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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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1. FELD DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verstellvorrichtung
für eine
Lehne, welche an einem Sitz für
ein Fahrzeug oder etwas ähnlichem
angebracht ist, um einen Neigungswinkel einer Lehne eines Sitzes
an einer Sitzpolsterung angemessen einzustellen, und, im Besonderen,
auf eine Technologie, mit der eine Verringerung eines Spiels der
Sitzlehne zur Zeit des Verriegelns usw. realisiert wird.
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2. BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
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In
einer Verstellvorrichtung, die in der japanischen Gebrauchsmusterveröffentlichung
Nr. Sho 42-7950 offenbart ist, ist ein Zahnsegment (ein Schneckenrad)
an einer Sitzlehne befestigt, während eine
Schnecke, die mit dem Zahnsegment zusammenpasst, drehbar an der
Sitzpolsterung angebracht ist.
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Die
Schnecke ist mit einer Arbeitswelle verbunden und der Eingriff der
Schnecke mit dem Zahnsegment wird durch Ziehen der Arbeitswelle
entlang deren axialer Richtung und weiter durch Hochheben dieser
gelöst.
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Wenn
in diesem Zustand der Sitzlehne eine Last beigebracht wird, neigt
sich die Sitzlehne, so dass der Neigungswinkel sofort geändert werden kann,
und wenn die Hand von der Arbeitswelle weg ist, greift die Schnecke
wieder mit dem Zahnsegment ein, so dass die Sitzlehne in ihrer Position
gehalten wird.
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Wenn
eine geringfügige
Einstellung des Neigungswinkels der Sitzlehne benötigt wird,
wird die Arbeitswelle verschwenkt, um es der Schnecke zu ermöglichen,
sich zu drehen, was das mit der Schneck eingreifende Zahnsegment
veranlasst, sich allmählich
zu drehen, so dass die Sitzlehne stufenlos auf einen beliebigen
Neigungswinkel eingestellt werden kann.
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Wie
in der offengelegten japanischen Patentanmeldung Nr. Hei 10-217817
offenbart ist, wird in den letzten Jahren eine Verstellvorrichtung
vorgeschlagen, in der eine Schnecke, die einen Führungswinkel hat, der gleich
oder größer als
der Reibungswinkel ist, und ein Zahnsegment an jeweils der Sitzpolsterung
und der Sitzlehne angebracht sind, und es durch Neigen der Sitzlehne
wird der Schnecke ermöglicht
wird, durch das Zahnsegment zu rotieren, so dass der Neigungswinkel
der Sitzlehne passend geändert
wird.
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In
dem Fall einer Verstellvorrichtung jedoch, die ein Zahnsegment und
eine Schnecke hat, die miteinander in Eingriff stehen, wird das
Flankenspiel zwischen den Zahnflächen
des Zahnsegments und der Schnecke zur Zeit des Verriegelns der Sitzlehne eine
Einflussgröße des Spiels
und verursacht die Probleme des Erzeugens eines unnormalen Geräuschs oder
der Verschlechterung des Sitzgefühls.
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Wenn
eine Welle der Schnecke drehbar mit Lagern gehalten wird, wie normale
Kugellager oder ähnlichem,
ist in der Vorschubrichtung ein Abstand vorgesehen, um eine reibungslose
Bewegung der Schnecke abzusichern. Dieser Abstand verursacht ebenfalls
zu der Zeit des Versperrens der Sitzlehne ein Spiel und wird ein
eine Einflussgröße der Erzeugung
eines unnormalen Geräuschs
oder der Verschlechterung des Sitzgefühls.
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In
der offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2000-342371
ist eine Technologie offenbart, in der versucht wird, das Flankenspiel
eines Zahnsegments, das mit der Schnecke eingreift, durch das Anpressen
mit einem Presselement in Richtung entlang der Schnecke zu reduzieren.
Um jedoch das Zahnsegment, das in Radialrichtung drehbar gehalten
wird (in der Richtung entgegen der Schnecke), anzupressen, ist es
notwendig, ein bogenförmiges
Loch an dem Zahnsegment vorzusehen, und es ist ebenfalls notwendig
ein Loch in Übereinstimmung
mit dem Träger
auszubilden, der die Schnecke hält,
oder ein Laufrollenelement vorzusehen, um die Innenwände dieser
Löcher
zu drücken, was
den Aufbau kompliziert und unpassend für die Massenproduktion macht.
