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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Bereich der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Abgasventileinrichtung für ein Fahrzeug.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Abgasventileinrichtungen können in Abgasrohren von Motoren zur Verfügung gestellt werden, die in vierrädrige Fahrzeuge und zweirädrige Fahrzeuge eingebaut sind, und werden für verschiedene Zwecke verwendet, wie etwa Abgasgeräuschreduktion und frühes Aufwärmen von Motoren durch eine Erhöhung des Abgasdrucks. Zum Beispiel ist die Abgasventileinrichtung, die in der
japanischen Offenlegungsschrift Nr. 2019-120252 offenbart ist, angepasst, so dass eine stromaufwärtige Seite und eine stromabwärtige Seite von einem Abgasrohr von einem Motor dazu veranlasst werden, miteinander über einen Abgasdurchgang zu kommunizieren, der in einem Ventilkörper ausgebildet ist, und ein Ventilelement wird abgestützt, um dazu in der Lage zu sein, in dem Abgasdurchgang geöffnet und geschlossen zu werden durch eine Stange bzw. Welle, die axial durch den Ventilkörper mit einem Paar von Lagern abgestützt ist. Eine Motoreinheit ist an den Ventilkörper angesetzt, wobei eine Rotation von einer Ausgangswelle bzw. -stange davon auf die rotierende Welle über einen ersten und einen zweiten Kopplungshebel übertragen wird, und das Ventilelement wird angetrieben, um geöffnet oder geschlossen zu werden, wodurch das Abgas eingeschränkt wird, das durch das Abgasrohr verteilt wird.
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Insbesondere der zweite Kopplungshebel, der ein Paar von Eingriffslöchern hat, ist an der Ausgangswelle von der Motoreinheit befestigt, und der erste Kopplungshebel, der ein Paar von Eingriffsstücken hat, ist an der rotierenden Welle gesichert bzw. befestigt. Jedes Eingriffsloch und jedes Eingriffsstück ist im Eingriff miteinander, wobei ein Klappern durch eine Kompressionsfeder verhindert wird, und folglich wird eine relative Rotation zwischen dem ersten Kopplungshebel und dem zweiten Kopplungshebel um eine axiale Linie von der rotierenden Welle eingeschränkt. Deshalb wird, falls die Ausgangswelle von der Motoreinheit dreht, dann die Rotation von dem zweiten Kopplungshebel auf die rotierende Welle durch den ersten Kopplungshebel übertragen, und das Ventilelement wird geöffnet oder geschlossen gemäß der Rotation von der Ausgangswelle.
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Das Paar von Eingriffsstücken von dem ersten Kopplungshebel erstreckt sich von einer scheibenförmigen Dichtfläche, die an der rotierenden Welle in Richtung der Breite der Motoreinheit befestigt ist, und die Dichtfläche liegt an einer der axialen abgestützten Abschnitte von der rotierenden Welle an und spielt eine Rolle beim Dichten eines kleinen Freiraumes, der durch das Lager gebildet wird. In einem Fall, in welchem die Abgasventileinrichtung auf einer stromabwärtigen Seite relativ zu einem Katalysator zum Reinigen des Abgases in dem Abgasrohr des Motors vorgesehen ist, wird ungereinigtes Abgas durch den Abgasdurchgang von dem Ventilkörper verteilt, und das Austreten von dem Abgas zu der Außenseite wird mit einer solchen Konstruktion verhindert.
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Weil die Spezifikation der Abgasventileinrichtung gemäß verschiedenen Bedingungen bestimmt wird, die durch eine Fahrzeugseite gefordert werden (hiernach Bezug genommen als fahrzeugseitige Installationsbedingung), wird nebenbei die Spezifikation der Abgasventileinrichtung geändert, um fahrzeugseitigen Installationsbedingungen angepasst zu werden, die durch Fahrzeuge in einem Fall gefordert werden, in welchem die Abgasventileinrichtung in verschiedenen Fahrzeugen montiert wird. Insbesondere kann ein Ventilkörper gemäß einem Öffnungsdurchmesser von einem Abgasrohr von dem Fahrzeug geändert werden, kann die Motoreinheit gemäß einer erforderlichen Grenze des Abgases geändert werden, oder ein Winkel, mit welchem die Motoreinheit an dem Ventilkörper befestigt wird, kann gemäß einem Einbauraum in der Peripherie des Abgasrohres geändert werden. Da der Kopplungszustand zwischen der Ausgangswelle von der Motoreinheit und der rotierenden Welle auch mit einer solchen Änderung der Spezifikation von der Abgasventileinrichtung geändert wird, tritt auch eine Notwendigkeit zum Ersetzen des ersten Kopplungshebels und des zweiten Kopplungshebels unvermeidlich auf.
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Jedoch spielt insbesondere der erste Kopplungshebel nicht nur bei der Übertragung der Rotation bzw. Drehung eine Rolle, sondern auch beim Dichten des axialen Trag- bzw. Abstützabschnitts von der Rotationswelle und wird mit hoher Präzision hergestellt, um zuverlässig gegenüber Abgas zu dichten. Eine Notwendigkeit zur neuerlichen Herstellung von einem vollständigen ersten Kopplungshebel führt zu einer plötzlichen Erhöhung der Herstellungskosten, was problematisch ist.
