EP1960689A1 - Drehschwingungsdämpfer - Google Patents

Drehschwingungsdämpfer

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EP1960689A1
EP1960689A1 EP06828535A EP06828535A EP1960689A1 EP 1960689 A1 EP1960689 A1 EP 1960689A1 EP 06828535 A EP06828535 A EP 06828535A EP 06828535 A EP06828535 A EP 06828535A EP 1960689 A1 EP1960689 A1 EP 1960689A1
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EP
European Patent Office
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vibration damper
torsional vibration
coupling
coupled
energy storage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP06828535A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Philippe Schwederle
Klemens Ehrmann
Markus Züfle
Uwe Grahl
Ad Kooy
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Schaeffler Buehl Verwaltungs GmbH
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
Original Assignee
LuK Lamellen und Kupplungsbau Beteiligungs KG
LuK Lamellen und Kupplungsbau GmbH
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Publication date
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    • F16F15/133Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon the rotating system comprising two or more gyratory masses using springs as elastic members, e.g. metallic springs
    • F16F15/134Wound springs
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F15/12Suppression of vibrations in rotating systems by making use of members moving with the system using elastic members or friction-damping members, e.g. between a rotating shaft and a gyratory mass mounted thereon
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    • F16F15/1232Wound springs characterised by the spring mounting
    • F16F15/1234Additional guiding means for springs, e.g. for support along the body of springs that extend circumferentially over a significant length
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16F15/123Wound springs
    • F16F15/12353Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations
    • F16F15/1236Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations resulting in a staged spring characteristic, e.g. with multiple intermediate plates
    • F16F15/12366Combinations of dampers, e.g. with multiple plates, multiple spring sets, i.e. complex configurations resulting in a staged spring characteristic, e.g. with multiple intermediate plates acting on multiple sets of springs
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Definitions

  • the invention relates to a torsional vibration damper, in particular a divided flywheel, with at least two flywheels which can be rotated against the resistance of at least two deformable energy storage elements, in particular helical compression springs, which are coupled to one another by at least one coupling device which, when a first energy storage element deforms, in particular is relaxed, a targeted entrainment of a second energy storage element is effected and has at least one first and one second entraining device.
  • a preferred exemplary embodiment of the torsional vibration damper is characterized in that the coupling sliding elements are each formed by the sliding element of a plurality of sliding elements, which is first moved together with the associated energy storage element when the torsional vibration damper is subjected to tensile stress.
  • the energy storage elements are preferably arcuate helical compression springs.
  • the coupling sliding elements are preferably sliding shoes which are arranged in the radial direction between the associated energy storage element and the primary flywheel mass or the input part of the torsional vibration damper.
  • the coupling sliding elements are arranged between two driver fingers, which extend from the coupling device.
  • the coupling sliding elements can also be provided with a hole into which a driver finger engages, which extends from the coupling device.
  • FIG. 6 shows the coupling ring from FIG. 5 in a top view
  • Figure 8 shows the coupling ring in front view
  • Figure 10 shows a coupling ring according to a second embodiment in perspective
  • Figure 11 shows the coupling ring from Figure 10 in plan view
  • Figure 12 is a sectional view taken along the line XII-XII in Figure 11 and 13 shows an enlarged detail XIII from FIG. 11.
  • the torsional vibration damper shown in different views in FIGS. 1 and 2 forms a divided flywheel 1 which has a first or primary flywheel mass 2, which can be fastened to an output shaft of an internal combustion engine, not shown, and a second or secondary flywheel mass 3.
  • a friction clutch is attached to the second flywheel 3 with the interposition of a clutch disc, via which an input shaft of a transmission, also not shown, can be engaged and disengaged.
  • the primary flywheel mass 2 is also referred to as the input part of the torsional vibration damper.
  • the secondary mass 3 is also referred to as the output part of the torsional vibration damper.
  • driver fingers 67, 68 which extend from the coupling ring 64, engage around a coupling sliding element 71 radially on the outside.
  • the coupling sliding element 71 is coupled to the helical compression spring 7.
