 erstreckt sich in der Erstreckungsrichtung der ringartigen Nut 540 und ist über die gesamte Länge des Verbindungsabschnittes 541 ausgebildet. Als ein Ergebnis gelangt selbst dann, wenn der Drehkörper 510 der angetriebenen Seite durch die Trägheitskraft gedreht wird und der Stift 560 zu dem Verbindungsabschnitt 541 der ringartigen Nut 540 derart bewegt wird, dass der Stift 560 und die Seitenfläche der Nut 520, die die Seitenwand 544 der ringartigen Nut 540 ist, die dem Nichtverbindungsabschnitt 542 entspricht, voneinander getrennt werden, der Stift 560 mit dem Vorsprung 543 in Eingriff und wird somit in der ringartigen Nut 540 gehalten.

Um die Kupplung aus dem ausgerückten Zustand in den eingerückten Zustand zu schalten, wird der Aktuator 150 betätigt, um den Stift des Arretierelementes 550 aus der ringartigen Nut 540 der Nut 520 zurückzuversetzen. Dies bewirkt außerdem, dass die Vertiefung 561 des Stiftes 560 und der Vorsprung 543 der ringartigen Nut 540 außer Eingriff gelangen. Indem der Stift 560 des Arretierelementes 550 aus der Nut 520 in dieser Weise zurückversetzt wird, wird der Drehkörper 510 der angetriebenen Seite zu der gekuppelten Position durch die Drängkraft der Drängelemente 135 bewegt. Der Drehkörper 510 der angetriebenen Seite und der Drehkörper 110 der Antriebsseite werden somit miteinander gekuppelt, wodurch die Kupplung 500 in den eingerückten Zustand geschaltet wird.

Das zweite Ausführungsbeispiel erzielt den folgenden Vorteil (4) und auch einen Vorteil, der dem Vorteil (1) des ersten Ausführungsbeispiels äquivalent ist.

  • (4) In dem zweiten Ausführungsbeispiel wird das Schalten des Stiftes 560 von der ringartigen Nut 540 zu der Spiralnut 530 begrenzt, wenn nicht der Stift 560 so verschoben ist, dass er aus der ringartigen Nut 560 zurückversetzt ist und die Vertiefung 561 des Stiftes 560 und der Vorsprung 543 der ringartigen Nut 540 voneinander außer Eingriff gelangt sind. Das heißt wenn der Stift 560 in der ringartigen Nut 540 eingeführt ist, fungieren die Vertiefung 561 des Stiftes 560 und der Vorsprung 543 der ringartigen Nut 540 als ein Begrenzungsabschnitt. Daher ist es, da das Schalten des Stiftes 560 von der ringartigen Nut 540 zu der Spiralnut 530 begrenzt ist (eingeschränkt ist), möglich, ein Schalten des Drehkörpers 510 der angetriebenen Seite zu der gekuppelten Position trotz des Umstandes zu verhindern, dass der Stift 560 in der Nut 520 gehalten wird.

Drittes Ausführungsbeispiel

Eine Kupplung gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf die 8 bis 10 beschrieben.

Wie dies in 8 gezeigt ist, unterscheidet sich eine Kupplung 600 des dritten Ausführungsbeispiels von den dargestellten Ausführungsbeispielen im Hinblick auf den Aufbau einer Nut 620, die an einer Außenumfangsfläche eines Abschnittes 611 mit kleinem Durchmesser eines Drehkörpers 610 der angetriebenen Seite ausgebildet ist, und im Hinblick auf den Aufbau eines Stiftes 660 eines Arretierelementes 650. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Somit sind mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen jene Bauteile bezeichnet, die die gleichen oder ähnlichen wie die entsprechenden Bauteile des ersten Ausführungsbeispiels sind, und deren detaillierte Erläuterung unterbleibt.

In dem dritten Ausführungsbeispiel hat die Nut 620 des Drehkörpers 610 der angetriebenen Seite eine Spiralnut 630, die in Bezug auf die axiale Richtung geneigt ist, und eine ringartige Nut 640, die von der Spiralnut 630 fortlaufend ausgebildet ist und sich über den gesamten Umfang einer Außenumfangsfläche des Drehkörpers 610 der angetriebenen Seite und senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt.

Wie dies in den 8 bis 10 gezeigt ist, hat die ringartige Nut 640 einen Verbindungsabschnitt 641, der eine Tiefe hat, die gleich der Tiefe der Spiralnut 630 ist, und die direkt mit der Spiralnut 630 verbunden ist, und einen Nichtverbindungsabschnitt 642, der mit der Spiralnut 630 nicht direkt verbunden ist. In den 8 bis 10 ist die Grenze zwischen dem Verbindungsabschnitt 641 der ringartigen Nut 640 und der Spiralnut 630 durch die Strichpunktlinien mit einem langen und zwei kurzen Strichen gezeigt. Die Strichpunktlinie mit einem langen und zwei kurzen Strichen, die die Grenze zeigt, stimmt mit der verlängerten Linie einer Seitenwand 644 des Nichtverbindungsabschnittes 642 der ringartigen Nut 640 überein.

Eine vertiefte Nut 643, die sich in der Erstreckungsrichtung der ringartigen Nut 640 erstreckt, ist in der ringartigen Nut 640 ausgebildet. Genauer gesagt erstreckt sich die vertiefte Nut 643 in einer Richtung, die senkrecht zu der axialen Richtung des Drehkörpers 610 der angetriebenen Seite ist. Außerdem erstreckt sich die vertiefte Nut 643 über die gesamte Länge der ringartigen Nut 640. Das heißt die vertiefte Nut 643 ist über den gesamten Umfang der Außenumfangsfläche des Drehkörpers 610 der angetriebenen Seite ausgebildet.

Unter Bezugnahme auf die 8 bis 10 ragt ein Vorsprung 661, der in die vertiefte Nut 643 eingeführt werden kann, von dem distalen Ende des Stiftes 660 des Arretierelementes 650 vor. In 10 sind Zustände einer Relativbewegung des Stiftes 660 des Arretierelementes 650 in der Nut 620, wenn der Drehkörper 610 der angetriebenen Seite in einem Drehzustand ist, anhand von Stiften 660 dargestellt, die durch Strichpunktlinien mit einem langen und zwei kurzen Strichen gezeigt sind. In dem dritten Ausführungsbeispiel bilden die vertiefte Nut 643, die in der Bodenfläche der ringartigen Nut 640 ausgebildet ist, und der Vorsprung 661 des Stiftes 660 einen Begrenzungsabschnitt.

