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Die Erfindung betrifft eine Anschlussvorrichtung für eine Kurbelwelleneinrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Anschlussvorrichtung.
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Anschlussvorrichtungen für Kurbelwelleneinrichtung eines Kraftfahrzeugs sind in unterschiedlichen Bauformen aus dem Stand der Technik bekannt. Bei diesen sind zwischen einer Nabe und einem Aufnahmeabschnitt einer Kurbelwelle Kettenräder oder Zahnriemenräder eingespannt und kraftschlüssig miteinander verbunden. Um durch die kraftschlüssige Verbindung ein ausreichend hohes Drehmoment übertragen zu können, sind Nabe und Aufnahmeabschnitt durch eine entsprechend große Schraube aneinander gekoppelt. Darüber hinaus sind möglicherweise Bearbeitungen der Oberflächen der einander anliegenden Teile durch aufwändige und teure, reibungserhöhende Bearbeitungsschritte, beispielsweise Laserstrukturierungen, erforderlich.
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Aufgabe eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ist, eine Anschlussvorrichtung für eine Kurbelwelleneinrichtung eines Kraftfahrzeugs sowie ein Kraftfahrzeug mit einer derartigen Anschlussvorrichtung vorzuschlagen, durch die höhere Drehmomente übertragbar sind und/oder kleiner dimensionierte Festlegemittel verwendbar sind.
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Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Anschlussvorrichtung für eine Kurbelwelleneinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Kurbelwelle, die an einem Ende einen um eine Drehachse drehbaren Aufnahmeabschnitt umfasst, mit mindestens einer unmittelbar oder mittelbar am Aufnahmeabschnitt anliegenden Kraftübertragungseinheit, durch die ein Drehmoment der Kurbelwelle auf ein quer zur Drehachse bewegbares Kraftempfangselement übertragbar ist, und mit mindestens einem mittelbar oder unmittelbar an der Kraftübertragungseinheit anliegenden Nabenelement, durch das die Kraftübertragungseinheit in Richtung Aufnahmeabschnitt spannbar ist, wobei zwischen der Kraftübertragungseinheit und dem Aufnahmeabschnitt der Kurbelwelle und/oder zwischen der Kraftübertragungseinheit und dem Nabenelement bezüglich einer Drehrichtung der Drehachse mindestens ein Formschluss gebildet ist.
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Dadurch, dass zwischen der Kraftübertragungseinheit und dem Aufnahmeabschnitt der Kurbelwelle und/oder zwischen der Kraftübertragungseinheit und dem Nabenelement bezüglich einer Drehrichtung der Drehachse mindestens ein Formschluss gebildet ist, können die über miteinander gekoppelten einzelnen Bauteilen höhere Kräfte übertragen. Hierdurch kann ein höheres Drehmoment der Anschlussvorrichtung, beispielsweise auf das Kraftempfangselement übertragen werden, als beispielsweise bei einem Reibschluss.
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Die Drehrichtung der Drehachse verläuft quer zur Erstreckungsrichtung der Drehachse. Hierdurch wird der Formschluss zwischen Aufnahmeabschnitt der Kurbelwelle und Kraftübertragungseinheit und/oder zwischen Nabenelement und Kraftübertragungseinheit ebenfalls quer zur Erstreckungsrichtung der Drehachse hergestellt.
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Der Kraftschluss lässt sich auf einfache Weise herstellen, wenn der zwischen Aufnahmeabschnitt der Kurbelwelle und Kraftübertragungseinheit gebildete Formschluss mindestens einen in Richtung Kraftübertragungseinheit abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitt des Aufnahmeabschnitts der Kurbelwelle und mindestens einen auf der dem Aufnahmeabschnitt zugwandten Seite angeordneten, in Richtung Aufnahmeabschnitt abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitt der Kraftübertragungseinheit umfasst, der korrespondierend, insbesondere komplementär, zum Oberflächenabschnitt des Aufnahmeabschnitts ausgebildet ist.
