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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Steuereinheit für ein Automatikgetriebe
und insbesondere eine Steuereinheit, in der ein auf einem Automatikgetriebehauptkörper montierter
Neutral-Startschalter und eine elektronische Steuerungsvorrichtung
für eine
Getriebesteuerung integral kombiniert sind.
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Herkömmliche
Automatikgetriebe verwenden eine elektronische Steuerungsvorrichtung
zum Steuern einer im Automatikgetriebehauptkörper angeordneten Hydraulikdrucksteuerungsvorrichtung zum
automatischen Ausführen
von Gangschaltvorgängen
innerhalb eines durch den Fahrer ausgewählten Bereichs. Der Automatikgetriebehauptkörper und
die elektronische Steuerungsvorrichtung sind an separaten Stellen
in einem Fahrzeug installiert und werden als separate Komponenten
einer sorgfältigen Qualitätskontrolle
unterzogen. Qualitätskontrollen sind
auch erforderlich, wenn diese Komponenten miteinander verbunden
sind und schließlich
in einem Fahrzeug installiert werden, um zu gewährleisten, dass sie geeignet
funktionieren. Weil die Verbindung zwischen dem Automatikgetriebehauptkörper und der
elektronischen Steuerungsvorrichtung während des Installationsschritts
in einem Fahrzeug hergestellt wird, kann die eineindeutige Zuordnung
zwischen dem Automatikgetriebehauptkörper und der elektronischen
Steuerungsvorrichtung nicht vor dem Installationsschritt "durchgeprüft" oder kontrolliert werden.
Daher müssen
das Automatikgetriebe und die zugeordnete elektronische Steue rungsvorrichtung
eingestellt und einander angepaßt
werden, nachdem sie in einem Fahrzeug installiert sind. Infolgedessen
sind viele Arbeitsstunden erforderlich, um die schwierige Qualitätskontrolle
für Automatikgetriebe
durchzuführen.
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Außerdem ist,
weil die beiden Komponenten an verschiedenen Stellen im Fahrzeug
installiert werden, ein langer Kabelbaum zum Verbinden der Komponenten
erforderlich, wodurch sie in erhöhtem Maße für elektromagnetisches
Rauschen anfällig sind
und eine arbeitsaufwendige Verdrahtungsanordnung erforderlich ist.
Außerdem
ist ein wesentlicher Installationsraum für die Verdrahtung erforderlich. Daher
treten aus den vorstehend erwähnten
Gründen
bei der gesamten Qualitätskontrolle
für Automatikgetriebe
verschiedene Probleme auf.
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Es
wurde versucht, die vorstehend erwähnten Probleme durch Kombinieren
eines Automatikgetriebehauptkörpers
und einer elektronischen Steuereinheit zu einer einzigen Einheit
zu lösen.
Als ein Beispiel eines solchen Versuchs wird in der JP-B-5-70023
eine Vorrichtung beschrieben, in der ein Automatikgetriebehauptkörper und
eine elektronische Steuerungsvorrichtung durch Anordnen der elektronischen
Steuerungsvorrichtung in einem Gehäuse eines Neutral-Startschalters
integral kombiniert sind. Der Neutral-Startschalter ist herkömmlich auf
einem Automatikgetriebegehäuse
angeordnet und gibt ein elektrisches Signal an die elektronische Steuerungsvorrichtung
aus, das eine durch einen Fahrer des Fahrzeugs ausgewählte Fahrbereichstellung
anzeigt.
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Der
Neutral-Startschalter gibt nicht nur ein eine Fahrbereichstellung
anzeigendes elektrisches Signal an die elektronische Steuerungsvorrichtung aus,
sondern schaltet außerdem
Treiberschaltungen zum Ansteuern des Anlassermotors und zum Einschalten
des Rückfahrscheinwerfers
und ähnlicher Vorrichtungen
ein und aus. D.h., der Neutral-Startschalter führt unvermeidbar Operationen
zum Schließen
und Öffnen
ei nes Kontakts zwischen einem stationären und einem beweglichen Schaltkontakt
durch mechanische Schaltoperationen aus. Infolgedessen ist die Erzeugung
von Metallstaub durch Abrieb zwischen den aneinander gleitenden
Schaltkontakten unvermeidbar. Um diesen Abrieb und den Betätigungswiderstand
zu reduzieren, wird normalerweise ein Schmiermittel auf die Schaltkontakte
aufgebracht. Weil elektrische Überschläge entstehen, wenn
ein Kontakt zwischen mechanischen Schaltkontakten geöffnet und
geschlossen wird, wird durch die Überschläge häufig Schmiermittel oder Metallstaub
oder eine Mischung davon verspritzt. Der verspritzte Metallstaub
und das Schmiermittel lagern sich auf der Basisplatine der elektronischen
Steuerungsvorrichtung ab und sammeln sich dort und verschmieren
und beschädigen
die Basisplatine, so dass die Schaltungsfunktion beeinträchtigt wird.
Gegenwärtig
wird durch die Industrie keine Vorrichtung bereitgestellt, durch
die dieses Problem berücksichtigt
wird, so dass auf dem Fachgebiet keine spezifische Maßnahme zum
Lösen dieses
Problems bereitgestellt wird.
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In
der EP-A-0-763677 (Stand der Technik gemäß Art 54 (3) und (4) EPC für die Vertragsstaaten DE
und GB) sind eine elektronische Steuereinheit mit einem Gehäuse mit
einer Zwischenwand, eine elektronische Steuerungsvorrichtung und
ein Neutral-Startschalter beschrieben, wobei die Basisplatine der
elektronischen Steuerungsvorrichtung und der Rotor des Neutral-Startschalters
im wesentlichen parallel zueinander und an gegenüberliegenden Seiten der Zwischenwand
des Gehäuses
im Gehäuse
angeordnet sind.
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In
der JP-A-02-003741, die den nächsten Stand
der Technik darstellt, wird eine Steuereinheit für ein Automatikgetriebe mit
einem Gehäuse
beschrieben, das einen Schalter und eine elektronische Steuerungsvorrichtung
enthält,
wobei der Schalter einen Rotor aufweist. Die elektronische Steuerungs vorrichtung
ist von einem Gehäuse
umschlossen, und der Schalter ist von einem Gehäuse umschlossen, und zwischen
dem Schaltergehäuse
und dem Gehäuse
der elektronischen Steuerungsvorrichtung ist eine Zwischenwand angeordnet.