Das Flankenspiel zur Zeit des Versperrens der Sitzlehne wird verlässlich reduziert
und das Spiel der Sitzlehne kann durch Anpressen des Zahnsegments
gegen die Schnecke unterdrückt
werden. Da der Abstand in Vorschubrichtung der Schnecke nicht reduziert
werden kann, bleibt jedoch das Problem des Spiels zur Zeit des Versperrens
der Sitzlehne aufgrund solch eines Abstands immer noch bestehen.
Ein weiterer Stand der Technik, der eine Verstellvorrichtung offenbart,
die die Merkmale umfasst, die im Oberbegriff des Anspruchs 1 definiert
sind, ist die JP 08-038 289. Dennoch ist auch die offenbarte Verstellvorrichtung
aus Sicht der Reduzierung des Flankenspiels nicht ausreichend.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung wurde gemacht, um die oben beschriebenen Nachteile
zu lösen
und zielt darauf ab, eine Verstellvorrichtung vorzusehen, die einen
einfachen, für
die Massenproduktion geeigneten Aufbau hat, der nicht nur ein Flankenspiel
reduziert, sondern auch den Abstand in einer Vorschubrichtung der
Schnecke zur Zeit des Verriegelns der Sitzlehne reduziert, so dass
die Erzeugung eines unnormalen Geräusches verhindert und ferner
das Sitzgefühl
verbessert wird.
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Um
die oben beschriebenen Ziele zu erreichen, umfasst die Verstellvorrichtung
der vorliegenden Erfindung die Merkmale des Anspruchs 1.
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Jede
der oben beschriebenen Aussparungen ist vorzugsweise in einer im
Wesentlichen konischen Gestalt ausgebildet, die eine sich verjüngende Oberfläche auf
der innenseitigen Fläche
hat.
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Es
ist bevorzugt, dass der oben beschriebene Versperrmechanismus eine
Eingriffsklaue umfasst, die mit einer Eingriffsnut, welche auf einem
Teil des Zahnabschnitts der Schnecke an deren Endabschnitt ausgebildet
ist, in Eingriff bringbar und aus dieser lösbar ist, und ein Armelement,
das verschwenkbar an einem Achsenelement gelagert ist, um die Eingriffsklaue
mit der Eingriffsnut in Eingriff zu bringen oder aus dieser zu lösen, wobei
die Druckeinrichtung mit dem Armelement verbunden und aus einem
elastischen Element aufgebaut ist, welches in eine Richtung drängt, um
die Eingriffsklaue mit der Eingriffsnut in Eingriff zu bringen.
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Es
ist bevorzugt, dass das oben beschriebene Armelement im Wesentlichen
in Gestalt des Buchstabens T mit einem längeren Stück und einem kürzeren Stück ausgebildet
ist, wobei die Abgrenzung des längeren
Stücks
und des kürzeren
Stücks
an dem Achsenelement gelagert ist, das längere Stück als ein Betätigungsteil
dient, und die Eingriffsklaue an einem Seitenendbereich des kürzeren Stücks ausgebildet
ist, wobei das elastische Element zwischen dem Armelement und einem
beliebigen Befestigungsort vorgesehen und aus einer Feder aufgebaut ist,
die in eine Richtung drängt,
so dass die Eingriffsklaue mit der Eingriffsnut in Eingriff gelangt.
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In
diesem Fall ist es bevorzugt, dass die oben beschriebene Feder zwischen
dem anderen Seitenendbereich des kürzeren Teils des Armelementes
und einer Halterung, welche die Schnecke hält, vorgesehen ist.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
eine schematische Frontschnittansicht einer Verstelleinrichtung,
die sich auf eine Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung bezieht;
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2 ist
eine perspektivische Sicht, mitten im Zusammenbau der oberen Verstelleinrichtung; und
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3 ist
eine perspektivische Sicht, die einen zusammengebauten Zustand der
oberen Verstelleinrichtung zeigt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Nachfolgend
wird die vorliegende Erfindung detaillierter auf Basis eines Ausführungsbeispiels
erklärt,
welches in den Zeichnungen gezeigt ist.