  • eight sliding shoes 74 to 81 are coupled to the helical compression spring 7.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpf er, insbesondere ein geteiltes Schwungrad, mit wenigstens zwei Schwungmassen (2,3) , die entgegen dem Widerstand von zumindest zwei verformbaren Energiespeicherelementen (7,8) , insbesondere Schraubendruckfedern, verdrehbar sind, die durch mindestens eine Kopplungseinrichtung (24) miteinander gekoppelt sind, die, wenn ein erstes Energiespeicherelement (7) verformt, insbesondere entspannt wird, eine gezielte Mitnahme eines zweiten Energiespeicherelements (8) bewirkt und mindestens eine erste und eine zweite Mitnehmereinrichtung (27, 28) aufweist. Um ein unerwünschtes Schütteln im Betrieb eines mit dem Drehschwingungsdämpfer ausgestatteten Kraftfahrzeugs zu verhindern, ist die erste Mitnehmereinrichtung (27) mit einem ersten Kopplungsgleitelement (32) , das wiederum mit dem ersten Energiespeicherelement (7) gekoppelt ist, und die zweite Mitnehmereinrichtung (28) mit einem zweiten Kopplungsgleitelement (32) gekoppelt, das wiederum mit dem zweiten Energiespeicherelement (8) gekoppelt ist.

Description

Drehschwinαunαsdämpfer
Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer, insbesondere ein geteiltes Schwungrad, mit wenigstens zwei Schwungmassen, die entgegen dem Widerstand von zumindest zwei verformbaren Energiespeicherelementen, insbesondere Schraubendruckfedern, verdrehbar sind, die durch mindestens eine Kopplungseinrichtung miteinander gekoppelt sind, die, wenn ein erstes Energiespeicherelement verformt, insbesondere entspannt wird, eine gezielte Mitnahme eines zweiten Energiespeicherelements bewirkt und mindestens eine erste und eine zweite Mitnehmereinrichtung aufweist.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein unerwünschtes Schütteln im Betrieb eines mit einem Drehschwingungsdämpfer gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ausgestatteten Kraftfahrzeugs zu verhindern.
Die Aufgabe ist bei einem Drehschwingungsdämpfer, insbesondere einem geteilten Schwungrad, mit wenigstens zwei Schwungmassen, die entgegen dem Widerstand von zumindest zwei verformbaren Energiespeicherelementen, insbesondere Schraubendruckfedern, verdrehbar sind, die durch mindestens eine Kopplungseinrichtung miteinander gekoppelt sind, die, wenn ein erstes Energiespeicherelement verformt, insbesondere entspannt wird, eine gezielte Mitnahme eines zweiten Energiespeicherelements bewirkt und mindestens eine erste und eine zweite Mitnehmereinrichtung aufweist, dadurch gelöst, dass die erste Mitnehmereinrichtung mit einem ersten Kopplungsgleitelement, das wiederum mit dem ersten Energiespeicherelement gekoppelt ist, und die zweite Mitnehmereinrichtung mit einem zweiten Kopplungsgleitelement gekoppelt ist, das wiederum mit dem zweiten Energiespeicherelement gekoppelt ist. Bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung durchgeführten Untersuchungen an herkömmlichen Drehschwingungsdämpfern wurde festgestellt, dass bei hohen Drehzahlen im Wechsel zwischen Zug- und Schubbetrieb die Energiespeicherelemente unter Reibung stehen bleiben, während sich das Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers in Richtung Schub bewegt. Bei abfallender Drehzahl kann es passieren, dass die Energiespeicherelemente bei Erreichen einer bestimmten Drehzahl springen. Wenn die Energiespeicherelemente bei unterschiedlichen Drehzahlen springen, dann entsteht zwischen diesen Drehzahlen eine so genannte dynamische Unwucht. Durch die erfindungsgemäße Kopplung der Kopplungsgleitelemente mit der Kopplungseinrichtung kann ein unerwünschtes Stehenbleiben beziehungsweise Springen der Energiespeicherelemente verhindert werden. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Drehschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsgleitelemente jeweils von dem Gleitelement von mehreren Gleitelementen gebildet werden, das bei Zugbeanspruchung des Drehschwingungsdämpfers zuerst zusammen mit dem zugehörigen Energiespeicherelement bewegt wird. Bei den Energiespeicherelementen handelt es sich vorzugsweise um bogenförmige Schraubendruckfedern. Bei den Kopplungsgleitelementen handelt es sich vorzugsweise um Gleitschuhe, die in radialer Richtung zwischen dem zugehörigen Energiespeicherelement und der primären Schwungmasse beziehungsweise dem Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers angeordnet sind.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Drehschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsgleitelemente diametral gegenüberliegend angeordnet sind. Diese Anordnung hat sich im Rahmen der vorliegenden Erfindung als besonders vorteilhaft erwiesen.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Drehschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsgleitelemente zwischen zwei Mitnehmerfingern angeordnet sind, die von der Kopplungseinrichtung ausgehen. Die Kopplungsgleitelemente können stattdessen auch mit einem Loch ausgestattet sein, in das ein Mitnehmerfinger eingreift, der von der Kopplungseinrichtung ausgeht.