Unter Bezugnahme auf 10 ist die Länge d1 von der Seitenfläche des Stiftes 660 des Arretierelementes 650 zu dem Vorsprung 661 im Wesentlichen gleich wie jedoch geringfügig größer als der Abstand d2 von der Seitenwand 644 der ringartigen Nut 640 zu der vertieften Nut 643. Die Breite d3 des Vorsprungs 661 des Stiftes 660 ist geringer als die Breite d4 der vertieften Nut 643 der ringartigen Nut 640.

Nachstehend ist der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.

Wenn, wie dies in 9 gezeigt ist, der Drehkörper 610 der angetriebenen Seite in einem Zustand ist, bei dem er mit dem Drehkörper 110 der Antriebsseite gekuppelt ist, wird der Aktuator 150 betätigt, um den Stift 660 des Arretierelementes 650 in ein Anfangsende 632 der Spiralnut 630 der Nut 20 einzuführen. Dadurch gelangt der Stift 660 mit einer Seitenwand 631 der Spiralnut 630 in Eingriff, um den Drehkörper 120 der angetriebenen Seite entgegen der Drängkraft der Drängelemente 135 zu arretieren. Dann wird, wenn der Drehkörper 610 der angetriebenen Seite gedreht wird, der Stift 660 relativ in der Nut 620 in einer Umfangsrichtung bewegt, während er mit der Seitenwand 631 der Spiralnut 630 in Eingriff steht. Der Stift 660 erreicht somit die ringartige Nut 640, und der Drehkörper 610 der angetriebenen Seite wird zu der entkuppelten Position bewegt und durch eine Trägheitskraft gedreht. Als ein Ergebnis wird unter Bezugnahme auf 8 der Stift 660 zu einem Zustand geschaltet, bei dem er sich relativ in der ringartigen Nut 640 bewegt.

Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist die Länge d von der Seitenfläche des Stiftes 660 des Arretierelementes 650 zu dem Vorsprung 661 im Wesentlichen gleich wie, aber geringfügig größer als der Abstand d2 von der Seitenwand 644 der ringartigen Nut 640 zu der vertieften Nut 643. Die Breite d3 des Vorsprungs 661 des Stiftes 660 ist geringer als die Breite d4 der vertieften Nut 643 der ringartigen Nut 640. Daher bewegt sich, wenn der Drehkörper 610 der angetriebenen Seite gedreht wird und der Stift 660 relativ in der ringartigen Nut 640 bewegt wird, der Vorsprung 661 des Stiftes 660 in die vertiefte Nut 643, die in der ringartigen Nut 640 ausgebildet ist, und gelangt mit der vertieften Nut 643 in Eingriff. Die vertiefte Nut 643 erstreckt sich in der Erstreckungsrichtung der ringartigen Nut 640 und ist über die gesamte Länge der ringartigen Nut 640 ausgebildet. Als ein Ergebnis gelangt selbst dann, wenn der Drehkörper 610 der angetriebenen Seite durch die Trägheitskraft gedreht wird und der Stift 660 zu dem Verbindungsabschnitt 641 der ringartigen Nut 640 derart bewegt wird, dass der Stift 660 und die Seitenfläche der Nut 620, die die Seitenwand 644 der ringartigen Nut 640 ist, die dem Nichtverbindungsabschnitt 642 entspricht, voneinander getrennt werden, der Vorsprung 661 des Stiftes 660 mit der vertieften Nut 643 in Eingriff. Der Stift 660 wird somit in der ringartigen Nut 640 gehalten.

Um die Kupplung 600 aus dem ausgerückten Zustand in den eingerückten Zustand zu schalten, wird der Aktuator 150 so betätigt, dass er den Stift 660 des Arretierelementes 650 aus der ringartigen Nut 640 der Nut 620 zurückversetzt. Dies bewirkt außerdem ein Zurückversetzen des Vorsprungs 661 des Stiftes 660 aus der vertieften Nut 643 der ringartigen Nut 640, womit der Vorsprung 661 des Stiftes 660 und die vertiefte Nut 643 der ringartigen Nut 640 voneinander außer Eingriff gelangen. Der Drehkörper 510 der angetriebenen Seite wird dann zu der gekuppelten Position durch die Drängkraft der Drängelemente 135 bewegt. Als ein Ergebnis gelangen der Drehkörper 510 der angetriebenen Seite und der Drehkörper 110 der Antriebsseite zueinander in den gekuppelten Zustand, womit die Kupplung 500 in den eingerückten Zustand geschaltet wird.

Das dritte Ausführungsbeispiel erzielt den folgenden Vorteil (5) und auch einen Vorteil, der dem Vorteil (1) des ersten Ausführungsbeispiels äquivalent ist.

  • (5) In dem dritten Ausführungsbeispiel wird das Schalten des Stiftes 660 von der ringartigen Nut 640 zu der Spiralnut 630 begrenzt, wenn nicht der Stift 660 so verschoben wird, dass er aus der ringartigen Nut 640 zurückversetzt wird, und die vertiefte Nut 643 und der Vorsprung 661 des Stiftes 660 voneinander außer Eingriff gelangen. Das heißt wenn der Stift 660 in die ringartige Nut 640 eingeführt ist, wirken die vertiefte Nut 643 und der Vorsprung 661 des Stiftes 660 als ein Begrenzungsabschnitt. Als ein Ergebnis ist es, da das Schalten des Stiftes 660 von der ringartigen Nut 640 zu der Spiralnut 630 begrenzt wird, es möglich, das Schalten des Drehkörpers 610 der angetriebenen Seite zu der gekuppelten Position trotz der Tatsache zu verhindern, dass der Stift 660 in der vertieften Nut 643 gehalten wird.