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1 bis 3 zeigen
eine Verstellvorrichtung A, die sich auf die vorliegende Erfindung
bezieht und mit einem Paar Halterungen 1 und 2 versehen ist,
die an der Sitzpolsterung (nicht gezeigt) angebracht sind, die einen
Abschnitt der Sitzpolsterung ausmachen und die sich gegenüberliegend
angebracht sind, und di mit einer zweiten Halterung 3 versehen
ist, die an der Sitzlehne (nicht gezeigt) angebracht ist, und die
einen Abschnitt der Sitzlehne ausmacht.
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In
der ersten Halterung 1 ist drehbar eine Schnecke 4 angebracht,
während
ein Schneckenrad 5 in der zweiten Halterung 3 befestigt
ist, und die Schnecke 4 und das Schneckenrad 5 greifen
miteinander ein. Die Schnecke 4 hat einen Steigungswinkel,
der gleich oder größer als
der Reibungswinkel mit dem Schneckenrad 5 ist. Es sollte
angemerkt werden, dass das Schneckenrad 5 ein schneckenförmiges Ritzel,
das einen Zahnabschnitt um den Umfang herum hat, wie in 1 gezeigt,
und ein Zahnbogen sein kann.
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Ein
rundes Loch 6 wird in das Zentrum des Schneckenrads 5 gebohrt
und eine zentrale Welle 7, die locker in das Rundloch 6 eingebracht
wird, ist an der ersten Halterung 1 befestigt. Das Schneckenrad 5 ist
um die zentrale Welle 7 herum schwenkbar angebracht.
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Ein
Schlitz 8 ist an einer Seite der zentralen Welle 7 ausgebildet.
Eine Spiralfeder 9 ist in dem Schlitz 8 an einem
Endabschnitt der Spiralfeder 9 eingehakt, während das
andere Ende von ihr an einem Hakenschaft 10 eingehakt ist,
der an der zweiten Halterung 3 angebracht ist. Dabei wird
die Sitzlehne, die mit der zweiten Halterung 3 gehalten
wird, durch eine elastische Kraft der Spiralfeder 9 immer nach
vorne gedrückt.
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Der
vordere Endabschnitt der Schnecke 4 ist drehbar an einem
vorderen Lager 11 gelagert und der hintere Endabschnitt
ist drehbar an einem hinteren Lager 12 gelagert.
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Konkret
sind jeweils an beiden Endflächen der
Schnecke 4 im Wesentlichen konusförmige Aussparungen 15 und 16 vorgesehen
und die inneren Endflächen
der Halter 13 und 14 als zwei Stützelemente
befestigt, um die beiden Endabschnitte der Schnecke 4 zu
halten.
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Als
Ergebnis sind zwischen die Aussparungen 15 und 16 Räume ausgebildet,
wo die Schnecke 4 zu den zwei Haltern 13 und 14 gerichtet
ist, und Stahlkugeln 17 sind jeweils drehbar in den zwei
Räumen
untergebracht.
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In
solch einer Struktur wird die Schnecke 4 drehbar von den
beiden Haltern 13 und 14 mittels der Kugeln 17 gehalten.
Das vordere und das hintere Lager 11 und 12, welche
die Schnecke 4 drehbar halten, sind jeweils durch ein Paar
Halter 13 und 14 ausgebildet, und die Kugeln 17 sind
in den Räumen
zwischen den Aussparungen 15 und 16, wo die Schnecke 4 auf
das Paar Halter 13 und 14 gerichtet ist, untergebracht.
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Die
Verstellvorrichtung A beinhaltet einen Versperrmechanismus, welcher
selektiv betrieben werden kann, um die Schnecke 4 zu verriegeln,
so dass sie nicht Rotieren kann oder um ihre Sperre zu lösen.