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Ferner ist bei einem Ausführungsbeispiel der Anschlussvorrichtung vorgesehen, dass der zwischen Nabenelement und Kraftübertragungseinheit gebildete Formschluss mindestens einen in Richtung Kraftübertragungseinheit abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitt des Nabenelements und mindestens einen auf der dem Aufnahmeabschnitt zugwandten Seite angeordneten, in Richtung Nabenelement abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitt der Kraftübertragungseinheit umfasst, der korrespondierend, insbesondere komplementär, zum Oberflächenabschnitt des Nabenelements ausgebildet ist.
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Grundsätzlich ist es denkbar, dass die Kraftübertragungseinheit ein einziges Kraftübertragungselement umfasst. Bei einer Weiterbildung der Anschlussvorrichtung ist vorgesehen, dass die Kraftübertragungseinheit mindestens zwei Kraftübertragungselemente umfasst, wobei ein erstes Kraftübertragungselement unmittelbar am Aufnahmeabschnitt der Kurbelwelle und ein zweites Kraftübertragungselement unmittelbar am Nabenelement anliegt.
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Erstes Kraftübertragungselement und zweites Kraftübertragungselement können grundsätzlich beliebig miteinander gekoppelt sein, sofern sie der Funktion nachkommen, eine durch die Kurbelwelle übertragene Kraft durch das Kraftempfangselement oder die Kraftempfangselemente zu übertragen. Hierbei können erstes Kraftübertragungselement und zweites Kraftübertragungselement reibschlüssig aneinander anliegen oder über eine Steckverbindung formschlüssig miteinander verbunden sein.
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Bei einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung ist vorgesehen, dass das erste Kraftübertragungselement unmittelbar am zweiten Kraftübertragungselement anliegt und dass zwischen erstem Kraftübertragungselement und zweitem Kraftübertragungselement ein Formschluss gebildet ist.
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Der Formschluss lässt sich auf einfache Weise herstellen, wenn der zwischen erstem Kraftübertragungselement und zweitem Kraftübertragungselement gebildete Formschluss mindestens einen in Richtung zweites Kraftübertragungselement abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitt des ersten Kraftübertragungselements und mindestens einen auf der dem ersten Kraftübertragungselement zugwandten Seite angeordneten, in Richtung erstes Kraftübertragungselement abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitt des zweiten Kraftübertragungselements umfasst, der korrespondierend, insbesondere komplementär, zum Oberflächenabschnitt des ersten Kraftübertragungselements ausgebildet ist.
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Solchenfalls ist ein kompaktes Ausbilden der Kraftübertragungseinheit ermöglicht.
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Die abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitte der einzelnen Bauteile können grundsätzlich beliebig ausgebildet sein. Es sind Ausführungsformen der Anschlussvorrichtung denkbar, bei denen der abschnittsweise vorspringende und/oder abschnittsweise zurückspringende Oberflächenabschnitt des Aufnahmeabschnitts der Kurbelwelle, des Nabenelements, des ersten Kraftübertragungselements und/oder des zweiten Kraftübertragungselements zumindest bereichsweise eine verrundete, insbesondere kreisbogenförmig, elliptische oder evolventenartige, und/oder geradlinige, insbesondere schräge oder zahnförmige, Kontur umfasst.
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Die abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitte können im Zuge des Herstellungsprozesses der einzelnen Bauteile erfolgen, beispielsweise, wenn eines oder mehrere der einzelnen Bauteile ein Gussteil oder Sinterteil umfasst oder im Zuge einer nachfolgenden Bearbeitung eingebracht werden. Ein derartiger Bearbeitungsschritt kann beispielsweise das Einfräsen der abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitts der jeweiligen Komponente umfassen.
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Um den Aufnahmeabschnitt der Kurbelwelle, die Kraftübertragungseinheit und das Nabenelement miteinander zu fügen, ist bei einer Weiterbildung der Anschlussvorrichtung vorgesehen, dass der Aufnahmeabschnitt der Kurbelwelle einen parallel zur Drehachse verlaufenden Innengewindeabschnitt aufweist, dass das Nabenelement, eine parallel zur Drehachse verlaufende durchgehende Öffnung umfasst und dass die Kraftübertragungseinheit eine parallel zur Drehachse verlaufende durchgehende Aussparung umfasst und/oder gekennzeichnet durch mindestens ein Festlegeelement, das die Öffnung des Nabenelements und die Aussparung der Kraftübertragungseinheit durchragt, das mit einem ersten Ende auf der dem Aufnahmeabschnitt der Kurbelwelle abgewandte Seite am Nabenelement, die Öffnung quer zur Rotationsachse überfangend angeordnet ist, und das an einem zweiten Ende einen Außengewindeabschnitt umfasst, mit dem das Festlegeelement am Innengewindeabschnitt des Aufnahmeabschnitts der Kurbelwelle festlegbar ist.
