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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Feld der Erfindung:
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftstoffeinspritzventil, ausgestattet mit einem Zylinder-Innendruck-Sensor, wobei der Sensor dazu fähig ist, einen Zylinder-Innendruck in dem Inneren einer Verbrennungskammer zu erfassen, wobei das Kraftstoffeinspritzventil in einem Verbrennungsmotor von dem Typ mit einer Direkteinspritzung verwendet wird, in dem Kraftstoff direkt in die Verbrennungskammer in dem Verbrennungsmotor eingespritzt wird.
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Beschreibung des Standes der Technik:
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Bislang war es bekannt, wie beispielsweise in der
japanischen, offen gelegten Patentveröffentlichung Nr. 09-053483 offenbart, einen Innendruck-Sensor an einem Ende eines Kraftstoffeinspritzventils, mit dem Ziel eines Erfassens eines Zylinder-Innendrucks einer Verbrennungskammer in einem Verbrennungsmotor, zu befestigen. Der Innendruck-Sensor ist zwischen dem Ende des Kraftstoffeinspritzventils und einem Befestigungsloch eines Zylinderkopfes angeordnet, der den Verbrennungsmotor bildet. Eine Lotleine zum Übertragen des erfassten Zylinder-Innendrucks zu dem Äußeren als ein Ausgabesignal, ist mit dem Innendruck-Sensor verbunden. Zusätzlich ist die Lotleine beispielsweise mit einer elektrischen Steuerungseinheit/Regelungseinheit verbunden, wodurch eine Steuerung/Regelung oder dergleichen, basierend auf dem Zylinder-Innendruck, durch Ausgabe des Zylinder-Innendrucks als ein Ausgabesignal zu der elektronischen Steuerungseinheit/Regelungseinheit, ausgeführt wird.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE ERFINDUNG
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Jedoch wird mit dem oben beschriebenen Innendruck-Sensor, der an dem Kraftstoffeinspritzventil montiert ist, die Lotleine, die mit dem Innendruck-Sensor und der elektronischen Steuerungseinheit/Regelungseinheit verbunden ist, der Außenseite des Kraftstoffeinspritzventils ausgesetzt. Daher bestehen in einem zusammengebauten Zustand oder wenn der Innendruck-Sensor an den Zylinderkopf zusammen mit dem Kraftstoffeinspritzventil befestigt ist, Bedenken, dass eine Trennung als ein Ergebnis von Lasten, die im Hinblick auf die Lotleine aufgebracht werden, auftreten kann und dass eine Erfassung des Zylinder-Innendrucks aufgrund so einer Trennung nicht ausgeführt werden kann.
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Ferner, weil der Innendruck-Sensor in Kontakt mit den Zylinderkopf angeordnet ist, werden einfach Geräusche erzeugt, die durch Vibrationen oder dergleichen des Verbrennungsmotors bewirkt werden, wodurch es schwierig wird, mit hoher Genauigkeit den Erfassungswert auszulesen, der durch den Innendruck-Sensor erfasst ist.
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Ein allgemeines Ziel der vorliegenden Erfindung ist es, ein Kraftstoffeinspritzventil bereitzustellen, das mit einem Zylinder-Innendruck-Sensor ausgestattet ist, der eine Verbindung mit einer Signalübertragungseinheit zuverlässig ausführen kann, die eine Ausgabe des Sensors überträgt, während zusätzlich eine Zunahme in einer Erfassungsgenauigkeit ermöglicht wird.
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Die vorliegende Erfindung wird durch ein Kraftstoffeinspritzventil charakterisiert, das mit einem Zylinder-Innendruck-Sensor ausgestattet ist, wobei das Kraftstoffeinspritzventil konfiguriert ist, um direkt Kraftstoff in eine Verbrennungskammer eines Verbrennungsmotors einzuspritzen, wobei der Sensor an einem Ende des Kraftstoffeinspritzventils bereitgestellt ist, wobei der Sensor konfiguriert ist, um einen Zylinder-Innendruck in dem Inneren der Verbrennungskammer zu erfassen, wobei das Kraftstoffeinspritzventil mittels Energieversorgung durch Antriebsanschlüsse betrieben ist, wobei das Kraftstoffeinspritzventil ein Signalübertragungselement umfasst, das konfiguriert ist, um als ein Erfassungssignal den Zylinderinnendruck, der durch den Sensor erfasst ist, zu übertragen. Das Signalübertragungselement umfasst eine Verstärkerschaltung, mit der Energiequellenanschlüsse verbunden sind, wobei die Verstärkerschaltung konfiguriert ist, um das Erfassungssignal zu verstärken und auszugeben und einen Signalanschluss, der konfiguriert ist, um das Erfassungssignal außen auszugeben. Die Antriebsanschlüsse, die Energiequellenanschlüsse und der Signalanschluss sind in einem Inneren eines Kopplers aufgenommen und ein Führungselement ist in dem Koppler bereitgestellt, wobei das Führungselement konfiguriert ist, die Antriebsanschlüsse, die Energiequellenanschlüsse und den Signalanschluss zu positionieren.
