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Die vorliegende Offenbarung betrifft einen Motor mit einem Drehzahlverringerungs-Mechanismus, der eine Schneckenwelle und ein Schneckenrad aufweist.
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Herkömmlicherweise enthält diese Motorart eine Schneckenwelle, die koaxial an eine Drehwelle, oder eine Antriebswelle, eines Motorkörpers zum einstückigen Drehen mit der Drehwelle gekuppelt ist. Beispielsweise enthält ein Motor, der in der
japanischen Patent-Auslegeschrift Nr. 2009-11077 eine Drehwelle und eine Schneckenwelle, die aus Metall hergestellt sind. Die Schneckenwelle enthält einen Kupplungsabschnitt, der an einem axialen Ende ausgebildet ist. Ein Kupplungsloch ist im Kupplungsabschnitt ausgebildet. Ein Kupplungsvorsprung an einem distalen Ende der Drehwelle ist derart in das Kupplungsloch eingeführt, dass die Drehwelle und die Schneckenwelle direkt aneinandergekuppelt sind.
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Bei dem oben beschriebenen Motor kann beispielsweise, wenn die Drehwelle und der Drehzahlverringerungs-Mechanismus zum Drehen in der Vorwärtsrichtung angetrieben sind, die Last vom Abgabeabschnitt die Drehung anhalten oder sperren. Dabei können sich die Zähne der Schneckenwelle, oder des Schneckenabschnitts, mit den Zähnen des Schneckenrads verbinden. Wenn die Drehwelle und der Drehzahlverringerungs-Mechanismus aus diesem Zustand beginnen, in der Umkehrrichtung zu drehen, ist neben dem Drehmoment zum Drehen der Schneckenwelle Drehmoment zum Lösen des verbundenen Zustands erforderlich.
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Zum Lösen dieses Problems können Freiräume zwischen der Innenfläche des Kupplungslochs der Schneckenwelle und dem Kupplungsabschnitt der Drehwelle sowohl in der Umfangsrichtung als auch in der radialen Richtung vorgesehen sein. In einem Fall, in dem derartige Freiräume vorgesehen sind, wird die Drehwelle, wenn die Drehwelle anfängt, aus dem verbundenen Zustand in der Umkehrrichtung zu drehen, d. h. wenn die Drehwelle anfängt, in der Umkehrrichtung zu drehen, für einen bestimmten Zeitraum frei gedreht. In diesem Zeitraum erlangt die Drehwelle eine Trägheitskraft oder ein Drehmoment. Nach dem freien Drehen aufgrund der Freiräume schlägt die Drehwelle mit der Trägheitskraft heftig an die Innenfläche des Schneckenwellenkupplungslochs. Dies löst die verbundenen Zähne der Schneckenwelle und des Schneckenrads auf günstige Art und Weise voneinander.
Dokument des Stands der Technik:
Japanische Patent-Offenlegungsschrift Nr. 2009-11077
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Bei dem oben beschriebenen Motor sind die Freiräume in der Umfangsrichtung und der radialen Richtung zwischen der Innenfläche des Schneckenwellenkupplungslochs und dem Drehwellenkupplungsabschnitt ausgebildet. Daher kann, wenn der oben beschriebene Motor arbeitet, sich die Schneckenwelle aufgrund von beispielsweise ungenauer Ausrichtung beispielsweise unsteuerbar in der Umfangsrichtung und der radialen Richtung bewegen. Unsteuerbare Bewegungen der Schneckenwelle können bewirken, dass die Innenfläche des Kupplungslochs an den Kupplungsvorsprung schlägt, was zu Geräuschen führt.
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Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, einen Motor bereitzustellen, der die Geräuschentwicklung unterdrückt, welche durch unsteuerbare Bewegungen der Schneckenwelle erzeugt ist.
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Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Motor bereitgestellt, der einen Motorkörper mit einer Drehwelle, einem Drehzahlverringerungs-Mechanismus, der eine Schneckenwelle und ein Schneckenrad enthält, welches in die Schneckenwelle eingreift, und einen Kupplungsabschnitt aufweist, der ein Kupplungsloch aufweist und die Drehwelle und die Schneckenwelle derart miteinander verkuppelt, dass die Drehwelle und die Schneckenwelle einstückig drehbar sind. Der Kupplungsabschnitt ist einstückig mit einem der Drehwelle und der Schneckenwelle drehbar vorgesehen. Ein Kupplungsvorsprung ist am anderen der Drehwelle und der Schneckenwelle vorgesehen. Der Kupplungsvorsprung ist in das Kupplungsloch eingeführt. Ein umfänglicher Freiraum, der ein Freiraum in einer Umfangsrichtung ist, und ein radialer Freiraum, der ein Freiraum in einer radialen Richtung ist, sind zwischen einer Innenfläche des Kupplungslochs und dem Kupplungsvorsprung ausgebildet. Ein umfänglicher Pufferabschnitt befindet sich im umfänglichen Freiraum.
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Ein radialer Pufferabschnitt befindet sich im radialen Freiraum. Die Innenfläche des Kupplungslochs und der Kupplungsvorsprung sind derart konfiguriert, dass sie einander in der Umfangsrichtung berühren können, während sie den umfänglichen Pufferabschnitt in der Umfangsrichtung zusammendrücken und verformen, wenn der Motorkörper zum Drehen der Drehwelle angetrieben ist.
