DE60108933T2

DE60108933T2 - Synchronisiereinrichtung

Info

Publication number: DE60108933T2
Application number: DE60108933T
Authority: DE
Inventors: Josevaldo Roberto Fernandez
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2001-11-24
Publication date: 2005-12-29
Anticipated expiration: 2021-11-25
Also published as: US6588562B2; BR0006745A; US20020079184A1; KR20020041285A; EP1209377B1; EP1209377A1; DE60108933D1

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft eine Synchronisiereinrichtung mit mehreren Reibkonen und mit Selbstverstärkung oder Servokrafterzeugung (self-energizing).
Hintergrund zu der Erfindung
Eine Synchronisiereinrichtung mit mehreren Reibkonen und Servokrafterzeugung ist mit Bezug auf eine Sperrring-Synchronisiereinrichtung in der US-Patentschrift 5 135 087 veranschaulicht. Diese Synchronisiereinrichtung enthält Reib- und Klauenglieder zur Synchronisierung und formschlüssigen Ankupplung eines Zahnrads an eine Welle, Vorkraft erzeugende Anordnungen zum In-Eingriff-Bringen der Reibglieder in Abhängigkeit von einer vom Fahrzeugführer ausgeübten Schaltkraft, die eine anfängliche Einrückbewegung einer Schaltmuffe bewirkt, eine Nabe, die an der Welle fixiert ist und Außenprofilverzahnungszähne trägt, die verschiebbar Innenprofilverzahnungszähne der Schaltmuffe aufnehmen, die eines der Klauenglieder bildet, sowie einen Sperr- oder Synchronring mit Sperrzähnen zur Sperrung der Einrückbewegung der Schaltmuffe, bis Synchronität erreicht ist, und zur Übertragung einer Schaltkraft von der Muffe, um die Eingriffskraft zwischen den Reibgliedern bis zu einer Kraft zu erhöhen, die zu der vom Fahrzeugführer ausgeübten Schaltkraft proportional ist. Die Reibglieder enthalten ein mittleres Reibglied, das gemeinsam mit dem Zahnrad umläuft und das zwischen einem äußeren und einem inneren Reibring eingefügt ist, die mit der Nabe drehfest verbunden sind. Der mittlere Reibring enthält Mitnehmerzapfen mit Nockenflächen, die mit an dem Zahnrad befestigten Nockenflächen in Eingriff stehen. Durch in Eingriffbringen dieser Nockenflächen während der Synchronisierung wird der mittlere Reibring in Richtung auf den inneren Reibring gezogen, wodurch die Eingriffskraft zwischen diesen erhöht wird, um eine zu dem Synchronisationsmoment proportionale erste Zusatzkraft oder selbstverstärkende Servokraft zur Verfügung zu stellen.
Eine Synchronisiereinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 6 ist aus der EP-A-0 897 067 bekannt.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Selbstverstärkung oder Servokrafterzeugung für eine Synchronisiereinrichtung mit mehreren Reibkonen zu schaffen.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung ist eine Synchronisiereinrichtung für ein erstes und ein zweites Antriebsglied geschaffen, die um eine gemeinsame Achse verdrehbar angeordnet und gegen eine Axialbewegung in Bezug aufeinander gesichert sind. Die Synchronisiereinrichtung enthält eine Nabe, die an dem ersten Antriebsglied befestigt ist und eine Außenprofilverzahnung trägt. Eine Schaltmuffe enthält eine Innenprofilverzahnung, die mit der Außenverzahnung der Nabe passend in Dauereingriff steht und in Abhängigkeit von einer durch eine erste Schaltkraft bewirkten Einrückbewegung der Schaltmuffe mit einer Außenverzahnung wahlweise in Eingriff bringbar ist, die mit dem zweiten Antriebsglied fest verbunden ist. Die Schaltmuffe weist erste Sperrflächen auf. Ein erster Innenring weist eine äußere Konusreibfläche auf. Ein erstes Konuselement ist gemeinsam mit dem zweiten Antriebsglied drehbar und weist eine äußere und eine innere Konusreibfläche auf. Ein erster Sperrring ist in Bezug auf die Nabe begrenzt drehbar gelagert und weist eine innere Konusreibfläche sowie zweite Sperrflächen auf. Es ist ein Vorkraft erzeugendes Mittel vorgesehen, um in Abhängigkeit von einer anfänglichen Einrückbewegung der Schaltmuffe infolge der ersten Schaltkraft die Reibflächen des Sperrrings und des Innenrings jeweils mit der äußeren bzw. inneren Reibfläche des Konuselementes in Eingriff zu bringen und um die Sperrflächen für den Eingriff zu positionieren, um ein asynchrones In-Eingriff-Bringen der Schaltmuffe mit den Profilverzahnungen des zweiten Antriebsglieds zu verhindern, und um die erste Schaltkraft gemeinsam mit einer Eingriffskraft, die ein synchronisierendes Drehmoment erzeugt, auf die in Eingriff stehenden Reibflächen zu übertragen. Ein Servokraft erzeugendes Mittel dient dazu, auf das Synchronisationsmoment anzusprechen, um eine erste zusätzliche Kraft in Richtung der ersten Schaltkraft zu erzeugen, um die Eingriffskraft zwischen den in Eingriff befindlichen Reibflächen zu erhöhen.
