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DE3046612A1 - Automotive engine transmission system - has flywheel coupled to crankshaft by freewheel and clutch disengaging automatically - Google Patents

Automotive engine transmission system - has flywheel coupled to crankshaft by freewheel and clutch disengaging automatically

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Publication number
DE3046612A1
DE3046612A1 DE19803046612 DE3046612A DE3046612A1 DE 3046612 A1 DE3046612 A1 DE 3046612A1 DE 19803046612 DE19803046612 DE 19803046612 DE 3046612 A DE3046612 A DE 3046612A DE 3046612 A1 DE3046612 A1 DE 3046612A1
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DE
Germany
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flywheel
engine
vehicle
crankshaft
freewheel
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE19803046612
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German (de)
Inventor
Peter Dipl.-Ing. 8720 Schweinfurt Anders
Bernhard 8702 Unterpleichfeld Schierling
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ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
Fichtel and Sachs AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D13/00—Friction clutches
    • F16D13/58—Details
    • F16D13/70—Pressure members, e.g. pressure plates, for clutch-plates or lamellae; Guiding arrangements for pressure members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
    • B60K17/00—Arrangement or mounting of transmissions in vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60K—ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PROPULSION UNITS OR OF TRANSMISSIONS IN VEHICLES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF PLURAL DIVERSE PRIME-MOVERS IN VEHICLES; AUXILIARY DRIVES FOR VEHICLES; INSTRUMENTATION OR DASHBOARDS FOR VEHICLES; ARRANGEMENTS IN CONNECTION WITH COOLING, AIR INTAKE, GAS EXHAUST OR FUEL SUPPLY OF PROPULSION UNITS IN VEHICLES
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    • B60K6/08—Prime-movers comprising combustion engines and mechanical or fluid energy storing means
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
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Abstract

The automotive engine transmission mechanism incorporates a clutch between the flywheel and gearbox, while the engine is automatically uncoupled from the flywheel on the overrun and is coupled again when overrunning ceases, for max. fuel economy. The flywheel (4) is coupled to the crankshaft (3) by a freewheel unit (6) with a locking device (7), while the clutch (8) disengages automatically when the flywheel is running free. The freewheel can be arranged to lock automatically when the engine is driving the vehicle, and to release automatically on the overrun.

Description

Schwungradabkopplung mit schaltbarem Freilauf Flywheel decoupling with switchable freewheel

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Ubertragung der Antriebskraft eines Motors, vorzugsweise einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs, bestehend aus einer dem Motor zugeordneten Kur belwelle, einer, mit der Kurbelwelle zum Ausgleich der Ungleich förmigkeiten des Motordrehmoments verbundenen Schwungmasse und einer, die Verbindung zu dem Fahrzeuggetriebe herstellenden Fah zeugkupplung, wobei die Verbindungzwischen dem Motor und der Schwungmasse bei Schubbetrieb seB sttätig unterbrechbar und bei Beendigung des Schubbetriebs selbsttätig wieder herstellbar ist Eine derartige Vorrichtung dient der Trennung des Antriebmotors von der Abtriebseite bei schiebendem Fahrzeug. Durch sie soll zusätzlich zur Drosselung der Kraftstoffzufuhr der Motor bei Schubbetrieb ganz abgestellt werden, um den Kraftstoffverbrauch noch weiter verringern zu können. Dazu w-ird beispielsweise in der DE-OS 27 48 697 ein Verfahren vorgeschlagen, nachdem die Verbindung zwischen dem Motor und der Schwungmasse selbsttätig unterbrochen und der Motor dadurch stillgesetzt wird U!ld der Mc tor nach Beendigung des Schubbetriebs durch Wiederherstellung der Verbindung mit der Schwungmasse wieder in Gang gesetzt wirc Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Vorrichtung zu schaffen, mit der die Verbindung zwischen Schwungmasse und Motor schnell und sicher getrennt und wieder hergestellt und der stillgesetzte Motor wieder in Gang gesetzt werden kann.The invention relates to a device for transmitting the driving force an engine, preferably an internal combustion engine of a vehicle, consisting of one of the engine associated cure belwelle, one with the crankshaft to compensate the flywheel mass associated with the irregularities of the engine torque and a, the connection to the vehicle transmission producing vehicle coupling, the The connection between the engine and the flywheel can be continuously interrupted during overrun and can be automatically restored at the end of the overrun mode The device is used to separate the drive motor from the output side when pushing Vehicle. In addition to throttling the fuel supply, they are intended to drive the engine can be switched off completely in overrun mode to further reduce fuel consumption to be able to reduce. For this purpose, a method is disclosed in DE-OS 27 48 697, for example proposed after the connection between the motor and the flywheel automatically interrupted and the motor is thereby stopped and the Mc tor after termination overrun by restoring the connection with the flywheel The object of the present invention is to provide a device to create the connection between the flywheel and the motor quickly and safely disconnected and restored, and the shutdown engine started again can be set.

