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Für die Anmeldung wird die Priorität der am 10. Dezember 2014 eingereichten
koreanischen Patentanmeldung Nr. 10-2014-0177361 beansprucht, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin einbezogen ist.
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Die Erfindung betrifft ein Automatikgetriebe für ein Fahrzeug, und insbesondere einen Planetengetriebezug eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug, der durch Realisieren von neun Vorwärtsgängen mittels minimierten Bauteilen das Leistungsübertragungsvermögen und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert.
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In den letzten Jahren verursachte ein Anstieg des Ölpreises ein Schreiten in einen unbegrenzten Wettbewerb zum Erhöhen der Kraftstoffeffizienz.
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Infolgedessen werden Untersuchungen zur Reduzierung des Gewichts und zur Erhöhung der Kraftstoffeffizienz durch Verkleinerung im Falle eines Motors durchgeführt, und gleichzeitig werden Untersuchungen zur Sicherstellung der Betriebsfähigkeit und der Wettbewerbsfähigkeit in der Kraftstoffeffizienz durch mehr Gänge im Falle eines Automatikgetriebes durchgeführt.
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Jedoch erhöht sich bei dem Automatikgetriebe mit der Erhöhung der Anzahl von Gängen die Anzahl von inneren Bauteilen, und infolgedessen können sich die Montierbarkeit, die Kosten, das Gewicht, die Übertragungseffizienz und dergleichen noch verschlechtern.
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Dementsprechend kann die Entwicklung eines Planetengetriebezuges, der eine maximale Effizienz mit einer geringen Anzahl von Bauteilen hervorbringen kann, bedeutend sein, um den Effekt der Verbesserung der Kraftstoffeffizienz durch mehr Stufen zu erhöhen.
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In dieser Hinsicht geht in den letzten Jahren die Tendenz zu einer Realisierung von 8- und 9-Gang-Automatikgetrieben, und die Forschung und Entwicklung eines Planetengetriebezuges, der geeignet ist, mehr Getriebestufen zu realisieren, wurde auch aktiv durchgeführt.
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Mit der Erfindung wird ein Planetengetriebezug eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug geschaffen, der neun Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang mit einer minimalen Konfiguration realisiert und das Schleppmoment durch Minimieren nichtbetriebener Reibelemente reduziert, während drei Reibelemente in jeder Gangstufe arbeiten, so dass das Leistungsübertragungsvermögen und die Kraftstoffeffizienz verbessert werden.
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Nach einem Aspekt der Erfindung kann ein Planetengetriebezug eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug eine Antriebswelle, an welche Leistung eines Motors eingegeben wird, einen ersten Planetengetriebesatz, der ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenradträger und ein erstes Hohlrad aufweist, einen zweiten Planetengetriebesatz, der ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenradträger und ein zweites Hohlrad aufweist, einen dritten Planetengetriebesatz, der ein drittes Sonnenrad, einen dritten Planetenradträger und ein drittes Hohlrad aufweist, einen vierten Planetengetriebesatz, der ein viertes Sonnenrad, einen vierten Planetenradträger und ein viertes Hohlrad aufweist, eine erste Drehwelle, die das erste Sonnenrad aufweist, mit der Antriebswelle wahlweise verbunden ist und mit einem Getriebegehäuse wahlweise verbunden ist, eine zweite Drehwelle, die den ersten Planetenradträger und das zweite Hohlrad aufweist und mit dem Getriebegehäuse wahlweise verbunden ist, eine dritte Drehwelle, die den zweiten Planetenradträger aufweist, eine vierte Drehwelle, die das zweite Sonnenrad aufweist und mit der Antriebswelle direkt verbunden ist, eine fünfte Drehwelle, die das erste Hohlrad und das vierte Sonnenrad aufweist und mit der dritten Drehwelle wahlweise verbunden ist, eine sechste Drehwelle, die das dritte Hohlrad und den vierten Planetenradträger aufweist und mit der Antriebswelle wahlweise verbunden ist, eine siebte Drehwelle, die den dritten Planetenradträger und das vierte Hohlrad oder nur das vierte Hohlrad aufweist und mit einer Abtriebswelle direkt verbunden ist, und eine achte Drehwelle aufweisen, die das dritte Sonnenrad aufweist und mit dem Getriebegehäuse direkt verbunden ist.
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Jeder von dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten Planetengetriebesatz kann ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern sein.
