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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf eine Ventilzeitsteuervorrichtung.
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HINTERGRUND
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Eine Ventilzeitsteuervorrichtung steuert eine Ventilzeitgebung bzw. ein Ventiltiming eines Einlass-/Auslassventils durch ein Ändern einer Drehphase zwischen einer Kurbelwelle und einer Nockenwelle einer Brennkraftmaschine. Eine hydraulische Ventilzeitsteuervorrichtung ist mit einem Gehäuse, das sich mit einer Kurbelwelle dreht, und einem Flügelrotor, der sich mit einer Nockenwelle dreht, ausgerüstet. Der Flügelrotor definiert eine Vorversatzkammer und eine Rückversatz- bzw. Verzögerungskammer in dem Gehäuse. Der Flügelrotor wird durch ein Betriebsöl, das zu der Vorversatzkammer oder der Rückversatzkammer zugeführt wird, relativ zu dem Gehäuse vorversetzt oder zurückversetzt. Das Betriebsöl wird durch ein Richtungsschaltventil zugeführt. Die Vorversatzkammer und die Rückversatzkammer können als Öldruckkammer bezeichnet werden.
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US 7, 533, 695 B2 beschreibt ein Richtungsschaltventil für eine Ventilzeitsteuervorrichtung und das Richtungsschaltventil ist ein Spulen- bzw. Schieberventil, das an dem Mittelteil des Flügelrotors angeordnet ist. Die Spule bzw. das Schieberelement des Richtungsschaltventils hat einen Verbindungsdurchgang, der eine Ölpumpe und eine Öldruckkammer gemäß einer Axialposition des Schieberelements verbindet. Ein Absperrventil ist in dem Verbindungsdurchgang angeordnet und ist von einem Abgabeloch in der Axialrichtung beabstandet. Das Abgabeloch ist ein Ölauslass des Verbindungsdurchgangs.
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Das Absperrventil weist einen zylindrischen Ventilkörper, der an der Innenwand des Verbindungsdurchgangs fixiert ist, einen Ventilsitz, der an dem Ventilkörper fixiert ist, und ein sphärisches bzw. kugelförmiges Ventilobjekt, das auf den Ventilsitz gesetzt wird oder von diesem getrennt wird, auf. Das Absperrventil beschränkt Betriebsöl darin, von der Öldruckkammer zu der Ölpumpe hinzuströmen. Daher kann dann, wenn Betriebsöl von der Ölpumpe zu der Öldruckkammer zugeführt wird, das Betriebsöl darin beschränkt werden, von der Öldruckkammer zu der Ölpumpe zurückzukehren, falls ein Alternieren des Drehmoments auf den Flügelrotor aufgrund zum Beispiel einer Federreaktionskraft eines Einlass-/Auslassventils wirkt.
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Ein Abstand ist zwischen dem Ventilkörper und dem Ventilobjekt des Absperrventils festgelegt und Betriebsöl strömt durch den Abstand bzw. Spielraum, wenn das Ventilobjekt von dem Ventilsitz getrennt ist. Der Spielraum vergrößert die Größe des Absperrventils in der Radialrichtung und vergrößert die Größe des Richtungsschaltventils als ein Ergebnis.
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Darüber hinaus ist der Ventilschließteil, d. h. der Ventilsitz und das Ventilobjekt, des Absperrventils in dem Verbindungsdurchgang angeordnet, um von dem Abgabeloch in der Axialrichtung beabstandet zu sein. Deshalb erfordert es Zeit, um das Absperrventil zu schließen, wenn Betriebsöl von der Öldruckkammer zu der Ölpumpe zurückströmt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, eine Ventilzeitsteuervorrichtung zu bieten, in der ein Richtungsschaltventil in einer Größe verkleinert ist und eine Antwort bzw. eine Reaktion eines Absperrventils in einem Schieberelement des Richtungsschaltventils verbessert ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung weist eine Ventilzeitsteuervorrichtung ein Gehäuse, einen Flügelrotor, eine Buchse bzw. Hülse, eine Spule bzw. ein Schieberelement, einen Ventilsitz und ein Ventilobjekt auf. Das Gehäuse kann mit einer von einer Antriebswelle oder einer Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine gedreht werden. Der Flügelrotor kann mit der anderen von der Antriebswelle und der Abtriebswelle gedreht werden. Der Flügelrotor definiert eine Öldruckkammer innerhalb des Gehäuses und wird durch Betriebsöl, das zu der Öldruckkammer zugeführt wird, relativ zu dem Gehäuse gedreht.
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Die Buchse hat eine zylindrische Form, die sich in der Axialrichtung an dem zentralen Teil bzw. Mittelteil des Flügelrotors erstreckt. Die Buchse bzw. Hülse hat einen Zuführanschluss, der mit einer externen Ölzuführquelle in Verbindung steht, und einen Abgabeanschluss, der mit der Öldruckkammer in Verbindung steht. Die Spule bzw. das Schieberelement ist in der Axialrichtung innerhalb der Buchse beweglich und hat einen Verbindungsdurchgang, der den Zuführanschluss und den Abgabeanschluss entsprechend einer Axialposition des Schieberelements verbindet. Der Ventilsitz ist in dem Verbindungsdurchgang angeordnet. Das Ventilobjekt ist auf den Ventilsitz gesetzt oder von diesem getrennt. Wenn das Ventilobjekt auf den Ventilsitz gesetzt ist, ist das Betriebsöl darin beschränkt, von dem Abgabeanschluss zu dem Zuführanschluss zu strömen.
