DE102018107209A1 - torsional vibration dampers - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer (1) mit einem Eingangsteil (2) und mit einem Ausgangsteil (3), wobei das Eingangsteil (2) und das Ausgangsteil (3) zueinander verdrehbar angeordnet sind, mit einer Federdämpfereinrichtung (4) mit zumindest einem Federelement (5), wobei das Eingangsteil (2) relativ zu dem Ausgangsteil (3) entgegen der Rückstellkraft des zumindest einen Federelements (5) der Federdämpfereinrichtung (4) verdrehbar ist, wobei die Federdämpfereinrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass an dem Eingangsteil (2) oder an dem Ausgangsteil (3) eine nicht kreisförmige umlaufende Kurvenbahn (6) vorgesehen ist und mit dem Ausgangsteil (3) oder mit dem Eingangsteil (2) ein Rollendruckfederelement (7) verbunden ist, welches mit dem Ausgangsteil (3) oder mit dem Eingangsteil (2) verdrehbar verbunden ist und sich in radialer Richtung an der Kurvenbahn (6) abstützt.

Figure DE102018107209A1_0000
The invention relates to a torsional vibration damper (1) having an input part (2) and an output part (3), wherein the input part (2) and the output part (3) are arranged rotatable relative to one another, with a spring damper device (4) having at least one spring element ( 5), wherein the input part (2) relative to the restoring force of the at least one spring element (5) of the spring damper device (4) is rotatable, wherein the spring damper device (4) is designed such that at the input part (2 ) or at the output part (3) a non-circular circumferential curved path (6) is provided and with the output part (3) or with the input part (2) a roller pressure spring element (7) is connected, which with the output part (3) or with the Input part (2) is rotatably connected and is supported in the radial direction on the curved path (6).
Figure DE102018107209A1_0000

Description

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere für den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a torsional vibration damper, in particular for the drive train of a motor vehicle.

Drehschwingungsdämpfer sind im Stand der Technik vielfältig bekannt, beispielsweise als Zweimassenschwungrad, als Doppelkupplungsdämpfer oder als Kupplungsscheibendämpfer. Ein Drehschwingungsdämpfer weist üblicherweise ein Eingangsteil und ein Ausgangsteil auf, wobei im Drehmomentfluss zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil üblicherweise eine Federdämpfereinrichtung vorgesehen ist, welche ein Drehmoment zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil überträgt. Die Federdämpfereinrichtung dämpft dabei beispielsweise die Drehschwingungen, die von einem Antriebsmotor eines Kraftfahrzeuges kommend eingangsseitig anstehen.Torsional vibration dampers are widely known in the prior art, for example as a dual-mass flywheel, as a double-clutch damper or as a clutch disk damper. A torsional vibration damper usually has an input part and an output part, wherein in the torque flow between the input part and the output part usually a spring damper device is provided, which transmits a torque between the input part and the output part. The spring damper device dampens, for example, the torsional vibrations that are coming from the input side of a drive motor of a motor vehicle.

