DE1179072B - Hydraulic switching device for friction clutches in a gear change transmission - Google Patents

Hydraulic switching device for friction clutches in a gear change transmission

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DE1179072B
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Hobbs Transmission Ltd
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Description

Hydraulische Schalteinrichtung für Reibungskupplungen in oixam Zahnräderwechselgetriebe Die Erfindung betrifft eine hydraulische Schaltvorrichtung für Reibungskupplungen zur Gangumscbaltung in einem Zahnräderwechselgetriebe, bei der ein Steuerventil die Druckmittelquelle wechselweise mit den Kupplungsschaltzylindern verbindet und Druckregelventile den hydraulischen Druck selbsttätig auf den Kupplungen zugeordnete unterschiedliche Werte herabsetzen.Hydraulic switching device for friction clutches in oixam gear change transmissions The invention relates to a hydraulic switching device for friction clutches for changing gear in a gear change transmission with a control valve the pressure medium source alternately connects to the clutch shift cylinders and Pressure control valves automatically assign the hydraulic pressure to the clutches reduce different values.

Bei einer bekannten Schaltvorrichtung dieser Art ist der Steuerschieber für die Kupplungen mit einem Entlastungsventil vereinigt. Der Steuerschieber ist demzufolge immer mit dem vollen Druck belastet. Auf den Schieber werden also auch in den Schaltstellungen, in denen nur geringer Druck benötigt wird, große Querkräfte ausgeübt, wodurch der Schieber schwergängig wird, auch wenn er sorgfältig ausgelastet ist.In a known switching device of this type, the control slide for the clutches combined with a relief valve. The control spool is therefore always loaded with full pressure. So are on the slide too in the switching positions in which only low pressure is required, large transverse forces exercised, which makes the slide stiff, even if it is carefully used is.

Aufgabe der Erfindung ist es, mit einfachen Mitteln den hohen hydraulischen Druck in denjenigen Betriebszuständen, in denen er nicht benötigt wird, vom Steuerschieber und von dem vor dem Steuerschieber gelegenen Leitungsnetz fernzuhalten.The object of the invention is, with simple means, the high hydraulic Pressure in those operating states in which it is not required, from the control slide and to keep it away from the pipe network in front of the control spool.

Dies wird bei einer Schaltvorrichtung der eingangs genannten Art durch die gemeinsame Anwendung folgender Maßnahmen erreicht: a) In bekannter Weise sind die Kupplungen für die unteren Getriebeschaltstufen mit hohem Druck, die für die oberen Getriebeschaltstufen mit niederem Druck schaltbar; b) die Druckregelventile sind, in Flußrichtung des Druckmittels gesehen, vor dem Steuerventil angeordnet; c) die Drucktegelventile sind in bekannter Weise im öffnungssinn durch den zu regelnden hydraulischen Druck, im Schließsinn durch Federn belastet; d) dem Federdruck am Hochdruckregelventil sind die hydraulischen Kräfte eines mit dem Ventilkörper verbundenen Hilfskolbens additiv und subtraktiv überlagert; e) die Druckleitungen der mit niedrigem Druck schaltbaren Kupplungen sind durch Verbindungsleitungen mit den beiden Seiten des Hilfskolbens verbunden.This is achieved in a switching device of the type mentioned by the joint application of the following measures: a) In a known manner, the clutches for the lower gear shift stages can be shifted with high pressure, those for the upper gear shift stages with low pressure; b) the pressure regulating valves are arranged upstream of the control valve, viewed in the direction of flow of the pressure medium; c) the pressure cone valves are loaded in a known manner in the opening direction by the hydraulic pressure to be regulated and in the closing direction by springs; d) the hydraulic forces of an auxiliary piston connected to the valve body are additively and subtractively superimposed on the spring pressure on the high-pressure control valve; e) the pressure lines of the clutches which can be switched at low pressure are connected to the two sides of the auxiliary piston by connecting lines.

