DE19800158A1 - Kupplung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft handgeschaltete Automobilgetriebe, insbesondere die Synchronisation von Gangwechseln in einem Handschaltgetriebe.

Bei Betrieb eines handgeschalteten Automobilgetriebes sind die Zahnräder im Vorwärtsantrieb üblicherweise voll synchro­ nisiert. Der Antriebseingriff der Zahnräder wird mittels an der Innenfläche einer Synchronisierhülse ausgebildeter Keil­ zähne erzielt, die mit Synchronisierungszähnen auf einem Zahnrad in Eingriff stehen. Zwischen der Synchronisierhülse und dem Zahnrad ist ein Blockierring angeordnet, um einen Reibungseingriff zwischen der Synchronisierhülse und dem Zahnrad herzustellen, wodurch die Rotation des Zahnrades und der Synchronisierhülse vor dem Eingriff der Keilzähne der Synchronisierhülse und der Synchronisierungszähne an dem Zahnrad synchronisiert wird.

Hierzu ist gemäß dem Stand der Technik auf einer Welle eine Synchronisiernabe gelagert. Auf dieser ist das Zahnrad, zu dem der Eingriff herzustellen ist, drehbar gelagert. Die Syn­ chronisiernabe weist eine Antriebsverbindung mit der Welle und einem außenseitig keilverzahnten Umfang auf. Die Syn­ chronisierhülse weist einen innenseitig keilverzahnten Ein­ griff mit der Synchronisiernabe auf. Der Blockierring wird von der Synchronisiernabe an deren einem an das Zahnrad an­ grenzenden Ende gelagert. Das der Nabe gegenüberliegende Ende des Blockierrings weist eine konische Innenoberfläche auf. Diese konische Innenoberfläche ist an eine auf dem zu synchronisierenden Zahnrad vorgesehene konische Außenober­ fläche angepaßt. Das Zahnrad wird von der Welle in einer Relativrotationsbeziehung gelagert.

Um das zu schaltende Zahnrad zu wählen, bewegt der Fahrer den Schalthebel in einer Ebene, was eine Bewegung der Synchroni­ sierhülse auf das gewählte Zahnrad zu bewirkt. Die inneren Keilzähne der Hülse kommen mit den von dem Blockierring ge­ tragenen äußeren Keilzähnen in Eingriff, was die konische Oberfläche des Blockierrings axial unter Zwang auf die koni­ sche Außenfläche des Zahnrades drückt. Wenn sich die ko­ nischen Flächen vereinen, entsteht ein Reibungseingriff, wo­ durch die Synchronisierhülse und das Zahnrad in eine synchro­ nisierte Rotation gebracht werden. Wenn die Synchronisier­ hülse weiter gegen das Zahnrad gedrückt wird, bewegen sich die Keilzähne der Synchronisierhülse an den Außenkeilen des Blockierrings vorbei. Die Keilzähne der Hülse kommen dann mit den Außenkeilzähnen des Zahnrads in Eingriff.

Die Keilzähne auf der Hülse sind jedoch üblicherweise nicht perfekt zu den Keilzähnen auf dem Zahnrad ausgerichtet. Die Vorderflanke sowohl der Hülsenkeilzähne als auch der Zahnrad­ keilzähne weist einen schrägen Abschnitt auf. Wenn der schräge Abschnitt der Hülsenkeilzähne mit dem schrägen Ab­ schnitt der Zahnradkeilzähne in Kontakt kommt, bewirkt eine Normalkomponente der von dem schrägen Abschnitt der Hülsen­ keilzähne ausgehenden axialen Kraft eine Relativrotation der Hülse gegenüber dem Zahnrad, wodurch sich die Keilzähne je­ weils gegeneinander ausrichten können. Da die Keilzähne der Hülse und des Blockierrings weiter in Eingriff bleiben, wenn das Zahnrad und die Hülse wie vorstehend beschrieben relativ zueinander rotieren, wird der Blockierring zu einer Rotation mit der Hülse gezwungen. Der Blockierring steht jedoch auch mit der konischen Oberfläche des Zahnrades in Reibungsein­ griff. Daher muß dann, wenn die Hülse und das Zahnrad relativ zueinander rotieren, die Reibungsverbindung zwischen Bloc­ kierring und Zahnrad überwunden werden, um eine Relativrota­ tion des Blockierrings gegenüber dem Zahnrad zu ermöglichen, so daß sich die Hülsenkeilzähne zu den Zahnradkeilzähnen aus­ richten können.

Die zur Überwindung der Reibungsverbindung zwischen dem Bloc­ kierring und dem Zahnrad erforderliche Kraft wird von der be­ tätigenden Person wahrgenommen, wenn der Ganghebel weiterge­ drückt wird, um die Hülsenkeilzähne mit den Zahnradkeilzähnen in Eingriff zu bringen. Wegen der erforderlichen großen An­ strengung und der Stoßwahrnehmung bei dem Losbrechen des Blockierrings aus dem Reibungseingriff mit dem Zahnrad ent­ steht für den Fahrer ein negatives Schaltgefühl.

Es ist somit wünschenswert, daß die Synchronisierhülsenkeil­ zähne zu den Keilzähnen des Zahnrades ausgerichtet werden können, ohne die Reibungsverbindung zwischen dem Blockierring und dem Zahnrad unterbrechen zu müssen.

Ferner ist der Winkel der Synchronisierhülsenkeilzähne übli­ cherweise im Hinblick auf die Synchronisierung optimiert, während die Zähne des Zahnrads einen Winkel aufweisen, wel­ cher für den Eingriff optimiert ist. Diese Winkel sind nicht dieselben, wodurch eine Winkelfehlanpassung zwischen den Hülsenzähnen und Zahnradzähnen verursacht wird. Dies macht den Eingriff der Synchronisierhülsenkeilzähne und der Zahnradkeilzähne schwieriger. Es ist somit wünschenswert, daß die Hülsenkeilzähne und die Zahnradkeilzähne denselben Winkel aufweisen, um einen leichteren Eingriff der Synchronisier­ hülse und des Zahnrades zu ermöglichen.

Die Wahl des Konuswinkels des Zahnrades und der konischen Oberflächen des Blockierrings stellt bei herkömmlichen Kon­ struktionen üblicherweise einen Kompromiß zwischen den Anfor­ derungen an die Schaltkräfte und der Notwendigkeit, ein Hän­ genbleiben des Blockierrings an dem Zahnrad zu verhindern, dar. Ein kleinerer Winkel bewirkt eine größere Normalkraft zwischen dem Blockierring und dem Zahnrad, was niedrigere Schaltkräfte und einen besseren Schutz gegen das Aufeinander­ prallen der Zahnräder bewirkt. Durch die größere Normalkraft bei kleinerem Konuswinkel wird jedoch die Tendenz des Bloc­ kierrings, am Konus hängen zu bleiben, verstärkt, wodurch ein "klebriges" Schaltgefühl erzeugt und die vorstehend beschrie­ benen hohen Kräfte erforderlich werden. Bei Verwendung klei­ nerer Konuswinkel ist es dementsprechend wünschenswert, einen festsitzenden Blockierring beim Herausnehmen eines Gangs von dem Zahnrad ohne deutliche Erhöhung der Schaltkräfte trennen zu können.

