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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein elektromagnetisch betätigtes Ventil,
das in einem Antiblockierbremssystem zum Steuern des Bremsfluiddrucks
bei einem Fahrzeug einsetzbar ist.
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Die
japanische Veröffentlichung
der Internationalen Anmeldung nach dem PCT Nr. 2000-512585 (entsprechend
dem US-Patent Nr. 6,092,781) beschreibt ein elektromagnetisch betätigtes Ventil
für Hydraulikbremssysteme
für Kraftfahrzeuge.
Das elektromagnetisch betätigte
Ventil nach diesem Stand der Technik ist ein Druckverstärkungsventil des
so genannten normalerweise geöffneten
Typs, welches den folgenden Aufbau aufweist. Ein Gehäuse weist
einen Druckfluidweg und eine Ventilhaltebohrung im Verlauf des Druckfluidweges
auf. Ein Ende des Druckfluidweges ist an einen Hauptzylinder angeschlossen,
und das andere Ende an einen Radzylinder. Ein rohrförmiges Ventilgehäuse, das
aus Metall besteht, ist innerhalb der Ventilhaltebohrung angeordnet,
und weist einen radial verlaufenden Kanal auf, der sich durch eine
Umfangswand des Gehäuses
erstreckt, und mit dem Druckfluidweg in Verbindung steht. Ein Ventilsitz
ist in das Ventilgehäuse eingepasst,
und weist einen axialen Fluidkanal auf, der mit dem radialen Kanal
des Ventilgehäuses
in Verbindung steht.
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Ein
Ventilkörper
ist innerhalb des Ventilgehäuses
angeordnet, und wird elektromagnetisch so betätigt, dass er sich in Axialrichtung
bewegt und zwischen einer geöffneten
Position und einer geschlossenen Position verschoben wird. In der
geöffneten Position
ist der Ventilkörper
von dem Ventilsitz ausgerückt,
um eine Fluidverbindung zwischen dem axialen Fluidkanal des Ventilsitzes
und dem radialen Kanal des Ventilgehäuses zu ermöglichen, und in der geschlossenen
Position steht der Ventilkörper
im Eingriff mit dem Ventilsitz, um die Fluidverbindung zu sperren.
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Im
einzelnen ist ein Zylinder an einem oberen Endabschnitt des Ventilgehäuses befestigt,
das als ortsfester Kern dient. Ein Kolben ist gleitbeweglich in
dem Zylinder aufgenommen. Eine Magnetwicklung ist um den oberen
Endabschnitt des Ventilgehäuses
herum vorgesehen. Wenn die Magnetwicklung nicht mit Strom versorgt
wird, wird der Ventilkörper
in der geöffneten
Position gehalten, um hierdurch die Fluidverbindung zwischen dem
axialen Fluidkanal des Ventilsitzes und dem radialen Kanal des Ventilgehäuses zu
ermöglichen.
Wenn die Magnetwicklung mit Strom versorgt wird, wird der Kolben
so bewegt, dass der Ventilkörper
in die geschlossene Position gezwungen wird, um hierdurch die Fluidverbindung
zwischen dem axialen Fluidkanal des Ventilsitzes und dem radialen
Kanal des Ventilgehäuses
zu sperren. Auf diese Weise wird der Fluss des Bremsfluids, das
zwischen dem Hauptzylinder und dem Radzylinder über den Fluidweg fließt, gesteuert.
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Bei
dem Antiblockiersystem ist es erforderlich, das Gehäuse zur
Aufnahme einer großen
Anzahl an Druckverstärkungsventilen
und Druckverringerungsventilen zu verkleinern, um dessen Anbringung
in einem Motorraum von Fahrzeugen zu erleichtern, und dessen Gewicht
zu verringern. Daher wurde ein elektromagnetisch betätigtes Ventil
für Antiblockierbremssysteme
vorgeschlagen, welches ein Ventilgehäuse einsetzt, das einen ausreichend
verkleinerten Außendurchmesser
aufweist, beispielsweise wenige Millimeter. Ein derartiges Ventilgehäuse muss
mit hoher Genauigkeit hergestellt werden.
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Bei
dem voranstehend geschilderten Stand der Technik kann der radiale
Kanal des Ventilgehäuses
des elektromagnetisch betätigten
Ventils durch Bohren hergestellt werden. Der Bohrvorgang lässt sich
nur schwierig durchführen,
was dazu führt,
dass der Produktionswirkungsgrad des elektromagnetisch betätigten Ventils
beeinträchtigt
wird, und die Produktionskosten erhöht werden.
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Wenn
ein Fluidkanal auf einer axialen Endoberfläche des Ventilgehäuses so
vorgesehen ist, dass er mit dem Druckfluidweg des Gehäuses in
Verbindung steht, anstatt den radialen Kanal in der Umfangswand
des Ventilgehäuses
vorzusehen, wird darüber
hinaus folgender Nachteil hervorgerufen. Üblicherweise ist eine Dichtung
auf der axialen Endoberfläche
des Ventilgehäuses
zu dem Zweck vorgesehen, ein Leck des Bremsfluids von dem Ventil
zu verhindern. In einem derartigen Fall tritt, wenn eine Verformung
bei der Dichtung auftritt, eine Sperrung des Fluidkanals auf, der
auf der axialen Endoberfläche
des Ventilgehäuses
vorgesehen ist, infolge der verformten Dichtung. Aus diesem Grund
ist es schwierig, einfach den Fluidkanal auf der axialen Endoberfläche des
Ventilgehäuses
für die
Fluidverbindung mit dem Druckfluidweg des Gehäuses vorzusehen.