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Der Planetengetriebezug kann ferner eine erste Kupplung, die zwischen der Antriebswelle und der ersten Drehwelle angeordnet ist, eine zweite Kupplung, die zwischen dem dritten Planetenradträger und dem vierten Hohlrad angeordnet ist, eine dritte Kupplung, die zwischen der dritten Drehwelle und der fünften Drehwelle angeordnet ist, eine vierte Kupplung, die zwischen der Antriebswelle und der sechsten Drehwelle angeordnet ist, eine erste Bremse, die zwischen der ersten Drehwelle und dem Getriebegehäuse angeordnet ist, und eine zweite Bremse aufweisen, die zwischen der zweiten Drehwelle und dem Getriebegehäuse angeordnet ist.
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Ein erster Vorwärtsgang kann durch den Betrieb der zweiten Bremse und der zweiten und der dritten Kupplung realisiert werden, ein zweiter Vorwärtsgang kann durch den Betrieb der ersten Bremse und der zweiten und der dritten Kupplung realisiert werden, ein dritter Vorwärtsgang kann durch den Betrieb der ersten, der zweiten und der dritten Kupplung realisiert werden, ein vierter Vorwärtsgang kann durch den Betrieb der zweiten, der dritten und der vierten Kupplung realisiert werden, ein fünfter Vorwärtsgang kann durch den Betrieb der ersten, der dritten und der vierten Kupplung realisiert werden, ein sechster Vorwärtsgang kann durch den Betrieb der ersten Bremse und der dritten und der vierten Kupplung realisiert werden, ein siebter Vorwärtsgang kann durch den Betrieb der zweiten Bremse und der dritten und der vierten Kupplung realisiert werden, ein achter Vorwärtsgang kann durch den Betrieb der ersten und der zweiten Bremse und der vierten Kupplung realisiert werden, ein neunter Vorwärtsgang kann durch den Betrieb der zweiten Bremse und der ersten und der vierten Kupplung realisiert werden, und ein Rückwärtsgang kann durch den Betrieb der zweiten Bremse und der ersten und der zweiten Kupplung realisiert werden.
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Nach einem anderen Aspekt der Erfindung kann ein Planetengetriebezug eines Automatikgetriebes für ein Fahrzeug eine Antriebswelle, an welche Leistung eines Motors eingegeben wird, einen ersten Planetengetriebesatz, der ein erstes Sonnenrad, einen ersten Planetenradträger und ein erstes Hohlrad aufweist, einen zweiten Planetengetriebesatz, der ein zweites Sonnenrad, einen zweiten Planetenradträger und ein zweites Hohlrad aufweist, einen dritten Planetengetriebesatz, der ein drittes Sonnenrad, einen dritten Planetenradträger und ein drittes Hohlrad aufweist, und einen vierten Planetengetriebesatz aufweisen, der ein viertes Sonnenrad, einen vierten Planetenradträger und ein viertes Hohlrad aufweist, wobei das erste Sonnenrad mit der Antriebswelle wahlweise verbunden sein kann und mit einem Getriebegehäuse wahlweise verbunden sein kann, der erste Planetenradträger und das zweite Hohlrad, die direkt miteinander verbunden sind, mit dem Getriebegehäuse wahlweise verbunden sein können, das zweite Sonnenrad mit der Antriebswelle direkt verbunden sein kann, das erste Hohlrad und das vierte Sonnenrad, die direkt miteinander verbunden sind, mit dem zweiten Planetenradträger wahlweise verbunden sein können, das dritte Hohlrad und der vierte Planetenradträger, die direkt miteinander verbunden sind, mit der Antriebswelle wahlweise verbunden sein können, der dritte Planetenradträger mit dem vierten Hohlrad und einer Abtriebswelle, die direkt miteinander verbunden sind, wahlweise verbunden sein kann, und das dritte Sonnenrad mit dem Getriebegehäuse direkt verbunden sein kann.
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Der Planetengetriebezug kann ferner eine erste Kupplung, die zwischen der Antriebswelle und dem ersten Sonnenrad angeordnet ist, eine zweite Kupplung, die zwischen dem dritten Planetenradträger und dem vierten Hohlrad angeordnet ist, eine dritte Kupplung, die zwischen dem ersten Hohlrad und dem zweiten Planetenradträger angeordnet ist, eine vierte Kupplung, die zwischen der Antriebswelle und dem vierten Planetenradträger angeordnet ist, eine erste Bremse, die zwischen dem ersten Sonnenrad und dem Getriebegehäuse angeordnet ist, und eine zweite Bremse aufweisen, die zwischen dem ersten Planetenradträger und dem Getriebegehäuse angeordnet ist.
