DE3022793A1 - DEVICE FOR TRANSFERRING THE PRESSURE FROM THE SUCTION SIDE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE TO AN AUTOMATIC MANUAL TRANSMISSION - Google Patents
DEVICE FOR TRANSFERRING THE PRESSURE FROM THE SUCTION SIDE OF AN INTERNAL COMBUSTION ENGINE TO AN AUTOMATIC MANUAL TRANSMISSIONInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Übertragen des Drucks von der Saugseite eines Verbrennungsmotors auf ein selbsttätiges Schaltgetriebe zwischen Motor und angetriebener Einrichtung, in einer an der Saugseite des Motors angeschlossenen, durch eine Membran verschlossenen Kammer, wobei die vom Druck in der Kammer abhängige Bewegung der Membran auf einen mit dem Schaltgetriebe zusammenwirkenden Schaltstößel übertragen wird, in Abhängigkeit von dessen Lage der Stufenwechsel des Schaltgetriebes ausgelöst wird.The invention relates to a device for transmitting the pressure from the suction side of an internal combustion engine to a automatic gearbox between motor and driven device, in one connected to the suction side of the motor, chamber closed by a membrane, the movement of the membrane depending on the pressure in the chamber on a with the gearbox cooperating shift plunger is transmitted, depending on its position of the stage change of the gearbox is triggered.
Bei einer bekannten Vorrichtung dieser Art, die das Umschalten des Schaltgetriebes in Abhängigkeit vom Unterdruck des Verbrennungsmotors auf der Saugseite auslöst, ändert sich der Umschaltpunkt bei einer Änderung des Atmosphärendrucks, insbesondere bei einem Kraftfahrzeug, das bergauf oder bergab fährt, Die Folge ist eine Verschiebung der Betriebsdrehzahl des Motors in einen ungünstigeren Bereich.In a known device of this type, the switching of the gearbox as a function of the negative pressure of the internal combustion engine triggers on the suction side, the switching point changes with a change in atmospheric pressure, in particular in a motor vehicle driving uphill or downhill, the result is a shift in the operating speed of the engine in a less favorable area.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,eine Vorrichtung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die weitgehend unabhängig vonThe invention is based on the object of providing a device of generic type, which is largely independent of
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einer Änderung des Atmosphärendrucks arbeitet.a change in atmospheric pressure works.
Erfindungsgemäß ist diese Aufgabe dadurch gelöst, daß ein Kraftgeber vorgesehen ist, dessen Kraft vom Atmosphärendruck abhängig ist und der einer Schaltstößelverschiebung auf Grund einer Atmosphärendruckänderung entgegenwirkt.According to the invention this object is achieved in that a force transmitter is provided, the force of which is dependent on the atmospheric pressure and that of a shift plunger displacement due to a Counteracts change in atmospheric pressure.
Hierbei behält der Schaltstößel seine durch den Unterdruck auf der Saugseite des Verbrennungsmotors bestimmte Lage praktisch unabhängig von Atmosphärendruckänderungen bei, so daß auch der jeweilige Umschaltpunkt des Schaltgetriebes vom Atmosphärendruck unabhängig ist»Here, the switch tappet practically retains its position determined by the negative pressure on the intake side of the internal combustion engine regardless of changes in atmospheric pressure, so that the respective switching point of the gearbox depends on atmospheric pressure is independent »
Vorzugsweise stützt sich der Kraftgeber mit der einen Seite an der Kammer und mit der anderen an der Membran ab. Auf diese Weise wirkt die Kraft des Kraftgebers einer Bewegung der Membran bei einer Druckänderung in der Kammer auf Grund einer Atmosphärendruckänderung unvermindert entgegen, so daß eine Verschiebung des Schaltstößels auf Grund einer Atmosphärendruckänderung entsprechend ausgeglichen wird.The force transmitter is preferably supported on one side the chamber and with the other on the membrane. In this way, the force of the force transmitter acts to move the membrane a change in pressure in the chamber due to a change in atmospheric pressure counteracts unabated, so that a shift of the Switch plunger is compensated accordingly due to a change in atmospheric pressure.
Hierbei kann der Abstand des Kraftgebers von der Membran durch eine Stellschraube änderbar sein. Da die eine Seite des Kraftgebers an der Kammer anliegt und damit gehäusefest ist, ergibt sich durch eine Verstellung der Stellschraube eine Änderung einer Vorspannung des Kraftgebers, so daß seine Übertragungskennlinie auf einfache Weise der Übertragungskennlinie der Kammer angepaßt werden kann.Here, the distance between the force transmitter and the membrane can be changed by means of an adjusting screw. There is one side of the power giver rests against the chamber and is therefore fixed to the housing, an adjustment of the adjusting screw results in a change in a Bias of the force transmitter so that its transfer characteristic is easily adapted to the transfer characteristic of the chamber can be.
An der Kammer kann eine Stütze befestigt sein, an der der Kraftgeber mit der einen Seite anliegt, während die andere Seite des Kraftgebers mit der Membran verbunden ist und sich der Kraftgeber , bei ansteigendem Atmosphärendruck in Übertragungsrichtung verkürztj. Hierbei wird der Kraftgeber mit der einen Seite von der Stütze ; abgehoben, wenn der Atmosphärendruck einen vorbestimmten Wert, =A support can be attached to the chamber, to which the force transducer on one side, while the other side of the force transmitter is connected to the membrane and the force transmitter, shortened in the direction of transmission when the atmospheric pressure rises j. Here, the power transmitter is on one side of the support; lifted off when the atmospheric pressure has reached a predetermined value, =
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vorzugsweise Normaldruck, überschreitet. Der Wert kann auch so gewählt werden, daß er dem maximal möglichen Atmosphärendruck entspricht. Auf diese Weise wird der Stellbereich des Kraftgebers optimal ausgenutzt.preferably normal pressure. The value can also be chosen so that it corresponds to the maximum possible atmospheric pressure is equivalent to. In this way, the setting range of the power transmitter is optimally used.
Ferner kann der Schaltstößel durch ein den Kraftgeber berührungslos umgreifendes Element starr mit der Membran verbunden sein. Dies ergibt einen in Übertragungsrichtung kompakten und kurzen Aufbau der Übertragungsvorrichtung, dessen Übertragungskennlinie weitgehend unabhängig von Temperaturänderungen ist.Furthermore, the switch plunger can be made contactless by a force transmitter encompassing element be rigidly connected to the membrane. This results in a compact and short one in the direction of transmission Structure of the transmission device whose transmission characteristic is largely independent of temperature changes.
Eine besonders einfache Ausbildung des Kraftgebers ist eine Druckdose.A particularly simple design of the force transmitter is a pressure cell.
Wenn der Kraftgeber wenigstens einen Balg aufweist, kann die Eigenvorspannung durch die Federelastizität des Balgs selbst bewirkt werden, so daß besondere Vorspannungsfedern entfallen. Wenn der Kraftgeber mehrere Bälge aufweist, führt ein Defekt eines Balgs nicht sofort zum vollständigen Ausfall des Kraftgebers. If the force transmitter has at least one bellows, the self-tensioning can be achieved by the elasticity of the bellows itself be effected, so that special preload springs are omitted. If the force transducer has several bellows, there is a defect a bellows does not immediately lead to a complete failure of the force transducer.
Sodann kann die Druckdose Unterdruck aufweisen bzw. evakuiert sein und ihre Federkraft dem Unterdruck entgegenwirken. Der Unterdruck hat den Vorteil, daß der Feuchtigkeitsgehalt in der Druckdose mangels Luft sehr gering und daher die Temperaturabhängigkeit der Druckdosen-Kennlinie auf Grund temperaturabhängig verdunstender Feuchtigkeit vernachlässigbar klein ist.The pressure cell can then have negative pressure or be evacuated and its spring force counteract the negative pressure. Of the Underpressure has the advantage that the moisture content in the pressurized can is very low due to the lack of air and therefore the temperature dependency the pressure cell characteristic curve is negligibly small due to the temperature-dependent evaporation of moisture.
Außerdem kann einer Lageänderung der Membran auf Grund einer Druckabnahme in der Kammer eine einstellbare Federkraft entgegengerichtet sein. Diese einstellbare Federkraft ermöglicht eine zusätzliche Beeinflussung der Übertragungskennlinie der Übertragungsvorrichtung zur Anpassung an den Jeweiligen Anwendungsfall. In addition, an adjustable spring force can counteract a change in position of the membrane due to a pressure decrease in the chamber be. This adjustable spring force enables the transmission characteristic curve of the transmission device to be additionally influenced to adapt to the respective application.
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Die Zeichnung stellt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Übertragungsvorrichtung teilweise im Schnitt dar.The drawing shows a preferred embodiment of the transmission device according to the invention partially in section represent.
Die Übertragungsvorrichtung hat ein Gehäuse 1 mit einem Oberteil 2 und einem Unterteil 3· Das Oberteil 2 bildet eine zylindrische Kammer, die durch eine zwischen Oberteil 2 und Unterteil 3 eingespannte Membran 4 verschlossen und über ein Rohr 5 mit der Saugseite eines Verbrennungsmotors (einer Verbrennungskraftmaschine) eines Kraftfahrzeugs verbunden ist.The transmission device has a housing 1 with an upper part 2 and a lower part 3. The upper part 2 forms a cylindrical one Chamber which is closed by a membrane 4 clamped between the upper part 2 and the lower part 3 and connected to the suction side via a tube 5 an internal combustion engine (an internal combustion engine) of a motor vehicle is connected.
In der Kammer 2 sind ein Federteller 6, ein an der Membran 4 anliegender Membranteller 7 sowie eine zwischen diesen angeordnete als Schraubenfeder ausgebildete Druckfeder 8 axial verschiebbar gelagert.A spring plate 6 is located in the chamber 2 and one on the membrane 4 Adjacent diaphragm plate 7 and a compression spring 8 arranged between these and designed as a helical spring can be axially displaced stored.
Die Kamnier 2 hat in einer der Membran 4 gegenüberliegenden Wandvertiefung ein Loch 9, das während des Betriebs durch eine Kappe 10 hermetisch verschlossen ist. Um die Kraft der Druckfeder 8 einzustellen, wird die Kappe 10 entfernt und der Federteller 6 mittels eines (nicht dargestellten) Druckstempels so weit verschoben, bis die gewünschte Federkraft erreicht ist. In dieser Lage des Federtellers 6 wird von außen in die Seitenwand der Kammer 2 eine Sicke 11 gedrückt, an der sich der Federteller 6 abstützen kann. Anschließend wird die Kappe 10 wieder eingesetzt.The chamber 2 has a wall recess opposite the membrane 4 a hole 9 which is hermetically sealed by a cap 10 during operation. To adjust the force of the compression spring 8, the cap 10 is removed and the spring plate 6 is moved so far by means of a pressure plunger (not shown), until the desired spring force is reached. In this position of the spring plate 6 is from the outside into the side wall of the Chamber 2 a bead 11 is pressed, on which the spring plate 6 can support. The cap 10 is then reinserted.
Das Gehäuse-Unterteil 3 enthält ein Element in Form eines Bügels 12 mit einem zylindrischen Teil 13 und axialen Wandfortsätzen 14. Ferner enthält es eine Querwand 15, die an der Seitenwand des Unterteils 3 axial gesichert und in Randnähe Durchbrüche 16 zur Durchführung der Wandfortsätze 14 aufweist. Die Wandfortsätze 14 sind mit ihren freien Enden an einer ebenfalls im Gehäuse-Unterteil 3 befindlichen Querplatte 16 befestigt, z.B. angelötet, die ringsum einen Abstand zur Innenseite der Seitenwand des Unterteils 3 aufweist. An der Querplatte 16 ist ein Aufnahmestück 17 fürThe lower housing part 3 contains an element in the form of a bracket 12 with a cylindrical part 13 and axial wall extensions 14. It also contains a transverse wall 15, which is secured axially on the side wall of the lower part 3 and openings 16 for near the edge Implementation of the wall extensions 14. The free ends of the wall extensions 14 are also located in the lower part of the housing 3 is attached, e.g. 3 has. On the transverse plate 16 is a receiving piece 17 for
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einen Schaltstößel 18 befestigt, der seinerseits in einer Bohrung des Aufnahmestücks 17 befestigt ist.a switch plunger 18 is fastened, which in turn is fastened in a bore of the receiving piece 17.
Der zylindrische Teil 13 des Bügels 12 liegt mit einer Stirnseite an der Membran 4 an. Ein Flachkopf niet 19 ist durch konzentrische Löcher in Membranteller 7, Membran 4 und Bügel hermetisch hindurchgeführt und hält diese Teile zusammen.The cylindrical part 13 of the bracket 12 rests against the membrane 4 with one end face. A flat head rivet 19 is through concentric holes in the membrane plate 7, membrane 4 and bracket hermetically passed through and holds these parts together.
Der Flachkopf niet 19 hat eine durchgehende Gewindebohrung, in der eine Stellschraube 20 mit Innensechskant, der einem konzentrischen Loch 21 im Federteller 6 gegenüberliegt, eingeschraubt ist. Nach Einstellung der Stellschraube 20 kann sie mittels einer Flüssigsicherung in ihrer Lage und hermetisch in der Gewindebohrung gesichert sein. Das andere Ende der Stellschraube 20 ist an einem Kraftgeber 22 in Form einer Druckdose aus mehreren in Reihe geschalteten Bälgen 23 befestigt, z.B. in einem stirnseitigen Loch des obersten Balgs 23 hermetisch eingelötet, wie dargestellt. Die Bälge 23 sind miteinander verbunden, während der unterste Balg 23 lose an der Querwand 15 anliegt. Alle Bälge 23 sind evakuiert und haben (aus der scheraatisehen Darstellung nicht ersichtlich) gewellte Ober- und Unterseiten, die als Druckfeder wirken und entgegen dem Unterdruck im Innenraum bzw. dem höheren Außendruck auf der mit der Atmosphäre in Verbindung stehenden Außenseite der Druckdose 22 bestrebt sind, die Druckdose in Axialrichtung zu verlängern. Dabei wirken die Querwand 15 und das Unterteil 3 als Stütze für die DruckdoseThe flat head rivet 19 has a continuous threaded hole in which an adjusting screw 20 with a hexagon socket, the one concentric Hole 21 in the spring plate 6 is opposite, is screwed. After setting the adjusting screw 20, it can by means of a liquid fuse in its position and hermetically secured in the threaded hole. The other end of the set screw 20 is attached to a force transducer 22 in the form of a pressure cell consisting of several bellows 23 connected in series, for example in one frontal hole of the uppermost bellows 23 hermetically soldered, as shown. The bellows 23 are connected to one another, while the lowermost bellows 23 rests loosely on the transverse wall 15. All bellows 23 are evacuated and have (from the scheraatisehen Illustration not visible) corrugated upper and lower sides, which act as a compression spring and counteract the negative pressure in the interior or the higher external pressure on the outside of the pressure cell 22 that is in contact with the atmosphere, to extend the pressure cell in the axial direction. The transverse wall 15 and the lower part 3 act as a support for the pressure cell
Die Stellschraube 20 wird bei abgenommener Haube 10 mittels eines durch die Löcher 9 und 21 hindurchführbaren Sechskantschlüssels unter normalem Atmosphärendruck so eingestellt, daß die Druckdose 22 unter Druck an der Querwand und das Aufnahmestück 17 gerade an einem Anschlußstück 24 anliegt.With the hood 10 removed, the adjusting screw 20 is opened by means of a hexagon wrench which can be passed through the holes 9 and 21 set under normal atmospheric pressure so that the pressure cell 22 under pressure on the transverse wall and the receiving piece 17 just rests against a connector 24.
Das Anschlußstück 24 ist an der Unterseite des Unterteils 3 in einem Loch des Unterteils 3 befestigt und verbindet dieses mitThe connection piece 24 is attached to the underside of the lower part 3 in a hole in the lower part 3 and connects it to it
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einer Öffnung im Gehäuse eines selbsttätigen Schaltgetriebes, das zwischen dem Motor und den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs liegt. Der Schaltstößel 18 ist mit Spiel durch eine Bohrung 25 des Anschlußstücks 24 hindurchgeführt und dient zur Betätigung eines Druckschalters im Schaltgetriebe, der in Abhängigkeit von der Lage des Schaltstößels 18 einen Stufen- bzw. Gangwechsel des Schaltgetriebes bewirkt.an opening in the housing of an automatic gearbox between the engine and the drive wheels of the motor vehicle lies. The switch plunger 18 is passed through a bore 25 of the connecting piece 24 with play and is used for actuation a pressure switch in the gearbox, which, depending on the position of the switch plunger 18, a step or gear change of the Gearbox causes.
Der Innenraum des Gehäuse-Unterteils 3 steht über die Bohrung 25 und das Schaltgetriebe mit der Atmosphäre in Verbindung.The interior of the lower housing part 3 protrudes over the bore 25 and the gearbox in contact with the atmosphere.
Wenn der Motor ausgeschaltet ist, herrscht in der Kammer 2 und im Gehäuse-Unterteil 3 Atmosphärendruck. Es sei ferner angenommen, daß es sich um den normalen Atmosphärendruck (etwa 1000 Millibar) handelt. Dann liegt die Druckdose 22 bzw. ihr unterster Balg 23 unter Druck an der Querwand 15 an, während das Aufnahmestück 17 unter Vorspannung der Feder 8 am Anschlußstück 24 anliegtWhen the engine is switched off, there is atmospheric pressure in the chamber 2 and in the lower housing part 3. It is also assumed that that it is normal atmospheric pressure (about 1000 millibars). Then the pressure cell 22 or its lowest one is located Bellows 23 under pressure on the transverse wall 15, while the receiving piece 17 bears against the connecting piece 24 with the spring 8 being pretensioned
Wenn jetzt der Motor eingeschaltet wird, verringert sich auf Grund der Saugwirkung des Motors der Druck auf der Saugseite und demzufolge der Druck in der Kammer 2. Da im Unterteil 3 weiterhin Normaldruck herrscht, also ein höherer Druck als in der Kammer 2, verschiebt sich die Membran 4 gegen die Kraft der Feder 8 nach oben in das Innere der Kammer 2. Auf Grund der starren Verbindung der Membran 4 über den Bügel 12, die Platte 16 und das Aufnahmestück 17 mit dem Schaltstößel 18 wird dieser um denselben Betrag wie die Membran 4 verschoben. In einer vorbestimmten Lage des Schaltstößels 18 erfolgt dann im Schaltgetriebe der Wechsel auf die nächst höhere Fahrstufe (geringere Motor-Drehzahl). Während dieser Verschiebung wird die Druckdose 22 von der Kraft der Feder 8 entlastet, so daß sie sich axial ver- j längert. Wenn Jedoch währenddessen der Atmosphärendruck sinkt, beispielsweise weil das Kraftfahrzeug bergauf fährt, nimmt derIf the motor is now switched on, the pressure on the suction side and is reduced due to the suction effect of the motor consequently the pressure in the chamber 2. Since normal pressure still prevails in the lower part 3, ie a higher pressure than in the Chamber 2, the membrane 4 moves against the force of the spring 8 upwards into the interior of the chamber 2. Due to the rigid connection of the membrane 4 via the bracket 12, the plate 16 and the receiving piece 17 with the switch plunger 18 is this around shifted the same amount as the membrane 4. In a predetermined position of the shift tappet 18 then takes place in the gearbox the change to the next higher speed step (lower engine speed). During this displacement, the pressure cell 22 is relieved of the force of the spring 8, so that it is axially displaced long. However, if the atmospheric pressure drops in the meantime, for example because the motor vehicle is going uphill, it increases
Druck in der Kammer 2 nicht in dem Maße ab wie in dem Unterteil < 3, weil sich zwischen der Anschlußstelle des Rohrs 5 an der : Pressure in chamber 2 does not decrease to the same extent as in the lower part <3, because between the connection point of pipe 5 on the :
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Saugseite des Motors und der Atmosphäre notwendigerweise eine Drosselstelle befindet, während die Verbindung des Innenraums des Unterteils 3 mit der Atmosphäre praktisch keine Drosselstelle aufweist. Ohne die Druckdose 22 würde daher die Membran 4 auf Grund der Abnahme des Atmosphärendrucks nicht so weit nach innen in die Kammer 2 verlagert und der Schaltstößel 18 verspätet in die Umschaltlage gelangen. Der Motor würde daher zu spät auf die niedrigere Drehzahl umgeschaltet, d.h. er würde mit überhöhter Drehzahl laufen.Suction side of the engine and the atmosphere necessarily have a throttle point, while connecting the interior of the lower part 3 with the atmosphere has practically no throttle point. Without the pressure cell 22, the membrane would therefore 4 is not shifted so far inward into the chamber 2 due to the decrease in atmospheric pressure and the switch plunger 18 is delayed get into the shift position. The motor would therefore be switched to the lower speed too late, i.e. it would go too high Speed running.
Die zwischengeschaltete Druckdose 22 sorgt hier für Abhilfe. Denn bei abnehmendem Atmosphärendruck im Gehäuse-Unterteil 3 wirkt auf die Druckdose 22 ein geringerer Luftdruck von außen, so daß die nach außen wirkende Federkraft der Druckdose eine stärkere axiale Verlängerung der sich an der Querwand 15 abstützenden Druckdose 22 bewirkt, so daß die Membran 4 und damit der Schaltstößel 18 in stärkerem Maße durch die zusätzlich frei werdende Kraft der Druckdose in Richtung auf das Innere der Kammer 2 verschoben und die Drehzahlumschaltung dennoch an der richtigen Stelle bewirkt wird. Bei einer Zunahme des Atmosphärendrucks liegen die Verhältnisse umgekehrt, solange der Atmosphörendruck nicht über den Normaldruck ansteigt. Oberhalb des Normaldrucks würde sich die Druckdose zusammenziehen und von der Querwand 15 abheben, so daß sie keinen Einfluß mehr auf die Membran 4 bzw. den Schaltstößel 18 hätte. Der Fall eines Anstiegs des Atmosphärendrucks über den Normaldruck hinaus ist jedoch gegenüber den Luftdruckschwankungen, wie sie durch Berg- und Talfahrten im Gebirge verursacht werden, vergleichsweise unkritisch. Allerdings kann der Atmosphärendruck, bei dem die Druckdose von der Querwand 15 abhebt, mittels der Stellschraube 20 und/oder dem Federteller 6 auch auf einen höheren Wert eingestellt werden, so daß die Druckdose 22 und mithin ihre Kompensationswirkung auch bei allen vorkommenden Atmosphärendrucken wirksam ist.The interposed pressure cell 22 provides a remedy here. Because with decreasing atmospheric pressure in the lower part of the housing 3 acts on the pressure cell 22, a lower air pressure from the outside, so that the outwardly acting spring force of the pressure cell a causes greater axial extension of the pressure cell 22 supported on the transverse wall 15, so that the membrane 4 and thus the switch plunger 18 to a greater extent by the additionally released force of the pressure cell in the direction of the interior of the Chamber 2 moved and the speed change is still effected in the right place. With an increase in atmospheric pressure the situation is reversed as long as the atmospheric pressure does not rise above normal pressure. Above of normal pressure, the pressure cell would contract and lift off from the transverse wall 15, so that it no longer has any influence the membrane 4 or the switch plunger 18 would have. The case of an increase in atmospheric pressure above normal pressure is however, compared to the air pressure fluctuations, as they are caused by driving up and down mountains in the mountains uncritical. However, the atmospheric pressure at which the pressure cell lifts off the transverse wall 15 can be adjusted by means of the adjusting screw 20 and / or the spring plate 6 can also be set to a higher value, so that the pressure cell 22 and therefore its compensation effect is also effective at all occurring atmospheric pressures.
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Bei mit Aufladung arbeitenden Verbrennungsmotoren soll hier unter "Saugseiten die der Ladepumpe verstanden werden.In the case of internal combustion engines working with supercharging, the term "suction side n " should be understood here to mean that of the charge pump.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
| 8131 | Rejection |