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Ein
Vorteil der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung
eines elektromagnetisch betätigten
Ventils, bei welchem ein Fluidkanal, der mit einem Fluidweg in Verbindung
steht, der in einem Gehäuse
vorgesehen ist, nicht in einem rohrförmigen Ventilgehäuse vorgesehen
ist, sondern in einem Filter, wodurch der Wirkungsgrad der Ausbildung
des Fluidkanals und der Produktionswirkungsgrad des elektromagnetisch
betätigten
Ventils insgesamt verbessert werden können, und die Produktionskosten verringert
werden können.
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Die
anderen Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung werden
aus der folgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
noch deutlicher.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein elektromagnetisch betätigtes Ventil zur
Verfügung
gestellt, welches aufweist:
ein Gehäuse, das einen Fluidweg und
eine Ventilhaltebohrung im Verlauf des Fluidweges aufweist;
ein
rohrförmiges
Ventilgehäuse,
das an der Ventilhaltebohrung angebracht ist;
einen Ventilkörper, der
elektromagnetisch so betätigt werden
kann, dass er sich in Axialrichtung innerhalb des rohrförmigen Ventilgehäuses bewegt,
und einen Fluss von Fluid, der durch den Fluidweg des Gehäuses hindurchgeht,
zulässt
bzw. verhindert; und
ein Filter, das an einem axialen Ende
des rohrförmigen
Ventilgehäuses
vorgesehen ist, wobei das Filter einen Fluidkanal aufweist, der
mit dem Fluidweg des Gehäuses
in Verbindung steht.
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Bei
einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein elektromagnetisch
betätigtes
Ventil vorgesehen, welches aufweist:
ein Gehäuse mit
einem Fluidweg und einer Ventilhaltebohrung im Verlauf des Fluidweges;
ein
rohrförmiges
Ventilgehäuse,
das an der Ventilhaltebohrung angebracht ist;
einen Ventilkörper, der
elektromagnetisch so betätigt werden
kann, dass er sich in Axialrichtung innerhalb des rohrförmigen Ventilgehäuses bewegt,
und den Fluss eines Fluids, der durch den Fluidweg des Gehäuses hindurchgeht,
zulässt
bzw. sperrt; und
ein Filter, das an einem axialen Ende des
rohrförmigen
Ventilgehäuses
vorgesehen ist, wobei das Filter einen Fluidkanal aufweist, der
mit dem Fluidweg des Gehäuses
in Verbindung steht;
wobei das Filter eine zylindrische Basiswand
aufweist; und
der Fluidkanal des Filters einen radialen Kanal
aufweist, der sich in Radialrichtung durch die Basiswand erstreckt,
und einen Verbindungskanal, der in Umfangsrichtung verläuft, und
mit dem radialen Kanal verbunden ist.
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Bezüglich der
Figuren ist:
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1 ein Längsschnitt eines elektromagnetisch
betätigten
Ventils gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine Perspektivansicht
eines bei der ersten Ausführungsform
eingesetzten Filters;
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3 ein Querschnitt des in 2 gezeigten Filters entlang
einer Achse des Filters;
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4 eine Aufsicht auf das
in 2 gezeigte Filter;
und
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5 ein Längsschnitt eines elektromagnetisch
betätigten
Ventils gemäß einer
zweiten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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Nunmehr
wird unter Bezugnahme auf die 1 bis 4 ein elektromagnetisch betätigtes Ventil gemäß einer
ersten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung erläutert.
Bei dieser Ausführungsform wird
das elektromagnetisch betätigte
Ventil bei einem Antiblockierbremssystem für Fahrzeuge eingesetzt, und
ist vom normalerweise geöffneten
Typ. Wie in 1 gezeigt,
weist das elektromagnetisch betätigte Ventil
ein Gehäuse 1 auf,
das mit einer Wand versehen ist, die einen Fluidweg 4 und
eine Ventilhaltebohrung 2 festlegt. Die Ventilhaltebohrung 2 ist
im Verlauf des Fluidweges 4 angeordnet. Die Ventilhaltebohrung 2 ist
so ausgebildet, dass sie ein rohrförmiges Ventilgehäuse 3 aufnimmt,
wie dies nachstehend erläutert
wird. Der Fluidweg 4 steht in Verbindung mit einem Abschnitt 2A mit
größerem Durchmesser
der Ventilhaltebohrung 2 über einen Verbindungsabschnitt 4A,
und ist an einen Radzylinder W/C des Antiblockierbremssystems angeschlossen.
Der Fluidweg 4 steht weiterhin in Verbindung mit einem
Abschnitt 2B mit kleinerem Durchmesser der Ventilhaltebohrung 2 über einen
anderen Verbindungsabschnitt 4B, und ist an einen Hauptzylinder
M/C des Antiblockierbremssystems angeschlossen. Im einzelnen liegt der
Verbindungsabschnitt 4A des Fluidweges 4 einem
Umfang des Abschnitts 2A mit größerem Durchmesser der Ventilhaltebohrung 2 gegenüber. Der
Verbindungsabschnitt 4B des Fluidweges 4 liegt dem
Boden, nämlich
dem axialen Ende, des Abschnitts 2B mit kleinerem Durchmesser
der Ventilhaltebohrung 2 gegenüber.
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Das
rohrförmige
Ventilgehäuse 3 ist
in die Ventilhaltebohrung 2 eingebaut. Das Ventilgehäuse 3 weist
einen axialen Endabschnitt 3A auf, der teilweise in dem
Abschnitt 2A mit großem
Durchmesser der Ventilhaltebohrung 2 aufgenommen ist, und
einen entgegengesetzten, axialen Endabschnitt 4B, der von
der Ventilhaltebohrung 2 zur Außenseite des Gehäuses 1 vorspringt.
