DE2946117A1 - MOTOR-TRANSMISSION ARRANGEMENT FOR VEHICLES, IN PARTICULAR MOTOR VEHICLES - Google Patents
MOTOR-TRANSMISSION ARRANGEMENT FOR VEHICLES, IN PARTICULAR MOTOR VEHICLESInfo
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3180 Wolfsburg
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Unsere Zeichen: K 2806
17O2pt-we-jäOur reference: K 2806
17O2pt-we-jä
Motor-Getriebe-Anordnung für Fahrzeuge, insbesondere KraftfahrzeugeMotor-transmission arrangements for vehicles, in particular motor vehicles
Die Erfindung bezieht sich auf eine Motor-Getriebe-Anordnung für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit einem Motor, der aus wenigstens zwei mittels einer Trennkupplung voneinander trennbaren und in Abhängigkeit von der Leistungsanforderung wieder zusammenschal tbar en Gruppen von Zylindern besteht, sowie Bit einem nachgeschalteten Geschwindigkeitswechselgetriebe, das mit dem Motor über eine Hauptkupplung verbindbar ist.The invention relates to an engine-transmission arrangement for vehicles, in particular motor vehicles, with an engine which consists of at least two groups of cylinders that can be separated from one another by means of a separating clutch and reconnected depending on the power requirement, as well as a downstream speed change gear , which can be connected to the engine via a main coupling.
Eine Motoranordnung, bei der beispielsweise bei Teillast mittels einer Trennkupplung ein Teil der Zylinder abgeschaltet und erst bei höheren Lasten wieder winkelgetreu zugeschaltet wird, ist bereits in der älteren Patentanmeldung P 28 28 298.6 vorgeschlagen worden. Bei dieser Ausführung befand sich zwar die Trennkupplung zwischen den zu trennenden Zylindergruppen, die dem Motor zugeord nete und diesen von dem nachgeschalteten Geschwindigkeitswechaelgetriebe abtrennende Hauptkupplung war dagegen in herkömmlicher Weise an einem Ende der beiden hintereinander angeordneten Zylindergruppen vorgesehen.An engine arrangement in which, for example, at partial load by means of a separating clutch, some of the cylinders are switched off and only switched on again at the correct angle at higher loads, has already been proposed in the earlier patent application P 28 28 298.6. In this embodiment, the separating clutch was located between the cylinder groups to be separated, the engine zugeord designated and the main clutch separating this from the downstream speed change gear, however, was provided in a conventional manner at one end of the two cylinder groups arranged one behind the other.
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Vor. :-.jender vorstand Tc- S:--„:. er, '.ori.:re-cs; Ksri-n? r.: i: er Prct. Dr. tecnn. Ernst Fiel« ■ Dr. jur. Peter Frerk Before. : -. that board of directors Tc- S: - ":. er, '.ori.: re-cs; Ksri-n? r .: i: er Prct. Dr. tecnn. Ernst Fiel «■ Dr. jur. Peter Frerk
des Aulsichtsrais G-nier Hsriv.icr -.zn; v.-zner ■ Or. ter cc I v/e-ner P. Schmidt GottlieD M. Strobl ■ Pro:. Dr. ret. pol. Friedrich Tnomee of the Aulsichtsrais G-nier Hsriv.icr -.zn; v.-zner ■ Or. ter cc I v / e-ner P. Schmidt GottlieD M. Strobl ■ Pro :. Dr. ret. pole. Friedrich Tnomee
»J'S i --.tSLT Sitz der Gesellsc-B't Wollsburg Amtsgericht Wollsburg HRB »J'S i -. TSLT headquarters of the company Wollsburg District Court Wollsburg HRB
Die der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht nun darin, eine möglichst kompakt bauende Motor-Getriebe-Anordnung der eingange genannten Art zu schaffen, die vor allem auch für kleinere Personenkraftfahrzeuge mit Frontantrieb geeignet ist.The object on which the present invention is based exists now is to create a compact motor-gear assembly of the type mentioned above, especially for smaller front-wheel drive passenger vehicles is suitable.