Abwandlung des dritten Ausführungsbeispiels

Wie dies in 11 gezeigt ist, unterscheidet sich die vorliegende Abwandlung von dem dritten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf den Aufbau einer Spiralnut 680 einer Nut 670 des Drehkörpers der angetriebenen Seite. Genauer gesagt ist in der Abwandlung eine vertiefte Nut 681, die sich in der Erstreckungsrichtung der Spiralnut 680 erstreckt, ebenfalls in der Spiralnut 680 ausgebildet. Die vertiefte Nut 681 der Spiralnut 680 ist mit der vertieften Nut 643 der ringartigen Nut 640 verbunden.

Wenn der Aktuator 150 betätigt wird, um den Stift 660 des Arretierelementes 650 in die Spiralnut 630 der Nut 620 einzuführen, wenn der Drehkörper 610 der angetriebenen Seite in einem Zustand ist, bei dem er mit dem Drehkörper 110 der Antriebsseite gekuppelt ist, gelangt der Stift 660 mit der Seitenwand 631 der Spiralnut 630 in Eingriff. Außerdem bewegt sich der Vorsprung 661 des Stiftes 660 in die vertiefte Nut 681 der Spiralnut 680 und gelangt mit der vertieften Nut 681 in Eingriff. Dann wird, wenn der Drehkörper der angetriebenen Seite gedreht wird und der Stift 660 relativ in der Spiralnut 630 bewegt wird, der Eingriff zwischen dem Vorsprung 661 und der vertieften Nut 681 beibehalten. In diesem Zustand, bei dem ein derartiger Eingriff beibehalten wird, erreicht der Stift 660 die ringartige Nut 640. Daher bewegt sich, nachdem der Stift die ringartige Nut 640 erreicht hat, der Vorsprung 661 in die vertiefte Nut 643 der ringartigen Nut 640 durch den Verbindungsabschnitt zwischen der vertieften Nut 681 der Spiralnut 680 und der vertieften Nut 643 der ringartigen Nut 640. Das heißt die vertiefte Nut 681 der Spiralnut 680 führt den Vorsprung 661 des Stiftes 660 in die vertiefte Nut 643 der ringartigen Nut 640.

Auch in diesem Ausführungsbeispiel erstreckt sich die vertiefte Nut 643 in der Erstreckungsrichtung der ringartigen Nut 640, und ist über die gesamte Länge der ringartigen Nut 640 ausgebildet. Als ein Ergebnis gelangt selbst dann, wenn der Drehkörper 610 der angetriebenen Seite durch die Trägheitskraft gedreht wird und der Stift 660 zu dem Verbindungsabschnitt 641 der ringartigen Nut 640 derart bewegt wird, dass der Stift 660 und die Seitenfläche der Nut 620 voneinander getrennt werden, der Vorsprung 661 des Stiftes 660 mit der vertieften Nut 643 in Eingriff. Der Stift 660 wird somit in der ringartigen Nut 640 gehalten.

Der restliche Aufbau, der Betrieb und die Vorteile der vorliegenden Abwandlung sind die gleichen wie bei dem dritten Ausführungsbeispiel.

Viertes Ausführungsbeispiel

Eine Kupplung gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel ist nachstehend unter Bezugnahme auf 12 beschrieben.

Wie dies in 12 gezeigt ist, unterscheidet sich eine Kupplung 700 des vierten Ausführungsbeispiel von den dargestellten Darstellungsbeispielen im Hinblick auf den Aufbau eines Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite und den Aufbau eines Arretierelementes 750. Der restliche Aufbau ist der gleiche wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel. Somit sind mit den gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen jene Bauteile versehen, die die gleichen oder ähnlichen wie die entsprechenden Bauteile des ersten Ausführungsbeispiels sind, und deren detaillierte Beschreibung unterbleibt. Eine Positionsänderung von jeder Kugel 130 in der entsprechenden Kugelunterbringungsnut 127, die durch ein axiales Verschieben des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite verursacht wird, und ein Schalten zwischen dem eingerückten Zustand und dem ausgerückten Zustand, das durch eine derartige Positionsänderung bewirkt wird, geschehen in der gleichen Weise wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Demgemäß ist die Darstellung der Kugeln 130 und der Kugelunterbringnuten 127 in 12 weggelassen worden.

Wie dies in 12 gezeigt ist, hat eine Nut 720 mit einem Abschnitt 711 mit kleinem Durchmesser des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite eine Spiralnut 730, die in Bezug auf die axiale Richtung geneigt ist, und eine ringartige Nut 740, die von der Spiralnut 730 fortlaufend ausgebildet ist und sich über den gesamten Umfang einer Außenumfangsfläche des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite und senkrecht zu der axialen Richtung erstreckt. Die ringartige Nut 740 der Nut 720 hat eine Tiefe, die gleich der Tiefe der Spiralnut 730 ist. In 12 ist die Grenze zwischen einem Verbindungsabschnitt der ringartigen Nut 740, die direkt mit der Spiralnut 730 verbunden ist, und der Spiralnut 730 anhand einer Strichpunktlinie mit einem langen und zwei kurzen Strichen gezeigt.

Ein Flansch 770 ragt von der Außenumfangsfläche des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite vor und erstreckt sich über den gesamten Umfang der Außenumfangsfläche des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite. Genauer gesagt ist der Flansch 770 an einer Außenumfangsfläche des Abschnittes 711 mit kleinem Durchmesser des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite angeordnet. Das heißt, der Flansch 770 ist unter Betrachtung in 12A an der rechten Seite in Bezug auf eine Nut 720 in der Außenumfangsfläche des Drehkörpers der angetriebenen Seite ausgebildet. Der Flansch 770 erstreckt sich senkrecht zu der axialen Richtung des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite und parallel zu der ringartigen Nut 740.

Das Arretierelement 750 hat einen Stift 760, der in die Nut 720 des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite eingeführt ist, und einen Einwegarretierabschnitt 780, der wahlweise in Bezug auf den Drehkörper 710 der angetriebenen Seite vorwärts bewegt und zurückversetzt wird, wenn der Stift 760 in die Nut 720 eingeführt wird oder aus dieser heraus zurückversetzt wird. In dem vierten Ausführungsbeispiel bilden der Einwegarretierabschnitt 780 und der Flansch 770 des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite einen Begrenzungsabschnitt.