Der eine axiale Endabschnitt 3A weist einen Außendurchmesser
auf, der größer ist
als jener des entgegengesetzten, axialen Endabschnitts 3B,
und eine Ventilbohrung 3C mit größerem Durchmesser als eine
Ventilbohrung 3F mit kleinerem Durchmesser des entgegengesetzten,
axialen Endabschnitts 3B. Die Ventilbohrung 3C mit
größerem Durchmesser
und die Ventilbohrung 3F mit kleinerem Durchmesser stehen
miteinander in Verbindung. Eine Magnetspule 5, die im wesentlichen
zylinderförmig
ausgebildet ist, ist auf dem entgegengesetzten, axialen Endabschnitt 3B des
Ventilgehäuses 3 angebracht,
das als ortsfester Kern dient. Die Magnetwicklung 5 weist
eine zentrale Bohrung auf, in welche ein Metallzylinder 6 mit
einem geschlossenen Ende eingepasst ist. Ein Umfangswand des Metallzylinders 6 ist
teilweise zwischen der Magnetwicklung 5 und dem entgegengesetzten
axialen Endabschnitt 3B des Ventilgehäuses 3 angeordnet.
Ein Metallkolben 7, der als beweglicher Kern dient, ist
axial beweglich innerhalb des Metallzylinders 6 angeordnet.
Ein Joch 60 ist um den Außenumfang der Magnetwicklung 5 herum
angeordnet.
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Ein
wellenförmiger
Ventilkörper 8,
der aus einem geeigneten Kunstharzmaterial besteht, ist koaxial
an einem Ende des Kolbens 7 in Berührung mit diesem angeordnet.
Der Ventilkörper 8 ist
im wesentlichen innerhalb der Ventilbohrung 3F des entgegengesetzten
axialen Endabschnitts 3B des Ventilgehäuse 3 angeordnet,
und springt teilweise in die Ventilbohrung 3C von dessen
einem axialen Endabschnitt 3A vor. Der Ventilkörper wird
elektromagnetisch so betätigt,
dass er sich in Axialrichtung innerhalb der Ventilbohrungen 3F und 3C bewegt,
um den Fluss eines Fluids, das durch den Fluidweg hindurchgeht,
zuzulassen oder zu sperren, in Reaktion auf eine Stromversorgung
für den
magnetischen Kern 5 bzw. die Abschaltung des Stroms. Im
einzelnen weist der Ventilkörper 8 einen
Schließabschnitt 8A am
Ende seiner einen Spitze auf, der einstückig mit dem Ventilkörper ausgebildet
ist. Der Ventilkörper 8 weist
eine geöffnete
Position wie in 1 gezeigt auf,
in welcher der Schließabschnitt 8A nicht
in Berührung
mit dem Ventilsitz 9 steht, um den Fluss eines Fluids zu
ermöglichen,
das durch den Fluidweg 4 hindurchgeht, sowie eine geschlossene
Position, in welcher der Schließabschnitt 8A in
Berührung
mit dem Ventilsitz 9 steht, um den Fluss des Fluids zu sperren,
das durch den Fluidweg 4 hindurchgeht. Der Ventilkörper 8 wird
ständig
zur geöffneten
Position hin gezwungen, durch eine Ventilfeder 10, die
zwischen einem Stufenabschnitt des Ventilkörpers 8 und einem
axialen Endabschnitt des Ventilsitzes 9 vorgesehen ist.
Der Ventilkörper 8 wird
zwischen der geöffneten
Position und der geschlossenen Position hin- und herbewegt, entsprechend
der Stromversorgung für
den magnetischen Kern bzw. einer Stromabschaltung.
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Der
Ventilsitz 9, der im wesentlichen zylinderförmig ist,
ist in die Ventilbohrung 3C des einen axialen Endabschnitts 3A des
Ventilgehäuses 3 im Presssitz
eingepasst. Der Ventilsitz 9 weist einen axialen Fluidkanal 11 und
ein Loch 11A mit kleinerem Durchmesser auf, das mit dem
axialen Fluidkanal 11 in Verbindung steht. Das Loch 11A mit
kleinerem Durchmesser ist zu einer axialen Endoberfläche des Ventilsitzes 9 hin
offen, die als Sitzoberfläche
dient, die in Berührung
mit dem Schließabschnitt 8A des Ventilkörpers 8 gelangt,
wenn der Ventilkörper 8A in die
geschlossene Position bewegt wird. Der axiale Fluidkanal 11 steht
in Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt 4A des Fluidweges 4 über das
Loch 11A mit kleinerem Durchmesser, die Umfangsnut 3E, und
die axiale Nut 3E des Ventilgehäuses 3, sowie die
Fluidkanäle 18 und 20 des
Filters 12. Im einzelnen ist die Umfangsnut 3D auf
einer Endoberfläche eines
axialen Endabschnitts 3A des Ventilgehäuses 3 vorgesehen,
und ist im wesentlichen kreisringförmig, spezieller in Form eines
Kegelstumpfes. Die axiale Nut 3E erstreckt sich in Axialrichtung
auf einer Innenumfangsoberfläche
des einen axialen Endabschnitts 3A des Ventilgehäuses 3,
welches die Ventilbohrung 3C umgibt. Die axiale Nut 3E steht
in Verbindung mit dem Loch 11A mit kleinerem Durchmesser
des axialen Fluidkanals 11, und ist an die Umfangsnut 3D angeschlossen.
Die Umfangsnut 3D steht in Verbindung mit den Fluidkanälen 18 und 20 des
Filters 12. Das Filter 12 ist an einem distalen Ende
des einen axialen Endabschnitts 3A des Ventilgehäuses 3 angeordnet,
und an einem vorspringenden Abschnitt des Ventilsitzes 9 angebracht,
der gegenüber
der Ventilbohrung 3C des einen axialen Endabschnitts 3A vorspringt.
Das Filter 12 erstreckt sich über den Abschnitt 2A mit
größerem Durchmesser und
den Abschnitt 2B mit kleinerem Durchmesser der Ventilhaltebohrung 2.