Sie Lösung dieser Aufgabe erfolgt gemäß der Erfindung dadurch, daß die Hauptkupplung zusammen mit der Trennkupplung und einem Antriebsrad zum Antrieb des nachgeschalteten Geschwindigkeitswechselgetriebes zwischen den beiden Zylindergruppen angeordnet ist· Dadurch, daß gemäß der Erfindung zusammen mit der Trennkupplung auch die Hauptkupplung und der Abtrieb zwischen den beiden voneinander trennbaren Zylindergruppen angeordnet wird, ergibt sich eine außerordentlich günstige Getriebeanordnungsmöglichkeit,insbesondere dann, wenn die Hauptachsen der Aggregate quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordnet werden. In diesem Fall kann nämlich das dem Geschwindigkeitswechselgetriebe nachgeschaltete Ausgleichgetriebe in etwa in der Längsmitte des bugseitigen Fahrzeugraums angeordnet werden, so daß auch gleichlange Gelenkwellen möglich werden und die gesamte Einbauraumbreite ausgenutzt werden kann.You achieve this object according to the invention in that the main clutch together with the separating clutch and a drive wheel to drive the downstream speed change gear is arranged between the two cylinder groups.Because according to the invention, together with the separating clutch, the main clutch and the output are also arranged between the two separable cylinder groups, there is an extremely favorable gear arrangement option, especially when the main axes of the units are transverse to the longitudinal direction of the vehicle to be ordered. In this case, namely, the differential gear connected downstream of the speed change gear can be arranged approximately in the longitudinal center of the vehicle compartment at the front, so that it is also of the same length Cardan shafts become possible and the entire installation space width can be used.
Zweckmäßigerweise kann das Antriebsrad über eine auf der Kurbelwelle der ersten,zügeschaltet bleibenden Zylindergruppe oder aber auf einem Steg des Gehäuses gelagerte Hohlwelle mit der Hauptkupplung verbunden sein. Veiter kann die Hauptkupplung und die Trennkupplung axial unmittelbar nebeneinanderliegend angeordnet sein, wobei die beiden Kupplungen eine gemeinsame mit der Kurbelwelle der ersten Zylindergruppe verbundene Kupplungsschwungscheibe aufweisen, die die Mitnehmer-Scheiben der beiden Kupplungen glockenförmig umgreift.Appropriately, the drive wheel can be on the crankshaft the first cylinder group that remains engaged or on one Web of the housing mounted hollow shaft be connected to the main coupling. Veiter can use the main clutch and the separating clutch axially be arranged directly next to one another, the two clutches having a common clutch flywheel which is connected to the crankshaft of the first cylinder group and which encompasses the driver disks of the two clutches in a bell-shaped manner.
In der Zeichnung sind zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung in sohematischer Darstellungsweise gezeigt, die im folgenden näher erläutert werden. Die Zeichnung zeigt inIn the drawing, two exemplary embodiments of the invention are shown in a thematic representation, which are explained in more detail below will. The drawing shows in
Figur 1 ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Motor-Getriebe-Anordnung mit einem mechanischen Schaltgetriebe in einer Draufsicht,Figure 1 is a circuit diagram of the motor-transmission arrangement according to the invention with a mechanical gearbox in one Top view,
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Figur 2 die Motor-Getriebe-Anordnung nach der Figur 1 in einer Seitenansicht,FIG. 2 shows the motor-transmission arrangement according to FIG. 1 in a side view,
Figur 3 eine Draufsicht auf eine andere Motor-Getriebe-Anordnung, bei der das Geschwindigkeitswechselgetriebe durch ein stufenlos regelbares Umschlingungsgetriebe mit einem nachgeschalteten Achsantriebs- und Wendegetriebe gebildet wird undFIG. 3 shows a plan view of another motor-transmission arrangement, in which the speed change transmission by a continuously variable belt transmission is formed with a downstream final drive and reversing gear and
Figur 4 die Motor-Getriebe-Anordnung gemäß der Figur 3 in einer Seitenansicht.FIG. 4 shows the motor-transmission arrangement according to FIG. 3 in a side view.
