WO2019080960A1

WO2019080960A1 - Vorrichtung und verfahren zum synchronisieren

Info

Publication number: WO2019080960A1
Application number: PCT/DE2018/100830
Authority: WO
Inventors: Oswald Friedmann; Wolfgang Haas; Dominik Hans
Original assignee: Schaeffler Technologies AG & Co. KG
Priority date: 2017-10-26
Filing date: 2018-10-08
Publication date: 2019-05-02
Also published as: DE112018004976A5; CN111527320B; DE102018124681A1; CN111527320A; EP3701162A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (11,12) zum Synchronisieren zwischen einer Welle (2) und einem Losrad (7), das drehbar auf der Welle (2) angeordnet ist, mit einer Betätigungseinrichtung (9), einer Synchronisiereinrichtung (21) und einer Kupplungseinrichtung (20). Um die Vorrichtung im Hinblick auf den benötigten Bauraum zu optimieren, ist eine Sperreinrichtung, die sperrwirksam zwischen der, in Bezug auf das Losrad (7,8), von radial außen betätigbaren Betätigungseinrichtung (9) und der radial innerhalb einer Laufverzahnung des Losrads (7) angeordneten Synchronisiereinrichtung (21) angeordnet ist, radial innerhalb der Laufverzahnung des Losrads (7) aufgenommen.

Description

Vorrichtung und Verfahren zum Synchronisieren

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Synchronisieren zwischen einer Welle und einem Losrad, das drehbar auf der Welle angeordnet ist, mit einer Betätigungseinrichtung, einer Synchronisiereinrichtung und einer Kupplungseinrichtung. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Getriebe mit Radpaaren, die zur Darstellung von Gängen in dem Getriebe jeweils ein Festrad und ein Losrad umfassen. Die Erfindung betrifft dar- über hinaus ein Verfahren zum Synchronisieren zwischen einer Getriebewelle und einem Losrad, das drehbar auf der Getriebewelle angeordnet ist, mit einer vorab beschriebenen Vorrichtung.

