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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Starter zum Starten
einer Brennkraftmaschine. Insbesondere bezieht sich die vorliegende
Erfindung auf einen außenliegenden
Starter, der an einem vorderen Ende eines Rohrs, das auf einer Abgangswelle gleitet,
ein Antriebsritzel aufweist.
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In
einem in der JP-U-1-166275 offenbarten Starter liegt ein zylindrisches
Rohr an einer äußeren Umfangsfläche der
Abgangswelle durch ein Lager gleitend an. Ein Ende des Rohrs ist
mit einer Platte abgeschlossen. Eine geradlinige Belüftungsrille
ist auf der inneren zylindrischen Fläche des Rohrs in axialer Richtung
ausgebildet, um einen abgeschlossenen Raum, der um ein Ende der
Abgangswelle in dem geschlossenen Ende des Rohrs definiert ist,
mit einem Raum hinter dem Lager (einem Raum in einer Einwegkupplung)
in Verbindung zu setzen.
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Da
die Belüftungsrille
in axialer Richtung in einer geraden Linie ausgebildet ist, neigt
das Lager zu einer Teil-Verformung und ragt in die Belüftungsrille,
wenn das Lager im Rohr mit Preßsitz
aufgenommen wird. Insbesondere in dem Fall, in dem ein kostengünstiges
Umfangslager (wrapping bearing), das durch Runden einer rechteckigen
Platte zu einer zylindrischen Form ausgebildet wird, als Lager verwendet
wird, wird das Lager verformt und ragt größtenteils in die Belüftungsrille,
wenn ein Verbindungsabschnitt des Zylinders entlang der Belüftungsrille
bewegt wird, während
das Lager im Rohr mit Preßsitz aufgenommen
wird.
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Selbst
wenn die innere Oberfläche
des Lagers gereckt wird, um die Präzision des Innendurchmessers
des Lagers zu verbessern, ist es in diesem Zustand schwierig, den
verformten oder in radialer Richtung vom Lager vorstehenden Abschnitt
des Lagers genau zu recken. Somit ist mit einer Leistungsminderung
des Lagers zu rechnen. Ferner besteht die Wahrscheinlichkeit, daß eine Leistungsminderung
des Starters bewirkt wird.
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Ragt
das im Rohr mit Preßsitz
aufgenommene Lager ferner teilweise in die Belüftungsrille, wird ein Raumbereich
der Belüftungsrille
verkleinert. Dabei verschlechtert sich wahrscheinlich die Luftströmung in
der Belüftungsrille.
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Im
Dokument FR 2 739 661 A ist ein Starter eines Fahrzeugs mit einem
Antriebsritzel beschrieben, das auf einer Welle einer „Startvorrichtung" mit einem dazwischen
befindlichen Führungsrohr
gleitend gelagert ist, wobei die innere Bohrung des Antriebsritzels über eine
axiale Rille verfügt,
die sich axial zwischen dem Führungsrohr
und dem vorderen Ende der inneren Bohrung des Antriebsritzels zum hinteren
Ende der inneren Bohrung des Antriebsritzels erstreckt.
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Die
vorliegende Erfindung wurde im Hinblick auf die vorstehenden Nachteile
entwickelt, und es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung,
einen Starter zu schaffen, bei dem das Leistungsverhalten eines
in einem Rohr mit Preßsitz
aufgenommenen Lagers erhalten bleibt und die Funktion einer Belüftungsrille
verbessert wird.
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In
einem erfindungsgemäßen Starter
liegt ein zylindrisches Rohr an einer äußeren Umfangsoberfläche einer
Abgangswelle durch ein Lager an, so daß es in axialer Richtung gleitbar
ist. Bei Betrieb eines Elektromotors wird die Abgangswelle gedreht. Die
Rotation der Abgangswelle wird durch eine Einwegkupplung an das
Rohr übertragen.
Das Rohr weist ein ein Antriebsritzel abstützendes erstes Ende und ein
zweites Ende auf. Das erste Ende ist geschlossen, um einen abgeschlossenen
Raum zwischen dem ersten Ende des Rohrs und dem Ende der Abgangswelle
zu definieren. Das Rohr weist eine Belüftungsrille auf einer inneren
zylindrischen Oberfläche
auf, so daß der
abgeschlossene Raum mit einem Raum in Verbindung steht, der in der
Nähe des zweiten
Endes des Rohrs definiert ist. Die Belüftungsrille ist schraubenlinienförmig um
eine Achse des Rohrs herum ausgebildet.
