DE69926822T2

DE69926822T2 - Bolzen-Synchronisiereinrichtung

Info

Publication number: DE69926822T2
Application number: DE69926822T
Authority: DE
Inventors: James Duke Portage Gluys; Timothy Scott Smith
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1998-02-03
Filing date: 1999-01-28
Publication date: 2006-06-08
Anticipated expiration: 2019-01-29
Also published as: US6102180A; JPH11315854A; CN1225426A; EP0933548A2; BR9900326A; EP0933548A3; DE69926822D1; JP4239123B2; EP0933548B1; CN1077665C

Description

Gebiet der Erfindung
Die Erfindung betrifft Verbesserungen einer Synchronisiereinrichtung für ein Getriebe.
Hintergrund zu der Erfindung
Es ist in der Technik mehrgängiger Geschwindigkeitswechselgetriebe bekannt, das Synchronisiereinrichtungen eingesetzt werden können, um die Schaltzeit aller oder einiger der Getriebegangstufen zu reduzieren. Es ist ferner bekannt, dass sich durch Verwendung von Synchronisiereinrichtungen der Servokraft erzeugenden Art, der durch einen Fahrzeugführer zum Schalten nötige Kraftaufwand, d. h. die auf den Gangschalthebel angewandte Kraft, verringern lässt. Da im Allgemeinen der Kraftaufwand des Fahrzeugführers für das Schalten mit der Größe des Fahrzeugs zunimmt, sind Synchronisiereinrichtungen, die mit Servokraft arbeiten, insbesondere für Schwerlastfahrzeuge von besonderer Bedeutung. Beispiele von Synchronisiereinrichtungen nach dem Stand der Technik, die für die hierin beschriebene Synchronisiereinrichtung relevant sind, lassen sich den US-Patentschriften Nr. 5 078 244, 5 092 439 und 5 339 936 entnehmen, deren Inhalt hier durch ausdrücklichen Verweis mit aufgenommen ist.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Synchronisiereinrichtung mit verbessertem Klauenglieder-Verzahnungseingriff zu schaffen.
Gemäß der Erfindung enthält eine Synchronisier- und Zahnradanordnung, wie sie in der US-Patentschrift 5 092 439 beschrieben ist und den Stand der Technik wiedergibt, auf den sich der Oberbegriff des Patentanspruchs 1 bezieht, ein erstes und ein zweites Zahnrad, die um eine Welle mit einer Achse drehbar angeordnet sind. Das erste Zahnrad erzeugt ein größeres Antriebsdrehmoment für die Welle als das zweite Zahnrad. An der Welle ist konzentrisch zu der Achse eine Nabe befestigt, die zwischen den Zahnrädern angeordnet ist und eine axiale Länge aufweist, die durch ihr erstes und ihr zweites Ende festgelegt ist, die in entgegengesetzte axiale Richtungen gerichtet sind und jeweils in die Richtung des ersten bzw. zweiten Zahnrads weisen. Eine Außenumfangsfläche der Nabe weist eine Außenverzahnung mit einer axialen Länge auf, die im Wesentlichen der axialen Länge der Nabe gleich ist. An sowohl dem ersten als auch dem zweiten Zahnrad sind jeweils erste und zweite Klauenzähne befestigt. Ferner sind an dem ersten bzw. zweiten Zahnrad jeweils ein erster und ein zweiter Reibring befestigt. Ein dritter und ein vierter Reibring sind jeweils in Abhängigkeit von einer bidirektionalen axialen Schaltkraft (F_o) mit dem ersten bzw. dem zweiten Reibring in Eingriff bringbar, um ein synchronisierendes Drehmoments zu erzeugen. Eine axial bewegbare Schalteinrichtung enthält eine Innenverzahnung, die mit der Außenverzahnung der Nabe zusammenpasst, sowie dritte und vierte Klauenzähne, die jeweils in Abhängigkeit von einer Einrückbewegung der Schalteinrichtung aus einer neutralen Stellung heraus mittels der Schaltkraft (F_o) mit den ersten bzw. zweiten Klauenzähnen der Zahnräder in Eingriff bringbar sind. Eine Sperreinrichtung ist bewegbar, um in Abhängigkeit von der Einrückbewegung der Schalteinrichtung in Eingriff gebracht zu werden, um ein asynchrones Einrücken der Klauenzähne zu verhindern und um die Schaltkraft (F_o) auf die Reibringe zu übertragen. An einem Teil der Schalteinrichtung und der Nabe sind jeweils eine erste und eine zweite Servokraft erzeugende Einrichtung befestigt, die Rampenflächen aufweisen, die im Eingriffszustand wirksam sind, um auf das synchronisierende Drehmoment anzusprechen, um eine zusätzliche axiale Kraft (F_A) in der Richtung der Schaltkraft (F_o) zur Erhöhung der Eingriffskraft der im Eingriff befindlichen Reibringe zu erzeugen. Die erste Servokraft erzeugende Einrichtung weist einen zentralen Abschnitt sowie eine erste und eine zweite Rampenfläche auf, die jeweils in Axialrichtung unter Winkeln von dem zentralen Abschnitt weg in der Richtung des ersten und des zweiten Zahnrads weisen, während die zweite Servokraft erzeugende Einrichtung einen zweiten zentralen Abschnitt sowie eine dritte und eine vierte Rampenfläche aufweist, die jeweils von dem zweiten zentralen Abschnitt weg verlaufen und sich jeweils parallel zu der ersten und der zweiten Rampenfläche erstrecken. Die zentralen Abschnitte sind bei der Neutralstellung der Schalteinrichtung in Umfangsrichtung zueinander ausgerichtet.