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Gemäß der Erfindung können durch Kombinieren von vier Planetengetriebesätzen, die Planetengetriebesätze mit Einzelplanetenrädern sind, mit sechs Reibelementen neun Vorwärtsgänge realisiert werden. Daher können das Leistungsübertragungsvermögen und die Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessert werden.
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Außerdem arbeiten drei Reibelemente in jedem Gang, und infolgedessen wird durch Minimieren der Anzahl von Reibelementen, die nicht arbeiten, ein Schleppreibungsverlust verringert. Daher können das Schleppmoment und der Leistungsverlust reduziert werden.
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Es versteht sich, dass der Begriff „Fahrzeug“ allgemeine Kraftfahrzeuge, wie Personenkraftwagen, die Geländewagen (SUV) einschließen, Busse, Lastwagen, verschiedene Nutzfahrzeuge, Wasserfahrzeuge, die eine Vielfalt von Booten und Schiffen einschließen, Luftfahrzeuge, und dergleichen, sowie Hybridfahrzeuge, Elektrofahrzeuge, Steckdosen-Hybrid-Elektrofahrzeuge, wasserstoffbetriebene Fahrzeuge und andere Fahrzeuge mit Alternativkraftstoff (z.B. Kraftstoffe, die aus anderen Rohstoffen als Erdöl stammen) umfasst. Wie hierin Bezug genommen wird, ist ein Hybridfahrzeug ein Fahrzeug, das zwei oder mehrere Antriebsquellen, zum Beispiel sowohl Benzinantrieb als auch Elektroantrieb aufweist.
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Die Erfindung wird mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 ein Schema eines Planetengetriebezuges gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung;
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2 eine Betriebstabelle von Reibelementen in jedem Gang des Planetengetriebezuges gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung; und
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3 ein Hebeldiagramm des Planetengetriebezuges gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung.
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Mit Bezug auf 1 weist ein Planetengetriebezug gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung einen ersten, einen zweiten, einen dritten und einen
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vierten Planetengetriebesatz PG1, PG2, PG3 und PG4, die auf derselben Achse angeordnet sind, eine Antriebswelle IS, eine Abtriebswelle OS, acht Drehwellen TM1 bis TM8, die mit irgendeinem oder zwei Drehelementen des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 direkt verbunden sind, sechs Reibelemente C1 bis C4, B1 und B2 und ein Getriebegehäuse H auf.
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Infolgedessen wird die von der Antriebswelle IS eingegebene Leistung durch Zusammenwirken des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 geändert, und die geänderte Leistung wird über die Abtriebswelle OS abgegeben.
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Außerdem sind die einfachen Planetengetriebesätze in einer Reihenfolge des ersten, des zweiten, des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG1, PG2, PG3 und PG4 von einer Motorseite angeordnet.
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Die Antriebswelle IS ist ein Antriebselement, und die Leistung von einer Kurbelwelle eines Motors wird über einen Drehmomentwandler derart drehmomentgewandelt, dass sie an die Antriebswelle IS eingegeben werden kann.
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Die Abtriebswelle OS ist ein Abtriebselement und überträgt die Antriebsleistung über eine Differentialvorrichtung an ein Antriebsrad.
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Der erste Planetengetriebesatz PG1 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern und weist als dessen Drehelemente ein erstes Sonnenrad S1, einen ersten Planetenradträger PC1, der ein erstes Planetenrad P1 drehbar abstützt, das mit dem ersten Sonnenrad S1 im Außeneingriff steht, und ein erstes Hohlrad R1 auf, das mit dem ersten Planetenrad P1 im Inneneingriff steht.
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Der zweite Planetengetriebesatz PG2 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern und weist als dessen Drehelemente ein zweites Sonnenrad S2, einen zweiten Planetenradträger PC2, der ein zweites Planetenrad P2 drehbar abstützt, das mit dem zweiten Sonnenrad S2 im Außeneingriff steht, und ein zweites Hohlrad R2 auf, das mit dem zweiten Planetenrad P2 im Inneneingriff steht.
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Der dritte Planetengetriebesatz PG3 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern und weist als dessen Drehelemente ein drittes Sonnenrad S3, einen dritten Planetenradträger PC3, der ein drittes Planetenrad P3 drehbar abstützt, das mit dem dritten Sonnenrad S3 im Außeneingriff steht, und ein drittes Hohlrad R3 auf, das mit dem dritten Planetenrad P3 im Inneneingriff steht.
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Der vierte Planetengetriebesatz PG4 ist ein Planetengetriebesatz mit Einzelplanetenrädern und weist als dessen Drehelemente ein viertes Sonnenrad S4, einen vierten Planetenradträger PC4, der ein viertes Planetenrad P4 drehbar abstützt, das mit dem vierten Sonnenrad S4 im Außeneingriff steht, und ein viertes Hohlrad R4 auf, das mit dem vierten Planetenrad P4 im Inneneingriff steht.