Eine wesentliche Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, eine Synchronisier- und Blockierringanordnung zu schaffen, bei der die Schaltkräfte reduziert werden und das Schaltgefühl verbessert ist, wenn die Synchronisierhülse mit dem Zahnrad in Eingriff kommt.

Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist ein Blockierring vorgesehen, welcher in einem Reibungseingriff mit dem Zahnrad bleibt, während die Keilzähne der Synchronisierungseinrich­ tung in die Klauenzähne des Zahnrads eingreifen. Die Füh­ rungswinkel an einigen der Keilzähne werden im Hinblick auf die Synchronisation gegenüber den Zahnwinkeln auf dem Syn­ chronisierblockierring optimiert, während der Führungswinkel an den restlichen Keilzähnen für einen Eingriff mit den Klauenzähnen optimiert ist. Im Rahmen der Erfindung ist wei­ terhin eine Einrichtung zur Unterstützung bei der Trennung eines festsitzenden Blockierrings von dem Zahnrad vorgesehen, so daß die Konuswinkel minimiert werden können. Im Rahmen der Erfindung ist ferner eine Einrichtung zur gegenseitigen Aus­ richtung des Blockierrings und der Synchronisierhülse während der Rotation nach dem Trennen der Synchronisierungseinrich­ tung vorgesehen.

Mit der vorliegenden Erfindung wird in vorteilhafter Weise eine vereinfachte Synchronisierungsanordnung geschaffen, die ein verbessertes Schaltgefühl und reduzierte Schaltkräfte be­ reitstellt.

Zur Lösung der Aufgabe ist eine Synchronisierungsanordnung vorgesehen, welche ein erstes relativ rotierendes Element aufweist, das eine erste Keilzahnanordnung aufweist, und ein zweites relativ rotierendes Element, das eine entsprechende zweite Keilzahnanordnung für den Eingriff zu der ersten Keil­ zahnanordnung aufweist. Eine Welle lagert das zweite Element drehbar auf einer Rotationsachse. Ein Synchronisierungsein­ richtung ist zur Rotationssynchronisation des zweiten Ele­ mentes bezüglich des ersten Elements vorgesehen. Der erste Keilzahn kann gleitend in einen Eingriff mit dem zweiten Keilzahn verschoben werden. Die Keilzähne sind während der Rotation zueinander ausrichtbar, während der erste Keilzahn gleitend in einen Eingriff mit dem zweiten Keilzahn geschoben wird. Während die Keilzähne ausgerichtet werden und während das erste und zweite Element mittels Reibung synchronisiert bleiben, kann das zweite Element relativ zu der Welle rotie­ ren.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnungen bei­ spielhaft näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine Querschnittsseitenansicht eines Getriebes gemäß dem Stand der Technik;

Fig. 2 eine Teilseitenschnittansicht, welche den Eingriff eines Kupplungsblockierrings und eines Zahnrads gemäß dem Stand der Technik darstellt;

Fig. 3 bis 5 Teilseitenquerschnittsansichten, die eine Syn­ chronisierungsanordnung nach dem Stand der Technik darstellen;

Fig. 6 bis 9 Teilseitenquerschnittsansichten, die eine Syn­ chronisierungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfin­ dung darstellen;

Fig. 10 eine isometrische Ansicht des in den Fig. 6 bis 9 dargestellten Blockierrings;

Fig. 11 eine Teilschnittansicht einer Synchronisierungsanord­ nung gemäß der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 bis 14 Teilseitenquerschnittsansichten einer alterna­ tiven Ausführungsform der Synchronisierungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung; und

Fig. 15 eine Teilschnittansicht eines alternativen Ausfüh­ rungsform einer Synchronisierungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung.

Gemäß dem in Fig. 1 dargestellten Stand der Technik ist eine Eingangswellenanordnung 20 in einem in der Lagerwand 24 eines Getriebegehäuses 26 befestigten Lager 22 gelagert. Eine Wel­ lendichtung 28, die in einer in der Lagerwand 24 ausgebilde­ ten ringförmigen Vertiefung angeordnet ist, dichtet den Auße­ numfang der Welle 20 ab.

Auf der Welle 20 sind fünf Drehmomenteingabezahnräder 30, 32, 34, 36 und 38 angeformt oder gelagert. Durch diese Zahnräder werden Drehmomentzuführungspfade für den Betrieb im Anfahr-, und Rückwärtsgang, sowie im zweiten, dritten bzw. vierten Gang gebildet. Das Antriebszahnrad 38 stellt ferner einen Teil des Drehmomentzuführungspfades für den fünften Gang be­ reit. Das linke Ende der Eingangswelle wird mittels eines La­ gers 40 in einer in der Endwand 42 des Gehäuses 26 ausgebil­ deten Lageröffnung gelagert. Das rechte Ende des Getriebege­ häuses ist mit dem linken Ende des Kupplungsgehäuses 44 ver­ bunden, wie es durch die Befestigungsschraube 46 angedeutet ist.

Eine Vorgelegewelle 48 ist an einem axialen Ende in einem in einer in der Wand 24 ausgebildeten Vertiefung angeordneten Lager 50, und an dem gegenüberliegenden Ende in einem in ei­ ner in der Endwand 42 ausgebildeten Vertiefung angeordneten Lager 52, gelagert. Ein Ausgangszahnrad 54 ist an der Vorgelegewelle 48 befestigt oder in einem Stück mit dieser ausgeführt und steht mit einem Ausgangszahnrad 56 im Ein­ griff, welches eine insgesamt mit dem Bezugszeichen 58 be­ zeichnete Differentialgetriebeanordnung antreibt. Auf der Vorgelegewelle sind Ritzel 60, 61, 62 und 63 gelagert, die jeweils einen Teil des Zuführungspfades für den Anfahrgang, zweiten Gang, dritten Gang und vierten Gang bilden. Die Rit­ zel sind auf der Außenoberfläche der Vorgelegewelle gelagert.

Ein Rückwärtsgangzahnrad 64 ist mit einer Hülse der Synchro­ nisierungskupplung 66 in einem Stück ausgebildet, die bei 68 mit der Vorgelegewelle mittels einer Keilwellenverbindung verbunden ist. Ein Rückwärtsgangzwischenrad 70, das sich zwi­ schen Außenenden des in Fig. 1 dargestellten Bereiches be­ wegt, steht mit den Zähnen des Rückwärtsgangeingangszahnrades 32 und dem Rückwärtsgangritzel 64 in Eingriff, wenn es zu diesen Zahnrädern in Ausrichtung gebracht wird.