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Dieser
Sperrmechanismus beinhaltet eine eingreifende Klaue 20,
welche mit einer Eingriffsnut 19, die an einem Teil eines
Zahnabschnitts 18 der Schnecke 4 an dessen Endabschnitt
angebracht ist, eingreifen und sich von diesem lösen kann, und einen Armabschnitt 22,
der einen Betriebsteil 21 an dem anderen Endabschnitt hat.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
sind die eingreifenden Nuten 19 aus einer Vielzahl von Nuten
gemacht, die in der Umfangsrichtung an dem äußeren Umfang von zwei parallelen
Zahnabschnitten 18 eines seitlichen Endabschnitts der Schnecke 4 Vorsprünge und
Rinnen haben.
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Ein
Armelement 22 ist im Wesentlichen in einer Gestalt des
Buchstabens T ausgebildet, wobei es ein längeres Stück und kürzeres Stück hat, und die Eingriffsklaue 20 ist
auf einem Seitenendabschnitt des kürzeren Stücks ausgebildet.
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Es
ist so aufgebaut, dass ein Stift 24 als ein Achsenelement
durch einen runden Vorsprung 22A an einem angrenzenden
Abschnitt des längeren Stücks eingebracht
ist und ein kürzeres
Stück des
Armelements 22, und das Armelement 22 ist schwenkbar
mit dem Stift 24 gestützt.
Das längere
Stück bildet einen
Betriebsteil 21, und die Eingriffsklaue 20, die an
dem kürzeren
Stück ausgebildet
ist, greift mit der Eingriffsnut 19 der oben beschriebenen
Schnecke 4 ein oder löst
sich von dieser durch Verschwenken des Betriebsteils 21 um
den Stift 24 herum, um ein Versperren oder Lösen der
Sperre durchzuführen.
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Das
heißt,
wenn die Eingriffsklaue 20 mit der Eingriffsnut 19 in
Eingriff gelangt, wird die Schnecke 4 und das Schneckenrad 5,
die mit dieser eingreift, unfähig
zu rotieren, so dass die Sitzlehne versperrt ist und der Neigewinkel
fixiert.
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Andererseits,
wenn die Eingriffsklaue 20 aus der Eingriffsnut 19 gelöst wird
durch den Betrieb des Armelements 22, werden die Schnecke 4 und
das Schneckenrad 5 unfähig
[sic:fähig]
zu rotieren, so dass die Sperrung der Sitzlehne gelöst wird.
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An
dem Endabschnitt des Betriebsteils 21 des längeren Stücks des
Armelements 22 ist im Übrigen
ein Betriebsgriff 23 ausgebildet, der von einer sitzenden
Person gehalten werden soll.
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Der
Sperrmechanismus der vorliegenden Ausführungsform ist mit einem Druckelement
versehen, um die Schnecke 4 gegen das Schneckenrad 5 zu
drücken.
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In
der vorliegenden Ausführungsform
umfasst das Druckelement eine Schraubenfeder 25 als elastisches
Element, um das oben beschriebene Armelement 22 elastisch
zu zwingen.
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Das
heißt,
die Schraubenfeder 25 ist an einem Befestigungsloch 26 befestigt,
welches an dem anderen Endabschnitt des kürzeren Teils des Armelements 22 an
einem Seitenendabschnitt der Schraubenfeder 25 ausgebildet
ist, und ist an einem Befestigungsstift 27 befestigt, der
als ein Befestigungsabschnitt dient, der an der ersten Halterung 1 an
dem anderen Endabschnitt der Schraubenfeder 25 ausgebildet
ist.
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Ein
Paar von dem ersten Halter 1 und 2 werden durch
Passstifte 28 bis 32 einer der ersten Halterung 1 zusammengebaut,
der Stift 24 durch den erhobenen Vorsprung 22A des
Armelements 22 und der Befestigungsstift 27 in
die Löcher 33 bis 39 der
anderen ersten Halterung 2 eingepasst. Der Betriebsgriff 23 des
Armelements 22 wird in ein Langloch 40 eingeführt, welches
in der anderen ersten Halterung 2 ausgebildet ist.
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Die
Funktion der Verstelleinrichtung A, die eine solche Struktur hat,
wird im Folgenden beschrieben.
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In
einem normalen Zustand, in dem das Armelement 22 nicht
betrieben wird, ist das Armelement 22 in die Richtung,
in der Pfeil „a" in 1 zeigt durch
die elastische Kraft der Schraubenfeder 25 gedrängt, so
dass die Eingriffsklaue 20, die an einem Seitenendabschnitt
des kürzeren
Teils des Armelements 22 ausgebildet ist, mit der eingreifenden
Nut 19 der Schnecke 4 eingreift.