Die Verbesserung umfasst, dass der zweite zentrale Abschnitt der zweiten Servokraft erzeugenden Einrichtung an einer Position angeordnet ist, die in Axialrichtung näher an dem zweiten Ende der Nabe liegt, das zu dem zweiten Zahnrad hin gerichtet ist, um eine größere axiale Eingriffslänge zwischen der Innenverzahnung und der Außenver zahnung zu schaffen, wenn die Klauenzähne, die das erste Zahnrad mit der Welle verbinden, sich miteinander im Eingriff befinden.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die Synchronisier- und Zahnradeinrichtungen gemäß der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen veranschaulicht, in denen zeigen:
1 eine Längsschnittansicht einer etwas schematisiert dargestellten zweiseitig wirkenden Synchronisier- und Zahnradeinrichtung in einer neutralen Stellung;
2 die Synchronisiereinrichtung nach 1 in einem nach rechts eingerückten Zustand;
3 eine detaillierte Explosionsansicht von Teilen der Synchronisiereinrichtung nach 1;
4 eine detaillierte Ansicht eines Abschnitts einer Welle aus 1;
5 eine Querschnittsansicht der Welle aus 4, betrachtet längs der Schnittlinie 5-5 nach 4;
6 und 7 Ansichten eines Abschnitts der Welle aus 4, betrachtet längs der Linie 6-6 nach 4 und mit hinzugefügten, zueinander passenden Servokraft erzeugenden Rampen nach 3;
8 eine graphische Darstellung der axialen Kräfte und Drehmomente, die auf einen Schaltflansch der Synchronisiereinrichtung wirken;
9–11 eine abgewandelte Ausführungsform der Synchronisier- und Zahnradeinrichtung unter Veranschaulichung der unteren vertikalen Hälfte von dieser in einer Neutralstellung sowie in einer nach rechts und nach links eingerückten Stellung; und
12 einen Nabenabschnitt für die abgewandelte Ausführungsform.
Detaillierte Beschreibung der Zeichnungen
Die hier verwendete Bezeichnung „Synchronisiereinrichtung" oder „Synchronisieranordnung" bezeichnet einen Kupplungsmechanismus, der dazu verwendet wird, ein ausgewähltes Getriebezahnrad mittels einer formflüssigen Kupplung drehfest an eine Welle zu kuppeln, wobei ein Versuch eines Einrückens der formflüssigen Kupplung so lange verhindert wird, bis die Elemente der formflüssigen Kupplung durch eine der formflüssigen Kupplung zugeordnete synchronisierende Reibungskupplung auf eine im Wesentlichen synchrone Drehung gebracht sind. Die Bezeichnung „Servokraft erzeugend" bezeichnet eine Synchronisiereinrichtung, die Rampen oder Nocken oder dergleichen aufweist, um die Eingriffskraft der Synchronisiereinrichtung im Verhältnis zu dem Synchronisationsdrehmoment der Reibungskupplung zu verstärken.
Es wird nun auf die Zeichnungen eingegangen, in denen eine Synchronisier- und Zahnradeinrichtung 10 veranschaulicht ist, die eine Welle 12, die in einem Getriebe um eine Achse 12a drehbar zu lagern ist, axial voneinander beabstandete Antriebsglieder oder Zahnräder 14, 16 sowie eine zweiseitig wirkende Synchronisiereinrichtung 22 enthält.
Die Welle 12 umfasst zylindrische Oberflächen 12b, 12c, auf denen die Zahnräder drehbar gelagert sind, und ein ringförmiges Element 12d, das einen äußeren Umfang aufweist, dessen Außendurchmesser größer ist als die Durchmesser der zylindrischen Flächen. Das ringförmige Element weist eine axiale Ausdehnung auf, über die die Zahnräder durch in axialer Richtung entgegengesetzt weisende Schultern 12e, 12f voneinander beabstandet sind, die eine axiale Bewegung der Zahnräder aufeinander zu begrenzen. Eine axiale Bewegung der Zahnräder voneinander weg wird auf eine beliebige von verschiedenen bekannten Weisen begrenzt. Das ringförmige Element kann aus einem Ring gebildet sein, der auf der Welle befestigt ist, oder, wie hier, einstückig mit der Welle geformt sein. Zu dem äußeren Umfang des ringförmigen Elementes gehören eine Außenverzahnung 12g, die darin ausgebildet ist, und drei Ausnehmungen 18, die die gleiche axiale Länge aufweisen wie die axiale Abmessung des ringförmigen Elementes, sowie Servokraft erzeugende Rampen 20a, 20b, 20c, 20d, die nachstehend näher erläutert sind. Durch die Ausnehmungen sind mehrere einander benachbarte Verzahnungszähne 12g vollständig entfernt, wodurch sich eine maschinelle Bearbeitung der Servokraft erzeugenden Rampen einfacher gestaltet.