Der Einwegarretierabschnitt 780 hat ein Eingriffselement 781 und ein elastisches Element 785, das das Eingriffselement 781 zu dem Drehkörper 710 der angetriebenen Seite drängt. Das elastische Element 785 ist beispielsweise durch eine Schraubenfeder (Spiralfeder) aufgebaut. Der Einwegarretierabschnitt 780 ist an der gleichen Seite in Bezug auf den Stift 760 wie die Seite angeordnet, an der der Flansch 770 in Bezug auf die Nut 720 angeordnet ist (die rechte Seite unter Betrachtung in 12A).

Die rechte Fläche des Flansches 770 unter Betrachtung in 12A wird als erste Fläche 771 bezeichnet und die linke Fläche des Flansches 770 unter Betrachtung in dieser Zeichnung wird als eine zweite Fläche 772 bezeichnet. Die rechte Fläche des Eingriffselementes 781 unter Betrachtung von 12A wird als eine erste Fläche 782 bezeichnet und die linke Seite des Eingriffselementes 781 unter Betrachtung in dieser Zeichnung wird als eine zweite Fläche 783 bezeichnet. Die rechte Fläche des Stiftes 760 unter Betrachtung von 12A wird als eine erste Fläche 761 bezeichnet. In diesem Fall sind die Abstände zwischen den jeweiligen Flächen und die Formen der Flächen 782, 783 des Eingriffselementes 781 wie folgt definiert.

Wie dies in 12A gezeigt ist, ist in dem Arretierelement 750 der Abstand d1 von der ersten Fläche 761 des Stiftes 760 zu der zweiten Fläche 783 des Eingriffselementes 781 im Wesentlichen gleich wie jedoch geringfügig größer als der Abstand d2 von einer Seitenwand 732 an einem Anfangsende 731 der Spiralnut 730 zu der ersten Fläche 771 des Flansches 770. Der Abstand d3 von der ersten Fläche 761 des Stiftes 760 des Arretierelementes 750 zu der ersten Fläche 782 des Eingriffselementes 781 ist im Wesentlichen gleich wie jedoch geringfügig geringer als der Abstand d4 von einer Seitenwand 741 der ringartigen Nut 740 (die Position, die anhand einer Strichpunktlinie mit langem und kurzem Strich in dem Verbindungsabschnitt der ringartigen Nut 740 gezeigt ist) zu der zweiten Fläche 772 des Flansches 770. In dem Eingriffselement 781 ist das distale Ende der ersten Fläche 782 eine Ecke, und das distale Ende der zweiten Fläche 783 ist eine abgeschrägte runde Fläche. Das heißt die zweite Fläche 783 ist derart geneigt (schräg ausgebildet), dass die erste Fläche 782 sich der ersten Fläche 782 in einer distalen Richtung nähert. Anders ausgedrückt ist das distale Ende des Eingriffselementes 781 geneigt und seine Größe wird allmählich geringer.

Demgemäß steht, wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite in einem gekuppelten Zustand ist und der Stift 760 in das Anfangsende 731 der Spiralnut 730 der Nut 720 eingeführt ist, wie dies in 12B gezeigt ist, die zweite Fläche 783 des Eingriffselementes 781 mit der ersten Fläche 771 des Flansches 770 in Kontakt. Die zweite Fläche 783 des Eingriffselementes 781, die mit dem Flansch 770 in dieser Stufe in Kontakt steht, hat das geneigte (schräg gestellte) distale Ende, wie die vorstehend beschrieben ist. Außerdem steht unter Bezugnahme auf 12D, wenn der Stift 760 in die ringartige Nut 740 der Nut 720 eingeführt ist, das Eingriffselement 781 mit der zweiten Fläche 772 des Flansches 770 in Kontakt. Das distale Ende der ersten Fläche 782 des Eingriffselementes 781, das mit dem Flansch 770 in dieser Stufe in Kontakt steht, ist die Ecke, wie dies vorstehend beschrieben ist.

Nachstehend ist der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels beschrieben.

Unter Bezugnahme auf 12A ist der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite an einer gekuppelten Position angeordnet, und der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite ist in einem Zustand, bei dem er mit dem Drehkörper 110 der Antriebsseite gekuppelt ist. In diesem Zustand wird, indem der Aktuator 150 betätigt wird, um den Stift 760 des Arretierelementes 750 in die Spiralnut 730 der Nut 720 einzuführen, der in 12B gezeigte Zustand mit sich gebracht. In dieser Weise gelangt der Stift 760 in Eingriff mit einer Seitenwand 732 der Spiralnut 730, womit der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite entgegen der Drängkraft der Drängelemente 135 arretiert wird. Dann wird, wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite gedreht wird, der Stift 760 relativ in der Nut 720 in einer Umfangsrichtung bewegt, während er mit der Seitenwand 732 der Spiralnut 730 in Eingriff steht. Der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite wird somit von der gekuppelten Position zu der entkuppelten Position verschoben.

Wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite zu der entkuppelten Position verschoben ist, wird die Position des Stiftes 760 in der Nut 720 relativ in einer Richtung von der Spiralnut 730 zu der ringartigen Nut 740 verschoben. Dementsprechend wird das Eingriffselement 781, das an dem Arretierelement 750 zusammen mit dem Stift 760 fixiert ist, relativ zu dem Drehkörper 710 der angetriebenen Seite verschoben. Wenn, wie dies in 12B gezeigt ist, der Stift 760 in das Anfangsende 731 der Spiralnut 730 der Nut 720 eingeführt ist, ist das Eingriffselement 781 der ersten Fläche 771 des Flansches 770 zugewandt. Die zweite Fläche 783 des Eingriffselementes 781, die dem Flansch 770 zugewandt ist, hat das geneigte distale Ende. Das heißt die Fläche, anhand der das Eingriffselement 781 mit dem Flansch 770 in Kontakt gelangt, wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite von der gekuppelten Position zu der entkuppelten Position verschoben wird, ist geneigt (schräg gestellt). Daher gelangen, wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite von der gekuppelten Position zu der entkuppelten Position bewegt wird, der Flansch 770 und das Eingriffselement 781 miteinander in Kontakt, wie dies in 12C gezeigt ist, um die Kraft zu bewirken, die das Eingriffselement 781 zurück entgegen der Drängkraft des elastischen Elementes 785 derart drückt, dass das Eingriffselement 781 sich an dem Flansch 770 vorbei bewegt. In dieser Weise wird, wenn der Stift 760 in der Spiralnut 730 der Nut 720 eingeführt ist, eine Bewegung des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite von der gekuppelten Position zu der entkuppelten Position trotz der Tatsache gestattet, dass das Eingriffselement 781 mit dem Flansch 770 in Kontakt steht.

