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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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TECHNISCHES GEBIET
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Diese Offenbarung betrifft im Allgemeinen Verbesserungen eines beweglichen Schiebedachs. Genauer gesagt betrifft die vorliegende Offenbarung einen Führungsblock, um eine definierte Bewegung während des Öffnens oder Schließens des Schiebedachs zu erreichen.
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STAND DER TECHNIK
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Typischerweise weist ein Schiebedach eines Automobils ein gleitendes Paneel, das relativ zu einem Dach eines Automobils gleitet, auf. Solch eine Verschiebung des gleitenden Paneels wird durch eine Führungskulisse oder einen Führungsblock erreicht.
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Ein Führungsblock ist an einer Seitenkante eines gleitenden Paneels befestigt. Ein Führungsblock kann einen Führungsschlitz oder einen Kanal mit einem steilen nach oben gerichteten Pfad aufweisen. Ein Führungsstift kann in diesen Führungsschlitz eingesetzt werden, was beim Kippen und/oder Gleiten eine schnelle Bewegung des gleitenden Paneels nach oben oder unten erzeugt. Das Kippen des gleitenden Paneels erzeugt eine Lücke zwischen der Seite des gleitenden Paneels und dem Dach. Solch eine Lücke kann einen unerwünschten Effekt auf die ästhetischen und/oder aerodynamischen Eigenschaften des Automobils haben.
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Außerdem können die Führungsblöcke groß und schwer sein, was eine höhere Leistung, um den Führungsblock zu bewegen um eine Verschiebung des gleitenden Paneels zu bewirken, erfordert. Ein großer Führungsblock wird ebenfalls eine größere Schiene zur Befestigung erfordern, woraus Platz- und Gewichtsbesorgnisse entstehen können. Des Weiteren kann ein großer Führungsblock zu Lärm beitragen, der während des Bewegens des gleitenden Paneels des Schiebedachs erzeugt wird. Somit ist ein Führungsblock erforderlich, der eine kleinere Größe aufweist und effiziente Stiftbewegungen, ohne eine Lücke zwischen dem gleitenden Paneel und dem Dach zu erzeugen, bereitstellt.
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ZUSAMMENFASSUNG
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Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird ein Führungsblock für ein Schiebedach eines Automobils bereitgestellt. Der Führungsblock weist einen vorderen Kanal, der sich nach oben erstreckt und in Verbindung mit einem unteren Kanal unter einem ersten Winkel in Bezug auf den unteren Kanal steht, der einen ersten Pfad bildet, und einen hinteren Kanal, der sich nach oben erstreckt und in Verbindung mit einem oberen Kanal unter einem zweiten Winkel in Bezug auf den oberen Kanal steht, der einen zweiten Pfad bildet, auf, wobei der hintere Kanal den unteren Kanal in einem Überkreuzungsbereich schneidet.
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Ferner wird ein Führungsblock bereitgestellt, der einen vorderen Kanal, der sich nach oben erstreckt und in Verbindung mit einem unteren Kanal unter einem ersten Winkel in Bezug auf den unteren Kanal steht, der einen ersten Pfad bildet, einen hinteren Kanal, der sich nach oben erstreckt und in Verbindung mit einem oberen Kanal unter einem zweiten Winkel in Bezug auf den oberen Kanal steht, der einen zweiten Pfad bildet, wobei der hintere Kanal den unteren Kanal in einem Überkreuzungsbereich schneidet, und einen Prüfblock, der gleitbar mit dem vorderen Kanal verbunden ist, aufweist.