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Der
axiale Fluidkanal 11 des Ventilsitzes ist zu seiner entgegengesetzten
axialen Endoberfläche hin
geöffnet,
und steht in Verbindung mit dem Fluidweg 4 über den
Verbindungsabschnitt 4B und den axialen Kanal 14A des
Filters 14. Das Filter 14 ist an einem Ende an
der Spitze des vorspringenden Abschnitts des Ventilsitzes 9 angebracht,
und innerhalb des Abschnitts 2B mit kleinerem Durchmesser
der Ventilhaltebohrung 2 in Berührung mit deren Boden angeordnet.
Das Filter 14 weist einen radialen Kanal 14B auf,
der mit dem axialen Kanal 14A und dem Abschnitt 2B mit
kleinerem Durchmesser der Ventilhaltebohrung 2 in Verbindung
steht. Das Filter 14 ist so ausgebildet, dass ein radialer
Spalt zwischen einer Außenumfangsoberfläche und
jener Oberfläche
der Wand des Gehäuses 1 erzeugt
wird, die der Außenumfangsoberfläche des
Filter 14 gegenüberliegt.
Die Filter 12 und 14 sind so ausgebildet, dass
sie ein Bremsfluid filtern, das zwischen dem Radzylinder W/C und
dem Hauptzylinder M/C fließt.
Die aus einem Gummimaterial bestehende Dichtung 13 ist
in Axialrichtung zwischen den Filtern 12 und 14 angeordnet,
und an dem vorspringenden Abschnitt des Ventilsitzes 9 angebracht.
Das Filter 12, die Dichtung 13, und das Filter 14 sind
in Axialrichtung zum Ventilgehäuse 3 ausgerichtet.
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Im
einzelnen weist, wie in den 2 bis 4 gezeigt, das Filter 12 im
wesentlichen die Form eines Bechers auf. Das Filter 12 besteht
aus einem geeigneten Kunstharz, und weist eine zylindrische Basiswand 15 sowie
eine zylindrische Befestigungswand 16 auf, die sich in
Axialrichtung von einem Außenumfang
einer axialen Endoberfläche
der Basiswand 15 aus erstreckt. Die Basiswand 15 weist
einen Wandabschnitt mit größeren Durchmesser
mit der Befestigungswand 16 auf, und einen Wandabschnitt mit
kleinerem Durchmesser, der im Abschnitt 2B mit kleinerem
Durchmesser der Ventilhaltebohrung 2 aufgenommen ist, wie
dies in 1 gezeigt ist.
Die Basiswand 15 weist ein Einführungsloch 17 auf,
das sich in Axialrichtung durch zentrale Abschnitte der Wandabschnitte
mit größerem Durchmesser
und kleinerem Durchmesser erstreckt. Der vorspringende Abschnitt
des Ventilsitzes 9 ist in das Einführungsloch 17 so eingeführt, dass
hierdurch das Filter 12 dort angebracht wird. Die Befestigungswand 16 weist eine
verringerte Dicke auf, die geringer ist als die Dicke der Basiswand 15,
und ist auf einer Außenumfangsoberfläche des
distalen Endabschnitts des einen axialen Endabschnitts 3A des
Ventilgehäuses 3 aufgepasst,
wie in 1 gezeigt ist.
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Die
Basiswand 15 weist vier radiale Fluidkanäle 18 auf,
die sich in Radialrichtung durch ihren Wandabschnitt mit größerem Durchmesser
erstrecken. Die radialen Fluidkanäle 18 weisen die Form radialer
Nuten auf, die auf der axialen Endoberfläche der Basiswand 15 vorgesehen
sind, die in Berührung mit
der Endoberfläche
des einen axialen Endabschnitts 3A des Ventilgehäuses 3 steht.
Die radialen Fluidkanäle 18 sind
um das Einführungsloch 17 herum
angeordnet, so dass im wesentlichen ein rechter Winkel zwischen
den benachbarten radialen Fluidkanälen 18 entsteht, und
insgesamt eine Kreuzform ausgebildet wird, wie in 4 gezeigt ist. Jeder der radialen Fluidkanäle 18 weist
ein äußeres Ende
auf, das zu einer Außenumfangsoberfläche des Wandabschnitts
mit größerem Durchmesser
der Basiswand 15 hin geöffnet
ist. Ein rechteckiges Filtersieb 19 ist am äußeren Ende
des radialen Fluidkanals 18 angeordnet. Zumindest einer
der radialen Fluidkanäle 18 steht
in Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt 4A des Fluidweges 4 über das
Filtersieb 19.
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Die
Basiswand 15 ist darüber
hinaus mit Verbindungskanälen 20 versehen,
die auf ihrem Wandabschnitt mit größerem Durchmesser vorgesehen
sind. Die Verbindungskanäle 20 verlaufen
in Umfangsrichtung entlang einem Innenumfang der axialen Endoberfläche der
Basiswand 15, welche das Einführungsloch 18 umgibt.
Die Verbindungskanäle 20 sind
zwischen radialen Fluidkanälen 18 angeordnet,
und mit diesen verbunden. Die Verbindungskanäle 20 sind in Axialrichtung
gegenüberliegend
der Umfangsnut 3D des einen axialen Endabschnitts 3A des
Ventilgehäuses 3 angeordnet,
und stehen in Verbindung mit der Umfangsnut 3D. Jeder der
Verbindungskanäle 20 weist
die Form einer Nut auf. Die Verbindungskanäle 20 bilden ein Teil
einer Form eines umgekehrten Kegelstumpfes. Die Verbindungskanäle 20 weisen
die gleiche Länge
in Axialrichtung auf, und eine radiale Länge, die zu einem gegenüberliegenden
axialen Ende der Basiswand 15 hin abnimmt, wie in 1 gezeigt ist. Jeder der
Verbindungskanäle 20 wird
durch eine im wesentlichen sektorförmige Oberfläche festgelegt,
die sich zum gegenüberliegenden
axialen Ende der Basiswand 15 hin verjüngt, wie in 2 gezeigt.