Zu der Synchronisiereinrichtung 22 gehören Reibringe 26, 28 und Klauenglieder 30, 32, die mit den Zahnrädern 14, 16 einstückig ausgebildet sind, Klauenglieder 34, 36 mit Innenverzahnungszähnen 38, 40, die verschiebbar in die Außenverzahnungszähne 12g passend eingreifen, die in dem äußeren Umfang des ringförmigen Elementes 12d ausgebildet sind, ein sich in Radialrichtung erstreckender Schaltflansch 42, der axial entgegengesetzt weisende Stirnflächen 42a, 42b aufweist, die zwischen axial gegenüberliegenden Flächen 34a, 36a der Klauenglieder 34, 36 eingefügt sind, drei sich in Axialrichtung erstreckende Halteelemente 44 zur Sicherung des Flansches und der Klauenglieder gegen eine relative Axialbewegung, ringförmige Reibringe 46, 48, die durch drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Zapfen 50 starr aneinander befestigt sind, die sich in Axialrichtung von jedem der Reibringe weg und durch in den Flansch befindliche Öffnungen 42c hindurch erstrecken, sowie drei Vorkraft erzeugende Anordnungen 52. Die Anordnungen 52 sind lediglich in 3 veranschaulicht.
Die Reibringe weisen konusförmige Reibflächen 26a, 46a sowie 28a, 48a auf, die in Eingriff kommen, um vor dem Einrücken der Klauenglieder die Zahnräder mit der Welle durch Reibschluss zu synchronisieren. Die Ringe 46, 48 enthalten drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und sich in Axialrichtung öffnende Ausnehmungen 46b, 48b, die in der Umfangsrichtung verlängert sind, sowie sechs in Umfangsrichtung voneinander beabstandete und sich radial nach innen öffnende Ausnehmungen 46c, 48c, die sich in Axialrichtung durch den Reibring 46, 48 erstrecken. Die zusätzlichen Ausnehmungen 46c, 48c unterstützen eine gegenseitige Austauschbarkeit der Reibringe 46, 48. Wie hier nachfolgend näher erläutert, nehmen die Ausnehmungen 46b, 48b Enden der Vorkraft erzeugenden Einrichtungen auf, während die Ausnehmungen 46c, 48c die Halteelemente 44 aufnehmen. Es kann ein weiter Bereich von Konuswinkeln verwendet werden; hier werden Konuswinkel verwendet, die siebeneinhalb Grad betragen. Die Reibflächen 46a, 48a und/oder 26a, 28a können durch Befestigung eines beliebigen der verschiedenen bekannten Reibmaterialien an einem Grundelement gebildet werden; hier werden Reibmaterialien aus pyrolytischem Kohlenstoff bevorzugt, wie sie in den US-Patentschriften Nr. 4 700 823, 4 844 218 und 4 778 548 offenbart sind. Diese Patentschriften sind durch ausdrücklichen Verweis hier mit aufgenommen.
Die Zapfen 50 umfassen jeweils größere Durchmesser aufweisende Abschnitte 50a, wobei diese Durchmesser etwas geringer sind als der Durchmesser der Flanschöffnungen 42c, einen Abschnitt mit verringertem Durchmesser oder einen Nutabschnitt 50b, der zwischen den Reibringen 36, 38, im Abstand zu diesen (hier mittig) angeordnet ist, und konische Sperrschulter oder Sperrflächen 50c, 50d, die sich von der Zapfenachse radial nach außen und axial voneinander weg unter Winkeln in Bezug auf eine zu der Zapfenachse senkrechte Ebene erstrecken. Die mit Nuten versehenen Abschnitte ermöglichen bei einer Positionierung innerhalb ihrer zugehörigen Flanschöffnungen eine begrenzte Drehbewegung der starren Anordnung aus Reibring und Zapfen in Bezug auf den Flansch, um ein In-Eingriff-Kommen der Sperrschultern der Zapfen mit abgeschrägten Sperrschultern zu bewirken, die um die Flanschöffnungen 42c herum ausgebildet sind. Die Zapfen können an den Reibringen 46, 48 in einer beliebigen bekannten Weise befestigt sein.
Die Vorkraft erzeugenden Anordnungen oder Einrichtungen 52 sind von der Bauart mit geteilten Zapfen, wie sie in der US-Patentschrift 5 339 936 im Einzelnen gezeigt und beschrieben ist. Jede Vorkraft erzeugende Anordnung erstreckt sich in axialer Richtung zwischen den Reibringen 46, 48 und ragt durch die Öffnung 42d hindurch, wobei die Öffnungen 42d abwechselnd zwischen den Öffnungen 42c angeordnet sind. Jede Vorkraft erzeugende Anordnung, die lediglich in 3 veranschaulicht ist, enthält zwei identische Schalen 54, wenigstens zwei identische Blattfedern 56, die zwischen den Schalen eingefügt sind und diese voneinander weg vorspannen, zwei Halteelemente 58, die teleskopartig über Enden 56a der Federn angeordnet sind, und längliche tassenförmige Elemente 60, die in den länglichen Ausnehmungen 46b, 48b in jedem Reibring 46, 48 angeordnet sind. Die länglichen tassenförmigen Elemente 60 und die Ausnehmungen 46b, 48b sind in der Umfangsrichtung der Reibringe verlängert ausgebildet und weisen in der Radialrichtung der Reibringe einen ausreichenden Durchmesser auf, um eine Gleitbewegung gegenüberliegender Enden 54a der Schalen 54 zuzulassen. Jedes Schalenpaar 54 weist einen Außendurchmesser auf, der im zusammengedrückten Zustand kleiner ist als der Innendurchmesser der zugehörigen Öffnung 42d, und umfasst ringförmige Nuten 54b mit abgeschrägten Abschlussflächen 54c sowie die Enden 54a. Auf bekannte Weise wirken die Enden 54a in Abhängigkeit von einer anfänglichen Einrückbewegung des Flansches 42 gegen die Reibringe 46, 48, während die Abschrägungen 54c gegen die Abschrägungen einwirken, die um die Öffnungen 42d in dem Flansch 42 vorgesehen sind. Die tassenförmigen Elemente 60 schaffen eine steife Verbindung zwischen den Reibringen 46, 48 und den Enden 54a, um dazwischen ein verschleißfestes Material bereitzustellen. Beispielsweise können die tassenförmigen Elemente aus Stahl hergestellt sein, während die Reibringe aus Aluminium oder einem anderen verhältnismäßig weichen Material gefertigt sein können.