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Der Verbindungsdurchgang hat ein erstes Axialrichtungsloch, ein Zuführloch, ein zweites Axialrichtungsloch und ein Abgabeloch. Das erste Axialrichtungsloch erstreckt sich zu einer Seite in der Axialrichtung relativ zu dem Ventilsitz. Das Zuführloch führt durch das Schieberelement in einer Radialrichtung von dem ersten Axialrichtungsloch hindurch, um mit dem Zuführanschluss in Verbindung zu stehen. Das zweite Axialrichtungsloch erstreckt sich zu der anderen Seite in der Axialrichtung relativ zu dem Ventilsitz. Das Abgabeloch führt durch das Schieberelement in der radialen Richtung von dem zweiten Axialrichtungsloch hindurch. Das Abgabeloch steht mit dem Abgabeanschluss entsprechend einer Position des Schieberelements in der Axialrichtung in Verbindung. Das zweite Axialrichtungsloch hat eine Führungsfläche, die das Ventilobjekt führt, um sich in der Axialrichtung zu bewegen, während eine Position des Ventilobjekts in der Radialrichtung beschränkt ist. Das Abgabeloch mündet an der Führungsfläche.
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Entsprechend kann dann, wenn das Ventilobjekt von dem Ventilsitz getrennt ist, Betriebsöl durch einen Abschnitt des Abgabelochs hindurchströmen, der an einer Position benachbart zu dem Ventilsitz hinsichtlich eines Gleitbewegungsteils mündet, der zwischen dem Ventilobjekt und der Führungsfläche definiert ist. Deshalb kann das Absperrventil ohne ein Vorsehen eines Abstands bzw. Spielraums zwischen der Führungsfläche und dem Ventilobjekt ausgebildet sein. Deshalb kann das Absperrventil in der radialen Richtung verkleinert werden, und das Richtungsschaltventil kann verkleinert werden.
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Darüber hinaus sind der Ventilsitz und das Ventilobjekt an ungefähr der gleichen Position in der Axialrichtung wie das Abgabeloch in dem Verbindungsdurchgang angeordnet. Deshalb, wenn Betriebsöl von der Öldruckkammer zu der Ölpumpe zurückströmt, wird eine Änderung in einem Öldruck für eine vergleichsweise kurze Zeit an das Absperrventil übertragen. Daher kann das Antwortverhalten des Absperrventils verbessert werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die vorangehende und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung heraus ersichtlicher werden, die mit Bezug auf die angefügten Zeichnungen gemacht wird.
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1 ist eine schematische Schnittansicht, die eine Ventilzeitsteuervorrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellt;
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2 ist eine schematische Ansicht, die eine Brennkraftmaschine mit der Ventilzeitsteuervorrichtung darstellt;
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3 ist eine Querschnittsansicht, die entlang einer Linie III-III in 1 genommen ist, in der eine Darstellung eines Richtungsschaltventils weggelassen ist;
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4 ist eine vergrößerte Ansicht, die das Richtungsschaltventil von 1 darstellt, in der das Richtungsschaltventils in einem Vorversatzbetriebszustand ist und das Absperrventil einen Durchgang schließt;
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5 ist eine vergrößerte Ansicht, die das Richtungsschaltventil von 1 darstellt, bei der das Richtungsschaltventil in einem Haltebetriebszustand ist und das Absperrventil einen Durchgang schließt;
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6 ist eine vergrößerte Ansicht, die das Richtungsschaltventil von 1 darstellt, bei der das Richtungsschaltventil in einem Rückversatzbetriebszustand ist und das Absperrventil einen Durchgang schließt;
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7 ist eine vergrößerte Ansicht, die das Richtungsschaltventil von 1 darstellt, bei der das Richtungsschaltventil in einem Vorversatzbetriebszustand ist und das Absperrventil einen Durchgang öffnet;
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8 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Bereich VIII von 4 darstellt;
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9 ist eine vergrößerte Ansicht, die einen Bereich IX von 7 darstellt;
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10 ist eine Querschnittsansicht, die entlang einer Linie X-X in 4 genommen ist; und
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11 ist eine Querschnittsansicht, die entlang einer Linie XI-XI in 10 genommen ist.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Eine Ausführungsform wird mit Bezug auf 1 bis 11 beschrieben.
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Eine Ventilzeitsteuervorrichtung 10 der Ausführungsform ist in 1 gezeigt. Die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 steuert eine Öffnungs- und Schließzeitgebung eines Abgasventils bzw. Auslassventils 91 einer Brennkraftmaschine 90, die in 2 gezeigt ist. Wie in 2 gezeigt ist, wird eine Drehung einer Kurbelwelle 92 (Antriebswelle) der Maschine 90 an Nockenwellen 97 und 98 durch eine Kette 96 übertragen, die mit Zahnrädern 26, 94 und 95 in Eingriff steht. Die Nockenwelle 97 ist eine Abtriebswelle bzw. eine angetriebene Welle, die das Abgasventil 91 antreibt, um sich zu öffnen und zu schließen, und die Nockenwelle 98 ist eine Abtriebswelle bzw. eine angetriebene Welle, die ein Einlassventil 99 antreibt, um sich zu öffnen und zu schließen.