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Wird
das Lager im Rohr mit Preßsitz
aufgenommen, schneidet demgemäß die Richtung
der Preßpassung
des Lagers eine entlang der Belüftungsrille
verlaufende Richtung. Dadurch verringert sich die Wahrscheinlichkeit,
daß immer
der gleiche Ab schnitt des Lagers die Belüftungsrille entlangbewegt wird,
wenn das hager im Rohr mit Preßsitz
aufgenommen wird. Folglich wird eine Verformung (Vorstehen in radialer
Richtung) des Lagers unterdrückt, und
somit bleibt ein Raumbereich der Belüftungsrille erhalten.
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Ferner
verringert sich die Wahrscheinlichkeit, daß das Lager verformt wird oder
an umfangsmäßig identischen
Stellen entlang der axialen Richtung des Lagers in die Belüftungsrille
ragt. Ein genaues Recken des inneren Umfangs des Lager wird folglich
vereinfacht, und somit wird die Präzision des Innendurchmessers
des Lagers verbessert.
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Weitere
Aufgaben, Merkmale und Vorteile von Ausführungsformen werden anhand
der nachstehenden ausführlichen
Beschreibung in bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es
zeigen:
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1 eine schematische Darstellung
eines teilweise im Querschnitt gezeigten Starters gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine perspektivische Ansicht
eines Rohrs, das eine Belüftungsrille
gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung darstellt;
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3 eine Querschnittansicht
des Rohrs gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine Abwicklungsansicht
des Rohrs gemäß der Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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5 eine Abwicklungsansicht
eines Rohrs, das ein Beispiel einer Belüftungsrille darstellt.
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden nachstehend unter Bezugnahme auf
die Zeichnungen beschrieben.
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Unter
Bezugnahme auf 1 weist
der erfindungsgemäße Starter 1 einen
Elektromotor 2 zur Erzeugung einer Rotationskraft, einen
Magnetschalter 3 zum Ein/Ausschalten des Elektromotors 2,
eine Abgangswelle 4 zum Abgeben der Rotationskraft des Elektromotors 2,
ein Antriebsritzel 6 zum Übertragen der Rotationskraft
des Elektromotors 2 an ein Zahnrad 5 einer Brennkraftmaschine,
ein Rohr 7, das das Antriebsritzel 6 abstützt, eine
Einwegkupplung 8 zum Übertragen
der Rotation der Abgangswelle 4 an das Rohr 7 und
dergleichen auf.
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Bei
dem Elektromotor 7 handelt es sich um einen hinreichend
bekannten Gleichstrommotor. Wenn ein Zündschlüsselschalter eingeschaltet
wird, wird ein innerer Kontakt (nicht gezeigt) des Magnetschalters 3 verbunden,
und ein Anker (nicht gezeigt) wird mit Energie versorgt und erzeugt
die Rotationskraft. Der Magnetschalter 3 treibt einen Schieber (nicht
gezeigt) an, der in den Magnetschalter 3 eingebettet ist,
um den inneren Kontakt zu verbinden und zu unterbrechen. Ferner
drückt
der Magnetschalter 3 unter Einsatz einer Anzugkraft zum
Antreiben des Schiebers die Einwegkupplung 8 nach vorne
(linke Seite in 1).
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Die
Abgangswelle 4 ist mit einer Drehwelle (Ankerwelle) des
Motors 2 koaxial ausgerichtet.
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Die
Rotation des Ankers wird durch eine nicht dargestellte Untersetzungsgetriebevorrichtung (z.
B. eine Planeten-Untersetzungsgetriebevorrichtung) an die Abgangswelle 4 übertragen.
Die Abgangswelle 4 weist schraubenlinienförmige Keile 4a auf.
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Das
Antriebsritzel 6 ist am vorderen Ende des Rohrs 7 durch
Keile verbunden, um mit dem Rohr 7 drehbar zu sein. Zudem
ist das Antriebsritzel 6 in bezug auf das Rohr 7 in
axialer Richtung bewegungsmäßig eingeschränkt.