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Gemäß dieser Konfiguration sind der umfängliche Pufferabschnitt und der radiale Pufferabschnitt jeweils im umfänglichen Freiraum und radialen Freiraum zwischen der Innenfläche des Kupplungslochs und dem Kupplungsvorsprung vorgesehen. Dies reduziert unsteuerbare Bewegungen der Schneckenwelle beim Drehen. Infolgedessen ist die Geräuschentwicklung, die dadurch bewirkt ist, dass die Kupplungslochinnenfläche an den Kupplungsvorsprung schlägt, unterdrückt. Ferner dreht, wenn die Drehwelle zum Drehen in der Umkehrrichtung angetrieben ist, d. h. wenn die Drehwelle beginnt, in der Umkehrrichtung zu drehen, wobei die Schneckenwelle mit dem Schneckenrad verbunden ist, die Drehwelle, während sie den umfänglichen Pufferabschnitt zwischen der Kupplungslochinnenfläche und dem Kupplungsvorsprung zusammendrückt und verformt. Während dieser Zeit erlangt die Drehwelle Trägheitskraft oder das Drehmoment. Danach, mit dem zusammengedrückten umfänglichen Pufferabschnitt, berühren die Kupplungslochinnenfläche und der Kupplungsvorsprung einander in der Umfangsrichtung, während sie die Trägheitskraft der Drehwelle empfangen. Dies löst die Schneckenwelle und das Schneckenrad, die miteinander verbunden waren, voneinander. Gemäß dieser Konfiguration, wie oben beschrieben, unterdrücken der umfängliche Pufferabschnitt und der radiale Pufferabschnitt unsteuerbare Bewegungen der Schneckenwelle, während die Trägheitskraft der Drehwelle unter Benutzung des Freiraums zwischen dem Kupplungsvorsprung und der Innenfläche des Kupplungslochs gewährleistet ist.
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Gemäß einer Ausbildung der Offenbarung sind die Drehwelle und die Schneckenwelle aus Metall hergestellt, und der Kupplungsabschnitt ist ein Kunststoffglied, das separat von der Drehwelle und der Schneckenwelle ausgebildet ist.
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Gemäß dieser Konfiguration ist die Innenfläche des Kupplungslochs, in das der Kupplungsvorsprung der Schneckenwelle oder der Drehwelle eingeführt ist, ebenfalls aus Kunststoff hergestellt. Daher ist, wenn der Motorkörper die Drehwelle dreht, Geräusch, das dadurch bewirkt ist, dass die Kupplungslochinnenfläche an den Kupplungsvorsprung in der Umfangsrichtung schlägt, unterdrückt. Dies unterdrückt die Geräuschentwicklung weiter.
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Gemäß einer Ausbildung der Offenbarung sind der umfängliche Pufferabschnitt und der radiale Pufferabschnitt im Kupplungsabschnitt vorgesehen.
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Gemäß dieser Konfiguration sind der umfängliche Pufferabschnitt und der radiale Pufferabschnitt im Kupplungsglied ausgebildet, das ein Kunststoffglied separat von der Drehwelle und der Schneckenwelle ist. Der umfängliche Pufferabschnitt und der radiale Pufferabschnitt können daher ausgebildet sein.
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Gemäß einer Ausbildung der Offenbarung sind der umfängliche Pufferabschnitt und der radiale Pufferabschnitt aus Kautschuk hergestellt.
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Gemäß dieser Konfiguration sind, da der umfängliche Pufferabschnitt und der radiale Pufferabschnitt aus Kautschuk hergestellt sind, unsteuerbare Bewegungen der Schneckenwelle auf günstige Art und Weise unterdrückt.
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Gemäß einer Ausbildung der Offenbarung befindet sich ein axialer Pufferabschnitt zwischen dem Kupplungsvorsprung und einer Bodenfläche des Kupplungslochs in der axialen Richtung.
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Gemäß dieser Konfiguration erzeugt aufgrund der Kennzeichen der Schneckenwelle und des Schneckenrads des Drehzahlverringerungs-Mechanismus die Drehungsumkehr der Schneckenwelle eine Last in der axialen Richtung. Die Last kann bewirken, dass der Kupplungsvorsprung in der axialen Richtung an die Bodenfläche des Kupplungslochs schlägt, oder kann bewirken, dass die Schneckenwelle in der axialen Richtung an die Drehwelle schlägt. Derartiges mögliches axiales Schlagen ist jedoch durch den axialen Pufferabschnitt unterdrückt. Infolgedessen ist die Geräuschentwicklung unterdrückt, die durch derartiges Schlagen bewirkt ist.
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Gemäß einer Ausbildung der Offenbarung sind die Drehwelle und die Schneckenwelle aus Metall hergestellt. Der Kupplungsabschnitt ist ein Kunststoffglied, das separat von der Drehwelle und der Schneckenwelle ausgebildet ist, und der axiale Pufferabschnitt ist im Kupplungsabschnitt vorgesehen.
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Gemäß dieser Konfiguration ist der axiale Pufferabschnitt im Kupplungsglied ausgebildet, das ein Kunststoffglied separat von der Drehwelle und der Schneckenwelle ist. Der axiale Pufferabschnitt kann daher leicht ausgebildet sein.
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Gemäß einer Ausbildung der Offenbarung ist der axiale Pufferabschnitt aus Kautschuk hergestellt.
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Gemäß dieser Konfiguration ist, da der axiale Pufferabschnitt aus Kautschuk hergestellt ist, verhindert, dass der Kupplungsvorsprung in der axialen Richtung an die Bodenfläche des Kupplungslochs schlägt, und es ist auf günstige Art und Weise verhindert, dass die Schneckenwelle in der axialen Richtung an die Drehwelle schlägt.
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Von den Zeichnungen zeigen:
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1 eine Querschnittansicht eines Motors;
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2A eine Obenansicht eines Gelenks bei Betrachtung von einer Schneckenwelle aus;
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2B eine Querschnittansicht des Gelenks; und
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3 beispielartig eine Obenansicht eines Betriebs des Motors.
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Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausführungsform gemäß der vorliegenden Offenbarung beschrieben.
