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Die Erfindung betrifft einen Drehschwingungsdämpfer nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Ein Drehschwingungsdämpfer ist beispielsweise aus
WO 2016/155728 A1 bekannt. Darin wird ein Drehschwingungsdämpfer zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einer Brennkraftmaschine und einer Reibungskupplung beschrieben, der als Zweimassenschwungrad ausgebildet ist und ein um eine gemeinsame Drehachse drehbares Eingangsteil und Ausgangsteil aufweist, die durch Bogenfedern miteinander verbunden und darüber begrenzt zueinander verdrehbar sind. Das Eingangsteil ist durch einen Flanschabschnitt und einen Deckelabschnitt gebildet, die einen Ringraum für die Bogenfedern begrenzen.
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In
DE 10 2017 112 851 A1 ist der Deckelabschnitt mit einem axialen Ansatz als Berstschutz für ein mit dem Ausgangsteil verbundenes und außerhalb von einem Dämpferinnenraum angeordnetes Fliehkraftpendel vorgesehen.
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In
WO 2018/149430 A1 ist ein Drehschwingungsdämpfer gezeigt, bei dem das Fliehkraftpendel in dem Dämpferinnenraum angeordnet ist. Das Fliehkraftpendel ist mit einer Sekundärschwungmasse verbunden, die außerhalb von dem Dämpferinnenraum angeordnet ist.
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Die geforderte Biegewechselfestigkeit des Dämpfereingangs kann eine erhöhte Materialdicke bedingen, die oberhalb der für Blechteile möglichen Materialdicken liegen kann. Der Dämpfereingang kann ersatzweise als Schmiedeteil ausgeführt werden. Dadurch steigen die Herstellungskosten des Drehschwingungsdämpfers jedoch über das für eine Serienanwendung zulässige Maß an. Eine weitere Alternative bietet sich in einem Dämpfereingang, der als Gussteil ausgeführt ist. Nachteilig dabei sind allerdings die schlechteren Anbindungsmöglichkeiten mit Anschlussbauteilen, wie dem Deckelteil.
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Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Drehschwingungsdämpfer stabiler und kostengünstiger auszuführen. Die Beigewechselfestigkeit des Dämpfereingangs soll bei verringerten Kosten erhöht werden.
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Wenigstens eine dieser Aufgaben wird durch einen Drehschwingungsdämpfer mit den Merkmalen nach Anspruch 1 gelöst. Dadurch kann der Drehschwingungsdämpfer zuverlässiger und kostengünstiger ausgeführt werden. Die Biegesteifigkeit des Dämpfereingangs kann bei verringerten Kosten erhöht werden. Der Dämpfereingang kann unterschiedliche Anforderungen optimal erfüllen. Das erste Eingangselement kann eine erhöhte Festigkeit und eine verbesserte Axialdynamik aufweisen. Das zweite Eingangselement kann kostengünstiger ausgeführt und zuverlässiger mit dem Deckelteil verbunden, insbesondere verschweißt, werden.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann in einem Fahrzeug, insbesondere in einem Antriebsstrang des Fahrzeugs, angeordnet sein. Der Antriebsstrang kann ein Hybridantriebsstrang sein. Die Drehschwingungen in dem Antriebsstrang können durch das Antriebselement entstehen. Das Antriebselement kann als Brennkraftmaschine ausgeführt sein.
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Der Drehschwingungsdämpfer kann als Zweimassenschwungrad ausgeführt sein. Das Abtriebselement kann eine Kupplung, insbesondere eine nasse oder trockene Doppelkupplung oder eine nasse oder trockene Anfahrkupplung, oder ein Drehmomentwandler oder ein Hybridmodul, insbesondere mit einer KO-Kupplung, sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann wirksam zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement angeordnet sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann antriebsseitig mit der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine verbunden, bevorzugt lösbar verschraubt, sein. Der Drehschwingungsdämpfer kann abtriebsseitig mit einer Getriebeeingangswelle verbunden sein.
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Der Gehäuseinnenraum kann im Bereich des Federelements eine Ringkammer aufweisen. Der Gehäuseinnenraum kann mit einem Schmiermittel, insbesondere mit einem Schmieröl oder einem Schmierfett, befüllbar sein.
