WO2010043195A1 - Doppelkupplung - Google Patents

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WO2010043195A1
WO2010043195A1 PCT/DE2009/001373 DE2009001373W WO2010043195A1 WO 2010043195 A1 WO2010043195 A1 WO 2010043195A1 DE 2009001373 W DE2009001373 W DE 2009001373W WO 2010043195 A1 WO2010043195 A1 WO 2010043195A1
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pressure plate
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hollow shaft
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Karl-Ludwig Kimmig
Wolfgang Vöge
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Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg
Volkswagen Ag
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    • F16D2021/0615—Double clutch with torque input plate in-between the two clutches, i.e. having a central input plate the central input plate is supported by bearings in-between the two clutches
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    • F16D2021/0669—Hydraulically actuated clutches with two clutch plates
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    • F16D—COUPLINGS FOR TRANSMITTING ROTATION; CLUTCHES; BRAKES
    • F16D25/00—Fluid-actuated clutches
    • F16D25/10—Clutch systems with a plurality of fluid-actuated clutches

Definitions

  • the invention relates to a double clutch with two friction clutches and an engaging this engagement system.
  • Such double clutches are known from powertrains of motor vehicles with a dual-clutch transmission with two sub-drive trains, each with a transmission input shaft, wherein a transmission input shaft is formed as a hollow shaft and the other transmission input shaft is guided concentrically in this. Both transmission input shafts have at their front end an external toothing on which a clutch disc is rotatably received and which is connected by the two friction clutches contained in the dual clutch depending on the operating state of the engagement system with the drive unit.
  • the dual clutch for the representation of the two friction clutches contains a single central, on the hollow shaft rotatably mounted counter pressure plate which is rotatably coupled to the drive unit.
  • counter friction surfaces for the friction linings of the two clutch plates are provided, which form a friction engagement with the clutch disc for axial clamping of the friction linings by means of the friction surfaces of pressure plates for each friction clutch.
  • the pressure plates, which are axially displaceable and non-rotatably connected to the counter-pressure plate, of the engagement system which consists of a hollow shaft arranged around the cylinder housing and for each friction clutch in this depending on a pressure applied by means of a pressure medium axially displaceable annular piston, acted upon.
  • a force flow between the cylinder housing and the pressure plates must be closed, that is, the cylinder housing must be able to support itself axially relative to the pressure plates.
  • DE 10 2004 047 095 shows a so-called lid-fixed actuating system of a double clutch, in which the cylinder housing is rotatably arranged on a clutch cover or housing.
  • the cylinder housing is supported on the clutch cover, which is axially fixedly connected to the - here two separate - counter-pressure plates, so that the axially displaceable in the cylinder housing piston can clamp the pressure plates against the counter-pressure plates, wherein the piston by means of Pressure medium with respect to the cylinder housing and thus can support against the counter-pressure plates, creating a short, closed adhesion.
  • the object of the invention is therefore to propose a double clutch, which allows a stiff force flow from the engagement system to the printing plates. Furthermore, a cost-neutral or cost-reducing solution, which should include a part reduction, are proposed.
  • a double clutch for a dual-clutch transmission with a first transmission input shaft configured as a hollow shaft and a second transmission input shaft concentrically guided therein comprising a first compressed friction clutch and a second engaged friction clutch with a central counter-pressure plate rotatably mounted on the hollow shaft by means of a first shaft bearing and two against each one side of the platen axially with the interposition of friction linings each one, each rotatably connected to a transmission input shaft clutch plate rotatably connected to the platen pressure plates and a hydrostatic engagement system with a cylinder housing arranged around the hollow shaft and two therein for clamping the pressure plates against the platen axially displaced in their direction mutually displaceable annular piston, wherein the first shaft bearing fixed axially fixed on the hollow shaft is and the cylinder housing axially fixed and rotatable relative to the hollow shaft is received on this.
  • the cylinder housing of the engagement system can be supported axially on the second shaft bearing, while the pressure plate is axially supported on the first shaft bearing, so that a force flow upon actuation of the friction clutches between the annular piston, the pressure plates, the counter-pressure plate and the cylinder housing is closed via the hollow shaft.
  • the usually supported on the clutch cover or carried by this components are directly connected to the platen, for example, the pressure plates axially displaceable and rotatably receiving leaf springs and a non-rotatable connection to the crankshaft or a flywheel part arranged therebetween.
  • corresponding means are provided as a decoupled between a first annular piston and the pressure plate of the first friction clutch, by means of a engagement bearing pressure pot and between a second annular piston and the pressure plate of the second friction clutch by means of a engagement bearing decoupled, the counter-pressure plate sweeping tie rods ,
  • the shaft bearings may be formed as a groove bearing, 4-point bearing, angular contact ball bearings or the like, which are able to intercept the axial actuating forces rotationally.
  • the shaft bearings and / or the engagement bearings are preferably lubricated with grease.
  • the double clutch including the engagement system, is axially fixed on the hollow shaft.
  • a supply of the pressure-fluid engagement system required to actuate the friction clutches is supplied to the two slave cylinders of the engagement system via respective conduits with varied pressures determined by a control unit and controlled by respective valves and exhausted in the case of a volume-controlled system.
  • an axial Spielausgereich is provided with an exchange of pressure medium between the gear housing and the cylinder housing, which can be done via axially mutually displaceable connectors or pins.
  • the supply line or the engagement system are secured against rotation in an advantageous manner in order to prevent twisting of the drag torques caused, for example, by the engagement bearings.
  • FIG. 1 shows a partial section of the double clutch 1 above the axis of rotation 2 with the two friction clutches 3, 4, depending on their operation, a frictional engagement with the friction linings 7, 8 of the clutch plates 5, 6 form, depending on the frictional engagement in the friction clutches 3, 4th initiated torque is transmitted to the transmission input shafts 9, 10.
  • the transmission input shaft 9 is designed as a hollow shaft 11, in which the transmission input shaft 10 is received concentrically.
  • a toothing 15 is provided between the flywheel 13 and the counter-pressure plate 14, which is formed by an internal toothing of the flywheel 13 and an external toothing of a firmly connected to the platen toothing part 35.
  • On the counter-pressure plate 14 are on each side by means not shown - A -
  • Leaf springs rotatably and axially displaceable pressure plates 16, 17 are arranged, which clamp the friction linings 7, 8 respectively against the counter-pressure plate. This is rotatably supported by means of the shaft bearing 18 on the hollow shaft 11 and axially fixedly received between the toothing 19 and the locking ring 20 on this.
  • the two friction clutches 3, 4 are actuated by the engagement system 21, the cylinder housing 22 is axially fixed to the arranged on the hollow shaft 11 shaft bearing 23.
  • the shaft bearing 23 is received axially on both sides by means of the retaining rings 24, 25 on the hollow shaft 11 and therefore takes the engagement system on the hollow shaft 11 against this rotatable and axially fixed.
  • two mutually axially displaceable annular piston 26, 27 are accommodated in corresponding cylinder bores, which act on the engagement bearing 28, 29, the pressure pot 30 of the friction clutch 3 and the tie rods 31 of the friction clutch 4 axially.
  • the annular piston 26, 27 acted upon by means of a pressure medium, which is supplied via the lines 32 of the transmission housing, according to pressure.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen und einer zentralen Gegendruckplatte und jeweils einer von einem hydrostatischen Einrücksystem beaufschlagten Druckplatte. Um eine kostengünstige Bauform ohne Kupplungsdeckel vorschlagen zu können, werden zwei axial feste Wellenlager an der Hohlwelle des Doppelkupplungsgetriebes vorgesehen, an denen die Gegendruckplatte einerseits und das Einrücksystem andererseits verdrehbar aufgenommen sind, so dass der Kraftfluss bei Betätigung der Reibungskupplungen über die Hohlwelle geschlossen werden kann.

Description

Doppelkupplunq
Die Erfindung betrifft eine Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen und ein diese betätigendes Einrücksystem.
Derartige Doppelkupplungen sind aus Antriebssträngen von Kraftfahrzeugen mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilantriebssträngen mit jeweils einer Getriebeeingangswelle bekannt, wobei eine Getriebeeingangswelle als Hohlwelle ausgebildet ist und die andere Getriebeeingangswelle konzentrisch in dieser geführt ist. Beide Getriebeeingangswellen weisen an ihrem stirnseitigen Ende eine Außenverzahnung auf, an denen eine Kupplungsscheibe drehfest aufgenommen ist und die von den beiden in der Doppelkupplung enthaltenen Reibungskupplungen abhängig vom Betätigungszustand des Einrücksystems mit der Antriebseinheit verbunden wird.
Typischerweise enthält die Doppelkupplung zur Darstellung der beiden Reibungskupplungen eine einzige zentrale, auf der Hohlwelle verdrehbar gelagerte Gegendruckplatte, die drehfest mit der Antriebseinheit gekoppelt ist. An den beiden Seiten der Gegendruckplatte sind dabei Gegenreibflächen für die Reibbeläge der beiden Kupplungsscheiben vorgesehen, die bei axialer Verspannung der Reibbeläge mittels der Reibflächen von Druckplatten für jede Reibungskupplung einen Reibeingriff mit der Kupplungsscheibe bilden. Dabei werden die Druckplatten, die axial verlagerbar und drehfest mit der Gegendruckplatte verbunden sind, von dem Einrücksystem, das aus einem um die Hohlwelle angeordneten Zylindergehäuse und einem für jede Reibungskupplung in diesem abhängig von einem mittels eines Druckmittels angelegten Drucks axial verlagerbaren Ringkolben besteht, beaufschlagt. Zur Aufbringung der axialen Betätigungskraft muss dabei ein Kraftfluss zwischen dem Zylindergehäuse und den Druckplatten geschlossen sein, das heißt, das Zylindergehäuse muss sich axial gegenüber den Druckplatten abstützen können.
Die DE 10 2004 047 095 zeigt hierzu ein sogenanntes deckelfest angeordnetes Betätigungssystem einer Doppelkupplung, bei dem das Zylindergehäuse verdrehbar an einem Kupplungsdeckel oder -gehäuse angeordnet ist. Bei einer Druckbeaufschlagung des Betätigungssystems stützt sich das Zylindergehäuse an dem Kupplungsdeckel ab, das mit den - hier zwei getrennten - Gegendruckplatten axial fest verbunden ist, so dass die axial im Zylindergehäuse verlagerbaren Kolben die Druckplatten gegen die Gegendruckplatten verspannen können, wobei sich die Kolben mittels des Druckmittels gegenüber dem Zylindergehäuse und damit gegenüber den Gegendruckplatten abstützen können, wodurch ein kurzer, geschlossener Kraftschluss entsteht. Dabei ist, um eine einwandfreie Umsetzung des Drucks in eine Anpresskraft der Druckplatte zu erzielen und eine Beeinflussung der Reibungskupplungen untereinander durch die Betätigungskräfte zu vermeiden, eine axial steife Auslegung des Kupplungsdeckels notwendig. Eine Fertigung eines derartigen Kupplungsdeckels ist aufwendig. Weiterhin beansprucht der Kupplungsdeckel axialen Bauraum.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Doppelkupplung vorzuschlagen, die einen steifen Kraftfluss vom Einrücksystem zu den Druckplatten erlaubt. Weiterhin soll eine kostenneutrale beziehungsweise kostenmindernde Lösung, die eine Teileverminderung beinhalten sollte, vorgeschlagen werden.
Die Aufgabe wird durch eine Doppelkupplung für ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer als Hohlwelle ausgestalteten ersten Getriebeeingangswelle und einer konzentrisch in dieser geführten zweiten Getriebeeingangswelle bestehend aus einer ersten zugedrückten und einer zweiten zugezogenen Reibungskupplung mit einer zentralen, auf der Hohlwelle mittels eines ersten Wellenlagers verdrehbar gelagerten Gegendruckplatte und zwei gegen jeweils eine Seite der Gegendruckplatte axial unter Zwischenlegung von Reibbelägen jeweils einer, mit jeweils einer Getriebeeingangswelle drehfest verbundenen Kupplungsscheibe verspannbaren, drehfest mit der Gegendruckplatte verbundenen Druckplatten sowie einem hydrostatischen Einrücksystem mit einem um die Hohlwelle angeordneten Zylindergehäuse und zwei darin zur Verspannung der Druckplatten gegenüber der Gegendruckplatte axial in ihrer Richtung gegeneinander verlagerbaren Ringkolben gelöst, wobei das erste Wellenlager axial fest auf der Hohlwelle fixiert ist und das Zylindergehäuse axial fest und gegenüber der Hohlwelle verdrehbar auf dieser aufgenommen ist. Durch die axial feste Anordnung der beiden Wellenlager kann sich das Zylindergehäuse des Einrücksystems axial an dem zweiten Wellenlager abstützen, während sich die Druckplatte an dem ersten Wellenlager axial abstützt, so dass ein Kraftfluss bei Betätigung der Reibungskupplungen zwischen den Ringkolben, den Druckplatten, der Gegendruckplatte und dem Zylindergehäuse über die Hohlwelle geschlossen wird. Auf diese Weise kann auf einen Kupplungsdeckel verzichtet und damit Material, Gewicht und Kosten sowie axialer Bauraum gespart werden. Dabei sind die üblicherweise am Kupplungsdeckel abgestützten oder von diesem getragenen Bauteile direkt mit der Gegendruckplatte verbunden, beispielsweise die die Druckplatten axial verlagerbar und drehfest aufnehmenden Blattfedern sowie eine drehfeste Anbindung an die Kurbelwelle oder ein dazwischen angeordnetes Schwungmasseteil. Zur Beaufschlagung der Druckplatten mittels der Ringkolben sind entsprechende Mittel vorgesehen wie ein zwischen einem ersten Ringkolben und der Druckplatte der ersten Reibungskupplung angeordneter, mittels eines Einrücklagers drehentkoppelter Drucktopf und zwischen einem zweiten Ringkolben und der Druckplatte der zweiten Reibungskupplung mittels eines Einrücklagers entkoppelte, die Gegendruckplatte durchgreifende Zuganker.
Die Wellenlager können als Rillenlager, 4-Punktlager, Schrägkugellager oder dergleichen ausgebildet sein, die in der Lage sind, die axialen Betätigungskräfte rotativ abzufangen. Die Wellenlager und/oder die Einrücklager sind vorzugsweise mit Fett geschmiert.
Die Doppelkupplung ist samt dem Einrücksystem axial fest auf der Hohlwelle aufgenommen. Eine Versorgung des Einrücksystems mit Druckmittel, das zur Betätigung der Reibungskupplungen erforderlich ist, wird über entsprechende Leitungen mit variierten, von einer Steuereinheit ermittelten und von entsprechenden Ventilen gesteuerten Drucken den beiden Nehmerzylindern des Einrücksystems zugeführt und im Falle eines volumengesteuerten Systems abgeführt. Um ein zwischen dem Getriebegehäuse und der Hohlwelle bestehendes Spiel auszugleichen, ist bei einem Austausch von Druckmittel zwischen dem Getriebegehäuse und dem Zylindergehäuse ein axialer Spielausgieich vorgesehen, der über axial gegeneinander verlagerbaren Konnektoren oder Stiften erfolgen kann. Die Zuleitung oder das Einrücksystem sind in vorteilhafter Weise verdrehgesichert, um ein Verdrehen, des infolge von beispielsweise von den Einrücklagern verursachten Schleppmomenten zu verhindern.
Die Erfindung wird anhand der einzigen Figur näher erläutert. Diese zeigt einen Teilschnitt der Doppelkupplung 1 oberhalb der Drehachse 2 mit den beiden Reibungskupplungen 3, 4, die abhängig von ihrer Betätigung einen Reibeingriff mit den Reibbelägen 7, 8 der Kupplungsscheiben 5, 6 bilden, wobei abhängig vom Reibeingriff ein in die Reibungskupplungen 3, 4 eingeleitetes Drehmoment auf die Getriebeeingangswellen 9, 10 übertragen wird. Die Getriebeeingangswelle 9 ist als Hohlwelle 11 ausgestaltet, in der die Getriebeeingangswelle 10 konzentrisch aufgenommen ist.
Das von der Kurbelwelle 12 der nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine bereitgestellte Drehmoment wird über das Schwungrad 13 auf die Doppelkupplung 1 übertragen. Zum axialen Spielausgleich ist dabei zwischen dem Schwungrad 13 und der Gegendruckplatte 14 eine Verzahnung 15 vorgesehen, die durch eine Innenverzahnung des Schwungrads 13 und eine Außenverzahnung eines mit der Gegendruckplatte fest verbundenen Verzahnungsteils 35 gebildet wird. An der Gegendruckplatte 14 sind an jeder Seite mittels nicht dargestellter - A -
Blattfedern drehfest und axial verlagerbar die Druckplatten 16, 17 angeordnet, die die Reibbeläge 7, 8 jeweils gegen die Gegendruckplatte verspannen. Diese ist mittels des Wellenlagers 18 verdrehbar auf der Hohlwelle 11 gelagert und axial fest zwischen der Verzahnung 19 und dem Sicherungsring 20 auf dieser aufgenommen.
Die beiden Reibungskupplungen 3, 4 werden von dem Einrücksystem 21 betätigt, dessen Zylindergehäuse 22 axial fest an dem auf der Hohlwelle 11 angeordneten Wellenlager 23 angeordnet ist. Das Wellenlager 23 ist axial beidseitig mittels der Sicherungsringe 24, 25 auf der Hohlwelle 11 aufgenommen und nimmt daher das Einrücksystem auf der Hohlwelle 11 gegenüber dieser verdrehbar und axial fest auf. In dem Zylindergehäuse 22 sind in entsprechenden Zylinderbohrungen axial zwei gegeneinander axial verlagerbare Ringkolben 26, 27 untergebracht, die über die Einrücklager 28, 29 den Drucktopf 30 der Reibungskupplung 3 beziehungsweise die Zuganker 31 der Reibungskupplung 4 axial beaufschlagen. Hierzu werden die Ringkolben 26, 27 mittels eines Druckmittels, das über die Leitungen 32 von dem Getriebegehäuse herangeführt wird, entsprechend mit Druck beaufschlagt.
Bei einer Druckbeaufschlagung des Ringkolbens 27 stützt sich dieser über das Druckmittel axial an dem Zylindergehäuse 22, das axial über das axial feste Wellenlager 23 an der Hohlwelle 11 abgestützt ist. Der Druck pflanzt sich über das Einrücklager 29 und den Drucktopf 30 auf die Druckplatte 16 fort, die infolgedessen axial gegen die Gegendruckplatte 14 verspannt wird, die sich wiederum axial über das Wellenlager 18 axial fest an der Hohlwelle 11 abstützt, so dass der Kraftfluss über die Hohlwelle geschlossen wird, wobei die Wellenlager 18, 23 axial auseinander gedrückt werden und die Sicherungsringe 20, 25 belastet werden.
Bei einer Druckbeaufschlagung des Ringkolbens 26 stützt sich dieser über das Druckmittel an dem Zylindergehäuse 22, das mittels der Verschraubung 33 und dem Anschlagteil 34 am Wellenlager 23 und von dort an der Hohlwelle 11 abgestützt ist. Der Ringkolben 26 verlagert über das Einrücklager 28 die die Gegendruckplatte 14 durchgreifenden und die Druckplatte 17 in nicht dargestellter Weise beaufschlagenden Zuganker 31 , so dass die Druckplatte 17 gegenüber der Gegendruckplatte 14 axial verspannt wird. Diese stützt sich dabei axial über das axial feste Wellenlager 18 an der Hohlwelle 11 ab, so dass wiederum die Hohlwelle 11 den Kraftfluss schließt. Allerdings werden bei der Betätigung der Reibungskupplung 4 durch den Ringkolben 32 die beiden Wellenlager 18, 23 axial gegeneinander verspannt, so dass die Verspannkraft durch die Verzahnung 19 einerseits und von dem Sicherungsring 24 andererseits aufgenommen wird. Bezugszeichenliste
Doppelkupplung
Drehachse
Reibungskupplung
Reibungskupplung
Kupplungsscheibe
Kupplungsscheibe
Reibbelag
Reibbelag
Getriebeeingangswelle
Getriebeeingangswelle
Hohlwelle
Kurbelwelle
Schwungrad
Gegendruckplatte
Verzahnung
Druckplatte
Druckplatte
Wellenlager
Verzahnung
Sicherungsring
Einrücksystem
Zylindergehäuse
Wellenlager
Sicherungsring
Sicherungsring
Ringkolben
Ringkolben
Einrücklager
Einrücklager
Drucktopf
Zuganker
Leitung
Verschraubung Anschlagteil Verzahnungsteil

Claims

Patentansprüche
1. Doppelkupplung (1 ) für ein Doppelkupplungsgetriebe mit einer als Hohlwelle (11 ) ausgestalteten ersten Getriebeeingangswelle (9) und einer konzentrisch in dieser geführten zweiten Getriebeeingangswelle (10) bestehend aus einer ersten zugedrückten und einer zweiten zugezogenen Reibungskupplung (3, 4) mit einer zentralen, auf der Hohlwelle (11) mittels eines ersten Wellenlagers (18) verdrehbar gelagerten Gegendruckplatte (14) und zwei gegen jeweils eine Seite der Gegendruckplatte (14) axial unter Zwischenlegung von Reibbelägen (7, 8) jeweils einer, mit jeweils einer Getriebeeingangswelle (9, 10) drehfest verbundenen Kupplungsscheibe (6, 7) verspannbaren, drehfest mit der Gegendruckplatte (14) verbundenen Druckplatten (16, 17) sowie einem hydrostatischen Einrücksystem (21) mit einem um die Hohlwelle (11) angeordneten Zylindergehäuse (22) und zwei darin zur Verspannung der Druckplatten (16, 17) gegenüber der Gegendruckplatte (14) axial in ihrer Richtung gegeneinander verlagerbaren Ringkolben (26, 27), dadurch gekennzeichnet, dass das erste Wellenlager (18) axial fest auf der Hohlwelle (11) fixiert ist und das Zylindergehäuse (22) mittels eines zweiten Wellenlagers (23) axial fest und gegenüber der Hohlwelle (11) verdrehbar auf dieser aufgenommen ist.
2. Doppelkupplung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Kraftfluss bei Betätigung der Reibungskupplungen (3, 4) zwischen den Ringkolben (26, 27), den Druckplatten (16, 17), der Gegendruckplatte (14) und dem Zylindergehäuse (22) über die Hohlwelle (11) geschlossen wird.
3. Doppelkupplung (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem ersten Ringkolben (27) und der Druckplatte (16) der ersten Reibungskupplung (3) ein mittels eines Einrücklagers (29) drehentkoppelter Drucktopf (30) vorgesehen ist.
4. Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem zweiten Ringkolben (26) und der Druckplatte (17) der zweiten Reibungskupplung (4) mittels eines Einrücklagers (28) entkoppelte, die Gegendruckplatte (14) durchgreifende Zuganker (31) vorgesehen sind.
5. Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Wellenlager (18, 23) als Rillenlager, 4-Punktlager und/oder Schrägkugellager ausgebildet sind.
6. Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrücklager (28, 29) und/oder die Wellenlager (18, 23) mit Fett geschmiert sind.
7. Doppelkupplung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Austausch von Druckmittel zwischen einem Getriebegehäuse des Getriebes und dem Zylindergehäuse (22) einen axialen Spielausgleich enthält.
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DE102008051971 2008-10-16

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