DE102006050802A1 - Clutch actuating device for actuating a clutch - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung (10; 100; 200; 300; 400) zum Betätigen einer Kupplung (60), insbesondere der eines Kraftfahrzeugs, mit einer Druckkammer (14; 114; 214; 314; 414), deren Volumen variierbar ist, wobei eine Volumenänderung der Druckkammer (14; 114; 214; 314; 414) zur Betätigung der Kupplung (60) dient. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Druckkammer (14; 114; 214; 314; 414) zumindest teilweise von einem verformbaren, elastischen Element (20; 120; 220; 320; 420) begrenzt wird.The invention relates to a clutch actuating device (10; 100; 200; 300; 400) for actuating a clutch (60), in particular that of a motor vehicle, having a pressure chamber (14; 114; 214; 314; 414) whose volume can be varied a volume change of the pressure chamber (14; 114; 214; 314; 414) serves to actuate the clutch (60). According to the invention, it is provided that the pressure chamber (14; 114; 214; 314; 414) is at least partially delimited by a deformable elastic element (20; 120; 220; 320; 420).
Description
Die Erfindung betrifft eine Kupplungsbetätigungsvorrichtung zum Betätigen einer Kupplung, insbesondere der eines Kraftfahrzeugs, mit einer Druckkammer, deren Volumen variierbar ist, wobei eine Volumenänderung der Druckkammer zur Betätigung der Kupplung dient.The The invention relates to a clutch actuating device for actuating a Coupling, in particular of a motor vehicle, with a pressure chamber, whose volume is variable, wherein a volume change of the pressure chamber to Actuation of Coupling serves.
In Kraftfahrzeugen werden üblicherweise Kupplungsbetätigungsvorrichtungen eingesetzt, mittels denen Kupplungen zur Unterbrechung und erneuten Herstellung eines Kraftflusses zwischen einem Verbrennungsmotor und einem Kraftfahrzeuggetriebe betätigt werden können. Neben einer rein mechanischen Ansteuerung können derartige Kupplungsbetätigungsvorrichtungen beispielsweise auch pneumatisch angesteuert werden. In diesem Fall verfügen sie über eine Druckkammer, deren Volumen variierbar ist. Die Variation des Volumens beziehungsweise eine Volumenänderung der Druckkammer erfolgt dabei mittels eines entsprechenden Druckauf- und Druckabbaus in der Druckkammer. Die Volumenänderung der Druckkammer bewirkt letztendlich die Betätigung der Kupplung und damit eine Entkopplung oder Kopplung des Verbrennungsmotors von oder mit dem Kraftfahrzeuggetriebe. Üblicherweise wird die Druckkammer ausschließlich durch starre und unflexible beziehungsweise nicht verformbare Komponenten ausgebildet. Zumindest eine dieser starren Komponenten ist bezüglich einer oder mehrerer anderer Komponenten über zumindest eine erste und zweite Führung bewegbar gelagert, um das Volumen der Druckkammer variieren zu können. Die erste und zweite Führung werden dabei jeweils zwischen der beweglichen Komponente und einer unbeweglichen Komponente beispielsweise durch eine Gleitführung oder in sonstiger Weise realisiert. Dies erfordert eine genaue Einhaltung von Toleranzen dieser starren Komponenten, insbesondere zwischen miteinander über eine Führung gekoppelten bewegbaren und unbewegbaren Komponenten, um Undichtigkeiten der Druckkammer zu vermeiden. Dadurch unterliegt der konstruktions- und fertigungsbedingte Aufwand für derartige Kupplungsbetätigungsvorrichtungen strengen Konstruktions← und Fertigungsvorgaben. Dies hat zur Folge, dass deren Herstellung sehr kostspielig ist.In Automobiles are usually clutch actuators used by means of which couplings for interruption and renewed Production of a power flow between an internal combustion engine and a motor vehicle transmission can be operated. Next a purely mechanical control can such Kupplungsbetätigungsvorrichtungen For example, be controlled pneumatically. In this case feature she over a pressure chamber whose volume is variable. The variation of the Volume or a change in volume of the pressure chamber takes place doing so by means of a corresponding Druckauf- and pressure reduction in the pressure chamber. The volume change the pressure chamber ultimately causes the actuation of the clutch and thus a Decoupling or coupling of the internal combustion engine from or with the Motor vehicle transmission. Usually the pressure chamber is exclusively through rigid and inflexible or non-deformable components educated. At least one of these rigid components is one or more several other components over at least a first and second guide movably mounted to to be able to vary the volume of the pressure chamber. The first and second guide are in each case between the movable component and a immovable component, for example by a sliding or realized in another way. This requires strict compliance tolerances of these rigid components, in particular between over each other a guide coupled movable and immovable components to prevent leaks to avoid the pressure chamber. As a result, the constructive and production-related expenses for Such clutch actuation devices strict design and manufacturing specifications. This has the consequence that their production is very costly.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die gattungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtungen derart weiterzubilden, dass der konstruktions- und fertigungsbedingte Aufwand verringert werden kann.Of the Invention is therefore based on the object, the generic clutch actuation devices in such a way that the construction and production-related Effort can be reduced.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst.These The object is solved by the features of the independent claim.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.advantageous Refinements and developments of the invention will become apparent the dependent Claims.