Das Rückwärtsgangzahnrad 64 weist Innenkupplungszähne auf, die für einen Eingriff mit Klauenzähnen 74, 76 angepaßt sind, welche jeweils auf den Naben der Ausgabezahnräder 60 und 61 ausgebildet sind. Synchronisierblockierringe 78 und 80 dienen zur Synchronisierung der Drehzahl des Rückwärtsgangzahnrades 64 mit der Drehzahl der Ritzel 60 oder 61 vor dem Eingriff in die zugeordneten Klauenzähne des Ritzels. Auf diese Weise sind die Ritzel über die Synchronisierungsnabe kraftschlüssig mit der Vorgelegewelle 48 verbunden.

Gemäß Darstellung in Fig. 2 weist der Synchronisierring 280 eine ringförmige Innenoberfläche 281 auf, welche mit einer von dem Zahnrad 276 gebildeten komplementären Oberfläche 277 in Reibungseingriff steht. Bei einer axialen Bewegung des Synchronisierrings 280 kommen die Oberflächen 277, 281 in einen Reibungseingriff, wodurch der Synchronisierring 280 und das Zahnrad 276 in eine synchrone Rotationsbewegung gebracht werden. Die Oberflächen 277, 281 weisen einen schräg verlau­ fenden Konuswinkel auf, welcher den Eingriff bei einer axia­ len Relativbewegung unterstützt und einen Reibungsschluß zwi­ schen den Oberflächen ermöglicht. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist der Konuswinkel als der Winkel der Rotations­ achse zu einer der Oberflächen gemäß Darstellung in den Figu­ ren definiert. Es ist vorteilhaft, Reibflächen vorzusehen, welche nahezu parallel zu der Rotationsachse verlaufen, um die für den Eingriff der Oberflächen erforderliche Kraft zu minimieren.

Es hat sich jedoch herausgestellt, daß Synchronisierungsein­ richtungen mit einem Konuswinkel, bei dem die Oberflächen 277, 288 zu der Rotationsachse in einem kleineren Winkel als etwa 6° angeordnet sind, nach einem gegenseitigen Ineinander­ greifen sehr häufig aneinander hängen bleiben. Dies geschieht aufgrund der Ringspannung in dem Synchronisierring 280, durch die eine radiale Kraft erzeugt wird, welche den Synchroni­ sierring 280 mit dem Zahnrad 276 in Eingriff hält. Dieses Hängenbleiben verursacht Probleme während des Schaltens, weil dann, wenn der Ring 280 und das Zahnrad 276 zu Beginn syn­ chronisiert sind, die auf dem Ring 280 vorgesehenen Ansätze 289 und die auf dem Zahnrad 276 vorgesehenen Klauenzähne im allgemeinen nicht einwandfrei zu den Innenkeilzähnen der (in Fig. 2 nicht dargestellten) Synchronisierhülse ausgerichtet sind, um sowohl mit den Ansätzen 289 als auch mit den Klauen­ zähnen 288 in Eingriff zu stehen.

Daher müssen der Synchronisierring 280 und das Zahnrad 276 relativ zueinander rotieren können, um die Keilzähne auf der Hülse zu den Zähnen 288 auf dem Zahnrad 276 auszurichten. Der Reibungseingriff der Oberflächen 277, 278 muß hierzu unter­ brochen werden. Diese Problematik kann das Schalten wegen der zur Unterbrechung des Eingriffs der Oberflächen 277, 288 er­ forderlichen hohen Kraft unmöglich machen, oder das Schaltge­ fühl kann für den Fahrer wegen des Losbrechvorgangs unannehm­ bar sein, da der Losbrechvorgang beim Gangwechsel einen Ra­ steindruck aufgrund der doppelten Sperre verursacht, die der Fahrer wahrnimmt, wenn der Eingriff der Reibflächen unterbro­ chen wird und der Eingriff der Keilzähne erfolgt. Ein größe­ rer Winkel erlaubt einen leichteres Losbrechen und somit eine Relativrotation zwischen dem Ring 280 und dem Zahnrad 276. Jedoch kann ein derart großer Winkel aufgrund des Krachens zwischen den Keilzähnen und den Zähnen 288, wenn der Ring 280 während eines Schaltvorgangs schleift, zu einem nicht akzept­ ablen Geräusch während des Schaltens führen.

Gemäß Fig. 1 wird, wenn das Rückwärtsgangzwischenrad zu dem Zahnrad 32 und dem Rückwärtsgangritzel 64 ausgerichtet wird, ein Zuführungspfad für ein Rückwärtsdrehmoment zwischen der Eingangswelle 20 und dem Ausgangszahnrad 54 geschlossen. Wenn das Getriebe in einem beliebigen anderen Gang als im Rück­ wärtsgang betrieben wird, befindet sich das Rückwärtsgang­ zwischenzahnrad 70 am rechten Ende seines Bewegungsbereiches.

Eine Synchronierungskupplung 82 für den dritten/vierten Gang ist bei 84 mit der Vorgelegewelle keilwellenförmig verbunden. Die Synchronierungskupplung 82 weist Außenkeilzähne auf, an welchen eine innen verkeilte Kupplungshülse 86 gleitfähig be­ festigt ist. Die Hülse 86 weist Innenkupplungszähne auf, die für einen Eingriff mit den Klauenzähnen 88, 90, die an den Naben der Ritzel 62 bzw. 63 ausgebildet sind, angepaßt sind. Die Synchronisierringe 92, 94 der Synchronisierungskupplung, die zwischen der Nabe 82 und den Ritzeln 62, 63 angeordnet sind, stellen eine Drehzahlsynchronisation zwischen der Vor­ gelegewelle und dem gewählten Zahnrad entsprechend der Rich­ tung her, in welche die Kupplungshülse 86 bewegt wird.

Eine Hilfsvorgelegewelle 96 wird drehbar von Lagern 98 und 100 an den Wänden des Kupplungsgehäuses bzw. Getriebegehäuses gelagert. Ein Ritzel 102 für den fünften Gang ist auf der Außenoberfläche der Vorgelegewelle 96 gelagert und steht im ständigen Zahneingriff mit dem Eingangszahnrad 38, genauso wie das Ritzel 63 für den vierten Gang. Ein Ausgangszahnrad 104 für den fünften Gang ist bei 106 mit der Vorgelegewelle 96 keilwellenförmig verbunden. Das Ausgangszahnrad 104 steht in einem dauerndem Zahneingriff mit dem Zahnrad 56. Zwischen dem Ritzel 102 und dem Zahnrad 104 ist eine Synchronisie­ rungskupplungsnabe 108 angeordnet, die bei 110 mit der Vorge­ legewelle 96 keilwellenförmig verbunden ist. Die Nabe 108 weist Außenkeilzähne 111 auf, an welchen ein innenseitig ver­ keiltes Kupplungshülse 112 angeordnet ist. Die Hülse ist mit Innenkupplungszähnen 113 ausgebildet, die im Hinblick auf einen Eingriff mit Außenklauenzähnen 114 auf der Nabe des Ritzels 102 für den fünften Gang ausgebildet sind. Ein Syn­ chronisierblockierring 116, angeordnet zwischen den Klauen­ zähnen und der Kupplungsnabe, stellt die Synchronisation zwi­ schen der Vorgelegewelle 96 und dem Ritzel 102 her.

