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Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommenen ersten Baugruppe und einer einem Getriebe zugeordneten zweiten Baugruppe sowie einer zwischen beiden Baugruppen wirksam angeordneten Mitnehmerverbindung.
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In einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Getriebe sind zwischen der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine und einer oder mehreren Getriebeeingangswellen des Getriebes Drehmomentübertragungseinrichtungen vorgesehen, die das Drehmoment der Brennkraftmaschine auf die Getriebeeingangswelle(n) steuern. Derartige Drehmomentübertragungseinrichtungen können Reibungskupplungen, hydrodynamische Drehmomentwandler und dergleichen sein, wobei diesen Schwungmassen, Drehschwingungsdämpfer, Drehschwingungstilger wie Fliehkraftpendel und dergleichen zugeordnet sein können. Je nach Ausbildung des Antriebsstrangs gliedern sich die Drehmomentübertragungseinrichtungen in verschiedene Baugruppen, von denen eine vor der Endmontage des Antriebsstrangs der Kurbelwelle und eine andere dem Getriebe seiner oder seinen Getriebeeingangswellen zugeordnet ist. Beispielsweise kann ein Einmassenschwungrad, ein Zweimassenschwungrad, ein Antriebsblech oder dergleichen an der Kurbelwelle aufgenommen sein, während eine Reibungskupplung, ein Drehmomentwandler eine Doppelkupplung oder dergleichen einem Getriebe zugeordnet, beispielsweise auf einer Getriebeeingangswelle, einem Getriebegehäuse oder einem Getriebehals gelagert ist. Weiterhin kann ein Teil eines Drehschwingungsdämpfers wie Zweimassenschwungrad, beispielsweise eine Primärschwungmasse mit Federeinrichtung, mit der Kurbelwelle und der andere Teil, beispielsweise eine Sekundärschwungmasse auf einer Getriebeeingangswelle, beispielsweise in eine Doppelkupplung integriert, gelagert sein. Während der Endmontage werden dabei die beiden Baugruppen mittels einer Mitnehmerverbindung, die in Umfangsrichtung das anstehende Drehmoment überträgt, gefügt. Aufgrund der Toleranzketten zwischen den Gehäuseverbindungen von Brennkraftmaschine und Getriebe und den Wellen – Kurbelwelle und Getriebeeingangswelle(n) – kann es zu einer nicht koaxialen Anordnung dieser kommen, so dass die Mitnehmerverbindung einen Achsversatz beziehungsweise einen Versatzwinkel kompensieren muss. Um eine hohe Belastung der Lager der Wellen, beispielsweise Kurbelwellenlager und Getriebeeingangswellenlager zu vermeiden, ist die Mitnehmerverbindung bevorzugt axial elastisch auszubilden.
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Aus der
WO 2007/000151 A2 ist ein Kupplungsaggregat in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem eine Baugruppe aus Primärschwungmasse und Federeinrichtung mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine fest verbunden ist und eine Doppelkupplung auf der Getriebeseite gelagert ist. Als Mitnehmerverbindung ist eine Steckverbindung vorgesehen, die in einem radial inneren Bereich während der Endmontage selbst fügend ausgebildet ist. Ein Ausgleich von Achsversätzen von Kurbelwelle und Lagerung des Kupplungsaggregats erfolgt in der spielbehafteten Steckverbindung. Zur Vermeidung von Klappergeräuschen innerhalb von Verzahnungsbauteilen der Steckverbindung sind diese in Umfangsrichtung mittels einer Federeinrichtung vorgespannt.
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Aus der
FR 2 938 029 A1 ist im Weiteren eine Mitnehmerverbindung zwischen einem mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine fest verbundenen Schwungrad und einer getriebeseitig gelagerten Doppelkupplung bekannt, bei dem ein mit dem Schwungrad verbundenes Mitnehmerblech mit einer Gegendruckplatte der Doppelkupplung radial außen mittels über den Umfang verteilter Schraubverbindungen verbunden ist. Hierbei weist das Mitnehmerblech über den Umfang verteilte, nach radial außen erstreckte Mitnehmerbügel auf, die radial außen jeweils ein Paar von in Umfangsrichtung benachbarten Befestigungslaschen tragen, die in axiale Richtung ausgerichtet sind und zwischen sich einen Verbindungsblock aufnehmen. Die Befestigungslaschen eines Befestigungslaschenpaares tragen hierbei jeweils eine Schraubverbindung, die während der Endmontage von Brennkraftmaschine und Getriebe in einen Verbindungsschlitz axial eingreift und anschließend die Befestigungslaschen gegen den Verbindungsblock vorspannend durch Öffnungen in der Getriebeglocke von außen verschraubt wird.
