DE2015719A1 - Eddy current brake - Google Patents
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Description
u \.\j ι igu \. \ j ι ig
3034-70 LABAVIA - S.O.E.3034-70 LABAVIA - S.O.E.
Wirbelstrombremse·Eddy current brake
Die Erfindung betrifft ein,® Wirbelstrombremse, deren feldmagnet dem Stator angehört und zwischen zwei Ankerelementen angeordnet ist, welche dem Hotor der Bremse angehören und sich vor zwei Gruppen von lolsohuhen drehen, welche mit zwei die Achse der Bremse umgebenden Krausen aus einem magnetischen Werkstoff verbunden sind. Diese Kränze sind ineinander angeordnet, und jeder von ihnen ist längs einer Radialebene in zwei Teile geteilt s wobei die auf der gleichen Seite der Teilungsebene liegenden Teile dar beiden Kränze aneinander durch Mittel aus einem unmaga©tischen Werk« ntoff befestigt sind, !in® Brregerspul® mit eiß©3? ©der mehreren Wicklungen (Binfaehepule odtr Mehrfachspule), w@lehe üfcsßfalls einen Kranz um die Achse der Bremse bildet, ist".zwischen diesenThe invention relates to a, ® eddy current brake, the field magnet of which belongs to the stator and is arranged between two armature elements which belong to the brake rotor and rotate in front of two groups of lol shoes, which are connected to two collars made of a magnetic material surrounding the axis of the brake . These rings are arranged within each other, and each of them! Along a radial plane into two parts divided s with the parts lying on the same side of the dividing plane are represent two rings to each other "ntoff fixed by means of a unmaga © tables work, in® Brregerspul ® with eiß © 3? © of the several windings (Binfaehepule or multiple coil), if if necessary, forms a ring around the axis of the brake, there is "between them
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beiden Kränzen aus einem magnetischen Werkstoff angeordnet.two rings made of a magnetic material.
Derartige Bremsen sind bekannt. Durch die Teilung ihrer Feldmagnete längs einer Radialebene wird der Einbau der Spule zwischen den äusseren und den inneren Kranz aus einem magnetischen Werkstoff erheblich erleichtert. Bei den bekannten Bremsen dieser Art ist jedoch die Spule praktisch vollständig eingeschlossen, so dass sie schwer durch Luft zu kühlen ist.Such brakes are known. By dividing their field magnets along a radial plane, the Installation of the coil between the outer and the inner ring made of a magnetic material is made much easier. Both known brakes of this type, however, the coil is practically completely enclosed, making it difficult to get through air is cool.
Die Erfindung bezweckt die Verbesserung der Kühlung der Spule.The invention aims to improve the cooling of the coil.
Zur Erzielung einer guten Kühlung derTo achieve good cooling of the
Spule ist die erfindungsgemässe Bremse dadurch gekennzeichnet, dass der äussere und der innere Kranz aus einem magnetischen Werkstoff in an sich bekannter Weise Polechuhe aufweisen, welche sich radial seitlich von der Spule erstrecken und miteinander verschachtelt sind, und dass die Kränze miteinander durch Ringe aus einem unmagnetischen Werkstoff verbunden sind, welche an den im wesentlichen radialen Planken der Polschuhe befestigt sind, und deren Querschnitt eine radiale Hohe hat, welche kleiner als die der miteinander verschachtelten Polschuhe ist. Es bleiben dann Öffnungen zwischen den verschachtelten Polschuhen über und unter den Verbindungsringen frei, welche der Kühlluft Zutritt zu der Spule verschaffen, welche sich in dem Zwischenraum zwischen dem äusseren und dem inneren Kranz und ihren verschachtelten Polschuhen befindet.Coil, the brake according to the invention is characterized in that the outer and the inner ring are made of a magnetic Material in a manner known per se have pole shoes which extend radially laterally from the coil and with one another are nested, and that the rings are connected to one another by rings made of a non-magnetic material, which are attached to the essentially radial planks of the pole pieces and whose cross-section has a radial height, which is smaller than that of the nested pole pieces. Openings then remain between the nested ones Pole pieces free above and below the connecting rings, which give the cooling air access to the coil, which is in the space between the outer and inner rim and their nested pole pieces.