Aus der deutschen Patentschrift DE 99 82 494 C1 ist eine Synchronisiereinrichtung für ein Schaltgetriebe mit einem auf einer Getriebewelle in Umfangsrichtung der Getriebewelle verdrehfest angeordneten Synchronkörper bekannt, mit einer auf dem Synchronkörper entlang der Längsmittelachse der Getriebewelle verschiebbar angeordneten Schiebemuffe, mit mindestens einem auf der Getriebewelle drehbar gelagerten und an den Synchronkörper anschließenden Gangrad, das mit einem Kupplungs- körper verbunden oder mit einer Kupplungsverzahnung versehen ist und über den Kupplungskörper oder die Kupplungsverzahnung mittels der Schiebemuffe mit dem Synchronkörper kuppelbar ist. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 0 2009 027 438 A1 ist eine Synchronisiervorrichtung für ein Schaltgetriebe mit einem Synchronkörper und wenigstens einem Synchronring bekannt, welche mittels einer Inde- xierung in Umfangsrichtung gegeneinander festlegbar sind, wobei die Indexierung aus mindestens einem an dem Synchronring angeordneten und sich im Wesentlichen in axiale Richtung erstreckenden Vorsprung gebildet ist, welcher in mindestens eine Ausnehmung des Synchronkörpers eingreift, wobei die Ausnehmung wenigstens einen schrägen Flächenabschnitt aufweist, auf dem der Vorsprung bei einer Verdrehung des Synchronrings relativ zum Synchronkörper gleitend aufliegt. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 10 2010 002 932 A1 ist eine Synchronisierung für ein Fahrzeuggetriebe bekannt, die eine Schiebemuffe, einen Synchronring, einen Kupplungs- körper und einen Synchronkörper umfasst, wobei an dem Synchronkörper und an dem Synchronring jeweils wenigstens eine geneigte Fläche vorgesehen ist, an denen sich der Synchronkörper und der Synchronring flächig berühren, und wenigstens ein zwischen dem Synchronkörper und dem Synchronring wirkendes elastisches Element vorgesehen ist, das eine in Umfangsrichtung wirkende Kraft erzeugt, die die geneigten Flächen von Synchronkörper und Synchronring so aufeinander drücken, dass auf den Synchronring eine in Richtung des Synchronkörpers wirkende Kraftkomponente entsteht. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung zum Synchronisieren zwischen einer Welle und einem Losrad, das drehbar auf der Welle angeordnet ist, mit einer Betätigungseinrichtung, einer Synchronisiereinrichtung und einer Kupplungseinrichtung, im Hinblick auf den benötigten Bauraum zu optimieren. Die Aufgabe ist bei einer Vorrichtung zum Synchronisieren zwischen einer Welle und einem Losrad, das drehbar auf der Welle angeordnet ist, mit einer Betätigungseinrichtung, einer Synchronisiereinrichtung und einer Kupplungseinrichtung, dadurch gelöst, dass eine Sperreinrichtung, die sperrwirksam zwischen der, in Bezug auf das Losrad, von radial außen betätigbaren Betätigungseinrichtung und der radial innerhalb des Losrads angeordneten Synchronisiereinrichtung angeordnet ist, radial innerhalb des Losrads aufgenommen ist. Die Sperreinrichtung ist in axialer Richtung vorteilhaft überlappend zu dem Losrad angeordnet. Dadurch kann axialer Bauraum eingespart werden. Die Sperreinrichtung verhindert ein zu frühes Einkuppeln der Kupplungseinrichtung. Erst wenn eine Differenzdrehzahl zwischen der Welle und dem Losrad im We- sentlichen auf null reduziert ist, lässt die Sperreinrichtung eine Betätigungsbewegung in axialer Richtung zu, die aus einer Betätigungsbewegung in Umfangsrichtung umgewandelt und auf die Kupplungseinrichtung übertragen wird. Die Betätigungsbewegung in Umfangsrichtung wird vorteilhaft über ein Betätigungselement, wie ein Zahnrad, radial außerhalb des Losrads aufgebracht. Die Synchronisiereinrichtung umfasst ein Synchronringpaket mit Synchronringen, die durch Aufbringen einer axialen Betätigungskraft in Reibkontakt gebracht werden, so dass ein Reibmoment erzeugt wird, das auch als Synchronmoment bezeichnet wird. Die Kupplungseinrichtung ist vorzugsweise als Formschlusskupplung, zum Beispiel als Klauenkupplung, ausgeführt. Um den axialen Aufbau der Vorrichtung kompakt und sicher zu gestalten, ist die Sper- reinrichtung, über welche die Synchronisiereinrichtung betätigt werden kann, zwischen einem Betätigungselement der Betätigungseinrichtung und einem Synchronring der Synchronisiereinrichtung angeordnet. Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung über Rampen betätigbar ist, um eine Drehbewegung eines Betätigungselements der Betätigungseinrichtung in eine axiale Betätigungsbewegung umzuwandeln. Sobald die Welle und das Losrad im Wesentlichen die gleiche Drehzahl haben, überwindet eine von dem Betätigungselement erzeugte Betätigungskraft die entgegengesetzt wirkende Sperrkraft der Sperreinrichtung und die Kupplungseinrichtung verbindet die Welle drehfest mit dem Losrad.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung mindestens ein Sperrelement umfasst. Das Sper- relement ist gegenüber dem Losrad, zum Beispiel durch ein Übertragungselement, verdrehgesichert. Das Sperrelement kann als Sperrring ausgeführt sein. Das Sperrelement kann aber auch mehrere Sperrsegmente umfassen. Die Sperreinrichtung kann auch mehr als ein Sperrelement umfassen. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement mit Betätigungsschrägen versehen ist. Die Betätigungsschrägen, die auch als Dachschrägen bezeichnet werden, sind vorteilhaft auch an der Synchronisiereinrichtung und/oder der Kupplungseinrichtung vorgesehen. Bei einer Betätigung der Vorrichtung durch die Betätigungseinrichtung erfolgt eine Kraft- Übertragung über die Dachschrägen oder Führungsschrägen auf das Synchronringpa- ket. Bei einem Ansynchronisieren kann sich ein Synchronring des Synchronringpakets gegenüber der Synchronisiereinrichtung um eine Breite einer Dachschräge oder Führungsschräge verdrehen und somit ein weiteres Verschieben der Synchronisiereinrichtung verhindern. Bei erreichtem Gleichlauf von Losrad und Welle dreht die Synchroni- siereinrichtung einen Synchronring des Synchronringpakets zurück und verschiebt sich weiter in axialer Richtung, jedoch vorteilhaft lediglich um den Betrag einer Verschleißreserve. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement über Rampen axial bewegbar ist. Wenn das Betätigungselement relativ zu dem Losrad verdreht wird, dann wird das Sperrelement über die Rampen axial in Richtung der Synchronisiereinrichtung verlagert. Die Rampen wirken also zwischen dem Betätigungselement und dem Sperrelement, das drehfest, aber axial verlagerbar, mit dem Losrad gekoppelt ist.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass eine Federeinrichtung zwischen dem Sperrelement und einem Syn- chronring der Synchronisiereinrichtung angeordnet ist. Die Federeinrichtung ist zum Beispiel als Federring ausgeführt. Die Federeinrichtung kann aber auch mehrere Federsegmente, zum Beispiel drei Federsegmente oder Federbögen umfassen. Über die zum Beispiel als Drahtformfeder ausgeführte Federeinrichtung werden die Synchronringe des Synchronringpakets angelegt, das heißt in Reibkontakt gebracht. Dadurch wird ein leichtes Reibmoment erzeugt, wobei sich der Synchronring gegenüber dem Sperrelement verdreht. Die Führungsschrägen oder Dachschrägen liegen dann axial nebeneinander. Über die Führungsschrägen oder Dachschrägen kann eine relativ große Kraft auf den Synchronring übertragen werden. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement als Sperrring ausgeführt ist. Die Führungsschrägen oder Dachschrägen sind zum Beispiel radial außen an dem Sperrring angebracht. Darüber hinaus sind an dem Sperrring Betätigungsrampen angebracht. Über die Betätigungsrampen kann im Zusammenwirken mit entsprechenden Gegenrampen, die an einem Betätigungselement, zum Beispiel einem Planetenträger, vorgesehen sind, eine Betätigungsbewegung des Betätigungselements in Umfangsrichtung in eine axiale Bewegung des Sperrrings umgewandelt werden.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekenn- zeichnet, dass die Sperreinrichtung drei Sperrelemente umfasst. Die drei Sperrelemente sind in Umfangsrichtung vorteilhaft gleichmäßig verteilt angeordnet. An den Sperrelementen sind Führungsschrägen oder Dachschrägen angebracht, die mit entsprechenden Führungsschrägen oder Dachschrägen an dem Synchronring der Synchronisiereinrichtung zusammenwirken. Durch das Zusammenwirken der Führungs- schrägen oder Dachschrägen wird der Synchronring bei einer axialen Bewegung der Sperrelemente leicht verdreht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekenn- zeichnet, dass die Betätigungseinrichtung ein Planetengetriebeelement eines Planetengetriebes umfasst. Ein Betätigungselement der Betätigungseinrichtung ist zum Beispiel ein Planetenträger, ein Hohlrad oder ein Sonnenrad des Planetengetriebes. Das Betätigungselement kann einstückig mit dem Planetenträger, dem Hohlrad oder dem Sonnenrad des Planetengetriebes verbunden sein. Je nach Ausführung kann das Hohlrad, das Sonnenrad oder der Planetenträger aber auch das Betätigungselement der Betätigungseinrichtung darstellen. Das Planetengetriebeelement wird zur Betätigung der Vorrichtung definiert verdreht beziehungsweise verschwenkt, um eine Relativverdrehung zu erzeugen. Diese Relativverdrehung wird, vorzugsweise durch Rampen, in eine axiale Betätigungsbewegung umgewandelt.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisiereinrichtung eine Schiebemuffe umfasst. Die Schiebemuffe ist, zum Beispiel radial innen, mit einer Verzahnung ausgestattet, die mit einer komplementären Verzahnung, die zum Beispiel radial außen an einem Kupp- lungskörper vorgesehen ist, zusammenwirkt, um bei geschlossener Kupplungseinrichtung eine Drehmomentübertragung zwischen der Welle und dem Losrad zu ermöglichen. Die Verzahnung ist dabei zum Beispiel als Steckverzahnung so ausgeführt, dass die Schiebemuffe in axialer Richtung relativ zu dem Kupplungskörper bewegbar ist. An den einander zugewandten Enden der Schiebemuffe und des Kupplungskör- pers sind vorteilhaft Führungsschrägen oder Dachschrägen vorgesehen. Dadurch wird das Ineingriffbringen der Verzahnungen zwischen der Schiebemuffe und dem Kupplungskörper vereinfacht.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekenn- zeichnet, dass das Sperrelement durch mindestens ein Übertragungselement drehfest mit dem Losrad verbunden ist. Das Übertragungselement kann formschlüssig mit dem Losrad verbunden sein, zum Beispiel über einen Stift, der in eine Ausnehmung greift. Das Übertragungselement kann aber auch als Nase oder Lasche ausgeführt sein. Je nach Ausführung ist das Übertragungselement zum Beispiel an der Schiebemuffe an- gebracht. Das Übertragungselement ermöglicht vorteilhaft ein Rücksteilen einer Betätigungsbewegung, die durch die vorab beschriebenen Rampen bewirkt wurden. Vorteilhaft sind mehrere Übertragungselemente in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass zwischen einem Synchronring der Synchronisiereinrichtung und dem Übertragungselement Anschläge mit einem Verdrehspiel wirken. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung als selbstöffnende Formschlusskupplung ausgeführt ist. Das bedeutet, dass die Kupplungseinrichtung im unbetätigten Zustand offen ist, also kein Drehmoment zwischen dem Losrad und der Welle übertragen wird. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinrichtung in einem geschlossenen Zustand verriegelt ist. Die Verriegelung wird vorteilhaft mit den Rampen dargestellt, insbesondere durch entsprechende Plateaus an den Rampen. Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Schiebemuffe ein Kugeldruckstück umfasst, das mit einer Rückholrampe zusammenwirkt, um die Schiebemuffe in einer Endlage zu halten.