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Aufgabe der Erfindung ist die vorteilhafte Weiterbildung einer Drehmomentübertragungseinrichtung mit einer radial außen angeordneten Mitnehmerverbindung.
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Die Aufgabe wird durch den in Anspruch 1 beanspruchten Gegenstand gelöst. Die dem Anspruch 1 untergeordneten Ansprüche geben vorteilhafte Ausführungsformen des Gegenstands des Anspruchs 1 wieder.
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Die vorgeschlagene Drehmomentübertragungseinrichtung enthält eine an einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine aufgenommene erste Baugruppe, beispielsweise ein Einmassenschwungrad, ein Zweimassenschwungrad, ein Antriebsblech oder dergleichen, und eine einem Getriebe zugeordnete, beispielsweise auf einer Getriebeeingangswelle eines Getriebes aufgenommene, an einem Getriebegehäuse oder einem Getriebehals verdrehbar gelagerte zweiten Baugruppe, beispielsweise eine Doppelkupplung, einen Drehmomentwandler oder dergleichen, sowie eine zwischen beiden Baugruppen wirksam angeordnete Mitnehmerverbindung. Die Mitnehmerverbindung weist dabei mehrere über den Umfang verteilte, an einer Baugruppe vorgesehene, sich radial erstreckende Ausnehmungen mit in Umfangsrichtung steifen Kontaktflächen und an der anderen Baugruppe vorgesehene, sich axial in die Ausnehmungen erstreckende, parallel zueinander beabstandete Befestigungslaschen auf. Die Befestigungslaschen sind zur Herstellung eines Reibschlusses mittels einer zwischen den Befestigungslaschen angeordneten Schraubverbindung gegen die Kontaktflächen gespreizt. Hierbei werden die Befestigungslaschen während des Fügens der Baugruppen axial in die Ausnehmungen eingebracht und nach dem Fügevorgang mittels der Schraubverbindung gegen die Kontaktflächen gespreizt, so dass ein Klappern der in Umfangsrichtung steifen Mitnehmerverbindung vermieden wird. Weiterhin wird mittels des Reibschlusses eine axiale Fixierung erzielt, die einen Axialversatz beziehungsweise Winkelversatz der Baugruppen beziehungsweise deren Wellen, beispielsweise Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine und Getriebeeingangswelle eines Getriebes erlaubt.
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Es hat sich weiterhin als vorteilhaft erwiesen, die Mitnehmerverbindung axial elastisch auszubilden, um bei einem Axial- und/oder Winkelversatz Lager der Baugruppen, beispielsweise Kurbelwellen- und/oder Getriebelager zu entlasten. Hierzu ist die Verbindung zu zumindest einer Baugruppe aus axial elastischem Blech gebildet, welches die Umfangskräfte in ausreichender Weise steif überträgt. Hierzu können beispielsweise die Befestigungslaschen an einem mit einer Baugruppe verbundenen Mitnehmerblech axial elastisch aufgenommen sein. Ein derartiges Mitnehmerblech kann beispielsweise an einer eingangsseitigen Baugruppe, beispielsweise an einem Schwungrad oder an einer ausgangsseitigen Baugruppe, beispielsweise einem Gehäuse einer Doppelkupplung oder direkt aus diesem gebildet sein.
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Die Ausnehmungen zur Aufnahme der Befestigungslaschen können durch in Umfangsrichtung steife und mit Bauteilen einer Baugruppe verbundenen Blechteilen gebildet sein. Es hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Ausnehmungen in einer massiv geschmiedeten, gewalzten oder gegossenen Platte oder entsprechend starken Blechteilen einer Baugruppe angeordnet sind. Derartige Platten können antriebsseitig ein Schwungrad, eine sekundäre Schwungmasse eines Zweimassenschwungrads oder dergleichen sein. Ausgangsseitig wie getriebeseitig können derartige Platten oder Bleche eine Gegendruckplatte oder ein Gehäusedeckel einer Reibungskupplung oder einer Doppelkupplung sein.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Schraubverbindung tangential zur Drehrichtung der Drehmomentübertragungseinrichtung angeordnet sein. Hierzu kann sich eine Schraube der Schraubverbindung an einer Befestigungslasche verdrehbar abstützen und eine Mutter der Schraubverbindung mit der anderen Befestigungslasche drehfest verbunden sein. Ein Verdrehen der Schraube in die entsprechende Drehrichtung vergrößert den Abstand zwischen dem Schraubenkopf der Schraube und der Mutter, so dass die an diesen abgestützten Befestigungslaschen ebenfalls beabstandet werden und schließlich gegen die Kontaktflächen der Ausnehmungen verspannt werden. Die Verdrehung der Schraube kann beispielsweise längs oder quer zur Schraubenachse erfolgen. Bei einer längs oder koaxial verdrehten Schraube ist diese durch eine Öffnung in einer die Ausnehmungen aufweisenden Platte entlang der Achse der Schraube betätigbar. Die Schraube hat hierzu einen Schraubenkopf mit Innensechskant-, Innenvielzahnprofil oder dergleichen. Alternativ kann eine Verdrehung quer zu der Schraubenachse beispielsweise mittels eines Mehrkantwerkzeugs, beispielsweise mittels eines Maulschlüssels oder dergleichen erfolgen.