Dann ist, wie dies in 12D gezeigt ist, wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite durch die Trägheitskraft an der entkuppelten Position gedreht wird und der Stift 760 relativ in der ringartigen Nut 740 bewegt wird, das Eingriffselement 781 der ersten Fläche 771 des Flansches 770 zugewandt. Wie dies vorstehend beschrieben ist, steht die erste Fläche 782 des Eingriffselementes 781 mit dem Flansch 770 in diesem Zustand in Kontakt, und das distale Ende der ersten Fläche 782 ist die Ecke. Daher wird, wenn der Stift 760 relativ in der ringartigen Nut 740 der Nut 720 bewegt wird, verhindert, dass das Eingriffselement 781 durch den Flansch 770 entgegen der Drängkraft des elastischen Elementes 785 zurückgedrückt wird, und der Eingriff zwischen dem Eingriffselement 781 und dem Flansch 770 wird somit beibehalten. In dieser Weise wird die Bewegung des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite von der entkuppelten Position zu der gekuppelten Position beschränkt (verhindert). Das heißt selbst wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite an der entkuppelten Position angeordnet ist und durch die Trägheitskraft gedreht wird und in diesem Zustand der Stift 760 zu dem Kontaktabschnitt der ringartigen Nut 740 bewegt wird, um den Stift 760 von der Seitenfläche der Nut 720 (die Seitenwand 741 der ringartigen Nut 740) zu trennen, begrenzt der Einwegarretierabschnitt 780 ein Verschieben des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite (das Verschieben wird verhindert). Der Stift 760 wird somit in der ringartigen Nut 740 gehalten.

Um die Kupplung 700 von dem ausgerückten Zustand in den eingerückten Zustand zu schalten, wird der Aktuator 150 betätigt, um den Stift 760 des Arretierelementes 750 aus der ringartigen Nut 740 der Nut 720 zurückzuziehen (herauszuziehen). Dies bewirkt außerdem, dass das Eingriffselement 781 und der Flansch 770 außer Eingriff gelangen. Der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite wird somit zu der gekuppelten Position durch die Drängkraft der Drängelemente 135 bewegt. Als ein Ergebnis werden der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite und der Drehkörper 110 der Antriebsseite miteinander gekuppelt, womit die Kupplung 700 in den eingerückten Zustand geschaltet wird.

Das vierte Ausführungsbeispiel erzielt den folgenden Vorteil (6) und auch einen Vorteil, der dem Vorteil (1) des ersten Ausführungsbeispiels gleich ist.

  • (6) Wenn der Stift 760 nicht so verschoben wird, dass er von der ringartigen Nut 740 heraus zurückversetzt wird, um den Flansch 770 und den Einwegarretierabschnitt 780 voneinander außer Eingriff zu bringen, wird der Stift 760 nicht von der ringartigen Nut 740 zu der Spiralnut 730 verschoben. Das heißt der Flansch 770 und der Einwegarretierabschnitt 780 wirken als ein Begrenzungsabschnitt.

Dieser begrenzt das Verschieben des Stiftes 760 von der ringartigen Nut 740 zu der Spiralnut 730, wenn der Stift 760 in der ringartigen Nut 740 eingeführt ist (Verhinderung des Verschiebens). Als ein Ergebnis ist es möglich, das Verschieben des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite zu der gekuppelten Position trotz der Tatsache zu verhindern, dass der Stift 760 in der Nut 720 gehalten ist.

Fünftes Ausführungsbeispiel

Eine Kupplung gemäß einem fünften Ausführungsbeispiel ist nachstehend beschrieben.

Wie dies in 13 gezeigt ist, unterscheidet sich eine Kupplung 800 des fünften Ausführungsbeispiels von dem vierten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf den Aufbau des Arretierelementes 750. Der restliche Aufbau ist der Gleiche wie in dem ersten Ausführungsbeispiel. Somit sind mit gleichen oder ähnlichen Bezugszeichen jene Bauteile versehen, die die gleichen oder ähnlichen wie die entsprechenden Bauteile des ersten Ausführungsbeispiels sind, und deren detaillierte Erläuterung unterbleibt. Das fünfte Ausführungsbeispiel ist dem ersten Ausführungsbeispiel im Hinblick auf die Positionsänderung jeder Kugel 130 in der entsprechenden Kugelunterbringungsnut 127 gleich, die durch ein axiales Verschieben des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite verursacht wird, und im Hinblick auf das Schalten zwischen dem eingerückten Zustand und dem ausgerückten Zustand, das durch eine derartige Positionsänderung bewirkt wird. Demgemäß ist die Darstellung der Kugeln 130 und der Kugelunterbringungsnuten 127 auch in 13 weggelassen worden.

Unter Bezugnahme auf 13 ist der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite des fünften Ausführungsbeispiels identisch zu dem Drehkörper 710 der angetriebenen Seite des vierten Ausführungsbeispiels aufgebaut. Der Flansch 770 ist in dem Drehkörper 710 der angetriebenen Seite ausgebildet.

Ein Arretierelement 850 hat einen Stift 860, der in die Nut 720 des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite eingeführt ist, und einen Einwegarretierabschnitt 880, der wahlweise in Bezug auf den Drehkörper 710 der angetriebenen Seite hin bewegt wird und von diesem weg zurückversetzt wird, wenn der Stift 860 in die Nut 720 eingeführt wird oder aus dieser heraus zurückversetzt wird. In dem fünften Ausführungsbeispiel bilden der Einwegarretierabschnitt 880 und der Flansch 770 des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite einen Begrenzungsabschnitt.