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Daher
ist es eine erste Aufgabe der Erfindung, eine Basisplatine einer
elektronischen Steuerungsvorrichtung vor Verunreinigungen, wie beispielsweise
verspritztem Schmutz, zu schützen,
der durch Schaltoperationen von Schaltkontakten in einem Automatikgetriebe
verursacht wird. Dieser Schutz ist insbesondere in Vorrichtungen
wichtig, in denen die elektronische Steuerungsvorrichtung mit dem
Neutral-Startschalter
integriert ist.
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Es
ist eine zweite Aufgabe der Erfindung, eine Abmessung, z.B. eine
radiale Abmessung, des Neutral-Startschalterabschnitts zu reduzieren,
um die Größe der gesamten
Steuereinheit zu reduzieren, während
die erste Aufgabe gelöst
wird.
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Es
ist eine dritte Aufgabe der Erfindung, die Dicke des Neutral-Startschalterabschnitts
zu reduzieren, um die Größe der gesamten
Steuereinheit zu reduzieren, während
die erste Aufgabe gelöst
wird.
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Es
ist eine vierte Aufgabe der Erfindung, zu verhindern, dass die durch
Betätigungen
der Treiberschaltungskontakte des Neutral-Startschalters verursachten
elektromagnetischen Effekte die elektronische Steuerungsvorrichtung
beeinflussen, während die
erste Aufgabe gelöst
wird.
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Es
ist eine fünfte
Aufgabe der Erfindung, eine genaue Korrespondenz der Betätigungen
der Treiberschaltungskontakte mit den Betätigungen der Schaltstellungssignalkontakte
zu erreichen, während die
vierte Aufgabe gelöst
wird.
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Es
ist eine sechste Aufgabe der Erfindung, die Draht- oder Kabellänge zwischen
dem Neutral-Startschalter und der elektronischen Steuerungsvorrichtung
zu reduzieren, während
die vierte Aufgabe gelöst
wird.
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Es
ist eine siebente Aufgabe der Erfindung, die Verdrahtungsstruktur
zwischen dem Neutral-Startschalter und der elektronischen Steuerungsvorrichtung
zu vereinfachen, während
die erste Aufgabe gelöst
wird.
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Es
ist eine achte Aufgabe der Erfindung, Ölverlust von einem die elektronische
Steuerungsvorrichtung enthaltenden Gehäuse zu verhindern, während die
siebente Aufgabe gelöst
wird.
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Es
ist eine neunte Aufgabe der Erfindung, die Temperatur der elektronischen
Steuerungsvorrichtung niedrig zu halten und die Wartungscharakteristiken
der elektronischen Steuerungsvorrichtung zu verbessern, während die
siebente Aufgabe gelöst wird.
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Es
ist eine zehnte Aufgabe der Erfindung, die Dicke der gesamten Steuereinheit
zu reduzieren, während
die siebente Aufgabe gelöst
wird.
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Es
ist eine elfte Aufgabe der Erfindung die Breitenabmessung der gesamten
Steuereinheit zu reduzieren, während
die zehnte Aufgabe gelöst
wird.
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Diese
Aufgaben werden durch die Merkmale der Patentansprüche gelöst.
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Gemäß einer
Ausführungsform
der Erfindung wird eine Kombination aus einer elektronischen Steuereinheit,
die eine elektronische Steuerungsvorrichtung mit einem Mikrocomputer
aufweist, in dem ein Automatikgetriebesteuerungsprogramm gespeichert
ist, und einem Neutral-Startschalter bereitgestellt. Der Neutral-Startschalter
ist mit der elektronischen Steuerungsvorrichtung integriert und
führt der elektronischen
Steuerungsvorrichtung ein Schaltstellungssignal für eine Getriebesteuerung
zu. Die elektronische Steuerungseinheit weist eine Basisplatine auf,
auf der mehrere Elemente, z.B. elektronische Schaltungselemente,
angeordnet sind. Der Neutral-Startschalter weist einen Rotor und
einen durch die Drehbewegung des Rotors betätigten Kontakt auf. Die Basisplatine
und der Rotor sind in einem Gehäuse
angeordnet und an gegenüberliegenden
Seiten einer im Gehäuse
ausgebildeten Zwischenwand im wesentlichen parallel zueinander angeordnet.
Die Basisplatine ist mindestens bezüglich der Kontakte durch die
Zwischenwand dicht abgeschlossen, um eine Kommunikation von Öl, Metallpartikeln
und anderen Verunreinigungen zwischen den Kontakten und der Basisplatine
zu vermeiden.
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Durch
die Erfindung werden verschiedene Probleme gelöst, die durch die getrennte
Montage des Automatikgetriebes und der elektronischen Steuerungsvorrichtung
an verschiedenen Stellen entstehen. Weil die Basisplatine durch
die Zwischenwand vollständig
von den Kontakten des Neutral-Startschalters
getrennt ist, wird die Betätigung
des Neutral-Startschalters die elektronische Steuerungsvorrichtung
nicht beeinträchtigen.
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Die
Kontakte des Neutral-Startschalters können an beiden Seitenflächen des
Rotors angeordnet sein. In dieser alternativen Struktur wird die
Länge des
Neutral-Startschalterabschnitts in einer sich von einem Hohlwellenabschnitt
entlang des Rotors erstreckenden radialen Richtung reduziert. Dadurch kann
die Größe der gesamten
Steuereinheit, d.h. der Kombination aus dem Neutral-Startschalter
und der elektronischen Steuerungsvorrichtung, reduziert werden.
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Die
Kontakte des Neutral-Startschalters können auch auf einer einzigen
Fläche
des Rotors angeordnet sein. In dieser Struktur kann die Dicke des Neutral-Startschalterabschnitts
reduziert werden. Dadurch kann die gesamte Steuereinheit kleiner
ausgebildet werden.
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Die
Kontakte des Neutral-Startschalters können einen Schaltstellungssignalkontakt
und einen Treiberschaltungskon takt aufweisen. Mindestens der Treiberschaltungskontakt
ist an einer der Basisplatine gegenüberliegenden Seite des Rotors
angeordnet. Weil die Basisplatine von den Treiberschaltungskontakten
beabstandet ist, sind die Treiberschaltungskontakte vor elektronischem
Rauschen geschützt.