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Durch das Festlegeelement ist zudem eine Anpresskraft herstellbar, die durch Abstützen des ersten Endes am Nabenelement und durch Zug des Außengewindeabschnitts des zweiten Endes des Festlegemittels im Innengewindeabschnitt des Aufnahmeabschnitts der Kurbelwelle herstellbar ist.
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Um die Anschlussvorrichtung kompakt auszubilden, ist bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform vorgesehen, dass das Nabenelement auf der der Kraftübertragungseinheit abgewandten Seite eine Vertiefung umfasst, die bezüglich eines Anlageabschnitts des Nabenelements in Richtung Kraftübertragungseinheit zurückspringt, über die Öffnung von außen zugänglich ist und in der das Festlegelement mit seinem ersten Ende anordenbar oder angeordnet ist.
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Hierdurch ist das Festlegeelement mit seinem ersten Ende in Gänze innerhalb des Nabenelements anordenbar.
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Es sind Ausführungsformen der Anschlussvorrichtung denkbar, bei denen die Kurbelwelle mit ihrem Innengewindeabschnitt, die Kraftübertragungseinheit mit ihrer Aussparung und das Nabenelement mit ihrer Öffnung am Festlegelement anliegend einander angeordnet sind. Bei einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung ist vorgesehen, dass der Aufnahmeabschnitt der Kurbelwelle einen den Innengewindeabschnitt umfassenden zapfenartigen Fortsatz umfasst, der zumindest abschnittsweise in der Aussparung der Kraftübertragungseinheit angeordnet ist und/oder dass das Nabenelement eine die Öffnung umfassende Erhebung umfasst, die zumindest abschnittsweise in der Aussparung der Kraftübertragungseinheit angeordnet ist, wobei die Kraftübertragungseinheit mit einer die Aussparung umgebenden Innenfläche, insbesondere flächenhaft, an dem zapfenartigen Fortsatz des Anlageabschnitts der Kurbelwelle und/oder an der Erhebung des Nabenelements anliegt.
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Solchenfalls ist das Festlegemittel unmittelbar berührend in der Öffnung des Nabenelements und in dem Innengewindeabschnitt des Aufnahmeabschnitts der Kurbelwelle angeordnet. Die Kraftübertragungseinheit ist durch das Anliegen am zapfenartigen Fortsatz des Aufnahmeabschnitts und der Erhebung des Nabenelements zum Festlegeelement beabstandet.
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Hierdurch lässt sich ein Spiel zwischen den einzelnen Komponenten reduzieren, insbesondere wenn das Festlegeelement einen geringen Durchmesser hat.
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Darüber hinaus ist hierdurch ein Montieren und Ausrichten der einzelnen Bauteile zueinander beim Fügen erleichtert.
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Bei einer Ausführungsform der Anschlussvorrichtung umfasst die Anschlussvorrichtung mindestens einen Zusatzkörper, der auf der der Kraftübertragungseinheit abgewandten Seite des Nabenelements am Anlageabschnitt des Nabenelements lösbar festlegbar oder festgelegt ist.
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Durch das Vorsehen eines Zusatzkörpers lässt sich die Funktion der Anschlussvorrichtung erweitern.
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Die Anschlussvorrichtung lässt sich bauteilreduziert und kompakt ausbilden, wenn das Nabenelement und der Zusatzkörper ein gemeinsames einstückiges Bauteil bilden.
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Bei einer Weiterbildung letztgenannter Ausführungsform erweist es sich als vorteilhaft, wenn der Zusatzkörper einen Drehschwingungsdämpfer und/oder eine Riemenscheibe umfasst.