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Das Federelement kann einer Federeinrichtung zugeordnet sein. Das Federelement kann eine Bogenfeder oder Druckfeder sein. Es können umfangsseitig mehrere Federelemente angeordnet sein. Die Mehrzahl der Federelemente können die Federeinrichtung bilden. Das Federelement kann aus ineinander geschachtelten Federn bestehen. Das Federelement kann eine mehrstufige Kennlinie aufweisen. Die mehrstufige Kennlinie kann durch eine in Bezug auf eine Umfangsrichtung unterschiedliche Länge der geschachtelten Federn entstehen. Das Federelement kann radial außen durch eine Gleitschale radial abgestützt sein.
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Das Dämpfereingangsteil kann eine Primärschwungmasse aufweisen. Das Dämpfereingangsteil kann als Primärschwungscheibe ausgeführt sein. Die Primärschwungmasse kann sich auf das erste und zweite Eingangselement aufteilen. Das erste Eingangselement kann einen radial inneren Schwungmassenbereich bilden. Das zweite Eingangselement kann einen radial äußeren Schwungmassenbereich bilden.
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Der Dämpferausgang kann als Bogenfederflansch ausgeführt sein. Der Dämpferausgang kann mit einer Abtriebsnabe bzw. Ausgangsnabe, verbunden, insbesondere einteilig ausgeführt, sein. Der Dämpferausgang kann mit der Abtriebsnabe durch eine Nietverbindung verbunden sein. Dem Dämpferausgang und/oder der Abtriebsnabe kann eine Sekundärschwungmasse zugeordnet sein. Die Sekundärschwungmasse kann mit dem Dämpferausgang fest verbunden, insbesondere einteilig ausgeführt, sein.
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Ein Fliehkraftpendel kann an dem Dämpferausgang oder an der Abtriebsnabe angeordnet sein. Das Fliehkraftpendel kann wenigstens eine entlang einer Pendelbahn gegenüber einem Pendelmassenträger bewegbare und daran aufgenommene Pendelmasse aufweisen. Der Pendelmassenträger kann an dem Dämpferausgang oder der Abtriebsnabe oder einem jeweils damit verbundenen Bauteil befestigt sein, insbesondere mit wenigstens einem dieser Bauteile einteilig ausgeführt sein.
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Der Dämpferausgang, die Abtriebsnabe und/oder die Sekundärschwungmasse können ein Blechteil und/oder ein Gussteil sein. Die Abtriebsnabe kann geschmiedet oder gesintert sein. Die Sekundärschwungmasse kann zur Erhöhung des Massenträgheitsmoments, bevorzugt radial außen, zumindest einfach umgelegt sein.
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Das erste Eingangselement kann ein Schmiedeteil oder Gussteil, insbesondere aus Grauguss, sein. Ein maximaler Aussenumfang des ersten Eingangselements kann radial innerhalb von einem Wirkradius des Federelements liegen.
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Das zweite Eingangselement kann ein Blechteil, insbesondere ein Metallblech sein. Das zweite Eingangselement kann aus einem Tiefziehstahl, insbesondere DD12, aufgebaut sein.