Der Einwegarretierabschnitt 880 hat ein Eingriffselement 881, eine Drehwelle 885, durch die das Eingriffselement 881 anhand des Arretierelementes 850 drehbar gestützt ist, und ein Begrenzungselement 888, das die Drehung des Eingriffselementes 881 in einer bestimmten Richtung (in 13A eine nach links weisende Richtung) begrenzt. Wie dies in 13A gezeigt ist, ist ein Zustand, bei dem das distale Ende des Eingriffselementes 881 zu dem Drehkörper 710 der angetriebenen Seite hin vorragt, als eine Referenzposition des Eingriffselementes 881 definiert. Das Begrenzungselement 888 begrenzt die Neigung (Schrägstellung) des Eingriffselementes 881 in einer spezifischen Richtung von der Referenzposition und gestattet ein Neigen des Eingriffselementes 881 in einer anderen Richtung (in der nach rechts weisenden Richtung in 13A) von der Referenzposition.

Die rechte Fläche des Flansches 770 unter Betrachtung von 13A wird als die erste Fläche 771 bezeichnet, und die linke Fläche des Flansches 770 unter Betrachtung in dieser Zeichnung wird als die zweite Fläche 772 bezeichnet. Die rechte Fläche des Eingriffselementes 881 unter Betrachtung in 13A und die linke Fläche des Eingriffselementes 881 unter Betrachtung in dieser Zeichnung werden, wenn das Eingriffselement 881 an der Referenzposition angeordnet ist, als eine erste Fläche 882 beziehungsweise als eine zweite Fläche 883 bezeichnet. Die rechte Fläche des Stiftes 860 unter Betrachtung in 13A wird als eine erste Fläche 861 bezeichnet. In diesem Fall sind die Abstände zwischen den jeweiligen Flächen wie folgt definiert.

Wie dies in 13A gezeigt ist, ist in dem Arretierelement 850 der Abstand d1 von der ersten Fläche 861 des Stiftes 860 zu der zweiten Fläche 883 des Eingriffselementes 881 im Wesentlichen gleich wie jedoch geringfügig größer als der Abstand d2 von der Seitenwand 732 der Spiralnut 730 an dem Anfangsende 731 zu der ersten Fläche 771 des Flansches 770. Der Abstand d3 von der ersten Fläche 861 des Stiftes 860 des Arretierelementes 850 zu der ersten Fläche 882 des Eingriffselementes 881 ist im Wesentlichen gleich wie jedoch geringfügig geringer als die Länge d4 von der Seitenwand 741 der ringartigen Nut 740 (die Position, die anhand der Strichpunktlinie mit einer langen und zwei kurzen Linien gezeigt ist, die der Grenzposition zwischen der ringartigen Nut 740 und der Spiralnut 730 in dem Verbindungsabschnitt der ringartigen Nut 740 entspricht) zu der zweiten Fläche 772 des Flansches 770.

Demgemäß gelangt, wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite in einem gekuppelten Zustand ist und der Stift 860 in dem Anfangsende 731 der Spiralnut 730 der Nut 720 eingeführt ist, wie dies in 13B gezeigt ist, die zweite Fläche 883 des Eingriffselementes 881 in Kontakt mit der ersten Fläche 771 des Flansches 770. Außerdem gelangt, wie dies in 13D gezeigt ist, wenn der Stift 860 in der ringartigen Nut 740 der Nut 720 angeordnet ist, das Eingriffselement 881 mit der zweiten Fläche 772 des Flansches 770 in Kontakt.

Der Betrieb des vorliegenden Ausführungsbeispiels ist nachstehend beschrieben.

Unter Bezugnahme auf 13A ist der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite an einer gekuppelten Position angeordnet, und der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite befindet sich in einem Zustand, bei dem er mit dem Drehkörper 110 der Antriebsseite gekuppelt ist. In diesem Zustand wird der in 13B gezeigte Zustand mit sich gebracht, indem der Aktuator 150 betätigt wird, um den Stift 860 des Arretierelementes 850 in das Anfangsende 731 der Spiralnut 730 der Nut 720 einzuführen. In dieser Weise gelangt der Stift 860 mit der Seitenwand 732 der Spiralnut 730 in Eingriff, womit der Drehkörper 120 der angetriebenen Seite entgegen der Drängkraft der Drängelemente 135 arretiert wird. Dann wird, wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite gedreht wird, der Stift 860 relativ in der Nut 720 in einer Umfangsrichtung bewegt, während er mit der Seitenwand 732 der Spiralnut 730 in Eingriff steht. Der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite wird somit von der gekuppelten Position zu der entkuppelten Position verschoben.

Wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite zu der entkuppelten Position verschoben wird, wird die Position des Stiftes 860 in der Nut 720 relativ in einer Richtung von der Spiralnut 730 zu der ringartigen Nut 740 verschoben. In entsprechender Weise wird das Eingriffselement 881, das an dem Arretierelement 850 zusammen mit dem Stift 860 fixiert ist, relativ zu dem Drehkörper 710 der angetriebenen Seite verschoben. Wenn, wie dies in 13B gezeigt ist, der Stift 860 in das Anfangsende 731 der Spiralnut 730 eingeführt ist, steht das Eingriffselement 881 mit der ersten Fläche 771 des Flansches 770 in Kontakt. Dem Eingriffselement 881 ist es gestattet, sich in der bestimmten Richtung (die nach rechts weisende Richtung unter Betrachtung in 13) von der Referenzposition zu neigen, an der das Eingriffselement 881 mit dem Flansch 770 in Kontakt steht. Daher gelangt, wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite von der gekuppelten Position zu der entkuppelten Position bewegt wird, das Eingriffselement 881 mit dem Flansch 770 in Kontakt und neigt sich, womit es sich an dem Flansch 770 vorbei bewegt, wie dies in 13C gezeigt ist. In dieser Weise wird, wenn der Stift 860 in dem Anfangsende 731 der Spiralnut 730 eingeführt ist, eine Bewegung des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite von der gekuppelten Position zu der entkuppelten Position trotz der Tatsache gestattet, dass das Eingriffselement 881 mit dem Flansch 770 in Kontakt steht.