Elektronisches Rauschen ergibt sich aufgrund von Änderungen
von Magnetfeldern, die durch große Stromänderungen erzeugt werden, die
durch Schaltoperationen der Treiberschaltungskontakte verursacht
werden. Daher wird Rauschen reduziert, das die Signale der elektronischen
Steuerungsvorrichtung beeinflussen kann, wodurch die Zuverlässigkeit
des Betriebs der elektronischen Steuerungsvorrichtung erhöht wird.
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Die
Treiberschaltungskontakte können
innerhalb eines Ortskurvenbereichs der Drehbewegung des Rotors an
einer radial äußeren Seite
Rotors angeordnet sein. Weil die Länge in der Umfangsrichtung
bezüglich
des Drehwinkels des Rotors entsprechend zunimmt, kann die Position
jedes der Kontakte präziser
eingestellt werden, wodurch ein präziserer Betrieb des Anlassermotors
oder eines Rückfahrscheinwerfers
in Antwort auf die Auswahl eines bestimmten Fahrbereichs ermöglicht wird.
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Die
Schaltstellungssignalkontakte können zwischen
der Zwischenwand und dem Rotor angeordnet sein. Weil die Schaltstellungssignalkontakte, für die im
wesentlichen eine Verbindung mit der elektronischen Steuerungsvorrichtung
erforderlich ist, näher
an der Basisplatine angeordnet sind, kann die Länge des Drahtes, der die elektronische
Steuerungsvorrichtung mit den Schaltstellungssignalkontakten verbindet,
vermindert werden, wodurch die Kosten gesenkt und die Wahrscheinlichkeit
für das Auftreten
von Rauschen in der Verdrahtung reduziert wird.
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Das
Gehäuse
kann ein Gehäuse
für die
elektronische Steuerungsvorrichtung zum Aufnehmen der Basisplatine
und ein Schaltergehäuse
zum Aufnehmen des Rotors aufweisen. Das Gehäuse der elektronischen Steuerungsvorrichtung
bildet einen Teil des Schaltergehäuses. Die Verdrahtung zwischen
der Basisplatine und den Schaltstellungssignalkontakten muss sich
nicht durch beide Gehäuse erstrecken.
Dadurch können
die zum Installieren der Verdrahtung erforderlichen Arbeitsstunden
entsprechend reduziert werden, und gleichzeitig können Fehler
in der elektrischen Verbindung eliminiert werden.
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Die
erfindungsgemäße elektronische
Steuereinheit mit integriertem Neutral-Startschalter kann ferner
einen mit dem Rotor verbundenen handbetätigten Schaft aufweisen. Der
handbetätigte
Schaft ist an einem Ende mit einem Schalthebel und am anderen Ende
mit einem Handschaltventil verbunden und erstreckt sich nur durch
das Schaltergehäuse.
Weil sich kein bewegliches Element von außen ins Innere des Gehäuses der
elektronischen Steuerungsvorrichtung erstreckt, ist es einfacher,
das Gehäuse
der elektronischen Steuerungsvorrichtung wasserdicht zu machen.
Außerdem
ist das Gehäuse
der elektronischen Steuerungsvorrichtung vom Automatikgetriebegehäuse beabstandet,
so dass der Mikrocomputer oder ähnliche
Komponenten in der elektronischen Steuerungsvorrichtung durch die
Wärme des Automatikgetriebegehäuses nicht
wesentlich erwärmt
werden. Weil das Gehäuse
der elektronischen Steuerungsvorrichtung an der dem Automatikgetriebegehäuse gegenüberliegenden
Seite des Schaltergehäuses
angeordnet ist, kann die Basisplatine leicht ersetzt werden, wenn
in der elektronischen Steuerungsvorrichtung eine Störung auftritt,
wodurch die Wartungsfreundlichkeit verbessert wird.
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Die
erfindungsgemäße elektronische
Steuereinheit mit integriertem Neutral-Startschalter kann ein Gehäuse der
elektronischen Steuerungsvorrichtung und ein Schaltergehäuse aufweisen,
die Überlappungsabschnitte
aufweisen, die sich innerhalb eines der Ortskurve der Drehbewegung
des Rotors entsprechenden Bereichs und in Richtung der Drehachse
des Rotors überlappen.
Auf einem Abschnitt einer Oberfläche
der Basisplatine, der den Überlappungsabschnitten
des Gehäuses
der elektronischen Steuerungsvorrichtung und des Schaltergehäuses zugewandt
ist, können
relativ kurze oder flache Elemente angeordnet sein. Auf einem Abschnitt
einer Oberfläche
der Basisplatine, der außerhalb
der Überlappungsabschnitte
angeordnet ist, können
relativ große
oder hohe Elemente angeordnet sein. Die Überlappungsabschnitte des Rotors
und der Basisplatine, die sich in der axialen Richtung unvermeidbar überlappen,
können
so dünn
wie möglich
ausgebildet sein. Weil die Dicke der Überlappungsabschnitte auf einen
der Dicke anderer Abschnitte vergleichbaren Wert reduziert werden
kann, kann die Dicke der gesamten Steuereinheit reduziert werden.
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Schaltungselemente
können
auf beiden Seiten der Basisplatine angeordnet sein. Dadurch kann die
Basisplatinendicke reduziert werden, wodurch die Breite der Steuereinheit
reduziert wird.