Typischerweise bieten allerdings gedämpfte Kupplungsscheiben beispielsweise nicht die erwünscht gute Drehschwingungsdämpfung, wie ein Zweimassenschwungrad. Bei einem Zweimassenschwungrad ist es als vorteilhaft bekannt, wenn es als Federelemente der Federdämpfereinrichtung Bogenfedern aufweist, weil diese einen großen relativen Schwingwinkel zwischen dem Eingangsteil und dem Ausgangsteil zulassen. Bei solchen Zweimassenschwungrädern ist allerdings die Drehzahlabhängigkeit der Drehschwingungsdämpfung stärker ausgeprägt, weil sich die Bogenfedern unter Fliehkrafteinwirkung stärker an die vorgesehenen Gleitschalen anlegen und dadurch die Reibung zwischen den Windungen der Bogenfedern und den Gleitschalen mit zunehmender Fliehkraft ansteigt, so dass ein Federn der Bogenfedern nahezu vollständig verhindert wird. Diese Drehschwingungsdämpfer weisen dabei Festanschläge für die Federelemente auf, die bei besonders großen anstehenden Drehmomenten bzw. Drehmomentspitzen zu Beschädigungen der Federelemente oder anderer Teile des Drehschwingungsdämpfers führen können.However, typically, damped clutch plates do not provide the desirable good torsional vibration damping, such as a dual mass flywheel. In a dual-mass flywheel, it is known to be advantageous if it has bow springs as spring elements of the spring damper device, because they allow a large relative swing angle between the input part and the output part. In such dual mass flywheels, however, the speed dependency of the torsional vibration damping is more pronounced, because the bow springs invest under centrifugal force stronger on the intended sliding cups and thereby the friction between the turns of the bow springs and the sliding cups increases with increasing centrifugal force, so that almost completely prevents feathers of the bow springs becomes. These torsional vibration dampers in this case have fixed stops for the spring elements, which can lead to damage of the spring elements or other parts of the torsional vibration damper for particularly large upcoming torques or torque peaks.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Drehschwingungsdämpfer zu schaffen, welcher gegenüber dem Stand der Technik verbessert ist.It is the object of the present invention to provide a torsional vibration damper, which is improved over the prior art.

Die Aufgabe der Erfindung wird mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.The object of the invention is achieved with the features of claim 1.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer mit einem Eingangsteil und mit einem Ausgangsteil, wobei das Eingangsteil und das Ausgangsteil zueinander verdrehbar angeordnet sind, mit einer Federdämpfereinrichtung mit zumindest einem Federelement, wobei das Eingangsteil relativ zu dem Ausgangsteil entgegen der Rückstellkraft des zumindest einen Federelements der Federdämpfereinrichtung verdrehbar ist, wobei die Federdämpfereinrichtung derart ausgebildet ist, dass an dem Eingangsteil oder an dem Ausgangsteil eine nicht kreisförmige umlaufende Kurvenbahn vorgesehen ist und mit dem Ausgangsteil oder mit dem Eingangsteil ein Rollendruckfederelement verbunden ist, welches mit dem Ausgangsteil oder mit dem Eingangsteil verdrehbar verbunden ist und sich in radialer Richtung an der Kurvenbahn abstützt. Dadurch wird erreicht, dass aufgrund der nicht kreisförmigen Gestaltung der Kurvenbahn und der Abstützung des Rollendruckfederelements eine Rückstellkraft zwischen Eingangsteil und Ausgangsteil erzeugt wird, wobei keine starken Anschläge vorgesehen sind, weil der Umlauf der Rollendruckfederelemente vorteilhaft ohne starke Gradienten der Kurvenbahn erfolgt.An embodiment of the invention relates to a torsional vibration damper having an input part and an output part, wherein the input part and the output part are arranged rotatably to each other, with a spring damper device having at least one spring element, wherein the input part relative to the output part against the restoring force of the at least one spring element of the spring damper device is rotatable, wherein the spring damper device is designed such that a non-circular circumferential curved path is provided on the input part or on the output part and is connected to the output part or to the input part of a roller pressure spring element which is rotatably connected to the output part or with the input part and is supported in the radial direction of the curved path. This ensures that due to the non-circular design of the cam track and the support of the roller pressure spring element, a restoring force between the input part and output part is generated, with no strong stops are provided because the circulation of the roller pressure spring elements advantageously without strong gradients of the curved path.

Bei einem Ausführungsbeispiel ist es zweckmäßig, wenn das Rollendruckfederelement zwei Rollenelemente aufweist, welche jeweils an einem radial verlagerbaren Stößel drehbar angelenkt sind und durch zumindest ein Federelement in radialer Richtung gegen die Kurvenbahn beaufschlagt sind. Dabei sind die beiden Rollenelemente vorteilhaft so gegenüber angeordnet, dass sie in entgegengesetzten radialen Richtungen die Kurvenbahn beaufschlagen. Das Federelement bewirkt dabei die jeweilige Anpressung der Rollenelemente an die Kurvenbahn und damit die Rückstellkraft aufgrund der Anpressung und der Schrägstellung der Kurvenbahn relativ zur Richtung der Kraftwirkung des Federelements.In one embodiment, it is expedient if the roller pressure spring element has two roller elements, which are each rotatably articulated to a radially displaceable plunger and are acted upon by at least one spring element in the radial direction against the curved path. In this case, the two roller elements are advantageously arranged so opposite that they act on the curved path in opposite radial directions. The spring element causes the respective contact pressure of the roller elements to the cam track and thus the restoring force due to the contact pressure and the inclination of the cam track relative to the direction of the force of the spring element.

