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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, mit dessen Hilfe Drehschwingungen einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors gedämpft werden können.
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Beispielsweise aus
DE 10 2008 004 150 A1 ist ein Zweimassenschwungrad bekannt, bei dem zur Drehschwingungsdämpfung einer Kurbelwelle eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors eine Primärmasse über eine Bogenfeder mit einer relativ zur Primärmasse verdrehbaren Sekundärmasse gekoppelt ist. Die Bogenfeder ist in einem Bogenfederkanal angeordnet, wobei eine Kanalwand des Bogenfederkanals durch die Primärmasse ausgebildet ist. In den Bogenfederkanal ragt ein Flansch der Sekundärmasse hinein, der über einen Reibring an der Kanalwand abgestützt ist.
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Es besteht ein ständiges Bedürfnis die Lebensdauer und die Wartungsfreundlichkeit eines Drehschwingungsdämpfers zu erhöhen.
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Es ist die Aufgabe der Erfindung Maßnahmen aufzuzeigen, die einen Drehschwingungsdämpfer mit einer hohen Lebensdauer und einer guten Wartungsfreundlichkeit ermöglichen.
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Die Lösung der Aufgabe erfolgt erfindungsgemäß durch einen Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben, die jeweils einzeln oder in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können.
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Erfindungsgemäß ist ein Drehschwingungsdämpfer, insbesondere Zweimassenschwungrad, zur Drehschwingungsdämpfung zwischen einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors und einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes, vorgesehen mit einer Primärmasse zum Einleiten eines Drehmoments, einer über ein, insbesondere als Bogenfeder ausgestaltetes, Energiespeicherelement relativ zur Primärmasse begrenzt verdrehbaren Sekundärmasse zum Ausleiten des Drehmoments, wobei die Sekundärmasse mindestens eine Montageöffnung zum axialen Hindurchführen eines Befestigungsmittels, insbesondere Befestigungsschraube, zur Befestigung der Primärmasse mit der Antriebswelle des Kraftfahrzeugmotors aufweist, und einem die Montageöffnung abdeckenden Abdeckblech, wobei das Abdeckblech außerhalb der Montageöffnung mit der Sekundärmasse lösbar verklemmt ist.
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Durch die Primärmasse kann ein Aufnahmekanal zur Aufnahme des Energiespeicherelement ausgebildet werden, durch den ein Aufnahmevolumen begrenzt werden kann, in dem das Energiespeicherelement vor Umwelteinflüssen, insbesondere Flüssigkeiten und Staub, geschützt aufgenommen ist. Insbesondere kann das Energiespeicherelement über ein Schmiermittel, insbesondere Schmieröl oder Schmierfett, an einer zum Energiespeicherelement weisenden Innenseite des Aufnahmekanals und/oder einer Führung relativ bewegbar entlang gleiten. In diesem Fall ist vorzugsweise eine Dichteinrichtung vorgesehen, mit dessen Hilfe ein in den Aufnahmekanal hineinragender Ausgangsflansch der Sekundärmasse gegenüber dem Aufnahmekanal abgedichtet ist, so dass das Schmiermittel nicht an dem Ausgangsflansch entlang austreten kann. Die Dichteinrichtung kann beispielsweise mindestens einen Reibring aufweisen, der bei einer Relativbewegung des Ausgangsflansches zum Aufnahmekanal an dem Ausgangsflansch und/oder an dem Aufnahmekanal entlang gleiten kann. Ferner ist durch die Dichteinrichtung vermieden, dass Verschmutzungen in Form von Flüssigkeiten oder Staub zum Energiespeicherelement gelangen und die reibungsreduzierende Schmierwirkung des Schmiermittels durch die Verschmutzungen herabgesetzt wird.