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Nach der vorliegenden Erfindung ist in dem Kraftstoffeinspritzventil, ausgestattet mit dem Zylinder-Innendruck-Sensor, der Sensor konfiguriert, einen Zylinder-Innendruck in dem Inneren einer Verbrennungskammer zu erfassen, wobei der Signalanschluss das Erfassungssignal, das durch den Sensor erfasst ist, ausgibt und die Verstärkerschaltung, die das Erfassungssignal verstärkt, ist in dem Signalübertragungselement angeordnet, und die Antriebsanschlüsse, die Energiequellenanschlüsse der Verstärkerschaltung und der Signalanschluss sind in einem Zustand angeordnet, in dem sie gegenseitig durch das Führungselement in dem Inneren des Kopplers positioniert sind.
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Entsprechend können in dem Inneren des Kopplers, weil die mehrfachen Anschlüsse, umfassend den Signalanschluss, die Energiequellenanschlüsse und die Antriebsanschlüsse, an vorbestimmten Positionen durch das Führungselement positioniert und angeordnet werden können, die Energiequellenanschlüsse, der Signalanschluss und die Antriebsanschlüsse zuverlässig in Bezug auf den Verbinder verbunden werden, der mit dem Koppler verbunden ist und das Erfassungssignal kann außen durch den Signalanschluss ausgegeben werden. Ferner, selbst in dem Fall, in dem Geräusche aufgrund von Vibration oder dergleichen des Verbrennungsmotors erzeugt werden, ist es für das Erfassungssignal möglich, in dem ein Geräusch verhältnismäßig klein ist, durch die Verstärkerschaltung an einer Position nahe des Sensors verstärkt und ausgegeben zu werden, wobei die Erfassungsgenauigkeit des Zylinder-Innendrucks durch den Sensor erhöht werden kann.
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Das obige und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende Beschreibung offensichtlicher werden, wenn sie in Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen gesetzt werden, in denen eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mittels eines beschreibenden Beispiels gezeigt wird.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine Gesamt-Vorderansicht, die teilweise im Querschnitt gezeigt ist, eines Kraftstoffeinspritzventils, ausgestattet mit einem Zylinder-Innendruck-Sensor nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die die Umgebung eines Kopplers in dem Kraftstoffeinspritzventil ausgestattet mit dem Zylinder-Innendruck-Sensor aus 1 zeigt;
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3 ist eine äußere perspektivische Ansicht eines Führungselements, das in dem Koppler aus 2 integriert ist;
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4A ist eine Vorderansicht in der Umgebung des Kopplers aus 2; und
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4B ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie IVB-IVB aus 4A.
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ÜBERBLICK ÜBER DIE BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Kraftstoffeinspritzventil 10, das mit einem Zylinder-Innendruck-Sensor (nachfolgend wird hierauf einfach als ein Kraftstoffeinspritzventil 10 Bezug genommen) ausgestattet ist, ein Gehäuse 12, einen Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereich 14, bereitgestellt an einer äußeren umlaufenden Seite des Gehäuses 12, eine Kraftstoffzufuhreinheit 16, angeordnet an einem proximalen Ende des Gehäuses 12 und zu welcher Kraftstoff zugeführt wird, eine Kraftstoffeinspritzdüse 18, angeordnet an einem distalen Ende des Gehäuses 12, einen Sensor 20, montiert an einem distalen Ende der Kraftstoffeinspritzdüse 18 und eine Signalübertragungseinheit (Signalübertragungselement) 24, die elektrisch den Sensor 20 mit einem Signalanschluss 22 verbindet, mit einer nicht dargestellten elektronischen Steuerungseinheit/Regelungseinheit (ECU) verbunden, wodurch Ausgabesignale zwischen diesen übertragen werden.
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Unten stehend, wie in 1 gezeigt, wird auf die Seite der Kraftstoffzufuhreinheit 16 in dem Kraftstoffeinspritzventil 10 als eine proximale Endseite (in Richtung des Pfeils A) Bezug genommen und die Seite der Kraftstoffeinspritzdüse 18 wird als eine distale Endseite (in Richtung des Pfeils B) bezeichnet werden.
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Das Gehäuse 12 ist beispielsweise als eine Solenoid-Einheit gebildet, die das Kraftstoffeinspritzventil 10 antreibt. Das Gehäuse 12 umfasst einen fixierten Kern 26, der in dem Zentrum davon angeordnet ist, einen Spulenkörper 30, der an einer äußeren umlaufenden Seite des fixierten Kerns 26 bereitgestellt ist und eine Spule 28 zurückhält, einen zylindrischen Halter 32, der ferner an einer distales-Ende-Außenumfangsseite des Spulenkörpers 30 angeordnet ist und einen beweglichen Kern (nicht gezeigt), der unter dem magnetisch erregten Vorgang der Spule 28 versetzt wird.
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Der fixierte Kern 26 erstreckt sich ferner zu der proximalen Endseite (in der Richtung des Pfeils A) des Gehäuses 12 im Hinblick auf das proximale Ende des Halters 32 und ist in dem Zentrum des später beschriebenen Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereichs 14 angeordnet. Ringförmige erste Nuten 34, die in Eingriff mit dem später beschriebenen Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereich 14 treten, sind an der äußeren umlaufenden Fläche des fixierten Kerns 26 ausgebildet. Ferner ist die Kraftstoffzufuhreinheit 16 an der proximalen Endseite des fixierten Kerns 26 angeordnet.