Dann ist, wie dies in 13D gezeigt ist, wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite durch die Trägheitskraft an der entkuppelten Position gedreht wird und der Stift 860 relativ in der ringartigen Nut 740 bewegt wird, das Eingriffselement 881 der zweiten Fläche 772 des Flansches 710 zugewandt, und die erste Fläche 882 des Eingriffselementes 881 steht mit der zweiten Fläche 772 des Flansches 770 in Kontakt und gelangt mit dieser in Eingriff. Wenn der Stift 860 relativ in der ringartigen Nut 740 der Nut 720 bewegt wird, wird ein Neigen des Eingriffselementes 881 in der bestimmten Richtung (die nach links weisende Richtung unter Betrachtung in 13D) durch das Begrenzungselement 888 begrenzt (verhindert). Es wird somit verhindert, dass sich das Eingriffselement 881 neigt, sogar wenn die Drängkraft der Drängelemente 135 an dem Drehkörper 710 der angetriebenen Seite derart wirken, dass das Eingriffselement 881 durch den Flansch 770 gedrückt wird. Als ein Ergebnis wird das Eingriffselement 881 an der Referenzposition gehalten, womit der Eingriff zwischen dem Eingriffselement 881 und dem Flansch 770 beibehalten wird. Dies schränkt die Bewegung des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite von der entkuppelten Position zu der gekuppelten Position ein. Das heißt selbst wenn der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite an der entkuppelten Position angeordnet ist und durch eine Trägheitskraft gedreht wird und in diesem Zustand der Stift 860 zu dem Verbindungsabschnitt der ringartigen Nut 740 derart bewegt wird, dass der Stift 860 von der Seitenfläche der Nut 720 (die Seitenwand 741 der ringartigen Nut 740) getrennt wird, schränkt der Einwegarretierabschnitt 880 ein Verschieben des Drehkörpers 710 der angetriebenen Seite ein. Der Stift 860 wird somit in der ringartigen Nut 740 gehalten.

Um die Kupplung 800 von dem ausgerückten Zustand in den eingerückten Zustand zu schalten, wird der Aktuator 150 betätigt, um den Stift 860 des Arretierelementes 850 aus der ringartigen Nut 740 der Nut 720 zurückzuversetzen. Dies bewirkt außerdem, dass das Eingriffselement 881 und der Flansch 770 außer Eingriff gelangen. Der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite wird somit zu der gekuppelten Position durch die Drängkraft der Drängelemente 135 bewegt. Als ein Ergebnis werden der Drehkörper 710 der angetriebenen Seite und der Drehkörper 110 der Antriebsseite miteinander gekuppelt, womit die Kupplung 800 in den eingerückten Zustand geschaltet wird.

Das fünfte Ausführungsbeispiel erzielt solche Vorteile, die dem Vorteil (1) des ersten Ausführungsbeispiels und dem Vorteil (6) des vierten Ausführungsbeispiels gleichwertig sind.

Die Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die in den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen dargestellten Aufbaumöglichkeiten beschränkt, sondern kann beispielsweise in den nachstehend erörterten Formen ausgeführt werden, die Abwandlungen der Ausführungsbeispiele sind.

In dem ersten Ausführungsbeispiel ist die Tiefe der ringartigen Nut 420 in der Nähe des Anfangsendes 421 relativ zu den Tiefen der anderen Abschnitte in der Umfangsrichtung des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite gering. Die Tiefe der Spiralnut 410 wird allmählich vom Anfangsende 411 zu dem Schlussende 412 hin größer. Jedoch kann die Tiefe der ringartigen Nut oder die Tiefe der Spiralnut in der Umfangsrichtung gleichförmig sein. Das heißt der Absatz zwischen der ringartigen Nut und der Spiralnut kann auf eine gleichförmige Größe in der Umfangsrichtung des Drehkörpers 120 der angetriebenen Seite festgelegt sein.

In dem zweiten Ausführungsbeispiel ist der Vorsprung über die gesamte Länge des Verbindungsabschnittes der Nut ausgebildet. Die entgegengesetzten Enden des Vorsprungs erreichen den Nichtverbindungsabschnitt. Jedoch kann, wenn der Vorsprung zumindest über die gesamte Länge des Verbindungsabschnittes der Nut ausgebildet ist, das Verschieben des Stiftes in die Spiralnut eingeschränkt werden (verhindert werden), indem der Vorsprung mit der Vertiefung des Stiftes über die gesamte Länge des Verbindungsabschnittes in Eingriff gelangt. Die entgegengesetzten Enden des Vorsprungs müssen somit nicht unbedingt den Nichtverbindungsabschnitt erreichen. Beispielsweise kann lediglich einer der Endabschnitte den Nichtverbindungsabschnitt erreichen. Alternativ kann die Länge des Vorsprungs gleich der Länge des Verbindungsabschnittes derart sein, dass kein Endabschnitt den Verbindungsabschnitt erreicht. Des Weiteren muss, solange ein Verschieben des Stiftes von der ringartigen Nut zu der Spiralnut begrenzt/verhindert wird und ein Ausrücken der Kupplung verhindert wird, der Vorsprung nicht unbedingt sich über die gesamte Länge des Verbindungsabschnittes erstrecken. Beispielsweise kann der Vorsprung in einem Abschnitt des Verbindungsabschnittes der Nut vorgesehen sein.

In dem dritten Ausführungsbeispiel und seiner Abwandlung ist die vertiefte Nut über die gesamte Länge der ringartigen Nut ausgebildet. Jedoch muss die vertiefte Nut lediglich zumindest über die gesamte Länge des Verbindungsabschnittes der ringartigen Nut ausgebildet sein. Das heißt wenn der Vorsprung zumindest über die gesamte Länge des Verbindungsabschnittes ausgebildet ist, wird ein Verschieben von der ringartigen Nut zu der Spiralnut verhindert. Des Weiteren kann, wenn das Verschieben des Stiftes von der ringartigen Nut zu der Spiralnut begrenzt ist und das Ausrücken der Kupplung verhindert ist, die vertiefte Nut in einem Abschnitt des Verbindungsabschnittes ausgebildet sein.

In dem vierten und fünften Ausführungsbeispiel ist der Flansch über den gesamten Umfang der Außenumfangsfläche des Drehkörpers der angetriebenen Seite ausgebildet. Jedoch muss, wenn das Verschieben des Stiftes von der ringartigen Nut in die Spiralnut begrenzt ist und das Ausrücken der Kupplung verhindert wird, der Flansch nicht unbedingt sich über den gesamten Umfang erstrecken, sondern kann in einem Abschnitt der Außenumfangsfläche so angeordnet sein, dass er sich in der Umfangsrichtung des Drehkörpers der angetriebenen Seite erstreckt.