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Bei dem erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer weist die insbesondere getriebeseitige Sekundärmasse jedoch eine soweit nach radial innen reichende Erstreckung auf, dass auch ein Radiusbereich von der Sekundärmasse abgedeckt ist, in dem die Befestigungsmittel verbaut werden. Die ausreichende Zugänglichkeit zu den Befestigungsmitteln während der Montage ist durch die mindestens eine Montageöffnung gewährleistet, wobei insbesondere für jede Befestigungsstelle der jeweiligen Befestigungsmittel jeweils eine in einer nicht verdrehten Neutrallage der Sekundärmasse zur Primärmasse im Wesentlichen koaxial angeordnete Montageöffnung vorgesehen ist. Das Befestigungsmittel kann durch die Montageöffnung axial hindurchgeführt werden und beispielsweise durch ein durch die Montageöffnung geführtes Werkzeug, beispielsweise ein Schraubendreher, befestigt werden. Nach der Montage der Befestigungsmittel kann das Abdeckblech mit der Sekundärmasse verklemmt werden, wodurch der Öffnungsquerschnitt der Montageöffnung von dem Abdeckblech abgedeckt werden kann. Dadurch kann vermieden werden, dass Verschmutzungen durch Flüssigkeiten und/oder Staub in einen axialen Bereich des Drehschwingungsdämpfers gelangen der radial innerhalb zum Energiespeicherelement vorgesehen ist. Da die Verschmutzungen erst gar in diesen Bereich gelangen können, können die Verschmutzungen auch nicht von dort beispielsweise durch Fliehkrafteffekte nach radial außen zum Energiespeicherelement hin bewegt werden, so dass eine Verschmutzung des Energiespeicherelements und/oder einer zwischen dem Flansch und dem Aufnahmekanal vorgesehenen Dichteinrichtung vermieden ist.
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Durch die Befestigung des Abdeckblechs außerhalb der Montageöffnung kann die zugehörige Befestigungsstelle auch nach der Montage leicht zugänglich bleiben. Dies ermöglicht es beispielsweise mit Hilfe eines Werkzeugs und/oder von Hand die Verklemmung des Abdeckblechs mit der Sekundärmasse nachträglich aufzuheben und das Abdeckblech wieder zu demontieren. Durch die Demontage des Abdeckblechs sind die Befestigungsmittel über die dann wieder geöffneten Montageöffnungen wieder zugänglich, so dass zu Wartungszwecken und/oder Reparaturzwecken der Drehschwingungsdämpfer leicht demontiert werden kann. Mit Hilfe des außerhalb der Montageöffnung lösbar mit der Sekundärmasse verklemmten Abdeckblechs kann bei einer leichten Demontierbarkeit ein Eintritt von Verschmutzungen über die Montageöffnung vermieden werden, so dass Drehschwingungsdämpfer mit einer hohen Lebensdauer und einer guten Wartungsfreundlichkeit ermöglicht ist.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann insbesondere als ein Zweimassenschwungrad ausgestaltet sein, dessen Primärmasse mittelbar oder unmittelbar mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors befestigt sein kann und dessen Sekundärmasse mit einem Kupplungsaggregat zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle verbunden werden kann. Der Drehschwingungsdämpfer kann auch als Scheibeninnendämpfer beispielsweise als Teil einer Kupplungsscheibe eines Kupplungsaggregats zum Kuppeln einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens einer Getriebeeingangswelle ausgestaltet sein. Im Zugbetrieb des Kraftfahrzeugmotors kann ein Drehmoment über die Primärmasse in den Drehschwingungsdämpfer eingeleitet und über die Sekundärmasse ausgeleitet werden. In einem Schubbetrieb des Kraftfahrzeugmotors kann ein Drehmoment über die Sekundärmasse in den Drehschwingungsdämpfer eingeleitet und über die Primärmasse ausgeleitet werden. Insbesondere können die Primärmasse und/oder die Sekundärmasse gegebenenfalls über einen vorgesehenen Freiwinkel in Umfangsrichtung an dem Energiespeicherelement anschlagen, um das Drehmoment über das Energiespeicherelement zwischen der Primärmasse und der Sekundärmasse übertragen zu können. Die relative Verdrehbarkeit der Sekundärmasse zur Primärmasse kann über die Komprimierbarkeit des Energiespeicherelements begrenzt sein.
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Das Abdeckblech ist insbesondere durch Stanzen aus einem Metallblech und spanloses Umformen herstellbar. Die Herstellungskosten können dadurch gering gehalten werden.
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Insbesondere weist das Abdeckblech mindestens ein Clipelement, vorzugsweise drei Clipelemente, auf, wobei das Clipelement mit einer von der Sekundärmasse ausgebildeten Rastfläche verclipst ist. Durch das Clipelement kann nicht nur ein Reibschluss, sondern auch ein Formschluss zwischen dem Abdeckblech und der Sekundärmasse hergestellt werden, so dass sich das Abdeckblech auch bei plötzlichen hohen Belastungen nicht ungewollt von der Sekundärmasse löst. Zur Demontage des Abdeckblechs kann beispielsweise mit Hilfe eines Werkzeugs und/oder oder von Hand das Clipelement von der Rastfläche der Sekundärmasse weggebogen werden, um den Formschluss aufzuheben. Ein gegebenenfalls verbliebener Reibschluss ist insbesondere so gering, dass der Reibschluss bei der Demontage und/oder bei der Montage leicht überwunden werden kann.