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Die
vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung
werden anhand der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
unter Bezug auf die beigefügten
Zeichnungen verdeutlicht, in denen ähnliche Bezugszeichen ähnliche
Elemente bezeichnen; es zeigen:
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1 eine
Querschnittansicht zum Darstellen einer ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuereinheit;
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2 eine
Vorderansicht eines Gehäuses der
ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuereinheit;
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3 eine
Rückansicht
des Gehäuses
der ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuereinheit;
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4 eine
Innenansicht einer hinteren Abdeckung der ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuereinheit;
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5 eine
Außenansicht
einer vorderen Abdeckung der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinheit;
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6 eine
Innenansicht der vorderen Abdeckung der ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuereinheit;
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7 eine
Seitenansicht der vorderen Abdeckung der ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuereinheit;
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8 eine
Vorderansicht eines in der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinheit
vorgesehenen Rotors;
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9 eine
Seiten-Querschnittansicht des Rotors in der ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuereinheit;
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10 eine
Rückansicht
des Rotors in der ersten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuereinheit;
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11 ein
Diagramm zum Darstellen der Verbindungsbeziehung zwischen einer
Schaltvorrichtung und einem Automatikgetriebehauptkörper gemäß der ersten
Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuereinheit;
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12 eine
Seiten-Querschnittansicht zum Darstellen einer zweiten Ausführungsform
einer erfindungsgemäßen Steuereinheit;
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13 eine
Seiten-Querschnittansicht zum Darstellen einer dritten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuereinheit;
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14 eine
Seiten-Querschnittansicht zum Darstellen einer vierten Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Steuereinheit;
und
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15 eine
Seiten-Querschnittansicht zum Darstellen einer fünften Ausführungsform der erfindungsgemäßen Steuereinheit.
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Nachstehend
werden bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben.
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Die 1 bis 11 zeigen
eine erste Ausführungsform
der Erfindung. Wie in der Querschnittansicht von 1 dargestellt
ist, ist eine elektronische Steuerungsvorrichtung (ECU) mit einem
Neutral-Startschalter (NSW) integral kombiniert und weist ein Gehäuse 10,
eine hintere Abdeckung 20, eine vordere Abdeckung 30,
einen Rotor 40 und eine Schaltungsbasisplatine 50 auf.
Diese Komponenten und die Beziehung zwischen diesen Komponenten werden
nachstehend nacheinander beschrieben.
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Das
Gehäuse 10 ist
aus einem Harzmaterial mit guten elektrischen Isolationseigenschaften
hergestellt. Wie in der Vorderansicht von 2 und in der
Rückansicht
von 3 dargestellt ist, wird das Gehäuse 10 durch
Kombinieren eines rückseitigen fächerförmigen Schaltergehäuses 11 und
eines vorderseitigen rechteckigen Gehäuses 12 der elektronischen
Steuerungsvorrichtung gebildet. Eine Zwischenwand 13 (vgl. 1)
verhindert, dass Öl
und andere mögliche
Verunreinigungen zwischen den Gehäusen 11 und 12 kommunizieren.
Das Schaltergehäuse 11 des
Gehäuses 10 ist
derart angeordnet, dass ein dem Drehpunkt eines Fächers entsprechender
Abschnitt des Schaltergehäuses 11 bezüglich des
Gehäuses 12 der
elektronischen Steuerungsvorrichtung versetzt ist. Das Gehäuse 12 der
elektronischen Steuerungsvorrichtung und das Schaltergehäuse 11 weisen Überlappungsabschnitte 10a auf, die
sich, betrachtet in Richtung der Drehachse, innerhalb des der Ortskurve
der Drehbewegung des Rotors 40 entsprechenden Bereichs überlappen. 2 zeigt
die Überlappungsabschnitte 10a in
einer Vorderansicht, in der sie eine im wesentlichen rechteckige
Form aufweisen, wobei die Unterseite und die vertikalen Seiten gerade
ausgebildet sind und die Oberseite einen Bogen bildet. Das Gehäuse 10 weist
ein abgestuftes Loch 19 an einer dem Drehpunkt eines Fächers entsprechenden
Position auf. Das abgestufte Loch 19 ist derart ausgebildet,
dass ein Hohlwellenabschnitt 43 (vgl. 1)
des Rotors 40 in das abgestufte Loch 19 drehbar
eingesetzt werden kann, und derart, dass eine Öldichtung 6 (vgl. 1)
einpaßbar
ist, die um den Hohlwellenabschnitt 43 herum dichtet. Daher
erstreckt sich der Hohlwellenabschnitt 43 nicht im Inneren
des Gehäuses 12 der
elektronischen Steuerungsvorrichtung. Das Gehäuse 12 der elektronischen
Steuerungsvorrichtung weist Anschlußbuchsen 14, 15 zum Übertragen
und Empfangen von Signalen auf. Die Anschlußbuchsen 14, 15 stehen
von zwei Seiten des rechteckigen Gehäuses 12 der elektronischen
Steuerungsvorrichtung hervor. Die Anschlußbuchsen 14, 15 werden
zusammen mit dem Gehäuse 12 der
elektronischen Steuerungsvorrichtung hergestellt. Ein Paar Flansche 16,
in denen Bolzeneinführöffnungen
zum Befestigen des Gehäuses 10 an
einem Automatikgetriebegehäuse
c (vgl. 1) ausgebildet sind, stehen
von diagonal gegenüberliegenden
Abschnitten des Gehäuses 12 der elektronischen
Steuerungsvorrichtung hervor.
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Die
hintere Abdeckung 20 besteht aus dem gleichen Materialtyp
wie das Gehäuse 10.
Wie in der Innenansicht von 4 dargestellt
ist, ist die hintere Abdeckung 20 entsprechend der äußeren Form
des Schaltergehäuses 11 fächerförmig ausgebildet.
Die Abdeckung 20 kann durch eine Steckmuffenverbindung
am Schaltergehäuse 11 angepaßt und in
Position fixiert werden. Die hintere Abdeckung 20 weist an
einer einem Drehpunktabschnitt der Fächerform entsprechenden Position
ein abgestuftes Loch 21 zum Einführen des Hohlwellenabschnitts 43 des
Rotors 40 und zum Aufnehmen einer Öldichtung 6 auf. Eine
hervorstehende Anschlußbuchse 22 ist
zusammen mit der hinteren Abdeckung 20 ausgebildet. Eine
Umfangsrandfläche
der hinteren Abdeckung 20, die mit dem Schaltergehäuse 11 des
Gehäuses 10 in Kontakt
kommt, weist eine Dichtringnut 23 auf, in die ein sich
um den gesamten Umfang der hinteren Abdeckung 20 erstreckender
O-Ring eingepaßt
ist.
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Die
vordere Abdeckung 30 ist aus einem Material mit guter Wärmeleitfähigkeit,
z.B. Aluminium, hergestellt und als rechteckige Platte ausgebildet. Wie
in einer Außenansicht,
einer Innenansicht bzw. einer Seitenansicht in den 5–7 dargestellt ist,
stehen viele sich parallel erstreckende Wärmeabstrahlungsrippen 31 von
der Außenfläche der
vorderen Abdeckung 30 hervor und sind damit einstückig ausgebildet.