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Die
Basiswand 15 weist weiterhin axiale Vorsprünge 23 auf,
die sich in Axialrichtung von dem Wandabschnitt mit größerem Durchmesser
an einer gegenüberliegenden
Seite der Befestigungswand 16 aus erstrecken. Die axialen
Vorsprünge 23 sind
in Umfangsrichtung voneinander beabstandet, um hierdurch axial ausgenommene
Abschnitte 24 zwischen den axialen Vorsprüngen 23 auszubilden.
Die Enden an den Spitzen der axialen Vorsprünge 23 sind auf einer
Stufe der Wand des Gehäuses 1 gehaltert,
die zwischen dem Abschnitt 2A mit größerem Durchmesser und dem Abschnitt 2B mit
kleinerem Durchmesser der Ventilhaltebohrung 2 angeordnet
ist. Die axial ausgenommenen Abschnitte 24 arbeiten so
mit der Stufe der Wand des Gehäuses 1 zusammen,
dass dazwischen Spalte ausgebildet werden.
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Die
Befestigungswand 16 weist einen nach innen weisenden Vorsprung 21 auf,
der einstückig
mit ihr ausgebildet ist, und sich von ihrer Innenumfangsoberfläche aus
radial nach innen erstreckt. Der nach innen gerichtete Vorsprung 21 ist
auf die Außenumfangsoberfläche des
distalen Endabschnitts des einen axialen Endabschnitts 3A des
Ventilgehäuses 3 aufgedrückt. Das
Filter 12 wird fest auf dem einen axialen Endabschnitt 3A des
Ventilgehäuses 3 durch den
nach innen gerichteten Vorsprung 21 gehaltert.
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Nunmehr
wird unter Rückgriff
auf 1 die Dichtung 13 im
einzelnen erläutert.
Bei der vorliegenden Ausführungsform
weist die Dichtung 13 die Form einer Becherdichtung auf.
Die Dichtung 13 ist so ausgebildet, dass sie es ermöglicht,
dass ein Teil des Bremsfluids, das in eine Richtung fließt, nämlich vom Radzylinder
W/C zum Hauptzylinder M/C, das Filter 12 umgeht, und verhindert,
dass ein Teil des Bremsfluids, das in entgegengesetzter Richtung
fließt,
nämlich
vom Hauptzylinder M/C zum Radzylinder W/C, das Filter 12 umgeht.
Im einzelnen weist die Dichtung 13 ein Einführungsloch 13C in
ihrem zentralen Abschnitt auf. Der vorspringende Abschnitt des Ventilsitzes 9 ist
in das Einführungsloch 13C eingeführt, um
so die Dichtung 13 dort anzubringen. Die Dichtung 13 ist
als Doppeldichtungsanordnung ausgebildet, die radial außerhalb
des Einführungsloches 13C angeordnet
ist, und einen radial inneren Dichtungsabschnitt 13A sowie
einen radial äußeren Dichtungsabschnitt 138 umfasst.
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Die
radial inneren bzw. äußeren Dichtungsabschnitte 13A bzw. 13B sind
miteinander an ihren Axialenden verbunden, die auf der Seite des
Filters 12 liegen. Ein ringförmiger Druckaufnahmeabschnitt 22 ist
zwischen dem radial inneren Dichtungsabschnitt 13A und
dem radial äußeren Dichtungsabschnitt 13B vorgesehen.
Der radial innere Dichtungsabschnitt 13A steht in enger
Berührung
mit einer Außenumfangsoberfläche des
Vorsprungsabschnitts des Ventilsitzes 9. Im Gegensatz hierzu
ist der radial äußere Dichtungsabschnitt 13B in
Radialrichtung bewegbar, zwischen einer abdichtenden und einer nicht abdichtenden
Position, in Abhängigkeit
von einem Fluiddruck, der auf dem Druckaufnahmeabschnitt 22 einwirkt.
In der Dichtungsposition wird der Endabschnitt 13D an der
Spitze des radial äußeren Dichtungsabschnitts 13B auf
eine Oberfläche
der Wand des Gehäuses 1 gezwungen,
die eine Außenumfangsoberfläche des
Endabschnitts 13D an der Spitze gegenüberliegt, infolge des Fluiddrucks,
der auf den Druckaufnahmeabschnitt 22 einwirkt. Jener Teil
des Bremsfluids, der vom Hauptzylinder M/C in den Druckaufnahmeabschnitt 22 über den
Verbindungsabschnitt 4B des Fluidweges 4 fließt, wird
daher darin gehindert, an der Außenumfangsoberfläche des
Endabschnitts 13D an der Spitze vorbeizugehen, und das
Filter 12 zu umgehen.
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In
der nicht abdichtenden Position gelangt der Endabschnitt 13D an
der Spitze des radial äußeren Dichtungsabschnitts 13B außer Eingriff
von der Oberfläche
der Wand des Gehäuses 1,
die der Außenumfangsoberfläche des
Endabschnitts 13D an der Spitze gegenüberliegt. Es wird ein Spalt
zwischen der Außenumfangsoberfläche des
Endabschnitts 13D an der Spitze und der gegenüberliegenden
Oberfläche
der Wand des Gehäuses 1 erzeugt.
In diesem Zustand kann der Teil des Bremsfluids, der vom Radzylinder
W/C aus fließt,
das Filter 12 umgehen, und durch den Spalt zwischen den
einander gegenüberliegenden
Oberflächen
der Wand des Gehäuses 1 und
dem Endabschnitt 13D an der Spitze des radial äußeren Dichtungsabschnitts 13B der Dichtung 13 hindurchgehen.