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Die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 versetzt die Öffnungs- und Schließzeitgebung des Abgasventils 91 nach vorne durch ein Drehen der Nockenwelle 97 in einer Drehrichtung, die in 2 gezeigt ist, relativ zu dem Zahnrad 95, das sich mit der Kurbelwelle 92 dreht. Der Vorversatzbergbetrieb wird durch ein relatives Drehen der Nockenwelle 97 durchgeführt, so dass die Öffnungs- und Schließzeitgebung des Abgasventils 91 früh gemacht wird.
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Die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 verzögert die Öffnungs- und Schließzeitgebung des Abgasventils 91 durch ein Drehen der Nockenwelle 97 in einer entgegengesetzten Richtung entgegengesetzt zu der Drehrichtung relativ zu dem Zahnrad 95. Der Verzögerungsbetrieb bzw. der Rückversatzbetrieb wird durch ein relatives Drehen der Nockenwelle 97 durchgeführt, so dass die Öffnungs- und Schließzeitgebung des Abgasventils 91 spät gemacht wird.
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Die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 ist mit Bezug auf 1 und 3 erläutert. Die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 weist ein Gehäuse 20, einen Flügelrotor 30, eine Hülsenschraube 35 und ein Schieberelement 40 auf.
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Das Gehäuse 20 hat einen Gehäusebehälter 21 mit einer zylindrischen Form mit einem Boden zusätzlich zu dem Zahnrad 26. Insbesondere hat der Gehäusebehälter bzw. das Gehäuse 21 einen Rohrteil 22 und einen Bodenteil 24. Mehrere Unterteilungsteile 23 ragen von dem Rohrteil 22 nach innen hin vor, und der Bodenteil 24 hat ein Durchgangsloch 25 an der Mitte. Das Zahnrad 26 ist mit dem offenen Ende des Gehäuses bzw. des Gehäusebehälters 21 kombiniert und hat ein Durchgangsloch 27, durch das die Nockenwelle 97 hindurchfährt. Das Gehäuse 21 und das Zahnrad 26 sind koaxial angeordnet wie die Nockenwelle 97 und sind gegenseitig aneinander mit einer Schraube 28 fixiert.
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Der Flügelrotor 30 hat eine Nabe 31 mit einer zylindrischen Form und mehrere Flügel 32. Die Nabe 31 ist drehbar an der inneren Seite des Unterteilungsteils 23 des Gehäuses 21 angeordnet. Die Nabe 31 ist an der Nockenwelle 97 mit der Hülsenschraube 35 fixiert. Der Flügel 32 ragt in der Radialrichtung von der Nabe 31 nach außen hin vor und teilt einen Raum, der durch die Unterteilungsteile 23 des Gehäuses 21 in eine Vorversatzkammer 33 und eine Rückversatzkammer 34 unterteilt ist. Die Vorversatzkammer 33 befindet sich auf einer gegenüberliegenden Seite von dem Flügel 32 in der Drehrichtung, und die Rückversatzkammer 34 befindet sich benachbart zu dem Flügel 32 in der Drehrichtung. Der Flügelrotor 30 hat eine Relativdrehung relativ zu dem Gehäuse 20 auf der Vorversatzseite oder der Rückversatzseite gemäß dem Öldruck in der Vorversatzkammer 33 und der Rückversatzkammer 34.
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Die Hülsenschraube 35 ist eine Teilgewindeschraube mit einem Buchsenteil 38 zwischen einem Kopfteil 36 und einem Schraub- bzw. Gewindeteil 37. Der Buchsenteil 38 hat eine zylindrische Form, die sich von dem Mittelteil des Flügelrotors 30 in der Axialrichtung in ein Blindloch 87 hinein erstreckt, das an der Endfläche der Nockenwelle 97 mündet. Der Buchsenteil 38 kann einer Buchse entsprechen. Der Schraub- bzw. Gewindeteil 37 wird an einem Schraubloch 88 festgezogen, das in dem Bodenteil des Blindlochs 87 festgelegt ist. Der Buchsenteil 38 hat mehrere Radialanschlüsse, die durch den Buchsenteil in der Radialrichtung hindurchführen.
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Das Schieberelement 40 ist in der Axialrichtung in einem Schieberelementunterbringungsloch 39 des Buchsenteils 38 mit einer zylindrischen Form mit einem Boden beweglich. Eine Anschlagplatte 41 ist an das offene Ende des Schieberelementunterbringungslochs 39 angepasst und das Schieberelement 40 wird durch eine Feder 42 zu der Anschlagplatte 41 hin vorgespannt. Ein Linearsolenoid 89 ist über die Anschlagplatte 41 hinweg gegenüber zu dem Schieberelement 40 angeordnet. Die Axialposition des Schieberelements 40 wird durch ein Gleichgewicht zwischen der Druckkraft des Linearsolenoids 89 und der Vorspannkraft der Feder 42 bestimmt.