Zu der Verbesserung gehört, dass der erste Innenring in Bezug auf die Nabe begrenzt drehbar befestigt ist und erste Rampenmittel trägt; und das Servokraft erzeugende Mittel enthält ein Verstärkungselement, das in einer sich radial erstreckenden Öffnung in der Nabe angeordnet ist und in Abhängigkeit von dem Synchronisationsmoment durch das erste Rampenmittel radial nach außen bewegt wird, wobei das Verstärkungselement eine erste Verstärkungsfläche aufweist, die mit einer zweiten Verstärkungsfläche, die mit der Schaltmuffe fest verbunden ist, in Eingriff bringbar ist, um die erste zusätzliche Kraft zu erzeugen.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Synchronisiereinrichtung gemäß der Erfindung ist in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, in denen zeigen:
1 eine Schnittansicht der Synchronisiereinrichtung längs der Schnittlinie 1-1 nach 2;
2 eine Querschnittsansicht der Synchronisiereinrichtung, geschnitten längs der Linie 2-2 nach 1; und
3 eine vergrößerte Perspektivdarstellung eines Verstärkungselementes gemäß 1 und 2.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Der Ausdruck „Synchronisiereinrichtung" bezeichnet einen Kupplungsmechanismus, der dazu verwendet wird, ein ausgewähltes Gangstufenzahnrad mittels einer formschlüssigen Kupplung an eine Welle anzukuppeln, wobei ein Versuch des Einrückens der formschlüssigen Kupplung so lange verhindert wird, bis Glieder der formschlüssigen Kupplung durch eine der formschlüssigen Kupplung zugeordnete synchronisierende Reibungskupplung zu einer im Wesentlichen synchronen Drehbewegung gebracht worden sind. Der Ausdruck „Servokrafterzeugung" oder „Verstärkung" bezeichnet einen Kraft erhöhenden Mechanismus, wie bspw. Rampen oder Nocken oder dergleichen, der dazu dient, die Eingriffskraft der Synchronisationskupplung in Abhängigkeit von dem Synchronisationsmoment der Reibungskupplung zu erhöhen.
Es werden nun die 1–3 betrachtet, in denen eine Zahnrad- und Synchronisiereinrichtung 10 veranschaulicht ist, die Teil eines mehrgängigen Geschwindigkeitswechselgetriebes bildet. Die Einrichtung 10 enthält ein teilweise dargestelltes Antriebsglied oder eine Welle 12, das bzw. die um eine zentrale Achse 12a drehbar gelagert ist, axial voneinander beabstandete und zum Teil dargestellte Antriebsglieder oder Zahnräder 14, 16, die auf der Welle in Bezug auf diese drehbar gelagert und gegen eine Axialbewegung relativ zu der Welle in bekannter Weise gesichert sind, sowie einen zweiseitig wirkenden Synchronisationskupplungsmechanismus 18. Die Erfindung kann Servokrafterzeugung für beide Zahnräder, wie hier beschrieben, oder für lediglich eines der Zahnräder liefern. Die Erfindung lässt sich auch ohne weiteres in einer einseitig wirkenden Synchronisiereinrichtung verwenden.
Die Synchronisiereinrichtung 18 enthält ringförmige Elemente 20, 22, die an den Zahnrädern 14, 16 in einer beliebigen bekannten Weise befestigt sind und äußere Profilverzahnungszähne 20a, 22a tragen, die Klauenzähne bilden, eine Nabe 24, die mit ihrer Zentralöffnung 24a an der Welle 12 befestigt ist, eine Klauenkupplung oder Schaltmuffe 26, die innere Profilverzahnungszähne 26a trägt, die in deren Zentralöffnung ausgebildet sind und mit Außenverzahnungszähnen 24b auf dem Außenumfang der Nabe ständig in Eingriff stehen, Sperr- oder Synchronringe 28, 30, Innenringe 32, 34, die äußere Konusreibflächen 32a, 34a aufweisen, mitt lere Konuselemente 36, 38, Vorkraft erzeugende Anordnungen 40, die in Öffnungen 24c in der Nabe angeordnet sind, sowie Servokraft erzeugende Anordnungen 42, die jeweils ein radial bewegbares Verbindungs- oder Verstärkungselement 44 aufweisen, das in einer Öffnung 24d in der Nabe angeordnet ist. Die Synchronisiereinrichtung enthält hier drei Vorkraft erzeugende Anordnungen und drei Servokraft erzeugende Anordnungen.