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Die vorhergehende allgemeine Beschreibung der anschaulichen Implementierungen und die folgende detaillierte Beschreibung davon sind lediglich exemplarische Aspekte der Lehren dieser Offenbarung und sind nicht einschränkend.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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Die begleitenden Zeichnungen, die in die Beschreibung integriert sind und einen Teil davon darstellen, veranschaulichen eine oder mehrere Ausführungsformen und erklären, zusammen mit der Beschreibung, diese Ausführungsformen. Die begleitenden Zeichnungen wurden nicht notwendigerweise maßstabsgerecht gezeichnet. Jegliche Werte oder Abmessungen, die in den begleitenden Diagrammen und Figuren veranschaulicht sind, sind nur zur Veranschaulichung und können oder können nicht tatsächliche oder bevorzugte Werte oder Abmessungen darstellen. Sofern zutreffend, können zur Unterstützung bei der Beschreibung der zugrunde liegenden Merkmale einige oder alle Merkmale nicht veranschaulicht sein. In den Zeichnungen:
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veranschaulicht 1A ein Schiebedach eines Automobils in einer ersten Position gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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veranschaulicht 1B ein Schiebedach eines Automobils in einer zweiten Position gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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veranschaulicht 1C ein Schiebedach eines Automobils in einer dritten Position gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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veranschaulicht 2 eine Position des Führungsblocks auf einer Schiene gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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ist 3A eine perspektivische Ansicht des Führungsblocks gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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veranschaulichen 4A–4B eine Ansicht beziehungsweise Seitenansicht des Führungsblocks und eines Überkreuzungsbereichs gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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zeigt 4C Querschnittsansichten eines hinteren Kanals und eines vorderen Kanals des Führungsblocks gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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veranschaulichen 5A–5D verschiedene Ansichten eines Prüfblocks des Führungsblocks gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung;
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veranschaulicht 6 Stiftbewegungen in dem Führungsblock gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
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Die unten dargelegte Beschreibung in Verbindung mit den angehängten Zeichnungen dient als eine Beschreibung mehrerer Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands und dient nicht notwendigerweise dazu, die einzige(n) Ausführungsform(n) darzustellen.
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Es ist zu verstehen, dass Ausdrücke wie „links”, „rechts”, „vorder(er)”, „hinter(er)”, „Seite”, „Höhe”, „Länge”, „Breite”, „ober(er)”, „unter(er)”, „inner(e)”, „äußerer” und dergleichen, die hierin verwendet werden können, lediglich Referenzpunkte beschreiben und Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung nicht notwendigerweise auf jegliche besondere Orientierung oder Konfiguration beschränken. Außerdem identifizieren Ausdrücke wie „erster”, „zweiter”, „dritter” etc. lediglich einen einer Zahl von Abschnitten, Komponenten, Schritten, Operationen, Funktionen und/oder Referenzpunkte, wie hierin offenbart, und beschränken ebenfalls nicht notwendigerweise Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung auf jegliche besondere Konfiguration oder Orientierung.
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Des Weiteren beziehen sich die Ausdrücke „ungefähr”, „nahe”, „geringfügig” und ähnliche Ausdrücke im Allgemeinen auf Bereiche, die den identifizierten Wert innerhalb einer Begrenzung von 20%, 10% oder bevorzugt 5% in gewissen Ausführungsformen und jegliche Werte dazwischen aufweisen.
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1A–1C veranschaulichen ein Schiebedach eines Automobils in einer ersten Position P1, einer zweiten Position P2 beziehungsweise einer dritten Position P3 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Das Schiebedach eines Automobils weist ein erstes Paneel A, das eine Seitenverkleidung Aside hat, und ein zweites Paneel B auf. Das erste Paneel A ist mit einem Gleitmechanismus (nicht gezeigt) verbunden, der dem ersten Paneel A ermöglicht zu kippen und über das zweite Paneel B zu gleiten. Der Gleitmechanismus ermöglicht dem ersten Paneel A die erste Position P1 (auch als geschlossene Position bezeichnet), die zweite Position P2 (auch als gekippte Position bezeichnet) und die dritte Position P3 (auch als offene Position bezeichnet) einzunehmen. Der Gleitmechanismus weist einen Führungsblock 100, der die Kipp- und Gleitbewegung des ersten Paneels A definiert, auf.