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Der Buchsenteil 38 der Buchsenschraube 35 und das Schieberelement 40 bilden ein Richtungsschaltventil 45. Das Richtungsschaltventil 45 schaltet den Verbindungs-/Unterbrechungszustand zwischen den Anschlüssen des Buchsenteils 38 gemäß der Axialposition des Schieberelements 40. Während Betriebsöl zu einer von der Vorversatzkammer 33 und Rückversatzkammer 34 zugeführt wird, kann Betriebsöl von der anderen von der Vorversatzkammer 33 und der Rückversatzkammer 34 abgegeben werden. Alternativ kann Betriebsöl in der Vorversatzkammer 33 und der Rückversatzkammer 34 gehalten werden.
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Die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 gibt Betriebsöl von der Rückversatzkammer 34 ab und führt Betriebsöl zu der Vorversatzkammer 33 zu, wenn die Drehphase der Nockenwelle 97 auf der Rückversatzseite von einem gewünschten Wert aus ist. Dadurch wird der Flügelrotor 30 relativ zu dem Gehäuse 20 auf die Vorversatzseite gedreht.
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Die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 gibt Betriebsöl von der Vorversatzkammer 33 ab, und führt Betriebsöl zu der Rückversatzkammer 34 zu, wenn die Drehphase der Nockenwelle 97 von einem gewünschten Wert auf der Vorversatzseite ist. Dadurch wird der Flügelrotor 30 relativ zu dem Gehäuse 20 auf die Rückversatzseite gedreht.
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Die Ventilzeitsteuervorrichtung 10 hält das Betriebsöl in der Vorversatzkammer 33 und der Rückversatzkammer 34, wenn die Drehphase der Nockenwelle 97 in Übereinstimmung mit einem gewünschten Wert ist. Dadurch wird die Drehphase des Flügelrotors 30 und des Gehäuses 20 gehalten.
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Details des Richtungsschaltventils 45 werden mit Bezug auf 1 und 4 bis 8 erläutert. Wie in 4 gezeigt ist, hat der Buchsenteil 38 der Buchsenschraube 35 einen Zuführanschluss 46, einen Ablaufanschluss 47, einen Vorversatzanschluss 48 und einen Rückversatzanschluss 49 in dieser Reihenfolge von einer Seite des Schraubteils 37 aus. Der Zuführanschluss 46 ist mit dem Abgabeteil der Ölpumpe 52 durch den Zuführdurchgang 51 verbunden, der zum Beispiel in einem Zylinderkopf festgelegt ist. Der Ablaufanschluss 47 ist mit einem externen Ablaufraum durch den Ablaufdurchgang 53 verbunden. Der Rückversatzanschluss 49 ist mit der Rückversatzkammer 34 durch den Rückversatzdurchgang 54 verbunden, der in dem Flügelrotor 30 definiert ist. Der Vorversatzanschluss 48 ist mit der Vorversatzkammer 33 durch den Vorversatzdurchgang 55 verbunden, der in dem Flügelrotor 30 definiert ist. Der Rückversatzanschluss 49 und der Vorversatzanschluss 48 können einem Abgabeanschluss entsprechen.
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Das Schieberelement 40 hat eine zylindrische Komponente 56 mit einem Boden und eine Zapfenkomponente 73. Die zylindrische Komponente 56 mit dem Boden hat einen Rohrteil 57, der koaxial zu dem Buchsenteil 38 angeordnet ist, und einen Bodenteil 58, der sich zwischen dem Schraubteil 37 der Buchsenschraube 35 und dem Rohrteil 57 befindet. Das Schieberelement 40 ist in der Lage, sich in der Axialrichtung von einer Position aus zu bewegen, die in 4 gezeigt ist, an der das offene Ende 59 des Rohrteils 57 der zylindrischen Komponente 56 mit Boden in Kontakt mit der Anschlagplatte 41 ist, über eine Zwischenposition, die in 5 gezeigt ist, zu einer Position, die in 6 gezeigt ist, an der der Bodenteil 58 der zylindrischen Komponente 56 mit Boden in Kontakt mit dem Schraubteil 37 der Buchsenschraube 35 ist.
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Die mit Boden versehene zylindrische Komponente 56 hat ferner einen ersten Unterteilungsteil 61, einen zweiten Unterteilungsteil 62, einen dritten Unterteilungsteil 63 und einen vierten Unterteilungsteil 64 in dieser Reihenfolge von einer Seite des Bodenteils aus. Jeder der Unterteilungsteile ist ein kreisförmiger Vorsprung, der in der Radialrichtung von dem Rohrteil 57 oder dem Bodenteil 58 nach außen vorragt. Der Schraubteil 37 der Buchsenschraube 35 hat ein Loch 65, das sich in der Axialrichtung erstreckt.