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Das erste und zweite Eingangselement können kraft- und/oder formschlüssig, insbesondere abdichtend, miteinander verbunden sein. Das erste und zweite Eingangselement können durch wenigstens ein Verbindungselement miteinander verbunden sein. Das Verbindungselement kann ein Nietelement oder eine Schraube sein. Es können umfangsseitig mehrere Verbindungselemente angeordnet sein. Das Verbindungselement kann radial innerhalb von dem Federelement angeordnet sein.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das erste Eingangselement mit dem Antriebselement verbunden ist und bildet die Schnittstelle zur Drehmomenteinleitung in den Drehschwingungsdämpfer. Das erste Eingangselement kann wenigstens eine Durchgangsöffnung zur Aufnahme einer Schraube zur Verbindung mit dem Antriebselement aufweisen.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das zweite Eingangselement in Bezug auf eine Drehmomentübertragung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement in Reihe wirksam zwischen dem ersten Eingangselement und dem Federelement angeordnet. Das zweite Eingangselement kann einen Anlasserzahnkranz, insbesondere am Aussenumfang, aufnehmen.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das Dämpfereingangsteil über das zweite Eingangselement mit dem Deckelteil fest verbunden. Das zweite Eingangselement und das Deckelteil können abdichtend miteinander verbunden sein. Das zweite Eingangselement kann mit dem Deckelteil stoffschlüssig verbunden sein. Das zweite Eingangselement kann mit dem Deckelteil verschweißt, insbesondere laserverschweißt, sein. Das zweite Eingangselement kann mit dem Deckelteil radial außerhalb von dem Federelement fest verbunden sein.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung ist das zweite Eingangselement aus einem schweißbaren Material aufgebaut. Dadurch kann eine kostengünstige und abdichtende Verbindung zwischen dem zweiten Eingangselement und dem Deckelteil erfolgen.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung sind das erste und zweite Eingangselement durch voneinander verschiedene Herstellungsverfahren hergestellt. Das erste Eingangselement kann gegossen, gesintert und/oder geschmiedet sein. Das zweite Eingangselement kann tiefgezogen, gestanzt und/oder geformt sein.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung sind das erste und zweite Eingangselement materialverschieden. Dadurch können die für das jeweilige Eingangselement geltenden Anforderungen optimal erfüllt werden. Das zweite Eingangselement kann besser geformt und an ein Anschlussbauteil, insbesondere das Deckelteil, angeschlossen werden. Das zweite Eingangselement kann im Vergleich zu dem ersten Eingangselement leichter verarbeitbar sein. Der Gehäuseinnenraum kann dadurch wenigstens abschnittsweise einfacher und kostengünstiger geformt werden.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das erste Eingangselement radial innen und das zweite Eingangselement radial außen angeordnet. Der Verbindungsbereich des ersten Eingangselements mit dem Antriebselement kann radial innerhalb von dem Verbindungsbereich zwischen dem ersten Eingangselement und dem zweiten Eingangselement liegen.
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In einer speziellen Ausführung der Erfindung weist das erste Eingangselement eine Materialdicke größer als 8 mm auf. Unabhängig davon kann die Materialdicke des zweiten Eingangselements kleiner als die Materialdicke des ersten Eingangselements sein. Die Materialdicke des zweiten Eingangselements kann kleiner gleich 8 mm sein.
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In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung ist das erste Eingangselement axial biegesteifer als das zweite Eingangselement ausgeführt. Dadurch kann die Biegebelastbarkeit des ersten Eingangselements und die Verformbarkeit des zweiten Eingangselements erhöht werden.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Figurenbeschreibung und den Abbildungen.
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Figurenliste
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Abbildungen ausführlich beschrieben. Es zeigen im Einzelnen:
- 1: Einen Halbschnitt eines Drehschwingungsdämpfers in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung.
- 2: Einen Halbschnitt eines vereinzelten Dämpfereingangsteils aus dem Drehschwingungsdämpfer nach 1.
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1 zeigt einen Halbschnitt eines Drehschwingungsdämpfers 10 in einer speziellen Ausführungsform der Erfindung. Der Drehschwingungsdämpfer 10 ist zur Verringerung von Drehschwingungen in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs wirksam zwischen einem Antriebselement und einem Abtriebselement angeordnet. Die Drehschwingungen können durch das Antriebselement, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, ausgelöst sein. Das Abtriebselement kann ein Getriebe sein.
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Der Drehschwingungsdämpfer 10 ist als Zweimassenschwungrad 12 ausgeführt und weist einen um eine Drehachse 14 drehbaren Dämpfereingang 16 auf. Der Dämpfereingang 16 kann eine Primärschwungmasse 18 aufweisen und ist mit dem Antriebselement lösbar verbunden. Ein durch das Antriebselement bewirktes Drehmoment wird über den Dämpfereingang 16 in den Drehschwingungsdämpfer 10 eingeleitet. Der Dämpfereingang 16 umfasst ein Dämpfereingangsteil 20 und ein damit verbundenes und davon getrennt ausgeführtes Deckelteil 22. Das Dämpfereingangsteil 20 ist unmittelbar mit dem Antriebselement, beispielsweise mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, lösbar verbindbar.