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Typischerweise ist der Führungsblock 100 auf einer Schiene 20 des Gleitmechanismus installiert. Der herkömmliche Führungsblock des Gleitmechanismus lässt während des Gleitens eine Lücke zwischen dem ersten Paneel A und dem zweiten Paneel B. Der Führungsblock 100 der vorliegenden Offenbarung ermöglicht dem ersten Paneel A, insbesondere der Seitenverkleidung Aside, bündig mit dem zweiten Paneel B zu bleiben, womit die Lücke eliminiert wird.
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2 veranschaulicht eine Position des Führungsblocks 100 auf der Schiene 20 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die Schiene 20 ist unter einem Dach 30 entlang der Länge des Fahrzeugs installiert. Der Führungsblock 100 befindet sich an einer inneren Seite (linke Seite) in Bezug auf einen Schuh 200, der Teil des Gleitmechanismus ist (nicht veranschaulicht). Die innere Seite hat eine kleinere Abmessung im Vergleich zu der äußeren Seite (rechte Seite), wo der Schuh 200 installiert ist. Folglich sind die Abmessungen des Führungsblocks 100 durch die Struktur der Schiene 20 (gepunktete Box) beschränkt. Der Führungsblock 100 kann eine Höhe Hguide und eine Dicke tguide haben. Die Hguide ist kürzer als eine Schuhhöhe Hshoe, die Höhe des Schuhs 200. Ebenfalls ist die Dicke tguide geringer als eine Schuhdicke tshoe, die Dicke des Schuhs 200.
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3 ist eine perspektivische Ansicht des Führungsblocks 100 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der Führungsblock 100 ist ein im Wesentlichen rechteckiger Block mit Kanälen, die auf einer ersten Fläche F1 (x-z-Ebene) des rechteckigen Blocks ausgebildet sind. Die erste Fläche F1 ist eine Fläche mit einem größten Flächeninhalt verglichen mit den übrigen Flächen des rechteckigen Blocks. Der Führungsblock 100 weist einen vorderen Kanal 101, einen unteren Kanal 102, einen hinteren Kanal 105 und einen oberen Kanal 106 auf. Optional kann der Führungsblock 100 einen Mittelkanal 103 aufweisen. Die Kanäle 101, 102, 103, 105 und 106 sind auf der ersten Fläche F1 ausgebildet und haben eine Tiefe entlang der y-Achse (senkrecht zu der ersten Fläche F1). Die Tiefe der Kanäle 101, 102, 103, 105 und 106 kann variieren.
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Der vordere Kanal 101 erstreckt sich nach oben, um mit dem unteren Kanal 102 unter einem ersten Winkel θ1 in Bezug auf einen unteren Kanal in Verbindung zu stehen, wobei ein erster Pfad X1 ausgebildet wird. Der hintere Kanal 105 erstreckt sich nach oben, um mit dem unteren Kanal 102 unter einem zweiten Winkel θ2 in Bezug auf den oberen Kanal 106 in Verbindung zu stehen, wobei ein zweiter Pfad X2 ausgebildet wird. Der erste Winkel θ1 des vorderen Kanals 101 ist größer als der zweite Winkel θ2 des hinteren Kanals 105, was den hinteren Kanal 105 steiler als den vorderen Kanal 101 macht. Außerdem erstrecken sich der untere Kanal 102 und der obere Kanal 106 nach hinten in einer horizontalen Richtung und sind im Wesentlichen parallel zueinander.
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Der Mittelkanal 103 kann zwischen dem vorderen Kanal 101 und dem hinteren Kanal 105 ausgebildet sein. Der Mittelkanal 103 kann eine umgekehrte T-Form haben. Der Mittelkanal 103 kann zur Herstellung von Befestigungsmitteln wie einem Clip (nicht gezeigt), der dem Führungsblock 100 ermöglicht, in Verbindung mit der Schiene 20 zu stehen, ausgebildet sein. Zum Beispiel kann der Mittelkanal 103 während eines Spritzgießens des Führungsblocks 100 ausgebildet werden, indem Formen zur Herstellung des Clips verwendet werden. Der Mittelkanal 103 kann ebenfalls das Hinzufügen von Befestigungsmitteln, die parallel zu dem Clip, der sich hinter dem vorderen Kanal 101 befindet, angeordnet sind, erleichtern.