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Das
Rohr 7 weist eine zylindrische Form auf, und sein vorderes
Ende, das das Antriebsritzel 6 abstützt, ist in Form einer Abdeckung
geschlossen. Ein Lager 9 ist mit Preßsitz in die zylindrische innere Oberfläche des
zylindrischen Rohrs 7 aufgenommen. Das Rohr 7 liegt
durch das Lager 9 drehbar und gleitbar an einer äußeren Umfangsoberfläche der
Abgangswelle 4 an. Ein Lager 10 ist am äußeren Umfang
des Rohrs 7 in einem vorderen Gehäuse 11 vorgesehen,
so daß das
Rohr 7 in einem vorderen Gehäuse 11 durch das Lager 10 drehbar
und gleitbar gelagert wird. Wie in 3 gezeigt
ist, handelt es sich bei dem Lager 9 um ein Umfangslager,
das durch Runden einer rechteckigen Platte zu einer zylindrischen
Form ausgebildet wird.
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Eine
Belüftungsrille 13 ist
auf der inneren zylindrischen Oberfläche des Rohrs ausgebildet.
Ein abgeschlossener Raum (geschlossener Raum) 12 ist an
einem vorderen Ende der Abgangswelle 4 im Inneren des geschlossenen
Endes des Rohrs 7 definiert. Der geschlossene Raum 12 steht
mit einem Raum hinter dem Lager 9 (einem Raum, der in einem inneren
Umfang der Einwegkupplung 8 definiert ist) durch die Belüftungsrille 13 in
Verbindung.
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Wie
in 2 gezeigt ist, ist
die Belüftungsrille 13 als
ein schraubenlinienförmiger
Weg um eine Achse des Rohrs 7 von der Seite des Elektromotors 2 zur
Seite des Antriebsritzels 6 ausgebildet. Insbesondere windet
sich die Belüftungsrille 13 schraubenlinienförmig in
eine Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung (Pfeil A1 in 2) des Rohrs 7 von
der Seite des Elektromotors 2 zur Seite des Antriebsritzels 6.
Die Richtung A1 ist die Drehrichtung des Rohrs 7, wenn
sich das Rohr 7 auf der Abgangswelle 4 vorwärts bewegt.
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In
einer Abwicklungsansicht des Rohrs 7, das in 3 gezeigt ist, verläuft die
Belüftungsrille 13 hinsichtlich
der axialen Richtung des Rohrs 7 derart schräg, daß ein vorderes
Ende 13a (auf der Seite des Antriebsritzels 6)
und ein hinteres Ende 13b (auf der Seite des Motors 2)
einander in Umfangsrichtung nicht überlappen oder überschneiden.
Ferner ist die Belüftungsrille 13 so
ausgebildet, daß sie
sich innerhalb einer Hälfte
einer zylindrischen Oberfläche
des Rohrs 7, d. h. auf einer zylindrischen Fläche von
weniger als 180 Grad, erstreckt. Bei Betrachtung des Rohrs in axialer
Richtung des Rohrs 7, befinden sich das vordere und hintere
Ende 13a und 13b an in Umfangsrichtung unterschiedlichen
Positionen.
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Die
Einwegkupplung 8 weist eine Trommel 8a, ein Kupplungsaußenteil 8b,
ein Kupplungsinnenteil 8c, eine Walze 8d und dergleichen
auf. Die Trommel 8a liegt an den schraubenlinienförmigen Keilen 4a der
Abgangswelle 4 an. Das Kupplungsaußenteil 8b ist in
die Trommel 8a integriert. Das Kupplungsinnenteil 8c erstreckt
sich vom hinteren Ende des Rohrs 7. Die Walze 8d ist
zwischen dem Kupplungsaußenteil 8b und
dem Kupplungsinnenteil 8c angeordnet. Die Einwegkupplung 8 überträgt die Rotation
der Abgangswelle 4 an das Rohr 7. Zudem unterbricht
die Einwegkupplung 8 die Übertragung einer Antriebskraft
zwischen dem Innenteil 8c und dem Außenteil 8b, damit
der Anker nicht überdrehen
kann, wenn die Rotation des Rohrs 7 schneller wird als
die der Abgangswelle 4.
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Anschließend folgt
eine Beschreibung des Betriebs des Starters 1.
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Wenn
der Zündschlüsselschalter
durch einen Benutzer eingeschaltet wird, wird die im Magnetschalter 3 erzeugte
Anzugkraft an die Einwegkupplung 8 durch den Hebel 14 übertragen.
Infolgedessen wird die Einwegkupplung 8 (linke Seite in 1) mit dem Rohr 7 auf
der Abgangswelle 4 nach vorne geschoben, während es
entlang der schraubenlinienförmigen
Keile 4a der Abgangswelle 4 gedreht wird. Das Antriebsritzel 6,
das auf dem Rohr 7 abgestützt wird, wird nach vorne bewegt
und mit dem Zahnrad 5 in Kontakt gebracht.