Gelöst wird diese Aufgabe dadurch, daß die Schwungmasse motorseitig auf einem, mittels einer Freilaufsperre schaltbaren Fre: lauf sitzt und die Fahrzeugkupplung bei freilaufender Schwungmasse selbsttätig auskuppelbar ist. Durch diese Maßnahmen wird eine Vorrichtung geschaffen, bei der der Motor beim geringsten Gaswegnemen von der Schwungmasse getrennt und ddaurch stillgesetzt werden kannr weil er nicht mehr "über den Berg kommt".This problem is solved in that the flywheel mass is on the motor side and the vehicle clutch sits on a freewheel that can be switched by means of a freewheel lock can be automatically disengaged when the centrifugal mass is free. Through these measures will created a device in which the engine at the slightest Gas path elements are separated from the flywheel and can therefore be shut down because he no longer "comes over the mountain".

Gleichzeitig wird die Schwungmasse von der Fahrzeugkupplung getrennt, o daß sie unabhängig von der sich einstellenden Getriebegeschwindigkeit frei weiterlaufen kann; sie behält dadurch eine ausreichend hohe Rotationsenergie, um beim Gasgeben, d.h.At the same time, the flywheel is separated from the vehicle coupling, o that they continue to run freely regardless of the gear speed that is being set can; as a result, it retains a sufficiently high rotational energy to i.e.

nach Wiederherstellung der Verbindungmit der Kurbelwelle den Motor wieder in Gang zu setzen.after re-establishing the connection with the crankshaft, the engine to start again.

Zur Ausgestaltung der Trennung zwischen Kurbelwelle und Schwungmasse ist. es vorgesehen, daß der Freilauf bei treibendem Motor (Zufr,betr eb) sperrend und bei treibendem Fahrzeug (Schubbetrieb) freilauflnd ausgebildet ist, sowie daß die Fahrzeugkupplung durch einen, von der Relativdrehzahl zwischen Motor und Schwungmasse abhängigen Steuerimpuls mittels einer geeigneten Steuerung trennbar ist, bzw. daß die Schwungmasse durch ein geeignetes Steuersignal wieder mit der Kurbelwelle des Motors zusammenschaltbar ist, wobei dieses Steuersignal durch Gasgeben auslösbar ist.To design the separation between the crankshaft and the flywheel is. it is provided that the freewheel locks when the motor is driving (Zufr, betr eb) and is designed to run freely when the vehicle is driving (overrun), and that the vehicle clutch by one of the relative speed between the engine and the flywheel dependent control pulse can be separated by means of a suitable control, or that the flywheel by a suitable control signal to the crankshaft of the Motor can be interconnected, this control signal being triggered by accelerating is.

Zur Ausgestaltung der Trennung zwischen der Schwungmasse und der Fahrzeugkupplung ist es vorgesehen, daß der Fahrzeugkupplung eine Automatik zugeordnet ist und die Automatik die Fahrzeugkupplung dem laufenden Motor ankuppelt, sowie daß der Kraftübertragung eine Steuerung zugeordnet ist und die unterschiedlichen Drehzahlen von Motor, Schwungmasse und Fahrzeugkupplung von dieser Steueiun: synchronisierbar sind, bzw. daß die Steuerung zur SynchronisieIung der unterschiedlichen Drehzahlen von iwIotor, Schwungmasse und Fahrzeugkupplung mittels einer Elektronik erfolgt und die Steuerfunktionen in Abhängigkeit von Drehzahldifferenzen auslösbar sind. Um die Übertragung von Motorschwingungen zu vermeiden ist es bei einer anderen Ausgestaltung vorgesehen, daß zwischen der Kurbelwelle und dem Freilauf ein Dämpfungsglied eingebaut ist.' Die Erfindung ist in der beiliegenden Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend näher beschrieben. Die einzige Figur zeigt eine Schnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit Kupplung, Schwungmasse und Motorkurbelwelle.To design the separation between the flywheel and the vehicle coupling it is provided that the vehicle clutch is assigned an automatic and the Automatic coupling the vehicle clutch to the running engine, as well as that of the power transmission a control is assigned and the different speeds of the engine, flywheel and vehicle coupling from this Steuereiun: are synchronized, or that the control to synchronize the different speeds of the iwIotor, flywheel and vehicle coupling takes place by means of electronics and the control functions in Can be triggered depending on speed differences. About the transmission of engine vibrations to avoid it is provided in another embodiment that between the Crankshaft and the freewheel a damping element is installed. ' the The invention is illustrated in the accompanying drawing and will be described in more detail below described. The single figure shows a section through a device according to the invention with clutch, flywheel and engine crankshaft.