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Alternativ kann auch die Schraube drehfest mit einer Befestigungslasche verbunden werden. Weiterhin können Schrauben und Mutter gegenüber den Befestigungslaschen lose angeordnet und mittels jeweils eines Werkzeugs zur Bildung der Schraubverbindung gegeneinander angetrieben werden
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Zur besseren Zentrierung der Baugruppen aufeinander und Befestigung dieser mittels der über den Umfang verteilten Ausnehmungen und in diese eingreifenden Befestigungslaschen kann die Schraubverbindung mittels zumindest einen Endes in eine axial ausgebildete Vertiefung wie Längsschlitz der Kontaktflächen eingreifen. Bevorzugt werden an beiden Kontaktflächen axial ausgerichtete Vertiefungen wie Längsschlitze vorgesehen, in die die beidseitig in Umfangsrichtung über die Befestigungslaschen hinaus erweiterte Schraubverbindung gegebenenfalls mit Spiel zum Ausgleich von Axial- und Winkelversatz während des Fügevorgangs eingreifen und damit eine verbesserte Zentrierung der Baugruppen aufeinander ausbilden.
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Statt der aufgeführten Längsschlitze kann die Schraubverbindung auch in taschenförmige oder zylindrische Vertiefungen eingreifen. Hierbei kann die Axialposition der Schraubverbindung besser vorgegeben werden. Auch an den Befestigungslaschen können Fortsätze vorgesehen sein, die in entsprechende Ausnehmungen wie Längsschlitze, Taschen, zylindrische Ausnehmungen und dergleichen zur Aufnahme der Schraubverbindung eintauchen können. In gleicher Weise können an den Kontaktflächen Fortsätze vorgesehen sein, die in entsprechende Ausnehmungen der Befestigungslaschen eingreifen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann die Schraubverbindung bezogen auf die Drehachse der Drehmomentübertragungseinrichtung axial angeordnet sein. Hierbei wirkt die Schraubverbindung auf eine die Befestigungslaschen spreizende Keilverbindung, indem die Schraubverbindung eine in Umfangsrichtung die Befestigungslaschen verspannende Keilverbindung betätigt. Eine entsprechende Keilverbindung kann hierbei aus einem zwischen den Befestigungslaschen angeordneten ersten Keil und einem komplementär zu diesem angeordneten zweiten Keil mit einem Innengewinde für eine Schraube gebildet sein, wobei sich die Schraube an einem zwischen den Befestigungslaschen angeordneten Mitnehmerbügel des Mitnehmerblechs abstützt. Der zweite Keil wird bei Verdrehung der Schraube in die entsprechende Richtung gegen den der ersten Baugruppe zugeordneten Mitnehmerbügel verlagert und spreizt den ersten Keil samt den Befestigungslaschen gegen die Kontaktflächen der Ausnehmungen der zweiten Baugruppe.
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Die Erfindung wird anhand der in den 1 bis 5 dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Dabei zeigen:
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1 eine Drehmomentübertragungseinrichtung mit der vorgeschlagenen, schematisch dargestellten Mitnehmerverbindung in 3D-Ansicht,
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2 einen Teilschnitt durch die Mitnehmerverbindung in konstruktiver Ausbildung,
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3 eine Variante der Mitnehmerverbindung der 1 im Teilschnitt,
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4 eine weitere Variante der Mitnehmerverbindung der 1 im Teilschnitt und
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5 eine weitere Variante der Mitnehmerverbindung der 1 im Teilschnitt.