In den einzelnen Figuren der Zeichnung sind gleiche oder vergleichbare Bauteile mit den gleichen, gegebenenfalls mit einem Strich versehenen Bezugszeichen gekennzeichnet. Dabei stellen 1 eine erste Zylindergruppe und 2 eine zweite Zylindergruppe von jeweils zwei hier in Boxerbauweise, also mit einander gegenüberliegend angeordneten Zylindern, dar, die mit 1a und 1b bzw. 2a und 2b bezeichnet sind. 1c und 2c bezeichnen die Kurbelwellen dieser Zylindergruppen, die mittels der Trennkupplung 3 zusammenschaltbar bzw. trennbar sind. 4 stellt die dem aus den beiden Zylindergruppen 1 und 2 bestehenden Motor nachgeschaltete Hauptkupplung dar, die auf der Abtriebsseite über eine Hohlwelle 4b mit einem als Kettenrad ausgebildeten Abtrieberad 5 verbunden ist, das zusammen mit der Hohlwelle 4b konzentrisch auf der Kurbelwelle 1c der zugeschaltet bleibenden Zylindergruppe 1 gelagert ist. Die beiden Kupplungen 3 und 4 sind hier axial unmittelbar nebeneinanderliegend angeordnet und weisen eine gemeinsame Kupplungsschwungscheibe 19 auf, die mit der Kurbelwelle 1c der ersten, auch bei Teillast zugeschalteten Zylindergruppe 1 verbunden ist und die mit einem am Außenumfang vorgesehenen Radkranz 19a die Mitnehmerscheiben 3a und 4a der beiden Kupplungen glockenförmig umgreift.The individual figures of the drawing are identical or comparable Components are identified by the same reference numerals, possibly with a prime. 1 represent a first cylinder group and 2 a second cylinder group of two each here in boxer construction, i.e. with cylinders arranged opposite one another, which are designated by 1a and 1b and 2a and 2b, respectively. 1c and 2c designate the crankshafts of these cylinder groups, which by means of the Separating clutch 3 can be interconnected or disconnected. 4 represents the The main clutch connected downstream of the engine consisting of the two cylinder groups 1 and 2, which is on the output side via a hollow shaft 4b connected to an output wheel 5 designed as a chain wheel is that together with the hollow shaft 4b concentrically on the crankshaft 1c of the cylinder group 1 that remains connected is stored. The two clutches 3 and 4 are here axially directly adjacent to one another arranged and have a common clutch flywheel 19, which with the crankshaft 1c of the first, even at partial load connected cylinder group 1 is connected and with a the wheel rim 19a provided on the outer circumference, the drive disks 3a and 4a of the two clutches encompasses a bell shape.
Der Abtrieb des Motors zu dem nachgeschalteten Geschwindigkeitswechselgetriebe 8, das in der Ausführung nach den Figuren 1 und 2 aus einem herkömmlichen mechanischen Schaltgetriebe besteht, erfolgt hier mittels eines Kettentriebes von dem Abtriebsrad 5 über eine Kette 7 auf ein Antriebsrad 6, das auf einer Antriebswelle 9 des Schaltgetriebes 8 gehalten ist. Auf dieser Getriebeeingangswelle 9 befinden sich eineThe output of the motor to the downstream speed change gearbox 8, which consists of a conventional mechanical gearbox in the embodiment according to FIGS. 1 and 2, takes place here by means of a chain drive from the output gear 5 via a chain 7 to a Drive wheel 6, which is held on a drive shaft 9 of the gearbox 8 is. On this transmission input shaft 9 there is one
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Reihe von den einzelnen Getriebegängen zugeordneten Zahnrädern, die zum Teil als Fest- und zum Teil als Losräder ausgebildet sind und mit entsprechenden Los- bzw. Festrädern auf der Getriebeausgangswelle 10 im Eingriff stehen und durch hier nicht weiter gezeigte Schaltmittel zur übertragung des vom Motor erzeugten Drehmomentes herangezogen werden. Mit 11 ist dabei ein Zwischenrad zur Verwirklichung eines Rückwärtsganges angedeutet.Row of gears assigned to the individual transmission gears, the are designed partly as fixed and partly as loose gears and are in engagement with corresponding loose or fixed gears on the transmission output shaft 10 and are not shown here Switching means can be used to transmit the torque generated by the motor. With 11 an intermediate gear for realizing a reverse gear is indicated.