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Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung eines derartigen Problems gemacht und es ist eine Aufgabe von ihr, eine Abgasventileinrichtung für ein Fahrzeug zur Verfügung zu stellen, die dazu in der Lage ist, mit einer einfachen Spezifikationsänderung einen Fall zu bewältigen, in welchem die Abgasventileinrichtung in Fahrzeugen mit verschiedenen fahrzeugseitigen Installationsbedingungen eingebaut wird.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Um die zuvor aufgezeigte Aufgabe zu bewältigen, ist eine Abgasventileinrichtung für ein Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung eine Abgasventileinrichtung für ein Fahrzeug, in welcher ein Ventilelement abgestützt wird, um dazu in der Lage zu sein, in einem Abgasdurchgang durch eine rotierende Welle geöffnet und geschlossen zu werden, die durch den Ventilkörper abgestützt wird, wobei ein flexibler Gelenkabschnitt mit Flexibilität an der Ausgangswelle von einem Betätigungsglied befestigt wird, der an dem Ventilkörper angesetzt ist, und ein Ende von dem flexiblen Gelenkabschnitt und ein Ende von der rotierenden Welle bzw. Stange, die sich von dem Ventilkörper erstreckt bzw. von diesem absteht, werden über einen starren Gelenkabschnitt gekoppelt, wobei der starre Gelenkabschnitt enthält: ein Dichtelement, das eine dichtende Oberfläche und einen angetriebenen Eingriffsabschnitt hat, wobei die abdichtende Oberfläche an das Ende von der rotierenden Welle angekoppelt wird und einen axialen Abstützabschnitt von dem Ende der rotierenden Welle abdichtet, um zu verhindern, dass Abgas von dem Abgasdurchgang durch den axialen Abstützabschnitt austritt, wobei der angetriebene Eingriffsabschnitt an einer Peripherie von der dichten Oberfläche ausgebildet wird; und ein Übertragungselement, das einen Kopplungsabschnitt und einen angetriebenen Eingriffsabschnitt hat, wobei der Kopplungsabschnitt an das Ende von dem flexiblen Gelenkabschnitt angekoppelt ist, wobei der antreibende Eingriffsabschnitt im Eingriff mit dem angetriebenen Eingriffsabschnitt von dem Dichtelement ist, um eine relative Rotation um eine axiale Linie von der rotierenden Welle zu begrenzen.
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Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann das abdichtende Element von dem starren Gelenkabschnitt eine ebene Plattenform mit mehreren Armabschnitten haben, die sich wie die angetriebenen Eingriffsabschnitte in einer äußeren umfänglichen Richtung von der Peripherie von der abdichten Oberfläche erstrecken, und das Übertragungselement von dem starren Gelenkabschnitt kann eine zylindrische Form haben, wobei ein Ende, an welchem der Kopplungsabschnitt ausgebildet ist, und das andere Ende, an welchem mehrere Eingriffsrillen bzw. -gräben als die antreibenden Eingriffsabschnitte ausgebildet sind, so dass jeder der Armabschnitte von dem dichtenden Element zu jeder der Eingriffsrillen bzw. -gräben passt.
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Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann das Dichtelement durch Stanzen eines Stahlbleches in eine ebene Plattenform mit der dichtenden Oberfläche und den Armabschnitten durch Pressen bzw. Stanzen hergestellt werden, und das Übertragungselement kann durch Schneiden eines Stahlrohres in einer vorbestimmten Länge und Ausformen des Kopplungsabschnittes an einem Ende und der Eingriffsrillen an dem anderen Ende hergestellt werden.
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Gemäß einem anderen Gesichtspunkt können die Armabschnitten von dem abdichten Element und die Eingriffsrillen bzw. -gräben von dem Übertragungselement jeweils an gleichen Intervallen bzw. Abständen um die axiale Linie von der rotierenden Welle an dem Zentrum angeordnet werden.
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Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann ein Freiraum zwischen der dichtenden Oberfläche von dem abdichtenden Element bzw. Dichtelement und einer inneren umfänglichen Oberfläche von de Übertragungselement geformt sein.
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Gemäß einem anderen Gesichtspunkt kann ein distales Ende von jedem der Armabschnitte von dem abdichtenden Element in Richtung einer äußeren umfänglichen Seite über eine äußere umfängliche Oberfläche von dem Übertragungselement erstreckt sein und kann daran Filet-angeschweißt sein.
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Gemäß der Abgasventileinrichtung für ein Fahrzeug nach der vorliegenden Erfindung ist es möglich, mit einer einfachen Spezifikationsänderung einen Fall zu bewältigen, in welchem die Abgasventileinrichtung in Fahrzeugen mit verschiedenen fahrzeugseitigen Einbaubedingungen zurechtzukommen hat.
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Figurenliste
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- 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Abgasventileinrichtung gemäß einer Ausführungsform darstellt;
- 2 ist eine Schnittansicht entlang der Linie II-II nach 1, die die Abgasventileinrichtung darstellt;
- 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die die Abgasventileinrichtung darstellt;
- 4 ist zusammengesetzte perspektivische Ansicht, die Einzelheiten von einem starren Gelenkabschnitt und einem flexiblen Gelenkabschnitt darstellen;
- 5 ist eine perspektivische Explosionsansicht, die Einzelheiten von dem starren Gelenkabschnitt und dem flexiblen Gelenkabschnitt darstellen;
- 6 ist eine perspektivische Ansicht nach 4, die einen verbundenen Zustand von einem dichtenden Element von dem starren Gelenkabschnitt und einem Übertragungselement darstellt;
- 7 ist eine partielle vergrößerte Schnittansicht nach 2, die einen verbundenen Zustand von einer rotierenden Welle, dem starren Gelenkabschnitt, dem flexiblen Gelenkabschnitt und einer Ausgangswelle von einer Motoreinheit darstellt; und
- 8 ist eine querschnittliche Ansicht entsprechend zu 7, die ein Beispiel mit einer Änderung bezüglich einer Motoreinheit abweichend von der in der Ausführungsform darstellt.
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DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Hiernach wird eine Ausführungsform, in welcher die vorliegende Erfindung als eine Abgasventileinrichtung für ein vierrädriges Fahrzeug realisiert wird, beschrieben werden.