Es ist zwar eine Schaltvorrichtung für die Reibungskupplungen in einem Zahnräderwechselgetriebe bekannt, bei dem ein hydraulisch einstellbares Druckregelventil vor dem Steuerschieber angeordnet ist. Die Einstellung des Druckregelventils erfolgt aber nicht selbsttätig auf einen Druck, der dem an der jeweils eingeschalteten Reibungskupplung entspricht. In der Leitung zwischen dem Druckregelventil und dem Steuerschieber herrscht immer ein zwar veränderlicher, aber relativ hoher Druck unabhängig davon, ob dieser hohe Druck bei bestimmten Stellungen des Steuerschiebers tatsächlich benötigt wird oder nicht.It is a switching device for the friction clutches in one Gear change transmission known in which a hydraulically adjustable pressure control valve is arranged in front of the control slide. The pressure control valve is set but not automatically at a pressure equal to that of the friction clutch that is switched on is equivalent to. In the line between the pressure control valve and the control slide there is always a variable, but relatively high pressure regardless of whether this high pressure is actually required for certain positions of the control spool will or not.

Wird eine Schaltvorrichtung nach der Erfindung bei einem Kraftfahrzeugantrieb verwendet, dann wird ein hoher Druck an den Gangschaltkupplungen nur beim Anfahren und im Rückwärtsgang benötigt, beim normalen Fahren dagegen nicht. Der Steuerschieber ist also nur selten und dann auch nur kurzzeitig dem hohen Druck ausgesetzt. Die Lebensdauer und Betriebssicherheit werden dadurch gegenüber den vorbekannten Schaltvorrichtungen erhöht.Is a switching device according to the invention in a motor vehicle drive is used, then a high pressure is only applied to the gearshift clutches when starting up and required in reverse, but not required for normal driving. The control slide is therefore only rarely and then only briefly exposed to the high pressure. the Service life and operational reliability are thereby compared to the previously known switching devices elevated.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung ist dem Federdruck am Niederdruckregelventil die hydraulische Kraft eines mit dem Ventilkörper verbundenen Kolbens subtraktiv überlagert und'die betreffende Seite des Kolbens über eine Zweigleitung mit der Druckleitung der Kupplung- für die höchste Getriebeschaltstufe verbunden.In an expedient development of the invention, the spring pressure is on Low pressure control valve the hydraulic force of a valve connected to the valve body Piston subtractively superimposed and'the relevant side of the piston via a branch line connected to the pressure line of the clutch for the highest gear shift stage.

Ein Ausführungsbeispiel. der Erfindung wird an Hand der Zeichnung beschrieben, die einen schematischen Schnitt durch eine hydraulische Schaltvorrichtung nach der Erfindung darstellt.An embodiment. the invention is based on the drawing described, showing a schematic section through a hydraulic switching device represents according to the invention.

Ein Gehäuse 10 enthält eine Pumpe 9, die Druckflüssigkeit einem ersten Ölkreis zuführt, der einen Kanal 11 aufweist. Dieser führt zu einer Bohrung 12, die einen Gangwählschieber 13, also den Steuerschieber zum Einschalten der Reibungskupplungen (oder auch der Reibungsbremsen) in einem Zahnräderwechselgetriebe aufnimmt. Die Bohrung 12 besitzt eine Ringnut 14, die in einer bestimmten Stellung des Schiebers den Kanal 11 mit einer Leitung 15 verbindet, die zu derjenigen Kupplung oder Bremse führt, die den 1. Gang einschaltet. In diesem Gang erfordern die hohen von der betreffenden Kupplung zu übertragenden (oder yon der betreffenden Bremse abzustützenden) Drehmomente einen höheren Druck als beispielsweise im 4. Gang.A housing 10 contains a pump 9 which supplies pressure fluid to a first oil circuit which has a channel 11 . This leads to a bore 12 which receives a gear selector slide 13, that is to say the control slide for switching on the friction clutches (or the friction brakes) in a gear change transmission. The bore 12 has an annular groove 14 which, in a certain position of the slide, connects the channel 11 with a line 15 which leads to the clutch or brake that engages 1st gear. In this gear, the high torques to be transmitted by the relevant clutch (or to be supported by the relevant brake) require a higher pressure than, for example, in 4th gear.

Eine Leitung 16 führt vom Kanal 11 zu einer anderen Stelle der Schieberbohrung 12. Diese Stelle kann mittels der Ringnut 14 mit einer Leitung 17 verbunden werden, die zu einer Kupplung oder Bremse für den 2. Gang führt.A line 16 leads from the channel 11 to another point in the slide bore 12. This point can be connected by means of the annular groove 14 to a line 17 which leads to a clutch or brake for 2nd gear.