Wie oben erwähnt, enthalten die Klauenglieder 34, 36 Innenverzahnungszähne 38, 40, die verschiebbar mit den Außenverzahnungszähnen 12d zusammenpassen, die mit der Welle fest verbunden sind. Die Außenverzahnungszähne weisen Flankenflächen auf, die sich parallel zu der Wellenachse erstrecken, und deren passendes Eingreifen mit Flankenflächen der Verzahnungszähne des Klauenglieds verhindert eine relative Drehbewegung zwischen diesen.
Der Flansch 42 enthält ferner ringförmige Versteifungsringe 42e, 42f, die von seinen gegenüberliegenden Seiten in Axialrichtung vorragen, sowie Servokraft erzeugende Zähne 62, die radial nach innen in die Ausnehmungen 18 in der äußeren Umfangsfläche des ringförmigen Elementes 12d der Welle vorragen. Jeder Zahn 62 enthält Servokraft erzeugende Flächen 62a, 62b, 62c, 62d, die mit den Servokraft erzeugenden Rampenflächen 20a, 20b, 20c bzw. 20d zusammenwirken oder auf diese ansprechen. Jeder Versteifungsring enthält eine radial nach innen gewandte Fläche 42h, die eine ringförmige, radial nach außen weisende Fläche 34c, 36c der Klauenglieder 34, 36 aufnimmt. Die Versteifungsringe reduzieren axialen Verzug des Flansches 42 während der Herstellung und im Gebrauch. Die Rampenflächen ermöglichen eine begrenzte Drehung des Flansches in Bezug auf die Klauenglieder 34, 36 und die Welle 12 und sprechen auf das synchronisierende Drehmoment zwischen den Konuskupplungen und der Welle an, um eine zusätzliche axiale selbstverstärkende Kraft zur Erhöhung der Eingriffskraft der Konuskupplung bereitzustellen, die anfänglich durch eine dem Flansch 42 zugeführte Schaltkraft eingerückt wird, wodurch das synchronisierende Drehmoment, das durch die Konuskupplung bereitgestellt wird, erhöht wird. Die Rampenflächen können zur Erhöhung einer synchronisierenden Kraft für ein oder beide Zahnräder und/oder zur Erhöhung der Synchronisationskraft in Abhängigkeit von einem Drehmoment in jeder Richtung, wie beispielsweise für Hoch- und Herunterschaltvorgänge, vorgesehen sein.
Die Halteelemente oder Haltemittel 44 enthalten jeweils einen sich axial erstreckenden Abschnitt 44a, der an radial äußeren Abschnitten 34b, 36b der Klauenglieder 34, 36 angeordnet ist, sowie axial voneinander beabstandete und radial nach innen verlaufende Abschnitte 44b, die axial entgegengesetzt weisende Abschnitte 34b', 36b' der Klauenglieder 34, 36 umgreifen. Die Haltemittel erstrecken sich lose durch die Öffnung 42g in dem Flansch 42 hindurch, um eine begrenzte Relativdrehung dazwischen zuzulassen. Jeder axial verlaufende Abschnitt weist axial voneinander beabstandete und radial nach außen weisende Abschnitte 44c auf, die in den Ausnehmungen 46c, 48c der Reibringe aufgenommen sind und mit radial nach innen weisenden Abschnitten der Ausnehmungen in relativ enger verschiebbarer Anordnung stehen. Die Abschnitte 44c sind ausreichend lang, um mit den nach innen weisenden Abschnitten der Ausnehmungen in einer verschiebbaren Anordnung zu bleiben. Die Zahnräder 14, 16 enthalten axial verlaufende Ausnehmungen 14a, 16a zur Aufnahme von Endabschnitten der Haltemittel, wenn sich die Klauenglieder im Eingriff befinden, vgl. 2. Die sich in Radialrichtung erstreckenden Seiten der Ausnehmungen 46c, 48c erhalten den Abstand zwischen den Haltemitteln in Umfangsrichtung aufrecht. Die mit der Welle 12 fest verbundenen Rampenflächen 20a, 20b wirken jeweils gegen die Rampenflächen 62a, 62b an den Flanschzähnen 62 oder sprechen gegen diese an, um zusätzliche Axialkräfte zur Verfügung zu stellen, um die Synchronisationsrate und/oder Qualität beim Schalten des Zahnrads 16 in Abhängigkeit von einem Drehmo ment in jeder Richtung zu erhöhen oder zu unterstützen. Die Rampenflächen 20c, 20d wirken jeweils gegen die Rampenflächen 62c, 62d ein, um die zusätzlichen Axialkräfte für das Zahnrad 14 in Abhängigkeit von einem synchronisierenden Drehmoment in jeder Richtung bereitzustellen. Die Winkel der Rampenflächen können variiert werden, um unterschiedliche Stärken der zusätzlichen Axialkraft für Hoch- und Herunterschaltvorgänge sowie für hohe und niedrige Gangstufen bereitzustellen. Falls in einer einzelnen Richtung für ein Zahnrad oder mehrere Zahnräder keine zusätzliche Axialkraft erwünscht ist, können die Rampenflächen auch parallel zu der Schaftwelle ausgerichtet sein, d. h. es sind keine wirksamen Rampenflächen vorgesehen. Der Betrag oder die Stärke der axialen Zusatzkräfte ist, wie hier nachstehend näher erläutert, auch eine Funktion des Verhältnisses zwischen den mittleren Radien der Reibkupplungen und der Servokraft erzeugenden Rampen. Demgemäß kann der Betrag der Zusatzkräfte für eine gegebene Schaltkraft, die dem Schaltflansch 42 mittels einer Schaltgabel zugeführt wird, durch Veränderung der Rampenwinkel und/oder des mittleren Radiusverhältnisses variiert werden.
Wenn sich der Flansch 42 in der Neutralstellung nach 1 befindet, sind die einen verminderten Durchmesser aufweisenden Abschnitte 50b der Zapfen 50 mit ihren zugehörigen Flanschöffnungen 42c radial ausgerichtet, während die Reibflächen der Konuskupplungen geringfügig voneinander beabstandet und in dieser beabstandeten Stellung durch die abgeschrägten oder unter einem Winkel verlaufenden Vorkrafterzeugerflächen 54c der Vorkrafterzeuger 52 gehalten sind, die durch die Kraft der Federn 56 auf die um die Flanschöffnungen 42d herum ausgebildeten geneigten Vorkrafterzeugerflächen einwirken. Die durch die Vorkrafter zeugerfläche bereitgestellte Axialkraft ist vorzugsweise ausreichend groß, um einer beliebigen zusätzlichen Axialkraft, die auf den Flansch 42 durch die Servokraft erzeugenden Rampen aufgrund der viskosen Scherwirkung des Öls zwischen den Konuskupplungsflächen einwirkt, entgegenzuwirken. Wenn es erwünscht ist, eines der Zahnräder an die Welle anzukuppeln, wird eine geeignete und hier nicht veranschaulichte Schalteinrichtung, wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 4 920 815 beschrieben ist, die hier durch ausdrücklichen Verweis mit aufgenommen ist, in bekannter Weise mit dem äußeren Bereich des Flansches 42 verbunden, um den Flansch in Axialrichtung entlang der Achse der Welle 12 entweder nach links, um das Zahnrad 14 anzukuppeln, oder nach rechts zu verschieben, um das Zahnrad 16 anzukuppeln. Die Schalteinrichtung kann durch einen Fahrzeugführer manuell über ein Gestängesystem, wahlweise über einen Aktuator oder auch durch eine Einrichtung bewegt werden, die automatisch eine Bewegung der Schalteinrichtung auslöst und auf die Stärke der von der Schalteinrichtung ausgeübten Kraft steuert. Wenn die Schalteinrichtung von Hand bewegt wird, ist die Kraft zu der vom Fahrzeugführer auf einen Schalthebel ausgeübten Kraft proportional. Sowohl bei manueller als auch bei automatischer Betätigung wird die Kraft dem Flansch 42 in einer Axialrichtung zugeführt und ist in 7 durch die Länge des Pfeiles F_o dargestellt.
Eine nach rechts gerichtete anfängliche Axialbewegung des Flansches 42 infolge der Schaltkraft F_o des Fahrzeugführers wird durch die Vorkraft erzeugenden Flächen 54c auf die Zapfen 50 übertragen, um einen anfänglichen reibschlüssigen Eingriff der Konusfläche 48a mit der Konusfläche 28a zu bewirken. Die anfängliche Eingriffskraft an den Konusflächen ist natürlich von der Kraft der Federn 56 und den Winkeln der Vorkrafterzeugerflächen abhängig. Der anfängliche reibschlüssige Eingriff erzeugt (unter der Annahme einer asynchronen Bedingung und bei vorübergehender Vernachlässigung des Effektes der Servokraft erzeugenden Rampen) eine initiale Eingriffskraft der Konuskupplung und ein synchronisierendes Drehmoment, das eine begrenzte relative Drehung zwischen dem Flansch 42 und dem im Eingriff befindlichen Reibring sicherstellt und damit für eine Bewegung der Zapfenabschnitte 50b mit vermindertem Durchmesser zu den entsprechenden Seiten der Flanschöffnungen 42c hin sorgt, um einen Eingriff der Sperrschultern 50d der Zapfen mit den um die Öffnungen 42c angeordneten Sperrschultern herbeizuführen. Wenn sich die Sperrschultern im Eingriff befinden, wird die gesamte vom Fahrzeugführer auf den Flansch 42 ausgeübte Schaltkraft F_o über die Sperrschultern auf den Reibring 48 übertragen, wodurch die Konuskupplung durch den vollen Kraftanteil der Schaltkraft F_o des Fahrzeugführers eingerückt wird, um ein von dem Fahrzeugführer herrührendes resultierendes Synchronisationsdrehmoment T_o zu erzeugen. Dieses vom Fahrzeugführer aufgebrachte synchronisierende Drehmoment T_o ist in 8 durch den Pfeil T_o bezeichnet. Da die Sperrschultern bezüglich der axialen Richtung der Schaltkraft F_o des Fahrzeugführers unter Winkeln angeordnet sind, rufen sie eine Gegenkraft oder ein entsperrendes Drehmoment hervor, das dem Synchronisationsdrehmoment der Konuskupplung entgegenwirkt, aber während asynchroner Bedingungen einen geringeren Betrag hat. Sobald im Wesentlichen Synchronität erreicht ist, fällt der Wert des Synchronisationsdrehmoments unter denjenigen des entsperrenden Drehmoments, wobei die Sperrschultern die Zapfen in eine zu den Öffnungen 42c konzentrische Lage bringen, um ein axiales Weiterrücken des Flansches und ein In-Eingriff-Bringen der inneren Verzahnungen/Klauenzähne 40 des Klauenglieds 36 mit den äußeren Verzahnungen/Klauenzähnen des Klauenglieds 32 zu ermöglichen, wie dies in 2 veranschaulicht ist. Die Verzahnungen/Klauenzähne können auf die in den US-Patentschriften Nr. 3 265 173 und 4 246 993, die hier durch Verweis mit aufgenommen sind, veranschaulichte Weise gestaltet sein.