Vorteilhaft ist es auch, wenn das zumindest eine Federelement in einer Führung angeordnet ist, welche auch die Stößel führt, wobei die Führung mit dem Ausgangsteil oder mit dem Eingangsteil verbunden ist.It is also advantageous if the at least one spring element is arranged in a guide, which also guides the plunger, wherein the guide is connected to the output part or to the input part.

Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel ist es auch zweckmäßig, wenn die Kurvenbahn gegenüberliegende vorspringende Bereiche aufweist, welche einen erhöhten Rollwiderstand für die Rollenelemente bewirken. Dadurch kann eine Art Rampe erzeugt werden, die im normalen Betriebsfall nicht überrollt wird und zu einem Umkehren der Drehschwingung von Eingangsteil zu Ausgangsteil führt und die dennoch bei Drehmomentspitzen ein Überrollen der Rampen bewirkt, was ein Durchrutschen bei hohen Drehmomenten bewirkt und keinen harten Anschlag.In a further embodiment, it is also expedient if the cam track has opposite projecting areas, which cause an increased rolling resistance for the roller elements. Thereby, a kind of ramp can be generated, which is not overrun in normal operation and leads to a reversal of the torsional vibration of input part to output part and still causes torque peaks in a rollover of the ramps, causing slippage at high torques and no hard stop.

Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit der zugehörigen Figur näher erläutert:The present invention will be explained in more detail below on the basis of preferred exemplary embodiments in conjunction with the associated FIGURE.

Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Drehschwingungsdäm pfers.
Showing:
  • 1 a schematic representation of a device according to the invention Drehschwingungsdäm.

Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung einen erfindungsgemäßen Drehschwingungsdämpfer 1, wie er beispielsweise als Zweimassenschwungrad oder Ähnliches ausgebildet sein kann. The 1 shows a schematic representation of a torsional vibration damper according to the invention 1 , as it may be formed for example as a dual mass flywheel or the like.

Der Drehschwingungsdämpfer 1 ist dabei um eine auf der Blattebene stehende zentral angeordnete Achse verdrehbar ausgebildet, wobei die Achse zur Vermeidung von Unübersichtlichkeiten nicht dargestellt ist.The torsional vibration damper 1 is designed to be rotatable about an axis arranged on the plane centrally arranged axis, wherein the axis is not shown to avoid confusion.

Der Drehschwingungsdämpfer 1 weist ein Eingangsteil 2 und ein Ausgangsteil 3 auf. Das Eingangsteil 2 kann beispielsweise als Primärschwungmasse eines Zweimassenschwungrads oder Ähnliches ausgebildet sein und das Ausgangsteil 3 kann dabei als Sekundärschwungmasse des Zweimassenschwungrads oder Ähnliches ausgebildet sein.The torsional vibration damper 1 has an entrance part 2 and an output part 3 on. The entrance part 2 For example, may be formed as a primary flywheel of a dual mass flywheel or the like and the output part 3 can be designed as a secondary flywheel of the dual mass flywheel or the like.

Das Eingangsteil 2 ist beispielsweise mit einer Welle eines Verbrennungsmotors oder eines Getriebes o.Ä. verbindbar, wie verschraubbar. Dazu kann das Eingangsteil 2 beispielsweise radial innen Verschraubungsöffnungen aufweisen, durch welche Schrauben durchführbar sind, um das Eingangsteil 2 an einer Welle verschrauben zu können. Auch kann eine anderweitige Verbindung erfolgen, beispielsweise auch an einem anderen Aggregat.The entrance part 2 For example, with a shaft of an internal combustion engine or a transmission o.Ä. connectable, as screwed. This can be the front part 2 For example, radially inward have screw holes through which screws are feasible to the input part 2 to screw on a shaft. Also, another connection can be made, for example, on another unit.