Außerdem
steht ein wärmeleitender Vorsprung 32 von
der Innenfläche
der vorderen Abdeckung 30 hervor und ist damit einstückig ausgebildet.
Eine mit dem Gehäuse 12 der
elektronischen Steuerungsvorrichtung des Gehäuses 10 in Kontakt stehende
Innenumfangsrandfläche
der vorderen Abdeckung 30 weist eine Dichtringnut 33 auf,
in die ein sich um den gesamten Umfang der vorderen Abdeckung 30 erstreckender
O-Ring eingepaßt
ist. Mehrere Montageflanschabschnitte 34 stehen vom Umfangsrand
der vorderen Abdeckung 30 hervor. Die vordere Abdeckung 30 kann
durch in die Montageflanschabschnitte 34 eingeführte Schrauben
an der Vorderseite des Gehäuses 10 befestigt
werden.
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Der
Rotor 40 kann aus dem gleichen Materialtyp hergestellt
sein wie das Gehäuse 10.
Wie in einer Vorderansicht, einer Seiten-Querschnittansicht bzw.
einer Rückansicht
in den 8–10 dargestellt
ist, ist der Hohlwellenabschnitt 43 des Rotors 40 mit
einem Ende eines Armabschnitts 41 des Rotors 40 integral
verbunden. Der Hohlwellenabschnitt 43 weist eine Öffnung 42 auf,
durch die ein handbetätigter
Schaft eingeführt
wird. Rechteckige blockförmige Leiter 45a–45f erstrecken
sich in Richtung des Radius des Armabschnitts 41 und sind
in die vordere und die hintere Fläche des Armabschnitts 41 derart
eingebettet, dass die Leiter 45–45f in Richtung der
Achse des Hohlwellenabschnitts 4a bewegt werden können. Hinter
jedem blockförmigen
Leiter ist eine Spiralfeder zum Drücken des Leiters in eine äußere Position
und Halten des Leiters in dieser Position angeordnet. Vier Leiter 45a–45d sind
auf der Vorderseite des Armabschnitts 41 paarweise in radialen
Richtungen angeordnet und ausgerichtet und in einer Umfangsrichtung
voneinander positionsversetzt. Zwei Leiter 45e, 45f sind
auf der Rückseite
des Armabschnitts 41 in Richtung des Radius des Armabschnitts 41 angeordnet
und ausgerichtet. Radial innen angeordnete Abschnitte der Leiter 45a, 45c überlappen
radial außen
angeordnete Abschnitte der Leiter 45b, 45d in
einer Umfangsrichtung.
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Ein
Abschnitt halber Länge
des Lochs 42 des Hohlwellenabschnitts 43 in Richtung
der Achse des Lochs 42 ist zylindrisch, und sein anderer
Abschnitt halber Länge
hat eine Form, gemäß der gegenüberliegende
Seitenflächen
sich von gegenüberliegenden zylindrischen
Innenumfangsflächen
erstrecken, um parallele Flächen
zu bilden, wodurch eine reduzierte Breite zwischen den parallelen
Seitenflächen
erhalten wird. Der Rotor 40 wird durch drehbares Einpassen
des Hohlwellenabschnitts 43 in das abgestufte Loch 19 des
Gehäuses 10 und
das abgestufte Loch 21 der hinteren Abdeckung 20 derart
montiert, dass der Armabschnitt 41 sandwichartig zwischen
dem Gehäuse 10 und
der hinteren Abdeckung 20 angeordnet ist. Dadurch wird
der Rotor 40 in einem durch das Gehäuse 10 und die hintere
Abdeckung 20 definierten Raum angeordnet. Lücken zwischen
der Umfangsfläche
des Hohlwellenabschnitts 43 und den abgestuften Löchern 19, 21 werden
durch Öldichtungen 6 abgedichtet.
Der vorstehend erwähnte
Raum enthält
ein elektrisch nichtleitendes Schmiermittel, das dazu dient, Abrieb
von Treiberschaltungsschalterabschnitte SW1, SW2, die Schaltstellungssignale ausgeben,
zu verhindern. Das Schmiermittel verhindert Abrieb von stationären Kontakten
Pp, Ps, Ps' und
den auf dem Rotor 40 angeordneten Leitern 45a–45f.
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Wie
in 1 dargestellt ist, ist der Treiberschaltungsschalterabschnitt
SW1 zwischen dem Rotor 40 und der hinteren Abdeckung 20 angeordnet. Der
Treiberschaltungsschalterabschnitt SW1 wird aus zwei Paaren von
Starterschaltungskontakten Ps, Ps' gebildet, die in bandförmigen Verbindungsleitungen 24 eingepreßt sind,
die in der hinteren Abdeckung 20 eingebettet sind, und
die dadurch in der Innenfläche
der hinteren Abdeckung 20 frei liegen, wie in 4 dargestellt
ist. Der Treiberschaltungsschalterabschnitt SW1 weist ein Paar Rückfahrscheinwerferschaltungskontakte
Pr und Leiter 45e, 45f auf, die am Armabschnitt 41 des
Rotors 40 fixiert sind und das Paar Kontakte miteinander
verbinden. In der vorliegenden Ausführungsform erstrecken sich
die Verbindungsleitungen 24 direkt in das Innere des Verbinderanschlusses 22,
wo sie Verbinderanschlüsse 28 bilden.
Dadurch bilden die Verbindungsleitungen 24 im Inneren der
hinteren Abdeckung 20 eine Schaltung, die sich von den
Verbinderanschlüssen 28 ausgehend
erstreckt und zu ihnen zurückführt. Diese Schaltung
ist eine vollständige
Schaltung, die vom Gehäuse 10 getrennt
ist und sich ausschließlich
innerhalb der hinteren Abdeckung 20 erstreckt.