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Bei dem ersten, dem zweiten, dem dritten und dem vierten Planetengetriebesatz PG1, PG2, PG3 und PG4 sind ein oder mehrere Drehelemente über die acht Drehwellen TM1 bis TM8 direkt miteinander verbunden.
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Nachfolgend werden die Konfigurationen der acht Drehwellen TM1 bis TM8 beschrieben.
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Die erste Drehwelle TM1 weist das erste Sonnenrad S1 auf, ist mit der Antriebswelle IS wahlweise verbunden und ist mit dem Getriebegehäuse H wahlweise verbunden, so dass sie als ein wahlweises Antriebselement betrieben werden kann oder als ein wahlweises Fixelement wirken kann.
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Die zweite Drehwelle TM2 weist den ersten Planetenradträger PC1 und das zweite Hohlrad R2 auf und ist mit dem Getriebegehäuse H wahlweise verbunden, so dass sie als ein wahlweises Fixelement wirken kann.
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Die dritte Drehwelle TM3 weist den zweiten Planetenradträger PC2 auf.
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Die vierte Drehwelle TM4 weist das zweite Sonnenrad S2 auf und ist mit der Antriebswelle IS direkt verbunden, so dass sie immer als ein Antriebselement betrieben werden kann.
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Die fünfte Drehwelle TM5 weist das erste Hohlrad R1 und das vierte Sonnenrad S4 auf und ist mit der dritten Drehwelle TM3 wahlweise verbunden.
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Die sechste Drehwelle TM6 weist das dritte Hohlrad R3 und den vierten Planetenradträger PC4 auf und ist mit der Antriebswelle IS wahlweise verbunden, so dass sie als ein wahlweises Antriebselement betrieben werden kann.
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Die siebte Drehwelle TM7 weist den dritten Planetenradträger PC3 und das vierte Hohlrad R4 oder nur das vierte Hohlrad R4 auf und ist mit der Abtriebswelle OS direkt verbunden, so dass sie als ein Endabtriebselement betrieben werden kann.
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Ein Reibelement ist zwischen dem dritten Planetenradträger PC3 und dem vierten Hohlrad R4 derart angeordnet, dass die siebte Drehwelle TM7 den dritten Planetenradträger PC3 und das vierte Hohlrad R4 aufweist, wenn das Reibelement betrieben wird, jedoch die siebte Drehwelle TM7 nur das vierte Hohlrad R4 aufweist, wenn das Reibelement nicht betrieben wird.
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Die achte Drehwelle TM8 weist das dritte Sonnenrad S3 auf und ist mit dem Getriebegehäuse H direkt verbunden, so dass sie immer als ein Fixelement wirken kann.
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Außerdem sind zwischen den Drehwellen TM1 bis TM8 vier Kupplungen C1, C2, C3 und C4 als Reibelemente an der Antriebswelle IS oder an Abschnitten angeordnet, wo die Drehwellen wahlweise miteinander verbunden sind.
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Ferner sind zwischen den Drehwellen TM1 bis TM8 zwei Bremsen B1 und B2 als Reibelemente an Abschnitten angeordnet, die mit dem Getriebegehäuse H wahlweise verbunden sind.
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Die erste Kupplung C1 ist zwischen der Antriebswelle IS und der ersten Drehwelle TM1 derart angeordnet, dass sie die Antriebswelle IS mit der ersten Drehwelle TM1 wahlweise verbindet.
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Die zweite Kupplung C2 ist zwischen dem dritten Planetenradträger PC3 und dem vierten Hohlrad R4 derart angeordnet, dass sie bewirkt, dass der dritte Planetenradträger PC3 und das vierte Hohlrad R4 die siebte Drehwelle TM7 bilden, oder bewirkt, dass nur das vierte Hohlrad R4 die siebte Drehwelle TM7 bildet.
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Die dritte Kupplung C3 ist zwischen der dritten Drehwelle TM3 und der fünften Drehwelle TM5 derart angeordnet, dass sie die dritte Drehwelle TM3 mit der fünften Drehwelle TM5 wahlweise verbindet.
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Die vierte Kupplung C4 ist zwischen der Antriebswelle IS und der sechsten Drehwelle TM6 derart angeordnet, dass sie die Antriebswelle IS mit der sechsten Drehwelle TM6 wahlweise verbindet.