Bei einem Getriebe mit Radpaaren, die zur Darstellung von Gängen in dem Getriebe jeweils ein Festrad und ein Losrad umfassen, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass mindestens eine vorab beschriebene Vorrichtung zum Synchronisieren zwischen zwei auf einer Getriebewelle benachbarten Losrädern des Getriebes angeordnet ist. Das Planetengetriebe ist vorzugsweise zwischen den beiden Losrädern angeordnet. Eine Relativverdrehung eines Betätigungs- elements des Planetengetriebes, also zum Beispiel eines Sonnenrads, eines Hohlrads oder eines Planetenträgers des Planetengetriebes, erzeugt eine Synchronisierung des entsprechenden Losrads. Die Betätigungselemente sind zum Beispiel über Anschläge mit dem zugeordneten Losrad koppelbar, wobei nur bei jeweils einer vorgegebenen Drehrichtung das eine oder das andere Losrad von dem Anschlag beziehungsweise den Anschlägen freigestellt wird. Dadurch kann auf einfache Art und Weise ein unerwünschtes gleichzeitiges Einlegen von zwei Gängen sicher verhindert werden.

Bei einem Verfahren zum Synchronisieren zwischen einer Getriebewelle und einem Losrad, das drehbar auf der Getriebewelle angeordnet ist, mit einer vorab beschriebenen Vorrichtung, insbesondere in einem vorab beschriebenen Getriebe, ist die oben angegebene Aufgabe alternativ oder zusätzlich dadurch gelöst, dass die Synchronisiereinrichtung und die Kupplungseinrichtung durch eine Relativbewegung der Betätigungseinrichtung zum Losrad nacheinander so verlagert werden, dass das Losrad drehfest mit der Getriebewelle verbunden wird, wobei die Sperreinrichtung sicherstellt, dass das entsprechende Losrad erst dann mit der Getriebewelle drehfest verbunden wird, wenn die Getriebewelle und das Losrad im Wesentlichen die gleiche Drehzahl haben. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind. Es zeigen:

Figur 1 ein Getriebe mit einer Getriebeeingangswelle, auf der zwei Festräder angeordnet sind, und mit einer Getriebeausgangswelle, auf der zwei Losräder angeordnet sind, die mit den Festrädern kämmen;

Figur 2 einen Ausschnitt aus Figur 1 mit einer Vorrichtung zum Synchronisieren zwischen der Getriebeausgangswelle und den beiden Losrädern;

Figur 3 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 2, in welchem eine Betätigung des in Figur 3 linken Losrads veranschaulicht wird;

Figur 4A eine perspektivische Darstellung einer Schiebemuffe der Vorrichtung aus den Figuren 1 bis 3 bei geöffneter Kupplungseinrichtung;

Figur 4B die gleiche Darstellung wie in Figur 4A bei geschlossener Kupplungseinrichtung; Figur 5 eine perspektivische Darstellung eines Planetenträgers der Vorrichtung aus den Figuren 1 bis 3 mit einem als Sperrring ausgeführten Sperrelement;

Figur 6 eine Explosionsdarstellung der Vorrichtung aus den Figuren 1 bis 3 mit der

Getriebeausgangswelle und den beiden Losrädern;

Figur 7 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 2 mit einer Vorrichtung gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel mit einem Kugeldruckstück und einer Rückholrampe;

Figur 8 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 7;

Figur 9 eine perspektivische Schnittdarstellung des in Figur 7 linken Losrads bei geöffneter Kupplungseinrichtung;

Figur 10 die gleiche Darstellung wie in Figur 9 bei geschlossener und verriegelter

Kupplungseinrichtung;

Figur 1 1 eine perspektivische Darstellung eines Synchronrings mit einer Sperreinrichtung;

Figur 12 eine perspektivische Schnittdarstellung eines Planetenträgers mit dem Synchronring und der Sperreinrichtung aus Figur ;

Figur 3 eine ähnliche Darstellung wie in Figur 2 mit einem kompletten Längsschnitt durch die beiden Losräder gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel;

Figur 14 einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 13;

Figur 15A eine perspektivische Darstellung einer Schiebemuffe mit einer Bewegungseinrichtung für die Schiebemuffe bei geöffneter Kupplungseinrichtung;

Figur 15B die gleiche Darstellung wie in Figur 15B bei geschlossener und verriegelter

Kupplungseinrichtung; Figur 16 eine Explosionsdarstellung eines zweiteiligen Planetenträgers mit einer Sperreinrichtung; Figur 17 eine teilweise geschnittene perspektivische Darstellung einer Bewegungseinrichtung für eine Synchronisierung mit einem Sonnenrad und einer Sperreinrichtung;

Figur 18 eine Explosionsdarstellung der Sperreinrichtung aus Figur 17 mit einer

Schiebemuffe, einem Synchronring und einem Bewegungselement für die

Sperreinrichtung; und

Figur 19 die Sperreinrichtung aus Figur 18 mit dem Synchronring im montierten Zustand.

In Figur 1 ist ein Getriebe 10 mit einer Getriebeeingangswelle 1 und einer Getriebeausgangswelle 2 dargestellt. Die Getriebeausgangswelle 2 ist mit Hilfe von zwei Lagereinrichtungen 3, 4 parallel zu der Getriebeeingangswelle 1 und in Figur 1 um eine horizontal verlaufende Drehachse drehbar gelagert.

Auf der Getriebeeingangswelle 1 sind zwei Festräder 5, 6 angeordnet. Die Festräder 5, 6 sind drehfest mit der Getriebeeingangswelle 1 verbunden. Auf der Getriebeausgangswelle 2 sind zwei Losräder 7, 8 angeordnet. Das Losrad 7 kämmt mit dem Festrad 5. Das Losrad 8 kämmt mit dem Festrad 6.

Die Losräder 7, 8 sind relativ zu der Getriebeausgangswelle 2 drehbar gelagert, können aber bei einer Betätigung drehfest mit der Getriebeausgangswelle 2 verbunden werden, um zusammen mit dem entsprechenden Festrad 5, 6 eine Gangstufe in dem Getriebe 10 darzustellen. Die Betätigung erfolgt über eine Betätigungseinrichtung 9 radial außerhalb der Losräder 7, 8.

In den Figuren 2, 7 und 13 sieht man in den dargestellten Schnitten, die verschiedene Ausführungsbeispiele darstellen, dass das in Figur 1 mit 10 bezeichnete Getriebe zwei Vorrichtungen zum Synchronisieren 1 1 , 12 umfasst. Die Vorrichtung zum Synchroni- sieren 1 1 ist dem in den Figuren 2, 7 und 13 links angeordneten Losrad 7 zugeordnet. Die Vorrichtung zum Synchronisieren 12 ist dem in den Figuren 2, 7 und 13 rechts angeordneten Losrad 8 zugeordnet. Die Betätigungseinrichtung 9 umfasst ein Betätigungsrad 13, das an einem Außendurchmesser mit einer Verzahnung versehen ist. Der Außendurchmesser des Betätigungsrads 13 ist größer als der Außendurchmesser der beiden Losräder 7, 8. In axialer Richtung ist das Betätigungsrad 13 zwischen den beiden Losrädern 7, 8 angeordnet.

Die Vorrichtungen 1 1 , 12 sind in entsprechenden Ausnehmungen radial innerhalb der Losräder 7, 8 aufgenommen. Das Betätigungsrad 13 ist zwischen den beiden Losrädern 7, 8 aus dem Aufnahmeraum für die Vorrichtungen 1 1 , 12 innerhalb der Losräder 7, 8 radial nach außen herausgeführt. So kann das Betätigungsrad 13, zum Beispiel mit Hilfe eines angetriebenen Zahnrads, radial außerhalb der Losräder 7, 8 betätigt werden. Beim Betätigen wird das Betätigungsrad 13 verdreht oder verschwenkt.

In den Figuren 2, 3, 7, 8 und 13, 14 sieht man, dass die Betätigungseinrichtung 9 ein Planetengetriebe 14 umfasst. Das Planetengetriebe 14 ist in einem Hohlraum radial innerhalb und axial zwischen den benachbarten Losrädern 7, 8 angeordnet. Durch das Planetengetriebe 14 kann der axiale Bauraum für die Betätigungseinrichtung 9 in dem Getriebe reduziert werden.

Das Planetengetriebe 14 umfasst ein Sonnenrad 15, ein Hohlrad 16 und Planetenrä- der 7. Die Planetenräder 7 sind in einem Planetenträger 18 drehbar gelagert. Das Sonnenrad 15 kämmt mit den Planetenrädern 17, die wiederum mit dem Hohlrad 16 kämmen. Der Planetenträger 18 dreht sich in einem unbetätigten Zustand der Vorrichtungen , 12 im Wesentlichen synchron mit dem Losrad 7. Das Sonnenrad 5 dreht sich im unbetätigten Zustand der Vorrichtungen 1 1 , 12 im Wesentlichen synchron mit dem Losrad 8.

Der Begriff im Wesentlichen synchron bedeutet in diesem Zusammenhang auch, dass sich das Sonnenrad 15 und der Planetenträger 18 nach einer Betätigung durch die Betätigungseinrichtung 9 um einen begrenzten Winkel relativ zu den Losrädern 7, 8 verdrehen können, um einen Kupplungs-, Schalt- und/oder Synchronisiervorgang auszulösen.

Beim Betätigen der Betätigungseinrichtung 9 wird das Hohlrad 16 verdreht. Im betätig- ten und unbetätigten Zustand der Betätigungseinrichtung 9 steht das Hohlrad 16 fest. Dann hat das Hohlrad 16 die gleiche Drehzahl wie das Getriebe, das feststeht. Somit hat das Hohlrad 16 des Planetengetriebes 14 im unbetätigten Zustand der Betätigungseinrichtung 9 eine Drehzahl von null. Wenn das Hohlrad 16 verdreht wird, dann verdreht sich entweder der Planetenträger 18 oder die Sonne beziehungsweise das Sonnenrad 15 gegenüber dem zugeordneten Losrad 7, 8. Dieser Relativverdrehwinkel wird dann bei einer Betätigung einer der Vorrichtungen 1 1 , 12 zum Synchronisieren benutzt. Die Vorrichtungen 1 1 , 12 zum Synchronisieren umfassen eine Kupplungseinrichtung 20 und eine Synchronisiereinrichtung 21 . Die Kupplungseinrichtung 20 umfasst einen Kupplungskörper 22, der zur Darstellung einer drehfesten Verbindung zwischen der Welle 2 und einem der Losräder 7, 8 dient. Bei dem in den Figuren 1 bis 6 dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst die dem linken Losrad 7 zugeordnete Vorrichtung 1 1 darüber hinaus eine Sperreinrichtung 23 mit einem Sperrelement 24. Die Sperreinrichtung 23 ist sperrwirkungsmäßig zwischen der Betätigungseinrichtung 9 und einer Schiebemuffe 25 angeordnet, die wiederum der Kupplungseinrichtung 20 und der Synchronisierungseinrichtung 21 zugeordnet ist. Die Synchronisierungseinrichtung 21 umfasst ein Synchronringpaket mit Synchronringen, von denen der äußere, also der radial äußere, Synchronring mit dem Bezugszeichen 26 versehen ist.

In Figur 2 unten sieht man, dass die Vorrichtung 1 1 des Weiteren eine Bewegungsein- richtung 27 oder Betätigungseinrichtung 27 für das Sperrelement 24 umfasst. Die Betätigung des Sperrelements 24 erfolgt über eine Betätigungsrampe 28. Eine Rückstellung des Sperrelements 24 erfolgt über ein Rückholelement 29, das zum Beispiel als Rückholblech ausgeführt ist. In Figur 3 sieht man, dass der Synchronisiereinrichtung 21 eine Bewegungseinrichtung oder Betätigungseinrichtung 30 zugeordnet ist. Die Bewegungseinrichtung oder Betätigungseinrichtung 30 umfasst eine Rampe 28. Das Sperrelement 24 umfasst zur Darstellung einer drehfesten Verbindung mit dem Losrad 7 eine Nut 32. Die Nut 32 si- chert das Sperrelement 24 am Verdrehen gegenüber dem Losrad 7. Zu diesem Zweck greift ein zum Beispiel als Stift ausgeführtes Übertragungselement 33 in die Nut 32 ein. Das Übertragungselement 33 steht von der Schiebemuffe 25 radial nach außen ab. Die Vorrichtung 1 1 umfasst des Weiteren eine Federeinrichtung 34, die als Federring oder als Drahtformfeder ausgeführt ist. Die Federeinrichtung 34 sorgt dafür, dass die Synchronringe des Synchronringpakets der Synchronisiereinrichtung 21 angelegt werden, um ein leichtes Reibmoment zu erzeugen. Das führt dazu, dass sich der Synchronring 26 gegenüber dem Sperrelement 24 verdreht, bis auch als Betätigungs- schrägen oder Dachschrägen bezeichnete Führungsschrägen axial nebeneinanderliegen. Über diese Dachschrägen kann dann eine große Kraft auf den Synchronring 26 übertragen werden.

In den Figuren 4A, 4B und 6 sieht man, dass an der Schiebemuffe 25 radial außen mehrere als Stift ausgeführte Übertragungselemente 33, 35 vorgesehen sind. Vorteilhaft sind insgesamt drei Übertragungselemente 33, 35 gleichmäßig über den Umfang der Schiebemuffe 25 verteilt. Radial innen weist die Schiebemuffe 25 eine Steckverzahnung auf, die zum Herstellen einer drehfesten Verbindung mit dem Kupplungskörper 22 der Kupplungseinrichtung 20 dient. Zu diesem Zweck weist der Kupplungskör- per 22 und das Nabenteil des Losrads 7 radial außen eine komplementäre Steckverzahnung auf.