Um den für die Kühlluft zugänglichenTo the accessible for the cooling air
Flächen der Spule möglichst grosse Abmessungen zu geben, erhält die SpUIe vorzugsweise einen in radialer Richtung länglichen Querschnitt. Dieser Querschnitt kann angenähert durch ein Rechteck definiert werden* dessen groese Seite radial liegt, Zur weiteren Verbesserung der Kühlung der Spule werden zweokmassig Zwischenräume wenigstens zwischen einem Teil der Seitenwände der Spule und dsn. Polschuhen gelassen, damit Kühlluft durch diese Zwischenräume strömer kann, während die Spule vorzugsweise iiilz dem inneren und dem äusseren Kranz des Magnetgestell ixi Berührung steht. Zweckmässig springen die die Bestandteile feinaa jeden Teila des Magnetgestells des Feldmagneten vereinigenden unmagnetischen Ringe in Richtung auf daeTo give surfaces of the coil the largest possible dimensions, the coil preferably has a cross-section which is elongated in the radial direction. This cross-section can be defined approximately by a rectangle * the large side of which lies radially. To further improve the cooling of the coil, two-dimensional spaces are created between at least part of the side walls of the coil and the Left pole pieces so that cooling air can flow through these spaces, while the coil is preferably in contact with the inner and outer ring of the magnet frame . The non-magnetic rings that combine the components of each part of the magnetic frame of the field magnet expediently jump in the direction of dae
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Innere des Aufnahmeraums der Spule vor, um sich gegen die Seitenwände derselben zu legen.Inside the receiving space of the bobbin in front of itself against the To lay side walls of the same.
Die erfindungsgemässe Bremse dient vorzugsweise zur Bremsung von Fahrzeugen, und die Erfindung betrifft für diese Anwendung im besonderen, wenn auch nicht ausschliesslichy die Bremsen, bei welchen der Feldmagnet an dein Getriebekasten oder der Hinterachsbrücke befestigt ist, während der Rotor,dem der Anker angehört, an der Ausgangswelle des Getriebekastens oder an der Eingangswelle der Hinterachsbrücke befestigt ist.The brake according to the invention is preferably used to brake vehicles, and the invention relates to for this application in particular, if not exclusively the brakes, where the field magnet is attached to your gearbox or rear axle bridge, while the rotor, to which the armature belongs, on the output shaft of the gearbox or on the input shaft of the rear axle bridge is attached.
Die Erfindung ist nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung beispielshalber erläutert.The invention is explained below by way of example with reference to the drawing.
Fig. T zeigt in einem Axialschnitt dieFig. T shows in an axial section the
Hälfte einer erfindungsgemassen, an a» dem Ausgang eines Ge-. triebekastens angeordneten Bremse.Half of an inventive, at a »the output of a Ge. drive box arranged brake.
Fig. 2 zeigt in einer Ansicht auf dieFig. 2 shows in a view of the
Polschuhe die Hälfte eines der Bestandteile eines der Teile des Magnetgestells der Bremse.Pole pieces half of one of the components of one of the parts of the brake magnet frame.
Fig. 5 zeigt eine ebenfalls erfindungsge-Fig. 5 shows a likewise inventive
mäss ausgebildete Bremse, welche als ein Ganzes (Stator und Rotor vereinigt) in die Kraftübertragung z.B. eines Fahrzeugs eingebaut werden kann.properly trained brake, which as a whole (stator and Rotor united) can be built into the power transmission e.g. of a vehicle.
Bei der in Fig. 1 dargestellten BremseIn the brake shown in FIG
weist der z.B. an der Wand 1 eines Getriebekastens befestigte Stator den Feldmagneten 2 auf, während der an der Ausgangswelle 3 des Getriebekastens befestigte Rotor zwei ringförmige Ankersoheiben 4a, 4b aus einem magnetischen Werkstoff besitzt, welche beiderseits des Feldmagnetens 2 liegen.shows the e.g. attached to the wall 1 of a gear box Stator on the field magnet 2, while the rotor attached to the output shaft 3 of the gear box has two ring-shaped Armature soles 4a, 4b made of a magnetic material, which are on both sides of the field magnet 2.