Eine Abgasventileinrichtung 1 ist unterhalb eines Bodens von einem Fahrzeug eingebaut, welches nicht dargestellt ist, in der Positionierung, welche in 1 dargestellt ist, und in der folgenden Beschreibung werden die Front- und Rückrichtungen, links und rechts, und Richtungen nach oben und unten unter Verwendung des Fahrzeuges als Orientierungssubjekt ausgedrückt werden. Abgasrohre 2a und 2b von einem Motor erstrecken sich unter dem Boden des Fahrzeugs nach hinten, wobei das Abgasrohr 2a auf der stromaufwärtigen Seite und das Abgasrohr 2b auf der stromabwärtigen Seite miteinander über einem Abgasdurchgang 4 kommunizieren, der in einem Ventilkörper 3 von der Abgasventileinrichtung 1 ausgebildet ist, und das Abgasrohr 2b auf der stromabwärtigen Seite ist mit einem Katalysator zur Reinigung des Abgases und einem Schalldämpfer, obwohl nicht dargestellt, versehen.
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Wie in den 1 bis 3 dargestellt, ist eine rotierende Welle 5 in dem Abgasdurchgang 4 mit einer kreisförmigen Querschnittsform von dem Ventilkörper 3 angeordnet, und ein oberer Abschnitt und ein unterer Abschnitt von der rotierenden Welle 5 sind axial abgestützt, um dazu in der Lage zu sein, durch Lager 6a und 6b zu drehen. Ein scheibenförmiges Ventilelement 7 ist an der rotierenden Welle 5 mit einem Paar Schrauben 8 in dem Abgasdurchgang 4 befestigt, und der Abgasdurchgang 4 wird durch das Ventilelement 7 gemäß der Drehung der rotierenden Welle 5 geöffnet und geschlossen. Man bemerke, dass die Abstützung über die Lager 6a und 6b nicht immer nötig ist, und die rotierende Welle 5 kann axial unmittelbar durch ein axiales Loch abgestützt werden, das in dem Ventilkörper 3 ausgebildet ist, wobei die Abstützung durch die Lager 6a und 6b weggelassen ist.
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Ein Basisabschnitt 9 zum Sichern einer thermischen Isolationsklammer 11 und einer Motoreinheit 13, welche später beschrieben wird, ist einstückig über dem Ventilkörper 3 ausgebildet, und ein oberes Ende von der rotierenden Welle 5 erstreckt sich aufwärts bzw. steht aufwärts ab, an dem Zentrum von dem Basisabschnitt 9. Ein Führungsabschnitt 10 mit einer ringartigen Form um eine axiale Linie C von der rotierenden Welle 5 an dem Zentrum ragt über den Basisabschnitt 9 hinaus bzw. steht davon ab, und eine äußere umfängliche Oberfläche davon dient als eine Führungsfläche 10a. Die Führungsfläche 10a ist in einen linken Teil und einen rechten Teil aufgespalten, von denen jeder eine Bogenform um die axiale Linie C von der rotierenden Welle 5 an dem Zentrum hat, wobei ein Frontabschnitt und ein Rückabschnitt von dem Führungsabschnitt 10 gemäß der Länge von vorne nach hinten von dem Ventilkörper 3 linear angefast bzw. abgeschrägt sind.
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Die thermische Isolationsklammer 11, die durch Pressformen eines Stahlbleches hergestellt worden ist, wird oberhalb des Ventilkörpers 3 angeordnet, wobei die thermische Isolationsklammer 11 eine nach oben ausgenommene Schüsselform hat, und ein Führungsloch 11a, das da hindurch auf einer Seite hindurchstößt, gehört auf den Führungsabschnitt 10 von dem Ventilkörper 3. Da der innere Durchmesser von dem Führungsloch 11a zu dem äußeren Durchmesser passt, der durch das Paar von Führungsflächen 10a von dem Führungsabschnitt 10 ausgebildet ist, ist es möglich, einen Winkel willkürlich zu einem Winkel von der thermischen Isolationsklammer 11 um die axiale Linie C von der rotierenden Welle 5 an dem Zentrum zu ändern, während die innere Peripherie von dem Führungsloch 11a in einen gleitenden Kontakt mit den Führungsflächen 10a gebracht wird, und die thermische Isolationsklammer 11 wird an dem Ventilkörper 3 über Punktspeisung (dargestellt als W1 in 7) befestigt, nachdem ein vorgeschriebener Befestigungswinkel erzielt worden ist. Jedoch ist der Aufbau zum Sichern der thermischen Isolationsklammer 11 nicht darauf beschränkt und kann willkürlich geändert werden.
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Die Motoreinheit 13 als ein Betätigungselement bzw. Stellantrieb nach der vorliegenden Erfindung ist oberhalb der thermischen Isolationsklammer 11 angeordnet und daran mit drei Bolzen 14 befestigt, und eine Ausgangswelle 13a von der Motoreinheit 13, die abwärts orientiert ist, ist auf der axialen Linie C von der rotierenden Welle 5 angeordnet, um dem oberen Ende von der rotierenden Welle 5 an einem vorbestimmten Intervall bzw. Abstand in der thermischen Isolationskammer 11 gegenüberzuliegen. Obwohl dies nicht dargestellt ist, beinhaltet die Motoreinheit 13 einen Motor und einen Entschleunigungsmechanismus bzw. Bremsmechanismus darin, so dass der Motor über eine Leistungszufuhr bzw. Stromzufuhr über eine Verbindung 13b betrieben wird, die auf einer Seite vorgesehen ist, und deren Rotation wird durch den Entschleunigungs- bzw. Bremsmechanismus entschleunigt, um die Ausgangswelle 13a anzutreiben und zu drehen.