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Der
Schaltstellungssignalschalterabschnitt SW2 wird zwischen dem Rotor 40 und
der Zwischenwand 13 gebildet. In der vorliegenden Ausführungsform
wird der Schaltstellungssignalschalterabschnitt SW2 aus vielen Kontakten
Pp gebildet, die in bandförmige
Verbindungsleitungen 17 eingepreßt sind, die an einer Innenfläche des
Schaltergehäuses 11 des
Gehäuses 10 fixiert
sind. Der Schalterabschnitt SW2 weist ebenfalls Leiter 45a–45d auf,
die am Armabschnitt 41 des Rotors 40 befestigt
sind. Die Verbindungsleitungen 17 tragen die Kontakte Pp
und erstrecken sich durch die Zwischenwand 13 des Gehäuses 10 zu
einer Basisplatine, die mit einem im Gehäuse 12 der elektronischen
Steuerungsvorrichtung bereitgestellten Pad-Abschnitt verbunden ist.
Im Pad-Abschnitt sind die Verbindungsleitungen 17 durch
Drahtbanden (Wire-Bonding)
oder ein anderes bekanntes Verfahren mit Anschlußabschnitten der Basisplatine 50 verbunden.
Daher sind die Verbindungsleitungen 17 mit dem Neutral-Startschalter (NSW)
und der elektronischen Steuerungsvorrichtung (ECU) im Gehäuse 10 direkt
verbunden.
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Die
Basisplatine 50 der elektronischen Steuerungsvorrichtung
ist aus einem keramischen oder einem ähnlichen Material mit einer
ausgezeichneten Wärmebeständigkeit
hergestellt. Bekanntermaßen können verschiedenartige
Schaltungselemente, wie beispielsweise Mikrocomputerchips, Transistoren, Widerstände, Kondensatoren
und ähnliche
Bauteile auf einer auf den Oberflächen der Basisplatine 50 ausgebildeten
gedruckten Schaltung angeordnet sein. Die Basisplatine 50 wird
durch In-Kontakt-Bringen mit einem abgestuften Abschnitt in der
Gehäusekammer 12 in
Position fixiert. Die Basisplatine 50 wird im Pad-Abschnitt
durch Wire-Bonding oder ein anderes bekanntes Verbindungsverfahren
mit Gruppen von Anschlußverbindungsleitungen 18 der
beiden Anschlußbuchsen 14, 15 verbunden.
Die Gruppen von Anschlußverbindungsleitungen 18 erstrecken sich
im Gehäuse 10 zum
Inneren der jeweiligen Anschlußbuchsen 14, 15 und
bilden darin Verbindungsanschlüsse.
Die Anschlußbuchsen 14, 15 sind
mit verschiedenen Sensoren und Solenoidventilen in einer im Automatikgetriebehauptkörper angeordneteten
Hydraulikdrucksteuerungsvorrichtung und mit Sensoren und einer Motorsteuerungseinrichtung
verbunden, die in verschiedenen Abschnitten des Fahrzeugs angeordnet
sind.
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Die
Basisplatine 50 ist derart angeordnet, dass die Platinenoberfläche parallel
zur Drehebene des Rotors 40 an geordnet ist. Die Basisplatine 50 weist
einen Überlappungsabschnitt 50a auf,
der den Überlappungsabschnitten 10a im
wesentlichen entspricht, die sich in Richtung der Drehachse des
Rotors überlappen.
Der Überlappungsabschnitt 50a der Basisplatine 50 überlappt,
betrachtet in Richtung der Drehachse des Rotors 40, d.h.
senkrecht zur Platinenoberfläche
und zur Drehebene, die Ortskurve der Drehbewegung des Rotors 40.
Unter den auf der Basisplatine 50 angeordneten mehreren
Elementen sind relativ kurze oder flache Elemente 51a,
wie beispielsweise Widerstände,
auf der Vorder- und der Rückseite
des Überlappungsabschnitts 50a angeordnet.
Relativ große
oder hohe Elemente 51b, wie beispielsweise Kondensatoren,
sind auf einem vom Überlappungsabschnitt 50a verschiedenen
Platinenabschnitt 50b angeordnet. Eine Lücke zwischen
der Basisplatine 50 und der vorderen Abdeckung 30 ist mit
einem hochgradig wärmeleitfähigen Harz
R gefüllt,
um jegliche Luftschichten zu eliminieren. Dadurch wird die Ableitung
von in der Basisplatine 50 erzeugter Wärme zur vorderen Abdeckung 30 ermöglicht,
so dass die vordere Abdeckung 30 als Wärmeabstrahlungsplatte dienen
kann.
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Durch
die vorstehend beschriebene Struktur der vorliegenden Ausführungsform
werden die verschiedenen Probleme gelöst, die aufgrund der getrennten
Montage eines Automatikgetriebes und einer elektronischen Steuerungsvorrichtung
entstehen. Insbesondere wird die elektronische Steuerungsvorrichtung
(ECU), weil die Basisplatine 50 durch die Zwischenwand 13 vollständig von
den Kontakten des Neutral-Startschalters (NSW) getrennt ist, durch
die Operation des Neutral-Startschalters (NSW) nicht beeinträchtigt.
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Außerdem ist
die Größe des Neutral-Startschalters
(NSW) in Richtung eines Radius reduziert, so dass die Größe der Kombination
aus dem Neutral-Startschalter (NSW) und der elektronischen Steuerungsvorrichtung
(ECU) reduziert werden kann. Außerdem
werden, weil die Basisplatine 50 von den Treiberschaltungskontakten
Ps, Ps', Pr beabstandet
angeordnet ist, Magnetfeldänderungen verhindert,
die durch große
Stromänderungen
erzeugt werden, die aufgrund von Schaltfunktionen der Treiberschaltungskontakte
verursacht werden. Dadurch wird Rauschen reduziert, das die Signale
der elektronischen Steuerungsvorrichtung (ECU) beeinflussen kann,
wodurch die Zuverlässigkeit
des Betriebs der elektronischen Steuerungsvorrichtung erhöht wird.
Außerdem
sind die Treiberschaltungskontakte Ps, Ps', Pr innerhalb des Bereichs der Ortskurve
der Drehbewegung des Rotors radial außen angeordnet. Weil der Schalthub
der Kontakte bezüglich des
Drehwinkels des Rotors 40 im Vergleich zu dem Fall größer ist,
in dem die Kontakte radial innen angeordnet sind, kann die Schaltzeitsteuerung
der Treiberschaltungskontakte Ps, Ps', Pr der Schaltzeitsteuerung der Schaltstellungssignalkontakte
Pp präzise angepaßt werden.