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Wird
der innere Kontakt des Magnetschalters 3 kontaktiert und
der Anker mit Energie versorgt, wird im Anker eine Rotationskraft
erzeugt. Die Rotation des Ankers wird durch die Untersetzungsgetriebevorrichtung
verlangsamt und an die Abgangswelle 4 übertragen. Ferner wird die
Rotation von der Abgangswelle 4 durch die Einwegkupplung 8 an
das Rohr 7 übertragen.
Das Antriebsritzel 6 wird in eine Position geschoben, wo
es, während
es sich dreht, mit dem Zahnrad 5 Eingriff nehmen kann,
so daß das An triebsritzel 6 mit
dem Zahnrad 5 in Eingriff steht. Auf diese Weise wird die
Rotationskraft an das Zahnrad 5 übertragen, wodurch die Brennkraftmaschine gestartet
wird.
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Bei
dem vorstehenden Vorgang wird ein Volumen des geschlossenen Raums 12,
der um das vordere Ende der Abgangswelle 4 im geschlossenen Ende
des zylindrischen Rohrs 7 definiert ist, vergrößert, wenn
das Rohr 7 auf der Abgangswelle 4 nach vorne geschoben
wird. Wird hingegen das Rohr 7 auf der Abgangswelle 4 nach
dem Start des Motors nach hinten geschoben, wird das Volumen des
geschlossenen Raums 12 verkleinert. Da die Belüftungsrille 13 auf
der inneren zylindrischen Oberfläche
des Rohrs 7 ausgebildet ist, kann dabei, selbst wenn das Volumen
des geschlossenen Raums 12 verändert wird, eine Druckveränderung
entsprechend der Volumenänderung
aufgehoben werden. Somit findet eine reibungslose Bewegung des Rohrs 7 statt.
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Im
Starter 1 weist die auf der Innenwand des Rohrs 7 ausgebildete
Rille eine schraubenlinienförmige
Form auf. Wenn das Lager 9 mit Preßsitz im inneren Umfang des
Rohrs 7 aufgenommen wird, besteht keine Übereinstimmung
zwischen der Richtung der Preßpaßung des
Rohrs 7 und dem Richtungsverlauf der Belüftungsrille 13,
sehr wohl aber eine Überschneidung.
Somit wird verhindert, daß immer
der gleiche Abschnitt des Lagers 9 die Belüftungsrille 13 entlangbewegt
wird, wenn das Lager 9 im Rohr 7 mit Preßsitz aufgenommen
wird. Dementsprechend verringert sich die Wahrscheinlichkeit, daß das Lager 9 teilweise
in die Belüftungsrille 13 ragt,
wodurch eine Verformung des Lagers 9 verhindert wird.
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Ferner
wird verhindert, daß das
Lager 9 an umfangsmäßig identischen
Abschnitten vom hinteren Ende bis zum vorderen Ende des Lagers 9 verformt wird
oder in die Belüftungsrille 13 ragt.
Somit wird ein exaktes Recken der inneren Umfangsfläche des
Lagers 9 vereinfacht, und die Präzision des Innendurchmessers
des Lagers 9 kann verbessert werden, so daß das Lager 9 über ein
vorgeschriebenes Lagerleistungsverhalten verfügen kann. Ferner kann auch das
Leistungsverhalten des Starters 1 aufrechterhalten werden.
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Da
das Lager 9 nicht so ohne weiteres in die Belüftungsrille 13 ragen
kann, findet keine Einschränkung
eines Raumbereichs der Belüftungsrilles 13 statt.
Folglich kann die Funktion der Belüftungsrille 13 aufrechterhalten
werden. Die Ventilationsrille 13 windet sich ferner schraubenlinienförmig in
die Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung A1 des Rohrs 7 von
der Seite des Motors 2 zur Seite des Antriebsritzels 6.
Wenn sich das rotierende Rohr 7 daher auf der Abgangswelle 4 vorwärts bewegt,
findet in der Belüftungsrille 13 eine
reibungslose Luftströmung statt.