Die Sperrringe 28, 30 sind in bekannter Weise bezüglich der Nabe begrenzt drehbar gehaltert, und zwar mittels Rippen 28b, 30b, die mit Nabenflächen wechselwirken, die durch die Öffnungen 24c der Vorkraft erzeugenden Anordnung definiert sind. Eine der Rippen 30b ist in 2 durch Weglassen eines Teils eines der Vorkrafterzeuger 40 bei der 12 Uhr Stellung sichtbar. Die Sperrringe 28, 30 enthalten Sperrzähne 28c, 30c, die unter einem Winkel verlaufende Sperrflächen aufweisen, die in bekannter Weise mit winkligen Sperrflächen wechselwirken, die auf gegenüberliegenden Enden 26b, 26c von durch die Schaltmuffenverzahnungen 26a definierten Klauenzähnen gebildet sind.
Die mittleren Konuselemente 36, 38 enthalten äußere und innere Konusreibflächen 36a, 38a und 36b, 38b sowie Mitnehmerelemente 36c, 38c, die über Fenster 20b, 22b mit den Elementen 20, 22 antriebsmäßig verbunden sind. Die Antriebsverbindung zwischen den Mitnehmern und den Fenstern kann parallel zu der Achse der Welle 12 oder unter einem Winkel ausgerichtet sein, wie in der vorstehend erwähnten US-Patentschrift 5 135 087 veranschaulicht.
Die Innenringe 32, 34 sind durch die Wirkung von Rampenflächen 32b, 34b der Innenringe, die mit Rampenflächen 44a, 44b auf jedem Verstärkungselement 44 zusammenwirken, in Bezug auf die Nabe 24 begrenzt verdrehbar gelagert, wie dies nachfolgend erläutert ist.
Wie ohne weiteres zu ersehen, gehören die Reibflächen 28a, 36a, 36b, 32a und 30a, 38a, 38b, 34a jeweils paarweise zusammen, um Reibungskupplungen zur jeweiligen Synchronisierung der Zahnräder 14, 16 mit der Welle vor dem In-Eingriff-Bringen der Klauenkupplungsglieder zu bilden. Die Reibflächen können durch irgend eines mehrerer bekannter Reibmaterialien gebildet sein, die an dem Basiselement befestigt sind, so dass bspw. Reibmaterialien aus pyrolytischem Kohlenstoff verwendet werden können, wie sie in den US-Patentschriften 4 700 823, 4 844 218 und 4 778 548 beschrieben sind.
Die inneren und äußeren Profilverzahnungszähne 26a, 24b haben sich in Axialrichtung erstreckende Flankenflächen, die in engem Schiebesitz dauerhaft ineinander eingreifen, so dass praktisch kein Spiel zwischen der Schaltmuffe 26 und der Nabe 24 vorhanden ist. Die gegenüberliegenden Enden der Innenverzahnungszähne 26a bilden Klauenzähne, die zu den Außenverzahnungszähnen 20a, 22a passen, um die Zahnräder mit der Welle formschlüssig zu verbinden. Die Seitenflanken der Profilverzahnungszähne 26a und 20a, 22a können mit einem ein Abstoßen verhindernden oder einen Sperrwinkel aufweisenden Merkmal versehen sein, um ein unbeabsichtigtes Ausrücken der Verzahnungszähne zu verhindern. Einzelheiten dieses Merkmals können aus der US-Patentschrift 4 727 968 entnommen werden.
Die Vorkraft erzeugenden Anordnungen 40 können nach einer beliebigen bekannten Art oder in der Weise wie die hier dargestellten Anordnungen ausgebildet sein, die in größerer Einzelheit in der parallel anhängigen US-Patentanmeldung mit dem Vertreterzeichen 99-TBR-151 veranschaulicht sind. Jede Vorkraft erzeugende Anordnung 40 enthält eine zylindrische Schraubendruckfeder 46, eine Federhaltevorrichtung 48 und einen Riegel 50, der in der sich radial erstreckenden Bohrung 24c in der Nabe 24 angeordnet ist. Die Federhaltevorrichtung 48 enthält einen sich in Axialrichtung erstreckenden Grundabschnitt 48a, der zwischen der Feder 46 und dem Riegel 50 sowie in Radialrichtung ragenden Nasen 48b wirkt, die entgegengesetzt weisende Seiten 24e, 24f der Nabe 24 verschiebbar umgreifen, um eine Axialbewegung der Federhaltevorrichtung in Bezug auf die Nabe zu verhindern. Der