Das Gehäuse 10 enthält einen zweiten Ölkreis, bestehend aus einem Kanal 21, der mit dem Kanal 11 mittels einer Ventilbohrung 20 und außerdem über die Leitung 23 mit der Steuerschieberbohrung 12 verbunden ist. Die Leitung 23 kann über die Ringnut 14 mit der Leitung 24 verbunden werden, die ihrerseits zur Kupplung oder Bremse für den 3. Gang führt. Die Leitung 22 führt zu einer zwischen der antreibenden Kraftmaschine und dem Getriebe angeordneten Hauptkupplung. Vom Kanal 21 führt eine weitere Leitung 25 zur Bohrung 12, die mittels der Ringnut 14 mit einer Leitung 26 verbunden werden kann, die zur Kupplung für den 4. Gang führt.The housing 10 contains a second oil circuit consisting of a channel 21 which is connected to the channel 11 by means of a valve bore 20 and also via the line 23 to the control slide bore 12. The line 23 can be connected via the annular groove 14 to the line 24, which in turn leads to the clutch or brake for 3rd gear. The line 22 leads to a main clutch arranged between the driving engine and the transmission. Another line 25 leads from the channel 21 to the bore 12, which can be connected by means of the annular groove 14 to a line 26 which leads to the clutch for 4th gear.

Die Ventilbohrung 20 enthält den Kolben 30 eines Druckregelventils, der mit seiner Steuerkante 131 die Druckminderung vom ersten Kreis 11 zum zweiten Kreis 21 steuert, indem er den Einlaß 130 des Kanals 21 öffnet und schließt. Die Bohrung 20 ist ab-Cresetzt und bildet eine Schulter 31, gegen die sich ein Ende einer eingesetzten Rüchse 32 legt. Diese Büchse schließt wie ein Zylinderdeckel die Ventilbohrung 20 ab. Sie weist eine Führung 33 für die Kolbenstange 36 und außerdem eine Bohrung 34 für einen Hilfskolben 37. auf. Der Kolben 30 hält den erforderlichen Hoch#hmck im Kanal 11 aufrecht, stellt also den Ventilkörper des Hochdruckregelventils dar.The valve bore 20 contains the piston 30 of a pressure control valve which, with its control edge 131, controls the pressure reduction from the first circuit 11 to the second circuit 21 by opening and closing the inlet 130 of the channel 21. The bore 20 is set off and forms a shoulder 31 against which one end of an inserted sleeve 32 rests. This sleeve closes the valve bore 20 like a cylinder cover. It has a guide 33 for the piston rod 36 and also a bore 34 for an auxiliary piston 37 . The piston 30 maintains the required high level in the channel 11 , i.e. it represents the valve body of the high-pressure control valve.

Die Kolbenstange 36 steht in Berührung mit einem Stift 38 von größerem Durchmesser, der den auf dem Stift gleitenden Hilfskolben 37 trägt und an einem dritten Kolben aufliegt. Eine Druckfeder 40 befindet sich zwischen diesem Kolben 39 und einem Deckel 41, der die Stirnseite der Bohrung abschließt.The piston rod 36 is in contact with a pin 38 of larger diameter which carries the auxiliary piston 37 sliding on the pin and rests on a third piston. A compression spring 40 is located between this piston 39 and a cover 41 which closes the end face of the bore.

Durch die Kolben 30, 32 und 39 werden Räume 42 bis 45 für das Druckmittel abgeteilt. Der Raum 42 schließt sich an das innere Ende des Kolbens 30 an. Der Raum 43 befindet sich zwischen dem Ende 132 der Bohrung 34 und dem benachbarten Ende 133 des Hilfskolbens 37. Der Raum 44 befindet sich zwischen dem anderen Ende 134 des Kolbens 37 und dem Kolben 39. Der Raum 45 liegt zwischen dem Kolben 39 und dem Deckel 41.Spaces 42 to 45 for the pressure medium are partitioned off by the pistons 30, 32 and 39. The space 42 adjoins the inner end of the piston 30 . The space 43 is between the end 132 of the bore 34 and the adjacent end 133 of the auxiliary piston 37. The space 44 is between the other end 134 of the piston 37 and the piston 39. The space 45 is between the piston 39 and the cover 41.