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Ein Motor 1, der in 1 dargestellt ist, wird beispielsweise als Antriebsquelle einer Scheibenwischervorrichtung (nicht gezeigt) benutzt, die an einem Fahrzeug angebracht ist. Der Motor 1 enthält einen Motorkörper 2 und einen Drehzahlverringerungs-Abschnitt 3, der die Geschwindigkeit reduziert und das Moment der Abgabedrehung des Motorkörpers 2 erhöht und die Drehung auf die Scheibenwischervorrichtung überträgt.
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Der Motorkörper 2 weist außerdem ein Joch 4 als Jochgehäuse auf. Das Joch 4 ist aus leitfähigem Material hergestellt und als Zylinder mit einem geschlossenen Ende geformt. Ein Flansch 4b ist an der Öffnung 4a des Jochs 4 ausgebildet. Der Drehzahlverringerungs-Abschnitt 3 weist ein Gehäuse 6 auf. Der Flansch 4b ist mit zwei Bolzen B an einen Befestigungsabschnitt 6a des Getriebegehäuses 6 gekuppelt und daran befestigt.
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Ein Bürstenhalter 5, der aus einem Isoliermaterial wie etwa Kunststoff hergestellt ist, ist zum Schließen der Öffnung 4a an der Öffnung 4a des Jochs 4 angebracht. Wenn das Joch 4 und das Getriebegehäuse 6 mit den Bolzen B aneinander befestigt sind, ist der Bürstenhalter 5 eng durch den Flansch 4b und den Befestigungsabschnitt 6a des Getriebegehäuses 6 gehalten.
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Magnete MG sind derart an der Innenfläche des Jochs 4 befestigt, dass sie einander zugekehrt sind. Ein Anker (Rotor) 7 ist drehbar einwärts von den einander zugekehrten Magneten MG aufgenommen. Eine Drehwelle 8 ist am Anker 7 befestigt. Das proximale Ende der Drehwelle 8 ist drehbar durch ein Lager 9a gestützt, welches auf dem Innenboden des Jochs 4 vorgesehen ist. Ein Lager 9b ist zum drehbaren Stützen des distalen Endes der Drehwelle 8, das in das Getriebegehäuse 6 vorsteht, an einer Mittelposition des Bürstenhalters 5 angebracht.
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Der Bürstenhalter 5 hält ein Paar Zufuhrbürsten 5a. Die Bürsten 5a sind zum Gleiten entlang Segmenten SG eines Kommutators 7a des Ankers 7 zum Zuführen von Strömen zu den Segmenten SG konfiguriert. Der Bürstenhalter 5 weist einen Verbinderabschnitt 5b auf, der mit einem externen Verbinder (nicht gezeigt) verbindbar ist. Ströme vom externen Verbinder werden den Bürsten 5a über Anschlüsse 5c zugeführt, die im Verbinderabschnitt 5b vorgesehen sind.
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Der Drehzahlverringerungs-Abschnitt 3 enthält das Getriebegehäuse 6 und einen Drehzahlverringerungs-Mechanismus 11, der im Getriebegehäuse 6 aufgenommen ist. Ein Gelenk-Aufnahmeabschnitt 12 ist im Getriebegehäuse 6 am Befestigungsabschnitt 6a ausgebildet, der am Joch 4 befestigt ist. Der Gelenk-Aufnahmeabschnitt 12 weist eine Öffnung auf, die dem Joch 4 zugekehrt ist. Das Getriebegehäuse 6 weist einen Schneckenwellen-Aufnahmeabschnitt 13 und einen Schneckenradaufnahmeabschnitt 14 auf. Der Schneckenwellen-Aufnahmeabschnitt 13 verläuft vom Gelenk-Aufnahmeabschnitt 12 entlang einer Achse L1 der Drehwelle 8 und in einer Gegenrichtung zum Joch 4. Der Schneckenradaufnahmeabschnitt 14 befindet sich neben dem Schneckenwellen-Aufnahmeabschnitt 13 oder bei Betrachtung in 1 auf der unteren Seite.
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Die Drehwelle 8 verläuft durch den Bürstenhalter 5 und weist ein distales Ende 8a auf, das in den Gelenk-Aufnahmeabschnitt 12 vorsteht. Der Gelenk-Aufnahmeabschnitt 12 nimmt ein Gelenk 16 darin auf. Das Gelenk 16 ist ein Kupplungsabschnitt, der das distale Ende 8a der Drehwelle 8 und eine Schneckenwelle 15, die im Schneckenwellen-Aufnahmeabschnitt 13 aufgenommen ist, aneinander.
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Die Schneckenwelle 15 ist derart angeordnet, dass sie koaxial mit der Drehwelle 8 ist. Die Schneckenwelle 15 weist ein proximales Ende auf, das sich bei Betrachtung in 1 am rechten Ende befindet und mit dem Gelenk 16 verbunden ist. Am proximalen Ende, d. h. in der Nähe eines Kupplungsvorsprungs 15a, der später besprochen wird, ist die Schneckenwelle 15 drehbar durch ein Lager 17a gestützt, das im Getriebegehäuse 6 vorgesehen ist. Das distale Ende der Schneckenwelle 15 ist drehbar durch ein Lager 17b gestützt, das im Schneckenwellen-Aufnahmeabschnitt 13 vorgesehen ist. Die Schneckenwelle 15 weist einen schraubenartigen Schneckenabschnitt 15b auf, der am Mittelabschnitt in der axialen Richtung oder einem Teilabschnitt zwischen den Lagern 17a, 17b ausgebildet ist. Der Schneckenwellen-Aufnahmeabschnitt 13 weist eine Schubaufnahmeplatte 17c an einem geschlossenen Ende in der axialen Richtung auf. Die Schubaufnahmeplatte 17c nimmt Schublast der Schneckenwelle 15 auf.