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Die erste Bremse B1 ist zwischen der ersten Drehwelle TM1 und dem Getriebegehäuse H derart angeordnet, dass die erste Drehwelle TM1 als das wahlweise Fixelement wirkt.
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Die zweite Bremse B2 ist zwischen der zweiten Drehwelle TM2 und dem Getriebegehäuse H derart angeordnet, dass die zweite Drehwelle TM2 als das wahlweise Fixelement wirkt.
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Die Reibelemente, welche die erste, die zweite, die dritte und die vierte Kupplung C1, C2, C3 und C4 sowie die erste und die zweite Bremse B1 und B2 umfassen, können Mehrscheiben-Reibelemente des Naßtyps sein, die mittels Hydraulikdruck betrieben werden.
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Mit Bezug auf die Betriebstabelle in 2 werden drei Reibelemente in jedem Gang des Planetengetriebezuges gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung betrieben.
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Ein erster Vorwärtsgang D1 wird durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 und der zweiten und der dritten Kupplung C2 und C3 realisiert.
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Ein zweiter Vorwärtsgang D2 wird durch den Betrieb der ersten Bremse B1 und der zweiten und der dritten Kupplung C2 und C3 realisiert.
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Ein dritter Vorwärtsgang D3 wird durch den Betrieb der ersten, der zweiten und der dritten Kupplung C1, C2 und C3 realisiert.
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Ein vierter Vorwärtsgang D4 wird durch den Betrieb der zweiten, der dritten und der vierten Kupplung C2, C3 und C4 realisiert.
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Ein fünfter Vorwärtsgang D5 wird durch den Betrieb der ersten, der dritten und der vierten Kupplung C1, C3 und C4 realisiert.
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Ein sechster Vorwärtsgang D6 wird durch den Betrieb der ersten Bremse B1 und der dritten und der vierten Kupplung C3 und C4 realisiert.
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Ein siebter Vorwärtsgang D7 wird durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 und der dritten und der vierten Kupplung C3 und C4 realisiert.
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Ein achter Vorwärtsgang D8 wird durch den Betrieb der ersten und der zweiten Bremse B1 und B2 und der vierten Kupplung C4 realisiert.
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Ein neunter Vorwärtsgang D9 wird durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 und der ersten und der vierten Kupplung C1 und C4 realisiert.
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Ein Rückwärtsgang R wird durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 und der ersten und der zweiten Kupplung C1 und C2 realisiert.
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Mit Bezug auf 3 werden die Schaltvorgänge des Planetengetriebezuges gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung mittels eines Hebelanalyseverfahrens beschrieben.
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Wie in 3 gezeigt, sind acht vertikale Linien als die erste Drehwelle TM1, die zweite Drehwelle TM2, die dritte Drehwelle TM3, die vierte Drehwelle TM4, die fünfte Drehwelle TM5, die sechste Drehwelle TM6, die siebte Drehwelle TM7 und die achte Drehwelle TM8 von links nach rechts gesetzt.
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Außerdem stellt eine untere horizontale Linie eine Drehzahl von „0“ dar, und eine obere horizontale Linie stellt eine Drehzahl von „1“ dar, welche dieselbe Drehzahl wie die der Antriebswelle IS ist.
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Die Abstände zwischen den vertikalen Linien sind entsprechend dem jeweiligen Übersetzungsverhältnis (Zähnezahl des Sonnenrades / Zähnezahl des Hohlrades) jedes der Planetengetriebesätze PG1 bis PG4 gesetzt.
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Da das Setzen einer Drehachse der vertikalen Linie, die durch Kombinationen der Planetengetriebesätze bestimmt wird, versierten Fachleuten auf dem technischen Gebiet der Planetengetriebe wohlbekannt ist, wird eine ausführliche Beschreibung davon weggelassen.
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Indessen weist die siebte Drehwelle TM7 den dritten Planetenradträger PC3 und das vierte Hohlrad R4 im ersten, zweiten, dritten und vierten Vorwärtsgang und im Rückwärtsgang auf, wo die zweite Kupplung C2 betrieben wird, und weist nur das vierte Hohlrad R4 im fünften, sechsten, siebten, achten und neunten Vorwärtsgang auf, wo die zweite Kupplung C2 nicht betrieben wird.
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Wenn die zweite Kupplung C2 nicht betrieben wird, läuft der dritte Planetenradträger PC3 frei. Somit dreht der dritte Planetenradträger PC3, hat jedoch keinerlei Auswirkung auf das Schalten.
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Mit Bezug auf die 2 und 3 werden die Schaltvorgänge für jeden Gang des Planetengetriebezuges gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung beschrieben.