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Der Spulenkörper 30 ist in einer zylindrischen Form ausgebildet und beispielsweise zwischen dem fixierten Kern 26 und dem Halter 32 angeordnet. Ein Eingriffsstift 36 (siehe 2), der in Eingriff mit einem anderen Ende eines Verstärkerelements (Verstärkerschaltung) 54 tritt, ist an der proximalen Endseite (in der Richtung des Pfeils A) des Spulenkörpers 30 ausgebildet. Ferner, an einer äußeren umlaufenden Seite des Spulenkörpers 30, ist die Spule 28 in einen radial nach innen vertieften Hohlraum gewunden und ein zweites Signalübertragungselement 74, das die später beschriebene Signalübertragungseinheit 24 bildet, ist an der äußeren umlaufenden Seite der Spule 28 angeordnet.
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Enden der Spule 28 erstrecken sich zu der proximalen Endseite (in der Richtung des Pfeils A) des Spulenkörpers 30 und sind jeweils mit Enden von einem Paar von Antriebsanschlüssen 38 verbunden und dadurch, dass die Spule 28 mit elektrischen Strom von einem nicht dargestellten Verbinder durch die Antriebsanschlüsse 38 versorgt wird, wird die Spule 28 erregt und eine magnetische Kraft wird erzeugt. Als Ergebnis wird unter einem magnetischen Anregungsvorgang der Spule 28 in dem Gehäuse 12 der bewegliche Kern innerhalb des Spulenkörpers 30, versetzt, wobei ein Ventilelement (nicht gezeigt), das in der Kraftstoffeinspritzdüse 18 angeordnet ist, angezogen wird und ein Ventil-offen-Zustand herbeigeführt wird.
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Ferner wird, an einer äußeren umlaufenden Fläche des proximalen Endes des Halters 32 eine radial nach innen vertiefte ringförmige zweite Nut 40 gebildet und der später beschriebene Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereich 14 tritt darin in Eingriff.
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Der Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereich 14 ist beispielsweise an der äußeren umlaufenden Seite des Gehäuses 12 durch Formen aus Harz-/Kunststoffmaterial ausgebildet. Der Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereich 14 umfasst einen Hauptkörperabschnitt 42, der in einer zylindrischen Form ausgebildet ist, eine Kopplereinheit (Koppler) 44, die seitwärts nach außen von dem proximalen Ende des Hauptkörperabschnitts 42 hervor steht und einen Verbinder 46, der den Hauptkörperabschnitt 42 und die Kopplereinheit 44 miteinander verbindet.
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Zusätzlich, dadurch dass der Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereich 14 durch das Harz-/Kunststoffmaterial geformt wird, dringt das geschmolzene Harz-/Kunststoffmaterial in die ersten Nuten 34 des fixierten Kerns 26, der in dem Zentrum des Hauptkörperabschnitts 42 angeordnet ist, bzw. in die zweite Nut 40 des Halters 32, die an einer distalen Endseite des Hauptkörperabschnitts 42 angeordnet ist, ein, und das Gehäuse 12 wird im Hinblick auf das Zentrum und das distale Ende des Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereichs 14 fixiert.
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Wie in den 1, 2 und 4A gezeigt, wird die Kopplereinheit 44 beispielsweise mit einer rechteckigen Form in einem Querschnitt gebildet und steht in einer schrägen nach oben gerichteten Richtung hervor, um in einem vorbestimmten Winkel im Hinblick auf die axiale Richtung (die Richtung von den Pfeilen A und B) des Hauptkörperabschnitts 42 geneigt zu sein. Ferner ist ein Ende der Kopplereinheit 44 geöffnet und umfasst einen Raum in dem Inneren davon, wobei die Energiequellenanschlüsse 58 und ein Signalanschluss 22 des später beschriebenen Verstärkerelements 54 und das Paar von Antriebsanschlüssen 38, um die Spule 28 zu erregen, in einer nach außen gerichteten, freigelegten Weise darin jeweils bereitgestellt sind.
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Ferner ist in dem Inneren der Kopplereinheit 44 ein Führungselement 48 zum Zweck eines gegenseitigen Positionierens der Energiequellenanschlüsse 58, des Signalanschlusses 22 und der Antriebsanschlüsse 38 bereitgestellt.
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Wie in 1 bis 4B gezeigt, besteht das Führungselement 48 aus einem Blockkörper, der in einer rechteckigen Form im Querschnitt beispielsweise aus einem Harz/Kunststoffmaterial gebildet ist. Mehrere erste und zweite Führungslöcher 50, 52 dringen durch das Führungselement 48 in der Dickenrichtung davon ein (die Richtung des Pfeils C in 3). Wie in 3 und 4B gezeigt, werden die ersten und zweiten Führungslöcher 50, 52 beispielsweise in einer rechteckigen Form in einem Querschnitt gebildet, sind durch gleiche Abstände in einer Breitenrichtung (die Richtung des Pfeils D in 3) des Führungselements 48 getrennt und drei sind jeweils entlang gerader Linien in der Breitenrichtung gebildet. Ferner sind die ersten Führungslöcher 50 und die zweiten Führungslöcher 52 im Wesentlichen parallel ausgebildet, während sie durch einen vorbestimmten Abstand getrennt sind.