Das Magnetgestell des Feldmagneten besitzt den beiden Ankerscheiben 4a, 4b gegenüber miteinander verschachtelte Polschuhe 5a, 6a und 5b, 6b, von welchen die Polachuhe 5a, 5b mit einem ausseren Kranz aus einem magnetischen Werkstoff und die Polschuhe 6a, 6b mit einem inneren Kranz aus einem magnetischen Werkstoff verbunden sind· Die aktiven Flächen aller Polschuhe, welche in Bezug auf die Symmetrieebene A-B des Feldmagneten auf der gleichen Seite liegen, d.h. die den Ankerscheiben 4a, 4b gegenüberliegenden Flächen, liegen alle in der gleichen Radialebene.The magnetic frame of the field magnet has the two armature disks 4a, 4b opposite one another nested pole shoes 5a, 6a and 5b, 6b, of which the pole shoes 5a, 5b with an outer ring made of a magnetic material and the pole shoes 6a, 6b with an inner ring made of a magnetic material are connected · The active surfaces of all pole shoes, which are on the same side with respect to the plane of symmetry AB of the field magnet, ie the surfaces opposite the armature plates 4a, 4b, are all in the same radial plane.
009843/1256009843/1256
- 4 - 3034-70- 4 - 3034-70
Jeder dieser Kränze ist in zwei TeileEach of these wreaths is in two parts
7a, 7b (Aussenkranz) bzw. 8a, 8b (Innenkranz) gemäss einer vorzugsweise mit der Symmetrieebene A-B des Feldmagneten zusammenfallenden Trennebene geteilt.7a, 7b (outer ring) or 8a, 8b (inner ring) according to a preferably shared with the plane of symmetry A-B of the field magnet coinciding parting plane.
Die beiden Teile des Magnetgestells desThe two parts of the magnetic frame of the
Feldmagneten, welcher jeder eine Gestellhälfte bilden, von denen die eine durch die Kranzhälften 7a, 8a und die entsprechenden Polschuhe 5a, 6a und die andere durch die Kranzhälften 7b, 8b und die entsprechenden Polsohuhe 5b, 6b gebildet wird, bestehen ihrerseits aus zwei Bestandteilen, welche mit 5a, 7a bzw. 6a, 8a bei dem links von der Trennebene liegenden Teil des Magnetgestelle und mit 5b, 7b bzw. 6b, 8b bei dem rechts von der Trennebene liegenden Teil des Magnetgestells bezeichnet sind. Diese beiden Bestandteile sind aneinander durch Ringe 9a, 9b aus einem unmagnetischen Werkstoff befestigt, welche zu den Kränzen 7a, 7b und 8a, 8b konzentrisch und an den inneren Flanken der Polsohuhe 5a, 6a oder 5b, 6b einer jeden Gestellhälfte befestigt sind. Jeder Teil des Magnetgestells des Feldmagneten hat so die allgemeine Form einer Schale, Die beiden Teile bilden nach ihrer Vereinigung z.B. durch Schrauben 10 innen einen Aufnahmeraum für die Erregerspule 11 des Feldmagneten. Diese Spule kann eine Binfaohspule oder eine Mehrfachspule sein, d.h. eine Spule, welche innen nur eine einzige Wicklung oder mehrere getrennt erregbare Einzelwicklungen enthält. Die Aussenform der Spule 11 ist der Form des durch die Teile 7a, 7b des Magnetgestell gebildeten Aufnahmeräume so angepasst, dass die in den Aufnahmeraum eingesetzte Spule durch die Wände desselben festgehalten wird. Die Spule erhält zweckmässig einen in radialer Richtung länglichen Querschnitt, z.B. einen etwa rechteckigen Querschnitt, bei welchem die grosse Seite dee Rechtsecks radial liegt, wie dies in Fig. 1 und 3 dargestellt ist. Zum Einsetzen der Spule in das Magnetgestell legt man sie zunächst in eine duroh eine Magnetgestellhälfte gebildete Schale, worauf die andere Schale hinzugefügt wird. Die beiden Schalen werden dann duroh Sohrauben 10 oder andere Befestigungsmittel vereinigt.Field magnets, each of which form a frame half, of one through the rim halves 7a, 8a and the corresponding pole pieces 5a, 6a and the other through the rim halves 7b, 8b and the corresponding polo shoes 5b, 6b are formed, in turn, consist of two components, which with 5a, 7a or 6a, 8a for the part of the magnet frame lying to the left of the parting plane and with 5b, 7b or 6b, 8b for the part on the right of the parting plane lying part of the magnet frame are designated. These two components are through one another Rings 9a, 9b made of a non-magnetic material attached, which to the rings 7a, 7b and 8a, 8b concentric and on the inner flanks of the polo shoes 5a, 6a or 5b, 6b of each frame half are attached. Every part of the magnet rack of the field magnet thus has the general shape of a