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Die 1 zeigt die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 mit den beiden Baugruppen 2, 3 und der diese im gefügten Zustand miteinander verbindenden, schematisch dargestellten Mitnehmerverbindung 4 in 3D-Ansicht. Die Drehmomentübertragungseinrichtung 1 ist in dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Kupplungsaggregat 5 mit einer beispielsweise als Einmassen- oder Zweimassenschwungrad ausgebildetes Schwungrad 6 ausgebildeten ersten, antriebsseitigen und mit einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine fest verbundenen Baugruppe 2 und einer als Doppelkupplung 7 mit einem Kupplungsdeckel 8 und einer beiden Reibungskupplungen gemeinsamen Gegendruckplatte 9 ausgebildeten zweiten Baugruppe 3 gebildet. Die Mitnehmerverbindung 4 ist hierbei zwischen der Gegendruckplatte 9 und dem mit dem Schwungrad 6 fest verbundenen wie vernieteten Mitnehmerblech gebildet. Hierzu sind an der Gegendruckplatte 9 radial erweiterte, über den Umfang verteilte Verbindungsblöcke 10 vorgesehen, die axial geöffnete Ausnehmungen 11 aufweisen, in die axial Befestigungslaschen 12, 13 eingreifen. Die Befestigungslaschen 12, 13 sind gegen Kontaktflächen 14, 15 der Ausnehmungen 11 mittels Schraubverbindungen 16 verspannt, indem diese mittels der Schraubverbindung 16 aufgespreizt werden. Vor der Verbindung der Baugruppen 2, 3 sind diese getrennt voneinander an der Kurbelwelle (Baugruppe 2) und auf einer Getriebeeingangswelle oder einem Gehäusestumpf eines Getriebes gelagert (Baugruppe 3). Bei der Verbindung der Gehäuse von Brennkraftmaschine und Getriebe werden die Befestigungslaschen 12, 13 in die jeweiligen Ausnehmungen 11 axial eingebracht und anschließend durch entsprechende Öffnungen in einem Gehäuse, beispielsweise der Kupplungsglocke mittels eines Verdrehwerkzeugs der Schraubverbindung 16 gegen die Kontaktflächen 14, 15 der Ausnehmungen 11 gespreizt.
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2 zeigt im Teilschnitt eine konstruktive Ausführung der Mitnehmerverbindung 4 der 1 im Detail. In die radial zu dem Verbindungsblock 10 erweiterte Gegendruckplatte 9 ist die radial ausgebildete und einseitig axial offene Ausnehmung 11 mit den in Umfangsrichtung steifen Kontaktflächen 14, 15 beispielsweise eingefräst, eingegossen, eingestanzt und spanend nachbearbeitet oder in ähnlicher Weise eingebracht. Im dargestellten gefügten Zustand der Mitnehmerverbindung 4 sind die Befestigungslaschen 12, 13 der anderen Baugruppe axial in die Ausnehmung 11 eingebracht. Die Schraubverbindung 16 mit der Schraube 17 und der drehfest und verliersicher an der Befestigungslasche 13 angeordneten Mutter 18 ist vor dem Fügeprozess verliersicher an den Befestigungslaschen 12, 13 aufgenommen, die Befestigungslaschen 12, 13 sind nicht gespreizt. Nach dem Fügeprozess wird die Schraube 17 von außen verdreht. Hierzu ist in dem Verbindungsblock 10 die Zugriffsöffnung 19 vorgesehen, so dass auf einen Innensechskant 20 der Schraube 17 mittels eines entsprechenden Werkzeugs zugegriffen werden kann. Bei einer Verdrehung der Schraube 17 spreizt die Schraubverbindung 16 die Befestigungslaschen 12, 13 gegen die Kontaktflächen 14, 15 und bildet einen zur axialen Fixierung der Befestigungslaschen 12, 13 in der Ausnehmung 11 ausreichenden Reibschluss. Hierzu stützt sich der radial gegenüber der Längsachse der Schraube 17 erweiterte Schraubenkopf 21 an der Befestigungslasche 12 und die Mutter 18 an der Befestigungslasche 13 ab.
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Im Unterschied zu der in 2 dargestellten Mitnehmerverbindung 4 zeigt die in 3 dargestellte Mitnehmerverbindung 4a eine Vorzentriereinrichtung der Mitnehmerlaschen 12a, 13a gegenüber der Ausnehmung 11a, indem in den Kontaktflächen 14a, 15a der Ausnehmung 11a Vertiefungen – hier als axial ausgerichtete Längsschlitze 22a, 23a ausgebildet – vorgesehen sind, in die der verlängerte Schraubenkopf 21a der Schraube 17a und ein verlängerter Ansatz der Mutter 18a eingreifen. Hierdurch werden die über den Umfang verteilten, in entsprechenden, über den Umfang verteilte Ausnehmungen 11a eingreifenden Befestigungslaschen 12a, 13a im Rahmen des vorgegebenen Spiels zwischen Längsschlitzen 22a, 23a und Schraubenköpfen 21a beziehungsweise Muttern 18a gegenüber den Drehachsen der Baugruppen vorzentriert. Das eingestellte Spiel berücksichtigt dabei einen gegebenenfalls vorhandenen Achsversatz beziehungsweise einen Winkelversatz der Baugruppen beziehungsweise deren Wellen gegeneinander.