Die Differentialgetriebeanordnung 58 weist ein Ausgangs­ zahnrad 56 auf, das mit einem an der Differentialanordnung bei 120, 121 ausgebildeten Flansch vernietet ist. Das Diffe­ rential wird an einem Ende von einem Lager 122, welches von einer in der Endwand 24 ausgebildeten ringförmigen Vertiefung aufgenommen wird, und an dem gegenüberliegenden axialen Ende von einem Lager 124, welches in einer in dem Getriebegehäuse 26 ausgebildeten ringförmigen Vertiefung aufgenommen ist, gelagert. Auf den Antriebswellen befestigte Kegelräder über­ tragen das Motordrehmoment auf zwei homokinetische Gelenke 126, 127, über die die Kraft auf die Vorderräder des Fahr­ zeugs übertragen wird.

In den Fig. 3 bis 5 ist eine Synchronisierungskupp­ lungsanordnung 382 gemäß dem Stand der Technik in einer Teil­ schnittansicht in verschiedenen Eingriffsstufen dargestellt. Identische Merkmale weisen in den Fig. 3 bis 5 durchgängig dieselben Bezugszeichen auf. Die Anordnung 382 weist eine Synchronisiernabe 379 mit einem Verkeilungseingriff 384 mit einer Synchronisierhülse 386 auf. Die Synchronisierhülse 386 weist Keilzähne 383 mit einem Führungswinkel 385 auf, welcher mit Ansätzen 389 an dem Synchronisierring 380 und den Klauen­ zähnen 388 an dem Zahnrad 376 in Eingriff steht. Der Füh­ rungswinkel 385 an den Keilzähnen 383 ist üblicherweise zu dem Führungswinkel an den Ansätzen 389 komplementär.

Der Führungswinkel 385 ist üblicherweise im Hinblick auf ein axiales Gleiten des Synchronisierrings 380 im Reibungsein­ griff mit dem Zahnrad 376 und nicht im Hinblick auf eine Ro­ tation des Rings 380 bei einem Eingriff optimiert. Die Klau­ enzähne 388 weisen einen Führungswinkel 391 auf, welcher üb­ licherweise für den Eingriff optimiert ist. Die vorstehende Optimierung erfordert eine Optimierung der Reibungsgleichgewichtsüberlegungen in dem Drehmomentgleich­ gewicht zwischen dem Konusdrehmoment und dem Rastungs­ drehmoment, um die Keilzähne zu den Klauenzähnen auszurich­ ten. In einer bevorzugten Ausführungsform beträgt das Ver­ hältnis des Konusdrehmomentes zu dem Rastungsdrehmoment etwa 1,2 : 1,5. Das Drehmomentgleichgewicht wird von dem Konuswin­ kel und dem Teilkreisdurchmesser der Hülse und von den Füh­ rungswinkeln der Zähne beeinflußt.

Somit sind gemäß Darstellung in Fig. 4 dann, wenn die Keil­ zähne 383 hinter die Ansätze 389 gleiten und in die Klauen­ zähne 388 eingreifen, die Winkel 385 und 391 nicht im Hin­ blick auf einen sanften Eingriff optimiert. Wenn die Hülse 386 - wie in Fig. 4 dargestellt - weiter nach rechts gescho­ ben wird, werden die Keilzähne 383 zwischen den Führungswin­ kel 391 der Klauenzähne 388 und der Ansätze 389 gehebelt. Dies bewirkt eine Relativrotation des Zahnrades 376 und des Synchronisierrings 380, wenn der Reibungseingriff zwischen diesen überwunden wird. Wenn das Zahnrad 376 relativ zu dem Ring 380 rotiert, richten sich die Ansätze 389 zu den Klauen­ zähnen 388 aus, so daß die Keilzähne, wie in Fig. 5 darge­ stellt, axial zwischen die Klauenzähne gleiten können.

Abhängig von der Konfiguration des Getriebes kann entweder die Synchronisierungseinrichtung 382 das Zahnrad 376 oder das Zahnrad 376 die Synchronisierungseinrichtung antreiben. Wie in Fig. 1 dargestellt, werden die Zahnräder 60 bis 63 und 102 von der Eingangswelle 20 angetrieben, so daß die Synchroni­ sierungseinrichtungen 66, 68 und 112 von den Zahnrädern ange­ trieben werden. Daher erzeugt gemäß Darstellung in Fig. 4 die durch die Hebelwirkung auf die Keilzähne 383 übertragene Ro­ tation eine Rotation des festsitzenden Rings 380 und des Zahnrades 376 relativ zu der Synchronisierhülse 386.

Es ist ohne weiteres ersichtlich, daß in einer Konstruktion, bei der die Synchronisierungseinrichtung von der Getriebeein­ gangswelle getragen wird (nicht dargestellt), alternativ die antreibende Synchronisierungseinrichtung relativ zu einem feststehenden Zahnrad und dem Synchronisierring rotieren kann.

In den Fig. 6 bis 9 ist eine bevorzugte Ausführungsform einer Synchronisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung in verschiedenen Eingriffsstufen dargestellt, wobei gleiche Merkmale jeweils mit denselben Bezugszeichen bezeichnet wer­ den. Die Synchronisierungseinrichtung 682 der vorliegenden Erfindung weist eine Synchronisierhülse 686 mit mehreren am Umfang in Abständen angeordneten Keilzähnen 683 auf, welche kraftschlüssig mit entsprechenden an der Kupplungsnabe 679 ausgebildeten Keilzähnen in Eingriff stehen. An bevorzugt drei um den Umfang der Hülse 686 herum angeordneten, beab­ standeten Stellen ist ein Keilzahn entfernt. Die jeweiligen zwei Keilzähne 687, die am Umfang benachbart zu dem entfern­ ten Keilzahn angeordnet sind, sind gemäß nachstehender Be­ schreibung und Darstellung in den Fig. 6 bis 9 modifiziert. Gemäß Darstellung in Fig. 10 enthält ein bevorzugter erfindungsgemäßer Synchronisierring 680 drei Ansätze 689, welche in genauer Zuordnung zu den entfernten Keilzähnen be­ abstandet und zwischen jedem Paar modifizierter Keilzähne 687 positioniert sind.

Die modifizierten Keilzähne 687 weisen eine kürzere Länge auf und ragen daher nicht soweit axial auf das Zahnrad 676 zu wie die übrigen Keilzähne 683. Die modifizierten Keilzähne 687 erstrecken sich ferner bevorzugt nicht über die Breite der Hülse 686 hinaus und weisen einen ausgesparten Abschnitt auf, an dem ein Abschnitt des Keilzahns entfernt ist, so daß der restliche Abschnitt des modifizierten Keilzahns einen Rückseitenwinkel 693 an einer Innenposition aufweist. Die Aussparung kann sich gemäß Darstellung in Fig. 6 über die ge­ samte Breite des Keilzahns fortsetzen, oder die Aussparung kann sich nur weit genug erstrecken, um eine angemessene Re­ lativrotation zwischen der Synchronisierhülse 686 und dem in Reibungseingriff stehenden Ring 680 und dem Zahnrad 676 gemäß nachstehender Beschreibung zuzulassen.