Dieser Teil des Bremsfluids fließt dann in den Verbindungsabschnitt 4B des Fluidweges 4 über den
Radialspalt zwischen dem Filter 14 und der Oberfläche der Wand
des Gehäuses 1, und
die Kanäle 14B und 14A des
Filters 14.
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Wenn
ein normaler Bremsvorgang von einem Fahrzeugfahrer durchgeführt wird,
wird Bremsfluid von dem Hauptzylinder M/C in den Fluidweg 4 geliefert.
Das Bremsfluid fließt
vom Verbindungsabschnitt 4B des Fluidweges 4 in
den axialen Fluidkanal 11 des Ventilsitzes 9 über den
axialen Kanal 14A des Filters 14. Das Bremsfluid
geht durch den axialen Fluidkanal 11 hindurch, und fließt in das
Filter 12 über die
axiale Nut 3E und die Umfangsnut 3D des Ventilgehäuses 3.
Das Bremsfluid gelangt dann durch den Verbindungskanal 20 und
den radialen Fluidkanal 18 des Filters 12, und
fließt
in den Fluidweg 4 über
den Verbindungsabschnitt 4A und zum Radzylinder W/C. Wenn
das Bremsfluid in den axialen Fluidkanal 11 über den
Verbindungsabschnitt 4B des Fluidweges 4 fließt, wird
ein Teil des Bremsfluids von dem Fluss abgetrennt, der in den axialen
Fluidkanal 11 fließt,
und fließt
in den Druckaufnahmeabschnitt 22 der Dichtung 13 über die
Kanäle 14A und 14B des
Filters 14 und in den Radialspalt zwischen dem Filter 14 und der
Oberfläche
der Wand des Gehäuses 1.
Hierdurch wird der Endabschnitt 13D an der Spitze des radial äußeren Dichtungsabschnitts 13B der
Dichtung 13 dazu veranlasst, radial nach außen zu der
Abdichtungsposition bewegt zu werden. Auf diese Weise verhindert
die Dichtung 13, dass jener Anteil des Bremsfluids, der
vom Hauptzylinder M/C aus fließt, das
Filter 12 umgeht, und in den Verbindungsabschnitt 4A des
Fluidweges 4 hineingelangt. Dies führt dazu, dass eine wirksame
Bremsleistung erzielt werden kann.
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Andererseits
wird, wenn der Bremsvorgang unterbrochen wird, das Bremsfluid vom
Radzylinder W/C in den Fluidweg 4 ausgestoßen. Das
Bremsfluid fließt
in den Abschnitt 2A mit größerem Durchmesser der Ventilhaltebohrung 2 über den
Verbindungsabschnitt 4A des Fluidweges 4, und
gelangt in den radialen Fluidkanal 18 und den Verbindungskanal 20 des Filters 12 hinein.
Das Bremsfluid gelangt durch das Filter 12 hindurch, und
fließt
in den axialen Fluidkanal 11 des Ventilsitzes 9 über die
Umfangsnut 3D und die axiale Nut 3E des Ventilgehäuses 3.
Das Bremsfluid, das durch den axialen Fluidkanal 11 hindurchgelangt, fließt in den
Fluidweg 4 über
den Verbindungsabschnitt 4B über den axialen Kanal 14A des
Filters 14. Das Bremsfluid wird dann zum Hauptzylinder
M/C zurückgeschickt.
In diesem Fall umgeht ein Teil des Bremsfluids, das in den Abschnitt 2A mit
größerem Durchmesser
der Ventilhaltebohrung 2 gelangt, das Filter 12,
und fließt
in den Umfang des Abschnitts 2B mit kleinerem Durchmesser
der Ventilhaltebohrung 2. Im einzelnen gelangt der Anteil
des Bremsfluids, der von dem Abschnitt 2A mit größerem Durchmesser der
Ventilhaltebohrung 2 aus fließt, in den Spalt zwischen den
ausgenommenen Abschnitten 24 des Filters 12 und
der Stufe der Wand des Gehäuses 1 hinein,
und fließt
zur Dichtung 13 entlang der Oberfläche der Wand des Gehäuses 1,
die den Abschnitt 2B mit kleinerem Durchmesser der Ventilhaltebohrung 2 festlegt.
Dieser Teil des Bremsfluids erreicht den radial äußeren Dichtungsabschnitt 13B der
Dichtung 13, und drückt
auf dessen Endabschnitt 13D an der Spitze, so dass dieser
sich radial nach innen in die nicht abgedichtete Position bewegt.
Dieser Anteil des Bremsfluids kann dann in den Fluidweg 4 über den Verbindungsabschnitt 4B über das
Filter 14 fließen. Dieser
Anteil des Bremsfluids wird dann zum Hauptzylinder M/C zurückgeschickt.
Daher ermöglicht
die Dichtung 13, dass dieser Anteil des Bremsfluids, der vom
Radzylinder W/C fließt,
das Filter 12 umgeht, und in den Verbindungsabschnitt 4B des
Fluidweges 4 hineingelangt. Dies führt dazu, dass eine ausreichende
Menge an Bremsfluid zur Verfügung
gestellt wird, die vom Radzylinder W/C zum Hauptzylinder M/C zurückkehrt.
Dies kann dazu dienen, die Bremsleistung zu stabilisieren.
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Wie
voranstehend erläutert,
ist der Fluidkanal, der mit dem Fluidweg 4 in Verbindung
steht, so ausgebildet, dass er aus dem radialen Fluidkanal 18 und
dem Verbindungskanal 20 besteht, die in dem Filter 12 vorgesehen
sind, das aus Kunstharzmaterial besteht. Der radiale Fluidkanal 18 kann
durch den Formvorgang für
das Filter 12 ausgeformt werden. Daher kann der Bohrvorgang
zur Ausbildung des Fluidkanals in Radialrichtung des Ventilgehäuses, wie dies
beim Stand der Technik durchgeführt
wird, weggelassen werden. Dies verbessert die Herstellung des radialen
Kanals 18 und dem Produktionswirkungsgrad des elektromagnetisch
betätigten
Ventils insgesamt, wodurch die Produktionskosten verringert werden.