Daher wird erfindungsgemäß z.B. eine
Abweichung der Aktivierungszeit des Anlassermotors und des Rückfahrscheinwerfers
verhindert, die durch die Schaltoperationen der Treiberschaltungskontakte
gesteuert werden.
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Außerdem sind
die Schaltstellungssignalkontakte Pp, die mit der Basisplatine 50 verbunden sein
müssen,
in der Nähe
der Basisplatine 50 angeordnet, so dass die Länge des
die Basisplatine 50 mit den Schaltstellungssignalkontakten
Pp verbindenden Drahtes vermindert werden kann. Dadurch werden Kosten
gesenkt und wird die Wahrscheinlichkeit für eine Rauschinduktion in der
Verdrahtung reduziert. Außerdem
kann, weil die Verdrahtung zwischen der Basisplatine 50 und
den Schaltstellungssignalkontakten Pp sich nicht in beiden Gehäusen 11, 12 erstrecken
muss, die Arbeitszeit zum Verlegen der Verdrahtung entsprechend
reduziert werden, und gleichzeitig können Verbindungsfehler eliminiert
werden.
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Der
handbetätigte
Schaft S erstreckt sich nur in das Gehäuse 11 der Steuereinheit,
so dass sich kein bewegliches Element von der Außenseite ins Innere des elektronischen
Steuerungsvorrichtungsgehäuses 12 erstreckt.
Dadurch kann das elektronische Steuerungsvorrichtungsgehäuse 12 wasserdicht
gemacht werden. Außerdem
kann, weil die Basisplatine 50 an einer bezüglich des
Automatikgetriebegehäuses
C gegenüberliegenden
Seite des Schaltergehäuses 11 angeordnet
ist, die Basisplatine 50 leicht ersetzt werden, ohne dass
die Steuereinheit vom Automatikgetriebegehäuse C demontiert werden muss, wenn
in der elektronischen Steuerungsvorrichtung (ECU) eine Störung auftritt.
Dadurch wird die Wartung der Basisplatine erleichtert.
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Außerdem können die Überlappungsabschnitte 10a des
Rotors 40 und der Basisplatine 40, die sich in
der axialen Richtung unvermeidbar überlappen, dünner ausgebildet
werden. Weil die Dicke der Überlappungsabschnitte 10a auf
einen mit der Dicke anderer Abschnitte vergleichbaren Wert reduziert werden
kann, kann die Dicke der gesamten Steuereinheit reduziert werden.
Außerdem
kann, weil die Abmessungen der Basisplatine 50 parallel
zur Platinenoberfläche
reduziert werden können,
auch die Breite der Steuereinheit reduziert werden.
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Die
elektronische Steuereinheit mit der vorstehend beschriebenen Struktur
ist am Automatikgetriebegehäuse
C fixiert, wie in 1 dargestellt ist, und eine
Drehbewegung eines Schalthebels L einer Schaltvorrichtung um einen
Schaft X wird gemäß 11 zwischen
Betätigungsmechanismen übertragen.
D.h., eine Drehbewegung des Schalthebels L wird durch einen Steuerdraht
T zu einem Außenhebel A
des Automatikgetriebehauptkörpers übertragen, wodurch
der handbetätigte
Schaft S gedreht wird. Durch die Drehbewegung des handbetätigten Schafts
S wird der mit dem handbetätigten
Schaft S (in 11 durch eine Phantomlinie dargestellte)
verbundene Rotor 40 gedreht. 11 zeigt
einen Zustand, in dem der Schalthebel L auf eine neutrale oder Leerlaufstellung "N" eingestellt ist. Wenn der Schalthebel
von dieser Stellung ausgehend nach vorne gedrückt wird, d.h. zur Stellung
für den
Rückwärtsfahrbereich "R" oder den Parkbereich "P" hin, wird der Draht T gedrückt, so
dass der Außenhebel
A sich in eine in 11 durch einen offenen Pfeil
dargestellte Richtung dreht. Wenn der Schalthebel L nach hinten
gedrückt
wird, d.h. zur Stellung für
den Fahrbereich "D", den dritten Bereich "3", den zweiten Bereich "2" oder den unteren Bereich "L" hin, wird der Draht T gezogen, so dass
der Außenhebel
A sich in eine in 11 durch einen ausgefüllten Pfeil
dargestellte Richtung dreht. Durch diese Operation werden die Kontakte
des Neutral-Startschalters geschaltet, und gleichzeitig wird ein
Handschaltventil M in einem Ventilkörper B der Hydraulikdrucksteuerungsvorrichtung
verschiebbar geschaltet.
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Im
der Stellung "N" des neutralen Bereichs und
in der Stellung "P" des Parkbereichs
sind die Starterkontakte Ps, Ps' des
Neutral-Startschalters (NSW), wie in 4 dargestellt,
während
der vorstehend beschriebenen Operation mit dem Leiter 45e des
Rotors 40 verbunden. In der Stellung "R" des Rückwärtsfahrbereichs
sind die Rückwärtskontakte Pr
mit dem Leiter 45f verbunden. Gleichzeitig führt der
Schaltstellungssignalschalterabschnitt SW2 ähnliche Kontaktschaltoperationen
aus, um ein den neutralen Bereich "N" anzeigendes
Schaltstellungssignal, ein den Parkbereich "P" anzeigendes
Schaltstellungssignal bzw. ein den Rückwärtsfahrbereich "R" anzeigendes Schaltstellungssignal an
die Basisplatine 50 auszugeben. In der Schaltstellung des
Fahrbereichs "D" und in den anderen
Schaltstellungen der Bereiche "3", "2" und "L" wird
nur der Schaltstellungssignalschalterabschnitt SW2 betätigt, um
die entsprechenden Schaltstellungssignale über die Verbindungsleitung 17 an
die Basisplatine 50 auszugeben.
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12 zeigt
eine zweite Ausführungsform der
vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform unterscheidet sich
von der ersten Ausführungsform darin,
dass ein Schaltabschnitt SW an einer Seite des Rotors 40 angeordnet
ist. In der zweiten Ausführungsform
weist ein Neutral-Startschalter (NSW) Kontakte P auf, die in einer
Zwischenwand 13 eingebettet sind, die wie in der ersten
Ausführungsform
einer Ortskurve der Drehbewegung der im Rotor 40 angeordneten
Leiter entspricht. Die besondere Struktur jedes der Kontakte und
der Leiter sind im wesentlichen die gleichen wie in der ersten Ausführungsform. Andere
Strukturen sind ebenfalls im wesentlichen die gleichen wie in der
ersten Ausführungsform
und sind in 12 durch ähnliche Bezugszeichen bezeichnet und
werden nicht näher
beschrieben.