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[Erster Vorwärtsgang]
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Mit Bezug auf 2 werden die zweite Bremse B2 und die zweite und die dritte Kupplung C2 und C3 im ersten Vorwärtsgang D1 betrieben.
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Wie in 3 gezeigt, wirkt in einem Zustand, in dem eine Drehzahl der Antriebswelle IS an die vierte Drehwelle TM4 eingegeben wird, durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 die zweite Drehwelle TM2 als das Fixelement. Daher bilden die Drehelemente des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes PG1 und PG2 eine erste Ganglinie T1, und die geänderte Drehzahl wird über die dritte Drehwelle TM3 abgegeben.
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Außerdem wirkt in einem Zustand, in dem durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 die Drehzahl der dritten Drehwelle TM3 an die fünfte Drehwelle TM5 eingegeben wird, die achte Drehwelle TM8 als das Fixelement. Daher bilden die Drehelemente des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG3 und PG4 eine erste Schaltlinie SP1, und D1 wird über die siebte Drehwelle TM7, die das Abtriebselement ist, abgegeben.
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[Zweiter Vorwärtsgang]
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Die zweite Bremse B2, die im ersten Vorwärtsgang D1 betrieben wurde, wird freigegeben, und die erste Bremse B1 wird im zweiten Vorwärtsgang D2 betrieben.
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Wie in 3 gezeigt, wirkt in einem Zustand, in dem eine Drehzahl der Antriebswelle IS an die vierte Drehwelle TM4 eingegeben wird, durch den Betrieb der ersten Bremse B1 die erste Drehwelle TM1 als das Fixelement. Daher bilden die Drehelemente des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes PG1 und PG2 eine zweite Ganglinie T2, und die geänderte Drehzahl wird über die dritte Drehwelle TM3 abgegeben.
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Außerdem wirkt in einem Zustand, in dem durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 die Drehzahl der dritten Drehwelle TM3 an die fünfte Drehwelle TM5 eingegeben wird, die achte Drehwelle TM8 als das Fixelement. Daher bilden die Drehelemente des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG3 und PG4 eine zweite Schaltlinie SP2, und D2 wird über die siebte Drehwelle TM7, die das Abtriebselement ist, abgegeben.
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[Dritter Vorwärtsgang]
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Die erste Bremse B1, die im zweiten Vorwärtsgang D2 betrieben wurde, wird freigegeben, und die erste Kupplung C1 wird im dritten Vorwärtsgang D3 betrieben.
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Wie in 3 gezeigt, wird in einem Zustand, in dem eine Drehzahl der Antriebswelle IS an die vierte Drehwelle TM4 eingegeben wird, durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 die Drehzahl der Antriebswelle IS an die erste Drehwelle TM1 eingegeben. Daher sind der erste und der zweite Planetengetriebesatz PG1 und PG2 im Direktkupplungszustand, und die Drehelemente des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes PG1 und PG2 bilden eine dritte Ganglinie T3.
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Außerdem wirkt in einem Zustand, in dem durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 die Drehzahl der dritten Drehwelle TM3 an die fünfte Drehwelle TM5 eingegeben wird, die achte Drehwelle TM8 als das Fixelement. Daher bilden die Drehelemente des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG3 und PG4 eine dritte Schaltlinie SP3, und D3 wird über die siebte Drehwelle TM7, die das Abtriebselement ist, abgegeben.
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[Vierter Vorwärtsgang]
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Die erste Kupplung C1, die im dritten Vorwärtsgang D3 betrieben wurde, wird freigegeben, und die vierte Kupplung C4 wird im vierten Vorwärtsgang D4 betrieben.
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Wie in 3 gezeigt, wirkt in einem Zustand, in dem durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 die Drehzahl der Antriebswelle IS an die sechste Drehwelle TM6 eingegeben wird, die achte Drehwelle TM8 als das Fixelement. Daher bilden die Drehelemente des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG3 und PG4 eine vierte Schaltlinie SP4, und D4 wird über die siebte Drehwelle TM7, die das Abtriebselement ist, abgegeben.
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Zu diesem Zeitpunkt ist in einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an die vierte Drehwelle TM4 eingegeben wird, durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 die dritte Drehwelle TM3 mit der fünften Drehwelle TM5 verbunden. Daher bilden die Drehelemente des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes PG1 und PG2 eine vierte Ganglinie T4, jedoch haben sie keine Auswirkungen auf das Schalten.