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Ein starrer Gelenkabschnitt 15 ist an dem oberen Ende von der rotierenden Welle 5 in der thermischen Isolationsklammer 11 befestigt. Obwohl Einzelheiten von dem starren Gelenkabschnitt 15 später beschrieben werden, wird eine Rotation der Ausgangswelle 13a von der Motoreinheit 13 auf die rotierende Welle 5 von dem Ventilkörper 3 über den starren Gelenkabschnitt 15 und einen flexiblen Gelenkabschnitt 16 übertragen. Wie in den 2, 4 und 5 dargestellt, wird der flexible Gelenkabschnitt 16 durch spiralartiges Wickeln eines Drahtmaterials, wie etwa einem Klavierdraht, hergestellt wobei ein oberes Ende davon in eine Federrille bzw. einen Federgraben 13c, der in der Ausgangswelle 13a ausgebildet ist, eingepasst, und ein unteres Ende davon wird in eine Federrille 19a als einem Kopplungsabschnitt gemäß der vorliegenden Erfindung eingepasst, der an einem oberen Ende von dem starren Gelenkabschnitt 15, insbesondere einem oberen Ende von einem Übertragungselement 19, welches später beschrieben werden wird, ausgebildet ist. Der flexible Gelenkabschnitt 16 ist mit Elastizität zwischen der Ausgangswelle 13a und dem starren Gelenkabschnitt 15 zwischengesetzt, wodurch ein Tropfen von einem vorbestimmten Lagezustand verhindert wird.
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Der flexible Gelenkabschnitt 16 hat eine spiralartige Form und hat folglich sowohl thermische Isolationseigenschaften als auch Flexibilität. Auch wird eine Wärmeübertragung von dem Ventilkörper 3, der übermäßig durch Abgas zu der Motoreinheit 13 erhitzt worden ist, aufgrund der thermischen Isolationseigenschaften des flexiblen Gelenkabschnitts 16 thermisch isoliert, und zusammen mit der Isolation, die durch die thermische Isolationsklammer 11 erzielt wird, wird eine Wirkung zum Schützen der Motoreinheit 13 vor einer Wärmebeschädigung erzielt. Zusätzlich hat die Flexibilität des flexiblen Gelenkabschnitts 16 eine Wirkung bei der Absorption einer leichten Abweichung von der axialen Linie T zwischen der Seite des starren Gelenkabschnitts 15 und der Seite der Ausgangswelle 13a, und dies trägt zur Entspannung der Genauigkeit bei, die für das Übertragungselement 19 von dem starren Gelenkabschnitt 15 erforderlich ist, wie später im Einzelnen beschrieben werden wird.
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Als nächstes werden Einzelheiten des starren Gelenkabschnitts 15 beschrieben werden.
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Wie in den 4, 5 und 7 dargestellt, ist der starre Gelenkabschnitt 15 aus einem Dichtelement 18, das durch den axial abgestützten Abschnitt von der rotierenden Welle 5 abdichtet, und das Übertragungselement 19 konfiguriert, das eine Rotation von der Motoreinheit 13 zu der rotierenden Welle 5 insgesamt überträgt. Das Dichtelement 18 hat eine ebene Plattenform, die durch Stanzen eines Stahlblechs hergestellt wird, durch Drücken des Übertragungselements 19, das eine zylindrische Form hat, die durch Schneiden eines Stahlrohres in einer vorbestimmten Länge hergestellt wird, und für jedes davon wird ein hochwärmewiderstandsfähiges Material, wie etwa Edelstahl, verwendet.
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Die individuellen Formen des Dichtelements 18 und des Übertragungselements 19 können willkürlich eingestellt werden, solange wie der starre Gelenkabschnitt 15 mit einer vorbestimmten Form damit ausgebildet wird. Jedoch ist der Grund, dass das Dichtelement noch in einer ebenen Plattenform ausgebildet wird, während das Übertragungselement 19 in einer Rohrform ausgebildet wird, dazu in der Lage, die Herstellung davon durch Stanzen und Schneiden von dem Stahlrohr durch Pressen zu vereinfachen. Natürlich können das Dichtelement 18 und das Übertragungselement 19 andere Formen haben, solange sie in Eingriff miteinander gebracht werden können.
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Die dichtende Oberfläche 18a von dem Dichtelement 18 hat eine kreisartige Form, wobei ein axiales Loch 18b an dem Zentrum dahindurch stößt, und Armabschnitte 18c als einem angetriebenen Eingriffsabschnitt nach der vorliegenden Erfindung erstrecken sich in die äußere umfängliche Richtung von vier Orten, die die Peripherie von der dichtenden Oberfläche 18a jeweilig gleichermaßen teilen. Ein Nietenabschnitt 5a, mit einer Breite über die Ebene bzw. Fläche ist an dem oberen Ende von der rotierenden Rille 5 ausgebildet, die von oberhalb des Basisabschnitts 9 absteht, und das axiale Loch 18b von dem Dichtelement 18 von der oberen Seite passt auf den Nietenabschnitt 5a. Eine relative Drehung bzw. Rotation von dem Dichtelement 18 wird durch das axiale Loch 18b beschränkt, das die Form mit einer Breite über das Flache bzw. Ebene entsprechend zu dem Nietenabschnitt 5a hat, wobei der Nietenabschnitt 5a durch das Vernieten gequetscht wird, um zu verhindern, dass der Nietenabschnitt 5a aus dem axialen Loch 18b herausfällt, und im Ergebnis wird das Dichtelement 18 an dem oberen Ende von der rotierenden Welle 5 gesichert bzw. befestigt.