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Der erste Unterteilungsteil 61 ist in einem Raum positioniert, der durch den Buchsenteil 38 der Buchsenschraube 35 und den Bodenteil 58 der mit Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 definiert ist, um das Loch 65 und den Zuführanschluss 46 voneinander zu trennen. Der zweite Unterteilungsteil 62 ist in einem Raum positioniert, der durch den Buchsenteil 38 der Buchsenschrauben 35 und den Rohrteil 57 der mit Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 definiert ist, um den Zuführanschluss 46 und den Ablaufanschluss 47 voneinander zu trennen.
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Der dritte Unterteilungsteil 63 ist in dem Raum positioniert, der durch den Buchsenteil 38 der Buchsenschraube 35 und den Rohrteil 57 der mit Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 definiert ist, um den Ablaufanschluss 47 und den Rückversatzanschluss 49 voneinander zu trennen und um den Rückversatzanschluss 49 und den Vorversatzanschluss 48 voneinander zu trennen.
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Der vierte Unterteilungsteil 34 ist in dem Raum positioniert, der durch den Buchsenteil 38 der Buchsenschraube 35 und den Rohrteil 57 der mit Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 definiert ist, um den Rückversatzanschluss 49 und den Vorversatzanschluss 48 voneinander zu trennen und um den Vorversatzanschluss 48 und die Öffnung 66 des Schieberelementunterbringungslochs 39 voneinander zu trennen.
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Der Rohrteil 57 hat ein erstes Axialrichtungsloch 67, das sich in der Axialrichtung zwischen dem Ventilsitz 78 und dem Bodenteil 58 erstreckt, und ein zweites Axialrichtungsloch 68, das sich in der Axialrichtung zwischen dem Ventilsitz 78 und dem offenen Endabschnitt 59 erstreckt. Der Innendurchmesser des zweiten Axialrichtungslochs 68 wird größer als jener des ersten Axialrichtungslochs 67 gemacht. Mit anderen Worten wird der Innendurchmesser an einem Punkt zwischen dem ersten Axialrichtungsloch 67 und dem zweiten Axialrichtungsloch 68 geändert, um eine gestufte Form zu haben.
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Der Rohrteil 57 hat ferner ein Zuführloch 69 und ein Abgabeloch 71. Das Zuführloch 69 führt durch den Rohrteil 57 von dem ersten Axialrichtungsloch 67 zu einer Außenseite hin und befindet sich zwischen dem ersten Unterteilungsteil 61 und dem zweiten Unterteilungsteil 62. Das Abgabeloch 71 führt durch den Rohrteil 57 von dem zweiten Axialrichtungsloch 68 zu einer Außenseite hin und befindet sich zwischen dem dritten Unterteilungsteil 63 und dem vierten Unterteilungsteil 64. Das Zuführloch 69 steht mit dem Zuführanschluss 46 in Verbindung ungeachtet der Axialposition des Schieberelements 40. Das Abgabeloch 71 ist in der Lage, mit einem von dem Vorversatzanschluss 48 und dem Rückversatzanschluss 49 entsprechend der Axialposition des Schieberelements 40 zu kommunizieren bzw. in Verbindung zu stehen.
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Das Zuführloch 69, das erste Axialrichtungsloch 67, das zweite Axialrichtungsloch 68 und das Abgabeloch 71 stehen miteinander in Verbindung, um einen Verbindungsdurchgang 72 zu definieren, der den Zuführanschluss 46 mit dem Vorversatzanschluss 48 oder dem Rückversatzanschluss 49 entsprechend der Axialposition des Schieberelements 40 verbindet.
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Wie in 1 und 4 gezeigt ist, hat die Zapfenkomponente bzw. Stopfenkomponente 73 einen Presspassungsteil 74, einen Druckteil 75 und einen Anschlagteil 76. Der Presspassungsteil 74 ist presspassend in den offenen Endabschnitt 59 des Rohrteils 57 des Schieberelements 40 eingepasst. Der Druckteil 75 ragt zu dem Linearsolenoid 89 von dem Presspassungsteil 74 vor. Der Anschlagteil 76 ragt von dem Presspassungsteil 74 in das zweite Axialrichtungsloch 68 vor. Der Linearsolenoid 89 drückt das Schieberelement 40 durch ein Berühren des Druckteils 75, der einem Kontaktteil entspricht. Die Zapfenkomponente 73 und die mit einem Boden versehene zylindrische Komponente 56 sind einstückig bzw. ganzheitlich als eine Ein-Stück-Komponente ausgebildet und sind in der Lage, sich in der Axialrichtung durch ein Druckbeaufschlagen durch den Linearsolenoid 89 zu bewegen.