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Zusätzlich, wie in 2 gezeigt, ist das Führungselement 48 in der Kopplereinheit 44 so angeordnet, dass die Enden davon im Wesentlichen parallel sind und die ersten Führungslöcher 50 sind an einer unteren Seite (in der Richtung des Pfeils B) angeordnet, während die zweiten Führungslöcher 52 an einer oberen Seite (in der Richtung des Pfeils A) angeordnet sind. Der Signalanschluss 22 des später beschriebenen Verstärkerelements 54 ist durch das zentrale erste Führungsloch 50 eingefügt und die Energiequellenanschlüsse 58 des Verstärkerelements 54 sind jeweils durch die ersten Führungslöcher 50 von beiden Enden (siehe 3 und 4A) eingefügt.
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Andererseits wird mit den zweiten Führungslöchern 52, dadurch, dass die Antriebsanschlüsse 38 jeweils durch die zweiten Führungslöcher 52 von beiden Enden eingefügt sind, ein Zustand hergestellt, in dem die Energiequellenanschlüsse 58, der Signalanschluss 22 und die Antriebsanschlüsse 38 an vorbestimmten Orten und durch vorbestimmte Abstände voneinander mittels eines Führungselement 48 getrennt, positioniert sind. Es ist zu beachten, dass in diesem Fall das zentrale zweite Führungsloch 52 nicht verwendet wird.
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Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist das Verstärkerelement 54 beispielsweise in dem Inneren des Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereichs 14 angeordnet. Das Verstärkerelement 54 umfasst ein Trägermaterial 56 mit einem rechteckigen Querschnitt, wobei die Energiequellenanschlüsse 58 und der Signalanschluss 22 elektrisch mit dem Trägermaterial 56 und einem Dichtungselement 60 verbunden sind, das gebildet ist, um das Trägermaterials 56 insgesamt zu bedecken. Das Verstärkerelement 54 ist mit dem Ziel eines Verstärkens eines Erfassungswerts (Erfassungssignal) bereitgestellt, das durch den Sensor 20 erfasst wird und gibt den verstärkten Erfassungswert durch den Signalanschluss 22 außen aus.
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Bezüglich der Energiequellenanschlüsse 58 und des Signalanschlusses 22, wie in 4A gezeigt, ist der Signalanschluss 22 beispielsweise im Wesentlichen in dem Zentrum in der Querrichtung des Trägermaterials 56 angeordnet und das Paar von Energiequellenanschlüssen 58 ist an beiden Seiten des Signalanschlusses 22 angeordnet. In diesem Zustand ist ein Ende von jedem der Energiequellenanschlüsse 58 und des Signalanschlusses 22 elektrisch in Bezug auf das Trägermaterial 56 durch Lötmetall oder dergleichen verbunden und die Energiequellenanschlüsse 58 und der Signalanschluss 22 erstrecken sich mit einem vorbestimmten Neigungswinkel in Bezug auf einen Endteilbereich des Trägermaterials 56. Insbesondere sind die zwei Energiequellenanschlüsse 58 in Bezug auf das Trägermaterial 56 angeordnet, um den Signalanschluss 22 zwischen dem Paar von Energiequellenanschlüssen 58 zu platzieren.
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Ferner, wie in 4B gezeigt, sind an den Energiequellenanschlüssen 58 und dem Signalanschluss 22 Vorsprünge 62a, 62b an Positionen angeordnet, die um eine vorbestimmte Länge von den anderen Enden, die nach außen freigelegt sind, in Richtung der anderen Enden davon verschoben sind. Die Vorsprünge 62a, 62b stehen im Wesentlichen senkrecht zu der Richtung der Ausdehnung der Energiequellenanschlüsse 58 und des Signalanschlusses 22 hervor. Außerdem sind die Vorsprünge 62a, 62b im Wesentlichen an den gleichen Positionen in der Richtung einer Ausdehnung der Energiequellenanschlüsse 58 und des Signalanschlusses 22 angeordnet.
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Zusätzlich, wenn die Energiequellenanschlüsse 58 und der Signalanschluss 22 durch das Führungselement 48 eingefügt sind, grenzen die Vorsprünge 62a, 62b an die unteren Endfläche des Führungselements 48 an, um dadurch das Führungselement 48 zu sperren. Insbesondere funktionieren die Vorsprünge 62a, 62b als Positionierungselemente zum Positionieren des Führungselements 48 an einer vorbestimmten Position in Bezug auf die Energiequellenanschlüsse 58 und den Signalanschluss 22.
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Das Dichtungselement 60 ist beispielsweise aus einem Harz-/Kunststoffmaterial gebildet. In einem Zustand, in dem die Enden der Energiequellenanschlüsse 58 und des Signalanschlusses 22 in Bezug auf das Trägermaterial 56 verbunden sind, wird das Dichtungselement 60 gebildet, um mit einer vorbestimmten Dicke das Trägermaterial 56 insgesamt zu bedecken und die Enden der Energiequellenanschlüsse 58 und des Signalanschlusses 22, die mit dem Trägermaterial 56 verbunden sind, zu bedecken. Entsprechend wird die Verbindung der Energiequellenanschlüsse 58 und des Signalanschlusses 22 in Bezug auf das Trägermaterial 56 stark durch das Dichtungselement 60 aufrechterhalten.
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Ferner ist in dem Dichtungselement 60 ein Eingriffsloch 64 ausgebildet, das durch das Dichtungselement 60 in einer Dickenrichtung dringt, an einem Ende davon an einer gegenüberliegenden Seite von dem Ende auf der Seite der Energiequellenanschlüsse 58. Der Eingriffsstift 36 des Spulenkörpers 30, der das Gehäuse 12 bildet, ist dazu fähig, in das Eingriffsloch 64 (siehe 2) eingefügt zu werden.