Mit der in der Figur dargestellten Kraftübertragung 1 wird die von dem Motor 2 erzeugte Antriebskraft über eine Fahrzeugkupplu 8 auf eine Getriebewelle 13 übertragen. In Verlängerung der Kurbelwelle 3 ist außerhalb des Motorgehäuses 15 eine Schwurgmasse auf den Wellenzapfen 14 aufgesetzt. Die Schwungmasse 4 läuft au: einer Lagerung 5, die als ein Wälzlager ausgebildet ist, und auf einem, der Lagerung 5 zugeordneten Freilauf 6. Der Freilauf iti so ausgelegt, daß er bei treibender Kurbelwelle 3 sperrt un bei treibendem Getriebe 13 öffnet. Dem Freilauf 6 ist eine Frei.With the power transmission 1 shown in the figure, the of the engine 2 generated driving force through a vehicle clutch 8 to a transmission shaft 13 transferred. In extension of the crankshaft 3 is outside the engine housing 15 a surge mass is placed on the shaft journal 14. The flywheel 4 runs au: a bearing 5, which is designed as a roller bearing, and on one that Storage 5 associated freewheel 6. The freewheel iti designed so that it is when driving Crankshaft 3 locks and when the drive gear 13 opens. The freewheel 6 is one Free.

laufsperre 7 zugeordnet, die über eine Steuerung 16 betätigt werden kann.running blockage 7, which are actuated via a control 16 can.

Auf der dem Motor 2 abgewandten Seite ist die Schwungmasse 4, d als ein Schwungrad ausgelegt ist, mit einer keibschicht 17 bele Gegen diese Reibschicht 17 wirkt die Fahrzeugkupplung 8 mit ihr an der Peripherie einer Kupplungsscheibe 9 angeordneten Reibbelägen 12. Die Kupplungsscheibe 9 sitzt auf einer Kupplungswel le 10, die die Verlängerung der Getriebewelle 13 ist, und wird durch eine Kupplungsfeder 11 mit ihren Reibbelägen 12 gegen die Reibschicht 17 an der Schwungsmasse 4 gedrückt und hier in Eingriff gehalten. Bei treibendem Motor 2 ist somit die Kraftübertragung 1 über den gesperrten Freilauf 6, die Schwungmasse 4, die Reibbeläge 12, die Kupplungsscheibe 9 auf die Kupplungswel 10 und die Getriebewelle 13 geschlossen.On the side facing away from the motor 2, the flywheel is 4, d as a flywheel is designed with a keibschicht 17 bele against this friction layer 17, the vehicle clutch 8 acts with her on the periphery of a clutch disc 9 arranged friction linings 12. The clutch disc 9 sits on a clutch wel le 10, which is the extension of the transmission shaft 13, and is supported by a clutch spring 11 pressed with their friction linings 12 against the friction layer 17 on the flywheel 4 and kept engaged here. When the motor 2 is driving, there is thus the power transmission 1 via the locked freewheel 6, the flywheel 4, the friction linings 12, the clutch disc 9 to the clutch 10 and the transmission shaft 13 closed.