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Vorzugsweise steht das Clipelement nach radial außen von dem übrigen Abdeckblech ab, wobei das Clipelement nach radial innen federnd nachgiebig ausgestaltet ist und im montierten Zustand die in axialer Richtung weisende Rastfläche hintergreift. Das Clipelement kann dadurch nach radial außen federn, um die Clipverbindung herzustellen. Dadurch ist die Verbindung des Abdeckblechs mit der Sekundärmasse unter Fliehkrafteinfluss selbstverstärkend. Ein unbeabsichtigtes Lösen des Abdeckblechs von der Sekundärmasse unter Fliehkrafteinfluss ist dadurch vermieden. Bei der Montage kann das Abdeckblech in axialer Richtung auf die Montageöffnung zu geschoben werden, bis das Clipelement nach radial außen federt und dabei die Rastfläche zur Ausbildung eines Formschlusses hintergreift.
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Besonders bevorzugt weist die Sekundärmasse eine im Wesentlichen nach radial innen weisende mit der Rastfläche verbundene Radialfläche auf, wobei die Radialfläche zur Ausbildung eines zur Rastfläche hin verjüngenden Öffnungsquerschnitt angeschrägt ausgestaltet ist. Die Radialfläche kann vergleichbar zu einem Trichter ausgestaltet sein und radial innerhalb ein im Wesentlichen kegelstumpfförmiges Öffnungsvolumen begrenzen. Das Abdeckblech kann dadurch bei der Montage ohne zusätzliches Werkzeug in die von der Radialfläche begrenzte Öffnung eingesetzt werden. Die in radialer Richtung abstehenden Clipelemente können in dem Bereich des größeren Durchmessers des Öffnungsquerschnitts eingesetzt und durch die Verjüngung des Öffnungsquerschnitts automatisch nach radial innen gebogen werden, bis die Clipelemente nach dem Passieren der Rastfläche automatisch nach radial außen federn können. Die Montage ist dadurch vereinfacht.
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Insbesondere weist das Clipelement einen abstehenden Demontageansatz zum händischen elastischen Biegen des Clipelements nach radial innen auf. Durch den Demontageansatz bleibt das Clipelement zugänglich und ist nicht unerreichbar und dadurch unlösbar hinter der Rastfläche verschwunden. Mit Hilfe des Demontageansatzes kann das Clipelement von Hand und/oder mit Hilfe eines Werkzeugs auf einen Radius nach radial innen bewegt werden, auf dem das Clipelement radial innerhalb zu der Rastfläche positioniert ist. Ein Formschluss ist dadurch aufgehoben, so dass das Abdeckblech nachfolgend durch eine axiale Relativbewegung zur Sekundärmasse von der Montageöffnung weg bewegt und demontiert werden kann.
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Vorzugsweise weist das Clipelement in Umfangsrichtung betrachtet einen im Wesentlichen pilzkopfförmigen Querschnitt auf. Durch den pilzkopfförmigen Querschnitt ergibt sich ein hinterschnittener Bereich, der einen guten Formschluss mit der Rastfläche ermöglicht. Eine axiale Relativbewegung im montierten Zustand kann dadurch leicht blockiert werden.
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Besonders bevorzugt weist die Sekundärmasse eine mit der Umgebung kommunizierende Ventilationsöffnung auf, wobei das Abdeckblech in der Ventilationsöffnung verklemmt ist, wobei insbesondere das Clipelement in der Ventilationsöffnung verclipst ist. Das Abdeckblech kann dadurch in der sowieso vorgesehenen Ventilationsöffnung befestigt werden. Über die Ventilationsöffnung kann ein Teil des Abdeckblechs nach außen geführt werden, um eine Clipverbindung oder einen sonstigen lösbaren Formschluss mit der Sekundärmasse im montierten zustand herbeizuführen. Die Ventilationsöffnung kommuniziert mit der außerhalb des Drehschwingungsdämpfers liegenden Umgebung und nicht mit dem Inneren des Drehschwingungsdämpfers, wo das Energiespeicherelement angeordnet ist. Eine Abdichtung der Ventilationsöffnung ist dadurch nicht erforderlich und auch nicht gewollt. Über die Ventilationsöffnung kann an dem Abdeckblech vorbei heiße Luft nach außen austreten, wodurch eine Kühlung des Drehschwingungsdämpfer und/oder weitere angeschlossener Komponenten des Antriebsstrangs, beispielsweise eine Reibungskupplung, durch Konvektion erfolgen kann.