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[Fünfter Vorwärtsgang]
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Die zweite Kupplung C2, die im vierten Vorwärtsgang D4 betrieben wurde, wird freigegeben, und die erste Kupplung C1 wird im fünften Vorwärtsgang D5 betrieben. Wie in 3 gezeigt, wird durch den Betrieb der ersten, der dritten und der vierten Kupplung C1, C3 und C4 die Drehzahl der Antriebswelle IS an die erste Drehwelle TM1, die vierte Drehwelle TM4 und die sechste Drehwelle TM6 eingegeben. Daher sind der erste, der zweite, der dritte und der vierte Planetengetriebesatz PG1, PG2, PG3 und PG4 im Direktkupplungszustand, die Drehelemente des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes PG1 und PG2 bilden die dritte Ganglinie T3, und die Drehelemente des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG3 und PG4 bilden eine fünfte Schaltlinie SP5. Daher wird D5 über die siebte Drehwelle TM7, die das Abtriebselement ist, abgegeben.
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Zu diesem Zeitpunkt wird die achte Drehwelle TM8 als das Fixelement betrieben, jedoch läuft der dritte Planetenradträger PC3 frei und hat keine Auswirkungen auf das Schalten, da die zweite Kupplung C2 freigegeben ist.
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[Sechster Vorwärtsgang]
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Die erste Kupplung C1, die im fünften Vorwärtsgang D5 betrieben wurde, wird freigegeben, und die erste Bremse B1 wird im sechsten Vorwärtsgang D6 betrieben.
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Wie in 3 gezeigt, wirkt in einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an die vierte Drehwelle TM4 eingegeben wird, durch den Betrieb der ersten Bremse B1 die erste Drehwelle TM1 als das Fixelement. Daher bilden die Drehelemente des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes PG1 und PG2 die zweite Ganglinie T2, und die geänderte Drehzahl wird über die dritte Drehwelle TM3 abgegeben.
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Außerdem wird in einem Zustand, in dem durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 die Drehzahl der dritten Drehwelle TM3 an die fünfte Drehwelle TM5 eingegeben wird, durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 die Drehzahl der Antriebswelle IS an die sechste Drehwelle TM6 eingegeben. Daher bilden die Drehelemente des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG3 und PG4 eine sechste Schaltlinie SP6, und D6 wird über die siebte Drehwelle TM7, die das Abtriebselement ist, abgegeben.
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Zu diesem Zeitpunkt wirkt die achte Drehwelle TM8 als das Fixelement, jedoch läuft der dritte Planetenradträger PC3 frei und hat keine Auswirkungen auf das Schalten, da die zweite Kupplung C2 freigegeben ist.
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[Siebter Vorwärtsgang]
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Die erste Bremse B1, die im sechsten Vorwärtsgang D6 betrieben wurde, wird freigegeben, und die zweite Bremse B2 wird im siebten Vorwärtsgang D7 betrieben.
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Wie in 3 gezeigt, wirkt in einem Zustand, in dem die Drehzahl der Antriebswelle IS an die vierte Drehwelle TM4 eingegeben wird, durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 die zweite Drehwelle TM2 als das Fixelement. Daher bilden die Drehelemente des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes PG1 und PG2 die erste Ganglinie T1, und die geänderte Drehzahl wird über die dritte Drehwelle TM3 abgegeben.
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Außerdem wird in einem Zustand, in dem durch den Betrieb der dritten Kupplung C3 die Drehzahl der dritten Drehwelle TM3 an die fünfte Drehwelle TM5 eingegeben wird, durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 die Drehzahl der Antriebswelle IS an die sechste Drehwelle TM6 eingegeben. Daher bilden die Drehelemente des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG3 und PG4 eine siebte Schaltlinie SP7, und D7 wird über die siebte Drehwelle TM7, die das Abtriebselement ist, abgegeben.
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Zu diesem Zeitpunkt wird die achte Drehwelle TM8 als das Fixelement betrieben, jedoch läuft der dritte Planetenradträger PC3 frei und hat keine Auswirkungen auf das Schalten, da die zweite Kupplung C2 freigegeben ist.
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[Achter Vorwärtsgang]
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Die dritte Kupplung C3, die im siebten Vorwärtsgang D7 betrieben wurde, wird freigegeben, und die erste Bremse B1 wird im achten Vorwärtsgang D8 betrieben.
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Wie in 3 gezeigt, läuft, da die erste und die zweite Bremse B1 und B2 an dem ersten und dem zweiten Planetengetriebesatz PG1 und PG2 wirken, die dritte Drehwelle TM3 frei, obwohl die Drehzahl der Antriebswelle IS an die vierte Drehwelle TM4 eingegeben wird. Daher dreht die dritte Drehwelle TM3, jedoch wirken die erste, die zweite und die fünfte Drehwelle TM1, TM2 und TM5 als die Fixelemente.