Der Rückseitenwinkel 693 und der entfernte Abschnitt der mo­ difizierten Keilzähne 687 stellen einen Rotationszwischenraum zwischen den Ansätzen 689 und den modifizierten Keilzähnen 687 bereit, so daß der Rückseitenwinkel 693 während der rela­ tiven Rotationsbewegung axial hinter die Ansätze 689 gleiten kann. Der Rückwinkel 693 ist bevorzugt gleich dem Führungs­ winkel der Klauenzähne (Mitnehmer), so daß die Ansätze 689 an den Rückseiten der modifizierten Keilzähne vorbeikommen kön­ nen, während die Keilzähne 683 zu den Klauenzähnen 688 ausge­ richtet werden. Bevorzugt sind die Ansätze 689 so lang ausge­ bildet, daß wenn ein Zahnrad 676, wie in Fig. 9 dargestellt, an einer Seite in Eingriff steht, der gegenüberliegende An­ satz 689 zwischen den modifizierten Keilzähnen 687 ausgerich­ tet ist, um den Synchronisierring 680 gegenüber dem Zahnrad 676 in Rotationionsausrichtung zu der Synchronisierhülse 686 zu halten, so daß die Synchronisierungseinrichtung einwand­ frei funktioniert, wenn in das gegenüberliegende Zahnrad ein­ gegriffen wird.

Während eines Gangwechsels wird die Synchronisierhülse 686 axial zwangsweise verschoben, bis der Führungswinkel 675 der modifizierten Keilzähne 687 mit dem Rückseitenwinkel 695 der Ansätze 689 in Eingriff kommt. Diese Winkel 675, 695 werden bevorzugt nur zum axialen Zwangsverschieben des Rings 680 in die Synchronisation verwendet und können dafür ohne Berück­ sichtigung des Eingriffs gemäß vorstehender Beschreibung op­ timiert werden. Die axiale Bewegung der Hülse 686 zwingt den Ring 680 in einen Reibungseingriff mit dem Zahnrad 676. Wenn das Zahnrad 676 und der Ring 680 synchronisiert sind, zwingt eine weitere axiale Bewegung der Hülse 686 gemäß Darstellung in Fig. 7 den modifizierten Keilzahn 678 hinter den Rückwin­ kel 695 der Ansätze 689, was eine Relativrotation der Hülse 686 gegenüber dem Ring 680 ermöglicht.

Wenn die Hülse 686 noch weiter axial bewegt wird, wie es in Fig. 8 dargestellt ist, streicht der flache Abschnitt 699 des modifizierten Keilzahns 687 an dem Ansatz 689 vorbei. An die­ sem Punkt greifen die nicht modifizierten Keilzähne 683 in die Klauenzähne 688 des Zahnrads 676 ein. Da die Ausrichtung der Keilzähne 683 zwischen den Klauenzähnen 688 gemäß vorste­ hender Beschreibung zufällig ist, ist eine weitere Relativro­ tation der Hülse 686 und des Zahnrades 676 bei einem Eingriff des Führungswinkels 685 der Keilzähne 683 mit dem Führungs­ winkel 691 der Klauenzähne 688 aufgrund einer Fehlausrichtung zwischen den Keilzähnen 683 und den Klauenzähnen 688 wahr scheinlich. Eine Relativrotation kann in jeder Richtung zur Ausrichtung der Keilzähne 683 zwischen den Klauenzähnen 688 erforderlich sein. Daher kann der Rückwinkel 693 der modifi­ zierten Keilzähne 687 weiter mit dem Frontwinkel 697 der An­ sätze 689 in Eingriff stehen, wobei aber der Eingriff zwi­ schen den Keilzähnen 683 und den Klauenzähnen 688 zu einer Rotation führen kann, welche einen derartigen weiteren Ein­ griff verhindert. Der Zwischenraum zwischen den Ansätzen 689 und den modifizierten Keilzähnen 687, der von den Aussparun­ gen und Winkeln 693, 697 bereitgestellt wird, ermöglicht so­ mit eine Rotation zwischen dem Ring 680 und Hülse 686 ohne Unterbrechung des Reibungseingriffes zwischen dem Ring 680 und dem Zahnrad 676. Ein vollständiger Eingriff der Keilzähne 683 und der Klauenzähne 688 ist in Fig. 9 dargestellt.

Die Führungswinkel 685 der nicht modifizierten Keilzähne 683 sind für einen Eingriff mit den Führungswinkel 691 der Klau­ enzähne 688 optimiert. Daher entsprechen diese Winkel 683 vor­ zugsweise nicht den Winkeln 675 der modifizierten Zähne 687, welche wie vor stehend beschrieben im Hinblick auf die Synchronisation optimiert sind. Da die Hülse 686 und der Ring 680 relativ zueinander rotieren können, muß der Reibungsein­ griff zwischen dem Ring 680 und dem Zahnrad 676 nicht unter­ brochen werden, um den Schaltvorgang abzuschließen, und der konische Winkel zwischen dem Zahnrad 676 und der Hülse 680 kann gemäß vorstehender Beschreibung minimiert werden.

Das Trennen des Rings 680 und des Zahnrades 676 wird dadurch bewirkt, daß die Hülse 686 in eine entgegengesetzte Richtung gegenüber der Richtung bewegt wird, in welche sie für einen Eingriff mit dem Zahnrad bewegt wurde. Die erforderliche Lö­ sekraft wird anfangs von einem Rastpunkt 669 einer Feder 667 gegenüber dem von dem Ansatz 689 getragenen Höcker 671 gelie­ fert, oder durch die Rückwinkel 693 der modifizierten Keil­ zähne 687, die mit dem Vorderwinkel 697 der Ansätze gem. Fig. 8 in Kontakt stehen. Diese Kräfte sorgen für das Trennen des Rings 680 und des Zahnrades 676, während durch die Winkel 693, 697 sichergestellt wird, daß die Ansätze 689 einwandfrei zwischen den modifizierten Keilzähnen 687 nach dem Trennen der Synchronisierungseinrichtung 682 von dem Zahnrad 676 aus­ gerichtet sind. Die axiale Bewegung der Hülse 676 zieht somit den Ring 680 von dem Zahnrad 676 in eine neutrale Position zurück und richtet die Hülse 676 und 680 aus. Der vorstehend beschriebene Trennvorgang ist vorteilhaft, da größere Ein­ griffskräfte zwischen dem Ring 680 und dem Zahnrad 676 auf­ grund des kleineren konischen Winkels der Reibflächen gemäß vorstehender Beschreibung und Darstellung für den Ring 680 bei 673 in Fig. 10 überwunden werden können.