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Insbesondere weist die Sekundärmasse radial außerhalb zu der Montageöffnung ein insbesondere geschlossen umlaufendes Zentrierelement, insbesondere eine spanabhebend hergestellte Zentriernut, zur Zentrierung des Abdeckblechs auf. Das Abdeckblech kann dadurch leicht in einer gewünschten Relativlage zur Montageöffnung positioniert werden. Eine Zentrierung über Clipelemente ist nicht erforderlich. Insbesondere wenn das Zentrierelement durch eine spanabhebend hergestellte Zentriernut ausgebildet ist, können toleranzbedingte Ungenauigkeiten in radialer Richtung vermieden werden. Die Sekundärmasse kann dadurch insbesondere durch Metallguss hergestellt sein und dennoch eine präzise Relativlage des Abdeckblechs ermöglichen.
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Vorzugsweise weist die Sekundärmasse eine mittlere Zentralöffnung, insbesondere zum Lagern an der Primärmasse, auf, wobei das Abdeckblech eine Einführungsschräge zum Zentrieren des Abdeckblechs an der Zentralöffnung aufweist. Das Abdeckblech kann dadurch leicht an der Sekundärmasse zentriert werden. Zumindest eine erste Grobzentrierung während der axialen Relativbewegung des Abdeckblechs relativ zur Sekundärmasse bei der Montage ist dadurch erreicht. Vorzugsweise verläuft die Einführungsschräge in Umfangsrichtung geschlossen, so dass sich ein kegelstumpfförmiger Abschnitt ergibt. Besonders bevorzugt ist die radiale Erstreckung des kegelstumpfförmigen Abschnitts so groß ist, dass ein Lager, über das die Sekundärmasse an der Primärmasse gelagert ist, in axialer Richtung zu einem Großteil, insbesondere vollständig, abgedeckt ist. Der kegelstumpfförmige Abschnitt kann dadurch als Spritzschutz für das Lager dienen und einen Zugang von Verschmutzungen an das Lager zumindest erschweren. Vorzugsweise ist in axialer Richtung zwischen dem Lager und dem zum Lager nächstgelegenen Ende des kegelstumpfförmige Abschnitts eine Spielpassung vorgesehen, so dass sich zwischen dem Lager und dem kegelstumpfförmige Abschnitt eine Labyrinthdichtung ergeben kann.
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Besonders bevorzugt weist die Sekundärmasse mehrere Montageöffnungen auf, wobei sämtliche Montageöffnungen durch das einzige vorgesehene Abdeckblech abgedeckt sind. Dadurch ist es nicht erforderlich jede Montageöffnung einzeln durch ein Abdeckblech abzudecken. Stattdessen ist genau ein einziges Abdeckblech ausreichend die Montageöffnungen zu verschließen. Die Bauteileanzahl ist dadurch gering gehalten.
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Nachfolgend wird die Erfindung unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele exemplarisch erläutert, wobei die nachfolgend dargestellten Merkmale sowohl jeweils einzeln als auch in Kombination einen Aspekt der Erfindung darstellen können. Es zeigen:
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1: eine schematische Schnittansicht eines Drehschwingungsdämpfers,
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2: eine schematische Schnittansicht eines Abdeckblechs des Drehschwingungsdämpfers aus 1,
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3: eine schematische perspektivische Draufsicht auf das Abdeckblech aus 2,
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4: eine schematische Schnittansicht des Drehschwingungsdämpfers aus 1 zu einem ersten Zeitpunkt bei der Montage,
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5: eine schematische Schnittansicht des Drehschwingungsdämpfers aus 1 zu einem zweiten Zeitpunkt bei der Montage und
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6: eine schematische Schnittansicht des Drehschwingungsdämpfers aus 1 zu einem dritten Zeitpunkt bei der Montage.
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Der in 1 dargestellte als Zweimassenschwungrad ausgestaltete Drehschwingungsdämpfer 10 weist eine über Befestigungsöffnungen 12 mit einer Antriebswelle eines Kraftfahrzeugmotors verschraubbare Primärmasse 14 auf, die über ein als Bogenfeder ausgestaltetes Energiespeicherelement 16 begrenzt verdrehbar mit einer Sekundärmasse 18 gekoppelt ist. Die Primärmasse 14 bildet einen Aufnahmeraum 20 aus, in dem das Energiespeicherelement 16 angeordnet ist. Die Sekundärmasse 18 weist einen Ausgangsflansch 22 auf, der von radial innen her in den Aufnahmeraum 20 hineinragt, so dass bei einer Drehzahlschwankung das Energiespeicherelement 16 zwischen dem Ausgangsflansch 22 und einem Anschlag der Primärmasse 14 komprimiert werden kann. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weist die Sekundärmasse 18 eine Reibfläche 24 auf, so dass die Sekundärmasse 18 gleichzeitig als Gegenplatte einer Reibungskupplung wirken kann, an der mit Hilfe einer axial verlagerbaren Anpressplatte der Reibungskupplung eine mit einer Getriebeeingangswelle eines Kraftfahrzeuggetriebes gekoppelte Kupplungsscheibe reibschlüssig verpresst werden kann. Zudem ist die Sekundärmasse 18 an einem nabenförmigen Bereich der Primärmasse 14 über ein Lager 26 gelagert.
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Um die Primärmasse 14 mit der Antriebswelle verschrauben zu können, weist die Sekundärmasse 18 korrespondierende Montageöffnungen 28 auf. Damit über die Montageöffnungen 28 keine Verschmutzungen zu dem Energiespeicherelement 16 gelangen können, sind die Montageöffnungen 28 von einem Abdeckblech 30 vollständig abgedeckt. Das Abdeckblech 30 ist hierzu außerhalb der Montageöffnung 28 mit der Sekundärmasse 18 lösbar verklemmt.
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Wie in 2 und 3 dargestellt, weist das Abdeckblech 30 insgesamt drei nach radial außen abstehende Clipelemente 32 auf, die in Ventilationsöffnungen 34 der Sekundärmasse 18 eingesetzt werden können, um eine Rastfläche 36 zu hintergreifen und eine Clipverbindung mit der Sekundärmasse 18 auszubilden. Von dem pilzkopfförmigen Clipelement 32 steht ein Demontageansatz 38 ab, mit dessen Hilfe die Clipverbindung nachträglich gelöst werden kann. Das Abdeckblech 30 weist zusätzlich eine in Umfangsrichtung umlaufende Nase 40 auf, die in ein korrespondierendes als spanabhebend hergestellte Zentriernut ausgestaltetes Zentrierelement 42 eingesetzt werden kann. Zusätzlich weist das Abdeckblech 30 eine kegelstumpfförmig abstehende Einführungsschräge 44 auf, um das Abdeckblech 30 an einer Zentralöffnung 46 der Sekundärmasse grob vorzentrieren zu können.
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Wie in 4 dargestellt kann das Abdeckblech 30 durch eine axiale Relativbewegung leicht in die Sekundärmasse 18 eingesetzt werden. Hierbei werden die Clipelemente 32 von einer zu den Montageöffnungen hin verjüngend verlaufenden trichterartigen Radialfläche 48 elastisch nach radial innen gedrückt und dadurch federnd vorgespannt. Wie in 5 dargestellt, kann bei einer weiteren axialen Relativbewegung das Abdeckblech 30 mit Hilfe der Einführungsschräge 44 und der Nase 40 an der Sekundärmasse 18 zentriert werden. Das Abdeckblech 30 kann hierbei mit seinem zwischen der Nase 40 und der Einführungsschräge 44 im Wesentlichen in radialer Richtung eben verlaufenden Bereich die Montageöffnungen 28 abdecken. Schließlich kann das Clipelement 32 in die Ventilationsöffnung 34 hineinschnappen und dadurch die Rastfläche 36 hintergreifen, wie in 6 dargestellt, so dass sich der in 1 dargestellte montierte Zustand des Drehschwingungsdämpfers 10 ergibt. Zur Demontage des Abdeckblechs 30 kann das Clipelement 32 entgegen seiner Federkraft mit Hilfe des Demontageansatzes 38 aus der Ventilationsöffnung 34 herausgezogen werden, so dass das Clipelement 32 wieder mit seiner Federkraft an der Radialfläche 48 anliegen kann. Nachfolgend kann das Abdeckblech 30, insbesondere mit Hilfe der Demontageansätze 38 aus der Sekundärmasse 18 herausgezogen werden, wodurch die Montageöffnungen 28 wieder zugänglich sind.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Drehschwingungsdämpfer
- 12
- Befestigungsöffnung
- 14
- Primärmasse
- 16
- Energiespeicherelement
- 18
- Sekundärmasse
- 20
- Aufnahmeraum
- 22
- Ausgangsflansch
- 24
- Reibfläche
- 26
- Lager
- 28
- Montageöffnung
- 30
- Abdeckblech
- 32
- Clipelement
- 34
- Ventilationsöffnung
- 36
- Rastfläche
- 38
- Demontageansatz
- 40
- Nase
- 42
- Zentrierelement
- 44
- Einführungsschräge
- 46
- Zentralöffnung
- 48
- Radialfläche
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102008004150 A1 [0002]