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Da
die Rotation der Schnecke 4 in diesem Zustand unterbrochen
ist, ist die Rotation des Schneckenrads 5, das mit der
Schnecke 4 eingreift, ebenfalls unterbrochen, so dass es
in einen verriegelten Zustand gelangt, in dem der Neigewinkel der
Sitzlehne zu der Sitzpolsterung aufrechterhalten wird. Die Funktion
des Armelements 22, welches in einem solchen Zustand einen
Sperrmechanismus bildet und die Schraubenfeder 25 als Druckelement
werden später
erklärt.
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Wenn
es nötigt
ist, den Neigewinkel der Sitzlehne zu ändern, wird andererseits das
Armelement 22 betrieben, um den Betriebsteil 21 in
der Richtung, in die der Pfeil „b" in 1 zeigt,
entgegen der elastischen Kraft der Schraubenfeder 25 zu
bewegen, um es der Eingriffsklaue 20 zu erlauben, sich
von der Eingriffsnut 19 zu lösen. Daher wird der Sperrzustand gelöst und die
Schnecke 4 ist in einem Zustand, in dem sie sich frei drehen
kann.
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Da
die Schnecke 4 einen Steigungswinkel gleich oder größer als
der Reibungswinkel zwischen dem eingreifenden Schneckenrad 5 hat,
wenn die Rotationskraft um die zentrale Welle 7 herum auf
das Schneckenrad 5 aufgebracht wird, rotiert hier die Schnecke 4.
Demgemäß gibt die
Sitzlehne durch die elastische Kraft der Spiralfeder 9 nach
vorne nach, oder gibt durch Aufbringung einer rückwärtigen Last auf die Sitzlehne
durch eine sitzende Person entgegen der elastischen Kraft der Spiralfeder 9 nach
hinten nach.
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Wenn
die Hand vom Betriebsteil 21 (Betriebsgriff 23)
des in einer benötigten
Position befindlichen Armelements 22 entfernt ist, gelangt
die Eingriffklaue 20 mit der Eingriffsnut 19 durch
die elastische Kraft der Schraubenfeder 25 in Eingriff,
so dass die Rotation der Schnecke 4 zum Versperren der Schnecke 4 unterbrochen
wird und der Neigungswinkel der Sitzlehne wird im vorliegenden Winkel
aufrechterhalten
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Wenn
die Eingriffsklaue 20 des kürzeren Teils des Armelements 22 mit
der Eingriffsnut 19 der Schnecke 4 eingreift,
wird eine Kraft in der Schnecke 4 erzeugt, wie in Pfeil „c" in 1 gezeigt
ist, so dass die Schnecke durch die elastische Kraft der Schraubenfeder 25 durch
Drücken
der Eingriffsklaue 20 gegen die Eingriffsnut 19 entgegen
dem Schneckenrad 5 schiebt. Dabei wird der Zahnabschnitt
der Schnecke 4 gegen den Zahnabschnitt des Schneckenrads 5 gepresst.
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Als
Ergebnis kann ein Flankenspiel zwischen den Zahnflächen der
Schnecke 4 und des Schneckenrads 5 zur Zeit der
Versperrung der Sitzlehne verringert werden. Demgemäß wird das
Spiel aufgrund des Flankenspiels zur Zeit des Versperrens der Sitzlehne
unterdrückt,
die Erzeugung unnormaler Geräusche
wird verhindert und gleichzeitig kann ein stabiles Sitzgefühl erhalten
werden.
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In
diesem Aufbau sind ferner die Lager 11 und 12,
welche die Schnecke 4 halten, so aufgebaut, dass sie die
Kugeln 17 in den Räumen
zwischen den Aussparungen 15 und 16 aufnehmen,
wo die Schnecke 4 auf das Paar Halter 13 und 14 gerichtet
ist. Wenn die Wellenleitung der Schnecke 4 sich in der Richtung
bewegt, um näher
zum Schneckenrad 5 zu gelangen, bewegen sich demgemäß die Kugeln 17 entlang
der Innenseite der sich verjüngenden
Flächen
von den beiden Aussparungen 15 und 16.