Die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung zum Betätigen einer Kupplung baut auf dem gattungsgemäßen Stand der Technik dadurch auf, dass die Druckkammer zumindest teilweise von einem verformbaren und elastischen Element begrenzt wird. Das verformbare beziehungsweise flexible und elastische Element begrenzt zumindest einen Teil der Druckkammer. Hingegen begrenzen beispielsweise eine bewegliche und unbewegliche starre Komponente den verbleibenden Teil der Druckkammer. In diesem Fall können die bewegliche und unbewegliche Komponente über eine erste Führung miteinander gekoppelt sein. Anstelle einer weiteren Kopplung über eine zweite Führung zwischen diesen Komponenten ist das verformbare, elastische Element zum Begrenzen der Druckkammer vorgesehen. Dieses kann beispielsweise jeweils über die bewegliche und unbewegliche Komponente übergezogen beziehungsweise jeweils an diesen angebracht werden. Dadurch wird der konstruktions← und fertigungsbedingte Aufwand erheblich verringert. Somit ist die Einhaltung strenger Toleranzen aufgrund des elastischen und verformbaren Elements nicht zwangsweise erforderlich.The Clutch actuating device according to the invention to operate a clutch builds on the generic state of the art thereby on that the pressure chamber is at least partially deformable and elastic element is limited. The deformable or flexible and elastic member bounds at least a part of the pressure chamber. By contrast, for example, limit a movable and immovable rigid Component the remaining part of the pressure chamber. In this case can the movable and immovable component with each other via a first guide be coupled. Instead of another coupling via a second leadership between these components is the deformable, elastic element provided for limiting the pressure chamber. This can for example each over the movable and immovable component coated or each attached to this. This is the construction ← and production-related Cost considerably reduced. Thus, compliance is stricter Tolerances due to the elastic and deformable element not necessarily required.
Die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung kann derart weitergebildet werden, dass die Druckkammer weiterhin von einem Betätigungskolben begrenzt wird, der mit der Kupplung gekoppelt ist. In diesem Fall entspricht der Betätigungskolben einer starren und beweglichen Komponente zur Begrenzung der Druckkammer. Der Betätigungskolben als bewegliche starre Komponente ist vorzugsweise als Hohlzylinder ausgebildet und dient zur Betätigung der Kupplung. Durch Bewegung des Betätigungskolbens ist das Volumen der Druckkammer variierbar. Vorzugsweise ist das elastische und verformbare Element mit dem beweglichen Betätigungskolben und der unbeweglichen starren Komponente zur Begrenzung der Druckkammer gekoppelt.The Clutch actuating device according to the invention can be developed such that the pressure chamber continues from an actuating piston is limited, which is coupled to the clutch. In this case corresponds to the actuating piston a rigid and movable component for limiting the pressure chamber. The actuating piston as a movable rigid component is preferably as a hollow cylinder trained and used for actuation the clutch. By movement of the actuating piston is the volume the pressure chamber variable. Preferably, the elastic and deformable element with the movable actuating piston and the immovable rigid component coupled to limit the pressure chamber.