Riegel 50 enthält eine Rampe 50a, die in einer Nut 26d in einer zugehörigen Schaltmuffenprofilverzahnung 26a angeordnet ist, wenn sich die Schaltmuffe in der Neutralstellung nach 1 befindet. In einer analogen Weise enthält die Verbindungsstelle zwischen dem Grundabschnitt 48a und dem Riegel 50 eine Rampe 48c sowie eine Nut 50b, die eine geringere Kraftübertragungskapazität als die Rampe/Nut 50a/26a aufweisen. Wenn die Schaltmuffe axial in Richtung eines In-Eingriff-Kommens mit den an irgendeinem Zahnrad angebrachten Verzahnungszähnen bewegt wird, überwindet demgemäß die durch die Rampe/Nut 50a/26a erzeugte Axialkraft die Rampe/Nut 48c/50b und bewegt den Riegel axial gegen den Sperrring in der Richtung der Schaltkraft, um einen anfänglichen Reibschluss der zugehörigen Konusreibflächen zu bewirken. Während des In-Eingriff-Kommens der Schaltmuffenprofilverzahnungszähne 26a mit entweder den Profilverzahnungszähnen 20a oder 22a sind die Rampen 50a bereits aus den Nuten 26d heraus und auf einen sich in Axialrichtung erstreckenden Abschnitt der zugehörigen Profilverzahnungszähne 26a bewegt worden. Wenn die Schaltmuffe zu der Neutralstellung nach 1 zurück gebracht wird, wird durch die Reibung zwischen den Rampen 50a und dem sich axial erstreckenden Abschnitt der Profilverzahnungszähne 26a der Riegel 50 auf den Sperrring zu in der Richtung der Rückkehrbewegung der Schaltmuffe bewegt, bis die Rampe/Nut 48c/50b in Eingriff kommen und eine weitere Bewegung des Riegels verhindern, wodurch ein unerwünschtes vorübergehendes In-Eingriff-Kommen der Konusreibfläche des Sperrrings vermieden wird.
Wenn es erwünscht ist, irgend ein Zahnrad an die Welle anzukuppeln, bewegt ein nicht dargestellter Mechanismus, bspw. ein Mechanismus gemäß der US-Patentschrift 4 920 815, die Schaltmuffe 26 in Axialrichtung über eine nicht dargestellte Schaltgabel in einer Schaltmuffennut 26e längs der Achse der Welle 12 entweder nach links, um das Zahnrad 14 anzukuppeln, oder nach rechts, um das Zahnrad 16 anzukuppeln. Der Schaltmechanismus kann von Hand durch einen Fahrzeugführer über ein Gestängesystem, wahlweise durch einen Aktuator oder durch ein Mittel bewegt werden, das automatisch eine Bewegung des Schaltmechanismus einleitet und das auch die Stärke der Schaltkraft steuert, die der Schaltmuffe zugeführt wird. Unabhängig davon, welcher Schaltmechanismus verwendet wird, wenden die Vorkraft erzeugenden Anordnungen eine Vorkrafterzeugerkraft an, die kleiner ist als die durch die Schaltgabel ausgeübte Kraft und die durch die Federkraft der Vorkrafterzeuger sowie durch die Rampenwinkel der Riegel 50 und Nuten 26d bestimmt ist. In Abhängigkeit von der Richtung der Schaltmuffenbewegung bewegt die Vorkrafterzeugerkraft eine Sperrringreibfläche 28a oder 30a, um sie in anfänglichen Eingriff mit ihr zugeordneten Reibflächen zu bringen, um den zugehörigen Sperrring in einer Stellung relativ zu der Nabe 24 fest zusetzen, um die Sperrzähne in bekannter Weise für den Eingriff zu positionieren.
Die Servokraft erzeugenden Anordnungen 42 enthalten jeweils die Paare von Rampenflächen 32b, 34b, die in Bezug aufeinander radial nach außen auseinander laufen, wie in 2 für die Rampenflächen 34b in dem aufgebrochen dargestellten offenen Abschnitt der Nabe 24 veranschaulicht, wobei das Verstärkungselement 44 Rampenflächen 44a, 44b, die jeweils mit den Rampenflächen 32b, 34b zusammenwirken, sowie Servokraft erzeugende Flächen 44c, 44d aufweist, die jeweils mit Servokraft erzeugenden Flächen 26g, 26f zusammenwirken, die ausgehend von einer der Schaltmuffenverzahnungen 26a ausgebildet sind.