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Wenn
die Schnecke 4 entgegen dem Schneckenrad 5 gepresst
wird, wird die Schnecke 4 daher von den Lagern in einem
Zustand gestützt,
in dem die Kugeln 17 entlang der Innenseite der sich verjüngenden
Oberfläche
von den beiden Aussparungen 15 und 16 abwälzen. Da
die Schnecke 4 entgegen der Schubrichtung durch die Bälle 17 gepresst
wird, wird als Ergebnis der Abstand in Schubrichtung der Schnecke 4 zu
der Zeit der Verriegelung der Sitzlehne klein, so dass das Spiel
der Sitzlehne und die Erzeugung von unnormalen Geräuschen aufgrund
eines solchen Abstandes unterdrückt
und das Sitzgefühl
verbessert werden kann.
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Da
es insbesondere als Aufbau, um das Flankenspiel zur Zeit des Verriegelns
der Sitzlehne zu reduzieren und den Abstand in Vorschubrichtung der
Schnecke 4 zu reduzieren, ausreichend ist einen das Armelement 22 beinhaltenden
Sperrmechanismus und eine Spulenfeder 25 vorzusehen, und
die Lager 11 und 12, welche die Schnecke 4 halten,
so aufgebaut sind, dass die Kugeln 17 in den Räumen zwischen
den Aussparungen 15 und 16 aufgenommen sind, wo
die Schnecke 4 auf das Paar Halter 13 und 14 gerichtet
ist, ist der Aufbau simpel und für
die Massenproduktion angemessen.
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Es
sollte angemerkt werden, dass, obwohl in der oben beschriebenen
Ausführungsform
als Druckelement die Schraubenfeder 25 verwendet wird,
andere Federarten verwendet werden können. Ferner ist die Gestalt
des Armelementes, das den Sperrmechanismus bildet, ebenfalls nicht
auf die in den Zeichnungen gezeigte Ausführungsform, beschränkt.
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Die
Verstellvorrichtung der vorliegenden Erfindung wird dadurch charakterisiert,
dass die jeweiligen Aussparungen, vorzugsweise im Wesentlichen konusförmige Aussparungen,
auf beiden Endflächen der
Schnecke und an den inneren Endflächen eines Paars von Stützelementen
vorgesehen sind, und gleichzeitig Kugeln in jeweils einem Paar von
Räumen
drehbar aufgenommen sind, die zwischen den Aussparungen ausgebildet
sind, wo beide Endflächen
der Schnecke auf ein Paar von Stützelementen gerichtet
ist, so dass ein Paar Lager zum drehbaren Stützen der Schnecke ausgebildet
sind, und ein Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln der Schnecke
ein Druckelement beinhaltet, um die Schnecke zu bewegen und entgegen
dem Schneckenrad zu pressen.
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Zur
Zeit des Versperrens der Sitzlehne, kann als Ergebnis ein Flankenspiel
zwischen den Zahnflächen
der Schnecke und des Schneckenrades reduziert, die Erzeugung von
unnormalen Geräuschen verhindert
und die Verschlechterung eines Sitzgefühls kann verhindert werden.
Da die Schnecke durch die Lager in einem Zustand gestützt wird,
dass die Kugeln entlang der inneren, sich verjüngenden Oberfläche von
beiden Aussparungen abwälzen,
wenn die Schnecke entgegen dem Schneckenrad gepresst wird, wird
ferner der Abstand in Vorschubrichtung der Schnecke reduziert, so
dass das Spiel der Sitzlehne oder die Erzeugung von unnormalen Geräuschen aufgrund
des Abstands unterdrückt
werden kann, und das Sitzgefühl
kann weiter verbessert werden. Da es eine einfache Struktur hat,
ist es nebenbei für die
Massenproduktion angemessen.
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Während bevorzugte
Ausführungsformen der
vorliegenden Erfindung mit einem bestimmten Grad an Genauigkeit
unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben worden sind, sind
offensichtliche Modifikationen und Veränderungen im Sinne der oberen
Lehre möglich.
Der Bereich der Erfindung wird von den hieran angehängten Ansprüchen bestimmt.