Die Funktion der Erfindung ist folgende: Wie oben beschrieben ist die Kraftübertragung bei treibendem M tor 2 geschlossen. Nimmt der Fahrzeugführer Gas weg, sei es be Bergabfahrt, oder um eine Verzögerung des Fahrzeugs einzuleite so treibt der Motor 2 nicht mehr und es kommt zu einer Momentdifferenz zwischen der Kurbelwelle 3 und der Schwungmasse 4.The function of the invention is as follows: As described above the power transmission is closed when the motor is driving tor 2. The driver takes it Gas off, be it when driving downhill or to initiate a deceleration of the vehicle so the motor 2 no longer drives and there is a torque difference between the Crankshaft 3 and the flywheel 4.

Sobald diese Momentdifferenz einen bestimmten Grenzwert überschritten hat, öffnet sich der Freilauf 6 und die Schwungmasse 4 kann schneller weiterlaufen als die Kurbelwelle 3. Da die Kurbelwelle 3 ohne die Schwungmasse 4 nicht mehr über den oberen bzw. unteren Totpunkt kommt, bleibt der Motor 2 beim Öffnen des Freilaufs 6 automatisch stehen.As soon as this moment difference exceeds a certain limit value has, the freewheel 6 opens and the flywheel 4 can continue to run faster than the crankshaft 3. Since the crankshaft 3 without the flywheel 4 no longer over the top or bottom dead center comes, the motor 2 remains when opening the freewheel 6 automatically stand.

Gleichzeitig mit dem Lösen der Schwungmasse 4 von der Kurbelwelle 3 wird auch die Verbindung zwischen der Fahrzeugkupplung 8 und der Schwungmasse 4 gelöst. Dadurch ist sichergestellt, daß die Schwungmasse 4 völlig frei laufen kann und die in ihr enthaltene Drehenergie möglichst lange erhalten bleibt. Diese Drehenergie dient später zum erneuten Starten des Motors 2. Dazu wird durch Gasgeben ein Signal ausgelöst; beispielsweise über eine Steuerung 16 wird die Freilaufsperre 7 betätigt und der Freilauf 6 gesperrt. Sobald der Freilauf 6 gesperrt ist, ist auch die Verbindung zwischen der Schwungmasse 4 und der Kurbelwelle 3 wieder hergestellt und die in der Schwungmasse 4 noch enthaltene Drehenergie auf die Kurbelwelle 3 übertragen. Die Kurbelwelle 3 beginnt dadurch wieder zu drehen und der Motor 2 kann, da die Zündung nach wie vor vorhanden war, weiterlaufen. Gleichzeitig schließt eine entsprechende Automatik auch die Fahrzeugkupplung 8 mit der Schwungmasse 4 zusammen; die Kraftübertragung 1 ist wieder geschlossen. Durch diese Maßnahmen wird erreicht, daß der Motor 2 nur dann läuft, wenn er Leistung abgeben und das Fahrzeug vorwärts treiben soll. Sobald er das Fahrzeug nicht mehr antreiben soll, das Fahrzeug also schiebt, wird der Motor automatisch abgesteilt und erst bei erneutem Leistungsbedarf wieder in Gang gesetzt. Auf diese Weise läßt sich der Kraftstoffbedarf eines Motors erheblich verringern.Simultaneously with the loosening of the flywheel 4 from the crankshaft 3 is also the connection between the vehicle coupling 8 and the flywheel 4 solved. This ensures that the flywheel 4 runs completely freely and the rotational energy contained in it is retained as long as possible. These Rotary energy is used later to restart the engine 2. This is done by accelerating a signal triggered; for example via a controller 16, the freewheeling lock 7 actuated and the freewheel 6 locked. As soon as the freewheel 6 is blocked, is the connection between the flywheel 4 and the crankshaft 3 is also restored and the rotational energy still contained in the flywheel 4 to the crankshaft 3 transfer. The crankshaft 3 begins to rotate again and the engine 2 can, since the ignition was still there, keep running. At the same time one closes corresponding automatic also the vehicle clutch 8 with the flywheel 4 together; the power transmission 1 is closed again. These measures achieve that the engine 2 runs only when it is delivering power and the vehicle is forward should drive. As soon as he is no longer supposed to drive the vehicle, that is, the vehicle pushes, the motor is automatically cut off and only when there is a renewed demand for power restarted. In this way, the fuel consumption of an engine reduce significantly.