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Der Innenraum der Schneckenwellen-Aufnahmeabschnitts 13 ist mit dem Innenraum des Schneckenradaufnahmeabschnitts 14 verbunden. Der Schneckenradaufnahmeabschnitt 14 nimmt ein scheibenartiges Schneckenrad 18 drehbar darin auf. Das Schneckenrad 18 steht mit dem Schneckenabschnitt 15b in Eingriff. Die Achse des Schneckenrads 18 verläuft senkrecht zur Achse der Schneckenwelle 15 oder in einer senkrecht zur Bahn von 1 verlaufenden Richtung. Das Schneckenrad 18 und die Schneckenwelle 15 bilden den Drehzahlverringerungs-Mechanismus 11 aus. Eine Abtriebswelle 19 ist derart in der radialen Mitte des Schneckenrads 18 vorgesehen, dass es einstückig mit der Abtriebswelle 19 drehbar ist, sodass die Abtriebswelle 19 entlang der Achse des Schneckenrads 18 verläuft. Die Abtriebswelle 19 weist ein distales Ende auf, das an die Scheibenwischervorrichtung gekuppelt ist.
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Im Folgenden wird das Gelenk 16, das die Drehwelle 8 des Motorkörpers 2 und die Schneckenwelle 15 des Drehzahlverringerungs-Abschnitts 3 miteinander verkuppelt, unter Bezugnahme auf 2A und 2B beschrieben. Wie in 2B gezeigt, weist das Gelenk 16 einen Kunststoffabschnitt 20, der zum einstückigen Drehen mit der Drehwelle 8 am distalen Ende 8a der Drehwelle 8 befestigt ist, erste Kautschukglieder 21 und zweite Kautschukglieder 22a, 22b auf. Die ersten und zweiten Kautschukglieder 21, 22a, 22b sind durch Zweifarbformen einstückig mit dem Kunststoffabschnitt 20 ausgebildet.
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Der Kunststoffabschnitt 20 weist einen im Wesentlichen zylindrischen Befestigungsabschnitt 23 auf, der am distalen Ende 8a der Drehwelle 8 befestigt ist. Das distale Ende 8a der Drehwelle 8 weist eine flache Form mit einem Paar paralleler Oberflächen auf. Das distale Ende 8a ist in ein Einpressloch 24 eingepresst, das derart ausgebildet ist, dass es axial durch einen Mittelabschnitt des Befestigungsabschnitts 23 verläuft.
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Der Befestigungsabschnitt 23 weist ein Paar Kautschukaufnahmelöcher 25 auf, die um das oder radial außerhalb des Einpresslochs 24 angeordnet sind. Die Kautschukaufnahmelöcher 25 sind in einem 180-Grad-Intervall in der Umfangsrichtung angeordnet. Jedes Kautschukaufnahmeloch 25 weist eines der ersten Kautschukglieder 21 auf. Ein Ende von jedem ersten Kautschukglied 21, das näher an der Schneckenwelle 15 ist, dient als Vorsprung 21a, der in der axialen Richtung von einer Endfläche 23a des Befestigungsabschnitts 23 aus vorsteht, die der Schneckenwelle 15 nahe ist. Die Endfläche 23a ist eine Bodenfläche des Kupplungslochs 28 in der axialen Richtung. Die ersten Kautschukglieder 21 sind axiale Pufferabschnitte, die die Last in der axialen Richtung absorbieren, die durch die Schneckenwelle 15 zum Motorkörper 2 hin aufgenommen wird. Jedes erste Kautschukglied 21 weist an seinen Enden in der axialen Richtung einen Stufenabschnitt 21b auf. Die Stufenabschnitte 21b stehen mit dem Kautschukaufnahmeloch 25 in der axialen Richtung in Eingriff, um zu verhindern, dass sich das erste Kautschukglied 21 in der axialen Richtung löst.
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Ein Schneckenwellenkupplungsabschnitt 26 ist einstückig in einem Teil des Befestigungsabschnitts 23 ausgebildet, der der Schneckenwelle 15 nahe ist. Der Schneckenwellenkupplungsabschnitt 26 weist eine zylindrische Form mit einem Durchmesser auf, der größer als der Befestigungsabschnitt 23 ist. Das bedeutet in dieser Ausführungsform, dass der Kunststoffabschnitt 20 als Abschnitt mit kleinem Durchmesser und der Schneckenwellenkupplungsabschnitt 26 als Abschnitt mit großem Durchmesser ein einzelnes Kunststoffglied ausbilden, das entlang der Achse L1 verläuft. Ein Flanschabschnitt 27 ist an einem axialen Ende des Schneckenwellenkupplungsabschnitts 26 ausgebildet, das dem Motorkörper 2 nahe ist.
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Wie in 2A gezeigt, ist ein Kupplungsloch 28 in einem Mittelabschnitt des Schneckenwellenkupplungsabschnitts 26 ausgebildet. Das Kupplungsloch 28 nimmt den Kupplungsvorsprung 15a auf, der am proximalen Ende der Schneckenwelle 15 ausgebildet ist. Der Kupplungsvorsprung 15a der Schneckenwelle 15 weist eine flache Form mit parallelen Oberflächen 15x, 15y auf, die entlang der Achse L1 verlaufen. Der Kupplungsvorsprung 15a weist Endflächen 15c, 15d in der Längsrichtung auf, die sich radial nach außen ausbauchen und zwischen den flachen Oberflächen 15x, 15y befinden. Im Gegensatz dazu weist die Innenfläche des Kupplungslochs 28 des Schneckenwellenkupplungsabschnitts 26 eine gestreckte Form auf, die bei Betrachtung in der axialen Richtung geringfügig größer als die Form des Kupplungsvorsprungs 15a ist. Das heißt, die Innenfläche des Kupplungslochs 28 weist eine abgeflachte Form auf, die symmetrisch um die Achse L1 ist. Freiräume C1, C2 sind zwischen der Innenfläche des Kupplungslochs 28 und dem Kupplungsvorsprung 15a ausgebildet. Insbesondere sind umfängliche Freiräume C1 zwischen der Innenfläche des Kupplungslochs 28 und den flachen Oberflächen 15x, 15y ausgebildet, während Freiräume C2 zwischen den Innenflächen des Kupplungslochs 28 und den Längsrichtungsendflächen 15c, 15d an den Längsrichtungsenden des Kupplungsvorsprungs 15a ausgebildet sind.