Weitere bevorzugte Ausführungsbeispiele des Drehschwingungsdämpfers sind dadurch gekennzeichnet, dass sich die Mitnehmerfinger von der Kopplungseinrichtung radial nach innen oder in axialer Richtung erstrecken. Dadurch wird der Einbau eines zusätzlichen Innendämpfers ermöglicht.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Drehschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung einen ringförmigen Grundkörper umfasst, von dem die Mitnehmerfinger ausgehen. Vorzugsweise ist die Kopplungseinrichtung einstückig als Blechteil ausgebildet.
Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Drehschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Grundkörper einen winkelförmigen Querschnitt aufweist. Dadurch wird eine stabile Lagerung der Kopplungseinrichtung ermöglicht. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Drehschwingungsdämpfers ist dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Grundkörper zwischen der primären Schwungmasse des Drehschwingungsdämpfers und den Gleitelementen schwimmend gelagert ist.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:
Figur 1 einen Drehschwingungsdämpfer gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel im Halbschnitt;
Figur 2 den Drehschwingungsdämpfer aus Figur 1 im Querschnitt;
Figur 3 eine ähnliche Ansicht wie in Figur 1 gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel;
Figur 4 eine ähnliche Ansicht wie in Figur 2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel;
Figur 5 einen Kopplungsring gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung;
Figur 6 den Kopplungsring aus Figur 5 in der Draufsicht;
Figur 7 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie VII-VII in Figur 6;
Figur 8 den Kopplungsring in der Vorderansicht;
Figur 9 eine vergrößerte Einzelheit IX aus Figur 8;
Figur 10 einen Kopplungsring gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel in perspektivischer Darstellung;
Figur 11 den Kopplungsring aus Figur 10 in der Draufsicht;
Figur 12 die Ansicht eines Schnitts entlang der Linie XII-XII in Figur 11 und - A - Figur 13 eine vergrößerte Einzelheit XIII aus Figur 11.
Der in den Figuren 1 und 2 in verschiedenen Ansichten dargestellte Drehschwingungsdämpfer bildet eine geteiltes Schwungrad 1 , das eine an einer nicht dargestellten Abtriebswelle einer Brennkraftmaschine befestigbare erste oder Primärschwungmasse 2 sowie eine zweite oder Sekundärschwungmasse 3 aufweist. An der zweiten Schwungmasse 3 ist eine Reibungskupplung unter Zwischenlegung einer Kupplungsscheibe befestigt, über die eine ebenfalls nicht dargestellte Eingangswelle eines Getriebes zu- und abkuppelbar ist. Die Primärschwungmasse 2 wird auch als Eingangsteil des Drehschwingungsdämpfers bezeichnet. Die Sekundärmasse 3 wird auch als Ausgangsteil des Drehschwingungsdämpfers bezeichnet.
Die beiden Schwungmassen 2 und 3 sind über eine Lagerung 4 relativ zueinander verdrehbar gelagert. Die Lagerung 4 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel radial außerhalb von Bohrungen 5 zum Durchführen von Befestigungsschrauben für die Montage der ersten Schwungmasse an der Abtriebswelle der Brennkraftmaschine angeordnet. Zwischen den beiden Schwungmassen 2 und 3 ist eine Dämpfungseinrichtung 6 wirksam, die Energiespeicherelemente umfasst, die wiederum von Schraubendruckfedern 7, 8 gebildet werden. Radial innerhalb der Schraubendruckfedem 7, 8 ist ein Innendämpfer 11 angeordnet, der Schraubendruckfedern 12 umfasst. Die Schraubendruckfedem 7, 8 sind in Umfangsrichtung gekrümmt und dehnen sich jeweils über einen Winkelbereich von fast 180 Grad aus. Die beiden Schraubendruckfedem 7 und 8 sind diametral gegenüberliegend angeordnet.