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Zusätzlich wird, wenn der Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereich 14 gebildet wird, durch Einfügen des Eingriffsstifts 36 des Spulenkörpers 30 in das Eingriffsloch 64 des Dichtungselements 60, das Trägermaterial 56 und das Dichtungselement 60 in einer Position entsprechend dem Verbinder 46 platziert und die Energiequellenanschlüsse 58 und der Signalanschluss 22 in einer Position entsprechend der Kopplereinheit 44 platziert. Dann wird in der oben erwähnten, die Lage betreffenden Beziehung, das Verstärkerelement 54 integral mit dem Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereich 14 geformt. Ferner wird zu diesem Zeitpunkt das zweite Signalübertragungselement 74 der Signalübertragungseinheit 24 elektrisch in Bezug auf das Trägermaterial 56 verbunden.
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Zu diesem Zeitpunkt stehen die proximalen Endseiten der Energiequellenanschlüsse 58 und des Signalanschlusses 22 von der inneren Wandfläche in dem Inneren der Kopplereinheit 44 heraus und die proximalen Endseiten des Paars von Antriebsanschlüssen 38, die durch das Führungselement 48 positioniert sind, stehen auch von der inneren Wandfläche in dem Inneren der Kopplereinheit 44 heraus. Die distalen Enden der Antriebsanschlüsse 38 sind mit der Spule 28 verbunden.
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Zusätzlich, durch Verbinden eines nicht dargestellten Verbinders mit der Kopplereinheit 44, wird elektrische Energie durch die Antriebsanschlüsse 38 zu der Spule 28 des Gehäuses 12 zugeführt und das Verstärkerelement 54 und der Sensor 20 werden durch die Energiequellenanschlüsse 58 unter Strom gesetzt. Zusammen damit wird der Erfassungswert, der durch den Sensor 20 erfasst wird, außen als ein elektrisches Signal durch den Signalanschluss 22 der Signalübertragungseinheit 24 ausgegeben.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst die Kraftstoffzufuhreinheit 16 beispielsweise einen Zufuhrdurchgang (nicht gezeigt), durch den Kraftstoff zugeführt wird, in dem Inneren des fixierten Kerns 26 und ein nicht dargestelltes Kraftstoffrohr ist mit einem Ende des Zufuhrdurchgangs verbunden, der sich an einer proximalen Endseite (in der Richtung des Pfeils A) des Kraftstoffeinspritzventils 10 öffnet. Zusätzlich geht der Kraftstoff, der durch das Kraftstoffrohr zugeführt wird, durch den Zufuhrdurchgang und wird zu der Seite der Kraftstoffeinspritzdüse 18 (in Richtung des Pfeils B), die an der distalen Endseite angeordnet ist, zugeführt.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst die Kraftstoffeinspritzdüse 18 ein Ventilgehäuse 66, das mit einem distalen Ende des Gehäuses 12 verbunden ist, und ein Ventilelement (nicht gezeigt), das in dem distalen Ende des Ventilgehäuses 66 integriert ist. Zusätzlich wird Kraftstoff von der Kraftstoffzufuhreinheit 16 in das Innere des Ventilgehäuses 66 zugeführt und dadurch, dass das Ventilelement in Richtung der proximalen Endseite (in Richtung des Pfeils A) bei Erregung der Spule 28 bewegt wird, wird Kraftstoff von dem distalen Ende in die Verbrennungskammer mit einem vorbestimmten Druck eingespritzt.
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Das Ventilgehäuse 66 ist beispielsweise aus einem metallischen Material gebildet. Das Ventilgehäuse 66 umfasst einen Flansch 68, der das distale Ende des Gehäuses 12 schließt und einen rohrförmigen Teilbereich 70, der sich entlang einer geraden Linie zu der distalen Endseite (in der Richtung des Pfeils B) von dem Flansch 68 erstreckt. Der zylindrische Sensor 20 ist pressgepasst und eingefügt an eine äußere umlaufende Seite an dem distalen Ende des rohrförmigen Teilbereichs 70.
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Der Sensor 20 ist beispielsweise mit einem piezoelektrischen Element (nicht gezeigt) in dem Inneren davon bereitgestellt und Verbindungsanschlüsse, die mit dem piezoelektrischen Element verbunden sind, sind an der proximalen Endseite (in der Richtung des Pfeils A) freigelegt. Ferner liegt ein Zurückhalte-Teilbereich 82 eines später beschriebenen Deckelelements 80 an der äußeren Umfangsfläche des Sensors 20 an. Zusätzlich ist eine innere Umfangsseite des distalen Endes des Sensors 20 beispielsweise durch Anschweißen um den gesamten Umfang in Bezug auf das Ventilgehäuse 66 gekoppelt.
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Die Signalübertragungseinheit 24 umfasst ein erstes Signalübertragungselement 72, das an der äußeren umlaufenden Seite des Ventilgehäuses 66 angeordnet ist und mit dem Sensor 20 verbunden ist und ein zweites Signalübertragungselement 74, das in dem Halter 32 des Gehäuses 12 aufgenommen ist und das das erste Signalübertragungselement 72 und den Signalanschluss 22 verbindet.