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Die dichtende Oberfläche 18a von dem Dichtelement 18 liegt an dem axial abgestützten Abschnitt oberhalb des Ventilkörpers 3 von der oberen Seite an, um einen kleinen Freiraum zu dichten, der durch das Lager 6a gebildet wird. Obwohl ungereinigtes Abgas in dem Abgasdurchgang 4 von dem Ventilkörper 3 verteilt wird, wenn der Motor betrieben wird, verhindert die dichtende Oberfläche 18a eine Situation, bei welcher das Abgas zu der Außenseite durch den Freiraum von dem Lager 6a austritt. Man bemerke, dass für das Lager 6b unterhalb des Ventilkörpers 3 das Austreten von Abgas von dem Abgasdurchgang 4 durch Ansetzen einer Dichtkappe 20 daran, wie in 2 dargestellt, verhindert wird.
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Auch die Federrille 19a wird an einem oberen Ende von den Übertragungselementen 19 ausgebildet, und das untere Ende von dem flexiblen Gelenkabschnitt 16 wird dahinein eingepasst, wie oben beschrieben. Eingriffsrillen bzw. - gräben 19b als einem antreibenden Eingriffsabschnitt nach der vorliegenden Erfindung werden jeweils an vier Orten ausgebildet, die das untere Ende von dem Übertragungselement 19 gleichmäßig unterteilen, entsprechend zu den Armabschnitten 18c von dem Dichtelement 18, und jede Eingriffsrille bzw. jeder Eingriffsgraben 19b wird gebildet, um eine Breite zu haben, die mit der Breite von jedem Armabschnitt 18c übereinstimmt oder um eine Breite zu haben, die etwas breiter als die Breite von jedem Armabschnitt 18c ist. Das Übertragungselement 19 ist auf dem Dichtelement 18 von der oberen Seite angeordnet, wobei jeder Armabschnitt 18c von dem Dichtelement 18 in jede Eingriffsrille 19b davon hineinpasst, und eine relative Drehung bzw. Rotation zwischen dem Dichtelement 18 und dem Übertragungselement 19 um die axiale Linie C von der rotierenden Welle 5 wird folglich beschränkt. Im Ergebnis wird die Rotation von der Ausgangswelle 13a von der Motoreinheit 13 auf die Rotationswelle 5 über den flexiblen Gelenkabschnitt 16 und den starren Gelenkabschnitt 15 übertragen, und das Ventilelement 7 wird angetrieben, um geöffnet oder geschlossen zu werden, wodurch Abgas beschränkt bzw. eingedämmt wird, das durch die Abgasrohre 2a und 2b verteilt wird. Man bemerke, dass die Formen des antreibenden Eingriffsabschnitts und des angetriebenen Eingriffsabschnitts nicht darauf beschränkt sind, solange es möglich ist, die relative Rotation durch Eingriff zwischen diesen zu beschränken, wobei sie willkürlich geändert werden können.
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Wie in den 6 und 7 insbesondere dargestellt, steht das distale Ende von jedem Armabschnitt 18c leicht zu der äußeren umfänglichen Seite über die äußere umfängliche Oberfläche von dem Übertragungselement 19 vor, um einen Eckabschnitt zwischen dem distalen Ende und der äußeren umfänglichen Oberfläche zu bilden, und das abdichtende Element 18 und das Übertragungselement 19 werden aneinander gebondet bzw. miteinander verbunden, indem Filet-Schweißen auf jedem von ihnen durchgeführt wird (dargestellt als W2 in 7). Da das Filet-Schweißen ermöglicht wird, indem eine derartige Länge von den Armabschnitten 18c eingestellt wird, ist es möglich, die Operation des Schweißens leicht durchzuführen, verglichen mit einem Fall, in welchem distale Enden von den Armabschnitten 18c in der gleichen Oberfläche wie die äußere umfängliche Oberfläche von dem Übertragungselement 19 beispielsweise sind. Man bemerke, dass weil der eingepasste Zustand von den Armabschnitten 18c in die Eingriffsrille 19b mit Elastizität von dem flexiblen Gelenkabschnitt 16, wie oben beschrieben, aufrechterhalten wird, nachdem das Dichtelement 18 und das Übertragungselement 19 mit der Abgasventileinrichtung 1 an der vorgeschriebenen Disposition zusammengesetzt sind, der Betrieb des Schweißens nicht notwendigerweise durchgeführt wird und weggelassen werden kann.
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Wie in den 6 und 7 dargestellt, wird der äußere Durchmesser von der dichtenden Fläche 18a von dem Dichtelement 18 eingestellt, um etwas kleiner als der innere Durchmesser von dem Übertragungselement 19 zu sein. Deshalb sind bei der vorliegenden Erfindung vier bogenförmige Schlitze 21 als Freiräume zwischen der inneren umfänglichen Oberfläche von dem Übertragungselement 19 und der äußeren Peripherie von der dichtenden Fläche 18a ausgebildet, und die obere Seite und die untere Seite von dem Dichtelement 18 kommunizieren miteinander über jeden Schlitz 21. Staub, schlammiges Wasser, und dergleichen (hiernach Bezug genommen als Fremdmaterien) können auf die Abgasventileinrichtung 1 tropfen, die unter dem Boden des Fahrzeugs angeordnet ist, und diese Fremdmaterien können in das Übertragungselement 19 von dem starren Gelenkabschnitt 15 durch die Innenseite von der thermischen Isolationsklammer 11 eintreten. Die Fremdmaterialien, die in dem Übertragungselement 19, das entlang der rotierenden Welle bzw. Stange 5 rotiert, unterbricht das Drehen von der Rotationswelle 5 und unterbricht auch eine zufriedenstellende Steuerreaktionsfähigkeit von der Abgasventileinrichtung 1 aufgrund eines ansteigenden Trägheitsgewichts von dem starren Gelenkabschnitt 15. Ferner gibt es eine Wahrscheinlichkeit, dass die angesammelten Fremdmaterialien eine Korrosionsdegeneration von dem Übertragungselement 19 und der Rotationswelle 5 und des Dichtelements 18 verursachen welche in der Nähe des Übertragungselements 19 angeordnet sind. Die Fremdmaterialien, die in das Übertragungselement 19 eingetreten sind, werden abwärts zu der Außenseite von dem Schlitz 21 ausgelassen, der ausgebildet wird, und es ist folglich möglich, Schwierigkeiten zu vermeiden, die durch Fremdmaterialien im Voraus verursacht werden.