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Außerdem kann der Führungsblock 100 mit einem Prüfblock 300 und einem Führungsstift 400 verbunden sein. Der Prüfblock 300 kann gleitbar mit dem vorderen Kanal 101 verbunden sein und der Führungsstift 400 kann gleitbar mit dem hinteren Kanal 105 verbunden sein. Der Prüfblock 300 kann sich entlang des Pfads X1 bewegen und der Führungsstift 400 kann sich entlang des Pfads X2 bewegen.
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Der Führungsblock 100 hat eine einheitliche Konstruktion. Der Führungsblock 100 kann aus verschiedenen Materialien, darunter metallische und nichtmetallische Materialien wie Stahl, Gusseisen, Aluminium oder Kunststoff, sein. Die Kanäle 101, 102, 103, 105 und 106 können ausgebildet werden, indem standardmäßige Bearbeitungs- und Herstellungsverfahren wie Fräsen, Formung, Schneiden, Bildung, Gießen, etc. verwendet werden.
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4A und 4B veranschaulichen eine Ansicht bzw. Seitenansicht des Führungsblocks 100 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der vordere Kanal 101 hat eine Basiskante 101a, die durch Seitenkanten 101c und 101d nahtlos mit einer gekrümmten Kante 101b verbunden ist. Der vordere Kanal 101 hat eine variable Breite, die von dem unteren Kanal 102 zu der Basiskante 101a in nichtlinearer Weise hin zunimmt. Außerdem kann die Basiskante 101a eine Kerbe 101n aufweisen, um eine horizontale Bewegung eines Elements (z. B. der Prüfblock 300), das in dem vorderen Kanal 101 verbunden ist, zu verhindern. Die Kerbe 101n kann ebenfalls die Orientierung und eine Bewegung des Prüfblocks 300 nach oben entlang des ersten Kanals 101 erleichtern. In Abwesenheit der Kerbe 101n wird der Prüfblock 300 durch die Seitenkante 101c blockiert werden und wird unfähig sein, sich nach oben zu orientieren und zu dem unteren Kanal 102 zu bewegen. Optional kann die Basiskante 101a unter einem dritten Winkel θ3, der in Bezug auf die Horizontale oder x-Achse gemessen wird, geneigt sein, um eine leichtere Bewegung des Prüfblocks 300 nach oben zu ermöglichen (nicht gezeigt in 4A und 4B).
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Der hintere Kanal 105 ist im Wesentlichen gerade, hat eine gleichförmige Breite und Länge, die größer als eine Länge des vorderen Kanals 101 ist. Unter Bezugnahme auf 4C zeigt der Schnitt B-B, dass der hintere Kanal 105 eine Breite WRC und eine Tiefe DRC hat. Der Schnitt A-A zeigt, dass der untere Kanal 102 eine Breite wLC und eine Tiefe DLC hat. Das Breitenverhältnis (wRC/wLC) kann größer als 1 sein, zum Beispiel kann das Verhältnis (wRC/wLC) 1,75:1 sein, um anzuzeigen, dass die Breite des hinteren Kanals 105 größer als die Breite des unteren Kanals 102 ist. Auf ähnliche Weise kann das Tiefenverhältnis (DRC/DLC) größer als 1 sein, zum Beispiel kann das Verhältnis (DRC/DLC) = 1,25:1 sein, um anzuzeigen, dass die Tiefe des hinteren Kanals 105 größer als die Tiefe des unteren Kanals 102 ist.