Bei der folgenden Betriebsweise wird angenommen, dass eine asynchrone Bedingung zwischen der Welle 12 und einem zu synchronisierenden Zahnrad vorliegt. Wenn die Schaltkraft die Schaltmuffe 26 aus der Neutralstellung heraus nach links oder rechts bewegt, um eine Synchronisation und formschlüssige Verbindung eines der Zahnräder mit der Welle zu erzielen, bewirken die Vorkrafterzeuger ein anfängliches Einrücken der Konusreibflächen in der Richtung der Schaltkraft. Der anfängliche Reibschluss stellt eine Drehpositionierung des Sperrrings sicher, um ein In-Eingriff-Kommen der Sperrflächen des Sperrrings mit den Sperrflächen der Schaltmuffe zu bewerkstelligen, damit ein asynchrones In-Eingriff-Kommen der Schaltmuffenprofilverzahnungen mit den an den Zahnrädern angebrachten Profilverzahnungen 20a oder 22a zu verhindern. Ein In-Eingriff-Bringen der Sperrflächen ermöglicht es, die volle Schaltkraft des Fahrzeugführers auf die in Eingriff befindlichen Reibflächen auszuüben, wodurch ein zu der Schaltkraft proportionales Synchronisa tionsmoment erzeugt wird. Dieses Synchronisationsmoment verdreht den Innenring der zugehörigen in Eingriff befindlichen Konusreibfläche, wodurch die Rampenflächen des Innenrings veranlasst werden, mit den Rampenflächen des Verstärkungselementes in Eingriff zu kommen und die Servokraft erzeugenden Flächen des Verstärkungselementes in Eingriff mit den Servokraft erzeugenden Flächen der Schaltmuffe zu bewegen, um eine zusätzliche Kraft in der Richtung der Schaltkraft auszuüben. Wenn die Schaltmuffe nach links verschoben wird, um das Zahnrad 14 zu synchronisieren, stehen die Servokraft erzeugenden Flächen 44d mit den Servokraft erzeugenden Flächen 26f in Eingriff, um die zusätzliche Kraft zu liefern. Wenn die Schaltmuffe nach rechts verschoben wird, um das Zahnrad 16 zu synchronisieren, greifen die Servokraft erzeugenden Flächen 44c an den Servokraft erzeugenden Flächen 26g ein, um die zusätzliche Kraft zu liefern. Eine Axialbewegung des Verstärkungselementes 44 relativ zu der Nabe wird durch Flanschpaare 44e, 44f verhindert, die von gegenüberliegenden Seiten des Verstärkungselementes vorragen und die Nabenseitenwände 24e, 24f verschiebbar umgreifen. Diese zusätzliche Kraft addiert sich zu der vom Fahrzeugführer ausgeübten Schaltkraft und wird über die in Eingriff befindlichen Sperrzähne zu sämtlichen in Eingriff stehenden Konusreibflächen übertragen, wodurch die Eingriffskraft sämtlicher in Eingriff befindlicher Reibflächen vergrößert wird.
Es ist eine Synchronisiereinrichtung mit verbesserter Servokrafterzeugung offenbart. Die folgenden Ansprüche sind dazu vorgesehen, die offenbarte Synchronisiereinrichtung sowie Veränderungen und Modifikationen, die als in dem Schutzumfang der Erfindung liegend angesehen werden, abzudecken.

Claims

Synchronisiereinrichtung (18) für ein erstes und ein zweites Antriebsglied (12, 14), die um eine gemeinsame Achse (12a) drehbar angeordnet und gegen eine Axialbewegung in Bezug aufeinander gesichert sind, wobei die Synchronisiereinrichtung enthält: eine Nabe (24), die an dem ersten Antriebsglied (12) befestigt ist und eine Außenverzahnung (24b) aufweist; eine Schaltmuffe (26), die eine Innenverzahnung (26a) enthält, die mit der Nabenaußenverzahnung (24b) in Dauereingriff steht und in Abhängigkeit von einer Einrückbewegung der Schaltmuffe infolge einer ersten Schaltkraft mit einer an dem zweiten Antriebsglied (14) angebrachten Außenverzahnung (20a) wahlweise in Eingriff bringbar ist, wobei die Schaltmuffe erste Sperrflächen (26b) aufweist; einen ersten Innenring (32), der eine äußere Konusreibfläche (32a) aufweist; ein erstes Konuselement (36), das mit dem zweiten Antriebsglied (14) gemeinsam verdrehbar ist und eine äußere sowie innere Konusreibfläche (36a, 36b) aufweist; einen ersten Sperrring (28), der in Bezug auf die Nabe (24) begrenzt verdrehbar gehaltert ist und eine innere Konusreibfläche (28a) sowie zweite Sperrflächen (28c) aufweist; Vorkraft erzeugende Mittel (40) zum In-Eingriff-Bringen der Reibflächen des Sperrrings und des Innenrings (28a, 32a) jeweils mit der äußeren bzw. inneren Reibfläche (36a, 36b) des Konuselementes in Abhängigkeit von einer anfänglichen Einrückbewegung der Schaltmuffe (26) infolge der ersten Schaltkraft und zur Positionierung der Sperrflächen (26b, 28c) für den Eingriff, um ein asynchrones In-Eingriff-Kommen der Schaltmuffenverzahnung mit der Verzahnung des zweiten Antriebsglieds (26a, 20a) zu verhindern und um die erste Schaltkraft mit einer Eingriffskraft, die ein erstes Synchronisationsmoment erzeugt, auf