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Die Abgasventileinrichtung 1, die wie oben beschreiben konstruiert ist, wird in der folgenden Verfahrensweise beispielhaft zusammengesetzt.
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Die einzelnen Bestandteile, wie etwa das Dichtelement 18, das Übertragungselement 19, die Rotationswelle 5 und der flexible Gelenkabschnitt 16 werden im Voraus hergestellt, und dann wird als erstes das obere Ende von der Rotationswelle 5 in das axiale Loch 18b von dem Dichtelement 18 eingesetzt und damit durch Vernieten verbunden. Wenn das Übertragungselement 19 oberhalb des Dichtelements 18 angeordnet ist, werden die Armabschnitte 18c von dem Dichtelement 18 in die Eingriffsrillen bzw. -gräben 19b von dem Übertragungselement 19 eingepasst bzw. eingesetzt, und jeder der Eckabschnitte von dem distalen Ende von den Armabschnitten 18c wird geschweißt, wodurch der starre Gelenkabschnitt 15 vervollständigt wird. Wenn die Rotationswelle 5 in die Lager 6a und 6b von dem Ventilkörper 3 von der oberen Seite eingefügt werden, liegt die Dichtfläche 18a von dem starren Gelenkabschnitt 15 auf dem axial abgestützten Abschnitt auf der oberen Seite an, und in diesem Zustand ist das Ventilelement 7 an der Rotationswelle 5 in dem Abgasdurchgang 4 mit dem Schrauben 8 befestigt.
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Als nächstes wird das Führungsloch 11a von der thermischen Isolationskammer 11 auf den Führungsabschnitt 10 von dem Ventilkörper 3 gesetzt und wird daran durch Punktschweißung mit einem vorgeschriebenen Befestigungswinkel befestigt. Danach wird der flexible Gelenkabschnitt 16 auf dem Übertragungselement 19 von dem starren Gelenkabschnitt 15 angeordnet, und die Motoreinheit 13 wird auf der thermischen Isolationsklammer 11 von der oberen Seite angeordnet und wird daran mit dem Bolzen 14 befestigt. In dieser Weise wird der flexible Gelenkabschnitt 16 mit Elastizität zwischen die Ausgangswelle 13a von der Motoreinheit 13 und das Übertragungselement 19 von dem starren Gelenkabschnitt 15 zwischengesetzt, und das Verfahren zum Zusammensetzen der Abgasventileinrichtung 1 ist vervollständigt. Es ist selbstverständlich, dass das Verfahren für den Betrieb des Zusammensetzens nicht darauf beschränkt ist und willkürlich geändert werden kann.
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Als nächstes werden Vorteile der Abgasventileinrichtung 1, wie sie oben erläutert wurde, beschrieben werden.
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Der starre Gelenkabschnitt 15 von der Abgasventileinrichtung 1 gemäß der Ausführungsform hat eine Funktion des Dichtens des axialen Trag- bzw. Lageabschnitts von der Rotationswelle 5 und eine Funktion der Übertragung der Rotation von der Motoreinheit 13 zu der Rotationswelle 5 und kann folglich als ein Teil betrachtet werden, entsprechend zu dem ersten Kopplungshebel von der Abgasventileinrichtung in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2019-120252, die in [Beschreibung des Standes der Technik] beschrieben wird. In einem Fall, in welchem die Abgasventileinrichtung in einem anderen Fahrzeug eingebaut wird, kann die Motoreinheit 13 geändert werden, und der Winkel, mit welchem die Motoreinheit 13 an dem Ventilkörper 3 befestigt ist, kann geändert werden, um die fahrzeugseitigen Einbaubedingungen anzupassen, die das Fahrzeug benötigt. Jedoch gibt es gemäß der Technik, die in der japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr. 2019-120252 offenbart ist, eine Notwendigkeit.
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Andererseits wird gemäß der Ausführungsform der starre Gelenkabschnitt 15 aus dem Dichtelement 18 und dem Übertragungselement 19 konstruiert, und es gibt folglich die Notwendigkeit, den gesamten starren Gelenkabschnitt 15 selbst in dem Fall neu herzustellen, in welchem die Motoreinheit 13 geändert wird, oder in dem Fall, in welchem der Befestigungswinkel davon bei dem Einbau in ein anderes Fahrzeug geändert wird. Der Grund dafür wird unten beschrieben werden.
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Zunächst werden die Bauteilgenauigkeit, die für das Dichtelement 18 und das Übertragungselement 19 erforderlich sind, und das Herstellungsverfahren dafür als eine Annahme der Beschreibung beschrieben werden. Die Dichtfläche 18a von dem Dichtelement 18, die den axial abgestützten Abschnitt der Rotationswelle 5 dichtet, erfordert eine hohe Ebenheit, um ein Austreten des Abgases durch eine enge Adhesion an eine Endfläche von dem Lager 6a zu vermeiden. Andererseits braucht kein Armabschnitt 18c, der sich von der Dichtoberfläche 18a erstreckt, eine so hohe Genauigkeit, solange wie der Armabschnitt 18c in jede Eingriffsrille 19b eingepasst ist und an dem Übertragungselement 19 befestigt ist. Auch wenn es eine klare Differenz in den Formen zwischen der scheibenartigen Dichtfläche 18a und jedem dünnen und langen Arm, der sich von der Dichtfläche 18a in die äußere Peripherie erstreckt, mit anderen Worten, weil es eine große Änderung der Form an einer Grenze dazwischen gibt, ist es unwahrscheinlich, dass die Dichtfläche 18a durch eine Deformation von den Armabschnitten 18c beeinträchtigt wird.