Bei weiterer Vernachlässigung der Einflüsse der Servokraft erzeugenden Rampen ist das durch die Kraft F_o erzeugte Drehmoment der Konuskupplung durch die Gleichung (1) ausgedrückt: To = FoRo γc/sinα (1),wobei:

R_c: = mittlerer Radius der konischen Reibfläche,
μ_c: = Reibungskoeffizient der konischen Reibfläche und
α: = der Winkel der konischen Reibflächen.

Wenn nun näher auf die Wirkungen der Servokraft erzeugenden Rampen oder Steuerflächen eingegangen und insbesondere auf 6 und 7 Bezug genommen wird, ist ersichtlich, dass das synchronisierende Moment T_o, das von der vom Fahrzeugführer ausgeübten axialen Schaltkraft F_o herrührt, natürlich durch die Zapfen 50 auf den Flansch 42 übertragen wird und über die Servokraft erzeugenden Rampenflächen auf die Welle 12 zurückwirkt. Die Servokraft erzeugenden Rampenflächen begrenzen, wenn sie sich im Eingriff befinden, eine Drehung des Flansches in Bezug auf die Welle 12 und die Klauenglieder 34, 36 und erzeugen eine axiale Kraft komponente oder eine axiale Zusatzkraft F_a, die auf den Flansch in der gleichen Richtung wie die Schaltkraft F_o einwirkt, wobei sich diese Kräfte zu einer Gesamtkraft F_t addieren, wodurch ferner die Eingriffskraft der Konuskupplung erhöht wird, um ein zusätzliches Synchronisationsdrehmoment T_a zu erzeugen, das sich mit dem Drehmoment T_o zu einem Gesamtdrehmoment T_t addiert. 6 veranschaulicht die Stellung der Servokraft erzeugenden Rampenflächen, während sich der Schaltflansch 42 in der Neutralstellung befindet, die der in 1 veranschaulichten Position entspricht. 7 veranschaulicht eine Stellung der Rampen und Verzahnungen, während das Zahnrad 16 durch die im Eingriff befindlichen Konusflächen 28a, 48a synchronisiert wird. Die im Eingriff befindlichen Konusflächen erzeugen ein synchronisierendes Drehmoment in einer Richtung, die ein In-Eingriff-Kommen der Rampenflächen 62a des Flansches mit den Rampenflächen 20a des Flansches bewirkt hat. Somit beträgt die Summe der axialen Kräfte für das Einrücken der Konuskupplung F_o + F_a, während die Summe der durch die Konuskupplung erzeugten synchronisierenden Momente T_o plus T_a beträgt, wie dies in 8 auf graphische Weise veranschaulicht ist. Für eine gegebene Schaltkraft F_o des Fahrzeugführers und ein vom Fahrzeugführer herrührendes Synchronisationsdrehmoment T_o bestimmt sich die zusätzliche axiale Kraft vorzugsweise in Abhängigkeit von dem Winkel der im Eingriff befindlichen Servokraft erzeugenden Rampenflächen. Dieser Winkel ist vorzugsweise ausreichend groß, um eine Zusatzkraft F_a von ausreichender Größe hervorzurufen, um das Synchronisationsdrehmoment wesentlich zu erhöhen und die von einer gegebenen, mäßigen Schaltanstrengung seitens des Fahrzeugführers abhängige Synchronisationsdauer zu reduzieren. Jedoch ist dieser Winkel vorzugsweise auch ausreichend klein, um eine kontrollierte axiale Zusatzkraft F_a zu erzeugen, d. h. die Kraft F_a sollte bevorzugt in Abhängigkeit von der Erhöhung oder Verringerung der Kraft F_o ansteigen oder sinken. Falls der Rampenwinkel zu groß ist, hat dies eher eine Selbstblockade als eine Erzeugung von Servokraft durch die Rampen zur Folge; damit würde nach einem anfänglichen Einrücken der Konuskupplung die Kraft F_a unabhängig von der Kraft F_o schnell und unkontrolliert anwachsen und die Konuskupplung in einen unkontrollierten Blockadezustand treiben. Im Gegensatz zur Servokrafterzeugung vermindert eine Selbstblockade den Schaltkomfort oder das Schaltgefühl, kann die Bauteile der Synchronisiereinrichtung überbeanspruchen, kann eine Überhitzung und einen raschen Verschleiß der Konuskupplungsflächen hervorrufen und kann sogar zu einer Übersteuerung oder Umgehung der vom Fahrzeugführer bewirkten Bewegung des Gangschalthebels führen.