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Der hintere Kanal 105 schneidet den unteren Kanal 102 in einem Überkreuzungsbereich CX1. Der Überkreuzungsbereich CX1 ist ein Schnittpunkt des ersten Pfads X1 und des zweiten Pfads X2. In dem Überkreuzungsbereich CX1 kreuzt ein vorderer Stift 350 (in 6 gezeigt), der sich entlang des ersten Pfads X1 bewegt, den hinteren Kanal 105, ohne den hinteren Stift 360 (in 6), der sich entlang des zweiten Pfads X2 bewegt, zu behindern. Außerdem können der vordere Stift 350 und der hintere Stift 360 sich simultan bewegen. Herkömmlicherweise existieren keine Überkreuzungsbereiche in den Führungsblöcken und ein vorderer Stift kreuzt nie den Pfad eines hinteren Stifts. Der Überkreuzungsbereich CX1 ermöglicht es, eine relativ kleine Länge des Führungsblocks 100 zu haben, wodurch der Führungsblock 100 kompakt gemacht wird.
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Der untere Kanal 102 und der obere Kanal 106 erstrecken sich in die horizontale Richtung nach links. Der untere Kanal 102 ist länger als der obere Kanal 106 und befindet sich unter dem oberen Kanal 106. Der untere Kanal 102 hat eine Länge LLC und eine Breite WLC. Der untere Kanal 102 befindet sich auf einer Höhe HLC von der Basis des Führungsblocks 100. Der Abstand zwischen dem unteren Kanal 102 und dem oberen Kanal 106 ist D.
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5A–5D veranschaulichen verschiedene Ansichten eines Prüfblocks des Prüfblocks 300 gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. 5A und 5D, eine Ansicht beziehungsweise eine Rückansicht, zeigen, dass der Prüfblock 300 eine deutlich rechteckige Form mit einer abgeschrägten Kante 310 hat. Die Vorderseite des Prüfblocks 300, in 5A, weist einen vorderen Stifthalter 301 auf. Der vordere Stifthalter 301 ist ein kreisförmiger Vorsprung, der sich von der rechteckigen Oberfläche des Prüfblocks 300 erstreckt. Der vordere Stifthalter 301 hat ein Stiftloch 305. Das vordere Stiftloch 305 kann einen vorderen Stift 350 halten (veranschaulicht in 6). Das vordere Stiftloch 305 weist ebenfalls drei Kerben 305a, 305b, 305c auf der inneren Seite auf, um einen Abstand zwischen dem vorderen Stift 350 und dem Prüfblock 300 bereitzustellen. Die Kerben 305a–305c ermöglichen ebenfalls dem vorderen Stift 501, sich relativ zu dem Prüfblock 300 zu drehen. Außerdem ist der vordere Stifthalter 301 in Richtung der abgeschrägten Kante 310 um einen Abstand Doffset von dem Zentrum des Prüfblocks 300 versetzt.
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Des Weiteren weist der Prüfblock 300 einen Gleitabschnitt 321, veranschaulicht in 5D, 5B und 5C, auf. Der Gleitabschnitt 321 ist ein profilierter Vorsprung, der sich von der Rückseite des Prüfblocks 300 erstreckt. Der Gleitabschnitt 321 liegt in dem vorderen Kanal 101 des Führungsblocks 100 (in 6). Die profilierte Form des Gleitabschnitts 321 ermöglicht dem Prüfblock 300, in dem vorderen Kanal 101 verriegelt zu bleiben, wenn er in der ersten Position P1 oder der zweiten Position P2 ist. Ferner ist die profilierte Form derart, dass sie dem Prüfblock 300 ermöglicht, in den unteren Kanal 102 des Führungsblocks 100 zu gleiten, wenn er nach oben gezogen wird, während er sich in die dritte Position P3 bewegt.