Die beiden Schwungmassen 2 und 3 besitzen Beaufschlagungsbereiche 14, 15, 16 für die Energiespeicher 7, 8. Die Beaufschlagungsbereiche 14, 15 sind eingangsseitig an der Primärschwungmasse 2 ausgebildet. Der Beaufschlagungsbereich 16 ist ausgangsseitig jeweils zwischen den Beaufschlagungsbereichen 14 und 15 angeordnet. Außerdem ist der Beaufschlagungsbereich 16 über ein flanschartiges Beaufschlagungsteil 20 mit Hilfe von Nietverbindungselementen 21 mit der Sekundärschwungmasse 3 verbunden. Das flanschartige Beaufschlagungsteil 20 dient als Drehmomentübertragungselement zwischen den Energiespeichern 7, 8 und der Sekundärschwungmasse 3. Das flanschartige Beaufschlagungsteil 20 wird auch als Ausgangsteil bezeichnet.
Die primäre Schwungmasse 2 ist über eine so genannte flex plate 9 drehfest mit einem Nabenteil 10 verbunden. Die beiden Schraubendruckfedem 7 und 8 sind über eine Kopplungseinrichtung beziehungsweise über einen Kopplungsring 24 miteinander gekoppelt. Die Kopplungseinrichtung 24 ist in den Figuren 10 bis 13 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Die Kopplungseinrichtung 24 umfasst einen ringförmigen Grundkörper 25 und wird daher auch als Kopplungsring bezeichnet. Der Kopplungsring 24 hat einen winkelförmigen Querschnitt, wie in Figur 12 zu sehen ist. Von dem ringförmigen Grundkörper 25 erstrecken sich zwei Mitnehmerfingerpaare 27, 28 und 29, 30 radial nach innen. Die beiden Mitnehmerfingerpaare sind diametral gegenüberliegend angeordnet.
In Figur 2 sieht man, dass die Schraubendruckfeder 7 mit einem Kopplungsgleitelement 31 und acht Gleitschuhen 34 bis 41 gekoppelt ist. Das Kopplungsgleitelement 31 und die Gleitschuhe 34 bis 41 sind radial außerhalb der Schraubendruckfeder 7 angeordnet. Das Kopplungsgleitelement 31 ist über die Mitnehmerfinger 27, 28, die es teilweise umgreifen, mit dem Kopplungsring 24 gekoppelt. Durch die Mitnehmerfinger 29, 30 ist ein weiteres Kopplungsgleitelement 32 mit dem Kopplungsring 24 gekoppelt.
In Figur 3 ist ein ähnliches Ausführungsbeispiel wie in Figur 1 dargestellt. Zur Bezeichnung gleicher Teile werden die gleichen Bezugszeichen verwendet. Um Wiederholungen zu vermeiden, wird auf die vorangegangene Beschreibung der Figur 1 verwiesen. Im Folgenden wird nur auf die Unterschiede zwischen den beiden Ausführungsbeispielen eingegangen.
Bei dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel sind die Schraubendruckfedern 7, 8 mit Hilfe eines Kopplungsrings 64 miteinander gekoppelt. Der Kopplungsring 64 weist einen ringförmigen Grundkörper 65 mit einem winkelförmigen Querschnitt auf.
In Figur 4 sieht man, dass Mitnehmerfinger 67, 68, die von dem Kopplungsring 64 ausgehen, ein Kopplungsgleitelement 71 radial außen umgreifen. Das Kopplungsgleitelement 71 ist mit der Schraubendruckfeder 7 gekoppelt. Des Weiteren sind acht Gleitschuhe 74 bis 81 mit der Schraubendruckfeder 7 gekoppelt.