Die Anzahl der Drängelemente kann nach Bedarf abgewandelt werden. Beispielsweise kann ein einzelnes Drehelement angewendet werden, um den Drehkörper der angetriebenen Seite zu drängen.

Ein beliebiges geeignetes Drängelement kann angewendet werden, solange das Drängelement den Drehkörper der angetriebenen Seite zu der gekuppelten Position drängt. Das Drängelement ist nicht auf die vorstehend erwähnte Kompressionsschraubenfeder (Druckschraubenfeder) beschränkt. Beispielsweise kann eine Zugfeder/Spannfeder zum Ziehen des Drehkörpers der angetriebenen Seite zu der gekuppelten Position als das Drängelement angewendet werden.

Der Aktuator ist nicht auf den Solenoid der Selbsthalteart beschränkt, sondern kann beispielsweise ein Solenoid sein, der ein Arretierelement hat, das in eine Nut lediglich dann eingeführt wird, wenn eine Spule angeregt wird. In diesem Aufbau wird die Kupplung lediglich dann ausgerückt, wenn die Spule angeregt wird. Die Kupplung wird somit nicht in dem eingerückten Zustand gehalten, wenn die Spule nicht angeregt werden kann. Als ein Ergebnis kann selbst dann, wenn der Aktuator nicht normal arbeitet (wenn er versagt), die Pumpe betätigt werden.

Der Aktuator ist nicht auf ein Solenoid beschränkt. Das heißt ein beliebiger anderer geeigneter Aktuator außer dem Solenoid wie beispielsweise ein Akuator der Hydraulikart kann angewendet werden, um wahlweise das Arretierelement einzuführen und zurückzuversetzen. Auch in diesem Fall wird die Kupplung durch einen Eingriff zwischen einer Nut des Drehkörpers der angetriebenen Seite und dem Arretierelement ausgerückt. Die Kraft, die zum Ausrücken der Kupplung benötigt wird, wird somit von der Drehkraft des Drehkörpers der angetriebenen Seite erlangt. Als ein Ergebnis wird das Ausrücken durch eine geringe Kraft ausgeführt.

Die Kupplung ist nicht auf den Aufbau beschränkt, bei dem eine Antriebskraft durch die Kugeln übertragen wird. Die Kupplung kann eine Kupplung der Drückart (Pressart) sein.

Beispielsweise können gegenüberstehende Flächen des Drehkörpers der angetriebenen Seite und des Drehkörpers der Antriebsseite parallele geneigte (schräg gestellte) Flächen sein, die jeweils in Bezug auf die axiale Richtung geneigt sind. Die geneigten Flächen dienen als Drückflächen. Indem der Drehkörper der angetriebenen Seite in der axialen Richtung bewegt wird und die Drückflächen gegeneinander gedrückt werden, werden der Drehkörper der angetriebenen Seite und der Drehkörper der Antriebsseite miteinander gekuppelt.

In der Kupplung von jedem der dargestellten Ausführungsbeispiele sind die Formen der Bauteile nicht spezifisch auf die Formen der dargestellten Ausführungsbeispiele beschränkt, solange der für jedes Ausführungsbeispiel dargestellte Betrieb sichergestellt ist. Beispielsweise können, wie dies in 14 gezeigt ist, Kugelunterbringungsnuten 927 in einem Abschnitt 922 mit großem Durchmesser des Drehkörpers 910 der angetriebenen Seite ausgebildet sein und Vertiefungen 928 können durch Erleichterungsabschnitte ausgebildet sein, die die Kugelunterbringungsnuten 927 nicht haben. Dadurch wird das Gewicht des Drehkörpers 910 der angetriebenen Seite verringert und somit die Trägheitskraft reduziert, die durch den Drehkörper 910 der angetriebenen Seite verursacht wird. Als ein Ergebnis hält, wenn der Drehkörper 910 der angetriebenen Seite eine entkuppelte Position erreicht, die Drehung des Drehkörpers 910 der angetriebenen Seite schnell an (stoppt).

In jedem der dargestellten Ausführungsbeispiele schaltet die Kupplung den Kraftübertragungszustand von der Kurbelwelle zu der Pumpe. Jedoch kann die Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung als eine Kupplung angewendet werden, die zwischen anderen Hilfsvorrichtungen wie beispielsweise ein Kompressor oder eine Ölpumpe und der Kurbelwelle angeordnet ist. Außerdem ist die Kupplung gemäß der vorliegenden Erfindung nicht auf die Kupplung zum Schalten des Kraftübertragungszustandes von der Kurbelwelle beschränkt, sondern kann als eine Kupplung zum Schalten des Kraftübertragungszustandes von anderen Antriebsquellen angewendet werden.

Die Kupplung ist mit dem Drehkörper der Antriebsseite und dem Drehkörper der angetriebenen Seite versehen, der in der axialen Richtung des Drehkörpers der Antriebsseite zwischen einer gekuppelten Position, an der der Drehkörper der angetriebenen Seite mit dem Drehkörper der Antriebsseite gekuppelt ist, und einer entkuppelten Position bewegbar ist, an der der Drehkörper der angetriebenen Seite von dem Drehkörper der Antriebsseite entkuppelt ist. Der Drehkörper der angetriebenen Seite hat eine Nut mit einem Spiralabschnitt und einem ringartigen Abschnitt. Die Kupplung hat außerdem ein Drängelement, das den Drehkörper der angetriebenen Seite zu der gekuppelten Position drängt, und ein Arretierelement mit einem Stift, der wahlweise in die Nut eingeführt und von der Nut zurückversetzt wird. Die Kupplung bewegt den Drehkörper der angetriebenen Seite zu der entkuppelten Position entgegen der Drängkraft des Drängelementes, indem der Stift in dem Spiralabschnitt eingeführt wird. Die Kupplung hat des Weiteren einen Begrenzungsabschnitt, der ein Verschieben der Position des Stiftes von dem ringartigen Abschnitt zu dem Spiralabschnitt verhindert, wenn der Stift in dem ringartigen Abschnitt positioniert ist.