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Das erste Signalübertragungselement 72 umfasst beispielsweise einen Isolierkörper 76, der in einer zylindrischen Form aus einem Harz-/Kunststoffmaterial ausgebildet ist, und der an der äußeren umlaufenden Seite des rohrförmigen Teilbereichs 70 in dem Ventilgehäuse 66 angeordnet ist und einen erste leitfähige Lage 78, die in dem Inneren des Isolierkörpers 76 angeordnet ist. Zusätzlich ist die erste leitfähige Lage 78 elektrisch beispielsweise durch Lötmaterial oder dergleichen mit einem Verbindungsanschuss des Sensors 20 verbunden.
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Der Isolierkörper 76 ist aus einem Harz-/Kunststoffmaterial gebildet, wie zum Beispiel einem wärmeresistenten Harz-/Kunststoff oder dergleichen und ist ausgebildet, so dass die proximale Endseite davon (in der Richtung des Pfeils A) im Umfang entsprechend zu der Form des Ventilgehäuses 66 ausgedehnt ist, um den rohrförmigen Teilbereich 70 und den Flansch 68 zu bedecken. Die erste leitfähige Lage 78, die aus einer Beschichtungslage hergestellt ist, ist beispielsweise in dem Zentrum der Dicke entlang einer diametralen Richtung des Isolierkörpers 76 ausgebildet und die erste leitfähige Lage 78 ist in einer zylindrischen Form entlang des Isolierkörper 76 mit einer im wesentlichen konstanten Dicke ausgebildet. Ein distales Ende des Isolierkörpers 76 ist in das Innere des Sensors 20 und um den rohrförmigen Teilbereich 70 des Ventilgehäuses 66 pressgepasst.
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Andererseits ist an einer äußeren umlaufenden Seite des Isolierkörpers 76 ein Deckelelement 80, das in einer zylindrischen Form beispielsweise aus einem metallischen Material ausgebildet ist, montiert, um den Isolierkörper 76 zu bedecken. Das Deckelelement 80 ist ausgebildet, so dass die proximale Endseite davon (in der Richtung des Pfeiles A) in einem Durchmesser entsprechend der Form des Ventilgehäuses 66 ausgedehnt ist, um den rohrförmigen Abschnitt 70 und den Flansch 68 zu bedecken. Der Zurückhalte-Teilbereich 82, der die äußere Umfangsfläche der proximalen Endseite des Sensors 20 zurückhält, ist an dem distalen Ende des Deckelelements 80 ausgebildet.
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Das zweite Signalübertragungselement 74 ist beispielsweise aus einem Harz-/Kunststoffmaterial gebildet und ist in einer platten Form ausgebildet, die eine vorbestimmte Länge entlang der Axialrichtung (der Richtung der Pfeile A und B) aufweist und eine zweite leitfähige Lage 84, die aus einem elektrisch leitfähigem Material ausgebildet ist, ist in dem Inneren des zweiten Signalübertragungselements 74 ausgebildet. Die zweite leitfähige Lage 84 ist beispielsweise aus einer Beschichtungsschicht gebildet, die sich mit einer im Wesentlichen konstanten Dicke von dem distalen Ende zu dem proximalen Ende entlang der Axialrichtung (die Richtung der Pfeile A und B) des zweiten Signalübertragungselements 74 erstreckt.
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Ein erster Verbinder 86, der in einer senkrechten Richtung zu der Axialrichtung hervorsteht, ist an einem distalen Ende des zweiten Signalübertragungselements 74 ausgebildet. Der erste Verbinder 86 ist elektrisch durch Lötmetall oder dergleichen in Bezug auf das proximale Ende des ersten Signalübertragungselements 72 verbunden.
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Andererseits ist ein zweiter Verbinder 88 mit kleinem Durchmesser, der in einem Durchmesser in Bezug auf die distale Endseite verringert ist, an dem proximalen Ende des zweiten Signalübertragungselements 74 umfasst. Ein Teilbereich der zweiten leitfähigen Lage 84 ist in einer ringförmigen Form an dem zweiten Verbinder 88 entlang der äußeren Umfangsfläche davon freigelegt. Zusätzlich ist, durch den zweiten Verbinder 88, der in ein Verbindungsloch eingefügt ist, das in dem Trägermaterial 56 des Verstärkerelements 54 gebildet ist und elektrisch mit dem Loch durch Lötmaterial oder dergleichen verbunden ist, das zweite Signalübertragungselement 74 elektrisch mit dem Verstärkerelement 54 verbunden.
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Entsprechend wird ein Zustand hergestellt, in dem ein Signalanschluss 22 elektrisch und gegenseitig mit dem Sensor 20 durch das erste und zweite Signalübertragungselement 72, 74 verbunden ist.
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Das Kraftstoffeinspritzventil 10, das mit einem Zylinder-Innendruck-Sensor nach der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ausgestattet ist, ist im Wesentlichen wie oben beschrieben konstruiert. Folgend wird ein Fall beschrieben werden, in dem das Verstärkerelement 54 und die Antriebsanschlüsse 38 in dem Inneren des Harz-/Kunststoff-Formteilbereichs 14 geformt werden.
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Zuerst wird ein Zustand hergestellt, in dem ein Ende des Verstärkerelements 54 in Eingriff mit dem proximalen Ende des Spulenkörpers 30 in dem Gehäuse 12 tritt und der zweite Verbinder 88 des zweiten Signalübertragungselements 74 wird mit dem Trägermaterial 56 verbunden. Als Ergebnis wird die untere Fläche des Verstärkerelements 54 unter einem Eingriffsvorgang mit dem Eingriffsstift 36 zurückgehalten und das zweite Signalübertragungselement 74 und das Verstärkerelement 54 wird in einem horizontalen Zustand im Wesentlichen senkrecht zu der Axialrichtung (die Richtung der Pfeile A und B) des Kraftstoffeinspritzventils 10 aufrechterhalten.
