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Die vorliegende Erfindung betrifft einen Torsionsschwingungsdämpfer, umfassend eine Primärseite und eine gegen die Wirkung einer Dämpferelementenanordnung um eine Drehachse bezüglich der Primärseite drehbare Sekundärseite, wobei eine Seite von Primärseite und Sekundärseite zwei in axialem Abstand zueinander angeordnete, miteinander fest verbundene Deckscheibenelemente umfasst und die andere Seite von Primärseite und Sekundärseite ein axial zwischen die Deckscheibenelemente eingreifendes Zentralscheibenelement umfasst, wobei die Dämpferelementenanordnung eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Dämpferelementeneinheiten aufweist und in den Deckscheibenelementen und dem Zentralscheibenelement in Zuordnung zu jeder Dämpferelementeneinheit eine diese Dämpferelementeneinheit aufnehmende Dämpferelementenaussparung vorgesehen ist, wobei die in einer jeweils zugeordneten Dämpferelementenaussparung aufgenommenen Dämpferelementeneinheiten an die Dämpferelementenaussparungen im Wesentlichen in Umfangsrichtung begrenzenden Umfangsabstützbereichen abstützbar sind, ferner umfassend eine Radialabstützanordnung zur Abstützung der Dämpferelementeneinheiten der Dämpferelementenanordnung nach radial außen, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1
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Die 1 und 2 zeigen einen derartigen Torsionsschwingungsdämpfer, der in dem in der 1 gezeigten Anwendungsfall in einen allgemein mit 10 bezeichneten hydrodynamischen Drehmomentwandler eingegliedert ist. Dieser hydrodynamische Drehmomentwandler ist von herkömmlichem Aufbau und umfasst ein Gehäuse 12, das mit einer Antriebswelle drehfest zu verbinden ist. Das Gehäuse 12 trägt an seiner Innenseite eine Mehrzahl von Pumpenradschaufeln 14, die zusammen mit dem Gehäuse 12 ein allgemein mit 16 bezeichnetes Pumpenrad bilden. Im Gehäuseinneren ist ein Turbinenrad 18 mit einer Mehrzahl von Turbinenradschaufeln 20 vorgesehen. Eine die Turbinenradschaufeln 20 tragende Turbinenradschale 22 ist über eine allgemein mit 24 bezeichnete Torsionsschwingungsdämpferanordnung zur gemeinsamen Drehung mit einer Turbinenradnabe 25 gekoppelt und somit mit dieser um eine Drehachse A drehbar.
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Die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 24 umfasst zwei radial gestaffelt liegende Torsionsschwingungsdämpfer 26, 28. Der radial innere Torsionsschwingungsdämpfer 26 umfasst als Primärseite 30 zwei in Richtung der Drehachse mit Abstand zueinander angeordnete Deckscheibenelemente 32, 34. Diese sind radial innen durch eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung um die Drehachse A mit Abstand zueinander angeordnete massive Nietbolzen 36 miteinander und auch mit der Turbinenradnabe 22 fest verbunden, wobei die Nietbolzen 26 gleichzeitig auch Distanzscheiben für die beiden Deckscheibenelemente 32, 34 bilden. Zwischen die beiden Deckscheibenelemente 32, 34, die in 2 etwas detaillierter gezeigt sind, greift ein eine Sekundärseite 38 des radial inneren Torsionsschwingungsdämpfers 26 bereitstellendes Zentralscheibenelement 40 ein. Dieses weist dort, wo die Nietbolzen 36 angeordnet sind, Umfangsaussparungen auf, um eine Relativdrehung zwischen der Primärseite 30 und der Sekundärseite 38 zuzulassen. Radial innen ist, wie in 1 erkennbar, das Zentralscheibenelement 40 durch Nietbolzen 42 mit der Pumpenradnabe 26 fest verbunden.
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Eine Dämpferelementenanordnung 44 des radial inneren Torsionsschwingungsdämpfers 26 umfasst eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinanderfolgend und mit Umfangsabstand zueinander angeordneten Dämpferelementeneineiten 46, von welchen jede beispielsweise eine in Umfangrichtung sich erstreckende Schraubendruckfeder oder gegebenenfalls radial ineinander geschachtelte Schraubendruckfedern aufweisen kann. In Zuordnung zu jeder der Dämpferelementeneinheiten 46 weisen die Deckscheibenelemente 32, 34 und das Zentralscheibenelement 40 Dämpferelementenaussparungen 48, 50, 52 in Form sogenannter Federfenster auf. Diese sind in Umfangsrichtung durch jeweilige Abstützbereiche 54, 56, 58 begrenzt. An diesen Abstützbereichen 54, 56, 58 stützen sich die Dämpferelementeneinheiten 46 in Umfangsrichtung ab und ermöglichen somit eine Relativdrehung zwischen Primärseite 30 und Sekundärseite 38 unter ihrer eigenen Kompression.
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Um die Dämpferelementeneinheiten 46 nach radial außen und auch in Achsrichtung abzustützen, weisen die Deckscheibenelemente 32, 34 dort, wo die Dämpferelementenaussparungen 48 und 50 gebildet sind, radial außen die Dämpferelementeneinheiten 46 stützende Abstützbereiche 60, 62 auf. Diese sind lappenartig in Achsrichtung abgebogen und stellen jeweilige Abstützflächen 64, 66 bereit, die wenigstens bereichsweise an die Außenumfangskontur, hier also die kreisrunde Kontur, der Dämpferelementeneinheiten 46 angepasst sind und diese somit radial nach außen und auch in Achsrichtung stützen und in den Dämpferelementenaussparungen 48, 50 halten.
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Radial außerhalb der Dämpferelementenanordnung 44 und des Zentralscheibenelements 40 sind die beiden Deckscheibenelemente 32, 34 durch mehrere in 2 mit Strichlinie angedeutete und in Umfangsrichtung verteilt liegende Nietbolzen 68 miteinander fest verbunden. Wie man vor allem in 1 erkennt, erstrecken sich die Deckscheibenelemente 32, 34 über die Nietbolzen 68 radial hinaus und bilden dort die Sekundärseite 70 des radial äußeren Torsionsschwingungsdämpfers 24. Ein zwischen den beiden Deckscheibenelementen 32, 34 in ihrem radial äußeren Bereich liegendes Zentralscheibenelement 72 bildet im Wesentlichen die Primärseite 74 dieses radial äußeren Torsionsschwingungsdämpfers 28. In Umfangsrichtung zwischen den beiden Deckscheibenelementen 32, 34 verbindenden Nietbolzen 68 ist das Zentralscheibenelement 72 durch Nietbolzen 76, die auch zumindest das Deckscheibenelement 32 durchgreifen, über ein Verbindungselement 78 mit einem Innenlamellenträger 80 einer allgemein mit 82 bezeichneten Überbrückungskupplung fest verbunden. Ein Außenlamellenträger 84 ist mit dem Gehäuse 12 fest verbunden. Mit den beiden Lamellenträgern 80, 84 jeweils drehfest gekoppelte Innenlamellen bzw. Außenlamellen sind durch einen Kupplungskolben 86 gegeneinander pressbar, sodass direkt zwischen dem Gehäuse 12 und dem Verbindungselement 78 ein Drehmoment übertragen werden kann. Im Einrückzustand der Überbrückungskupplung wird dieses Drehmoment dann über die Primärseite 74 des radial äußeren Torsionsschwingungsdämpfers 24, d.h. das Zentralscheibenelement 74 und eine Dämpferelementeneinheit 86 mit Dämpferelementeneinheiten 140 dieses Torsionsschwingungsdämpers 28 auf die die Sekundärseite 70 bereitstellenden Deckscheibenelemente 32, 34 übertragen. Diese wiederum übertragen das Drehmoment weiter, und zwar in ihrer Funktion als Primärseite 30 des radial inneren Torsionsschwingungsdämpfers 26 über die Dämpferelementenanordnung 44 und das die Sekundärseite 38 des radial inneren Torsionsschwingungsdämpfers 26 bereitstellende Zentralscheibenelement 40 auf die Turbinenradnabe 25.
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Bei ausgerückter Übertragungskupplung 82, also im Drehmomentwandlungsbetrieb, in welchem ein Drehmoment durch Fluidzirkulation vom Pumpenrad 16 auf das Turbinenrad 18 übertragen wird, ist der Drehmomentenfluss vom Turbinenrad 18, also über die Turbinenradschale 22 in die damit durch die Nietbolzen 36 fest verbundenen und die Primärseite 30 des radial inneren Torsionsschwingungsdämpfers bereitstellenden Deckscheibenelemente 32, 34. Von diesen wird das Drehmoment über die Dämpferelementenanordnung 46 und das Zentralscheibenelement 40, also die Sekundärseite 38 des Torsionsschwingungsdämpfers 26, dann auf die Turbinenradnabe 25 übertragen. Das heißt, im Drehmomentwandlungsbetrieb erfüllt der radial äußere Torsionsschwingungsdämpfer 24 im Wesentlichen keine Schwingungsdämpfungsfunktion, sondern beeinflusst mit den damit fest verbundenen Komponenten der Überbrückungskupplung 84 im Wesentlichen das Trägheitselement der Primärseite 30 des radial inneren Torsionsschwingungsdämpfers 26.
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Ein Problem bei derartigen Torsionsschwingungsdämpfern ist, dass im Rotationsbetrieb auf die Dämpferelementeinheiten nicht nur die in Umfangsrichtung diese belastenden Kompressionskräfte wirken, sondern auch Fliehkräfte. Sowohl die Umfangskompressionskräfte als auch die Fliehkräfte führen zu die Dämpferelementeinheiten 46 insbesondere in ihrem Umfangsmittenbereich vergleichsweise stark nach radial außen belastenden Kräften. Dies bedeutet, dass vor allem bei dem in der 2 dargestellten radial inneren Torsionsschwingungsdämpfer 26 die beiden Deckscheibenelemente 32, 34 in ihren die Dämpferelementeinheiten 46 radial abstützenden Abstützbereichen 60, 62 stark belastet werden. Aufgrund der Anpassung an die Umfangskontur der Dämpferelementeinheiten 46 entsteht dabei nicht nur eine nach radial außen gerichtete Belastung, sondern es entstehen auch in Achsrichtung wirkende Kraftkomponenten, welche die Deckscheibenelemente 32, 34, die im Allgemeinen aus Blechmaterial geformt sind, in Richtung der Drehachse A auseinander pressen. Dies kann zu Radialverschiebungen der Dämpferelementeneinheiten 46 mit der Folge deutlich erhöhter Reibkräfte und undefinierter Radialpositionierungen führen. Auch die Nietbolzen 68, die an sich nicht zur Aufnahme größerer Lasten, insbesondere nicht zur Aufnahme von Kippmomenten ausgestaltet sind, können durch diese die Deckscheibenelemente 32, 34 axial auseinander beaufschlagenden Kräfte stark belastet bzw. überlastet und somit beschädigt werden.
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Aus der
DE 199 04 850 A1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer bekannt, bei welchem die auch zur Umfangsabstützung von jeweiligen die Dämpferfedern der Dämpferelementeneinheiten in Umfangsrichtung zwischen sich aufnehmenden Federschuhen dienenden Deckscheibenelemente so geformt sind, dass für die Federschuhe in Axialrichtung im Wesentlichen ungekrümmte Radialabstützbereiche bereitgestellt werden.
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Aus der
DE 100 03 335 A1 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des Anspruchs 2 bekannt, bei welchem die an den beiden Deckscheibenelementen vorgesehenen Teile der Radialabstützfläche bezüglich der Achsrichtung schräg angestellt, dachartig aufeinander zu laufen und in dem so gebildeten, radial außen liegenden Scheitelbereich Öffnungen gebildet sind. Über diese Öffnungen können durch Verschleiß generierte Abriebpartikel nach außen aus dem Bereich der durch die Teile der Radialabstützfläche gebildeten Gleitbahn abgeführt werden.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Torsionsschwingungsdämpfer vorzusehen, bei welchem die auf die Dämpferelementeneinheiten einwirkenden Kräfte keine durch Axialkräfte generierten Betriebsbeeinträchtigungen erzeugen.
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Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieser Aufgabe ein Torsionsschwingungsdämpfer vorgeschlagen, umfassend eine Primärseite und eine gegen die Wirkung einer Dämpferelementenanordnung um eine Drehachse bezüglich der Primärseite drehbare Sekundärseite, wobei eine Seite von Primärseite und Sekundärseite zwei in axialem Abstand zueinander angeordnete, miteinander fest verbundene Deckscheibenelemente umfasst und die andere Seite von Primärseite und Sekundärseite ein axial zwischen die Deckscheibenelemente eingreifendes Zentralscheibenelement umfasst, wobei die Dämpferelementenanordnung eine Mehrzahl von in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Dämpferelementeneinheiten aufweist und in den Deckscheibenelementen und dem Zentralscheibenelement in Zuordnung zu jeder Dämpferelementeneinheit eine diese Dämpferelementeneinheit aufnehmende Dämpferelementenaussparung vorgesehen ist, wobei die in einer jeweils zugeordneten Dämpferelementenaussparung aufgenommenen Dämpferelementeneinheiten an die Dämpferelementenaussparung im Wesentlichen in Umfangsrichtung begrenzenden Abstützbereichen abstützbar sind, ferner umfassend eine Radialabstützanordnung zur Abstützung der Dämpferelementeneinheiten der Dämpferelementenanordnung nach radial außen, wobei die Radialabstützanordnung in Zuordnung zu jeder Dämpferelementeneinheit eine im Wesentlichen ungekrümmt in Achsrichtung sich erstreckende Radialabstützfläche umfasst, und wobei zum Erhalt einer baulich besonders einfach zu realisierenden Ausgestaltungsform jedes der Deckscheibenelemente einen Teil der Radialabstützfläche bereitstellt.
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Durch das Ausgestalten der Radialabstützanordnung derart, dass eine im Wesentlichen in Achsrichtung und ungekrümmt, also mit im wesentlichen zylindrischer Kontur sich erstreckende Radialabstützfläche bereitgestellt wird, können die durch die nach radial außen beaufschlagten Dämpferelementeneinheit generierten und auf die Radialabstützfläche übertragenen Kräfte nicht in Achsrichtung umgelenkt werden. Das heißt, es werden lediglich Radialkräfte auf die Radialabstützanordnung ausgeübt, sodass Axialaufspreizungen oder Axialüberlastungen verschiedener Bauteile vermieden werden können.
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Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die von den beiden Deckscheibenelementen bereitgestellten Teile der Radialabstützfläche in Achsrichtung nebeneinander angeordnet sind. Um dabei gleichzeitig auch dafür zu sorgen, dass die Dämpferelementeneinheiten in den Dämpferelementenaussparungen gehalten werden und nicht axial ausweichen können, sind an den Deckscheibenelementen angrenzend an die durch diese bereitgestellten Teile der Radialabstützfläche die Dämpferelementeneinheiten umgreifende Axialabstützbereiche vorgesehen ist.
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Bei einer alternativen Ausgestaltungsform ist vorgesehen, dass die von den beiden Deckscheibenelementen bereitgestellten Teile der Radialabstützfläche in Umfangsrichtung aufeinander folgend angeordnet sind. Um auch hier für eine definierte axiale Halterung zu sorgen, wird vorgeschlagen, dass in einem Umfangsbereich, in welchem eines der Deckscheibenelemente einen Teil der Radialabstützfläche bereitstellt, das andere Deckscheibenelement einen Axialabstützbereich bereitstellt.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren detailliert beschrieben. Es zeigt:
- 1: eine Teil-Längsschnittansicht eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers aus dem Stand der Technik mit einer zwei Torsionsschwingsungsdämpfer aufweisenden Torsionsschwingungsdämpferanordnung.
- 2: eine vergrößerte Detailansicht des radial inneren Torsionsschwingungsdämpfers der Torsionsschwingungsdämpferanordnung der 1;
- 3: eine der 2 entsprechende Darstellung eines erfindungsgemäß aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfers;
- 4: eine Umfangs-Teilschnittansicht eines weiteren erfindungsgemäß aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfers;
- 5: den in 4 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfer, geschnitten längs einer Linie V-V in 4;
- 6: den in 4 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfer, geschnitten längs einer Linie VI-VI in 4;
- 7: eine weitere der 2 entsprechende Darstellung eines nicht erfindungsgemäß aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfers;
- 8: eine weitere der 2 entsprechende Darstellung eines nicht erfindungsgemäß aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfers;
- 9: eine weitere der 2 entsprechende Darstellung eines nicht erfindungsgemäß aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfers;
- 10: eine Umfangsschnittdarstellung des in 9 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers, geschnitten längs einer Linie X-X in 9;
- 11: eine der 2 entsprechende Ansicht einer nicht erfindungsgemäß aufgebauten Torsionsschwingungsdämpferanordnung mit zwei radial gestaffelten Torsionsschwingungsdämpfern;
- 12: eine Teilansicht des im Kreis XII in 11 enthaltenen Details;
- 13: eine Teil-Axialansicht eines nicht erfindungsgemäß aufgebauten Deckscheibenelements;
- 14: eine Teil-Axialansicht eines nicht erfindungsgemäß aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfers, hier dargestellt in einer Kupplungsscheibe;
- 15: eine Schnittansicht des Torsionsschwingungsdämpfers der 14, geschnitten längs einer Linie XV-XV in 14;
- 16: eine Umfangsschnittansicht des in 14 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers, geschnitten längs einer Linie XVI-XVI;
- 17: eine Detailansicht einer abgewandelten Ausgestaltungsform des in den 14 - 16 gezeigten Torsionsschwingungsdämpfers; und
- 18: eine der 17 entsprechende Ansicht einer weiteren Abwandlung.
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Im Folgenden werden verschiedene Ausgestaltungen erfindungsgemäß aufgebauter Torsionsschwingungsdämpfer beschrieben, die beispielsweise in die Torsionsschwingungsdämpferanordnung 24 eingegliedert sein können, wie sie in 1 in Zuordnung zu einem hydrodynamischen Drehmomentwandler 10 gezeigt ist. Somit werden im Folgenden für gleiche Baugruppen auch gleiche Bezugszeichen unter Hinzufügung jeweils eines die Ausgestaltungsform kennzeichnenden Anhangs verwendet. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass selbstverständlich die verschiedenen im Folgenden beschriebenen Torsionsschwingungsdämpfer auch in anderen System, wie zum Beispiel Zweimassenschwungrädern, Kupplungsscheiben oder dergleichen, vorgesehen sein können.
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In 3 ist ein Torsionsschwingungsdämpfer 26a gezeigt, bei welchem beispielsweise die beiden Deckscheibenelemente 32a, 34a die Primärseite bereitstellen können, während das Zentralsscheibenelement 40a im wesentlichen die Sekundärseite 38a bereitstellt.
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Die Deckscheibenelemente 32a, 34a bilden mit ihren radial außerhalb der Dämpferelementenaussparungen 48a, 50a derselben liegenden Abstützabschnitten 60a, 62a eine Radialabstützanordnung 90a. Dabei erkennt man, dass radial innerhalb der Verbindung mittels der Nietbolzen 68a die beiden Deckscheibenelemente 32a, 34a zunächst aufeinander zu gekrümmt sind, so dass nur ein vergleichsweise kleiner spaltartiger axialer Zwischenraum vorhanden ist. Ausgehend von diesem spaltartigen Zwischenraum 92a erstrecken sich an den beiden Deckscheibenelementen 32a, 34a jeweils Teile 94a, 96a einer Radialabstützfläche 98a. Diese Radialabstützfläche 98a, welche der in Umfangsrichtung um die Drehachse A verlaufenden Formgebung der Federfenster 48a, 50a folgt, ist in axialer Richtung ungekrümmt, das heißt, erstreckt sich näherungsweise zylindrisch bzw. in Achsrichtung parallel zur Drehachse A und ist somit in demjenigen Bereich, in welchem eine jeweilige Dämpferelementeneinheit 46a sich nach radial außen an dieser Radialaußenabstützfläche 98a abstützt, grundsätzlich nicht an die im Allgemeinen kreisrunde und in der 3 auch erkennbare Umfangskontur der Dämpferelementeneinheiten 46a angepasst, wobei die Umfangskontur sich hier auf den Umfang um eine Längsachse der Dämpferelementeneinheiten 46a, also beispielsweise einer jeweiligen Schraubendruckfeder 46a, bezieht.
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Durch die im Wesentlichen zylindrische, also in Achsrichtung nicht gekrümmte Formgebung der Radialabstützfläche 98a erzeugen die von der jeweiligen Dämpferelementeneinheit 46a nach radial außen gerichteten Kräfte keine Axialkomponenten, sodass die beiden Deckscheibenelemente 32a, 34a in Achsrichtung im Wesentlichen unbelastet bleiben. Um gleichwohl für eine axiale Halterung beziehungsweise Zentrierung der Dämpferelementeneinheiten 46a zu sorgen, greifen die Abstützbereiche 60a, 62a um die Dämpferelementeneinheiten 46a herum und bilden an beiden axialen Seiten davon Axialabstützbereiche 100a, 102a.
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Um bei dieser in 3 gezeigten Ausgestaltungsvariante in denjenigen Bereichen, in welchen die jeweiligen Teile 94a, 96a der Radialabstützfläche 98a sich ausgehend von dem spaltartigen Zwischenraum 92a in Achsrichtung erstrecken, das Einschneiden der Deckscheibenelemente 32a, 34a in den Außenumfang der Dämpferelementeneinheiten 46a zu vermeiden, können diese Dämpferelementeneinheiten 46a in diesem Umfangsbereich abgeflacht sein, also mit einem näherungsweise planaren - planar betrachtet in Achsrichtung - gestalteten Bereich an der Radialabstützfläche 98a anliegen.
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Die 4 bis 6 zeigen eine abgewandelte Ausgestaltungsform, bei welcher eine derartige Radialabstützfläche 98b mit ebenfalls in Achsrichtung im Wesentlichen ungekrümmter Formgebung auch durch die Deckscheibenelemente 32b, 34b selbst bereitgestellt wird. Man erkennt, dass in Zuordnung zu jeder Dämpferelementeneinheit 46b jedes der Deckscheibenelemente 32b, 34b radial außen einen auf das andere Deckscheibenelement zu gekrümmten Radialabstützbereich 104b bzw. 106b aufweist. Dabei stellt der Bereich 104b an seinem Innenumfang den Teil 94b der Radialabstützfläche 98b bereit, während der Bereich 106b den Teil 96b der Radialabstützfläche 98b bereitstellt. Während bei der Ausgestaltungsform der 3 diese beiden Teile in Achsrichtung nebeneinander liegen, liegen sie der Ausgestaltungsform der 4 bis 6 in Umfangsrichtung nebeneinander bzw. aufeinanderfolgend.
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Weiter erkennt man, dass jeweils dort, wo eines der Deckscheibenelemente 32b, 34b einen Radialabstützbereich 104b bzw. 106b aufweist, also auf das andere Deckscheibenelement zu verformt ist, das andere Deckscheibenelement einen Axialabstützbereich 100b, 102b aufweist, welcher die jeweilige Dämpferelementeneinheit 46b nach radial innen hin teilweise übergreift und sie somit ihre axiale Richtung sichert. In Zuordnung zu jeder der Dämpferelementenaussparungen 48b, 50b sind somit zwei derartige Axialabstützbereiche 100b, 102b vorgesehen, von welchen jeder jeweils an einer axialen Seite der Dämpferelementeneinheit 46b wirksam wird.
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Eine weitere Ausgestaltungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers 26c ist in 7 gezeigt. Man erkennt hier das Zentralscheibenelement 72c des nicht weiter dargestellten weiter radial außen liegenden Torsionsschwingungsdämpfers (24 in 1), das mit zwei in Achsrichtung direkt aneinander anliegenden Scheibenteilen 108c, 110c ausgebildet ist. Diese beiden Scheibenteile 108c sind durch die Nietbolzen 76c fest aneinander gehalten und weiterhin mit dem Verbindungselement 78c verbunden.
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Zumindest im Bereich der Dämpferelementenaussparungen 48c, 50c sind die beiden Scheibenteile 108c, 110c in Achsrichtung auseinander gebogen und stellen jeweilige Teile 112c, 114c einer Abstützfläche 116c für die jeweilige Dämpferelementeneinheit 46c bereit. Mit diesen Teilen 112c, 114c der Abstützfläche 116c können die Scheibenteile 108c, 110c an die Umfangskontur der Dämpferelementeneinheiten 46c angepasst sein, also leicht konkav gekrümmt sein, um eine flächige Anlage zu erlangen.
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Im Rotationsbetrieb und bei Drehmomentbelastung legen sich die Dämpferelementeneinheiten 46c nach radial außen gegen diese Abstützflächen 116c an, wobei auf Grund der Tatsache, dass das Zentralscheibenelement 72c mit seinen beiden Scheibenteilen 108c, 110c grundsätzlich von den Deckscheibenelementen 32c, 34c als eigenständiges, losgelöstes Bauteil zu betrachten ist, die dabei entstehenden Radialkräfte und auch möglicherweise entstehende Axialkräfte nicht auf die Deckscheibenelemente 32c, 34c übertragen werden. Das heißt, die möglicherweise durch die Formgebung der Scheibenteile 108c, 110c entstehenden Axialkräfte belasten lediglich die die beiden Scheibenteile 108c, 110c fest miteinander verbindenden Nietbolzen 76c. Diese sind jedoch wesentlich massiver ausgestaltet als die Nietbolzen 68c und somit stärker zu belasten. Weiterhin erkennt man, dass die beiden Scheibenteile 108c, 110c unmittelbar aneinander anliegend durch die Nietbolzen 76c zusammengehalten werden, sodass Kippmomente, wie sie bei Axialbelastung an den Nietbolzen 68c entstehen können, nicht auftreten.
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Ein weiterer Vorteil dieser Ausgestaltungvariante ist, dass die Radialabstützanordnung 90c die ringartig ausgestalteten Scheibenteile 108c, 110c bzw. deren radial inneren Bereich umfasst, sodass aufgrund der allgemein vorhandenen symmetrischen Ausgestaltung um die Drehachse A bei Drehmomentenbelastung und Fliehkraftbeaufschlagung auch gleichmäßig verteilt um die Drehachse A Radialkräfte auftreten, sodass diese Radialkräfte vollständig innerhalb der Radialabstützanordnung bzw. des Radialabstützelement wirksamen Zentralscheibenelements 72c abgefangen werden, ohne andere Baugruppen zu belasten.
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Eine Abwandlung mit einem ringartigen Radialabstützelement ist in 8 gezeigt. Dieses Radialabstützelement 118d der Radialabstützanordnung 90d ist ein eigenständiges, beispielsweise aus Kunststoff gebildetes Bauteil, das radial innerhalb des Zentralscheibenelements 72d des radial äußeren Torsionsschwingungsdämpfers liegt. Dieses ringartige Radialabstützelement 118d weist an seinem Innenumfangsbereich zumindest dort, wo jeweils eine Dämpferelementeneinheit 46d angeordnet ist, eine Abstützfläche 116d auf, die in Achsrichtung konkav gekrümmt ist, also an die Umfangskontur der Dämpferelementeneinheiten 46d angepasst ist und diese somit auch geringfügig in axialer Richtung übergreift und somit axial haltert. Im Rotationsbetrieb möglicherweise auftretende Axialbelastungen werden somit innerhalb ein und desselben Bauteils aufgenommen und können nicht zur Aufspreizbelastungen führen. Da auch hier das Radialabstützelement 118b ringartig geschlossen ist, werden bei Radialbelastung durch die in Umfangsrichtung um die Drehachse A verteilten Dämpferelementeneinheiten 46d andere Baugruppen nicht belastet. Gleichwohl kann dieses Radialabstützelement 118d sich in Richtung nach radial außen am Innenumfang des Zentralscheibenelements 72d abstützen. Weiter erkennt man, dass das Radialabstützelement 118d in axialer Richtung zwischen den beiden Deckscheibenelementen 32d, 34d geführt bzw. zentriert ist, sodass ein axiales Ausweichen desselben nicht möglich ist.
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Bei dieser Ausgestaltungsform kann beispielsweise auch vorgesehen sein, dass das Zentralscheibenelement 40d des Torsionsschwingungsdämpfers 26d sich weiter nach radial außen erstreckt und in den in Umfangsrichtung zwischen den jeweiligen Dämpferelementenaussparungen 52d desselben liegenden, nach radial außen greifenden Abschnitten 120d von radial innen am Radialabstützelement 118d abgestützt ist. Somit wird über das Radialabstützelement 118d auch die Funktionalität einer Radialzentrierung der beiden Zentralscheibenelemente 40d, 72d bezüglich einander ermöglicht.
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Aufgrund der Möglichkeit, das Radialabstützelement 118d aus reibungsarmem Material, beispielsweise Kunststoff, herzustellen, wird eine sehr hohe Entkopplungsgüte in den Torsionsschwingungsdämpfern erzielt, was insbesondere auch dadurch noch unterstützt wird, dass die durch die Dämpferelementeneinheiten 46d des radial inneren Torsionsschwingungsdämpfers 26d ausgeübten Radialkräfte vollständig innerhalb des ringartig ausgestalteten Radialabstützelements 118d aufgenommen werden können.
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Es sei hier darauf hingewiesen, dass es grundsätzlich auch möglich ist, an Stelle eines ringartigen, geschlossenen Radialabstützelements 118d, dieses aus mehreren in Umfangsrichtung aufeinander folgenden Segmenten aufzubauen, die dann insbesondere jeweils im Bereich der Dämpferelementenaussparungen 48d, 50d, 52d positioniert sind. Diese Radialabstützelemente können dann auch die Umfangsenden der Dämpferelementeneinheiten 46d nach Art von Federtellern übergreifen.
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Die 9 und 10 zeigen eine Ausgestaltungsvariante, bei welcher die Radialabstützanordnungen 90e in Zuordnung zu jeder Dämpferelementeneinheit 46e ein in den zugehörigen Dämpferelementenaussparungen 48e, 50e der Deckscheibenelemente 32e, 34e angeordnetes Radialabstützelement 120e aufweist. Dieses ist beispielsweise derart dimensioniert, dass es in Umfangrichtung die gleiche Erstreckungslänge aufweist, wie die Dämpferelementenaussparungen 48e, 50e, sodass es sich in Umfangsrichtung nicht verschieben kann. Nach radial außen hin liegt es an den dort die Dämpferelementenaussparungen 48e, 50e begrenzenden Randbereichen 124e, 126e der Deckscheibenelemente 32e, 34e an. Man erkennt in 10, dass in der Draufsicht das bzw. jedes Radialabstützelement 120e, das nach radial innen hin eine Abstützfläche 122e mit an die Umfangskontur der Dämpferelementeneinheiten 46e angepasster Kontur aufweist, eine ondulierte Ausgestaltung aufweist mit zwei zu einer axialen Seite greifenden laschenartigen Abschnitten 128e, 130e und dazwischen einem zur anderen axialen Seite greifenden laschenartigen Abschnitt 132e. Jeder dieser laschenartigen Abschnitte 128e, 130e, 132e weist eine hakenartige Rastnase 134e, 136e, 138e auf. Diese übergreifen die beiden Deckscheibenelemente 32e, 34e an ihrer axialen Außenseite, sodass die Radialabstützelemente 120e nicht nur in Umfangsrichtung, sondern auch in axialer Richtung fest in den Dämpferelementenaussparungen 48e, 50e arretiert sind.
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Die Radialabstützelemente 120e sind vorzugsweise aus reibungsarmem Kunststoff aufgebaut und aufgrund ihrer Formgebung und ihrer Flexibilität des Kunststoffmaterials leicht in die Dämpferelementenaussparungen 28e, 50e einführbar.
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Bei einer alternativen Ausgestaltungsform könnten an einer axialen Seite Rastnasen oder eine Rastnase vorgesehen sein, die durch ihre laschenartige Anbindung radial elastisch ist, während an der anderen Seite ein feststehender, also nicht elastisch ausgebildeter Bund vorhanden ist.
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Die 11 und 12 zeigen eine weitere Ausgestaltungsform eines Torsionsschwingungsdämpfers, hier in Form des radial äußeren Torsionsschwingungsdämpfers 28f der Torsionsschwingungsdämpferanordnung 24f. Es sei darauf hingewiesen, dass selbstverständlich der radial innere Torsionsschwingungsdämpfer 26f so ausgebildet sein kann, wie in irgendeiner der vorangehenden bzw. nachfolgend noch beschriebenen Ausgestaltungsformen noch erläutert.
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Man erkennt in 11, dass das Deckscheibenelement 34f in seinem radial äußeren Bereich, also dort, wo es auch einen Teil der Primärseite 74 des radial äußeren Torsionsschwingungsdämpfers 28f bereitstellt, mit laschenartigen Abschnitten 142f radial außen die Dämpferelementeneinheiten 140f der Dämpferelementenanordnung 86f vollständig übergreift und dann in Zuordnung zu jeder Dämpferelementeneinheit 140f ein Radialabstützelement mit einer an die Umfangskontur der Dämpferelementeneinheiten 140f angepassten Abstützfläche 144f bildet. Die Abschnitte 142f sind so weit über die Dämpferelementeneinheiten 140f gezogen, dass sie das an der anderen axialen Seite angeordnete Deckscheibenelement 32f übergreifen. Auch dieses weist nach radial außen greifende Abschnitte 146f auf, die zwischen die Abschnitte 142f eingreifen. Die Abschnitte 146f und die Abschnitte 142f können durch Verschweißen, Verrollen, Verpressen oder in sonstiger Weise fest miteinander verbunden erden.
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Bei Auftreten von Radialbelastungen werden diese von der Abstützfläche 144f aufgenommen. Aufgrund der festen Verbindung der beiden Deckscheibenelemente 32f, 34f radial außerhalb der Dämpferelementenanrodnung 86f des äußeren Torsionsschwingungsdämpfers 28f ist die Gefahr eines Radialaufspreizens bzw. einer Verformung des die Radiallast aufnehmenden Deckscheibenelements 34f nicht gegeben.
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In 13 ist eine Ausgestaltungsform eines Deckscheibenelements 32g gezeigt, wie es bei irgendeinem der vorangehend beschriebenen Torsionsschwingungsdämpfer, jedoch selbstverständlich auch bei jedem anderen Torsionsschwingunsdämpfer, der beispielsweise auch in einer Kupplungsscheibe vorgesehen sein kann, integriert werden kann.
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Das Deckscheibenelement 32g weist die Dämpferelementenaussparungen 48g auf, die in Umfangsrichtung durch die Abstützbereiche 54g begrenzt sind und die nach radial außen hin die durch Umformung gebildeten Abstützbereiche 60g aufweisen, an welchen die Dämpferelementeneinheiten sich nach außen hin und auch in axialer Richtung abstützen. Man erkennt Öffnungen 148g, durch welche die Nietbolzen zum Verbinden des Deckscheibenelements 32g mit einem weiteren Deckscheibenelement hindurch geführt werden können. Um bei Auftreten von Radialkräften und entsprechender Erzeugung von auf die Bereiche 60g einwirkenden Axialbelastungen die Verformung des Deckscheibenelements 32g so weit als möglich auszuschließen, weist dieses in Umfangsrichtung zwischen jeweils zwei Dämpferelementenaussparungen 48g einen Versteifungsbereich 150g auf. Dieser umfasst eine sich näherungsweise radial erstreckende rippenartige Ausformung 152g, die durch Umformen eines Blechrohlings für das Deckscheibenelement 32g gebildet wird. Durch die Versteifung des Deckscheibenelements 32g wird die Gefahr einer axialen Verformung auch bei Auftreten axialer Belastungen deutlich verringert.
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Es ist selbstverständlich, dass der Versteifungsbereich 150g in anderer Weise ausgebildet sein kann. Hier könnten mehrere rippenartige Ausformungen 152g gegebenenfalls auch rippenartige Ausformungen mit anderer Erstreckungsrichtung vorgesehen sein. Selbstverständlich können auch das andere Deckscheibenelement oder beide Deckscheibenelemente so ausgebildet sein.
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Die 14 bis 16 zeigen einen Torsionsschwingungsdämpfer 26h, der in einer Kupplungsscheibe einer Reibungskupplung vorgesehen ist. Auch dieser Torsionsschwingungsdämpfer umfasst zwei Deckscheibenelemente 32h, 34h. Diese sind radial innen mit einer Nabe 154h zur gemeinsamen Drehung um die Drehachse A verbunden. Das Zentralscheibenelement 40h trägt in seinem radial äußeren Bereich über einen Reibbelagträger 156h die Reibbeläge 158h der Kupplungsscheibe. Es sei hier darauf hingewiesen, dass selbstverständlich der Reibbelagträger 156h auch an einem der Deckscheibenelemente 136h bzw. 34h vorgesehen sein könnte.
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In den Deckscheibenelementen 32h, 34h und dem Zentralscheibenelement 40h sind wieder die Dämpferelementenaussparungen 48h, 50h und 52h für die Dämpferelementeneinheiten 46h der Dämpferelementenanordnung 44h vorgesehen. Radial außen sind im Bereich der Dämpferelementenaussparungen 48h, 50h der Deckscheibenelemente 32h, 34h wieder die Abstützbereiche 60h, 62h für die Dämpferelementenheiten 44h vorgesehen.
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Grundsätzlich ist also hier ein Aufbau gezeigt, bei welchem bei Auftreten von Radialbelastungen die Dämpferelementeneinheiten 46h, die hier deutlich erkennbar mit zwei radial ineinander geschachtelten Schraubendruckfedern 160h, 162h aufgebaut sind, die Abstützbereiche 60h, 62 nach radial außen belastet werden, sodass durch deren Formgebung auch Axialkräfte generiert werden, welche die Neigung haben, die Deckscheibenelemete 32h, 34h, insbesondere in ihrem radial äußeren Bereich voneinander wegzupressen.
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Um dieser Tendenz entgegenzuwirken, sind, wie in 16 deutlich erkennbar, die Dämpferelementeneinheiten 46h an den die Dämpferelementenaussparungen 48h, 50h, 52h begrenzenden Abstützbereichen 54h, 56h, 58h über Abstützelemente 164h, 166h abgestützt. Diese allgemein auch als Federteller bezeichneten Abstützelemente 164h, 166h weisen in den Innenbereich der Dämpferelementeneinheiten 46h, also den Innenbreich der Schraubendruckfedern 160h, 162h, eingreifende Radialhaltevorsprünge 168h, 170h auf, sodass eine radial feste Verbindung der Abstützelemente 164, 166h mit den Dämpferelementeneinheiten 46h realisiert ist. Die radial feste Verbindung der Abstützelemente 164h, 166h mit den Deckscheibenelementen 32h, 34h bzw. dem Zentralscheibenelement 40h erfolgt durch in Achsrichtung sich erstreckende Ausformungen 172h, 174h der Abstützelemente 164, 166h, die in entsprechende Aussparungen in den Deckscheibenelementen 32h, 34h bzw. dem Zentralscheibenelement 40h eingreifen. So ist zuverlässig dafür gesorgt, dass die Dämpferelementeneinheiten 46h mit ihren jeweiligen Umfangsenden sich nicht nach radial außen bewegen können, wenn sie am Zentralscheibenelement 40h oder den Deckscheibenelementen 32h, 34h abgestützt sind.