Eine Synchronisierungseinrichtung gemäß der vorliegenden Er­ findung ist insbesondere für das Rückwärtsgangzahnrad beson­ ders vorteilhaft, da der Rückwärtsgang häufig gewählt wird, wenn das Fahrzeug still steht und die Kupplung nicht in Ein­ griff steht, so daß sich die Getriebewellen nicht drehen. Da­ her können während des Eingriffs des Rings 680 und des Zahn­ rads 676 sowohl der Ring 680 als auch das Zahnrad nicht ro­ tieren. Ohne Rotation macht die Ausrichtung einer Einrichtung nach dem Stand der Technik einen vollständigen Eingriff eines synchronisierten Rückwärtsgangzahnrads schwierig. Die durch die vorliegende Erfindung ermöglichte Relativrotation verein­ facht daher die vollständige Synchronisation des Rückwärts­ gangzahnrads. Ferner erfolgt das Trennen des Rückwärtsgang­ zahnrads ebenfalls üblicherweise bei stehendem Fahrzeug. Er­ findungsgemäß ist es leichter, den Rückwärtssynchronisierring 680 loszubrechen. Deshalb kann ein kleinerer Winkel zwischen dem Ring 680 und dem Zahnrad 676 verwendet werden. In einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Vorwärtssynchronisier­ ringe einen Konuswinkel von sechs Grad auf, und der Rück­ wärtskonus weist einen Winkel kleiner als sechs Grad auf.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist die Vereinfachung des Mechanismus zum Aufbringen einer Losbrechlast zu den in Fig. 6 bis 9 dargestellten Synchronisierblockierringen. Gemäß Dar­ stellung in Fig. 11 weist diese Einrichtung eine von der Syn­ chronisierhülse 686 getragene Feder 667 auf. Die Feder 667 wird bevorzugt auf der Hülse 686 durch Aufschnappen der Feder über die Enden der Hülse 686 gemäß Darstellung in Fig. 11 ge­ halten. Alternativ kann die Feder 667 an einem ersten Ende der Hülse 686 mittels einer Preßpassung oder mittels einer (nicht dargestellten) mechanischen Befestigungseinrichtung gehalten werden. An dem zweiten Ende der Feder 667 ist ein Rastpunkt 669 vorgesehen. Jeder Synchronisierring 680 besitzt einen an den Rastpunkt 669 angrenzenden Höcker 671. Somit kommt der Federrastpunkt 669, wenn sich die Hülse 686 axial bewegt, zuerst mit dem Höcker 671 in Eingriff, bevor die mo­ difizierten Keilzähne 687 mit den Ansätzen 689 in Eingriff kommen, um eine Bewegung des Rings 680 gemäß Darstellung in Fig. 6 bis 9 hervorzurufen. Die Feder 667 verformt sich in diesem Falle zu der Hülse 686 hin und der Rastpunkt 669 wird überwunden. Alternativ kann der Höcker 671 weggelassen wer­ den. Dann steht der Federrastpunkt 669 mit dem hinteren Ende des Rings 680 dort in Eingriff, wo der Höcker dargestellt ist.

Eine alternative Ausführungsform der Synchronisierungsein­ richtung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in den Fig. 12 bis 14 in Teilseitenschnittansicht dargestellt. Bei dieser Ausführungsform werden die vorstehend beschriebenen Konzepte mittels einer Stiftsynchronisierungseinrichtung 182 verwen­ det. Eine Stiftanordnung 180 weist eine konische Reibfläche 173 für einen Eingriff mit einem Zahnrad 176 auf. Die Stift­ anordnung 180 ragt durch eine Öffnung 183 in einer Syn­ chronisierhülse 186. Die Öffnung weist bevorzugt angeschrägte Oberflächen 185 komplementär zu angeschrägten Oberflächen 197 auf, die auf der Stiftanordnung 180 vorgesehen sind. Wenn die Hülse 186 axial bewegt wird, kommt eine angeschrägte Oberflä­ che 185 mit einer entsprechenden angeschrägten Oberfläche 197 auf dem Stift 180 in Kontakt, und der Stift 180 bewegt sich axial mit der Hülse 186, bis die Reibfläche 173 mit dem Zahn­ rad 176 in Eingriff kommt, wie in Fig. 12 dargestellt. Wenn die Hülse 186 axial weiterbewegt wird, überwindet diese die angeschrägte Oberfläche 197, was eine Relativrotation der Stiftanordnung 180 und der Hülse 186 bewirkt, wenn die ange­ schrägte Oberfläche 197 gemäß Darstellung in Fig. 13 überwun­ den ist.

Eine weitere axiale Bewegung der Hülse 186 bewirkt ein Herun­ tergleiten der Öffnung 183 an einer zweiten angeschrägten Oberfläche 199 auf einen reduzierten Abschnitt 195 des Stif­ tes 180 gemäß Darstellung in Fig. 13, wodurch eine weitere Relativrotation zwischen der Hülse 186 und der Stiftanordnung 180 ermöglicht wird. Die Innenkeilzähne 184 greifen in die an dem Zahnrad 176 vorgesehenen Klauenzähne 188 in ähnlicher Weise ein, wie unter Bezugnahme auf die Fig. 6 bis 9 be­ schrieben wurde. Wenn die Hülse 186 den reduzierten Abschnitt 195 erreicht, sind die Innenkeilzähne 184 der Hülse 186 ge­ rade im Begriff, in die von dem Zahnrad 176 getragenen Klau­ enzähne 188 einzugreifen. Die Keilzähne 184 weisen einen Füh­ rungswinkel auf, welcher für einen Eingriff mit einem Füh­ rungswinkel an den Klauenzähnen 188 gemäß vorstehender Be­ schreibung unter Bezugnahme der Fig. 6 bis 9 optimiert ist. Der Eingriff der Führungswinkel erzeugt eine sich ergebende Rotationskraft, welche eine Relativrotation der Hülse 186 zu dem Zahnrad 176 bewirkt, um die Keilzähne 184 zwischen den Klauenzähnen 188 auszurichten. Der reduzierte Abschnitt 195 erzeugt einen Zwischenraum zwischen dem Stift 180 und der Öffnung 183 und ermöglicht dadurch, eine Relativrotation der Hülse 186 zu der Stiftanordnung 180 ohne Trennung der Reib­ fläche 173 von dem Zahnrad 176. In Fig. 14 ist ein Eingriff zwischen der Hülse 186 und dem Zahnrad 176 dargestellt.