shell, the two parts form after their union e.g. through Screws 10 inside a receiving space for the excitation coil 11 of the field magnet. This coil can be a Binfaohspule or a multiple coil, i.e. a coil with only one inside Contains winding or several separately excitable individual windings. The outer shape of the coil 11 is the shape of the Parts 7a, 7b of the magnetic frame formed receiving spaces so adapted, that the coil inserted into the receiving space is held in place by the walls of the same. The coil gets expedient a cross-section which is elongated in the radial direction, e.g. an approximately rectangular cross-section in which the large Side of the rectangle is radial, as in Figs. 1 and 3 is shown. To insert the coil into the magnet frame, it is first placed in one half of the magnet frame formed shell, after which the other shell is added. The two bowls are then duroh robots 10 or others Fasteners united.
Die radiale Hohe des Querschnitts derThe radial height of the cross section of the
BAD ORIGINALBATH ORIGINAL
009843/1258009843/1258
;"■■-... - 5 - 3034-70; "■■ -... - 5 - 3034-70
Ringe 9a und 9b betragt nur einen Bruchteil der radialen Höhe der Polschuhe 5a, 6a, 5b, 6b, eo dass über und unter den Ringen Öffnungen freibleiben, durch welche die Kuhlluft zu den Seitenflachen der Spule 11,gelangen kann. Zur weiteren Verbesserung der Kühlung der Spule 11 wird zweokmässig ein Zwischenraum "a" freigelassen, durch welchen Kühlluft zwi,-schen wenigstens einem Teil der Seitenwände der Spule und den Polschuhen strömen kann, während sich die Spule mit den Kränzen 7a, 8b und 8a, 8b in Berührung befindet. Zur Erzielung "einer guten Zentrierung der Spule 11 erhalten die Ringe 9a, 9b aus einem unmagnetischen Werkstoff vorzugsweise einen Querschnitt in Form eines Winkels, dessen einer Schenkel in in den lolschuhen ausgebildete Vertiefungen entsprechenden Querschnitts i eingelassen ist, während sich der andere Schenkel nach dem Innern des Aufnahmeraums der Spule erstreckt, um sich gegen die Seitenwände derselben zu legen.Rings 9a and 9b is only a fraction of the radial Height of the pole shoes 5a, 6a, 5b, 6b, eo that above and below the rings openings remain free through which the cooling air can reach the side surfaces of the coil 11. To further Improvement of the cooling of the coil 11 is two-fold Gap "a" left free through which cooling air between at least part of the side walls of the coil and the pole pieces can flow while the coil with the rings 7a, 8b and 8a, 8b is in contact. To achieve "good centering of the coil 11, the rings 9a, 9b made of a non-magnetic material, preferably a cross section in the form of an angle, one of the legs in the Hollow shoes formed depressions corresponding cross-section i is let in, while the other leg moves after the Extends inside the receiving space of the spool to rest against the side walls thereof.
(Jemäss einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung erhält, wie in Pig. 2 dargestellt, der Aussenkranz 7a, 7b des Magnetgestells eine Vieleckform, insbesondere die Form eines Quadrats mit schräg abgeschnittenen Ecken, und die an diesem Kranz befestigten Polschuhe werden an den abgeschnittenen Ecken des Quadrats angeordnet, wobei ihnen eine im allgemeinen dreieckige Form gegeben wird. Indem man gleichzeitig durch die Befestigung der Folschuhe an den Ringen 9a oder 9b den erforderlichen Abstand "dM zwischen den Flanken der Polschuhe sicherstellt, um magnetische Kurzschlüsse zu * verhindern, erhält man mit einem geringsten Gesamtplatzbedarf der Bremse eine grosste aktive Fläche der Polschuhe. .(According to an advantageous embodiment of the invention, as shown in Pig. 2, the outer ring 7a, 7b of the magnet frame has a polygonal shape, in particular the shape of a square with obliquely cut corners, and the pole pieces attached to this ring are at the cut corners of the square arranged, giving them a generally triangular shape. By simultaneously securing the necessary spacing "d M between the flanks of the pole pieces in order to prevent magnetic short circuits" by fastening the foil shoes to the rings 9a or 9b, one obtains with one The smallest total space required by the brake, the largest active area of the pole shoes.