Darüber hinaus kann die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung so verwirklicht werden, dass die Druckkammer weiterhin von einem Gehäusebauteil begrenzt wird, das den Betätigungskolben bewegbar führt. Das Gehäusebauteil entspricht in diesem Fall der unbeweglichen starren Komponente und kann teilweise als Hohlzylinder ausgeführt sein, der an einem Endabschnitt flansch- beziehungsweise scheibenförmig ausgebildet ist. Zur Führung des Betätigungskolbens dient in diesem Zusammenhang der hohlzylindrische Abschnitt des Gehäusebauteils, der den Betätigungskolben bewegbar führt. Das elastische und verformbare Element kann beispielsweise über einen Außenumfang des hohlzylindrischen Betätigungskolbens und über den flanschförmigen Endabschnitt des Gehäusebauteils übergezogen werden. Dadurch kann auf eine weitere Kopplung über eine zweite Führung zwischen einem zylindrischen Außenmantel, der in Richtung des Betätigungskolbens an dem flanschförmigen Endabschnitt des Gehäusebauteils vorgese hen ist, und dem Betätigungskolben verzichtet werden. Insbesondere können weitere für die zweite Führung erforderliche Abdichtungen und Abstreifer durch das verformbare und elastische Element ersetzt werden. Dadurch ist es beispielsweise möglich, den Betätigungskolben verkleinert auszubilden, insbesondere als Halbkolben. Um die Reibung zwischen dem Betätigungskolben und dem hohlzylindrischen Abschnitt des Gehäusebauteil gering zu halten und die Führung des Betätigungskolbens zu verbessern, können Führungsbuchsen, Laufringe oder Führungsmanschetten mit oder ohne Abstreifer zwischen diesen vorgesehen sein. Ebenso können Dichtungen, beispielsweise Rolldichtungen, zwischen ihnen angeordnet sein, um die Dichtigkeit der Druckkammer zu gewährleisten.In addition, the clutch actuating device according to the invention can be realized so that the pressure chamber is further limited by a housing member which guides the actuating piston movable. The housing component corresponds in this case, the immovable rigid component and may be partially designed as a hollow cylinder, which is flanged or disc-shaped at one end portion. To guide the actuating piston is used in this context, the hollow cylindrical portion of the housing member, which guides the actuating piston movable. The elastic and deformable element may, for example, be coated over an outer circumference of the hollow-cylindrical actuating piston and over the flange-shaped end section of the housing component. This can lead to another Coupling via a second guide between a cylindrical outer shell, which vorgese in the direction of the actuating piston to the flange-shaped end portion of the housing member, and the actuating piston are omitted. In particular, further seals and scrapers required for the second guide can be replaced by the deformable and elastic element. This makes it possible, for example, to make the actuating piston smaller, in particular as a half-piston. In order to minimize the friction between the actuating piston and the hollow cylindrical portion of the housing member and to improve the leadership of the actuating piston, guide bushings, races or guide sleeves with or without wiper between them can be provided. Likewise, seals, such as rolling seals, may be arranged between them to ensure the tightness of the pressure chamber.
Die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung kann in vorteilhafterweise derart weitergebildet sein, dass das verformbare, elastische Element eine Balgfeder, insbesondere eine Rollbalgfeder oder eine Torusbalgfeder, ist. Beispielsweise kann die Balgfeder eine üblicherweise in LkW-Luftfederungen verwendete Balgfeder sein. Darüber hinaus ist die Balgfeder dazu imstande, ein Drehmoment eines mit dem Betätigungskolben gekoppelten Wälzlagers über den Betätigungskolben aufzunehmen. Bei Verwendung der Rollbalgfeder kann sie bei entsprechender Bewegung des Betätigungskolbens auf dem Außenumfang des Betätigungskolbens abrollen.The Clutch actuating device according to the invention can advantageously be developed such that the deformable, elastic element a bellows spring, in particular a Rollbalgfeder or Torusbalgfeder, is. For example, can the bellows spring a usual be used in LkW air suspension bellows spring. Furthermore the bellows spring is capable of a torque of one with the actuating piston coupled rolling bearing over the actuating piston receive. When using the bellows spring, it can with appropriate Movement of the actuating piston on the outer circumference of the actuating piston roll.