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Weiterhin
kann durch Bereitstellung des nach innen gerichteten Vorsprungs 21,
der einstückig mit
der Befestigungswand 16 des Filters 12 ausgebildet
ist, das Filter 12 fest am Ventilgehäuse 3 angebracht werden.
Weiterhin dient der nach innen gerichtete Vorsprung 21 als
Verstärkungsrippe,
wodurch die Festigkeit des Filters 12 verbessert werden kann,
und dessen Lebensdauer verlängert
werden kann.
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Nachstehend
wird unter Bezugnahme auf 5 eine
zweite Ausführungsform
des elektromagnetisch betätigten
Ventils gemäß der vorliegenden Erfindung
erläutert.
Bei dieser Ausführungsform
wird das elektromagnetisch betätigte
Ventil bei einem Druckreduzierventil des normalerweise geschlossenen
Typs eingesetzt, das in der Nähe
des Druckverstärkungsventils
des normalerweise geöffneten
Typs angeordnet ist, das bei der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.
Der grundlegende Aufbau des elektromagnetisch betätigten Ventils
gemäß der zweiten
Ausführungsform
ist im wesentlichen ebenso wie bei dem elektromagnetisch betätigten Ventil
gemäß der ersten
Ausführungsform.
Das Gehäuse 1 weist
eine Wand auf, die einen Fluidweg 4 und eine Ventilhaltebohrung 32 festlegt,
die im Verlauf des Fluidweges 4 angeordnet ist. Der Fluidweg 4 steht
in Verbindung mit einem Abschnitt 32A mit größerem Durchmesser
einer Ventilhaltebohrung 32 über einen Verbindungsabschnitt 4C,
und ist an den Radzylinder W/C angeschlossen. Der Fluidweg 4 steht
ebenfalls in Verbindung mit einem Abschnitt 32C mit kleinerem Durchmesser
der Ventilhaltebohrung 32, über einen Verbindungsabschnitt 4D,
und ist an den Hauptzylinder M/C angeschlossen.
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Ein
rohrförmiges
Ventilgehäuse 33,
das eine relativ geringe Axiallänge
aufweist, ist so in der Ventilhaltebohrung 32 angebracht,
dass das Ventilgehäuse 33 darin
vollständig
aufgenommen ist. Das Ventilgehäuse 33 weist
ein axiales Ende 33A auf, das innerhalb des Abschnitts 32A mit
größerem Durchmesser
der Ventilhaltebohrung 32 angeordnet ist, und einen entgegengesetzten
axialen Endabschnitt 33B, der sich zur Außenseite
des Gehäuses 1 erstreckt.
Ein hohler Metallzylinder 36 ist auf dem entgegengesetzten
axialen Endabschnitt 33B des Ventilgehäuses 33 angebracht,
und erstreckt sich in die zentrale Bohrung der Magnetwicklung 5.
Ein zylindrischer, ortsfester Kern 37 ist in einen axialen
Endabschnitt des hohlen Metallzylinders 36 eingepasst, der
auf der entgegengesetzten Seite des Ventilgehäuses 33 angeordnet
ist. Ein Metallkolben 38, der als beweglicher Kern dient,
ist axial neben dem ortsfesten Kern 37 angeordnet, und
kann sich in Axialrichtung im Inneren des Metallzylinders 6 bewegen.
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Ein
kugelförmiger
Metallkörper 38A,
der aus Metall besteht, ist am Ende einer Spitze des Kolbens 38 befestigt.
Der Ventilkörper 38A weist
eine geschlossene Position auf, wie in 5 gezeigt, in welcher der Ventilkörper 38A in
Berührung
mit dem Ventilsitz 39 steht, um den Fluss eines Fluids
zu sperren, das durch den Fluidweg 4 hindurchgeht, sowie
eine geöffnete
Position, in welcher der Ventilkörper 38A nicht
in Berührung
mit dem Ventilsitz 39 steht, um den Fluss des Fluids zu
ermöglichen,
das durch den Fluidweg 4 hindurchgeht. Der Ventilkörper 38A wird ständig in
die geschlossene Position durch eine Ventilfeder 51 gezwungen,
die zwischen einer Federkammer des Ventilkörpers 38A und einer
axialen Endoberfläche
des ortsfesten Kerns 37 vorgesehen. Der Ventilkörper 38A wird
elektromagnetisch so betätigt,
dass sich zwischen der geschlossenen Position und der geöffneten
Position bewegt, in Reaktion auf die Umschaltung zwischen einer
Stromversorgung für
die magnetischen Kern 5 und einer Abschaltung der Stromversorgung.
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Der
Ventilsitz 39, der im wesentlichen zylinderförmig ist,
ist in eine Ventilbohrung eingepasst, die sich durch das Ventilgehäuse 33 erstreckt,
mittels Presssitz. Der Ventilsitz 39 weist einen axialen
Fluidkanal 41 und ein Loch 41A mit kleinerem Durchmesser
auf, das mit dem axialen Fluidkanal 41 in Verbindung steht.
Das Loch 41A mit kleinerem Durchmesser ist zu einer axialen
Endoberfläche
des Ventilsitzes 39 hin offen, die als Sitzoberfläche dient,
die in Berührung
mit dem Ventilkörper 38A steht,
wenn sich der Ventilkörper 38A in
der geschlossenen Position befindet. Der axiale Fluidkanal 41 steht
in Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt 4C des Fluidweges 4 über das
Loch 41A mit kleinerem Durchmesser, die Umfangsnut 33B,
und die axiale Nut 33E des Ventilgehäuses 33, sowie die
Fluidkanäle 48 und 50 des Filters 43.