Ein zweites Druckregelventil, das den niederen Druck im Kanal 21 regelt, besteht aus einer abgesetzten Bohrung 46 im Gehäuse 10 und einem Stufenkolben 47 mit einem Bund 48 von größerem Durchmesser. Der Kolben 47 dient also zur Aufrechterhaltung des Solldruckes im Kanal 21, der geringer als im Kanal 11 ist. Die Bohrung 46 enthält eine Büchse 49 und ist durch einen Deckel 50 abgeschlossen. Ein zweiter Kolben 51 befindet sich in der Büchse 49 und eine Schraubenfeder 52 wirkt zwisehen den Kolben 47 und 51. Der Kolben 47 hat zwei schmale Ringnuten 54 und 55, während der Kolben 51 eine breite Ringnut 56 aufweist. Der Kolben 51 ist mittels einer Stange 60 mit dem Stellzeug für die Leistungsregelung der , Ktaftmasähine, im Falle eines Fahrz'eugantriebes also mit dem Gaspedal des Kraftfahrzeuges verbunden.A second pressure control valve, which regulates the low pressure in the channel 21, consists of a stepped bore 46 in the housing 10 and a stepped piston 47 with a collar 48 of larger diameter. The piston 47 thus serves to maintain the setpoint pressure in channel 21, which is lower than that in channel 11 . The bore 46 contains a sleeve 49 and is closed by a cover 50 . A second piston 51 is located in the sleeve 49 and a helical spring 52 acts between the pistons 47 and 51. The piston 47 has two narrow annular grooves 54 and 55, while the piston 51 has a wide annular groove 56 . The piston 51 is, in the case of Fahrz'eugantriebes connected by a rod 60 to the actuating stuff for the power control, so Ktaftmasähine with the accelerator pedal of the motor vehicle.

Eine Leitung 61 führt von der Leitung 24 durch Öffnungen in der Büchse 32 zum Raum 43, während eine Leitung 62 von der Leitung 26 durch andere Öffnungen in der Büchse 32 zum Raum 44 führt. Eine Leitung 64 verbindet den Raum 45 unterhalb des Kolbens 39 mit zwei Leitungen 65 und 66, die bei 55 und 56 in die Bohrung 46 münden. Eine Leitung 68 verbindet den Kanal 21 mit der Bohrung 46 an der Stelle der Ringnut 56, so daß die Leitung 66, 64 stets unter Druck steht, so lange die Stange 60 sich in einer Stellung befindet, in welcher das Stellzeug für die Leistungsregelung der vorgeschalteten Kraftmaschine eine beliebige Einstellung im Bereich oberhalb der Leerlaufstellung bis zur Vollaststellung einnimmt. Erst wenn das Leistungsregelorgan, z. B. die Drosselklappe einer Brennkraftkolbenmaschine, ganz geschlossen ist, schließt der Kolben 51 den Kanal 66. A line 61 leads from the line 24 through openings in the sleeve 32 to the space 43, while a line 62 leads from the line 26 through other openings in the sleeve 32 to the space 44. A line 64 connects the space 45 below the piston 39 with two lines 65 and 66 which open into the bore 46 at 55 and 56. A line 68 connects the channel 21 with the bore 46 at the location of the annular groove 56, so that the line 66, 64 is always under pressure as long as the rod 60 is in a position in which the setting tool for the power control of the upstream Power machine assumes any setting in the range above the idle position up to the full load position. Only when the service control body, z. B. the throttle valve of an internal combustion piston engine is completely closed, the piston 51 closes the channel 66.

Eine Auslaßleitung 70 ist mit einer überströmöffnung 71 verbunden, die durch den Kolben 47 gesteuert wird, um den Druck im Kanal 21 senken zu können. Die Auslaßleitung 70 ist auch mit der Öff- nung 72 im Raum zwischen den Kolben 47 und 51 verbunden.An outlet line 70 is connected to an overflow opening 71 which is controlled by the piston 47 in order to be able to lower the pressure in the channel 21. The outlet line 70 is also connected to the opening 72 in the space between the pistons 47 and 51 .