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Danach werden von den distalen Endseiten davon die Energiequellenanschlüsse 58 und der Signalanschluss 22 durch das Führungselement 48 über die ersten Führungslöcher 50 eingefügt, zusammen mit dem Paar von Antriebsanschlüssen 38, das zuvor mit der Spule 28 verbunden wurde, das durch die zweiten Führungslöcher 52 eingefügt wird und ein Zustand wird hergestellt, in dem das Führungselement 48 durch die Energiequellenanschlüsse 58 und den Signalanschluss 22 durch die Vorsprünge 62a, 62b zurückgehalten wird. In dieser Weise, durch Einfügen der Energiequellenanschlüsse 58 und des Signalanschlusses 22 und der Antriebsanschlüsse 38 durch jeweils die ersten und zweiten Führungslöcher 50, 52 des Führungselements 48, werden die jeweiligen Anschlüsse in einem Zustand aufrechterhalten, in dem sie an vorbestimmten Orten und getrennt voneinander durch vorbestimmte Abstände positioniert sind.
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Die Vorsprünge 62a, 62b sind nicht darauf beschränkt, an den Energiequellenanschlüssen 58 und dem Signalanschluss 22, wie oben beschrieben, angeordnet zu sein. Beispielsweise können ähnliche Vorsprünge an der Seite der Antriebsanschlüsse 38 bereitgestellt sein oder können sowohl an den Energiequellenanschlüssen 58, dem Signalanschluss 22, als auch an den Antriebsanschlüssen 38 bereitgestellt sein. Anderseits können die Vorsprünge 62a, 62b an wenigstens einem der Energiequellenanschlüsse 58, des Signalanschlusses 22 und der Antriebsanschlüsse 38, bereitgestellt sein. Zuletzt werden die proximalen Endseiten der Signalübertragungseinheit 24 und des Spulenkörpers 30 in dem Gehäuse 12 in einer Vorform (nicht gezeigt) angeordnet, die für den Zweck eines Formens des Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereichs 14 verwendet wird. Nachfolgend wird durch Füllen eines geschmolzenen Harz-/Kunststoffmaterials in ein Aushöhlungsinneres der Vorform der Hauptkörperabschnitt 42 des Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereichs 14 in umgebender Beziehung um den fixierten Kern 26 gebildet und zusammen damit wird der Verbinder 46 und die Koppeleinheit 44 gebildet, um sich radial nach außen von dem Hauptkörperabschnitt 42 zu erstrecken, um das Verstärkerelement 54 zu bedecken. Entsprechend wird in der Kopplereinheit 44 das Führungselement 48 zusammen mit den Energiequellenanschlüssen 58, dem Signalanschluss 22 und den Antriebsanschlüssen 38 geformt und ist in einem Zustand fixiert, in dem die distalen Enden der Anschlüsse teilweise zu der Außenseite freigelegt sind.
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Folgend werden Vorgänge des Kraftstoffeinspritzventils 10 beschrieben werden, in dem der Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereich 14, wie oben beschrieben, geformt worden ist.
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In einem nicht dargestellten Verbrennungsmotor während des Fahrens wird durch ein Steuerungssignal/Regelungssignal von der elektronischen Steuerungseinheit/Regelungseinheit die Spule 28 von den Antriebsanschlüssen 38 des Kraftstoffeinspritzventils 10 unter Strom gesetzt, so dass die Spule 28 erregt ist. Dann wird das Ventilelement der Kraftstoffeinspritzdüse 18 in einem Ventil-offen-Zustand gesetzt und Hochdruck-Kraftstoff, der zu dem Zufuhr-Durchgang der Kraftstoffzufuhreinheit 16 zugeführt wird, wird direkt in die Verbrennungskammer des Verbrennungsmotors durch die Kraftstoffeinspritzdüse 18 eingespritzt. Zu dieser Zeit erzeugt das piezoelektrische Element des Sensors 20 durch einen Druck (Zylinderinnendruck), der in der Verbrennungskammer aufgebracht wird, eine Spannung entsprechend dem Druck, die als ein Erfassungssignal ausgegeben wird.
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Das Erfassungssignal wird zu dem Verstärkerelement 54 über den Sensor 20, das erste Signalübertragungselement 72 und das zweite Signalübertragungselement 74 ausgegeben und nachdem das Erfassungssignal in dem Verstärkerelement 54 verstärkt worden ist, wird das Erfassungssignal zu der elektronischen Steuerungseinheit/Regelungseinheit durch den Signalanschluss 22 ausgegeben.
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Zusätzlich wird beispielsweise in der elektronischen Steuerungseinheit/Regelungseinheit der Druck der Verbrennungskammer von dem verstärkten Erfassungssignal berechnet und basierend auf dem berechneten Druck kann eine Verbrennungssteuerung/Verbrennungsregelung oder dergleichen durchgeführt werden.