In den Figuren 5 bis 9 ist die Kopplungseinrichtung 64 in verschiedenen Ansichten dargestellt. Die Kopplungseinrichtung 64 wird von dem ringförmigen Grundkörper 65 gebildet, der einen winkelförmigen Querschnitt aufweist, wie in Figur 7 zu sehen ist. Von dem ringförmigen Grundkörper 65 erstrecken sich zwei Paare mit Mitnehmerfingern 67, 68 und 69, 70, in axialer Richtung. Die Mitnehmerfingerpaare sind diametral gegenüberliegend angeordnet, wie man in Figur 5 sieht. Bezuαszeichenliste
1. Schwungrad
2. Schwungmasse
3. Schwungmasse
4. Lagerung
5. Bohrungen
6. Dämpfungseinrichtung
7. Schraubendruckfeder
δ.Schraubendruckfeder
9. flex plate
10. Nabenteil
11. Innendämpfer
12. Schraubendruckfeder
14. Beaufschlagungsbereich
15. Beaufschlagungsbereich
16. Beaufschlagungsbereich
20. Beaufschlagungsteil
21. Nietverbindung
24. Kopplungsring
25. Grundkörper
27. Mitnehmerfinger
28. Mitnehmerfinger
29. Mitnehmerfinger
30. Mitnehmerfinger
31. Kopplungsgleitelement
32. Kopplungsgleitelement
34. Gleitschuh
35. Gleitschuh
36. Gleitschuh
37. Gleitschuh
38. Gleitschuh
39. Gleitschuh
40. Gleitschuh
41. Gleitschuh
64. Kopplungsring 65. Grundkörper
67. Mitnehmerfinger
68. Mitnehmerfinger
69. Mitnehmerfinger
70. Mitnehmerfinger
71. Kopplungsgleitelement
74. Gleitschuh
75. Gleitschuh
76. Gleitschuh
77. Gleitschuh
78. Gleitschuh
79. Gleitschuh
80. Gleitschuh
81. Gleitschuh

Claims

Patentansprüche
1. Drehschwingungsdämpfer, insbesondere geteiltes Schwungrad, mit wenigstens zwei
Schwungmassen (2,3), die entgegen dem Widerstand von zumindest zwei verformbaren Energiespeicherelementen (7,8), insbesondere Schraubendruckfedern, verdrehbar sind, die durch mindestens eine Kopplungseinrichtung (24;64) miteinander gekoppelt sind, die, wenn ein erstes Energiespeicherelement (7) verformt, insbesondere entspannt wird, eine gezielte Mitnahme eines zweiten Energiespeicherelements (8) bewirkt und mindestens eine erste (27,28;67,68) und eine zweite (28,29;69,70) Mitnehmereinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mitnehmereinrichtung (27,28;67,68) mit einem ersten Kopplungsgleitelement (31), das wiederum mit dem ersten Energiespeicherelement (7) gekoppelt ist, und die zweite Mitnehmereinrichtung (28,29;69,70) mit einem zweiten Kopplungsgleitelement (32) gekoppelt ist, das wiederum mit dem zweiten Energiespeicherelement (8) gekoppelt ist.
2. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsgleitelemente (31 ,32) jeweils von dem Gleitelement von mehreren Gleitelementen (34-41 ;74-81 ) gebildet werden, das bei Zugbeanspruchung des Drehschwingungsdämpfers zuerst zusammen mit dem zugehörigen Energiespeicherelement (7) bewegt wird.
3. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsgleitelemente (31 ,32) diametral gegenüberliegend angeordnet sind.
4. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungsgleitelemente (31,32) zwischen zwei Mitnehmerfingern (27- 30;67-70) angeordnet sind, die von der Kopplungseinrichtung (24;64) ausgehen.
5. Drehschwingungsdämpfer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Mitnehmerfinger (27-30) von der Kopplungseinrichtung (24) radial nach innen erstrecken.
6. Drehschwingungsdämpfer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Mitnehmerfinger (67-70) von der Kopplungseinrichtung (64) in axialer Richtung erstrecken.
7. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungseinrichtung (24;64) einen ringförmigen Grundkörper (25;65) umfasst, von dem die Mitnehmerfinger (27-30;67-70) ausgehen.
8. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Grundkörper (25;65) einen winkelförmigen Querschnitt aufweist.
9. Drehschwingungsdämpfer nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der ringförmige Grundkörper (25;65) zwischen der primären Schwungmasse (2) des Drehschwingungsdämpfers und den Gleitelementen (31 ,32;34-41 ;74-81 ) schwimmend gelagert ist.
EP06828535A 2005-12-09 2006-11-20 Drehschwingungsdämpfer Withdrawn EP1960689A1 (de)

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EP (1) EP1960689A1 (de)
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CN (1) CN101305207B (de)
BR (1) BRPI0619768A8 (de)
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