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Wie
vorstehend beschrieben, ist es außerdem möglich, ein im allgemeinen kostengünstiges Umfangslager
für das
Lager 9 zu verwenden, da die Belüftungsrille 13 schraubenlinienförmig ausgebildet ist,
so daß sie
eine Verformung des Lagers 9 verhindern kann. Da eine Verformung
des Lagers 9 verhindert wird, ist es ferner möglich, im
Gegensatz zu einer Belüftungsrille,
die in axialer Richtung geradlinig ausgebildet ist, die Breite der
Belüftungsrille 13 zu
erweitern. In anderen Worten, ist es möglich, die Breite der Belüftungsrille 13 innerhalb
eines Bereichs so zu erweitern, daß eine Verformung des Lagers 9 verhindert
wird, und damit findet eine noch reibungslosere Luftströmung in
der Belüftungsrille 13 statt.
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Mit
zunehmender Breite der Belüftungsrille 13 können Späne, die
beim Zuschneiden oder einer spanenden Bearbeitung der Belüftungsrille 13 anfallen
und in die Belüftungsrille 13 gelangen,
ohne weiteres entfernt werden. In diesem Fall sind das vordere Ende 13a und
das hintere Ende 13b der Belüftungsrille bevorzugt so angeordnet,
daß sie
einander in Umfangsrichtung nicht überlappen, wie in 4 gezeigt ist. Das heißt, daß sich das
vordere Ende 13a und das hintere Ende 13b bevorzugt
an in Umfangsrichtung unterschiedlichen Position befinden.
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Falls
die Breite der Belüftungsrille 13 erweitert
wird, wenn das vordere Ende 13a mit dem hinteren Ende 13b in
Umfangsrichtung überlappt,
wie in 5 gezeigt ist
(z. B. Bereich B1), verläuft
die Belüftungsrille 13 in
axialer Richtung teilweise auf einer geraden Linie. Die ist unerwünscht, wenn
die Wahrscheinlichkeit einer Verformung des Lagers verringert werden
soll.
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Wenn
sich die Belüftungsrille 13 aus
der axialen Richtung gesehen um mehr als oder gleich 180 Grad in
die Umfangsrichtung schraubenlinienförmig windet, das heißt, daß die Rille 13 so
ausgebildet ist, daß sie
sich über
die Hälfte
der zylindrischen Oberfläche
des Rohrs 7 erstreckt, liegt ein erhöhter Luftwiderstand vor. Somit
ist zu bevorzugen, daß sich
die Belüftungsrille 13 auf
der zylindrischen Fläche
um weniger als 180 Grad schraubenlinienförmig windet, um die Luftströmung zu
verbessern. Ferner ist es nicht immer erforderlich, daß die Belüftungsrille 13 einzeln
ausgeführt
ist, sondern es können
auch mehr als zwei Belüftungsrillen 13 ausgebildet
sein.
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Zusätzlich ist
es wünschenswert,
daß der Verdrehwinkel
der Belüftungsrille 13 in
bezug auf die Achse des Rohrs 7 im wesentlichen mit dem
Verdrehwinkel (von 10 bis 30 Grad) der schraubenlinienförmigen Keile 4a identisch
ist. Wird das Rohr 7 auf der Abgangswelle 4 nach
vorne geschoben, wird das Rohr 7 entlang der schraubenlinienförmigen Keile 4a der
Abgangswelle 4 gedreht. Wenn sich die Belüftungsrille 13 schraubenlinienförmig mit
einem im wesentlichen mit dem Winkel der schraubenlinienförmigen Keile 4a identischen
Winkel windet, kann in der Belüftungsrille
eine noch reibungslosere Luftströmung
stattfinden.
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Bei
der oben beschriebenen Ausführungsform
ist die Belüftungsrille 13 schraubenlinienförmig ausgebildet
und windet sich um die Achse des Rohrs 7 in die Richtung
entgegengesetzt zur Drehrichtung A1 des Rohrs 7 vom Motor 2 zum
Antriebsritzel 6. Die Belüftungsrille 13 kann
sich jedoch in Drehrichtung des Rohrs 7 (Richtung des Pfeils
A1 in 1) schraubenlinenförmig winden.
Auch in diesem Fall wird verhindert, daß immer der gleiche Abschnitt
des Lagers 9 entlang der Belüftungsrille 13 bewegt
wird, wenn das Lager 9 mit Preßsitz im Rohr 7 aufgenommen
wird. Somit verringert sich die Wahrscheinlichkeit, daß das Lager 9 teilweise
in die Belüftungsrille 13 ragt,
wodurch eine Verformung des Lagers 9 verhindert wird.
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Die
vorliegende Erfindung beschränkt
sich nicht auf die offenbarten Ausführungsformen, kann jedoch auch
in anderer Weise implementiert sein, ohne vom Schutzbereich der
Ansprüche
abzuweichen.