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Ein sphärisches bzw. kugelförmiges Ventilobjekt 77 ist in dem zweiten Axialrichtungsloch 68 des Rohrteils 57 der mit Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 angeordnet. Das Ventilobjekt 77 ist in der Lage, auf einem Ventilsitz 78 zu sitzen oder von diesem getrennt zu sein, der an einer Position zwischen dem zweiten Axialrichtungsloch 68 und dem ersten Axialrichtungsloch 67 definiert ist, wo der Innendurchmesser geändert wird. Wenn das Ventilobjekt 77 auf den Ventilsitz 78 gesetzt ist, wie in 4 gezeigt ist, wird Betriebsöl daran gehindert, von dem Abgabeloch 71 zu dem Zuführloch 69 in dem Verbindungsdurchgang 72 zu strömen. Wenn das Ventilobjekt 77 von dem Ventilsitz 78 getrennt ist, wie in 7 gezeigt ist, ist es Betriebsöl ermöglicht, von dem Zuführloch 69 zu dem Abgabeloch 71 hin zu strömen. Ein Absperrventil 80 ist durch das Ventilobjekt 77, das Schieberelement 40 und die Feder 79 ausgebildet, die das Ventilobjekt 77 zu dem Ventilsitz 78 hin vorspannt und die Strömung des Betriebsöls in dem Verbindungsdurchgang 72 reguliert, um lediglich in eine Richtung zu strömen.
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Wenn das Schieberelement 40 in Kontakt mit der Anschlagplatte 41 ist, wie in 4 gezeigt ist, ist das Schieberelement 40 festgelegt, um an einer Ursprungsposition bzw. Ausgangsposition in der Axialrichtung platziert zu sein. Wenn das Schieberelement 40 an der Ausgangsposition in der Axialrichtung ist, ist der Zuführanschluss 46 in der Lage, mit dem Vorversatzanschluss 48 durch den Verbindungsdurchgang 72 zu kommunizieren, und der Rückversatzanschluss 49 steht mit dem Ablaufanschluss 47 in Verbindung. Zu diesem Zeitpunkt, wenn Betriebsöl von dem Zuführanschluss 46 zugeführt wird, wird das Absperrventil 80 mit dem Strömungsdruck des Betriebsöls geöffnet und der Zuführanschluss 46 und der Vorversatzanschluss 48 stehen miteinander in Verbindung. Dann wird Betriebsöl von der Rückversatzkammer 34 abgegeben, während Betriebsöl zu der Vorversatzkammer 33 zugeführt wird, so dass der Flügelrotor 30 auf die Vorversatzseite relativ zu dem Gehäuse 20 in einem Vorversatzbetriebszustand gedreht wird.
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Wie in 5 gezeigt ist, wenn sich das Schieberelement 40 um eine vorbestimmte Distanz von der Ausgangsposition aus bewegt, wird eine gegenseitige Kommunikation unter dem Zuführanschluss 46, dem Rückversatzanschluss 49 und dem Vorversatzanschluss 48 unterbrochen. Zu diesem Zeitpunkt wird das Betriebsöl in der Vorversatzkammer 33 und der Rückversatzkammer 34 gehalten. Dadurch wird eine Relativdrehung zwischen dem Flügelrotor 30 und dem Gehäuse 20 verhindert und die Drehphase wird in einem Haltebetriebszustand gehalten.
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Wie in 6 gezeigt ist, wenn sich das Schieberelement 40 um einen vorspannten Abstand von dem Haltebetriebszustand aus zu dem Schraubteil 37 weiter bewegt, und wenn das Schieberelement 40 die Bodenfläche des Schieberelementunterbringungslochs 39 berührt, ist der Zuführanschluss 46 mit dem Rückversatzanschluss 49 durch den Verbindungsdurchgang 72 verbunden und der Vorversatzanschluss 48 ist mit der Öffnung 66 des Schieberelementunterbringungslochs 39 verbunden. Dann wird Betriebsöl von der Vorversatzkammer 33 abgegeben, während Betriebsöl zu der Rückversatzkammer 34 zugeführt wird, so dass der Flügelrotor 30 relativ zu dem Gehäuse 20 in einem Rückversatzbetriebszustand auf die Rückversatzseite gedreht wird.
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Details des Absperrventils 80 werden mit Bezug auf 8 bis 10 erläutert.
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Wie in 8 gezeigt ist hat die Innenwandfläche der mit einem Boden versehenen zylindrischen Komponente 56, die das zweite Axialrichtungsloch 68 definiert, die Führungsfläche 81, die das Ventilobjekt 77 führt, um sich in der Axialrichtung zu bewegen, während das Ventilobjekt 77 in der Radialrichtung beschränkt ist. Das heißt der Innendurchmesser der Führungsfläche 81 ist eingestellt, um in etwa der gleiche wie der Außendurchmesser des Ventilobjekts 77 zu sein.
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Eine doppelt gepunktete Strichlinie in 9 repräsentiert die Position des Ventilobjekts 77, das auf dem Ventilsitz sitzt, als eine vollständig geschlossene Position, und eine durchgezogene Linie in 9 repräsentiert die Position des Ventilobjekts 77, das von dem Ventilsitz getrennt ist und in Kontakt mit dem Anschlagteil 76 der Zapfenkomponente 73 ist, als eine vollständig geöffnete Position.
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Ein Hubbereich S1 des Ventilobjekts 77 ist von einer Gleitkontaktposition P1, an der die Führungsfläche 81 und das Ventilobjekt 77, das sich an der vollständig geschlossenen Position befindet, miteinander in Kontakt sind, zu einer Gleitkontaktposition P2 definiert, an der die Führungsfläche 81 und das Ventilobjekt 77, das sich an der vollständig geöffneten Position befindet, in Kontakt miteinander sind. Das Abgabeloch 71 der mit einem Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 mündet in der Führungsfläche 81 mit einem Öffnungsbereich S2, der größer ist als der Hubbereich S1. Mit anderen Worten erstreckt sich der Öffnungsbereich bzw. der offene Bereich S2 von dem Hubbereich S1 zu dem Ventilsitz 78 und zu dem Anschlagteil 76, wie in 9 gezeigt ist.