Die Leitung 62 ist noch über die Leitung 73 mit der Bohrung 46 an der Stelle der Ringnut 54 verbunden.The line 62 is still connected via the line 73 to the bore 46 at the location of the annular groove 54.

Eine weitere Leitung 80 steht mit dem Raum 42 auf der Unterseite des Kolbens 30 in Verbindung. Die beschriebene Schaltvorrichtung arbeitet folgendermaßen: Die Pumpe 9 liefert Öl in den ersten Kreis (Kanal 11), dessen Druck durch das erste Druckregelventil 30 geregelt wird. Der öldruck entspricht der Spannung der Feder 40 plus dem öldruck vom Kanal 64. Dieser vom Ventil 30 geregelte öldruck gelangt zu den Kupplungen oder Bremsen für den 1. und 2. Gang durch die Leitungen 15 bzw. 17. Der hierfür erforderliche Druck ist entsprechend dem hohen Getriebedrehmoment im 1. und 2. Gang verhältnismäßig hoch. Die Leitung 24 führt vom zweiten Kreis (Kanal 21) zur Kupplung oder Bremse für den 3. Gang. Der hier erforderliche Druck ist verhältnismäßig gering. Wenn dieser Gang eingeschaltet ist, sind die anderen ausgeschaltet. Deshalb wirkt der Druck im Kanal 61 auf den Hilfskolben 37 ein und verschiebt ihn auf der Stange 38, so daß dieser sich gegen den Kolben 39 legt, wodurch die Belastung des Kolbens 30 verringert und der Druck irn ersten Kreis herabgesetzt wird. Ebenso wird beim Einschalten der Kupplung für den 4. Gang durch den Druck im Kana126 der hier auftretende Druck über die Leitung 62 zum Raum 64 geleitet und wirkt auf den Kolben 39 ein, wodurch wieder die Belastung des Kolbens 30 verringert und der Druck im ersten Kreis herabgesetzt wird. Die Pumpe 9 arbeitet also meistens gegen den Druck, der im zweiten Kreis erforderlich ist, und nicht gegen den weit höheren Druck, der für den ersten Kreis benötigt wird.Another line 80 is connected to the space 42 on the underside of the piston 30 . The switching device described works as follows: The pump 9 supplies oil to the first circuit (channel 11), the pressure of which is regulated by the first pressure control valve 30. The oil pressure corresponds to the tension of spring 40 plus the oil pressure from channel 64. This oil pressure, regulated by valve 30 , reaches the clutches or brakes for 1st and 2nd gear through lines 15 and 17 , respectively high transmission torque in 1st and 2nd gear relatively high. Line 24 leads from the second circuit (channel 21) to the clutch or brake for 3rd gear. The pressure required here is relatively low. When this gear is on, the others are off. The pressure in the channel 61 therefore acts on the auxiliary piston 37 and displaces it on the rod 38, so that the latter rests against the piston 39 , as a result of which the load on the piston 30 is reduced and the pressure in the first circuit is reduced. Likewise, when the clutch for 4th gear is switched on, the pressure in Kana126 transfers the pressure occurring here via line 62 to chamber 64 and acts on piston 39 , which again reduces the load on piston 30 and the pressure in the first circuit is reduced. The pump 9 therefore mostly works against the pressure that is required in the second circuit, and not against the much higher pressure that is required for the first circuit.

Die Federn und Kolben sind deshalb so bemessen, daß beim Auftreten eines Druckes in den Räumen 43 oder 44 der Kolben 30 durch einen Druck betätigt werden kann, der nicht größer als der Druck zum Betätigen des Kolbens 47 ist.The springs and pistons are therefore dimensioned so that when a pressure occurs in the spaces 43 or 44, the piston 30 can be actuated by a pressure which is not greater than the pressure for actuating the piston 47.

Der auf den Steuerschieber 13 einwirkende hohe Druck aus dem ersten Kreis belastet den Schieber in Querrichtung und macht ihn schwergängig, auch wenn der Schieber sorgfältig ausgelastet ist. Durch die beschriebene Druckentlastung wird der Schieber 13 leichtgängig, und die Schaltvorrichtung wird betriebssicherer.The high pressure from the first circle acting on the control slide 13 loads the slide in the transverse direction and makes it difficult to move, even if the slide is carefully utilized. As a result of the pressure relief described, the slide 13 runs smoothly and the switching device becomes more reliable.