Die Hauptvariablen und -gleichungen für die Berechnung der Winkel der Servokraft erzeugenden Rampen lassen sich aus der vorerwähnten US-Patentschrift 5 092 439 entnehmen.
Es wird nun auf die in den 9–12 veranschaulichte modifizierte Ausführungsform eingegangen, wobei in den 9–11 die untere vertikale Hälfte einer Synchronisier- und Zahnradeinrichtung 110 und in 12 ein ringförmiges Element/eine Nabe 112d veranschaulicht sind, das bzw. die sich von den ringförmigen Element/der Nabe 12d dadurch unterscheidet, dass es bzw. sie in Bezug auf die axiale Position der Servokraft erzeugenden Einrichtung 120 asymmetrisch ist. Die Nabe 112d weist im Wesentlichen die gleiche Länge auf wie die Nabe 12d und kann, muss aber nicht notwendigerweise, Servokraft erzeugende Rampen mit den gleichen Winkeln aufweisen. Der Hauptunterschied zwischen den Ausführungsformen 10 und 110 betrifft hauptsächlich die asymmetrischen Merkmale der Nabe 112d, die, wie nachstehend näher erläutert, dazu dienen, eine Aufrechterhaltung der Symmetrie der Teile der Synchronisiereinrichtung zu unterstützen.
Die Synchronisier- und Zahnradeinrichtung 110 enthält eine Welle 112, die in einem Getriebe um eine Achse 112a drehbar zu lagern ist, und axial voneinander beabstandete Antriebsglieder oder Zahnräder 114, 116. Die Welle 112 enthält zylindrische Oberflächen 112b, 112c, auf denen innere zylindrische Lagerflächen 114b, 116b der Zahnräder mittels hier nicht veranschaulichter Lager sowie ein ringförmiges Element oder eine Nabe 112d drehbar gelagert sind, das bzw. die eine äußere Umfangsfläche mit einem Durchmesser aufweist, der größer ist als die Durchmesser der zylindrischen Flächen der Welle. Die Nabe weist eine axiale Ausdehnung auf, die die Zahnräder über axial entgegengesetzt weisende Schultern 112e, 112f trennt, die eine Axialbewegung der Zahnräder in Richtung aufeinander zu begrenzen. Eine Axialbewegung der Zahnräder in Richtung voneinander weg wird auf eine beliebige der verschiedenen bekannten Weisen begrenzt. Die Nabe kann aus einem an der Welle befestigten Ring gebildet oder, wie hier, einstückig mit der Welle geformt sein. Die äußere Umfangsfläche der Nabe enthält eine Außenverzahnung 112g, die darin ausgebildet ist, und drei Ausnehmungen 118 mit einer axialen Länge, die der axialen Länge der Nabe entspricht, sowie eine Servokraft erzeugende Einrichtung 120, die Rampen 20a, 20b, 20c, 20d enthält. Die Rampen 120a, 120d sind auf einer Seite jeder Ausnehmung angeordnet und weisen in Axialrichtung unter Winkeln von einem zentralen Abschnitt 120e weg in der Richtung der Zahnräder 116 bzw. 114. Die Rampen 120b, 120c sind auf der anderen Seite jeder Ausnehmung angeordnet und in Axialrichtung unter Winkeln von einem zentralen Abschnitt 120f weg in die Richtung auf die Zahnräder 116 bzw. 114 gerichtet. Jede Ausnehmung kann, wie in der Anordnung 10, anstelle mehrerer einander benachbarter Verzahnungszähne 12g ausgebildet sein, wodurch sich eine maschinelle Bearbeitung der Servokraft erzeugenden Rampen einfacher gestaltet.
Hier sind die Reifringe 126, 128 und Klauenglieder 130, 132 mit den Zahnrädern 114, 116 einstückig ausgebildet, während die Klauenglieder 134, 136 Innenverzahnungszähne 138, 140 aufweisen, die mit den Außenverzahnungszähnen 112g, die in der äußeren Umfangsfläche der Nabe 112d ausgebildet sind, verschiebbar in Eingriff stehen, und ein radial verlaufender Schaltflansch 142 axial entgegengesetzt weisende Seiten 142a, 142b aufweist, die zwischen in Axialrichtung gerichteten Flächen 134a, 136a der Klauenglieder 134, 136 eingefügt sind. In den 9–11 sind die Querschnitte derart gewählt, dass mehrere der in den 1 und 2 veranschaulichten Komponenten nicht unbedingt veranschaulicht sind. Zu diesen hier nicht veranschaulichten Komponenten zählen die Haltemittel, die den Flansch und die Klauenglieder gegen eine relative Axialbewegung sichern, die drei in Umfangsrichtung voneinander beabstandeten Zapfen, die die ringförmigen Reibringe 146, 148 steif aneinander sichern und in Axialrichtung weg sowie durch Öffnungen in dem Flansch hindurch ragen, die drei Vorkraft erzeugende Einrichtungen, etc.
Wie oben erwähnt, enthalten die Klauenglieder 134, 136 innere Verzahnungszähne 138, 140, die mit den mit der Welle 112 fest verbundenen äußeren Verzahnungszähnen 112d verschiebbar zusammenpassen. Die Außenverzahnungen weisen Flankenflächen auf, die parallel zu der Wellenachse verlaufen, wobei durch ihren passenden Eingriff in die Flankenflächen der Klauengliederverzahnungen eine relative Drehung zwischen diesen verhindert wird.