Die Übertragungselemente 33 und 35 greifen in Ausnehmungen des in den Figuren 4A und 4B gestrichelt angedeuteten Rückholelements 42. Die Ausnehmungen sind mit Rückholrampen 36, 37 ausgestattet, die zusammen mit den Übertragungselementen 33, 35 ein Zurückstellen der Schiebemuffe 25 bewirken.

Das Sperrelement 24 dient zur Betätigung der Synchronisierung zwischen dem Betätigungselement 19, dem Planetenträger 18 und dem Synchronring 26. Zwischen dem Betätigungselement 19 und dem Sperrelement 24 wirken Rampen, die in Figur 5 mit 28 und 46 bezeichnet sind. Das Sperrelement 24 ist durch die Übertragungselemente 33, 35 über die Schiebemuffe 25 gegenüber dem Losrad 7 verdrehgesichert. Wird das Betätigungselement 19 relativ zum Losrad 7 verdreht, so wird das Sperrelement 24 über die Rampe 28, 46 axial in Richtung der Synchronisierungsein- richtung 21 verlagert, die verkürzt auch als Synchronisiereinrichtung 21 bezeichnet wird.

Zu Beginn einer Betätigung nimmt der Federring 34 den Synchronring 26 mit, bis das Lüftspiel des Synchronringpakets geschlossen ist und die Synchronringe aneinander anliegen. Der Synchronring 26 verdreht sich um einen gewissen Verdrehwinkel, so dass die Dachschrägen 44 des Sperrelements 24 vor den Dachschrägen oder Betätigungsschrägen 43 des Synchronrings 26 liegen. Solange ein Synchronisiermoment wirkt, sperrt das als Sperrring ausgeführte Sperrelement 24 die weitere Bewegung des Betätigungselements 19.

Die Verdrehsicherung des Sperrelements 24 gegenüber dem Losrad 7 und damit auch die Drehmomentübertragung vom Sperrelement 24 auf das Losrad 7 erfolgt über die Übertragungselemente 33, 35, die an der Schiebemuffe 25 vorgesehen sind und die in die Nuten 32, 45 radial innen an dem Sperrelement 24 eingreifen.

Nach einer Beendigung der Synchronisierung kann der Synchronring 26 über die Dachschrägen oder Betätigungsschrägen 43, 44 zurückgedreht werden. Bei weiterer Verdrehung des Betätigungselements 19 gegenüber dem Losrad 7 kommt eine (nicht gezeigte) Mitnahme am Betätigungselement 9 in Anschlag mit dem unteren Anschlag 38 der Ausnehmung am Rückholelement 42 der Betätigungseinrichtung oder Bewegungseinrichtung 27 für die Schiebemuffe 25, wie man in den Figuren 4A und 4B sieht. Das als Rückholblech ausgeführte Rückholelement 42 und der Rampenring 31 sind stoff- oder formschlüssig miteinander verbunden. Durch Verdrehung der Betätigungseinrichtung oder Bewegungseinrichtung 27 für die Schiebemuffe 25 wird die Schiebemuffe 25 in Eingriff mit dem Kupplungskörper 22 der Kupplungseinrichtung 20 gebracht. In der Endlage verriegelt das Plateau 41 am Ende der Rampe 40, die man in Figur 4B sieht, den Synchronring 26, so dass die Schiebemuffe 25 keine Hinter- schneidung braucht, um sicher eingekuppelt zu bleiben.

Beim Auslegen des Gangs dreht das Betätigungselement 19 soweit zurück, bis die Mitnahme am oberen Anschlag 39 der Ausnehmung am Rückholblech 42 der Betätigungseinrichtung 27 für die Schiebemuffe 25 anliegt. Über die Rampen 36, 37 am Rückholblech 42 wird dann die Schiebemuffe 25 zurückgezogen. Weiter wird das Sperrelement 24 über die Lasche 49 und die Rampen 48 am Rückholblech 29 in seine Ausgangsstellung gebracht.

Bei dem in den Figuren 7 bis 12 dargestellten Ausführungsbeispiel hat die Synchronisiereinrichtung oder Synchronisierungseinrichtung 21 einen gemeinsamen äußeren Synchronring 81 für die beiden Synchronringpakete der Vorrichtungen 11 und 12. Die dem in Figur 7 linken Losrad 7 zugeordnete Vorrichtung 1 1 umfasst zusätzlich zu der Synchronisierungseinrichtung 21 und der Kupplungseinrichtung 20 eine Sperreinrichtung 83. Die Sperreinrichtung 83 ist mit einem Übertragungselement 84 kombiniert und wirkt mit einer Schiebemuffe 85 zusammen. Die Schiebemuffe 85 ist mit einem Kugeldruckstück 87 kombiniert, das an einer Rückholrampe 86 anliegt, die an einem Nabenkörper 92 des Losrads 7 ausgebildet ist.

In Figur 8 sind die Kupplungseinrichtung 20 und die Synchronisiereinrichtung 21 vergrößert dargestellt. Das Kupplungselement 88 ist über eine Axialverzahnung drehfest mit der Schiebemuffe 85 verbindbar. Das Übertragungselement 84 ist, wie man in Figur 8 sieht, in axialer Richtung zwischen einem inneren Synchronring 89 und dem Be- tätigungselement 9 der Betätigungseinrichtung 9 angeordnet und mit dem Losrad 7 mindestens in Umfangsrichtung fest verbunden (nicht sichtbar).

In den Figuren 9 und 10 ist eine Betätigungseinrichtung oder Bewegungseinrichtung 90 für die Schiebemuffe 85 in einem geöffneten, beziehungsweise einem geschlossenen Zustand dargestellt. Die Bewegungseinrichtung oder Betätigungseinrichtung 90 für die Schiebemuffe 85 umfasst eine Rampe 91 von mehreren Rampen an der Schiebemuffe 85. Die Schiebemuffe 85 und das Kupplungselement 88 weisen eine Axialverzahnung 95 zur drehfesten Verbindung der Schiebemuffe 85 mit dem Kupplungselement 88 auf. Das Kupplungselement 88 ist über den Kupplungskörper 20 drehfest mit der Welle 2 verbunden.

In Figur 1 1 ist die Sperreinrichtung 83 mit dem Synchronring 89 in einer Draufsicht dargestellt. Der Synchronring 89 ist an einen unteren Anschlag 1 13 des Übertragungselements 84 angelegt. Die Dachschrägen oder Betätigungsschrägen 101 und 102 sind in Kontakt mit den komplementären Dachschrägen des Sperrelements 1 1 1 . Das Sperrelement 1 1 1 ist in axialer Richtung nach links verschoben. Der gestrichelt dargestellte Rampenring 106 mit der Rampe zur Ansynchronisierung 107 kommt mit seiner rechten Stirnfläche am Synchronring 89 zur Anlage.