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Der Dämpfereingang 16 ist über die Wirkung von Federelementen 24, die an einer Gleitschale 25 radial abstützbar sind, mit einem ebenfalls um die Drehachse 14 drehbaren Dämpferausgang 26 verbunden. Ein durch den Dämpfereingang 16 aufgenommenes Drehmoment von dem Antriebselement wird dabei über die Federelemente 24 auf den Dämpferausgang 26 übertragen. Der Dämpferausgang 26 ist als Bogenfederflansch 28 ausgeführt und entgegen der Wirkung der Federelemente 24 begrenzt gegenüber dem Dämpfereingang 16 verdrehbar. Die Federelemente 24 sind als Bogenfedern ausgeführt und in einem wenigstens abschnittsweise durch das Dämpfereingangsteil 20 und das Deckelteil 22 gebildeten Gehäuseinnenraum 30 aufgenommen.
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Der Dämpferausgang 26 ist mit einer Abtriebsnabe 32, die mit dem Abtriebselement über eine Verzahnung verbindbar ist, über eine Nietverbindung 33 vernietet. Zwischen der Abtriebsnabe 32 und dem Deckelteil 22 ist ein Reibring 34 angeordnet, über den der Gehäuseinnenraum 30 abgedichtet ist. An der Abtriebsnabe 32 ist eine Tellerfedermembran 36 befestigt, die vorgespannt über einen weiteren Reibring 38 an dem Deckelteil 22 anliegt. Die Nietverbindung 33 ist über jeweilige durch Fettkappen 39 verschlossene Durchgangsöffnungen in dem Dämpfereingang 16 zugänglich.
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An dem Dämpferausgang 26 ist ein Fliehkraftpendel 40 angeordnet. Das Fliehkraftpendel 40 weist mehrere jeweils entlang einer Pendelbahn gegenüber einem Pendelmassenträger 42 bewegbare und daran aufgenommene Pendelmassen 44 auf. Die einzelne Pendelmasse 44 wird durch ein erstes Pendelmassenteil 46 und ein axial dazu beabstandet angeordnetes zweites Pendelmassenteil 48 gebildet. Der Pendelmassenträger 42 ist axial zwischen dem ersten und zweiten Pendelmassenteil 46, 48 angeordnet und einteilig mit dem Dämpferausgang 26 ausgeführt. Das Fliehkraftpendel 40 ist innerhalb von dem Gehäuseinnenraum 30 angeordnet. Der Gehäuseinnenraum 30 kann mit einem Schmiermittel befüllbar sein und dadurch eine Schmierung der Federelemente 24 und des Fliehkraftpendels 40 ermöglichen.
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Das Dämpfereingangsteil 20 ist zweiteilig aus einem ersten Eingangselement 50 und einem damit durch wenigstens ein Verbindungselement 51 fest verbundenen zweiten Eingangselement 52 aufgebaut. Dadurch kann das erste Eingangselement 50 auf die dabei jeweils vorliegenden Anforderungen und das zweite Eingangselement 52 auf die diesbezüglichen Anforderungen optimal ausgelegt werden. Der Drehschwingungsdämpfer 10 kann zuverlässiger und kostengünstiger ausgeführt werden. Insbesondere kann die Biegesteifigkeit des Dämpfereingangs 16 bei verringerten Kosten erhöht werden.
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Das erste Eingangselement 50 ist über eine Verschraubung, die durch eine Durchgangsöffnung 54 in dem ersten Eingangselement 50 durchführbar ist, lösbar mit dem Antriebselement, beispielsweise mit der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine, verbunden. Die Verschraubung liegt radial innerhalb der Federelemente 24. Das erste Eingangselement 50 bildet die Schnittstelle zur Drehmomenteinleitung in den Drehschwingungsdämpfer 10. Die dabei auftretenden Verformungen des Dämpfereingangs 16 können zu einer erhöhten Anforderung an das erste Eingangselement 50 führen. Beispielsweise wird von dem ersten Eingangselement 50 eine erhöhte Biegefestigkeit gefordert. Das erste Eingangselement 50 weist insbesondere deswegen eine Materialdicke größer als 8 mm auf. Das zweite Eingangselement 52 weist an einem Aussenumfang einen Anlasserzahnkranz 55 auf.
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Das zweite Eingangselement 52 ist in Bezug auf eine Drehmomentübertragung zwischen dem Antriebselement und dem Abtriebselement in Reihe wirksam zwischen dem ersten Eingangselement 50 und dem Federelement 24 angeordnet. Das zweite Eingangselement 52 ist mit dem Deckelteil 22, bevorzugt über eine Laserschweißnaht 57, fest verbunden. Dadurch wird an das zweite Eingangselement 52 die Anforderung gestellt, mit einem Anschlussbauteil, hier insbesondere dem Deckelteil, leicht verschweißbar zu sein. Außerdem soll das zweite Eingangselement 52 zur wenigstens teilweisen Begrenzung des Gehäuseinnenraums 30 leicht umformbar sein.
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Das zweite Eingangselement 52 ist daher bevorzugt aus einem schweißbaren Material aufgebaut und insbesondere als Blechbauteil, mit einer geringeren Materialdicke als das erste Eingangselement 50, ausgeführt. Das erste Eingangselement 50 ist biegesteifer als das zweite Eingangselement 52 ausgeführt und radial innen angeordnet, wobei das zweite Eingangselement 52 radial außen angeordnet ist. Das erste und zweite Eingangselement 50, 52 sind durch voneinander verschiedene Herstellungsverfahren und materialverschieden aufgebaut. Dadurch kann jedes Bauteil für sich an die jeweils daran gestellten Anforderungen optimal angepasst werden.
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In 2 ist ein Halbschnitt eines vereinzelten Dämpfereingangsteils 20 aus dem Drehschwingungsdämpfer nach 1 dargestellt. Das erste und zweite Eingangselement 50, 52 sind durch das wenigstens eine Verbindungselement 51 fest miteinander verbunden. Das Verbindungselement 51 ist als Nietelement 57 ausgeführt. Es können mehrere Verbindungselemente 51 umfangseitig angeordnet sein. Das erste und zweite Eingangselement 50, 52 sind dabei bevorzugt abdichtend miteinander verbunden.
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Das erste Eingangselement 50 kann ein Schmiedeteil oder Gussteil sein. Das zweite Eingangselement 52 ist bevorzugt als Blechteil ausgeführt. Zusammen bilden das erste und zweite Eingangselement 50, 52 die Primärschwungmasse 19 des Dämpfereingangsteils 20. Das erste Eingangselement 50 bildet einen radial inneren Schwungmassenbereich 58 und das zweite Eingangselement 52 einen radial äußeren Schwungmassenbereich 60.
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Das Dämpfereingangselement 20 bildet vor einem Einbau in den Drehschwingungsdämpfer durch Befestigung des ersten und zweiten Eingangselements 50, 52 über die Verbindungselemente 51 eine Unterzusammenbaugruppe 62. Diese Unterzusammenbaugruppe 62 wird nach Montage der weiteren Bauteile des Drehschwingungsdämpfer, insbesondere der Federelemente, des Fliehkraftpendels, des Dämpferausgangs und der Abtriebsnabe mit dem Deckelteil zur wenigstens abschnittsweise Begrenzung des Dämpferinnenraums abdichtend verschweißt.
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Bezugszeichenliste
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- 10
- Drehschwingungsdämpfer
- 12
- Zweimassenschwungrad
- 14
- Drehachse
- 16
- Dämpfereingang
- 18
- Primärschwungmasse
- 20
- Dämpfereingangselement
- 22
- Deckelteil
- 24
- Federelement
- 26
- Dämpferausgang
- 28
- Bogenfederflansch
- 30
- Gehäuseinnenraum
- 32
- Abtriebsnabe
- 33
- Nietverbindung
- 34
- Reibring
- 36
- Tellerfedermembran
- 38
- Reibring
- 39
- Fettkappe
- 40
- Fliehkraftpendel
- 42
- Pendelmassenträger
- 44
- Pendelmasse
- 46
- erstes Pendelmassenteil
- 48
- zweites Pendelmassenteil
- 50
- erstes Eingangselement
- 51
- Verbindungselement
- 52
- zweites Eingangselement
- 54
- Durchgangsöffnung
- 55
- Anlasserzahnkranz
- 56
- Laserschweißnaht
- 57
- Nietelement
- 58
- radial innerer Schwungmassenbereich
- 60
- radial äußerer Schwungmassenbereich
- 62
- Unterzusammenbaugruppe
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2016/155728 A1 [0002]
- DE 102017112851 A1 [0003]
- WO 2018/149430 A1 [0004]