Auf der Getriebeabtriebswelle 10 ist ein Abtriebsrad 12 gehalten, das mit dem Antriebsrad 13a eines herkömmlichen Ausgleichgetriebes im Eingriff steht. Aus diesem Ausgleichgetriebe 13 führen Achswellen 16 und 17 naoh beiden Seiten heraus, die mit den zu den einzelnen angetriebenen Rädern des Fahrzeugs führenden Gelenkwellen 14 und 15 in Verbindung stehen.An output gear 12 is held on the transmission output shaft 10, which is in engagement with the drive wheel 13a of a conventional differential gear. Axle shafts 16 and 17 lead out of this differential gear 13 on both sides, the cardan shafts 14 and 14 leading to the individual driven wheels of the vehicle 15 related.
In der Figur 2 der Zeichnung ist angedeutet, daß die Zylinderebene der hier in Boxerbauweise angeordneten Zylindergruppen 1 bzw. 2 schräg zur Fahrzeuglängsrichtung geneigt in einem Motorgehäuse 18 angeordnet sind und daß das Schaltgetriebe 8 schräg hinter und zum Teil unterhalb dieses Motorgehäuses 18 angeordnet ist.In the figure 2 of the drawing it is indicated that the cylinder plane the cylinder groups 1 and 2, which are arranged here in a boxer construction, are arranged in an engine housing 18 at an angle to the longitudinal direction of the vehicle and that the gearbox 8 is arranged obliquely behind and partly below this motor housing 18.
Bei der Ausführung nach den Figuren 3 und 4 ist an der Stelle eines herkömmlichen Schaltgetriebes, das über einen Kettenantrieb oder gegebenenfalls auch über ein Zwischenrad angetrieben wird, ein stufenlos regelbares umschlingungsgetriebe 20 vorgesehen, dem ein aus einem einfachen Planetensatz bestehendes Planetengetriebe zur Verwirklichung der Achsübersetzung und des Rückwärtsfahrbetriebes nachgeschaltet ist. Bei dieser Ausführung ist daher die mit der Mitnehmerscheibe 4a der Hauptkupplung 4 verbundene und auf einem Steg 35 des Gehäuses $6 gelagerte Hohlwelle 4b mit den Antriebskegelscheiben 21, 22 des Umschlingungsgetriebe s 20 verbunden. Die Antriebskegelscheiben 21, 22 sind über eine als Zugorgan 23 ausgebildete Kette oder Keilriemen mit Abtriebskegelscheiben 24, 25 verbunden, die ihrerseits auf einer aus dem Ausgleichgetriebe 13* herausführenden Achswelle 16' gelagert sind und über eine Hohlwelle 26 mit dem Planetengetriebe 27 verbunden sind. In der Zeichnung nicht dargestellt sind die Antriebsmittel zurIn the embodiment according to Figures 3 and 4, instead of a conventional gearbox that is driven via a chain drive or, if necessary, also via an intermediate gear, a continuously variable belt transmission 20 is provided, to which a planetary gear consisting of a simple planetary gear set for realizing the axle ratio and the reverse drive is connected downstream. In this embodiment, therefore, the hollow shaft 4b connected to the drive plate 4a of the main clutch 4 and supported on a web 35 of the housing 6 is connected to the drive cone disks 21, 22 of the belt drive 20. The drive cone pulleys 21, 22 are connected to output cone pulleys 24, 25 via a chain or V-belt designed as a tension member 23, which in turn are mounted on an axle shaft 16 'leading out of the differential gear 13 * and connected to the planetary gear 27 via a hollow shaft 26. Not shown in the drawing are the drive means for
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selbsttätigen gegenseitigen Verstellung der Antriebs- und Abtriebekegel scheiben des Umschlingungsgetriebes 20, die jedoch in herkömmlicher Weise ausgebildet sind.automatic mutual adjustment of the drive and output cones pulleys of the belt transmission 20, but in conventional Way are trained.