Das Ausgangsteil 3 ist beispielsweise mit einem im Drehmomentfluss nachgeschalteten Getriebe oder Ähnliches verbunden. Auch kann eine anderweitige Verbindung erfolgen, beispielsweise auch an einem anderen Aggregat.The starting part 3 is connected, for example, to a transmission downstream of the torque flow or the like. Also, another connection can be made, for example, on another unit.

Der Drehschwingungsdämpfer 1 mit seinem Eingangsteil 2 und mit seinem Ausgangsteil 3 ist derart ausgebildet, dass das Eingangsteil 2 und das Ausgangsteil 3 zueinander verdrehbar angeordnet sind.The torsional vibration damper 1 with its entrance section 2 and with its output part 3 is formed such that the input part 2 and the starting part 3 are arranged rotatable to each other.

Der Drehschwingungsdämpfer 1 weist eine Federdämpfereinrichtung 4 auf, welche zumindest ein Federelement 5 aufweist. Das Eingangsteil 2 ist relativ zu dem Ausgangsteil 3 entgegen der Rückstellkraft des zumindest einen Federelements 5 der Federdämpfereinrichtung 4 verdrehbar.The torsional vibration damper 1 has a spring damper device 4 on which at least one spring element 5 having. The entrance part 2 is relative to the starting part 3 against the restoring force of the at least one spring element 5 the spring damper device 4 rotatable.

Die Federdämpfereinrichtung 4 ist derart ausgebildet, dass an dem Eingangsteil 2 oder an dem Ausgangsteil 3 eine nicht kreisförmige umlaufende Kurvenbahn 6 vorgesehen ist und weiterhin mit dem Ausgangsteil 3 oder mit dem Eingangsteil 2 ein Rollendruckfederelement 7 verbunden ist. Das Rollendruckfederelement 7 ist mit dem Ausgangsteil 3 oder mit dem Eingangsteil 2 verdrehbar verbunden und stützt sich in radialer Richtung an der Kurvenbahn 6 ab.The spring damper device 4 is formed such that on the input part 2 or at the exit part 3 a non-circular circumferential curved path 6 is provided and continue with the output part 3 or with the entrance part 2 a roller pressure spring element 7 connected is. The roller pressure spring element 7 is with the output part 3 or with the entrance part 2 rotatably connected and is supported in the radial direction of the curved path 6 from.

Dabei sind zumindest zwei Ausführungsvarianten möglich. Die Federdämpfereinrichtung 4 ist bei einer ersten Ausführungsvariante derart ausgebildet, dass an dem Eingangsteil 2 die nicht kreisförmige umlaufende Kurvenbahn 6 vorgesehen ist und weiterhin mit dem Ausgangsteil 3 das Rollendruckfederelement 7 verbunden ist. Das Rollendruckfederelement 7 ist mit dem Ausgangsteil 3 verdrehbar verbunden und stützt sich in radialer Richtung an der Kurvenbahn 6 des Eingangsteils 2 ab.At least two variants are possible. The spring damper device 4 is formed in a first embodiment such that on the input part 2 the non-circular circumferential curved path 6 is provided and continue with the output part 3 the roller pressure spring element 7 connected is. The roller pressure spring element 7 is with the output part 3 rotatably connected and is supported in the radial direction of the curved path 6 of the entrance part 2 from.

Die Federdämpfereinrichtung 4 ist bei einer zweiten Ausführungsvariante derart ausgebildet, dass an dem Ausgangsteil 3 die nicht kreisförmige umlaufende Kurvenbahn 6 vorgesehen ist und weiterhin mit dem Eingangsteil 2 das Rollendruckfederelement 7 verbunden ist. Das Rollendruckfederelement 7 ist mit dem Eingangsteil 2 verdrehbar verbunden und stützt sich in radialer Richtung an der Kurvenbahn 6 des Ausgangsteils 3 ab.The spring damper device 4 is formed in a second embodiment such that at the output part 3 the non-circular circumferential curved path 6 is provided and continues with the input part 2 the roller pressure spring element 7 connected is. The roller pressure spring element 7 is with the entrance part 2 rotatably connected and is supported in the radial direction of the curved path 6 of the starting part 3 from.