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Gemäß einer Ausführungsform sollte die Länge einer Länge LSP des Gleitabschnitts größer als die Breite des Mittelkanals 103 des Führungsblocks 100 sein, um zu verhindern, dass der Prüfblock 300 in dem Mittelkanal 103 des Führungsblocks 100 nach unten gleitet.
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Der Prüfblock 300 weist ebenfalls eine Vielzahl von Erhebungen 303a, 303b, und 303c auf. Die Erhebungen 303a–303c stellen einen Abstand zwischen dem vorderen Stifthalter 301 und dem Schuh 200 (nicht veranschaulicht), der mit dem vorderen Stifthalter verbunden werden kann, bereit. Ebenfalls stellt jede von den Erhebungen 303a–303c einen Punktkontakt mit dem Schuh 200 her, womit Reibung reduziert und eine reibungslose Gleitbewegung des Prüfblocks 300 erleichtert wird.
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Unter Bezugnahme auf 6 ermöglicht der Prüfblock 300 dem vorderen Stift 350, sich entlang des ersten Pfads X1 hin und her zu bewegen. Der Gleitabschnitt 321 des Prüfblocks 300 gleicht den nichtlinearen Abschnitt des vorderen Kanals 101 aus, womit dem ersten Stift 350 ermöglicht wird, sich entlang der unregelmäßigen Form der gekrümmten Kante 101b in einer reibungslosen Weise zu bewegen.
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Rückbezogen auf 5A–5D hat der Prüfblock 300 eine Länge LCB und eine Dicke tCB. Der Gleitabschnitt 321 kann eine Länge LSP, eine Breite wSP und eine Dicke tSP haben. Die Dicke tSP und Länge LSP des Gleitabschnitts 321 sind derart, dass er in den unteren Kanal 102 des Führungsblocks 100 hineinpasst. Daher ist die Breite wSP ungefähr gleich oder weniger als die Breite wLC des unteren Kanals 102 (4A). Der kreisförmige Abschnitt 301 kann einen Durchmesser DCP und eine Dicke tCP haben.
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6 veranschaulicht den ersten Pfad X1 und den zweiten Pfad X2, die von dem vorderen Stift 350 und einem hinteren Stift 360 in dem Führungsblock zurückgelegt werden, gemäß einer exemplarischen Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Der vordere Stift 350 befindet sich in dem vorderen Kanal 101, verbunden über den Prüfblock 300. Der vordere Stift 350 bewegt sich entlang des ersten Pfads X1 und durchläuft den hinteren Kanal 105 in dem Überkreuzungsbereich CX1, wenn er sich entlang des ersten Pfads X1 von dem vorderen Kanal in Richtung des hinteren Kanals 105 bewegt. Außerdem bewegt sich der zweite Stift 360 entlang des zweiten Pfads X2 simultan zu dem ersten Stift 350, der sich entlang des ersten Pfads X1 bewegt. Der zweite Stift 360 durchläuft den Überkreuzungsbereich CX1, bevor der erste Stift den Überkreuzungsbereich CX1 erreicht, wodurch der zweite Stift 360 die Bewegung des ersten Stifts 350 nicht behindert.
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Die Bewegung der Stifte 350 und 360 wird über zusätzliche mechanische Elemente, die zwischen den Stiften 340 und 360 und dem gleitenden Paneel A verbunden sind, weiter an das gleitende Paneel A geleitet.
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Während gewisse Ausführungsformen beschrieben wurden, wurden diese Ausführungsformen lediglich als Beispiele präsentiert und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarungen nicht beschränken. Tatsächlich können die hierin beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme in einer Vielzahl von anderen Formen ausgeführt werden; außerdem können verschiedene Weglassungen, Substitutionen und Veränderungen in der Form von den hierin beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen gemacht werden, ohne das Wesen der vorliegenden Offenbarungen zu verlassen. Die begleitenden Ansprüche und deren Äquivalente sollen solche Formen oder Modifikationen, wie sie in den Umfang und das Wesen der vorliegenden Offenbarungen fallen würden, abdecken.