Das nachgeschaltete Planetengetriebe 27 besteht aus einem Sonnenrad 28, einer Anzahl von beispielsweise drei über den Umfang verteilten Flanetenrädern 29, die mit dem Sonnenrad 28 und einem innenverzahnten Ringrad 30 im Eingriff stehen und auf einem Planetenträger 31 gelagert sind. Mit 32 ist eine Schiebemuffe zur wahlweisen Verbindung des Planetenträgers 31 oder des Ringrades 30 mit dem Antriebsrad 13a* des Ausgleichgetriebes 13* bezeichnet, während . mit 33 eine zweite Schiebemuffe angegeben ist, die wahlweise das Ringrad 30 oder den Planetenträger 31 mit dem Gehäuse 34 verbindet und damit stillsetzt. Dabei ergibt sich in der einen Stellung, nämlich wenn die Schiebemuffe 32 den Planetenträger 31 mit dem Antriebsrad. 13a* und die Schiebemuffe 33 das Ringrad 30 mit dem Gehäuse 34 verbindet, der Vorwärtsfahrbetrieb mit einer durch die Planetengetriebeausbildung vorgegebenen Untersetzung, während bei der Stellung der Schiebemuffen 32 und 33 in der entgegengesetzten Position, wenn sie nämlich das Ringrad 30 mit dem Antriebsrad 13a' bzw. den Planetenträger 31 mit dem Gehäuse 34 verbinden, sich der Rückwärtsfahrbetrieb mit einer anderen Untersetzung einstellt.The planetary gear 27 connected downstream consists of a sun gear 28, a number of, for example, three distributed over the circumference Flanetenwheels 29, which with the sun gear 28 and an internally toothed Ring gear 30 are engaged and on a planet carrier 31 are stored. With 32 a sliding sleeve is available as an option Connection of the planet carrier 31 or the ring gear 30 with the Drive wheel 13a * of differential gear 13 * denotes while. with 33 a second sliding sleeve is indicated, which optionally connects the ring gear 30 or the planet carrier 31 with the housing 34 and thus stops. This results in one position, namely when the sliding sleeve 32 connects the planet carrier 31 with the drive wheel. 13a * and the sliding sleeve 33, the ring gear 30 with the housing 34 combines the forward drive with one through the planetary gear training predetermined reduction, while in the position of the sliding sleeves 32 and 33 in the opposite position when namely the ring gear 30 with the drive gear 13a 'or the planet carrier 31 connect to the housing 34, the reverse drive mode with a different reduction ratio.
In der Figur 4 ist das Schema der Figur 3 nochmals in der Seitenansicht gezeigt, wobei ebenfalls,wie bei der Ausführung nach der Figur 2$ die Zylinderbene schräg geneigt zur Längsrichtung des Fahrzeugs angeordnet ist.In FIG. 4, the diagram of FIG. 3 is again in the side view shown, likewise, as in the embodiment according to FIG. 2 $ the cylinder plane arranged at an incline to the longitudinal direction of the vehicle is.
Aus den in der Zeichnung gezeigten Darstellungen ergibt sich jedenfalls, daß die von der Erfindung vorgeschlagene Anordnung, bei der die Hauptkupplung und der Abtrieb zu dem nachgeschalteten Getriebe in der Mitte zwischen den beiden je nach Leistungsanforderung zuzuschaltenen Zylindergruppen des Antriebsmotors angeordnet sind, eine besonders kompakte Motor-Getriebe-Anordnung ergibt, bei der trotz Nutzung der gesamten Einbauraumbreite eine wagenmittige Anordnung des Ausgleichgetriebes und damit etwa gleichlange Gelenkwelle möglich sind. Da das Getriebe jeweils zwischen den beiden Zylinder-In any case, the representations shown in the drawing show that that the arrangement proposed by the invention, in which the main clutch and the output to the downstream transmission to be switched on in the middle between the two depending on the performance requirement Cylinder groups of the drive motor are arranged, a particularly compact motor-transmission arrangement results, in spite of Use of the entire width of the installation space enables the differential gear to be arranged in the center of the vehicle and thus a cardan shaft of approximately the same length are. Since the transmission is between the two cylinder
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gruppen liegt, kann der Achsabstand sehr kurz werden, was sowohl für die Antriebskette bei der Ausführung nach der Figur 1 bzw. das Zugorgan nach Figur 2 als auch für die Schwerpunktlage des gesamten Aggregates im Fahrzeug von Vorteil ist. Sie vorgeschlagene Motor-Getriebe-Anordnung eignet eich damit insbesondere für kleinere Personenkraftfahrzeuge mit im Bug angeordneten,quer zur Fahrzeuglängsrichtung angeordneten Motoren.groups, the center distance can be very short, what both for the drive chain in the embodiment according to FIG. 1 or the pulling element according to FIG. 2 as well as for the center of gravity of the entire unit in the vehicle is advantageous. You suggested The engine-gearbox arrangement is therefore particularly suitable for smaller passenger vehicles with engines arranged in the bow and arranged transversely to the longitudinal direction of the vehicle.