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Der Schneckenwellenkupplungsabschnitt 26 weist die zweiten Kautschukglieder 22a, 22b auf, die durch Zweifarbformen eingelassen sind. Jedes der zweiten Kautschukglieder 22a, 22b ist durch einen umfänglichen Pufferabschnitt 31, einen radialen Pufferabschnitt 32 und einen Kupplungsabschnitt 33 ausgebildet, der die Pufferabschnitte 31, 32 aneinanderkuppelt. Die zweiten Kautschukglieder 22a, 22b sind bezüglich der Achse L1 symmetrisch ausgebildet.
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Der umfängliche Pufferabschnitt 31 von jedem der zweiten Pufferglieder 22a, 22b weist eine Aussparung 28a auf, die durch radiales Aussparen nach außen der Innenfläche des Kupplungslochs 28 ausgebildet ist. Die Innenfläche des Kupplungslochs 28 enthält Kontaktabschnitte 28b, 28e auf beiden Seiten des umfänglichen Pufferabschnitts 31 des zweiten Kautschukglieds 22a und Kontaktabschnitte 28d, 28c auf beiden Seiten des umfänglichen Pufferabschnitts 31 des zweiten Kautschukglieds 22b. Der Kontaktabschnitt 28b und der Kontaktabschnitt 28c sind symmetrisch um die Achse L1, und der Kontaktabschnitt 28d und der Kontaktabschnitt 28e sind symmetrisch um die Achse L1. Ein Teil des umfänglichen Pufferabschnitts 31 steht radial einwärts von der Aussparung 28a vor. In dem Zustand, der in 2A dargestellt ist, berühren, wenn der Motor 1 nicht in Betrieb ist, die umfänglichen Pufferabschnitte 31 der zweiten Kautschukglieder 22a, 22b die flachen Oberflächen 15x, 15y des Kupplungsvorsprungs 15a an zwei Positionen, die symmetrisch um die Achse L1 der Schneckenwelle 15 sind. Das heißt, in 2A berührt der umfängliche Pufferabschnitt 31 des linksseitigen zweiten Kautschukglieds 22a die flache Oberfläche 15x an zwei Positionen mit der Achse L1 dazwischen, und berührt das rechtsseitige zweite Kautschukglied 22b die flache Oberfläche 15y an zwei Flächen mit der Achse L1 dazwischen. Die zwei Positionen, an denen einer der umfänglichen Pufferabschnitte 31 die flache Oberfläche 15x berührt, und die zwei Positionen, an denen der andere umfängliche Pufferabschnitt 31 die flache Oberfläche 15y berührt, sind symmetrisch um die Achse L1.
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Die radialen Pufferabschnitte 32 der zweiten Kautschukglieder 22a, 22b stehen von der Innenfläche des Kupplungslochs 28 radial nach innen vor und berühren die Längsrichtungsendflächen 15c, 15d des Kupplungsvorsprungs 15a. Eine Kontaktfläche 32a von jedem radialen Pufferabschnitt 32 berührt den Kupplungsvorsprung 15a und steht bogenförmig radial nach innen vor. Wie oben beschrieben ist in einer senkrecht zur Achse verlaufenden Richtung, d. h. in der Ebene der Bahn von 2A, der Kupplungsabschnitt 15a der Schneckenwelle 15 durch die umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 der zweiten Kautschukglieder 22a, 22b aus vier Richtungen, d. h. von beiden Seiten in der Längsrichtung und von beiden Seiten in der Querrichtung gestützt.
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Jedes der zweiten Kautschukglieder 22a, 22b enthält einen Eingriffsabschnitt 34, der axial durch den Schneckenwellenkupplungsabschnitt 26 verläuft und mit dem Kupplungsabschnitt 26 in der axialen Richtung in Eingriff steht. Die Eingriffsabschnitte 34 verhindern, dass die zweiten Kautschukglieder 22a, 22b in der axialen Richtung zur Schneckenwelle 15 hin abfallen.
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Es wird nun die Arbeitsweise der vorliegenden Ausführungsform beschrieben.
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Wenn der Motorkörper 2 die Drehwelle 8 zum Drehen, beispielsweise in der Vorwärtsrichtung, d. h. im Uhrzeigersinn bei Betrachtung von 2A, antreibt, dreht das Gelenk 16 zusammen mit der Drehwelle 8. Dann werden der umfängliche Pufferabschnitt 31 des zweiten Kautschukglieds 22a, der die flache Oberfläche 15x des Kupplungsvorsprungs 15a der Schneckenwelle 15 berührt, und der umfängliche Pufferabschnitt 31 des zweiten Kautschukglieds 22b, der die flache Oberfläche 15y des Kupplungsabschnitts 15a berührt, durch die Drehantriebskraft des Gelenks 16, d. h. die Drehwelle 8, in der umfänglichen Richtung zusammengedrückt und verformt, wie in 3 gezeigt. Wenn die Last an der Abtriebswelle 19 einen vorgegebenen Wert erreicht oder übersteigt, berühren die Kontaktabschnitte 28b, 28c an den Innenflächen des Kupplungslochs 28 jeweils die flachen Oberflächen 15x, 15y des Kupplungsabschnitts 15a in der Umfangsrichtung, sodass die Drehung des Gelenks 16 auf den Kupplungsvorsprung 15a übertragen wird. Dies bewirkt, dass die Drehwelle 8, das Gelenk 16 und die Schneckenwelle 15 einstückig drehen und die Drehung der Schneckenwelle 15 auf das Schneckenrad 18 übertragen wird. Im Drehzustand ist, da der Kupplungsvorsprung 15a der Schneckenwelle 15 von den umfänglichen Pufferabschnitten 31 und den radialen Pufferabschnitten 32 der zweiten Kautschukglieder 22a, 22b berührt und gehalten wird, verhindert, dass sich die Schneckenwelle 15 aufgrund von z. B. ungenauer Ausrichtung unsteuerbar in senkrecht zur Achse verlaufenden Richtungen bewegt.