In Figur 12 ist die Bewegungseinrichtung zur Ansynchronisierung 1 5 und die Bewegungseinrichtung zum Synchronisieren 1 12 in einer teilweise geschnittenen Ansicht dargestellt. Eines von mehreren Kugeldruckstücken 93 ist in einer Bohrung im Plane- tenträger 1 18 aufgenommen, der mit dem Planetenträger 18 fest verbunden ist und das Betätigungselement 19 bildet. Die Kugel des Kugeldruckstücks liegt in einem Anfangszustand in einer von mehreren Rasten 1 17 eines Betätigungsrings für die Ansynchronisierung 120.

Die Schiebemuffe ist in den Figuren 1 1 und 12 aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt.

Zum Ansynchronisieren wird von dem Betätigungselement 9, hier dem Planetenträger 18, über das Kugeldruckstück 93 ein Betätigungsring für die Ansynchronisierung 20 mitgenommen.

Dieser Betätigungsring 120 verlagert über eine Rampe 107 den in Figur 1 1 durchsichtig angedeuteten Rampenring 106 in axialer Richtung, welcher wiederum den Synchronring 89 axial verschiebt. Ist die Ansynchronisierkraft erreicht, rastet das Kugeldruckstück 93 aus der Raste 1 17 aus. Der Synchronring 89 hat sich je nach Wirkrichtung des Ansynchronisiermoments an einen der Anschläge 108 oder 1 13 des Übertragungselements 84 angelegt. Dachschrägen oder Betätigungsschrägen 101 bis 103 von insgesamt drei Sperrelementen 1 1 1 der Sperreinrichtung 83 kommen an den Betätigungsschrägen oder Dachschrägen 104 des Synchronrings 89 zur Anlage. Die Be- tätigungsrampe der Bewegungseinrichtung zum Synchronisieren 1 12 am Betätigungselement 19 kommt an der Betätigungsrampe 1 10 des Sperrelements 1 1 1 zur Anlage. Das Synchronisiermoment stützt sich hier teilweise über die Dachschrägen am Sperrelement 1 1 1 und dieses wiederum am Anschlag 108, 1 13 des Übertra- gungselements 84, und teilweise vom Synchronring 89 an dem Übertragungselement 84 ab. Die Winkel der Dachschrägen oder Betätigungsschrägen 101 bis 104 sind so ausgelegt, dass die vom Synchronmoment über die Betätigungsschrägen erzeugte axiale Gegenkraft größer ist als die zur Erzeugung des Synchronmoments erforderliche Axialkraft. Dadurch Sperren die Sperrelemente 1 1 1 während des Synchronisie- rens die weitere Verdrehung des Betätigungselements 19.

Nach Beendigung der Synchronisierung kann der Synchronring 89 über die Dachschrägen 101 bis 104 zurückgedreht werden, indem durch eine Verdrehung des Betätigungselements über die Betätigungsrampe das Sperrelement 1 1 1 axial in Richtung des Synchronrings 89 verlagert wird. Bei weiterer Verdrehung des Betätigungselements 19 gegenüber dem Losrad 7 wird die Schiebemuffe 85 über die Rampe 91 axial verlagert.

Die Schiebemuffe 85 weist eine selbstöffnende axiale Verzahnung 95 auf. Ist die als Formschlusskupplung ausgeführte Kupplungseinrichtung 20 geschlossen, so ist die Schiebemuffe 85, wie man in Figur 10 sieht, über eine Plateau 98 am Ende der Rampe 91 verriegelt.

Beim Öffnen muss nun nur die Verriegelung geöffnet werden. Die Schiebemuffe 85 wird durch ein kleines Drehmoment zwischen der Getriebewelle 2 und dem Losrad 7 zurückgedrückt. Mehrere Kugeldruckstücke 87, die auf die Rampen beziehungsweise Rückholrampen 86 im Losrad 7 wirken, bewegen die Schiebemuffe 85 dann in ihre Endlage. In den Figuren 13 bis 19 ist ein Ausführungsbeispiel dargestellt, bei dem die Synchro- nisierungseinrichtung 21 zwei äußere Synchronringe 161 , 162 umfasst. Der Synchronring 161 ist der Vorrichtung 1 1 für das in Figur 13 linke Losrad 7 zugeordnet. Der Synchronring 162 ist der Vorrichtung 12 für das in Figur 13 rechte Losrad 8 zugeordnet. Die Vorrichtungen 1 1 , 12 sind im Wesentlichen gleich ausgeführt, wobei die Betäti- gung bei der Vorrichtung 1 1 über den Planetenträger 18 und bei der Vorrichtung 12 über das Sonnenrad 15 eingeleitet wird.

Die Vorrichtung 1 1 umfasst eine Schiebemuffe 164 und eine Sperreinrichtung 165. Die Sperreinrichtung 165 umfasst ein Sperrelement 166. Dem Sperrelement 166 ist eine Rückholeinrichtung 167 zugeordnet. Die Rückholeinrichtung 167 wirkt mit einer Gegenrampe (197 in Figur 16) an dem Sperrelement 166 zusammen. Eine Rampe 168 an dem Sperrelement 166 wirkt, wie man ebenfalls in Figur 16 sieht, mit einer Gegenrampe 169 an einem Planetenträgerteil 191 zusammen.

Eine Bewegungseinrichtung oder Betätigungseinrichtung für die Schiebemuffe 164 ist in den Figuren 13, 14 und 15 mit 170 bezeichnet. Die Bewegungseinrichtung 170 für die Schiebemuffe 164 umfasst, wie man in Figur 13 sieht, ein Bewegungselement 171 für die Schiebemuffe 164.

Eine Bewegungseinrichtung für die Synchronisiereinrichtung oder Synchronisierungs- einrichtung 21 ist in Figur 14 mit 173 bezeichnet. Eine Verdrehsicherung ist in Figur 14 mit 178 bezeichnet. Eine Aussparung in der Schiebemuffe 164 ist in Figur 14 mit 179 bezeichnet.

In den Figuren 15A und 15B sieht man, dass das Bewegungselement 71 der Bewegungseinrichtung 170 für die Schiebemuffe 164 Übertragungselemente 181 und 182 umfasst. Die Schiebemuffe 64 weist eine Aussparung 79 auf. An der Schiebemuffe 164 ist darüber hinaus eine Nut 180 vorgesehen, deren Planetenträgerteil-seitige Flanke eine Rückholrampe 85 bildet, und deren Kupplungskörper-seitige Flanke eine Betätigungsrampe 186 bildet. Die Übertragungselemente 181 , 182 des Bewegungselements 171 greifen in die Nut 180 der Schiebemuffe 164 ein.