Der obige, die genannten Vorteile besitzende Feldmagnet kann in Bremsen eingebaut werden, welche einen ganz verschiedenen allgemeinen Aufbau haben können.The above field magnet, having the advantages mentioned, can be built into brakes, which can have a very different general structure.
line interessante Anwendung dießes Feldmagneten ist in Fig. 1 dargestellt.line interesting application of this field magnet is shown in FIG.
Bei dieser werden die beiden beiderseits des feldmagneten liegenden Ankersoheiben 4a, 4b von Armen' 12a, 12b getragen, welche naoh dem Innern, des durch den ganzen feldmagneten gebildeten Ringes zn umgebogen und an ihren inneren Enden an einer Scheibe 13 befestigt sind, welche fest mitIn this case, the two armature pads 4a, 4b lying on both sides of the field magnet are supported by arms 12a, 12b, which are bent around the inside of the ring formed by the entire field magnet and fastened at their inner ends to a disk 13 which is firmly attached to it
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einer buchsenförmigen Nabe 14 verbunden ist, welche an ihrem der Scheibe 13 abgewandten Ende durch Riffelungen ο .dgl. an der Ausgangswelle 3 des Getriebekastens befestigt ist. Diese Arme bilden Kühl- und Belüftungsrippen an den Aussenflächen der Ankerseheiben 4a, 4b. Ein Teil der durch diese wie Ventilatorflügel wirkenden Rippen angesaugten Luft kommt aus dem Innern des Peldmagneten, insbesondere aus den Zwischenräumen "a" zwischen der Spule und den Polschuhen, wodurch eine wirksame Kühlung der Spule erzielt wird.a sleeve-shaped hub 14 is connected, which at its end facing away from the disc 13 by corrugations ο .dgl. at the output shaft 3 of the gear box is attached. These arms form cooling and ventilation ribs on the outer surfaces the anchor washers 4a, 4b. Part of the through this like fan blades Acting ribs sucked in air comes from the inside of the field magnet, in particular from the gaps "a" between the coil and the pole pieces, creating an effective Cooling of the coil is achieved.
Der Feldmagnet wird freitragend durch ein Gestell 15 getragen, welches mittels eines Teils 16 an dem Getriebekasten befestigt ist und in seiner Mitte eine Buchse 17 bildet, deren Ende bis in die Nähe der Scheibe 13 reicht. Innerhalb dieser Buchse ist in der Nahe ihres Endes zwischen ihr und der Nabe 14 ein Wälzlager 18 angeordnet, welches die Nabe in unmittelbarer Nahe der Symmetrieebene der Bremse hält. Die obigen Mittel zur Lagerung des Rotors der Bremse sind natürlich nur beispielshalber angegeben.The field magnet is cantilevered by a frame 15, which by means of a part 16 on the Gear box is attached and forms a bush 17 in its center, the end of which extends into the vicinity of the disk 13. Inside this sleeve, a roller bearing 18 is arranged in the vicinity of its end between it and the hub 14, which the The hub is in close proximity to the plane of symmetry of the brake. The above means for mounting the rotor of the brake are of course only given by way of example.