Das Trennen der Kupplungsfläche 173 wird durch eine axiale Bewegung der Hülse 186 in einer entgegengesetzten Richtung erreicht. Die entgegengesetzte Bewegung zwingt die ange­ schrägte Oberfläche 185 an der entgegengesetzten Seite der Öffnung 183 zu einem Eingriff mit der komplementär ange­ schrägten Oberfläche 199 an der Stiftanordnung 180, wodurch die Stiftanordnung 180 in die entgegengesetzte Richtung be­ wegt wird. Dieser Eingriff der angeschrägten Oberfläche 185, 199 wird beibehalten, bis die Hülse 186 eine neutrale Posi­ tion, ähnlich der in Fig. 12 dargestellten erreicht. Ein sol­ cher Eingriff kann auch durch den Eingriff eines Zahnrads 177 an der entgegengesetzten Seite der Hülse 186 beibehalten wer­ den, wie der Fachmann auf diesem Gebiet ohne weiteres erken­ nen kann.

Eine weitere Ausführungsform der Synchronisierungsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung ist in Fig. 15 dargestellt. In dieser Ausführungsform ist eine Welle 579 an einem (nicht dargestellten) Getriebegehäuse befestigt. Ein Zahnrad 576 wird nicht drehbar von einem (nicht dargestellten) Gehäuse gelagert. Ein zweites Zahnrad 586 ist drehbar von der Welle 579 und einer Synchronisierhülse 580 gelagert. Wenn das zweite Zahnrad 586, wie in Fig. 15 zu sehen, nach rechts ge­ schoben wird, kommt dieses mit der Hülse 580 in Reibungsein­ griff. Die Hülse wird von einem Stift 589, welcher mit einer Nockenfläche 585 in Kontakt steht, am Rotieren gehindert. Das zweite Zahnrad 586 wird daher ebenfalls durch die Hülse 580 mittels Reibung gebremst. Wenn das Zahnrad weiter nach rechts gedrückt wird, bewirkt ein sich um den Umfang erstreckender Vorsprung 587 auf der Nockenfläche 585 der Hülse 580, daß die im Reibungseingriff stehende Hülse 580 und das zweite Zahnrad 586 rotieren, während der Stift 589 über eine auf dem Vor­ sprung 587 vorgesehene angewinkelte Oberfläche 575 geführt wird. Wenn die Zähne 583 auf dem Zahnrad 586 in einen Ein­ griff mit auf dem Zahnrad 576 vorgesehenen Zähnen 588 gezwun­ gen werden, ist eine korrekte Rotationsausrichtung unwahr­ scheinlich, wie vorstehend erläutert. Deshalb ist ein (nicht dargestellter) Führungswinkel an den Zahnradzähnen 583, 588 ähnlich den Zahnwinkeln an den in Fig. 6 bis 9 dargestellten Keilzähnen 683 und Klauenzähnen 688 vorgesehen. Somit zwingen die (nicht dargestellten) Führungswinkel das zweite Zahnrad 586 in eine Relativrotation mit dem Zahnrad 576, um die Zähne 583, 588 auszurichten. Der Rastpunkt bzw. der Vorsprung 587 erstreckt sich nicht bis zu Punkt 583, und läßt somit eine Relativrotation der Zahnräder 586, 576 und deren axiale Rela­ tivbewegung zu.

Die in Fig. 15 dargestellte Ausführungsform wird vorzugsweise bei einem Rückwärtsgangzahnrad angewendet, bei dem das Zahn­ rad 586 gebremst ist. Im Rückwärtsgang wird, da das Zahnrad nur in einer Richtung rotiert, nur ein Rastpunkt benötigt, (obwohl in Fig. 15 zwei dargestellt sind). Die in Fig. 15 dargestellte Konstruktion, welche eine Nockenfläche auf einer auf dem Zahnrad 586 vorgesehenen Hülse oder eine Kupplungs­ hülse 580 verwendet, kann von einem Fachmann auf diesem Ge­ biet erweitert werden, um einen Antriebseingriff für andere Anwendungen zu schaffen.

In einer weiteren, zeichnerisch nicht dargestellten, alterna­ tiven Ausführungsform, ähnlich der in Fig. 6 bis 9 darge­ stellten Ausführungsform, weist die Synchronisierhülse einen Innenvorsprung auf, welcher in einen Aufnahmeschlitz auf der Außenoberfläche des Synchronisierblockierrings eingreifen kann. Wie für den Fachmann ersichtlich, weist in dieser Aus­ führungsform der Vorsprung eine erste Oberfläche mit einem Winkeleingriff mit einem Schlitz in dem komplementär angewin­ kelte Oberflächen aufweisenden Synchronisierblockierring auf. Der Aufnahmeschlitz ermöglicht einen gleitenden Eingriff zwi­ schen der Hülse und dem Blockierring, bis der Blockierring in einem Reibungseingriff mit dem Zahnrad kommt. An diesem Punkt öffnet sich der Aufnahmeschlitz um den Umfang herum so, daß dann, wenn die Synchroninisierungszähne auf der Hülse in das Zahnrad eingreifen, die Hülse relativ zu dem im Reibungsein­ griff stehendem Paar des Blockierrings und Zahnrades rotieren kann. Somit entsteht bei weiterer axialer Relativbewegung zwischen der Hülse und dem Blockierring kein Rotationsein­ griff zwischen diesen mehr.

Claims (20)

1. Kupplung zum kraftschlüssigen Verbinden erster und zwei­ ter relativ zueinander rotierender Elemente, wobei die Kupplung aufweist
ein erstes relativ rotierendes Element, das eine erste Keilzahnanordnung aufweist,
ein zweites relativ rotierendes Element, das eine entsprechende zweite Keilzahnanordnung für einen Eingriff mit der ersten Keilzahnanordnung aufweist,
eine Welle zur drehbaren Lagerung des zweiten Elementes um eine Rotationsachse,
eine Einrichtung zur Rotationssynchronisation des zweiten Elementes in Bezug auf das erste Element mittels Reibung,
eine Einrichtung zum Verschieben der ersten Keilzahnan­ ordnung in einen Eingriff mit der zweiten Keilzahnanord­ nung,
eine Einrichtung zum Ausrichten der Keilzahnanordnungen, während die erste Keilzahnanordnung in einen Eingriff mit der zweiten Keilzahnanordnung gebracht wird, und
eine Einrichtung für das Zulassen einer Relativrotation des zweiten Elementes zu der Welle, während die Keilzähne ausgerichtet werden und während das zweite Element mit­ tels Reibung synchronisiert bleibt.

2. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die ersten und zweiten Rotationselemente zur Relativrotation um eine konzentrische Achse angeordnet sind, und daß die Einrichtung zur Synchronisation der ersten und zweiten Elemente mittels Reibung aufweist
das erste Rotationselement (676), das eine erste Reibflä­ che aufweist, wobei die erste Keilzahnanordnung mehrere Zahnradkupplungszähne (388) aufweist,
die Welle mit einer keilverzahnten Außenoberfläche,
das zweite Element, das eine Synchronisierhülse (686) in einem Keilverzahnungseingriff mit der Welle aufweist, wo­ bei die zweite Keilzahnanordnung an der Hülse (686) meh­ rere am Umfang beabstandete Keilzähne (683, 687) in Aus­ richtung zu den Kupplungszähnen (388) am Zahnrad für einen kraftschlüssigen Eingriff mit diesen aufweist, und
einen Synchronisierring (680), der zwischen der Synchronisierhülse (686) und dem ersten Rotationselement angeordnet ist, wobei der Ring eine zur ersten Reibfläche des ersten Rotationselementes (676) komplementäre und daran angrenzende zweite Reibfläche aufweist.