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Wenn die Last an der Abtriebswelle 19 geringer als der vorgegebene Wert ist, wird die Drehung des Gelenks 16 auf den Kupplungsvorsprung 15a der Schneckenwelle 15 übertragen, ohne dass die Kontaktabschnitte 28b, 28c an der Innenfläche des Kupplungslochs 28 die flachen Oberflächen 15x, 15y des Kupplungsvorsprungs 15a berühren. Das bedeutet, dass in diesem Fall die Drehung des Gelenks 16 über die umfänglichen Pufferabschnitte 31 der zweiten Kautschukglieder 22a, 22b auf den Kupplungsvorsprung 15a übertragen wird, sodass die Drehwelle 8, das Gelenk 16 und die Schneckenwelle 15 einstückig gedreht werden. In diesem Drehzustand ist, das der Kupplungsvorsprung 15a der Schneckenwelle 15 von den umfänglichen Pufferabschnitten 31 und den radialen Pufferabschnitten 32 der zweiten Kautschukglieder 22a, 22b berührt und gehalten ist, ebenfalls verhindert, dass sich die Schneckenwelle 15 aufgrund von z. B. ungenauer Ausrichtung unsteuerbar in senkrecht zur Achse verlaufenden Richtungen bewegt.
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Der Motor 1 ist derart konfiguriert, dass, wenn die Kontaktabschnitte 28b, 28c des Kupplungslochs 28 die flachen Oberflächen 15x, 15y des Kupplungsvorsprunges 15a berühren, die umfängliche Mittellinie 12 des radialen Pufferabschnitts 32 des zweiten Kautschukglieds 22a nicht über eine Ecke 35a hinausgeht, die durch die flache Oberfläche 15y und die Längsrichtungsendfläche 15c des Kupplungsvorsprungs 15a in der Vorwärtsdrehrichtung definiert ist. Dasselbe ist mit dem radialen Pufferabschnitt 32 des anderen zweiten Kautschukglieds 22b der Fall. Das heißt, der Motor 1 ist derart konfiguriert, dass die umfängliche Mittellinie L2 des radialen Pufferabschnitts 32 nicht über eine Ecke 35b hinausgeht, die durch die flache Oberfläche 15x und die Längsrichtungsendfläche 15d des Kupplungsvorsprungs 15a in der Vorwärtsrichtung definiert ist. Die Ecke 35a und die Ecke 35b sind an symmetrischen Positionen bezüglich der Achse L1 angeordnet. Der Motor 1 ist dazu konfiguriert, auf die gleiche Art und Weise zu wirken, wenn die Drehwelle 8 und das Gelenk 16 in der Umkehrrichtung drehen. Dementsprechend ist, wenn die Drehwelle 8, das Gelenk 16 und die Schneckenwelle 15 einstückig drehen, verhindert, dass sich die radialen Pufferabschnitte 32 der zweiten Kautschukglieder 22a, 22b vom Kupplungsvorsprung 15a lösen. Infolgedessen ist beispielsweise das Erfassen der radialen Pufferabschnitte 32 durch den Kupplungsvorsprung 15a verhindert, das bewirkt wäre, wenn sich die radialen Pufferabschnitte 32 vom Kupplungsvorsprung 15a lösen würden.
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Wie oben beschrieben können, wenn ein Zustand, in dem die Drehwelle 8 und der Drehzahlverringerungs-Mechanismus 11 in der Vorwärtsrichtung drehen, beispielsweise in einen Zustand umgestellt wird, in dem die Last der Abtriebswelle 19 anhält, d. h. die Drehwelle 8 sperrt, der Schneckenabschnitt 15b der Schneckenwelle 15 und die Zähne des Schneckenrads 18 miteinander verbunden sein. Wenn die Drehwelle 8 in diesem Zustand in der Umkehrrichtung gedreht wird, wird das Gelenk 16 in der Umkehrrichtung gedreht, sodass der Kontaktabschnitt 28d des Kupplungslochs 28 die flache Oberfläche 15y des Kupplungsabschnitts 15a berührt und der Kontaktabschnitt 28e des Kupplungslochs 28 die flache Oberfläche 15x des Kupplungsvorsprungs 15a berührt. Zu dem Zeitpunkt, an dem die Kontaktabschnitte 28d, 28e die flachen Oberflächen 15y, 15x berühren, gewinnen die Drehwelle 8 und das Gelenk 16 Drehträgheitskraft. Dies löst die Zähne der Schneckenwelle 15 und die Zähne des Schneckenrads 18, die miteinander verbunden sind, auf günstige Weise voneinander. Gleicherweise werden, wenn die Drehwelle 8 in der Vorwärtsrichtung dreht, nachdem sie angehalten wurde, während sie in der Umkehrrichtung drehte, die Zähne der Schneckenwelle 15 und die Zähne des Schneckenrads 18, die miteinander verbunden sind, auf günstige Weise voneinander gelöst. Wie oben beschrieben ist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch die umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 der zweiten Kautschukglieder 22a, 22b verhindert, dass sich die Schneckenwelle 15 unsteuerbar bewegt, und Trägheitskraft der Drehwelle 8 ist durch die umfänglichen Freiräume C1 und die radialen Freiräume C2 zwischen dem Kupplungsvorsprung 15a und der Innenfläche des Kupplungslochs 28 gewährleistet.