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Wenn der Zusatzkörper einen Drehschwingungsdämpfer umfasst, lässt sich eine Schwingung des Systems aus Anschlussvorrichtung und Kurbelwelleneinrichtung reduzieren. Wenn der Zusatzkörper eine Riemenscheibe umfasst, können solchenfalls durch die Riemenscheibe ebenfalls Kräfte auf ein weiteres Kraftempfangselement übertragen werden.
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Darüber hinaus umfasst eine weitere Ausführungsform der Anschlussvorrichtung mindestens ein Dichtelement, das zwischen dem Zusatzkörper und dem Anlageabschnitt des Nabenelements angeordnet ist und/oder mindestens einen Torsionsschwingungsdämpfer, der zwischen dem Zusatzkörper und dem Anlageabschnitt des Nabenelements angeordnet ist.
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Hierdurch lässt sich zum einen das System aus Anschlussvorrichtung und Kurbelwelleneinrichtung nach außen hin verbessert abdichten und zum anderen Schwingungseffekte weiter reduzieren.
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Die Kraftübertragungseinheit kann grundsätzlich beliebig ausgebildet sein, sofern sie der technischen Funktion nachkommt, Kräfte von der Kraftübertragungseinheit auf das Kraftempfangselement zu übertragen. Bei Ausführungsbeispielen der Anschlussvorrichtung ist vorgesehen, dass die Kraftübertragungseinheit, insbesondere das erste Kraftübertragungselement und das zweite Kraftübertragungselement, ein Kettenrad, ein Zahnriemenrad oder Zahnrad umfasst und/oder dass das quer zur Drehachse bewegbare Kraftempfangselement eine Kette, einen Zahnriemen oder ein Zahnrad umfasst.
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Schließlich wird die Aufgabe gelöst durch ein Kraftfahrzeug mit einer Kurbelwelleneinrichtung und mit mindestens einer Anschlussvorrichtung mit mindestens einem der zuvor genannten Merkmale.
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Weitere Merkmale, Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den beigefügten Patentansprüchen, aus der zeichnerischen Darstellung und nachfolgenden Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Anschlussvorrichtung.
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In der Zeichnung zeigt:
- 1 Eine perspektivische, teilgeschnittene Vorderansicht auf ein Ausführungsbeispiel der Anschlussvorrichtung;
- 2 Eine perspektivische, explosionsartige Seitenansicht auf die Anschlussvorrichtung gemäß 1.
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Die Figuren zeigen eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 2 versehene Anschlussvorrichtung für eine Kurbelwelleneinrichtung 4 (in den Figuren nur teilweise dargestellt). Die Anschlussvorrichtung 2 umfasst eine Kurbelwelle 6, die an einem Ende einen um eine Drehachse 8 drehbaren Aufnahmeabschnitt 10 umfasst. Darüber hinaus umfasst die Anschlussvorrichtung 2 eine Kraftübertragungseinheit 12, die unmittelbar am Aufnahmeabschnitt 10 der Kurbelwelle 6 anliegt. Die Kraftübertragungseinheit 12 ist dazu geeignet, ein Drehmoment der Kurbelwelle 6 auf ein quer zur Drehachse 8 bewegbares Kraftempfangselement (in den Figuren nicht dargestellt) zu übertragen. Die Kraftübertragungseinheit 12 liegt unmittelbar an einem Nabenelement 14 an. Durch das Nabenelement 14 ist die Kraftübertragungseinheit 12 in Richtung Aufnahmeabschnitt 10 der Kurbelwelle 6 spannbar.
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Die in den Figuren gezeigten einzelnen Bauteile sind jeweils über einen Formschluss miteinander verbunden.
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Ein zwischen dem Aufnahmeabschnitt 10 der Kurbelwelle 6 und der Kraftübertragungseinheit 12 gebildeter Formschluss, umfasst einen abschnittsweise vorspringenden und abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitt 16 des Aufnahmeabschnitts 10 der Kurbelwelle 6 sowie einen korrespondierend, insbesondere komplementär hierzu ausgebildeten, abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitt 18 der Kraftübertragungseinheit 12.
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Der Formschluss zwischen Nabenelement 14 und Kraftübertragungseinheit 12 umfasst einen abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitt 20 des Nabenelements 14 sowie einen korrespondierend, insbesondere komplementär, hierzu ausgebildeten abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitt 22 der Kraftübertragungseinheit 12.
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Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Kraftübertragungseinheit 12 ein erstes Kraftübertragungselement 24 und ein am ersten Kraftübertragungselement 24 unmittelbar anliegendes zweites Kraftübertragungselement 26. Das erste Kraftübertragungselement 24 liegt unmittelbar am Aufnahmeabschnitt 10 der Kurbelwelle 6 an und das zweite Kraftübertragungselement 26 unmittelbar am Nabenelement 14. Das erste Kraftübertragungselement 24 umfasst auf der dem zweiten Kraftübertragungselement 26 zugewandten Seite eine abschnittsweise vorspringende und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitt 28, der in einem korrespondierend hierzu ausgebildeten, abschnittsweise vorspringenden und/oder abschnittsweise zurückspringenden Oberflächenabschnitt 30 des zweiten Kraftübertragungselements 26 eingreift.
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Bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel umfasst die Kraftübertragungseinheit 12 eine parallel zur Drehachse 8 verlaufende Aussparung 32, mit der die Kraftübertragungseinheit 12 einerseits auf einem zapfenartigen Fortsatz 34 des Aufnahmeabschnitts 10 der Kurbelwelle 6 und andererseits an einer Erhebung 36 des Nabenelements 14 mit einer Innenfläche 38 flächenhaft anliegt.
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Um die einzelnen Bauteile gegeneinander zu verspannen, umfasst das Nabenelement 14 eine durchgehende Öffnung 40 und der zapfenartige Fortsatz 34 des Aufnahmeabschnitts 10 der Kurbelwelle 6, einen Innengewindeabschnitt 42. Ein Festlegeelement 44 ist mit einem ersten Ende 46 auf der dem Aufnahmeabschnitt 10 abgewandten Seite des Nabenelements 14 am Nabenelement 14, die Öffnung 40 quer zur Rotationsachse 8 überfangend, angeordnet und mit einem zweiten Ende 48, das einen Außengewindeabschnitt 50 umfasst, im Innengewindeabschnitt 42 des Aufnahmeabschnitts 10 festgelegt.
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Bei dem in den Figuren ersichtlichen Ausführungsbeispiel umfasst das Nabenelement 14 eine Vertiefung 52, in der das Festlegeelement 44 mit dem ersten Ende 46 anordenbar ist.
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Darüber hinaus zeigen die Figuren ein Ausführungsbeispiel der Anschlussvorrichtung 2, bei dem auf der dem Aufnahmeabschnitt 10 abgewandten Seite des Nabenelements 14 ein Zusatzkörper 54 angeordnet ist, der bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel einen Drehschwingungsdämpfer umfasst. Zwischen dem Zusatzkörper 54 und dem Nabenelement 14 ist bei dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel ein Dichtelement 56 angeordnet.
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Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen sowie in der Zeichnung offenbarten Merkmale der Erfindung, können sowohl einzeln, als auch in jeder beliebigen Kombination bei der Verwirklichung der Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen wesentlich sein.
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Bezugszeichenliste
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- 2
- Anschlussvorrichtung
- 4
- Kurbelwelleneinrichtung
- 6
- Kurbelwelle
- 8
- Drehachse
- 10
- Aufnahmeabschnitt
- 12
- Kraftübertragungseinheit
- 14
- Nabenelement
- 16
- Oberflächenabschnitt des Aufnahmeabschnitts
- 18
- Oberflächenabschnitt der Kraftübertragungseinheit
- 20
- Oberflächenabschnitt des Nabenelements
- 22
- Oberflächenabschnitt der Kraftübertragungseinheit
- 24
- erstes Kraftübertragungselement
- 26
- zweites Kraftübertragungselement
- 28
- Oberflächenabschnitt des ersten Kraftübertragungselements
- 30
- Oberflächenabschnitt des zweiten Kraftübertragungselements
- 32
- Aussparung
- 34
- zapfenartiger Fortsatz
- 36
- Erhebung
- 38
- Innenfläche
- 40
- Öffnung
- 42
- Innengewindeabschnitt
- 44
- Festlegeelement
- 46
- erstes Ende
- 48
- zweites Ende
- 50
- Außengewindeabschnitt
- 52
- Vertiefung
- 54
- Zusatzkörper
- 56
- Dichtelement