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Dadurch stehen ein Raum A1 des zweiten Axialrichtungslochs 68 benachbart zu dem Ventilsitz 78 hinsichtlich des Ventilobjekts 77 und ein Raum A2 des zweiten Axialrichtungslochs 68 benachbart zu dem Anschlagteil 76 hinsichtlich dem Ventilobjekt 77 immer mit dem Abgabeloch 71 in Verbindung, ungeachtet der Position des Ventilobjekts 77.
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Wie in 10 und 11 gezeigt ist, hat das Abgabeloch 71, das an der Führungsfläche 81 definiert ist, eine rechtwinklige bzw. rechteckige Form als eine Durchgangsquerschnittsform.
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Die Positionsbeziehung zwischen dem Abgabeloch 71 und dem Zuführloch 69 ist in 10 gezeigt. Die offene Position des Abgabelochs 71 an der Innenwandfläche des Schieberelements 40 ist die gleiche wie jene des Zuführlochs 69 in der Umfangsrichtung. Das heißt, wenn das Schieberelement 40 in der Axialrichtung betrachtet wird, sind das Abgabeloch 71 und das Zuführloch 69 der mit einem Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 in der gleichen Richtung geöffnet. Mit anderen Worten erstrecken sich das Abgabeloch 71 und das Zuführloch 69 in der gleichen Richtung.
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Das erste Axialrichtungsloch 67 der mit einem Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 und das Ventilobjekt 77 sind angeordnet, um die gleiche Achse zu haben.
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Der Ventilsitz 78 ist ein Teil der Innenwand der mit einem Boden versehenen zylindrischen Komponente 56. Das heißt der Ventilsitz 78 ist einstückig bzw. ganzheitlich mit der mit einem Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 als eine Ein-Stück-Komponente ausgebildet.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform hat die Innenwandfläche der mit einem Boden versehenen zylindrischen Komponente 56, die das zweite Axialrichtungsloch 68 definiert, die Führungsfläche 81, in die das Abgabeloch 71 mündet, und die Führungsfläche 81 führt das Ventilobjekt 77, um sich in der Axialrichtung zu bewegen, während das Ventilobjekt 77 in der Radialrichtung beschränkt ist.
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Daher, wenn das Ventilobjekt 77 von dem Ventilsitz 78 getrennt bzw. gelöst wird, kann Betriebsöl in eine Öldruckkammer durch einen Abschnitt der Abgabelöcher 71 strömen, der an einer Position benachbart zu dem Ventilsitz 78 hinsichtlich des Gleitkontaktteils zwischen dem Ventilobjekt 77 und der Führungsfläche 81 geöffnet ist. Deshalb kann das Absperrventil 80 ohne ein Bereitstellen eines Spielraums bzw. Abstands zwischen der Führungsfläche 81 und dem Ventilobjekt 77 gebildet werden. Entsprechend kann die radiale Abmessung des Absperrventils 80 kleiner gemacht werden und die Größe des Richtungsschaltventils 45 kann kleiner gemacht werden.
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Darüber hinaus befinden sich der Ventilsitz 78 und das Ventilobjekt 77 an ungefähr der gleichen Position in der Axialrichtung wie das Abgabeloch 71 des Verbindungsdurchgangs 72. Deshalb wird dann, wenn Betriebsöl von der Vorversatzkammer 33 oder der Rückversatzkammer 34 zu der Ölpumpe 52 zurückströmt, eine Änderung bzw. Schwankung in dem Öldruck an das Absperrventil 80 für eine vergleichsweise kurze Zeit übertragen. Entsprechend kann das Antwortverhalten bzw. die Erwiderung des Absperrventils 80 verbessert werden.
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Darüber hinaus ist das Abgabeloch 71 der mit einem Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 an der Führungsfläche 81 mit dem offenen Bereich S2, der größer ist als der Hubbereich S1 des Ventilobjekts 77, zu dem Ventilsitz 78 und zu dem Anschlagteil 76 hin geöffnet. Dadurch ist der Raum A1 des zweiten Axialrichtungslochs 68 benachbart zu dem Ventilsitz 78 relativ zu dem Ventilobjekt 77 immer mit dem Abgabeloch 71 in Verbindung ungeachtet der Position des Ventilobjekts 77. Deshalb können das Zuführloch 69 und das Abgabeloch 71 miteinander in Verbindung stehen, unmittelbar nachdem das Absperrventil 80 den Durchgang öffnet.
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Darüber hinaus ist der Raum A2 des zweiten Axialrichtungslochs 68 benachbart zu dem Anschlagteil 76 relativ zu dem Ventilobjekt 77 immer mit dem Abgabeloch 71 in Verbindung ungeachtet der Position des Ventilobjekts 77. Deshalb ist der Raum A2 mit Betriebsöl gefüllt, und die Kraft, die auf das Ventilobjekt 77 von dem Betriebsöl des Raums A2 ausgeübt wird, kann zum Schließen des Absperrventils 80 verwendet werden, weshalb das Ansprechverhalten des Absperrventils 80 verbessert werden kann.