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In der vorliegenden Ausführungsform erzeugt aufgrund der Kennzeichen der Schneckenwelle 15 und des Schneckenrads 18 eine Drehungsumkehr der Schneckenwelle 15 eine Last in der axialen Richtung. Dabei wird die Last in der axialen Richtung, die zum Motorkörper 2 hin wirkt und durch die Schneckenwelle 15 aufgenommen wird, durch die Vorsprünge 21a der ersten Kautschukglieder 21 aufgenommen, die den Kupplungsabschnitt 15a der Schneckenwelle 15 in der axialen Richtung berühren. Daher verhindern die ersten Kautschukglieder 21 Aufprallen des Kupplungsvorsprungs 15a an die Bodenfläche des Kupplungslochs 28 in der radialen Richtung, d. h. an die Endfläche 23a des Befestigungsabschnitts 23, die der Schneckenwelle 15 nahe ist, und Aufprallen des Kupplungsabschnitts 15a an das distale Ende 8a der Drehwelle 8. Infolgedessen ist die Geräuschentwicklung, die durch derartiges Aufprallen bewirkt ist, verhindert.
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Die vorliegende Ausführungsform weist die folgenden Vorteile auf.
- (1) Das Gelenk 16 ist einstückig mit der Drehwelle 8 drehbar. Das Gelenk 16 weist das Kupplungsloch 28 auf, in das der Kupplungsvorsprung 15a der Schneckenwelle 15 eingeführt ist, sodass der Kupplungsabschnitt 15a die umfänglichen Freiräume C1 und die radialen Freiräume C2 aufweist. Die umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 befinden sich jeweils in den umfänglichen Freiräumen C1 und den radialen Freiräumen C2 zwischen den Innenflächen des Kupplungslochs 28 und dem Kupplungsvorsprung 15a. Der Motor 1 ist derart konfiguriert, dass, wenn die Drehwelle 8 durch den Motorkörper 2 gedreht ist, die Innenfläche des Kupplungslochs 28 und der Kupplungsabschnitt 15a die umfänglichen Pufferabschnitte 31 in der Umfangsrichtung zusammendrücken und verformen, während sie einander in der Umfangsrichtung berühren. Dies reduziert unsteuerbare Bewegungen der Schneckenwelle 15, wenn der Motor 1 arbeitet und angehalten wird. Infolgedessen ist Geräuschentwicklung, die dadurch bewirkt ist, dass die Innenfläche des Kupplungslochs 28 an den Kupplungsvorsprung 15a schlägt, unterdrückt. Ferner, wenn die Drehwelle 8 zum Drehen in der Umkehrrichtung angertrieben ist, wobei die Schneckenwelle 15 mit dem Schneckenrad 18 verbunden ist, d. h., wenn die Drehwelle 8 beginnt, in der Umkehrrichtung zu drehen, dreht die Drehwelle 8, während sie die umfänglichen Pufferabschnitte 31 zwischen der Innenfläche des Kupplungslochs 28 und dem Kupplungsabschnitt 15a zusammendrückt und verformt. Währenddessen wird die Trägheitskraft, oder das Drehmoment, der Drehwelle 8 erlangt. Danach, während die umfänglichen Pufferabschnitte 31 zusammengedrückt sind, berühren die Innenfläche des Kupplungslochs 28 und der Kupplungsabschnitt 15a einander in der Umfangsrichtung, während sie die Trägheitskraft der Drehwelle 8 aufnehmen. Dies löst die Zähne der Schneckenwelle 15 und die Zähne des Schneckenrads 18, die miteinander verbunden waren, voneinander. Wie oben beschrieben ist, gemäß der vorliegenden Ausführungsform durch die umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 verhindert, dass sich die Schneckenwelle 15 unsteuerbar bewegt, und Trägheitskraft der Drehwelle 8 ist durch die umfänglichen Freiräume C1 und die radialen Freiräume C2 zwischen dem Kupplungsvorsprung 15a und der Innenfläche des Kupplungslochs 28 gewährleistet.
- (2) Die Drehwelle 8 und die Schneckenwelle 15 sind aus Metall hergestellt, und das Gelenk 16 ist aus Kunststoff hergestellt und separat von der Drehwelle 8 und der Schneckenwelle 15 ausgebildet. Dementsprechend ist die Innenfläche des Kupplungslochs 28, in das der Kupplungsabschnitt 15a der Schneckenwelle 15 eingeführt ist, aus Kunststoff hergestellt. Daher ist, wenn der Motorkörper 2 die Drehwelle 8 dreht, Geräuschentwicklung, die dadurch bewirkt ist, dass die Innenfläche des Kupplungslochs 28 in der Umfangsrichtung an den Kupplungsvorsprung 15a schlägt, unterdrückt. Dies unterdrückt die Geräuschentwicklung weiter.
- (3) Die umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 sind im Gelenk 16 vorgesehen, das in von der Drehwelle 8 und der Schneckenwelle 15 separates Kunststoffglied ist. Die umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 sind daher leicht ausgebildet.
- (4) Da die umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 aus Kautschuk ausgebildet sind, ist auf günstige Weise verhindert, dass sich die Schneckenwelle 15 unsteuerbar bewegt.