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Die 4 zeigt im Teilschnitt die Mitnehmerverbindung 4b, bei der die geänderte Schraubverbindung 16b senkrecht zur Längsachse der Schraube 17b verdreht wird. Hierzu weist der Schraubenkopf 21b ein Außenprofil, beispielsweise den Sechskant 20b auf. Hierdurch kann eine separate Zugriffsöffnung eingespart werden, so dass zwei die Ausnehmung 11b flankierende Öffnungen 24b beispielsweise zur Befestigung eines Kupplungsdeckels an der Gegendruckplatte 9b vorgesehen werden können.
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Die 5 zeigt die Mitnehmerverbindung 4c mit gegenüber den Mitnehmerverbindungen 4, 4a, 4b der 2 bis 4 bezogen auf die Drehachse der Mitnehmerverbindung radial angeordneter Schraubverbindung 16c. Zur Erzielung einer Spreizung der Befestigungslaschen 12c, 13c an die Kontaktflächen 14c, 15c der Ausnehmung 11c ist die Keilverbindung 25c mit den bezüglich ihrer Steigung komplementär zueinander ausgebildeten Keilen 26c, 27c vorgesehen. Hierbei bildet der innere Keil 26c beispielsweise mittels eines Innengewindes 28c eine Schraubverbindung mit der Schraube 17c. Wird die Schraube 17c in die entsprechende Richtung verdreht, wird der Keil 26c in Richtung Schraubenkopf 21c verlagert und der beispielsweise zweiteilige Keil 27c wird aufgespreizt und spreizt damit die Befestigungslaschen 12c, 13c gegen die Kontaktflächen 14c, 15c unter Bildung eines Reibeingriffs mit diesen. Die Schraubverbindung 16c ist mittels der Schraube 17c an dem die Befestigungslaschen 12c, 13c bevorzugt einteilig aufnehmenden Mitnehmerbügel 29c aufgenommen. Bevorzugt drei über den Umfang verteilte Mitnehmerbügel 29c bilden das Mitnehmerblech, welches an der Baugruppe 2 (1) befestigt ist. Zur Ausbildung einer Spreizung einer entsprechend wirksam ausgerichteten Keilverbindung kann die Schraube 17c entsprechend in anderer Weise, beispielsweise axial zur Drehachse der Mitnehmerverbindung ausgerichtet sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Drehmomentübertragungseinrichtung
- 2
- Baugruppe
- 3
- Baugruppe
- 4
- Mitnehmerverbindung
- 4a
- Mitnehmerverbindung
- 4b
- Mitnehmerverbindung
- 4c
- Mitnehmerverbindung
- 5
- Kupplungsaggregat
- 6
- Schwungrad
- 7
- Doppelkupplung
- 8
- Kupplungsdeckel
- 9
- Gegendruckplatte
- 9b
- Gegendruckplatte
- 10
- Verbindungsblock
- 11
- Ausnehmung
- 11a
- Ausnehmung
- 11b
- Ausnehmung
- 11c
- Ausnehmung
- 12
- Befestigungslasche
- 12a
- Befestigungslasche
- 12c
- Befestigungslasche
- 13
- Befestigungslasche
- 13a
- Befestigungslasche
- 13c
- Befestigungslasche
- 14
- Kontaktfläche
- 14a
- Kontaktfläche
- 14c
- Kontaktfläche
- 15
- Kontaktfläche
- 15a
- Kontaktfläche
- 15c
- Kontaktfläche
- 16
- Schraubverbindung
- 16a
- Schraubverbindung
- 16b
- Schraubverbindung
- 16c
- Schraubverbindung
- 17
- Schraube
- 17a
- Schraube
- 17b
- Schraube
- 17c
- Schraube
- 18
- Mutter
- 18a
- Mutter
- 19
- Zugriffsöffnung
- 20
- Innensechskant
- 20b
- Sechskant
- 21
- Schraubenkopf
- 21a
- Schraubenkopf
- 21b
- Schraubenkopf
- 21c
- Schraubenkopf
- 22a
- Längsschlitz
- 23a
- Längsschlitz
- 24b
- Öffnung
- 25c
- Keilverbindung
- 26c
- Keil
- 27c
- Keil
- 28c
- Innengewinde
- 29c
- Mitnehmerbügel
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- WO 2007/000151 A2 [0003]
- FR 2938029 A1 [0004]