Claims (8)

Ansprüche 1. Vorrichtung zur Ubertragung der Antriebskraft eines Motors, vorzugsweise einer Brennkraftmaschine, eines Fahrzeugs, bestehend aus einer dem Motor zugeordneten Kurbelwelle, einer, mit der Kurbelwelle zum Ausgleich der Üngleichförmigkeiten des Motordrehmoments verbundenen Schwunfrm.lsse und einer, die Verbindung zu dem Fahrzeuggetriebe hel.st,ellenden Fahrzeugkupplung, wobei die Verbindung zwischen dem Motor und der Schwungmasse bei Schubbetrieb selbsttätig unterbrechbar und - bei Beendigung des Schubbetriebs selbsttätig wieder herstellbar ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungmasse (4) motorseitig auf einem, mittels einer Freilaufaperre (7) schaltbare Frei lauf (6) sitzt und die Fahrzeugkupplung (8) bei freilaufende: Schwungmasse (4) selbsttätig auskuppelbar ist. Claims 1. Device for transmitting the driving force of a Motor, preferably an internal combustion engine, of a vehicle, consisting of a the crankshaft associated with the engine, one with the crankshaft to compensate for the Irregularities in the engine torque associated with the fluctuations and a the connection to the vehicle transmission hel.st, ellenden vehicle clutch, the Automatic connection between the motor and the flywheel during overrun interruptible and - automatically restored when the overrun mode is terminated is, characterized in that the flywheel (4) on the engine side on a, means a freewheeling perre (7) switchable freewheel (6) sits and the vehicle clutch (8) with freewheeling: flywheel (4) can be disengaged automatically. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Freilauf (6) bei treibendem Motor (2) (Zugbetrieb) sperrend und bei treibendem Fahrzeug (Schubbetrieb) freilaufend ausgebildet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the freewheel (6) Locking when the engine is driving (2) (pulling operation) and locking when the vehicle is driving (pushing operation) is designed to run freely. 3. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeich net, daß die Fahrzeugkupplung (8) durch einen, von der Relativdrehzahl zwischen Motor (2) und Schwungmasse (4) abhängigen Steuerimpuls mittels einer geeigneten Steuerung trennbar ist.3. Device according to claims 1 and 2, characterized in that, that the vehicle clutch (8) by one of the relative speed between the engine (2) and flywheel (4) dependent control pulse by means of a suitable control is separable. 4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwungmasse (4) durch ein geeignetes Steuersignal wieder mit der Kurbelwelle (3) des Motors (2) zusammenschaltbar ist, wobei dieses Steuersignal durch Gasgeben auslösbar ist.4. Device according to claims 1 to 3, characterized in that that the flywheel (4) is connected to the crankshaft again by a suitable control signal (3) of the motor (2) can be interconnected, this control signal being applied by accelerating can be triggered. 5. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Fahrzeugkupplung (8) eine Automatik zugeordnet ist und die Automatik die Fahrzeugkupplung (8) dem laufenden Motor (2) ankuppelt.5. Device according to claims 1 to 4, characterized in that that the vehicle clutch (8) is assigned an automatic and the automatic the Coupling the vehicle coupling (8) to the running engine (2). Vorrichtung nnch den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, d:lß der Kraftübertragung (1) eine Steuerung zugeordnet ist und die unterschiedlichen Drehzahlen von Motor (2), Schwungmasse (4) und Fahrzeugkupplung (8) von dieser Steuerung synchronisierbar sind. Device according to Claims 1 to 5, characterized in that d: Let the power transmission (1) be assigned a control and the different Speeds of the engine (2), flywheel (4) and vehicle clutch (8) from this control are synchronizable. 7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung zur Synchronisierung der unterschiedlichen Drehzahlen von Motor (2), Schwungmasse (4) und Fahrzeugkupplung (8) mittels einer Elektronik erfolgt und die Steuerfunktionen in Abhängigkeit von Drehzahldifferenzen auslösbar sind.7. Device according to claims 1 to 6, characterized in that that the control to synchronize the different speeds of the engine (2), flywheel (4) and vehicle clutch (8) is carried out by means of electronics and the control functions can be triggered as a function of speed differences. 8. Vorric:hturlg nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der Kurbelwelle (3) und dem Freilauf (6) ein Dämpfungsglied eingebaut ist.8. Vorric: hturlg according to claims 1 to 7, characterized in that that between the crankshaft (3) and the freewheel (6) a damping element is installed is.
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