Die 1 zeigt, dass das Rollendruckfederelement 7 zwei Rollenelemente 8 aufweist, welche jeweils an einem radial verlagerbaren Stößel 9 drehbar angelenkt sind und durch zumindest ein Federelement 5 in radialer Richtung gegen die Kurvenbahn 6 beaufschlagt sind. Dabei beaufschlagt das Federelement 5 die beiden Stößel 9 jeweils in radialer Richtung nach außen, so dass die Stößel 9 die Rollenelemente 8 gegen die Kurvenbahn 6 beaufschlagen.The 1 shows that the roller pressure spring element 7 two roller elements 8th each having on a radially displaceable plunger 9 are rotatably articulated and by at least one spring element 5 in the radial direction against the curved path 6 are charged. It acts on the spring element 5 the two pestles 9 each in the radial outward direction, so that the plunger 9 the roller elements 8th against the curved path 6 apply.

Dabei ist das zumindest eine Federelement 5 in einer Führung 10 angeordnet, welche auch die Stößel 9 führt, wobei die Führung 10 mit dem Ausgangsteil 3 oder mit dem Eingangsteil 2 verbunden ist, je nach Ausführungsvariante. Die Führung 10 ist hierbei beispielsweise wie eine Art Zylinder ausgebildet, in welcher das Federelement 5 und die Stößel 9 als Art Kolben aufgenommen sind. Das Federelement 5 beaufschlagt dabei die Stößel 9 unter einer vorgegebenen Vorspannung. Durch die nicht kreisförmige, wie beispielsweise elliptische, Kurvenbahn 6 steht der Kraftvektor außer im Nulldurchgang 11 schräg zur radialen Richtung, so dass eine Rückstellkraft zwischen Kurvenbahn und Rollendruckfederelement 7 bewirkt wird.This is at least one spring element 5 in a guided tour 10 arranged, which are also the pestles 9 leads, taking the lead 10 with the starting part 3 or with the entrance part 2 is connected, depending on the variant. The leadership 10 Here, for example, as a kind of cylinder is formed, in which the spring element 5 and the pestles 9 taken as a kind of piston. The spring element 5 acts on the plunger 9 under a predetermined bias. By the non-circular, such as elliptical, curved path 6 the force vector is out of zero crossing 11 obliquely to the radial direction, so that a restoring force between the cam track and roller pressure spring element 7 is effected.

Wie es die 1 auch zeigt, weist die Kurvenbahn 6 etwa auf einer jeweiligen 90°-Stellung 12 zum Nulldurchgang 11 gegenüberliegende vorspringende Bereiche 13 auf, welche von der Kurvenbahn nach radial innen vorragen. Beim Anrollen der Rollenelemente 8 gegen die vorspringenden Bereiche 13 wird die Rolle nach radial innen beaufschlagt, entgegen der Rückstellkraft des Federelements 5. Dadurch wird eine Art Anschlagdämpfung simuliert. Ist das anstehende Drehmoment groß genug, um diese Rückstellkraft zu überwinden, überschreitet das jeweilige Rollenelement 8 den jeweiligen vorspringenden Bereich 13 und das Eingangsteil 2 rutscht gegenüber dem Ausgangsteil 3 durch und baut dadurch Energie ab.Like the 1 also shows, points the curved path 6 approximately at a respective 90 ° position 12 to the zero crossing 11 opposite projecting areas 13 on, which protrude from the curved path radially inward. When rolling up the roller elements 8th against the projecting areas 13 the roller is acted upon radially inward, against the restoring force of the spring element 5 , As a result, a kind of stop damping is simulated. If the pending torque is large enough to overcome this restoring force, the respective roller element exceeds 8th the respective projecting area 13 and the entrance part 2 slips against the starting part 3 through and thereby reduces energy.