Im einzelnen ist eine Umfangsnut 33D auf einer Endoberfläche eines
axialen Endabschnitts 33A des Ventilgehäuses 33 vorgesehen,
und bildet ein Teil eines Kegelstumpfes. Eine axiale Nut 33E erstreckt
sich in Axialrichtung auf einer Innenumfangsoberfläche des
einen axialen Endabschnitts 33A des Ventilgehäuses 33,
welche die Ventilbohrung umgibt. Die axiale Nut 33E steht
in Verbindung mit dem Loch 41A mit kleinerem Durchmesser
des axialen Fluidkanals 41, und ist mit der Umfangsnut 33D verbunden. Die
Umfangsnut 33D steht in Verbindung mit den Fluidkanälen 48 und 50 des
Filters 43.
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Das
Filter 43 ist an einem distalen Ende des einen axialen
Endabschnitts 33A des Ventilgehäuses 33 angeordnet,
und ist an einem vorspringenden Abschnitt des Ventilsitzes 39 angebracht,
der gegenüber
der Ventilbohrung des Ventilgehäuses 33 vorspringt.
Das Filter 43 erstreckt sich über den Abschnitt 32A mit
größerem Durchmesser
und den Abschnitt 32C mit kleinerem Durchmesser der Ventilhaltebohrung 32.
Das Filter 48 besteht aus einem geeigneten Kunstharz, und
ist im wesentlichen becherförmig.
Das Filter 43 weist eine zylindrische Basiswand 45 und
einen Dichtungsabschnitt 46 auf, der einstückig mit
der Basiswand 44 ausgebildet ist, und sich in Axialrichtung
von einem zentralen Teil einer axialen Endoberfläche der Basiswand 45 aus
erstreckt. Ein Einführungsloch 47 verläuft in Axialrichtung
durch die Basiswand 45 und den Dichtungsabschnitt 46.
Der vorspringende Abschnitt des Ventilsitzes 39 ist in
das Einführungsloch 47 eingeführt, um
so das Filter 43 dort anzubringen.
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Die
Basiswand 45 weist vier radiale Fluidkanäle 48 auf,
die in Radialrichtung in der Basiswand 45 verlaufen. Die
radialen Fluidkanäle 48 weisen
die Form radialer Nuten auf, die auf der axialen Endoberfläche der
Basiswand 45 vorgesehen sind, die in Berührung mit
der Endoberfläche
des einen axialen Endabschnitts 33A des Ventilgehäuses 33 steht.
Die radialen Fluidkanäle 48 sind
so um das Einführungsloch 17 herum
angeordnet, dass im wesentlichen die Form eines Kreuzes ausgebildet
wird, ähnlich
wie bei den radialen Fluidkanälen 18 des
Filters 12 der ersten Ausführungsform. Jeder der radialen
Fluidkanäle 48 weist
ein äußeres Ende
auf, das zu einer Außenumfangsoberfläche der
Basiswand 45 hin offen ist. Zumindest einer der radialen
Fluidkanäle 48 steht
in Verbindung mit dem Verbindungsabschnitt 4A des Fluidweges 4 über ein
rechteckiges Filtersieb 49.
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Der
Dichtungsabschnitt 46 weist ein im wesentlichen kegelstumpfförmiges Teil
auf, und hat eine Außenumfangsoberfläche, die
auf die verjüngte Oberfläche 32B aufgedrückt ist,
die am Umfang eines Stufenabschnitts zwischen dem Abschnitt 32A mit
größerem Durchmesser
und dem Abschnitt 32C mit kleinerem Durchmesser der Ventilhaltebohrung 32 angeordnet
ist. Der Dichtungsabschnitt 46 verhindert, dass das Bremsfluid
vom Hauptzylinder M/C zum Radzylinder W/C und in umgekehrter Richtung entlang
dem Außenumfang
des Dichtungsabschnitts 46 fließt.
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Mit
der zweiten Ausführungsform
können
im wesentlichen die gleichen Auswirkungen wie bei der ersten Ausführungsform
erzielt werden. Da der Dichtungsabschnitt 46 einstückig zusammen
mit dem Filter 43 beim Ausformen hergestellt wird, kann
darüber hinaus
eine getrennte Becherdichtung weggelassen werden. Dies dient zum
Verringern der Anzahl an Teilen des elektromagnetisch betätigten Ventils,
und erhöht
den Produktionswirkungsgrad, was zu einer Einsparung an Produktionskosten
führt.
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Das
elektromagnetisch betätigte
Ventil gemäß der vorliegenden
Erfindung kann bei verschiedenen Vorrichtungen und Betätigungsgliedern über ein
Antiblockierbremssystem hinaus eingesetzt werden. Weiterhin können die
Filter 12 und 43 aus jedem geeigneten Material
hergestellt werden, über
Kunstharz hinaus.
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Die
vorliegende Anmeldung beruht auf der früheren japanischen Patentanmeldung
Nr. 2003-139982, die am 19. Mai 2003 . eingereicht wurde. Der gesamte
Inhalt der japanischen Patentanmeldung Nr. 2003-139982 wird durch
Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen.
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Zwar
wurde die Erfindung voranstehend unter Bezugnahme auf bestimmte
Ausführungsformen der
Erfindung beschrieben, jedoch ist die Erfindung nicht auf die voranstehend
geschilderten Ausführungsformen
beschränkt.
Fachleuten auf diesem Gebiet werden angesichts der voranstehend
geschilderten Lehre Modifikationen und Variationen der voranstehend
geschilderten Ausführungsformen
einfallen. Der Umfang der Erfindung ergibt sich aus der Gesamtheit
der vorliegenden Anmeldeunterlagen und soll von den beigefügten Patentansprüchen umfasst sein.