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Im
Vergleich zur Struktur der ersten Ausführungsform wird durch die Struktur
der zweiten Ausführungsform
eine größerer Fläche der Überlappungsabschnitte 10a bereitgestellt.
Bei gleichbleibender Oberfläche
der Basisplatine 50 ist der Installationsraum für relativ
große
Elemente begrenzt. Die Dicke des Rotors 40 kann jedoch
reduziert werden. Dadurch kann die Dicke der gesamten Einheit reduziert
werden. Außerdem
kann der Hubweg der Kontakte an einer radial äußeren Position weiter vergrößert werden.
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13 zeigt
eine dritte Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Diese Ausführungsform ist der zweiten
Ausführungsform
dahingehend ähnlich, dass
ein Schaltabschnitt SW an einer Seite eines Rotors 40 angeordnet
ist, unterscheidet sich jedoch darin, dass Teile des Schaltabschnitts
SW in der hinteren Abdeckung 20 angeordnet sind. Andere
Strukturen sind im wesentlichen die gleichen wie bei der zweiten
Ausführungsform
und in 13 durch ähnliche Bezugszeichen bezeichnet
und werden nicht näher
beschrieben.
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Große Stromänderungen,
die während
der Schaltoperation der Schalterkontakte verursacht werden, führen zu Änderungen
des Magnetfeldes. Weil die Kontakte entfernt von der Basisplatine 50 angeordnet
sind, wird jedoch die Wahrscheinlichkeit dafür, dass durch die Magnetfeldänderungen
Rauschen erzeugt wird, durch das die Signale der elektronischen
Steuerungsvorrichtung (ECU) beeinflußt werden, vermindert. Daher
wird durch die zweite Ausführungsform
vorteilhaft ein zuverlässigerer
Betrieb der elektronischen Steuerungsvorrichtung (ECU) ermöglicht.
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14 zeigt
eine vierte Ausführungsform der
Erfindung. Diese Ausführungsform
ist der dritten Ausführungsform
dahingehend ähnlich,
dass ein Schalterabschnitt SW an einer Seite eines Rotors 40 angeordnet
ist und in einer hinteren Abdeckung 20 angeordnete Teile
aufweist. Die vierte Ausführungsform
von 14 unterscheidet sich von der dritten Ausführungsform
dahingehend, dass eine Zwischenwand 13 getrennt vom Gehäuse 12 angeordnet
ist. Andere Strukturen sind denjenigen der dritten Ausführungsform
im wesentlichen gleich und in 14 durch ähnliche
Bezugszeichen bezeichnet und werden nicht näher beschrieben.
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Weil
die Zwischenwand 13 in dieser Anordnung ein separates Element
ist, ist ein Dichtungselement 7 erforderlich, um zu verhindern,
dass Öl
zwischen dem Gehäuse 10 und
der Zwischenwand 13 kommuniziert. Weil die separate Zwischenwand 13 nicht
aus einem elektrisch isolierenden Material hergestellt sein muss,
kann die Zwischenwand 13 jedoch aus einem Material mit
einer ausgezeichneten elektromagnetischen Abschirmung hergestellt
werden, so dass verhindert wird, dass die elektronische Schaltung
auf der Basisplatine 50 durch Rauschen beeinflußt wird.
Außerdem
wird durch die Zwischen wand 13 und die allgemeine Konfiguration
des Rotors 40 verhindert, dass Schmiermittel und abgeriebener Metallstaub
in das Gehäuse 12 der
elektronischen Steuerungsvorrichtung eindringen.
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15 zeigt
eine fünfte
Ausführungsform der
Erfindung. In dieser Ausführungsform
werden ähnliche
Strukturen verwendet wie bei der ersten Ausführungsform, sie unterscheidet
sich jedoch dahingehend von der ersten Ausführungsform, dass jeder Treiberschaltungskontakt
innerhalb der Ortskurve der Drehbewegung des Rotors 40 weiter
radial innen angeordnet ist. Ziel dieser Anordnung ist es, eine Gegenmaßnahme für elektromagnetisches
Rauschen bereitzustellen, indem die Treiberschaltungskontakte so
weit wie möglich
von der Basisplatine 50 entfernt angeordnet sind.
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Wie
anhand der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, werden unter
Verwendung jeder der vorstehend beschriebenen Ausführungsformen
verschiedene Vorteile bezüglich
des Stands der Technik erhalten, wie beispielsweise: eine bessere
Montierbarkeit, eine geringere Anzahl von für die Verlegung der Verdrahtung
erforderlichen Arbeitsstunden und eine vereinfachte Qualitätskontrolle.
Aufgrund der vorstehend erwähnten
Vorteile werden viele herkömmlich
auftretende Probleme gelöst,
die bei der Montage eines Automatikgetriebes und einer elektronischen
Steuerungsvorrichtung (ECU) an voneinander beabstandeten Positionen
entstehen, und werden die nachteiligen Auswirkungen auf den Betrieb der
elektronischen Steuerungsvorrichtung (ECU) im wesentlichen eliminiert,
die durch Abrieb der Kontakte Ps, Ps', Pr, Pp des Neutral-Startschalters (NSW) erzeugten Metallstaub
verursacht werden. Weil die Kontakte des Neutral-Startschalters
(NSW) durch die Zwischenwand 13 vollständig getrennt von der Basisplatine 50 angeordnet
sind, wird zuverlässig
verhindert, dass Metallstaub und Schmiermittel die elektronische
Steuerungsvorrichtung erreichen.
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Die
Erfindung wurde vorstehend unter Bezug auf bevorzugte Ausführungsformen
beschrieben, wobei die Erfindung jedoch nicht auf diese Ausführungsformen
beschränkt
ist, sondern innerhalb des durch die beigefügten Patentansprüche definierten
Schutzumfangs der Erfindung sind verschiedenartige Modifikationen
und äquivalente
Ausführungsformen
möglich.