Die Leitung 73 überträgt den Druck aus dem zweiten Kreis zu der Ringnut 54, so daß der Schieber 47 die Feder 52 stärker zusammendrückt. Hierdurch wird der Druck im zweiten Kreis beim Einschalten des 4. Ganges herabgesetzt.The line 73 transmits the pressure from the second circuit to the annular groove 54, so that the slide 47 compresses the spring 52 more strongly. This will reduce the pressure in the second circuit when engaging 4th gear.

Claims (2)

Patentansprüche: 1. Hydraulische Schaltvorrichtung für Reibungskupplungen zur Gangumschaltung in einem Zahnräderwechselgetriebe, bei der ein Steuerventil die Druckmittelquelle wechselweise mit den Kupplungsschaltzylindern verbindet und Druckregelventile den hydraulischen Druck selbsttätig auf den Kupplungen zugeordnete unterschiedliche Werte herabsetzen, gekennzeichnet d u r c h die gemeinsame Anwendung folgender Maßnahmen: a) In bekannter Weise sind die Kupplungen für die unteren Getriebeschaltstufen mit hohem Druck ' die für die oberen Getriebeschaltstufen mit niederem Druck schaltbar; b) die Druckregelventile (30, 47) sind, in Flußrichtung des Druckmittels gesehen, vor dem Steuerventil (13) angeordnet; c) die Druckregelventile sind in bekannter Weise im Öffnungssinn durch den zu regelnden hydraulischen Druck, im Schließsinn durch Federn (40, 52) belastet; d) dem Federdruck am Hochdruckregelventil (30) sind die hydraulischen Kräfte eines mit dem Ventilkörper verbundenen Hilfskolbens (37) additiv und subtraktiv überlagert; e) die Druckleitungen (24, 26) der mit niedrigem Druck schaltbaren Kupplungen sind durch Verbindungsleitungen (61, 62) mit den beiden Seiten des Hilfskolbens verbunden. 1. A hydraulic control device for friction clutches to change speed in a gear change transmission, in which a control valve connects the pressure medium source alternately with the clutch switching cylinders and pressure control valves reduce the hydraulic pressure independently to the clutches associated with different values, i.e. in the following urch the joint are implemented: a) In a known manner, the clutches for the lower gear shift stages with high pressure ' those for the upper gear shift stages with low pressure can be switched; b) the pressure regulating valves (30, 47) are arranged upstream of the control valve (13) , viewed in the direction of flow of the pressure medium; c) the pressure regulating valves are loaded in a known manner in the opening direction by the hydraulic pressure to be regulated and in the closing direction by springs (40, 52); d) the hydraulic forces of an auxiliary piston (37) connected to the valve body are additively and subtractively superimposed on the spring pressure on the high-pressure regulating valve (30); e) the pressure lines (24, 26) of the clutches which can be switched at low pressure are connected to the two sides of the auxiliary piston by connecting lines (61, 62). 2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem Federdruck am Niederdruckregelventil (47) die hydraulische Kraft eines mit dem Ventilkörper verbundenen Kolbens (48) subtraktiv überlagert und die betreffende Seite des Kolbens über eine Zweigleitung (73) mit der Druckleitung (26) der Kupplung für die höchste Getriebeschaltstufe verbunden ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 829 861, 898 245; deutsche Auslegeschrift Nr. 1072 448.2. Switching device according to claim 1, characterized in that the spring pressure on the low-pressure control valve (47) is subtractively superimposed on the hydraulic force of a piston (48) connected to the valve body and the relevant side of the piston is connected to the pressure line (26) via a branch line (73) the clutch for the highest gear shift stage is connected. Considered publications: German Patent Specifications No. 829 861, 898 245; German interpretative document No. 1072 448.
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1072448B (en) *
DE829861C (en) * 1949-02-09 1952-01-31 Hobbs Transmission Ltd Selection pressure regulating device for various power transmission devices, especially for motor vehicle gearboxes
DE898245C (en) * 1940-03-22 1953-11-30 Aeg Multi-stage drive transmission

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