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Eine Schwerkraft, die auf das Stahlblech beim Stanzen durch das Drücken wirkt, kann der Grund für die Deformation von Teilen sein, wobei es ursprünglich unwahrscheinlich ist, dass die kreisartigen Dichtfläche 18a deformiert wird, verglichen mit den Armabschnitten 18c mit einer dünnen und langen Form. Weil ferner die Dichtfläche 18a und die Armabschnitte 18c unterschiedliche Formen, wie oben beschrieben haben, ist es unwahrscheinlich, dass die Dichtfläche 18a durch Deformationen beeinträchtigt wird, selbst wenn die Armabschnitte 18c aufgrund der Schwerkraft deformiert werden. Obwohl auch die Armabschnitte 18c deformiert werden können, wenn die Armabschnitte 18c in die Eingriffsrillen bzw. -gräben 19b eingepasst werden, gilt das gleiche für den Fall. Im Ergebnis ist es möglich, eine vorgeschriebene Genauigkeit von Teilen zu erzielen und das Dichtelement 18 durch ein einfaches Herstellungsverfahren zu produzieren, nämlich durch ein Stanzen durch Pressen.
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Andererseits wird das Übertragungselement 19 durch Schneiden des Stahlrohres erzeugt und es ist schwierig, zu behaupten, dass die Genauigkeit der Teile hoch ist. Wie jedoch die Abweichung von der axialen Linie C mit der Ausgangswelle 13a durch die Flexibilität von dem flexiblen Gelenkabschnitt 16 absorbiert wird, ist es möglich, die Rotation ohne Probleme zu übertragen, selbst wenn die gesamte Genauigkeit von dem Übertragungselement 19 in einem gewissen Ausmaß gering ist, und im Ergebnis ist es möglich, das Übertragungselement 19 durch ein einfaches Herstellungsverfahren zu erzeugen, nämlich das Schneiden des Strahlrohres.
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In einem Fall in welchem der starre Gelenkabschnitt 15 als ein integrales bzw. einstückiges Teil hergestellt wird, ohne es zu Spalten bzw. Aufzuteilen, wie bei der Ausführungsform, kann ein Herstellungsverfahren, wie etwa Schneiden von einem massiven Holz oder Gießen in Betracht kommen. Jedoch kann das Schneiden ein Grund für eine Erhöhung der Herstellungskosten sein. Es ist selbstverständlich, dass die Herstellungskosten in dem Falle der Verwendung eines massiven Holzes ansteigen, und selbst in dem Fall des Gießens dem Abschnitt entsprechend zu der Dichtfläche 18a zu schneiden, die eine hohe Ebenheit bzw. Gleichmäßigkeit erfordert, und folglich tauchen Kostenprobleme in beiden Fällen auf. Gemäß der Ausführungsform, bei welcher der starre Gelenkabschnitt 15 individuell durch Spalten in das Dichtelement 18 und das Übertragungselement 19 hergestellt wird, wird es möglich, eine hohe Ebenheit zu erzielen, die für die Dichtfläche 18a erforderlich ist, und jeden Abschnitt durch ein einfaches Herstellungsverfahren zu fabrizieren. Zusätzlich kann die Operation der Verbindung zwischen dem Dichtelement 18 und dem Übertragungselement 19 einfach durch Filet-Schweißen durchgeführt werden, und der Betrieb des Verbindens zwischen dem starren Gelenkabschnitt 15 und der rotierenden Welle 5 kann einfach durch Vernieten durchgeführt werden, was signifikant zur Vereinfachung der Herstellung beiträgt.
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Wegen der oben aufgezeigten Gründe ist es möglich, einen Vorteil zu erhalten, wonach der starre Gelenkabschnitt 15 durch ein einfaches Herstellungsverfahren erzeugt werden kann und eine Kostenreduktion selbst in einem Fall erzielt werden kann, in welchem die Abgasventileinrichtung 1 einfach gemäß einem spezifischen Fahrzeug hergestellt wird, zusätzlich zu dem Fall, in welchem die Spezifikation von der Abgasventileinrichtung 1 geändert wird, um in ein anderes Fahrzeug eingebaut zu werden.
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Als nächstes wird ein Fall, in welchem die Motoreinheit 13 geändert wird, um an fahrzeugseitige Einbaubedingungen angepasst zu werden, beschrieben werden. In diesem Fall wird die Form des flexiblen Gelenkabschnitts 16 auch gemäß einer Änderung der Form der Ausgangswelle 13a von der Motoreinheit 13 geändert. Deshalb kann, obwohl es eine Notwendigkeit zum Ändern der Form des Übertragungselements 19 von dem starren Gelenkabschnitt 15, der mit dem flexiblen Gelenkabschnitt 16 im Eingriff ist, gibt, das Dichtelement 18 mit einem gemeinsamen Abschnitt verwirklicht werden.