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Außerdem wirkt in einem Zustand, in dem durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 die Drehzahl der Antriebswelle IS an die sechste Drehwelle TM6 eingegeben wird, die fünfte Drehwelle TM5 als das Fixelement. Daher bilden die Drehelemente des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG3 und PG4 eine achte Schaltlinie SP8, und D8 wird über die siebte Drehwelle TM7, die das Abtriebselement ist, abgegeben.
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Zu diesem Zeitpunkt wirkt die achte Drehwelle TM8 als das Fixelement, jedoch läuft der dritte Planetenradträger PC3 frei und keine Auswirkungen auf das Schalten, da die zweite Kupplung C2 freigegeben ist.
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[Neunter Vorwärtsgang]
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Die erste Bremse B1, die im achten Vorwärtsgang D8 betrieben wurde, wird freigegeben, und die erste Kupplung C1 wird im neunten Vorwärtsgang D9 betrieben.
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Wie in 3 gezeigt, wirkt in einem Zustand, in dem durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 die Drehzahl der Antriebswelle IS an die erste Drehwelle TM1 eingegeben wird, durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 die zweite Drehwelle TM2 als das Fixelement. Daher bilden die Drehelemente des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes PG1 und PG2 eine fünfte Ganglinie T5, und eine umgekehrte Drehzahl wird an die fünfte Drehwelle TM5 abgegeben.
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Außerdem hat die an die vierte Drehwelle TM4 eingegebene Drehzahl der Antriebswelle IS keine Auswirkung auf das Schalten, da die dritte Drehwelle TM3 frei läuft.
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In einem Zustand, in dem die umgekehrte Drehzahl an die fünfte Drehwelle TM5 eingegeben wird, wird durch den Betrieb der vierten Kupplung C4 die Drehzahl der Antriebswelle IS an die sechste Drehwelle TM6 eingegeben. Daher bilden die Drehelemente des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG3 und PG4 eine neunte Schaltlinie SP9, und D9 wird über die siebte Drehwelle TM7, die das Abtriebselement ist, abgegeben.
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Zu diesem Zeitpunkt wirkt die achte Drehwelle TM8 als das Fixelement, jedoch läuft der dritte Planetenradträger PC3 frei und hat keine Auswirkungen auf das Schalten, da die zweite Kupplung C2 freigegeben ist.
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[Rückwärtsgang]
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Die zweite Bremse B2 und die erste und die zweite Kupplung C1 und C2 werden im Rückwärtsgang R betrieben.
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Wie in 3 gezeigt, wirkt in einem Zustand, in dem durch den Betrieb der ersten Kupplung C1 die Drehzahl der Antriebswelle IS an die erste Drehwelle TM1 eingegeben wird, durch den Betrieb der zweiten Bremse B2 die zweite Drehwelle TM2 als das Fixelement. Daher bilden die Drehelemente des ersten und des zweiten Planetengetriebesatzes PG1 und PG2 eine fünfte Ganglinie T5, und eine umgekehrte Drehzahl wird an die fünfte Drehwelle TM5 abgegeben.
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Außerdem hat die an die vierte Drehwelle TM4 eingegebene Drehzahl der Antriebswelle IS keine Auswirkungen auf das Schalten, da die dritte Drehwelle TM3 frei läuft.
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In einem Zustand, in dem die umgekehrte Drehzahl an die fünfte Drehwelle TM5 eingegeben wird, wirkt das achte Drehelement TM8 als das Fixelement. Daher bilden die Drehelemente des dritten und des vierten Planetengetriebesatzes PG3 und PG4 eine Rückwärtsschaltlinie RS, und R wird über die siebte Drehwelle TM7, die das Abtriebselement ist, abgegeben.
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Der Planetengetriebezug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann durch Kombinieren von vier Planetengetriebesätzen PG1, PG2, PG3 und PG4 mit vier Kupplungen C1, C2, C3 und C4 und zwei Bremsen B1 und B2 neun Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang realisieren.
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Der Planetengetriebezug gemäß der beispielhaften Ausführungsform der Erfindung kann durch Realisieren von mehr Gängen des Automatikgetriebes die Leistungsübertragungseffizienz und Kraftstoffwirtschaftlichkeit verbessern.
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Außerdem wird, da drei Reibelemente in jedem Gang arbeiten und die Anzahl von nichtbetriebenen Reibelementen minimiert ist, ein Schleppreibungsverlust verringert. Daher können das Schleppmoment und der Leistungsverlust reduziert werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- KR 10-2014-0177361 [0001]