Der jeweilige vorspringende Bereich 13 bewirkt also einen erhöhten Rollwiderstand für das jeweilige Rollenelement 8, wobei ein Durchrutschen bei Überschreiten des maximalen erhöhten Rollwiderstands erfolgt.The respective projecting area 13 thus causes an increased rolling resistance for the respective roller element 8th wherein slippage occurs when the maximum increased rolling resistance is exceeded.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Drehschwingungsdämpfertorsional vibration dampers
22
Eingangsteilintroductory
33
Ausgangsteiloutput portion
44
FederdämpfereinrichtungSpring damper device
55
Federelementspring element
66
Kurvenbahncam track
77
RollendruckfederelementRole compression spring element
88th
Rollenelementroller element
99
Stößeltappet
1010
Führungguide
1111
NulldurchgangZero-crossing
1212
90°-Stellung90 ° position
1313
vorspringender Bereichprojecting area

Claims (4)

Drehschwingungsdämpfer (1) mit einem Eingangsteil (2) und mit einem Ausgangsteil (3), wobei das Eingangsteil (2) und das Ausgangsteil (3) zueinander verdrehbar angeordnet sind, mit einer Federdämpfereinrichtung (4) mit zumindest einem Federelement (5), wobei das Eingangsteil (2) relativ zu dem Ausgangsteil (3) entgegen der Rückstellkraft des zumindest einen Federelements (5) der Federdämpfereinrichtung (4) verdrehbar ist, wobei die Federdämpfereinrichtung (4) derart ausgebildet ist, dass an dem Eingangsteil (2) oder an dem Ausgangsteil (3) eine nicht kreisförmige umlaufende Kurvenbahn (6) vorgesehen ist und mit dem Ausgangsteil (3) oder mit dem Eingangsteil (2) ein Rollendruckfederelement (7) verbunden ist, welches mit dem Ausgangsteil (3) oder mit dem Eingangsteil (2) verdrehbar verbunden ist und sich in radialer Richtung an der Kurvenbahn (6) abstützt.Torsional vibration damper (1) with an input part (2) and with an output part (3), wherein the input part (2) and the output part (3) are arranged rotatable to each other, with a spring damper device (4) with at least one spring element (5) the input part (2) is rotatable relative to the restoring force of the at least one spring element (5) of the spring damper device (4), wherein the spring damper device (4) is designed such that on the input part (2) or on the Output part (3) is provided a non-circular circumferential curved path (6) and with the output part (3) or with the input part (2) a roller pressure spring element (7) is connected, which with the output part (3) or with the input part (2) is rotatably connected and in the radial direction on the curved path (6) is supported. Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rollendruckfederelement (7) zwei Rollenelemente (8) aufweist, welche jeweils an einem radial verlagerbaren Stößel (9) drehbar angelenkt sind und durch zumindest ein Federelement (5) in radialer Richtung gegen die Kurvenbahn (6) beaufschlagt sind.Torsional vibration damper (1) after Claim 1 , characterized in that the roller pressure spring element (7) has two roller elements (8) which are each rotatably articulated to a radially displaceable plunger (9) and by at least one spring element (5) in the radial direction against the cam track (6) acted upon. Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zumindest eine Federelement (5) in einer Führung (10) angeordnet ist, welche auch die Stößel (9) führt, wobei die Führung (10) mit dem Ausgangsteil (3) oder mit dem Eingangsteil (2) verbunden ist.Torsional vibration damper (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the at least one spring element (5) is arranged in a guide (10) which also guides the plungers (9), the guide (10) being connected to the output part (3) or to the input part (2) is. Drehschwingungsdämpfer (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kurvenbahn (6) gegenüberliegende vorspringende Bereiche (13) aufweist, welche einen erhöhten Rollwiderstand für die Rollenelemente (8) bewirken.Torsional vibration damper (1) after Claim 1 . 2 or 3 , characterized in that the cam track (6) has opposite projecting portions (13), which cause an increased rolling resistance for the roller elements (8).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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