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8 stellt ein Beispiel dar, bei welchem die Motoreinheit 13 zu einer abweichenden Form geändert wird, die von der Ausführungsform verschieden ist, und die Ausgangswelle 13a wird mit einem Stift 31 versehen, um anstelle der Federrillen bzw. -gräben 13c abwärts zu stehen. Deshalb ist das obere Ende des flexiblen Gelenkabschnitts 16 an den Stift 31 gehakt. Das obere Ende von dem Übertragungselement 19 wird mit einem Stift 32 versehen, um nach oben zu stehen, und das untere Ende von dem flexiblen Gelenkabschnitt 16 wird an den Stift 32 gehakt, um dem zuvor aufgezeigten Eingriffszustand zu folgen. Deshalb ist es nicht nötig, die Form des Dichtelements 18 zu ändern, obwohl es eine Notwendigkeit gibt, das Übertragungselement 19, das mit dem Stift 32 mit einer unterschiedlichen Form von der der Ausführungsform zur Verfügung gestellt wird, zu verwenden, und es ist folglich möglich, das Dichtelement 18, das zu dem der Ausführungsform gleich ist, zu verwenden. Im Ergebnis wird die Spezifikationsänderung von der Abgasventileinrichtung 1 gemäß der Änderung der Motoreinheit 13 lediglich durch Ersetzen von nur dem Übertragungselement 19 vervollständigt, das einfach hergestellt werden kann, und es ist möglich, die Spezifikationsänderung mit wesentlich geringeren Kosten verglichen mit einem Fall zu bewältigen, in welchem zum Beispiel der gesamte starre Gelenkabschnitt 15 zu ersetzen ist.
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Andererseits wird ein Fall beschrieben, in welchem der Winkel, bei welchem die Motoreinheit 13 an dem Ventilkörper 3 befestigt wird, geändert wird, um die fahrzeugseitigen Einbaubedingungen anzupassen. Die Armabschnitte 18c werden an vier Örtlichkeiten ausgebildet, die das Dichtelement 18 gleichmäßig unterteilen und die Eingriffsrillen bzw. -gräben 19b werden an vier Örtlichkeiten ausgebildet, die das Übertragungselement 19 gleichmäßig unterteilen. Im Ergebnis werden jeder Armabschnitt 18c und jede Eingriffsrille 19b bei gleichen Intervallen von 90 Grad um die axiale Linie C von der rotierenden Welle 5 an dem Zentrum angeordnet, und es ist möglich, das Dichtelement 18 an dem Übertragungselement 19 an vier Positionen mit verschiedenen Winkeln bei Intervallen von 90 Grad zu befestigen. In einem Fall, in welchem der Befestigungswinkel zu irgendeinem vom 90 Grad, 180 Grad und 270 Grad zum Montieren der Abgasventileinrichtung in verschiedenen Fahrzeugen mit Bezug auf den Befestigungswinkel der Motoreinheit 13 im Hinblick auf den Ventilkörper 3 in der Ausführungsform geändert wird, wird zum Beispiel die Änderung lediglich durch Verbinden des Dichtelements 18 mit dem Übertragungselement 19 gemäß dem Befestigungswinkel vervollständigt. Weil es in diesem Fall möglich ist, die gemeinsamen Teile zu jenen in der Ausführungsform zu verwenden, ohne irgendeines von dem Dichtelement 18 und dem Übertragungselement 19 zu ersetzen, ist es möglich, dies ohne eine Erhöhung der Kosten zu bewältigen.
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Selbstverständlich ist die Anordnung der Armabschnitte 18c und der Eingriffsrillen bzw. -gräben 19b nicht auf die zuvor aufgezeigte Anordnung beschränkt, und die Armabschnitte 18c und die Eingriffsrillen 19b können beispielsweise an drei Örtlichkeiten ausgebildet sein, die gleichmäßig jeweilig um die axiale Linie C der Rotationswelle 5 verteilt sind. Auch in einem Fall, in welchem ein Fahrzeug, in welches die Abgasventileinrichtung eingebaut werden kann, im Voraus bekannt ist, ist es nur nötig, die Armabschnitte 18c und die Eingriffsrillen 19b in Anbetracht von deren fahrzeugseitigen Einbaubedingungen auszubilden. In einem Fall, in welchem der Befestigungswinkel um 45 Grad geändert wird, um die Abgasventileinrichtung in ein anderes Fahrzeug unter Bezugnahme auf den Befestigungswinkel in der Ausführungsform einzubauen, ist es beispielsweise nur nötig, die Eingriffsrillen bzw. - gräben 19b an acht Örtlichkeiten mit Intervallen von 45 Grad auszubilden, wobei die Armabschnitte 18c immer noch an den vier Örtlichkeiten bei Intervallen von 90 Grad ausgebildet werden.
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Gesichtspunkte der vorliegenden Erfindung sind nicht auf die Ausführungsformen beschränkt. Obwohl die zuvor aufgezeigte Ausführungsform als die Abgasventileinrichtung 1 für ein vierrädriges Fahrzeug verwirklicht worden ist, kann die vorliegende Erfindung bei einer Abgasventileinrichtung für ein zweirädriges Fahrzeug oder ein dreirädriges Fahrzeug beispielhaft stattdessen angewandt werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Abgasventileinrichtung
- 3
- Ventilkörper
- 4
- Abgasdurchgang
- 5
- Rotationswelle
- 13
- Motoreinheit (Betätigungsglied)
- 13a
- Ausgangswelle
- 15
- starrer Gelenkabschnitt
- 16
- Flexibler Verbindungsabschnitt
- 18
- Dichtelement
- 18a
- Dichtfläche
- 18c
- Armabschnitt (angetriebener Eingriffsabschnitt)
- 19
- Übertragungselemente
- 19a
- Federrille bzw. -graben (Kopplungsabschnitt)
- 19b
- Eingriffsrille bzw. -graben (antreibender Eingriffsabschnitt)
- 21
- Schlitz (Freiraum)
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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