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In der zuvor beschriebenen Weise, nach der vorliegenden Ausführungsform, wird in dem Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereich 14, der das Kraftstoffeinspritzventil 10 bildet, das Verstärkerelement 54 bereitgestellt, das dazu fähig ist, die Erfassungssignale, die von dem Sensor 20 erfasst werden, zu verstärken und auszugeben. Zusammen damit wird das Führungselement 48 zum Positionieren der Energiequellenanschlüsse 58 und des Signalanschlusses 22, der mit dem Verstärkerelement 54 verbunden ist, und die Antriebsanschlüsse 38, die elektrischen Strom zu der Spule 28 des Gehäuses 12 zuführen, an vorbestimmten Orten bereitgestellt.
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Daher, wenn der Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereich 14 aus einem Harz/Kunststoffmaterial geformt wird, wird ein Zustand hergestellt, in dem die Energiequellenanschlüsse 58, der Signalanschluss 22 und die Antriebsanschlüsse 38 durch die ersten, bzw. zweiten Führungslöcher 50, 52 des Führungselements 48 eingefügt werden, wodurch die Mehrzahl von Anschlüssen, umfassend die Energiequellenanschlüsse 58, den Signalanschluss 22 und die Antriebsanschlüsse 38, in Bezug auf die Kopplereinheit 44 in einem Zustand, in dem diese genau an vorbestimmten Orten positioniert sind, fixiert sind.
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Als ein Ergebnis, weil ein relatives Verschieben in einer Position zwischen den Energiequellenanschlüssen 58, dem Signalanschluss 22 und den Antriebsanschlüssen 38 vermieden werden kann, und es möglich ist, dass ein Verbinder, der mit einer elektronischen Steuerungseinheit/Regelungseinheit verbunden ist, zuverlässig in Bezug auf die Energiequellenanschlüsse 58, den Signalanschluss 22 und die Antriebsanschlüsse 38 in der Kopplereinheit 44 verbunden zu sein, können in der Kopplereinheit 44 Erfassungssignale von dem Sensor 20 zuverlässig zu der elektronischen Steuerungseinheit/Regelungseinheit durch den Signalanschluss 22 ausgegeben werden.
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Ferner, weil das Erfassungssignal, das durch den Sensor 20 ausgegeben ist, von dem Signalanschluss 22 ausgegeben werden kann, nachdem es geeignet durch das Verstärkerelement 54 verstärkt worden ist, selbst in dem Fall, in dem beispielsweise Geräusche aufgrund von Vibration oder dergleichen des Verbrennungsmotors erzeugt werden, ist es möglich, dass das Erfassungssignal in dem Inneren des Kraftstoffeinspritzventils 10 verstärkt wird, das nahe dem Sensor 20 gelegen ist und für das das Geräusch vergleichsweise klein ist, und als Ergebnis kann die Erfassungsgenauigkeit des Sensors 20 erhöht werden.
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Darüber hinaus, weil die Energiequellenanschlüsse 58 und der Signalanschluss 22 die Vorsprünge 62a, 62b umfassen, die mit dem Führungselement 48 in Eingriff treten und dieses fixieren, wenn die Anschlüsse durch die ersten Führungslöcher 50 eingefügt sind, kann ein relatives Positionieren des Führungselements 48 mit den Energiequellenanschlüssen 58 und dem Signalanschluss 22 einfach und zuverlässig ausgeführt werden.
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Anders gesagt, nur durch Einfügen der Energiequellenanschlüsse 58 und des Signalanschlusses 22 des Verstärkerelements 54, das zuvor in Bezug auf das Gehäuse 12 und die Signalübertragungseinheit 24 positioniert ist, durch die ersten Führungslöcher 50, kann das Führungselement 48 an einer vorbestimmten Position angeordnet werden und zusammen damit können die Antriebsanschlüsse 38, die durch die zweiten Führungslöcher 52 eingefügt sind, einfach und zuverlässig an vorbestimmten Positionen positioniert werden.
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Darüber hinaus kann das Führungselement 48, zusammen mit den Energiequellenanschlüssen 58, dem Signalanschluss 22 und den Antriebsanschlüssen 38 zuverlässig als ein Ergebnis davon, dass es in dem Inneren des Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereichs 14 geformt ist, fixiert sein.
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In einer Kopplereinheit (44) eines Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereichs (14), der ein Kraftstoffeinspritzventil (10) bildet, sind Energiequellenanschlüsse (58) und ein Signalanschluss (22), die mit einem Verstärkerelement (54) verbunden sind und ein Paar von Antriebsanschlüssen (38), das mit einer Spule (28) verbunden ist, jeweils in einer freigelegten Weise angeordnet. Ferner, wenn der Harz-/Kunststoff-Form-Teilbereich (14) aus einem Harz-/Kunststoffmaterial geformt wird, ist in dem Inneren der Kopplereinheit (44) ein Führungselement (48) zum Positionieren der Energiequellenanschlüsse (58), des Signalanschlusses (22) und der Antriebsanschlüsse (38) an vorbestimmten Orten bereitgestellt. Mit dem Führungselement (48) werden, durch jeweils Einfügen des Paares von Energiequellenanschlüssen (58), des Signalanschlusses (22) und des Paares von Antriebsanschlüssen (38) in eine Mehrzahl von ersten und zweiten Führungslöchern (50, 52), die Energiequellenanschlüsse (58), der Signalanschluss (22) und die Antriebsanschlüsse (38) an Orten, jeweils getrennt voneinander mit vorbestimmten Abständen, positioniert.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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