In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung derart weitergebildet ist, dass der Torusbalgfeder eine vorbestimmte Federhärte zugeordnet ist, mit der der Betätigungskolben gegen die Kupplung vorgespannt wird. Die Federhärte beziehungsweise Federkonstante kann beispielsweise dadurch erzielt werden, dass eine Schraubenfeder um den Außenumfang der beispielsweise wellenförmigen Torusbalgfeder angebracht wird. Unter "wellenförmiger" Torusbalgfeder ist in diesem Zusammenhang eine Torusbalgfeder zu verstehen, deren Form einem Hohlzylinder mit gewellten Mantelflächen in Hohlzylinderlängsrichtung entspricht. Vorzugsweise verläuft die Schraubenfeder in Wellentälern beziehungsweise zwischen Wellenbergen der wellenförmigen Torusbalgfeder. Ebenso kann die Feder aber auch in die Torusbalgfeder einvulkanisiert sein. Damit kann die überlicherweise verwendete Feder zum Vorspannen des Betätigungskolbens gegen die Kupplung Platz sparend an der Torusbalgfeder vorgesehen sein.In In this context it can be provided that the clutch actuating device according to the invention is developed such that the Torusbalgfeder a predetermined spring rate is assigned, with the actuating piston is biased against the clutch. The spring hardness or spring constant can be achieved, for example, that a coil spring around the outer circumference the example, wavy Torusbalgfeder is attached. Under "wavy" Torusbalgfeder is in this context to understand a Torusbalgfeder whose shape is a hollow cylinder with wavy lateral surfaces in hollow cylinder longitudinal direction equivalent. Preferably runs the coil spring in troughs or between wave crests of the wave-shaped Torusbalgfeder. Likewise, the spring can also be vulcanized into the Torusbalgfeder be. This can usually be done used spring for biasing the actuating piston against the coupling Space saving to be provided on the Torusbalgfeder.
In einer alternativen Ausführungsform kann die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung derart ausgebildet sein, dass das verformbare, elastische Element eine Membran, insbesondere eine Rollmembran oder eine Topfmembran, ist. Beispielsweise kann eine Topfmembran verwendet werden, wie sie üblicherweise in Bremszylindern von Kraftfahrzeugen verwendet wird.In an alternative embodiment can the clutch actuating device according to the invention be formed such that the deformable, elastic element a membrane, in particular a rolling membrane or a pot membrane, is. For example, a pot membrane can be used, such as they usually used in brake cylinders of motor vehicles.
Insbesondere wird bei dieser Ausführungsform bevorzugt, die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung derart weiterzubilden, dass die Membran in Anlage an eine Stützwand bringbar ist. Die Stützwand kann in diesem Fall an einem Gehäusebauteil, insbesondere an dem flanschförmigen Endabschnitt des Gehäusebauteils, angeordnet sein. Damit kann eine Beschädigung der Membran bei zu hohem Druck in der Druckkammer unterbunden werden.Especially is in this embodiment preferably, the clutch actuating device according to the invention in such a way that the membrane can be brought into contact with a support wall. The support wall can in this case on a housing component, in particular on the flange-shaped end section the housing component, be arranged. This can damage the membrane at too high Pressure in the pressure chamber can be prevented.
Ebenso kann die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung so verwirklicht werden, dass das verformbare, elastische Element ein die Druckkammer ausbildender torusförmiger Hohlkörper mit einem Be- und Entlüftungsdom ist. Beispielsweise kann der torusförmige Hohlkörper als ein geschlossener und torusförmiger Gummimantel derart vorgesehen sein, dass er die Druckkammer unmittelbar ausbildet, während die Druckkammer mittelbar beziehungsweise über den Gummimantel durch das Gehäusebauteil, eine an dem Gehäusebauteil angebrachte Stützwand und den Betätigungskolben begrenzt wird. Über den Be- und Entlüftungsdom kann der Druck in der Druckkammer auf- und abgebaut werden. Vorzugsweise weist der Be- und Entlüftungsdom eine Dichtwulst auf.As well can the clutch actuating device according to the invention be realized so that the deformable, elastic element a pressure chamber forming torus-shaped hollow body with a ventilation dome is. For example, the toroidal hollow body as a closed and toroidal Rubber sheath be provided so that it directly the pressure chamber trains while the pressure chamber indirectly or via the rubber jacket through the housing component, one on the housing component attached supporting wall and the actuating piston is limited. about the ventilation dome the pressure in the pressure chamber can be increased and decreased. Preferably has the ventilation dome a sealing bead on.
In diesem Zusammenhang kann die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung derart ausgeführt werden, dass dem torusförmigen Hohlkörper eine Gummifeder angegliedert ist, die vorzugsweise eine Stahleinlage umfasst. Dadurch ist die Feder zum Vorspannen des Betätigungskol bens gegen die Kupplung nicht mehr zwangsweise notwendig, kann aber dennoch optional vorgesehen sein.In In this connection, the clutch actuating device according to the invention can be such accomplished be that the toroidal hollow body a Rubber spring is affiliated, preferably a steel insert includes. As a result, the spring for biasing the Betätigungskol is against The clutch is not necessarily necessary, but still optionally be provided.
Insbesondere kann die erfindungsgemäße Kupplungsbetätigungsvorrichtung derart weitergebildet sein, dass sie ein Zentralausrücker ist.Especially can the clutch actuating device according to the invention be developed so that it is a Zentralausrücker.