An dem Bewegungselement 171 ist eine Nase 183 zur Drehmomentmitnahme ange- bracht. Die Nase 183 dient zur Darstellung der Verdrehsicherung gegenüber dem Planetenträger 18. In Figur 15A ist die Formschlusskupplung der Kupplungseinrichtung 20 geöffnet dargestellt. In Figur 15B ist die Formschlusskupplung der Kupplungseinrichtung 20 geschlossen und verriegelt dargestellt. In Figur 16 sieht man, dass der Planetenträger 18 aus einem Planetenträgerteil 191 und einem Planetenträgerteil 192 zusammengesetzt ist. Rückholelemente 193, 194 und 195 sind mit Rampen 196 ausgestattet, die mit Gegenrampen 197 an dem Sperrelement 166 zusammenwirken. Die Rückholelemente 193 bis 195 werden mit Hilfe von Stiften 199 nietartig in dem Planetenträger 18 zwischen dem Planetenträgerteil 191 und 192 befestigt. An dem Sperrelement 166 sind Führungsschrägen oder Dachschrägen oder Betätigungsschrägen 198 vorgesehen.

Die Betätigungsrampen 168 sorgen im Zusammenwirken mit den Gegenrampen 169 an dem Planetenträgerteil 191 für eine axiale Verschiebung des Sperrelements 166 in Figur 16 nach rechts. Beim Auslegen eines Gangs wird das Sperrelement 166 über die Rampen 196 an den Rückholelementen 193 bis 195 im Zusammenwirken mit den Gegenrampen 197 zurückgestellt.

In den Figuren 17 bis 19 ist gezeigt, wie die dem in Figur 13 rechten Zahnrad 8 zuge- ordnete Vorrichtung 12 über das Sonnenrad 15 als Betätigungselement betätigt wird. Die Betätigung erfolgt in gleicher Art und Weise, wie bei dem in den Figuren 5 und 16 dargestellten Ausführungsbeispiel über ein Bewegungselement 225. Das Bewegungselement 225 wirkt mit einer Sperreinrichtung 205 zusammen, die ein Sperrelement 206 mit Rampen 207 umfasst. An dem Sperrelement 206 sind Führungsschrä- gen oder Dachschrägen 209 vorgesehen. Weiter umfasst das Sperrelement 206 mehrere Drehmomentabstützungen 21 1 , die in Aussparungen 228 der Schiebemuffe 204 eingreifen und der Verdrehsicherung des Sperrelements 206 dienen.

Zur Betätigung der Schiebemuffe 204 dienen als Übertragungselement Laschen 210. Die Laschen oder Übertragungselemente 210 sind einstückig mit dem Bewegungselement 225 und dieses wiederrum fest mit dem Sonnenrad 15 verbunden. Die Übertragungselemente 210 greifen in eine Nut 227, die in der Schiebemuffe 204 vorgesehen ist. ln Figur 18 sieht man, dass die Sperreinrichtung 205 mit einer Federeinrichtung 215 kombiniert ist. Die Federeinrichtung 215 umfasst drei Drahtformfedern 216 bis 218. Die Drahtformfedern 216 bis 218 weisen jeweils ein hakenartig umgebogenes Ende 231 , 232 auf. In der Mitte weisen die Drahtformfedern 216 bis 218, wie am Beispiel der Drahtformfeder 217 gezeigt ist, eine Nase 233 auf. Die Drahtformfedern 216 sind im zusammengebauten Zustand in der Nut 221 im Synchronring 162 angeordnet. Die Nase 233 der Drahtformfeder 216 bis 2 8 greift in eine Ausnehmung 234 des Sperrelements 206. Die Nase 233 ist dort radial vorgespannt und bildet so eine Rastierung. In Figur 19 ist das Sperrelement 206 mit dem Synchronring 162 perspektivisch im montierten Zustand dargestellt. Darüber hinaus sind in Figur 19 Anschläge 238, 239 mit Verdrehspiel gezeigt.

Bei einer Betätigung wird das Betätigungselement, der Planetenträger 18, oder das Sonnenrad 15 relativ zu den Losrädern 7 oder 8 verdreht. Dadurch verdreht sich die Gegenrampe 169 oder 226 gegenüber der Rampe 168 oder 207 des Sperrelements 166 oder 206 und verlagert diesen in axialer Richtung bis das Lüftspiel des Synchronringpakets geschlossen ist. Hierbei verhindert die Federeinrichtung 215, dass sich der Synchronring 161 oder 162 axial gegenüber dem Sperrelement 166 oder 206 ver- schiebt. Das Übertragungselement 181 , 182 oder 210 des Bewegungselements 171 oder 225 bewegt sich in dieser Phase in einem Abschnitt der Nut 80 oder 227 der Schiebemuffe 164 oder 204, der keine Steigung aufweist.

Bei geschlossenem Lüftspiel des Synchronringpakets entsteht aufgrund der Rastie- rung der Federeinrichtung 2 5 und der axialen Verschiebung des Sperrelements 166 oder 206 ein Ansynchronisiermoment, aufgrund dessen sich der Synchronring 161 oder 162 in Umfangsrichtung bis zur Anlage an einem der Anschläge 238 oder 239 verdreht. Dadurch kommen die Führungsschrägen oder Dachschrägen 198 oder 209 des Sperrelements in Anlage mit den Führungsschrägen 220 des Synchronrings 161 oder 162. Der Winkel der Führungsschrägen ist so gewählt, dass die vom Synchronmoment über die Führungsschrägen erzeugte axiale Gegenkraft größer ist als die zur Erzeugung des Synchronmoments erforderliche Axialkraft. Dadurch sperrt das Sperrelement 166 oder 206 die weitere Verdrehung des Betätigungselements. Ist ein Gleichlauf von Losrad und Welle erreicht, so fällt das Synchronmoment auf Null ab, und das Betätigungselement kann weiter gegenüber dem Losrad verdreht werden. Dabei wird über die Rampe 168 oder 207 das Sperrelement 166 oder 206 weiter in axialer Richtung verlagert, wobei sich das Sperrelement weiter über den Synchronring schiebt, und dabei das Losrad 7 oder 8 über die Führungsschrägen 198 oder 209 und 220 um einen geringen Verdrehwinkel zurückdreht. Die Drahtformfedern 216 bis 218 rasten dabei aus der Ausnehmung 234 des Sperrelements 66 oder 206 aus.

Nach Erreichen des Rampenendes der Rampen 168 oder 207 und deren Gegenram- pe 169 oder 226 wird das Sperrelement 166 oder 206 in axialer Richtung freigestellt. Gleichzeitig erreicht das Übertragungselement 181 , 182 oder 210 des Bewegungselements 171 oder 225 in der Nut 180 oder 227 der Schiebemuffe 164 oder 204 den Bereich der Betätigungsrampe 186. Eine weitere Verdrehung des Betätigungselements verschiebt über die Betätigungsrampe 186 die Schiebemuffe 164 oder 204 in axialer Richtung und stellt so den Formschluss zwischen Losrad Welle her.

Abschließend wird die Schiebemuffe verriegelt, indem das Plateau 188 des Übertragungselements 181 , 182 oder das Übertragungselement 210 in einen weiteren Abschnitt der Nut 180 oder 227 der Schiebemuffe 164 oder 204, der keine Steigung auf- weist, gedreht wird.