- (5) Die ersten Kautschukglieder 21 befinden sich zwischen dem Kupplungsvorsprung 15a und der Bodenfläche des Kupplungslochs 28 in der axialen Richtung, d. h. der Endfläche 23a des Befestigungsabschnitts 23, die nahe an der Schneckenwelle 15 liegt. Drehungsumkehr der Schneckenwelle 15 erzeugt eine Last in der axialen Richtung. Die Last kann bewirken, dass der Kupplungsvorsprung 15a der Schneckenwelle 15 an die Endfläche 23a des Befestigungsabschnitts 23 schlägt, die nahe an der Drehwelle 15 und dem distalen Ende 8a der Drehwelle 8 liegt. Derartiges mögliches Anschlagen ist jedoch durch die ersten Kautschukglieder 21 unterdrückt. Infolgedessen ist die Geräuschentwicklung durch derartiges Anschlagen unterdrückt.
- (6) Das Gelenk 16, das ein von der Drehwelle 8 und der Schneckenwelle 15 separates Kunststoffglied ist, weist die ersten Kautschukglieder 21 auf. Die ersten Kautschukglieder 21 sind daher leicht ausgebildet.
- (7) Da die ersten Kautschukglieder 21 aus Kautschuk hergestellt sind, ist auf günstige Weise verhindert, dass der Kupplungsvorsprung 15a in der axialen Richtung an die Bodenfläche des Kupplungslochs 28, und auf günstige Weise verhindert, dass der Kupplungsvorsprung 15a in der axialen Richtung an das distale Ende 8a der Drehwelle 8 schlägt.
- (8) Die umfänglichen Pufferabschnitte 31 befinden sich radial einwärts von den Kontaktabschnitten 28b, 28c, 28d, 28e an der Innenfläche des Kupplungslochs 28, die den Kupplungsvorsprung 15a berühren. Gemäß dieser Konfiguration ist es möglich, den Raum für die umfänglichen Pufferabschnitte 31 zu gewährleisten, während die Länge der Arme zur Drehmomentübertragung von der Drehwelle 8 auf die Schneckenwelle 15 beibehalten ist, d. h. während eine lange Abmessung zwischen der Achse L1 der Drehwelle 8 und den Kontaktabschnitten 28b, 28c, 28d, 28e beibehalten ist.
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Die Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung können folgendermaßen modifiziert werden.
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In der obig dargestellten Ausführungsform sind die umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 der zweiten Kautschukglieder 22a, 22b durch die Kupplungsabschnitte 33 miteinander verbunden. Die umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 können jedoch separat voneinander ausgebildet sein.
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In der obig dargestellten Ausführungsform sind die umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 der zweiten Kautschukglieder 22a, 22b im Gelenk 16 vorgesehen. Das heißt, die umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 sind durch die Drehwelle 8 gestützt. in einer Modifikation können umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 an den flachen Oberflächen 15x, 15y des Kupplungsabschnitts 15a der Schneckenwelle 15 ausgebildet sein. Das heißt, umfänglichen Pufferabschnitte 31 und die radialen Pufferabschnitte 32 können durch die Schneckenwelle 15 gestützt sein.
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In der obig dargestellten Ausführungsform sind die ersten Kautschukglieder 21 durch die Drehwelle 8 gestützt. Das heißt, die ersten Kautschukglieder 21 sind am Kunststoffabschnitt 20 vorgesehen, der um das distale Ende 8a der Drehwelle 8 herum angeordnet ist. In einer Modifikation können die ersten Kautschukglieder 21 durch die Schneckenwelle 15 gestützt sein. Beispielsweise können die ersten Kautschukglieder 21 an einer axialen Endfläche des Kupplungsvorsprungs 15a der Schneckenwelle 15 ausgebildet sein.
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In der obig dargestellten Ausführungsform ist der Kunststoffabschnitt 20 des Gelenks 16 an der Drehwelle 8 befestigt und der Kupplungsvorsprung 15a der Schneckenwelle 15 in das Kupplungsloch 28 des Kunststoffabschnitts 20 eingeführt. Bei einer Modifikation kann die Beziehung jedoch umgekehrt sein. Das heißt, der Kunststoffabschnitt 20 kann an der Schneckenwelle 15 befestigt sein, und das distale Ende 8a der Drehwelle 8 kann als Kupplungsvorsprung benutzt sein, der in das Kupplungsloch 28 des Kunststoffabschnitts 20 eingeführt sein soll.
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In der obig dargestellten Ausführungsform weist das Gelenk 16 den Kunststoffabschnitt 20 auf, der von der Metalldrehwelle 8 separat ist, und ist der Kunststoffabschnitt 20 an der Drehwelle 8 befestigt. Die Ausführungsform ist nicht auf diese Konfiguration beschränkt. Bei einer Modifikation kann das Gelenk 16 aus demselben Material wie die Drehwelle 8 hergestellt sein und einstückig damit ausgebildet sein. Ferner kann das Gelenk 16, das als Kupplungsabschnitt fungiert, in der Schneckenwelle 15 vorgesehen sein. Das Gelenk 16 kann aus demselben Material wie die Schneckenwelle 15 hergestellt sein und einstückig damit ausgebildet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Motor
- 2
- Motorkörper
- 8
- Drehwelle
- 11
- Drehzahlverringerungs-Mechanismus
- 15
- Schneckenwelle
- 15a
- Kupplungsvorsprung
- 16
- Gelenk als Kupplungsabschnitt
- 18
- Schneckenrad
- 29
- Kunststoffabschnitt
- 21
- erste Kautschukabschnitte (axiale Pufferabschnitte)
- 22a, 22b
- zweite Kautschukabschnitte
- 28
- Kupplungsloch
- 31
- umfängliche Pufferabschnitte
- 32
- axiale Pufferabschnitte
- C1
- umfängliche Freiräume
- C2
- radiale Freiräume