3. Kupplung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung für den axial wechselseitig gleitenden Ein­ griff der Synchronisierhülse (686) und des Synchronisier­ rings (680) aufweist
wenigstens einen als modifizierter Keilzahn (687) ausge­ bildeten Hülsenkeilzahn (683), wobei der wenigstens eine modifizierte Keilzahn (687) zu dem nächsten angrenzenden Keilzahn einen Umfangsabstand entsprechend mindestens der doppelten Strecke des Keilzahnabstandes und einen an ei­ nem ersten Ende vorgesehenen Führungswinkel (675) auf­ weist, und
den Synchronisierring (680), der wenigstens einen Vor­ sprung (689) aufweist, der wechselseitig mit dem Füh­ rungswinkel (675) des modifizierten Keilzahns (687) glei­ tend in Eingriff gebracht werden kann, wenn die Hülse (686) in einer ersten axialen Richtung bewegt wird.

4. Kupplung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Zulassen der Relativrotation und der Axi­ albewegung zwischen dem Synchronisierring (680) und der Synchronisierhülse (686) zum Ausrichten der Hülsenkeil­ zähne (683) zu den Zahnradkupplungszähnen (388) unter Beibehaltung des Reibungseingriffes zwischen dem Synchro­ nisierring (680) und dem ersten Rotationselement (676) den wenigstens einen modifizierten Keilzahn (687) mit ei­ ner Aussparung zum Zulassen der Relativrotation zwischen der Synchronisierhülse (686) und dem Synchronisierring (680), wenn sich der Vorsprung (689) angrenzend an die Aussparung des modifizierten Keilzahns (687) bewegt, auf­ weist.

5. Kupplung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Vorsprung (689) angrenzend an die Aussparung positioniert ist, wenn ein zweiter Hülsenkeilzahn (683) mit einem Zahnradkupplungszahn (388) in Eingriff steht.

6. Kupplung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hülsenkeilzahn (683) eine erste axiale Länge und der modifizierte Keilzahn (687) eine zweite Länge kürzer als die erste Länge aufweist.

7. Kupplung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zahnradkupplungszahn (388) und der zweite Keil­ zahn (683) der Hülse (686) jeweils einen ersten Führungs­ winkel (685, 691) aufweisen, der für einen Eingriff zwi­ schen diesen Zähnen optimiert ist, und der modifizierte Keilzahn (687) einen zweiten Führungswinkel (693) auf­ weist, der für die Synchronisation optimiert ist.

8. Kupplung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungswinkel der Zähne so gewählt sind, daß sich ein Verhältnis des Konusdrehmomentes zu dem Rastdrehmoment von etwa 1,2 : 1,5 ergibt.

9. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Reibflächen zu der Achse in einem Konuswinkel geneigt sind, der kleiner als etwa sechs Grad ist.

10. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Hülsenkeilzähne (683, 687) als In­ nenkeilzähne und die Ringvorsprünge (689) als Außenan­ sätze ausgebildet sind.

11. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 10, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Trennen der Rei­ bungsflächen vorgesehen ist, wenn die Hülse (686) in eine zweite axiale Richtung bewegt wird.

12. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Trennen der Reibflächen einen Rast­ punkt (669) an dem Vorsprung (689) aufweist, der angren­ zend an die Aussparung des modifizierten Keilzahns ange­ ordnet ist.

13. Kupplung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Trennen der Reibflächen eine Blattfe­ der aufweist, die an der Hülse (686) angrenzend an den Ansatz befestigt ist.

14. Kupplung nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Einrichtung für den axialen wech­ selseitig verschiebbaren Eingriff der Synchronisierhülse und des Synchronisierrings aufweist,
einen ringförmigen Abschnitt des Synchronisierrings (186), der radial von diesem wegragt, und wenigstens eine darin ausgebildete axiale Öffnung (183) und
wenigstens einen durch die Öffnung axial ragenden Stift (180), wobei der Stift eine erste angeschrägte Fläche (197) für einen wechselseitig gleitenden Eingriff mit der Hülse aufweist.

15. Kupplung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß der Stift (180) der Einrichtung zum Zulassen der Relativ­ rotation und der Axialbewegung zwischen dem Synchroni­ sierring und der Synchronisierhülse zum Ausrichten der Hülsenkeilzähne zu den Zahnradkupplungszähnen unter Bei­ behaltung des Reibungseingriffes zwischen dem Synchroni­ sierring und dem ersten Rotationselement einen reduzier­ ten Abschnitt (195) aufweist, um eine Relativrotation zwischen der Synchronisierhülse und dem Synchronisierring (186) zuzulassen, wenn sich der reduzierte Abschnitt (195) innerhalb der Öffnung befindet.

16. Kupplung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß der reduzierte Abschnitt (195) innerhalb der Öffnung (183) positioniert ist, wenn einer der Hülsenkeilzähne mit einem Zahnradkupplungszahn in Eingriff steht.

17. Kupplung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ersten und zweiten Reibflächen zu der Achse in einem Konuswinkel geneigt sind, der kleiner als etwa sechs Grad ist.

18. Kupplung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch ge­ kennzeichnet, daß eine Einrichtung zum Trennen der Reib­ flächen vorgesehen ist, wenn die Hülse in eine zweite axiale Richtung bewegt wird.

19. Kupplung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Trennen der Reibflächen eine zweite angeschrägte Oberfläche (197) aufweist, die an dem Stift (180) vorgesehen ist.

20. Kupplung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einrichtung zum Erzeugen eines Eingriffes des zweiten Elements mit dem ersten Element mittels Reibung und die Einrichtung zum Zulassen einer Relativrotation des zwei­ ten Elementes zu der Welle (579), während die Keilzähne ausgerichtet werden und während das erste und zweite Ele­ ment mittels Reibung synchronisiert bleiben, aufweist
das zweite Element, welches ein erstes von der Welle ge­ lagertes Zahnrad (586) für eine axiale Relativbewegung zu diesem aufweist,
eine von der Welle gelagerte Synchronisierhülse (580) für einen Reibungseingriff und eine wechselseitige axiale Be­ wegung mit dem ersten Zahnrad, wenn das erste Zahnrad axial bewegt wird, wobei die Hülse eine axial hervorste­ hende Nockenoberfläche (585) mit einem sich von der Nockenoberfläche weg erstreckenden Umfangsvorsprung (587) aufweist, und
die Welle (579), welche einen Stift (589) für den Ein­ griff mit der Nockenoberfläche (585) und den Vorsprung aufweist, wenn das Zahnrad und die Hülse axial bewegt werden.