die in Eingriff befindlichen Reibflächen (28a, 36a, 36b, 32a) zu übertragen; Servokraft erzeugende Mittel (42), die dazu dienen, auf das erste Synchronisationsmoment anzusprechen, um eine erste zusätzliche Kraft in der Richtung der ersten Schaltkraft zur Erhöhung der Eingriffskraft zwischen den in Eingriff befindlichen Reibflächen zu erzeugen; dadurch gekennzeichnet, dass: der erste Innenring (32) in Bezug auf die Nabe (24) begrenzt verdrehbar gehaltert ist und ein erstes Rampenmittel (32b) aufweist; und die Servokraft erzeugenden Mittel (42) ein Verstärkungselement (44) enthalten, das in einer sich radial erstreckenden Öffnung (24d) in der Nabe (24) angeordnet ist und in Abhängigkeit von dem ersten Synchronisationsdrehmoment durch das erste Rampenmittel (32b) radial nach außen bewegt wird, wobei das Verstärkungselement eine erste Verstärkungsfläche (44c) aufweist, die mit einer mit der Schaltmuffe (26) fest verbundenen zweiten Verstärkungsfläche (26g) in Eingriff bringbar ist, um die erste zusätzli che Kraft zu erzeugen.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, die ferner enthält: ein drittes Antriebsglied (16), das von dem zweiten Antriebsglied (14) axial beabstandet ist und das gegen eine Axialbewegung gesichert sowie um die gemeinsame Achse (12a) relativ drehbar befestigt ist; wobei die Innenverzahnung (26a) der Schaltmuffe in Abhängigkeit von einer Einrückbewegung der Schaltmuffe (26) infolge einer zweiten Schaltkraft mit einer mit dem dritten Antriebsglied (16) fest verbundenen Außenverzahnung (22a) wahlweise in Eingriff bringbar ist und die Schaltmuffe dritte Sperrflächen (26c) aufweist; einen zweiten Innenring (34), der eine äußere Reibfläche (34a) und ein zweites Rampenmittel (34b) aufweist; ein zweites Konuselement (38), dass mit dem dritten Antriebsglied (16) gemeinsam verdrehbar ist und eine äußere und eine innere Konusreibfläche (38a, 38b) aufweist; einen zweiten Sperrring (30), der in Bezug auf die Nabe (24) begrenzt verdrehbar befestigt ist und eine innere Konusreibfläche (30a) sowie vierte Sperrflächen (30c) aufweist; die Vorkraft erzeugenden Mittel (40) zum In-Eingriff-Bringen der Reibflächen (30a, 34a) des zweiten Sperrrings und des zweiten Innenrings jeweils mit der äußeren bzw. inneren Reibfläche (38a, 38b) des zweiten Konuselementes in Abhängigkeit von einer anfänglichen Einrückbewegung der Schaltmuffe (26) infolge der zweiten Schaltkraft und zur Positionierung der dritten und vierten Sperrflächen (26c, 30c) für den Eingriff, um ein asynchrones In-Eingriff-Bringen der Schaltmuffeninnenverzahnung (26a) mit der Verzahnung (22a) des dritten Antriebsglieds zu verhindern und um die zweite Schaltkraft mit einer Eingriffskraft, die ein zweites Synchronisationsmoment erzeugt, auf die in Eingriff befindlichen Reibflächen (30a, 38a, 38b, 34a) zu übertragen; die Servokraft erzeugenden Mittel (42), die dazu dienen, auf das zweite Synchronisationsmoment anzusprechen, um eine zweite zusätzliche Kraft in der Richtung der zweiten Schaltkraft zur Erhöhung der Eingriffskraft zwischen den in Eingriff befindlichen Reibflächen (30a, 38a, 38b, 34a) zu erzeugen; und das Verstärkungselement (44), das in Abhängigkeit von dem zweiten Synchronisationsmoment durch das Rampenmittel (34b) des zweiten Innenrings radial nach außen bewegt wird, wobei das Verstärkungselement (44) eine dritte Verstärkungsfläche (44d) aufweist, die mit einer vierten Verstärkungsfläche (26f), die mit der Schaltmuffe (26) fest verbunden ist, in Eingriff bringbar ist, um die zweite zusätzliche Kraft zu erzeugen.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, wobei: das Rampenmittel (32b) des ersten Innenrings Rampenflächen (32b) enthält, die eine v-förmige Nut bilden, die ein radial inneres Ende des Verstärkungselementes (44) aufnimmt, um das Verstärkungselement in Abhängigkeit von dem für ein Hochschalten oder Herunterschalten gegebenen zweiten Synchronisationsmoment radial nach außen zu bewegen.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 2, wobei: das erste und das zweite Rampenmittel (32b, 34b) des Innenrings jeweils Rampenflächen (32b, 34b) enthalten, die eine v-förmige Nut bilden, die ein radial inneres Ende des Verstärkungselementes (44) aufnimmt, um das Verstärkungselement in Abhängigkeit von dem für ein Hochschalten oder Herunterschalten vorliegenden ersten und zweiten Synchronisationsmoment radial nach außen zu bewegen.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 1, wobei: das Verstärkungselement (44) gegen eine Axialbewegung relativ zu der Nabe (24) gesichert ist.
Synchronisiereinrichtung (18) zur reibschlüssigen Synchronisierung und formschlüssigen Verbindung eines ersten und eines zweiten Antriebsglieds (12, 14), die um eine gemeinsame Achse (12a) relativ drehbar angeordnet sind; wobei die Synchronisiereinrichtung aufweist: ein erstes Klauenglied (26), das in Axialrichtung bewegbar ist, um mit einem zweiten Klauenglied (20a) in Eingriff zu kommen, um die Antriebsglieder (12, 14) in Abhängigkeit von einer Einrückbewegung des ersten Klauenglieds infolge einer ersten Schaltkraft formschlüssig zu verbinden; ein Verbindungsmittel (24b, 26a), das das erste Klauenglied (26) in Bezug auf das erste Antriebsglied (12) axi al bewegbar und drehfest verbindet; ein erstes Reibmittel (28), das gemeinsam mit dem ersten Antriebsglied (12) verdrehbar sind und eine Reibfläche (28a) aufweist, die in Axialrichtung bewegbar ist, um in Abhängigkeit von der Einrückbewegung des ersten Klauenglieds (26) mit einer Reibfläche (36a) eines zweiten Reibmittels (36) in Eingriff zu kommen, um ein erstes Synchronisationsmoment zu erzeugen, wobei das zweite Reibmittel gemeinsam mit dem zweiten Antriebsglied verdrehbar ist; erste Sperrmittel (26b, 28c), die in Abhängigkeit von der Einrückbewegung des ersten Klauenglieds (26) miteinander in Eingriff bringbar sind, um ein asynchrones In-Eingriff-Bringen des ersten Klauenglieds mit dem zweiten Klauenglied (26, 20a) zu verhindern und um die erste Schaltkraft auf das erste Reibmittel (28) zu übertragen, um eine Eingriffskraft zwischen den Reibflächen (28a, 36a) des ersten und zweiten Reibmittels herbeizuführen; Servokraft erzeugende Mittel (42), die dazu dienen, auf das erste Synchronisationsmoment anzusprechen, um eine erste zusätzliche Axialkraft in der Richtung der ersten Schaltkraft zu erzeugen, um die Eingriffskraft zwischen den Reibflächen (28a, 36a) des ersten und zweiten Reibmittels zu erhöhen, wobei die Servokraft erzeugenden Mittel ein Verbindungsglied (44) enthalten, das gemeinsam mit dem ersten Antriebsglied (12) verdrehbar und in Bezug auf die Achse (12a) begrenzt radial bewegbar befestigt ist; ein erstes ringförmiges Mittel (32), das derart befestigt ist, um in Abhängigkeit von dem ersten Synchronisationsmoment eine begrenzte Drehbewegung relativ zu dem ers ten Antriebsglied (12) auszuführen, um in Abhängigkeit von der begrenzten Drehbewegung eine Radialbewegung des Verbindungsglieds (44) zu bewirken; dadurch gekennzeichnet, dass: das zweite Reibmittel (36) eine weitere Reibfläche (36b) aufweist; und das erste ringförmige Mittel (32) eine Reibfläche (32a) aufweist, die in Abhängigkeit von der Einrückbewegung des ersten Klauenglieds (26) mit der weiteren Reibfläche (36b) des zweiten Reibmittels in Eingriff bewegbar ist, wobei das erste ringförmige Mittel erste Rampenmittel (32b) aufweist, die dazu dienen, das Verbindungsglied (44) in Eingriff mit einer mit dem ersten Klauenglied (26) fest verbundenen ersten Verstärkungsfläche (26g) radial nach außen zu bewegen, um die erste zusätzliche Axialkraft zu erzeugen.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 6, die ferner enthält: ein drittes Antriebsglied (16), das von dem zweiten Antriebsglied (14) axial beabstandet ist und das gegen eine Axialbewegung gesichert sowie um die gemeinsame Achse relativ zu dem ersten und dem zweiten Antriebsglied (12, 14) drehbar befestigt ist; das erste Klauenglied (26), das in Axialrichtung bewegbar ist, um mit einem dritten Klauenglied (22a) in Eingriff zu kommen, um das erste und das dritte Antriebsglied (12, 16) in Abhängigkeit von einer Einrückbewegung des ers ten Klauenglieds (26) infolge einer zweiten Schaltkraft miteinander formschlüssig zu verbinden; ein drittes Reibmittel (30), das mit dem ersten Antriebsglied (12) gemeinsam verdrehbar ist und eine Reibfläche (30a) aufweist, die in Abhängigkeit von der Einrückbewegung des ersten Klauenglieds (26) infolge der zweiten Schaltkraft mit einer Reibfläche (38a) eines vierten Reibmittels (38) in Eingriff bewegbar ist, um ein Synchronisationsmoment zu erzeugen, wobei das vierte Reibmittel (38) gemeinsam mit dem dritten Antriebsglied (16) verdrehbar ist; zweite Sperrmittel (26c, 30c), die in Abhängigkeit von der Einrückbewegung des ersten Klauenglieds (26) in Folge der zweiten Schaltkraft miteinander in Eingriff bringbar sind, um ein asynchrones In-Eingriff-Bringen des ersten Klauenglieds mit dem dritten Klauenglied (26, 22a) zu verhindern und um die zweite Schaltkraft auf das dritte Reibmittel (30) zu übertragen, um eine Eingriffskraft zwischen den Reibflächen (30a, 38a) des dritten und vierten Reibmittels zu bewirken; die Servokraft erzeugenden Mittel (42), die dazu dienen, auf das zweite Synchronisationsmoment anzusprechen, um eine zweite zusätzliche Axialkraft in der Richtung der zweiten Schaltkraft zu erzeugen, um die Eingriffskraft zwischen den Reibflächen (30a, 38a) des dritten und vierten Reibmittels zu erhöhen; und ein zweites ringförmiges Mittel (34), das eine Reibfläche (34a) aufweist, die in Abhängigkeit von der Einrückbewegung des ersten Klauenglieds (26) infolge der zweiten Schaltkraft mit einer weiteren Reibfläche (38b) des vierten Reibmittels (38) in Eingriff bewegbar ist, wobei das zweite ringförmige Mittel (34) in Abhängigkeit von dem Synchronisationsmoment relativ zu dem ersten Antriebsglied (12) begrenzt verdrehbar gelagert ist und ein Rampenmittel zur Bewegung des Verbindungsglieds (44) in Eingriff mit einer zweiten Verstärkungsfläche (26f) aufweist, um in Abhängigkeit von der begrenzten Drehbewegung eine zweite zusätzliche Axialkraft zu erzeugen.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 6, wobei: sämtliche der Reibflächen (28a, 36a, 36b, 32a) konusförmig gestaltet sind.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 7, wobei: sämtliche der Reibflächen (28a, 36a, 36b, 32a, 30a, 38a, 38b, 34a) konisch gestaltet sind.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 6, wobei: das Verbindungsmittel (26a, 24b) eine Nabe (24) enthält, die eine zu der gemeinsamen Achse (12a) konzentrische Außenverzahnung (24b) trägt und an dem ersten Antriebsglied (12) befestigt ist; das erste Klauenglied (26) durch eine Schaltmuffe (26) gebildet ist, die Innenverzahnungszähne (26a) aufweist, die mit den Außenverzahnungszähnen (24b) der Nabe verschiebbar in Eingriff stehen, wobei ein innerer Abschnitt der Schaltmuffe die mit dieser fest verbundene erste Verstärkungsfläche (26g) aufweist; und das Verbindungsglied (44) in einer Öffnung (24d) in der Nabe (24) radial bewegbar und axial unbewegbar gehaltert ist, wobei das Verbindungsglied ein erstes Ende, das radial nach innen weist und ein zweites Rampenmittel (44a) aufweist, um mit dem ersten Rampenmittel in Kontakt zu treten, und ein zweites Ende enthält, das radial nach außen weist und eine zweite Verstärkungsfläche (44c) aufweist, die dazu dient, mit der ersten Verstärkungsfläche (26g) in Berührung zu treten, um die erste zusätzliche Axialkraft zu erzeugen.
Synchronisiereinrichtung nach Anspruch 7, wobei: das Verbindungsmittel (26a, 24b) eine Nabe (24) enthält, die eine zu der gemeinsamen Achse (12a) konzentrische Außenverzahnung (24b) trägt und an dem ersten Antriebsglied (12) befestigt ist; das erste Klauenglied (26) durch eine Schaltmuffe (26) gebildet ist, die Innenverzahnungszähne (26a) aufweist, die mit Außenverzahnungszähnen (24b) der Nabe verschiebbar in Eingriff stehen, wobei ein innerer Abschnitt der Schaltmuffe die mit dieser verbundene erste und zweite Verstärkungsfläche (26g, 26f) aufweist; und das Verbindungselement (44) in einer Öffnung (24d) in der Nabe (24) radial bewegbar und axial unbewegbar befestigt ist, wobei das Verbindungselement ein erstes Ende, das radial nach innen weist und ein drittes sowie ein viertes Rampenmittel (44a, 44b) aufweist, die dazu dienen, jeweils mit dem ersten bzw. dem zweiten Rampenmittel (32b, 34b) in Kontakt zu treten, und ein zweites Ende beinhaltet, das radial nach außen weist und eine dritte sowie eine vierte Verstärkungsfläche (44c, 44d) aufweist, die dazu dienen, jeweils mit der ersten bzw. der zweiten Verstärkungsfläche (26g, 26f) in Kontakt zu treten, um die erste und die zweite zusätzliche Axialkraft zu erzeugen.