Pig. 3 zeigt die Ausbildung eines erfin-Pig. 3 shows the formation of an inven-
dungsgemässen Feldmagneten in einer Bremee, bei welcher der Stator und der Rotor eine Einheit bilden, wobei der Stator gleichzeitig die Lagerung für die Welle des Rotors bildet. Die beiden Teile 8a- und 8b.. des Innenkranzes bilden dann eine Buchse, in welcher die Welle 19 des Rotors mittels zweier konischer Rollenlager 2o und 21 gelagert ist. Die die Teile Sa1, Sb1 des Innenkranzes verbindenden Sohrauben 10^ befestigen gleichzeitig an diesem Kranz Scheiben 22, 23, welche das Innere der durch den Innenkranz gebildeten Buchse nach aussen hin abaohliessen und gegenüber der Welle 19 mit Hilfe von Dichtungen 24, 25 abdiohten.field magnets according to the invention in a brake, in which the stator and the rotor form a unit, the stator at the same time forming the bearing for the shaft of the rotor. The two parts 8a and 8b .. of the inner ring then form a bushing in which the shaft 19 of the rotor is supported by means of two conical roller bearings 2o and 21. The screw caps 10 ^ connecting the parts Sa 1 , Sb 1 of the inner rim simultaneously fasten to this rim washers 22, 23, which seal the inside of the bushing formed by the inner rim towards the outside and seal it off from the shaft 19 with the help of seals 24, 25 .
Bei der in Pig. 3 dargestellten Ausführungsform haben die die Polschuhe eines jeden der beiden Bestandteile der Magnetgestellhälften vereinigenden Ringe 9&^ und 9b1 einen Reohteckquerschnitt anstelle des in Pig. 1 dargestellten winkelförmigen Querschnitts. Diese Ringe bewirken ferner ein© selche Zentrierung der Spule 11, dass Zwischenräume "&n zwischen den Seitenwänden der Spule und den Polschuhen bestehen bleiben.In Pig. In the embodiment shown in FIG. 3, the rings 9, 9 and 9b 1 which unite the pole pieces of each of the two components of the magnet frame halves have a rectangular cross-section instead of that in Pig. 1 shown angular cross-section. These rings also cause the coil 11 to be centered in such a way that gaps ″ & n remain between the side walls of the coil and the pole pieces.
00984 3/125600984 3/1256
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Von den obigen Änderungen abgesehen istApart from the above changes
der Feldmagnet der in Pig. 3 dargestellten Bremse wie bei der
in Fig. 1 dargestellten Bremse ausgebildet. Der Stator, dem
der in Fig· 3 dargestellte Feldmagnet angehört, ist natürlich
durch nicht dargestellte Mittel an dem Gestell des Fahrzeugs
befestigt, in welches die Bremse eingebaut ist.the field magnet in Pig. The brake shown in FIG. 3 is designed as in the brake shown in FIG. The stator, the
belonging to the field magnet shown in Fig. 3 is of course fixed by means not shown to the frame of the vehicle in which the brake is installed.
Die Ankerscheiben 4a und 4b des RotorsThe rotor armature disks 4a and 4b
sind in an sich bekannter Weise durch Arme 26a, 26b an Naben
27a, 27b befestigt, welche z.B. durch Schrauben 28 fest mit
der Welle I9 oder einem mit dieser drehfest verbundenen Teil
verbunden sind.are fastened in a manner known per se by arms 26a, 26b to hubs 27a, 27b which, for example, are fixed with screws 28
the shaft I9 or a part connected to it in a rotationally fixed manner.
Der erfindungsgemasse Feldmagnet hatThe field magnet according to the invention has
natürlich in der in Fig. 3 dargestellten Bremse die gleichen Vorteile wie die eingangs beschriebenen·naturally the same in the brake shown in FIG. 3 Advantages like those described at the beginning
009843/1256009843/1256
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Family Applications (1)
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ES (1) | ES157608Y (en) |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2648638A1 (en) * | 1989-06-16 | 1990-12-21 | Labavia | IMPROVEMENTS IN TRANSMISSIONS OF VEHICLES EQUIPPED WITH ELECTRIC RETARDERS |
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1969
- 1969-04-03 FR FR6910314A patent/FR2039556A5/fr not_active Expired
-
1970
- 1970-04-02 DE DE19702015719 patent/DE2015719A1/en active Pending
- 1970-04-02 ES ES1970157608U patent/ES157608Y/en not_active Expired
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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FR2648638A1 (en) * | 1989-06-16 | 1990-12-21 | Labavia | IMPROVEMENTS IN TRANSMISSIONS OF VEHICLES EQUIPPED WITH ELECTRIC RETARDERS |
EP0403714A1 (en) * | 1989-06-16 | 1990-12-27 | Labavia S.G.E. | Vehicle transmission with electric retarders |
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