Obwohl vorstehend eine Variante mit pneumatischer Ansteuerung beschrieben wurde, ist dem Fachmann klar, dass sich die Erfindung auch im Rahmen eines hydraulischen Systems verwirklichen lässt.Even though described above a variant with pneumatic control It is clear to those skilled in the art that the invention is also within the scope of of a hydraulic system.
Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung werden nachstehend anhand der Figuren beispielhaft erläutert.preferred embodiments The invention will be exemplified below with reference to the figures explained.
Es zeigen:It demonstrate:
Zurückkehrend
zu
Ferner
sind an dem Innenumfang des Betätigungskolbens
Im
Betrieb der erfindungsgemäßen Kupplungsbetätigungsvorrichtung
Der
Betrieb der Kupplungsbetätigungsvorrichtung
Im
Betrieb rollt die Rollmembran
Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. The in the above description, in the drawings and in the claims disclosed features of the invention can both individually and also in any combination for the realization of the invention be essential.
- 1010
- KupplungsbetätigungsvorrichtungClutch Actuator
- 1212
- Betätigungskolbenactuating piston
- 1414
- Druckkammerpressure chamber
- 1616
- RollbalgfederRollbalgfeder
- 1818
- Gehäusebauteilhousing component
- 2020
- verformbares, elastisches Elementdeformable, elastic element
- 2626
- Befestigungsgewindemounting thread
- 2828
- SensorgeberelementSensor transmitter element
- 3030
- SensornehmerelementSensor receiving element
- 3232
- Federfeather
- 3434
- Be- und Entlüftungskanalloading and ventilation duct
- 3636
- Führungsbuchseguide bush
- 3838
- Dichtungpoetry
- 4040
- Führungsbuchse mit Abstreiferguide bush with scraper
- 4242
- Sicherungsringcirclip
- 4444
- Wälzlagerroller bearing
- 4646
- Fixierungfixation
- 6060
- Kupplungclutch
- 7070
- Verbrennungsmotorinternal combustion engine
- 8080
- KraftfahrzeuggetriebeMotor vehicle transmission
- 100100
- KupplungsbetätigungsvorrichtungClutch Actuator
- 112112
- Betätigungskolbenactuating piston
- 114114
- Druckkammerpressure chamber
- 116116
- TorusbalgfederTorusbalgfeder
- 118118
- Gehäusebauteilhousing component
- 120120
- verformbares, elastisches Elementdeformable, elastic element
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- Befestigungsgewindemounting thread
- 128128
- SensorgeberelementSensor transmitter element
- 130130
- SensornehmerelementSensor receiving element
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- Federfeather
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- Be- und Entlüftungskanalloading and ventilation duct
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- Führungsbuchseguide bush
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- Dichtungpoetry
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- Führungsbuchse mit Abstreiferguide bush with scraper
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- Sicherungsringcirclip
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- Wälzlagerroller bearing
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- KupplungsbetätigungsvorrichtungClutch Actuator
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- Betätigungskolbenactuating piston
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- Druckkammerpressure chamber
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- Rollmembranrolling diaphragm
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- Gehäusebauteilhousing component
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- Stützwandretaining wall
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- SensorgeberelementSensor transmitter element
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- Federfeather
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- Be- und Entlüftungskanalloading and ventilation duct
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- Führungsbuchseguide bush
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- Dichtungpoetry
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- Führungsbuchse mit Abstreiferguide bush with scraper
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- Sicherungsringcirclip
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- Wälzlagerroller bearing
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- KupplungsbetätigungsvorrichtungClutch Actuator
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- Druckkammerpressure chamber
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- Topfmembranpot membrane
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- Gehäusebauteilhousing component
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- Sicherungsringcirclip
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- KupplungsbetätigungsvorrichtungClutch Actuator
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- Betätigungskolbenactuating piston
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- Druckkammerpressure chamber
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- torusförmiger Hohlkörpertoroidal hollow body
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- Gehäusebauteilhousing component
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- verformbares, elastisches Elementdeformable, elastic element
- 422422
- Stützwandretaining wall
- 424424
- Gummifederrubber spring
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- SensorgeberelementSensor transmitter element
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- SensornehmerelementSensor receiving element
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- optionale Federoptional feather
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- Be- und Entlüftungsdomloading and venting dome
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- Führungsbuchseguide bush
- 440440
- Führungsbuchse mit Abstreiferguide bush with scraper
- 442442
- Sicherungsringcirclip
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- Wälzlagerroller bearing
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20111008 |
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R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |