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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.
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Drehschwingungsdämpfer, auch Torsionsschwingungsdämpfer genannt, sind im Stand der Technik vielfältig bekannt. Dabei sind auch solche Drehschwingungsdämpfer bekannt geworden, bei welchen ein Fliehkraftpendel eingesetzt wird. Bei einem solchen Fliehkraftpendel sind an einem Flansch Fliehgewichte verlagerbar angeordnet, welche bei Drehschwingungen Energie aufnehmen und zeitversetzt wieder abgeben, so dass die Drehschwingungen dadurch gedämpft werden. Dabei sind die an dem Flansch verlagerbar angeordneten Fliehgewichte mittels Rollenelementen an dem Flansch verlagerbar angeordnet, wobei sowohl der Flansch, als auch das jeweilige Fliehgewicht Führungsbahnen aufweisen, in welche die Rollenelemente als Lagerelemente eingreifen.
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Auch sind Drehschwingungsdämpfer als Zweimassenschwungrad ausgebildet bekannt, bei welchen zwei Schwungmassen relativ zueinander verdrehbar gelagert angeordnet sind, welche entgegen der Rückstellkraft eines Kraftspeichers relativ zu einander verdrehbar sind. Dabei wird die Primärmasse üblicherweise an der Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors verschraubt, wobei auf der Sekundärmasse eine Kupplung angeordnet wird.
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Damit die eingangsseitig anliegenden Drehmomente das Zweimassenschwungrad nicht zerstören, ist es beispielsweise durch die
DE 43 39 651 A1 bekannt geworden, dass eine Rutschkupplung im Kraftfluss in Reihe mit der Federeinrichtung des Zweimassenschwungrads angeordnet ist, welche bei hohen anliegenden Drehmomenten durchrutscht und das zu übertragende Drehmoment reduziert. Dadurch wird der verfügbare Bauraumfür solche Zweimassenschwungräderjedoch bereits stark in Anspruch genommen.
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Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehschwingungsdämpferzu schaffen, welcher hinsichtlich der Drehschwingungsdämpfung verbessert ist und dennoch einfach und bauraumsparend ausgebildet ist.
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Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einer ersten Schwungmasse und mit einer zweiten Schwungmasse, die beiden Schwungmassen sind mittels eines Lagers relativ zueinander verdrehbar gelagert, mit einem Federdämpfer mit Federn im Drehmomentfluss zwischen der ersten und der zweiten Schwungmasse, so dass eine Relativverdrehung zwischen der ersten Schwungmasse und der zweiten Schwungmasse entgegen der Rückstellkraft der Federn erfolgt, wobei radial innerhalb der Federn des Federdämpfers eine Rutschkupplung angeordnet ist, wobei weiterhin ein Fliehkraftpendel angeordnet ist. Dabei sind die Rutschkupplung und das Fliehkraftpendel in axialer Richtung zwischen den beiden Schwungmassen angeordnet, um platzsparend ausgebildet zu sein.
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Gemäß des Erfindungsgedankens ist es auch vorteilhaft, wenn das Fliehkraftpendel radial innerhalb der Federn des Federdämpfers und axial benachbart zu der Rutschkupplung angeordnet ist. Dies schafft eine bauraumsparende Ausführung, weil die Rutschkupplung und das Fliehkraftpendel einen Raum nutzen können, der radial außen durch die Federn begrenzt ist. Alternativ kann das Fliehkraftpendel radial im Wesentlichen auf Höhe der Federn des Federdämpfers und in axialer Richtung benachbart zu den Federn des Federdämpfers angeordnet sein. Dadurch wird zwar der axiale Bauraum etwas vergrößert, es wird jedoch radial innen Bauraum eingespart.
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Weiterhin ist es vorteilhaft, wenn die Federn des Federdämpfers in Aufnahmen der ersten Schwungmasse aufgenommen sind, wobei ein sich in radialer Richtung erstreckender Flansch zwischen die Federn eingreift, wobei der Flansch über die Rutschkupplung mit der zweiten Schwungmasse verbunden ist. Dadurch kann eine Abstützung der Federn, insbesondere in Umfangsrichtung, erfolgen, wobei sich der Flansch auch an den Federn in Umfangsrichtung abstützt, so dass dadurch eine Drehmomentübertragung von der ersten Schwungmasse über die Federn auf den Flansch erfolgt, wobei der Flansch mit der Rutschkupplung mit der zweiten Schwungmasse verbunden ist und so ein Drehmoment von der ersten Schwungmasse auf die zweite Schwungmasse übertragbar ist.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Rutschkupplung zwei miteinander verbundene Scheiben aufweist, die mit der zweiten Schwungmasse verbunden sind, wobei der Flansch axial zwischen die beiden Scheiben reibschlüssig eingreift. Dadurch wird ein Drehmoment übertragen, solange der Flansch zwischen den beiden Scheiben über die Haftreibung verbunden ist. Wird ein größeres Drehmoment an dem Flansch angelegt, als es die Rutschkupplung übertragen kann, beginnt der Flansch zu rutschen und das übertragbare Drehmoment wird aufgrund der Gleitreibung reduziert bzw. begrenzt.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Fliehkraftpendel zumindest einen Flansch aufweist, an welchem Fliehgewichte verlagerbar geführt angeordnet sind, wobei der zumindest eine Flansch des Fliehkraftpendels mit der zweiten Schwungmasse verbunden ausgebildet ist. Dadurch kann die Ausgangsseite des als Zweimassenschwungrad ausgebildeten Drehschwingungsdämpfers mit dem Fliehkraftpendel betilgt werden. Dies ist im Hinblick auf die Schwingungsdämpfung günstig.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn der zumindest eine Flansch des Fliehkraftpendels mit zumindest einer der Scheiben der Rutschkupplung verbunden ist, wie insbesondere mittels eines Nietelements vernietet ist. Ist eine zweite getrennte Scheibe der Rutschkupplung ausgebildet, kann diese mit dem Flansch oder mit der anderen Scheibe verbunden sein, wie vernietet sein.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Nietelement als Abstandshalter dient und die zumindest eine Scheibe der Rutschkupplung beabstandet zu dem zumindest einen Flansch des Fliehkraftpendels angeordnet hält. So kann das Nietelement nicht nur zum Verbinden, sondern auch zum gegenseitigen beabstandeten Halten dienen.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn ein Flansch des Fliehkraftpendels auch als Scheibe der Rutschkupplung dient. Dadurch kann vorteilhaft ein Bauteil eingespart werden, weil ein anderes Bauteil eine doppelte Funktionalität übernimmt.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn die zweite Scheibe der Rutschkupplung mit dem Flansch des Fliehkraftpendels verbunden ist, wie insbesondere vernietet ist. Dadurch kann eine kompakte Bauweise realisiert werden.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn das Fliehkraftpendel zwei beabstandet zueinander ausgebildete Flansche aufweist und dazwischen angeordnete Fliehgewichte oder einen Flansch aufweist und beiderseits davon angeordnete Fliehgewichte. So können verschiedene vorteilhafte Ausführungen eines Fliehkraftpendels vorgesehen sein.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
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Dabei zeigt:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers, und
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2 eine schematische Darstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfers.
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Die 1 zeigt in einem Halbschnitt einen Drehschwingungsdämpfer 1, welcher bezüglich der Achse 2 verdrehbar ausgebildet ist, wobei die axiale Richtung und die radiale Richtung und auch die Umfangsrichtung entsprechend dieser Achse 2 definiert sind. Die axiale Richtung ist entlang der Achse 2 oder parallel dazu definiert. Die radiale Richtung liegt in einer Ebene senkrecht zu der Achse 2 und optional auch ausgehend von der Achse 2 und die Umfangsrichtung definiert einen Bogen in einem Abstand um die Achse 2.
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Der Drehschwingungsdämpfer 1 bildet eine erste Schwungmasse 3 und eine zweite Schwungmasse 4 aus, die mittels des Lagers 5 relativ zueinander verdrehbar gelagert sind. Die erste Schwungmasse 3 ist radial innen mittels Schrauben 6 an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbindbar, wozu die erste Schwungmasse 3 Verschraubungsöffnungen 7 aufweist, durch welche die Schrauben 6 hindurch greifen. Auf gleicher Höhe weist die zweite Schwungmasse 4 Öffnungen 8 auf, durch welche die Schrauben 6 durchgeführt werden, um die erste Schwungmasse 3 zu verschrauben.
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Die erste Schwungmasse 2 ist im Ausführungsbeispiel der 1 radial innen mit einem Ringflansch 9 ausgebildet, welcher einen sich in axialer Richtung erstreckenden Ansatz 10 trägt, an welchem das Lager 5 radial außen aufgenommen ist. Dieses Lager 5 trägt die zweiten Schwungmasse 4, die das Lager 5 radial innen in einer Aufnahme 11 aufnimmt. Die erste Schwungmasse 3 weist radial außen zwei Schalen 12, 13 auf, die mittels Schweißung 14 miteinander verbunden sind und die Taschen 15 zur Aufnahme der Federn 16 des Federdämpfers 17 bilden.
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Die Schale 12 ist im Schnitt etwa L-förmig ausgebildet und umgreift die Federn 16 radial außen mit ihrem axialen Schenkel 18. Der radiale Schenkel 19 ist radial innen über Blattfederelemente 20 mit dem Ringflansch 9 verbunden, wie beispielsweise mittels der Schrauben 6. Dadurch wird die erste Schwungmasse 3 in axialer Richtung flexibel gestaltet. Alternativ dazu kann die erste Schwungmasse 3 aber auch als starre Schwungmasse aus Blech oder aus Gussmaterial ausgebildet sein. Dabei sind die Blattfederelemente 20 radial außen mittels des Nietelements 21 mit der Schale 12 an ihrem radialen Schenkel 19 verbunden, wie vernietet.
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An den Schalen 12, 13 sind Ausformungen 22, 23 vorgesehen, welche in die als Aufnahmen gebildeten Taschen 15 eingreifen und als Anschläge für die Federn 16 in Umfangsrichtung dienen. Zwischen die Federn 16 greift ein Flansch 24 ein, welcher im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist und sich in radialer Richtung erstreckt. Dabei dient das radial außen liegende Ende des Flanschs 24 der Anlage an den Federn 16, während das radial innere Ende des Flanschs 24 mit der Rutschkupplung 25 verbunden ist. Dazu greift der Flansch 24 radial innen zwischen zwei die Rutschkupplung 15 bildende Scheiben 26, 27, die radial außen beabstandet zueinander ausgebildet sind, um den Flansch 24 axial zwischen sich aufzunehmen. Der Flansch 24 ist als getopfte Scheibe gezeigt, er kann jedoch auch als ebene Scheibe ausgebildet sein.
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Dabei ist der Flansch 24 zwischen den beiden Scheiben 26, 27 reibschlüssig aufgenommen, so dass der Flansch 24 bei geringen zu übertragenden Drehmomenten zwischen den Scheiben 26, 27 unter Haftreibung gehalten ist und bei höheren zu übertragenden Drehmomenten unter Gleitreibung rutscht. Dazu sind die beiden Scheiben 26, 27 mittels des Nietelements 28 miteinander vernietet, so dass auch eine definierte Axialkraft auf den Flansch 24 wirkt. Weiterhin ist die Scheibe 27 radial innen mittels des Nietelements 29 mit der zweiten Schwungmasse 4 verbunden. Dabei dient das Nietelement 29 auch als Abstandshalter, um die Scheibe 27 beabstandet zur zweiten Schwungmasse 4 zu halten.
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Weiterhin dient das Nietelement 29 auch der Verbindung des Flansches 30 des Fliehkraftpendels 31 mit der Schwungmasse 4. Der Flansch 30 ist als Scheibe ausgebildet, welche radial innen mittels des Nietelements 29 mit der Schwungmasse 4 verbunden ist, wobei der Flansch 30 auch beabstandet zur Scheibe 27 angeordnet ist. Dazu weist das Nietelement 29 einen Bereich 32 größeren Durchmessers auf, welcher den Abstand zwischen der Scheibe 27 und dem Flansch 30 bewirkt.
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Radial außen an dem Flansch 30 des Fliehkraftpendels 31 sind beiderseits des Flanschs 30 Fliehgewichte 33 angeordnet, welche relativ zu dem Flansch verlagerbar geführt sind. Dazu sind in dem Flansch 30 und in den Fliehgewichten 33 Führungsbahnen 34 vorgesehen, in welchen Rollenelemente 35 zur Führung der Fliehgewichte 33 an dem Flansch 30 dienen.
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Weiterhin ist zwischen der Schale 13 und der zweiten Schwungmasse 4 eine Dichtscheibe 36 mit Dichtung 37 vorgesehen, welche gleitend an der Dichtscheibe 36 und der Schale 13 anliegt, um den Innenraum zwischen den beiden Schwungmassen 3, 4 abzudichten. Dazu ist die Scheibe 36 mit der Schwungmasse radial innen verbunden.
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Die 2 zeigt in einem Halbschnitt ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Drehschwingungsdämpfers 101, welcher bezüglich der Achse 102 verdrehbar ausgebildet ist, wobei die axiale Richtung und die radiale Richtung und auch die Umfangsrichtung entsprechend dieser Achse 102 definiert sind. Die axiale Richtung ist entlang der Achse 102 oder parallel dazu definiert. Die radiale Richtung liegt in einer Ebene senkrecht zu der Achse 102 und optional auch ausgehend von der Achse 102 und die Umfangsrichtung definiert einen Bogen in einem Abstand um die Achse 102.
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Der Drehschwingungsdämpfer 101 bildet eine erste Schwungmasse 103 und eine zweite Schwungmasse 104 aus, die mittels des Lagers 105 relativ zueinander verdrehbar gelagert sind. Die erste Schwungmasse 103 ist radial innen mittels Schrauben 106 an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbindbar, wozu die erste Schwungmasse 103 Verschraubungsöffnungen 107 aufweist, durch welche die Schrauben 106 hindurch greifen. Auf gleicher Höhe weist die zweite Schwungmasse 104 Öffnungen 108 auf, durch welche die Schrauben 106 durchgeführt werden, um die erste Schwungmasse 103 zu verschrauben.
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Die erste Schwungmasse 102 ist im Ausführungsbeispiel der 2 radial innen mit einem Ringflansch 109 ausgebildet, welcher einen sich in axialer Richtung erstreckenden Ansatz 110 trägt, an welchem das Lager 105 radial außen aufgenommen ist. Dieses Lager 105 trägt die zweiten Schwungmasse 104, die das Lager 105 radial innen in einer Aufnahme 111 aufnimmt. Die erste Schwungmasse 103 weist radial außen zwei Schalen 112, 113 auf, die mittels Schweißung 114 miteinander verbunden sind und die Taschen 115 zur Aufnahme der Federn 116 des Federdämpfers 117 bilden.
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Die Schale 112 ist dabei im Schnitt etwa L-förmig ausgebildet und umgreift die Federn 116 radial außen mit ihrem axialen Schenkel 118. Der radiale Schenkel 119 ist radial innen über Blattfederelemente 120 mit dem Ringflansch 109 verbunden, wie beispielsweise mittels der Schrauben 106 verschraubt. Dadurch wird die erste Schwungmasse 103 in axialer Richtung flexibel gestaltet. Alternativ dazu kann die erste Schwungmasse 103 aber auch als eine starre Schwungmasse aus Blech oder aus Gussmaterial ausgebildet sein.
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Gemäß 2 sind die Blattfederelemente 120 radial außen mittels des Nietelements 121 mit der Schale 112 an ihrem radialen Schenkel 119 verbunden, wie vernietet.
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An den Schalen 112, 113 sind Ausformungen 122, 123 vorgesehen, welche in die als Taschen ausgebildeten Taschen 115 eingreifen und als Anschläge für die Federn 116 in Umfangsrichtung dienen. Zwischen die Federn 116 greift ein Flansch 124 ein, welcher im Wesentlichen scheibenförmig ausgebildet ist und sich in radialer Richtung erstreckt. Dabei dient das radial außen liegende Ende des Flanschs 124 der Anlage an den Federn 116, während das radial innere Ende des Flanschs 124 mit der Rutschkupplung 125 verbunden ist. Dazu greift der Flansch 124 radial innen zwischen zwei die Rutschkupplung 115 bildende Scheiben 126, 127, die radial außen beabstandet zueinander ausgebildet sind, um den Flansch 124 axial zwischen sich aufzunehmen. Der Flansch 124 ist als getopfte Scheibe gezeigt, er kann jedoch auch als ebene Scheibe ausgebildet sein.
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Dabei ist der Flansch 124 zwischen den beiden Scheiben 126, 127 reibschlüssig aufgenommen, so dass der Flansch 124 bei geringen zu übertragenden Drehmomenten zwischen den Scheiben 126, 127 unter Haftreibung gehalten ist und bei höheren zu übertragenden Drehmomenten unter Gleitreibung zwischen den Scheiben 126, 127 rutscht. Dazu sind die beiden Scheiben 126, 127 mittels des Nietelements 128 miteinander vernietet, so dass auch eine definierte Axialkraft auf den Flansch 124 wirkt. Weiterhin ist die Scheibe 127 radial innen mittels des Nietelements 129 mit der zweiten Schwungmasse 104 verbunden.
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Weiterhin dient das Nietelement 129 auch der Verbindung des Flansches 130 des Fliehkraftpendels 131 mit dem Schwungmasse 104. Das Fliehkraftpendel 131 der 2 weist zwei Flansche 127, 130 auf, die radial außen beabstandet zueinander ausgebildet sind. Dabei ist der flansch 127 gleichzeitig auch als eine Scheibe der Rutschkupplung 125 ausgebildet und übernimmt entsprechend zwei Funktionen.
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Der Flansch 130 und auch der Flansch 127 sindjeweils als Scheibe ausgebildet, welche radial innen mittels des Nietelements 129 mit der Schwungmasse 104 verbunden ist, wobei der Flansch 130 beabstandet zur Scheibe 127 angeordnet ist.
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Radial außen zwischen den Flanschen 127, 130 des Fliehkraftpendels 131 sind Fliehgewichte 133 angeordnet, welche relativ zu den Flanschen 127, 130 verlagerbar geführt sind. Dazu sind in den Flanschen 127, 130 und in den Fliehgewichten 133 Führungsbahnen 134 vorgesehen, in welchen Rollenelemente 135 zur Führung der Fliehgewichte 133 an den Flanschen 127 und 130 dienen.
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Weiterhin ist zwischen der Schale 113 und der zweiten Schwungmasse 104 eine Dichtscheibe 136 mit Dichtung 137 vorgesehen, welche gleitend an der Dichtscheibe 136 und der Schale 113 anliegt, um den Innenraum zwischen den beiden Schwungmassen 103, 104 abzudichten. Dazu ist die Scheibe 136 mit der Schwungmasse 104 radial innen verbunden.
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Alternativ zu der Anordnung des Fliehkraftpendels 31, 131 benachbart und auf Höhe der Rutschkupplung 25, 125 kann das Fliehkraftpendel auch radial weiter nach außen angeordnet sein, so dass die Rutschkupplung radial innerhalb des Fliehkraftpendels und dabei insbesondere radial innerhalb der Fliehgewichte des Fliehkraftpendels angeordnet ist.
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Bevorzugt sind in den Ausführungsbeispielen die Federn 16, 116 als Bogenfedern ausgebildet, die radial außen von einer Schale 40, 140 abgestützt sein können, die bevorzugt als Blechschale ausgebildet sein kann.
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Die Schale 12, 112 trägt den Anlasserzahnkranz 38, 138.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehschwingungsdämpfer
- 2
- Achse
- 3
- Schwungmasse
- 4
- Schwungmasse
- 5
- Lager
- 6
- Schraube
- 7
- Verschraubungsöffnung
- 8
- Öffnung
- 9
- Ringflansch
- 10
- Ansatz
- 11
- Aufnahme
- 12
- Schale
- 13
- Schale
- 14
- Schweißung
- 15
- Tasche, Aufnahme
- 16
- Feder
- 17
- Federdämpfer
- 18
- axialer Schenkel
- 19
- radialer Schenkel
- 20
- Blattfederelement
- 21
- Nietelement
- 22
- Ausformung
- 23
- Ausformung
- 24
- Flansch
- 25
- Rutschkupplung
- 26
- Scheibe
- 27
- Scheibe
- 28
- Nietelement
- 29
- Nietelement
- 30
- Flansch
- 31
- Fliehkraftpendel
- 32
- Bereich
- 33
- Fliehgewicht
- 34
- Führungsbahn
- 35
- Rollenelement
- 36
- Dichtscheibe
- 37
- Dichtung
- 38
- Zahnkranz
- 40
- Schale
- 101
- Drehschwingungsdämpfe
- 102
- Achse
- 103
- Schwungmasse
- 104
- Schwungmasse
- 105
- Lager
- 106
- Schraube
- 107
- Verschraubungsöffnung
- 108
- Öffnung
- 109
- Ringflansch
- 110
- Ansatz
- 111
- Aufnahme
- 112
- Schale
- 113
- Schale
- 114
- Schweißung
- 115
- Tasche, Aufnahme
- 116
- Feder
- 117
- Federdämpfer
- 118
- axialer Schenkel
- 119
- radialer Schenkel
- 120
- Blattfederelement
- 121
- Nietelement
- 122
- Ausformung
- 123
- Ausformung
- 124
- Flansch
- 125
- Rutschkupplung
- 126
- Scheibe
- 127
- Scheibe, Flansch
- 128
- Nietelement
- 129
- Nietelement
- 130
- Flansch
- 131
- Fliehkraftpendel
- 133
- Fliehgewicht
- 134
- Führungsbahn
- 135
- Rollenelement
- 136
- Dichtscheibe
- 137
- Dichtung
- 138
- Zahnkranz
- 140
- Schale
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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