Beim Auslegen des Ganges wird das Betätigungselement, der Planetenträger 18, oder das Sonnenrad 5 relativ zu den Losrädern 7 oder 8 in entgegengesetzter Richtung verdreht. Das Übertragungselement 181 , 182 oder 210 zieht die Schiebemuffe 64 oder 204 über die Rückholrampe 185 in Richtung des Losrads 7 oder 8. Bei weiterer Rückdrehung des Betätigungselements gegenüber den Losrädern 7 oder 8 kommt die Rampe 196 der Rückholelemente 193 bis 195, bzw. die Rückholrampe 212 in Eingriff mit der Gegenrampe 197 bzw. 229. Dadurch wird das Sperrelement 166 oder 206 in axialer Richtung zum Losrad 7 oder 8 gezogen. Sobald das Lüftspiel im Synchronringpaket wiederhergestellt ist, schlägt der Synchronring 161 oder 162 am Planetenträgerteil 191 oder am Bewegungselement 225 an. Durch weitere axiale Verschiebung des Sperrelements 166 oder 206 rastet die Drahtformfeder 216 bis 218 wieder in die Ausnehmung 234 des Sperrelements 166 oder 206 ein. Bezugszeichenliste

Getriebeeingangswelle

Getriebeausgangswelle

Lagereinrichtung

Festrad

Losrad

Betätigungseinrichtung

Getriebe

Vorrichtung zum Synchronisieren

Betätigungsrad

Planetengetriebe

Sonnenrad

Hohlrad

Planetenrad

Planetenträger

Betätigungselement

Kupplungseinrichtung

1 Synchronisierungseinnchtung

Kupplungskörper

3 Sperreinrichtung

4 Sperrelement

5 Schiebemuffe

6 Synchronring

7 Bewegungseinrichtung

8 Betätigungsrampe

9 Rückholelement

0 Bewegungseinrichtung Rampenring

Nut

Übertragungselement Federeinrichtung Übertragungselement Rückholrampe

Rückholrampe

Anschlag

Betätigungsrampe Plateau

Rückholelement Betätigungsschräge Betätigungsschräge Nut

Betätigungsrampe Rampe

Lasche

Synchronring

Sperreinrichtung Übertragungselement Schiebemuffe

Rückholrampe

Kugeldruckstück Kupplungselement innerer Synchronring Bewegungseinrichtung Rampe

Nabenkörper

Kugeldruckstück Rückholrampe

Axialverzahnung Plateau

1 Betätigungsschräge 102 Betätigungsschräge

103 Betätigungsschräge

104 Betätigungsschräge

106 Rampenring

107 Rampe zur Ansynchronisierung

108 Anschlag

1 10 Betätigungsrampe

1 1 1 Sperrelement

1 12 Bewegungseinrichtung zum Synchronisieren

1 13 Anschlag

1 15 Bewegungseinrichtung zur Ansynchronisierung

1 17 Raste

1 18 Planetenträger

120 Betätigungsring für Ansynchronisierung

161 Synchronring

162 Synchronring

164 Schiebemuffe

165 Sperreinrichtung

166 Sperrelement

167 Rückholeinrichtung

168 Rampe

169 Gegenrampe

70 Bewegungseinrichtung

171 Bewegungselement

73 Bewegungseinrichtung

175 Betätigungsrampe

178 Verdrehsicherung

179 Aussparung

180 Nut

181 Übertragungselement

182 Übertragungselement

183 Nase

185 Rückholrampe

186 Betätigungsrampe 188 Plateau

191 Planetenträgerteil

192 Planetenträgerteil

193 Rückholelement

194 Rückholelement

195 Rückholelement

196 Rampe

197 Gegenrampe

198 Führungsschräge

199 Stift

204 Schiebemuffe

205 Sperreinrichtung

206 Sperrelement

207 Betätigungsrampe

209 Führungsschräge

210 Übertragungselement

21 1 Drehmomentabstützung

212 Rückholrampe

213 Bewegungseinrichtung

215 Federeinrichtung

216 Drahtformfeder

217 Drahtformfeder

2 8 Drahtformfeder

220 Führungsschräge

221 Nut

225 Bewegungselement

226 Gegenram e

227 Nut

228 Aussparung

229 Gegenrampe

231 Ende

132 Ende

233 Nase

234 Ausnehmung 238 Anschlag

239 Anschlag

Claims

Patentansprüche

1 . Vorrichtung (1 1 , 12) zum Synchronisieren zwischen einer Welle (2) und einem Losrad (7,8), das drehbar auf der Welle (2) angeordnet ist, mit einer Betäti- gungseinrichtung(9), einer Synchronisiereinrichtung (21 ) und einer Kupplungseinrichtung (20), dadurch gekennzeichnet, dass eine Sperreinrichtung

(23;83; 165,205), die sperrwirksam zwischen der, in Bezug auf das Losrad (7,8), von radial außen betätigbaren Betätigungseinrichtung (9) und der radial innerhalb einer Laufverzahnung des Losrads (7,8) angeordneten Synchronisiereinrichtung (21 ) angeordnet ist, radial innerhalb der Laufverzahnung des Losrads (7,8) aufgenommen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (23;83; 165,205) über Rampen (48; 1 10, 168) betätigbar ist, um eine Drehbewegung eines Betätigungselement (19) der Betätigungseinrichtung (9) in eine axiale Betätigungsbewegung umzuwandeln.

3. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (23;83; 165,205) mindestens ein Sperrelement (24; 1 1 1 ; 166,206) umfasst.

4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (23;83; 165,205) mit Betätigungsschrägen (44; 101 , 102,103, 198;221 ) versehen ist.

5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (23;83; 165,205) über Rampen (48; 0; 168,207) axial bewegbar ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Federeinrichtung (34;215) zwischen dem Sperrelement (23;83; 165,205) und einem Synchronring (26;81 ) der Synchronisiereinrichtung (21 ) angeordnet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Sperrelement (24; 166;206) als Sperrring ausgeführt ist.

8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperreinrichtung (83) drei Sperrelemente (1 1 1 ) umfasst.

9. Getriebe mit Radpaaren, die zur Darstellung von Gängen in dem Getriebe jeweils ein Festrad (5,6) und ein Losrad (7,8) umfassen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eine Vorrichtung (1 1 , 12) zum Synchronisieren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zwischen zwei auf einer Getriebewelle (2) benachbarten Losrädern (7,8) des Getriebes angeordnet ist.

10.Verfahren zum Synchronisieren zwischen einer Getriebewelle (2) und einem Losrad (7,8), das drehbar auf der Getriebewelle (2) angeordnet ist, mit einer Vorrichtung (1 1 , 12) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, insbesondere in einem Getriebe nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchronisier- einrichtung (21 ) und die Kupplungseinrichtung(20) durch eine Relativbewegung der Betätigungseinrichtung (9) zum Losrad (7,8) nacheinander so verlagert werden, dass das Losrad (7,8) drehfest mit der Getriebewelle (2) verbunden wird, wobei die Sperreinrichtung (23;83; 165,205) sicherstellt, dass das entsprechende Losrad (7,8) erst dann mit der Getriebewelle (2) drehfest verbunden wird, wenn die Getriebewelle (2) und das Losrad (7,8) im Wesentlichen die gleiche Drehzahl haben.