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Darüber hinaus hat das Abgabeloch 71, das in der Führungsseite 81 definiert ist, eine rechtwinklige Form. Deshalb wird der Durchgangsquerschnittsbereich unmittelbar stromabwärts von dem Absperrventil 80 groß verglichen mit einem Fall, in dem das Abgabeloch eine kreisförmige Form hat, weshalb eine große Strömungsrate erlangt werden kann.
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Darüber hinaus, wenn das Schieberelement 40 in der axialen Richtung betrachtet wird, sind das Abgabeloch 71 und das Zuführloch 69 der mit einem Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 in der gleichen Richtung geöffnet. Ferner sind das erste Axialrichtungsloch 67 der mit einem Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 und das Ventilobjekt 77 angeordnet, um die gleiche Achse zu haben. Deshalb kann die Strömungsstelle, die in dem Verbindungsdurchgang 72 ausgebildet ist, stabilisiert werden, und ein Druckverlust in dem Verbindungsdurchgang 72 kann klein gemacht werden.
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In einem Fall, in dem der Ventilsitz des Absperrventils aus einer anderen Komponente verschieden zu dem Schieberelement gebildet ist, nimmt der Ventilsitz eine Kraft von dem Ventilobjekt auf, wenn das Absperrventil geschlossen ist, so dass der Ventilsitz sich relativ zu dem Schieberelement entsprechend der Kraft bewegen kann.
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Im Gegensatz dazu ist der Ventilsitz 78 gemäß der vorliegenden Ausführungsform einstückig bzw. ganzheitlich mit der mit einem Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 als eine Ein-Stück-Komponente ausgebildet. Deshalb kann der Ventilsitz darin beschränkt werden, sich relativ zu dem Schieberelement zu bewegen.
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Darüber hinaus kann ein hoher Verschleißwiderstand erlangt werden, da der Ventilsitz 78 einstückig mit der mit einem Boden versehenen zylindrischen Komponente 56 ausgebildet ist, die aus einem Material mit einer hohen Härte hergestellt ist.
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(Andere Ausführungsform)
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Der Flügelrotor kann an der Kurbelwelle durch ein anderes Verfahren, wie zum Beispiel eine Presspassung, fixiert werden, die nicht auf das Gewindeanziehen beschränkt ist. In diesem Fall kann die Buchse des Richtungsschaltventils nicht einstückig mit der Schraube ausgebildet sein.
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Die Anschlüsse der Buchse können in anderer Reihenfolge in der Axialrichtung angeordnet sein.
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Das Ventilobjekt des Absperrventils muss keine Kugel sein und kann andere Formen, wie zum Beispiel eine zylindrische Form, haben.
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Das Abgabeloch des Schieberelements mündet in die Führungsfläche, um sich zumindest mit einem Teil des Hubbereichs des Ventilobjekts des Absperrventils zu überlappen.
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Die Öffnungsform des Abgabelochs in der Führungsfläche des Schieberelements kann eine andere Form, wie zum Beispiel ein Kreis, verschieden zu dem Rechteck sein. In dem Fall, in dem die Öffnungsform des Abgabelochs ein Rechteck ist, können die Eckwinkel rund sein.
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Das Abgabeloch und das Zuführloch des Schieberelements können in Richtungen verschieden zueinander geöffnet sein, wenn das Schieberelement in der Axialrichtung betrachtet wird.
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Das Ventilobjekt des Absperrventils kann angeordnet sein, um eine Achse verschieden zu der Achse des ersten Axialrichtungslochs des Schieberelements zu haben.
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Der Ventilsitz des Absperrventils kann aus einer anderen Komponente verschieden zu dem Schieberelement hergestellt sein.
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Die Ventilzeitsteuervorrichtung kann das Öffnungs- und Schließtiming bzw. die Öffnungs- und Schließzeitgebung des Einlassventils der Maschine einstellen.
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Solche Änderungen und Modifikationen sollen als innerhalb des Schutzumfangs der vorliegenden Offenbarung, wie er durch die angefügten Ansprüche definiert ist, verstanden werden.
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Ein Schieberelement (40) hat einen Verbindungsdurchlass (72), der einen Zuführanschluss (46) und einen Abgabeanschluss (48, 49) miteinander entsprechend einer Position des Schieberelements in einer Axialrichtung verbindet. Ein Ventilsitz (78) ist in dem Verbindungsdurchgang angeordnet. Der Verbindungsdurchgang hat ein Zuführloch (69), das in einer Radialrichtung durch das Schieberelement führt, und ein Abgabeloch (71), das in der Radialrichtung durch das Schieberelement hindurchführt. Das Schieberelement hat eine Führungsfläche (81), die ein Ventilobjekt (77) führt, um sich in der Axialrichtung zu bewegen, während eine Position des Ventilobjekts in der Radialrichtung beschränkt ist. Das Abgabeloch mündet an der Führungsfläche.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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