Die aus den Figuren 2 und 4 hervorgehendefschräg geneigte Anordnung der Zylinderebenen ergibt eine günstige Konfiguration für eine strömungsgünstig niedrige Motorhaube, insbesondere dann, wenn aus Platzgründen die Horizontalanordnung der Zylinder nicht möglich ist.The resulting from Figures 2 and 4 f obliquely inclined arrangement of the cylinder levels results in a favorable configuration for a low flow-hood, especially if for reasons of space, the horizontal arrangement of the cylinders is not possible.
Die Lagerung der den Motorabtrieb besorgenden und mit den Abtriebsrädern 5 bzw. 21, 22 verbundenen Hohlwelle 4b erfolgt in der Figur 1 auf* der zugeschaltet bleibenden Kurbelwelle 1c und in der Figur 3 auf einem hohlzylindrischen Steg 35 des Motorgehäuses 36. Gegenüber der im Prinzip auch möglichen Lagerung der Hohlwelle 4b auf der Kurbelwelle 2c der abschaltbaren Zylindergruppe 2 ergibt sich, daß die Kurbelwelle 2c ohne Querkraft bleibt, was für deren Anlauf, der sonst durch Mischreibung in den Kurbelwellenlagern beeinträchtigt würde, vorteilhaft ist.The mounting of the hollow shaft 4b, which provides the motor output and is connected to the output gears 5 or 21, 22, takes place in FIG. 1 on * the remaining connected crankshaft 1c and in FIG. 3 on a hollow cylindrical web 35 of the motor housing 36. Opposite the in principle also possible mounting of the hollow shaft 4b on the crankshaft 2c of the disengageable cylinder group 2 results in the Crankshaft 2c remains without transverse force, which is advantageous for its start-up, which would otherwise be impaired by mixed friction in the crankshaft bearings.
Es sei noch darauf hingewiesen, daß die in den Zeichnungen dargestellten Getriebeanordnungen nur beispielhafte Ausführungen darstellen und daß diese selbstverständlich keine Beschränkungen für mögliche Getriebeausführungen bedeuten. So können selbstverständlich anstelle eines mechanischen Schaltgetriebes auch mehrgängige Planetengetriebe und bei der Ausführung nach der Figur 3 anstelle des Planetengetriebes 27 auch ein Stirnradgetriebe mit einer Zwischenwelle zur Verwirklichung des Rückwärtsganges vorgesehen sein.It should also be pointed out that the gear arrangements shown in the drawings are only exemplary embodiments and that, of course, these do not mean any restrictions on possible transmission designs. So can of course instead a mechanical gearbox also multi-gear planetary gears and in the embodiment according to FIG. 3, instead of the planetary gear 27, a spur gear with an intermediate shaft can also be provided for realizing the reverse gear.
Ebenso können auch andere Motorausführungen, beispielsweise auch Reihenmotoren, vorgesehen sein, die auch in Gruppen mit unterschiedlichen Zylinderzahlen auftrennbar sind.Other engine designs can also be used, for example In-line engines may be provided, which can also be separated into groups with different numbers of cylinders.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
8127 | New person/name/address of the applicant |
Owner name: VOLKSWAGEN AG, 3180 WOLFSBURG, DE |
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D2 | Grant after examination | ||
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