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Man erkennt in 16 weiter, dass die Abstützelemente 164h, 166h an ihren mit den Deckscheibenelementen 32h, 34h zusammenwirkenden Seiten in Umfangsrichtung die Deckscheibenelemente 32h, 34h an ihren axial voneinander entfernt liegenden Außenseiten übergreifende Haltevorsprünge 176h, 178h aufweisen. Diese sorgen dafür, dass bei Radialbelastung der Deckscheibenelemente 32h, 34h durch die Dämpferelementeneinheiten 46h und dementsprechender Axialbelastung die Deckscheibenelemente 32h, 34h sich nicht axial voneinander wegbewegen können. Da auch bei derartiger Axialbelastung zumindest eines der Abstützelemente 164h, 166h einer jeweiligen Dämpferelementeneinheit 46h mit den Deckscheibenelementen 32h, 34h zusammenwirkt, sind über den Umfang verteilt mehrere derartige Bereiche geschaffen, an welchen die Deckscheibenelemente 32h, 34 gegen axiales Aufspreizen gesichert sind.
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Um dafür zu sorgen, dass ein derartiges Abstützelement 164h bzw. 166h dann, wenn es zunächst an dem Zentralscheibenelement 40h abgestützt war und sich bei abnehmender Belastung der Dämpferelementeneinheiten 46h wieder den zugehörigen Abstützbereichen 54h, 56h der Deckscheibenelemente 32h, 34h annähert, der Axialhalteeingriff zuverlässig hergestellt werden kann, sind die Haltevorsprünge 176h, 178h in Umfangsrichtung angeschrägt, bilden also für die Abstützbereiche 54h, 56h Einführschrägen.
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Die 17 und 18 zeigen eine Abwandlung der Abstützelemente, hier jeweils veranschaulicht an einem Abstützelement 164h, das in diesem Zustand mit dem Zentralscheibenelement 40h zusammenwirkt. Man erkennt die Ausformung 172h, die in die zugehörige Aussparung 180h des Zentralscheibenelements 140h eingreift.
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Um eine Radialhalterung der Dämpferelementeneinheiten 46h am jeweiligen Abstützelement 164h zu realisieren, ist das in 17 erkennbare Abstützelement 164h mit einer an die Umfangskontur der Dämpferelementeneinheit 46h angepassten Einsenkung 182h ausgebildet. Es ist also ein Randbereich 184h vorgesehen, der hier einen Haltevorsprung bildet und beispielsweise die Dämpferelementeneinheit 46h in ihrem Endbereich vollständig umgibt. Selbstverständlich ist es auch möglich, den Randbereich 184h nur mit den erkennbaren radial äußeren und radial inneren Bereichen auszustatten.
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Bei der in 18 gezeigten Variante ist ein derartiger Halterand 184h nur im radial äußeren Bereich vorhanden, sodass die Dämpferelementeneinheit 46h radial innen näher an den inneren Begrenzungsbereich der zugeordneten Dämpferelementenaussparung 52h heranrücken kann.
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Vorangehend sind verschiedenste Ausgestaltungsformen an einem Torsionsschwingungsdämpfer beschrieben worden, mit welchen dann, wenn die näherungsweise in Umfangsrichtung sich erstreckenden und allgemein mit Formdrucksfedern ausgebildeten Dämpferelementeneinheiten in radialer Richtung belastet werden, möglicherweise entstehende Axialbelastungen für Deckscheibenelemente grundsätzlich vermieden werden oder dafür gesorgt ist, dass derartige Axialbelastungen eine übermäßige Verformung der Deckscheibenelemente nicht bewirken können. Es sei noch einmal darauf hingewiesen, dass die beschriebenen Ausgestaltungsformen bei jedwedem mit Deckscheibenelementen und einem Zentralscheibenelement aufgebauten Torsionsschwingungsdämpfer realisiert werden können und dass selbstverständlich die verschiedenen Maßnahmen auch beliebig miteinander kombiniert werden können.
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Abschließend sei darauf hingewiesen, dass dann, wenn von einer Anpassung einer Abstützfläche an die Umfangskontur einer jeweiligen Dämpferelementeneinheit die Rede ist, dies nicht eine exakte Formengleichheit fordert. Im Sinne der vorliegenden Erfindung bedeutet eine derartige Anpassung auch, dass die jeweilige Abstützfläche eine Dämpferelementeneinheit nicht nur exakt nach radial außen abstützt, sondern durch entsprechendes Umgreifen der Dämpferelementeneinheit auch eine zumindest geringe Abstützwirkung in axialer Richtung generiert. Dies kann selbstverständlich auch mit einer bei Betrachtung in Achsrichtung im Wesentlichen planar gestalteten und bezüglich der Radialrichtung schräg gestellten und somit an dem Außenumfang einer jeweiligen Dämpferelementeneinheit näherungsweise tangential sich entlang erstreckenden Formgebung realisiert werden, was dann im Sinne der vorliegenden Erfindung ebenfalls als eine Anpassung an die Umfangskontur der Dämpferelementeneinheit zu verstehen ist.