Der Flansch 142 enthält ferner ringförmige Versteifungsringe 142e, 142f, die von seinen gegenüberliegenden Seiten in Axialrichtung wegragen, sowie Servokraft erzeugende Zähne 162, die radial nach innen in die Ausnehmungen 118 in der äußeren Umfangsfläche der Nabe 112d vorragen. Jeder Zahn 162 enthält Servokraft erzeugende Flächen 162a, 162b, 162c, 162d, die mit den Servokraft erzeugenden Rampenflächen 120a, 120b, 120c bzw. 120d zusammenwirken oder auf diese ansprechen. Die Rampen 162a, 162d verlaufen von einem zentralen oder Stoppabschnitt 162e weg, jeweils parallel zu den Rampenflächen 120a, 120d. Die Rampen 162b, 162c verlaufen von einem zentralen oder Stoppabschnitt 162f weg, jeweils parallel zu den Rampenflächen 120b, 120c. Die Rampenflächen ermöglichen eine begrenzte Drehung des Flansches in Bezug auf die Klauenglieder 134, 136 und die Welle 112 und sprechen auf ein synchronisierendes Drehmoment zwischen den Konuskupplungen und der Welle an, um eine zusätzliche axiale selbstverstärkende Kraft zur Erhöhung der Eingriffskraft der Konuskupplung bereitzustellen, die anfänglich durch eine dem Flansch 142 zugeführte Schaltkraft eingerückt wird, wodurch das durch die Konuskupplung bereitgestellte synchronisierende Drehmoment erhöht wird. Die Rampenflächen können zur Erhöhung einer Synchronisationskraft in Abhängigkeit von einem Drehmoment in jeder Richtung vorgesehen sein, wie dies bei Hoch- und Herunterschaltvorgängen der Fall ist.
Die mit der Nabe 112d fest verbundenen Rampenflächen 120a, 120b wirken jeweils gegen die Rampenflächen 162a, 162b an den Flanschzähnen 162, um additive Axialkräfte zur Verfügung zu stellen, um die Synchronisationsgeschwindigkeit und/oder Qualität beim Schalten des Zahnrads 116 in Abhängigkeit von einem in jeder Richtung wirkenden Drehmoment zu erhöhen oder zu unterstützen. Die Rampenflächen 120c, 120d wirken jeweils gegen die Rampenflächen 162c, 162d, um die additiven Axialkräfte für das Zahnrad 114 in Abhängigkeit von einem Synchronisationsdrehmoment in jeder Richtung bereitzustellen.
Wenn sich der Flansch 142 in der Neutralstellung nach 9 befindet, sind die Zentralabschnitte 120e, 120f, 162e, 162f in Umfangsrichtung zueinander ausgerichtet, um in Umfangsrichtung einen Kontakt herzustellen, wie dies in 12 veranschaulicht ist. Ein derartiger Kontakt verhindert ein unbeabsichtigtes In-Eingriff-Kommen der Servokraft erzeugenden Rampenflächen aufgrund einer Geschwindigkeitsänderung oder einer viskosen Scherung zwischen den Reibflächen. Wenn es erwünscht ist, ein beliebiges Zahnrad an die Welle anzukuppeln, wird eine geeignete und hier nicht veranschaulichte Schalteinrichtung, wie vorstehend erläutert, mit dem äußeren Bereich des Flansches 142 in bekannter Weise verbunden, um den Flansch in Axialrichtung längs der Achse der Welle 112 entweder nach links, um das Zahnrad 14 anzukuppeln, oder nach rechts zu verschieben, um das Zahnrad 16 anzukuppeln.
Wie in den eingerückten Stellungen der Klauenkupplung gemäß 10 und 11 ersichtlich, führt die asymmetrische oder axial versetzte Position der Servokraft erzeugenden Einrichtung 120 der Nabe zu einer vergrößerten axialen Ein griffslänge zwischen den inneren und äußeren Verzahnungen 138, 112g in Bezug auf die Verzahnungen 140, 112g, wenn die Zahnräder mit der Welle verbunden sind. Diese vergrößerte Eingriffslänge wird ohne eine Vergrößerung der axialen Länge der Nabe 112d in Bezug auf die Nabe 12d, ohne eine Erhöhung des axialen Schalthubes des Flansches 142 in Bezug auf den Flansch 42 und ohne Einbuße bei der axialen Eingriffslänge zwischen der inneren und der äußeren Verzahnung 140, 112g in Bezug auf die Verzahnungen 40, 12g erreicht.
Die obige Verbesserung wird dadurch bewerkstelligt, dass die axiale Länge der Klauenglieder 134, 136 und ihrer Innenverzahnungen 138, 140 in Bezug auf die vergleichbaren Klauenglieder und Verzahnungen in der Anordnung 10 in gleicher Weise vergrößert wird, indem die Klauenzähne 132 des zweiten Zahnrads von dem Ende 112f der Nabe weg verschoben und ein einstückiger ringförmiger Abschnitt zwischen den Zähnen 132 und dem Ende 112e aufrechterhalten wird. Durch den ringförmigen Abschnitt 116c wird eine Zahnradlagerfläche 116b aufrechterhalten, die gleich der vergleichbaren Lagerfläche des Zahnrads 16 ist, wodurch das gleiche Lagerstützmaß bereitgestellt wird, ohne die axiale Länge des Zahnrads 116 im Verhältnis zu dem Zahnrad 16 zu erhöhen.
Die folgenden Patentsprüche sind dazu vorgesehen, die Erfindungsgedanken der beschriebenen Synchronisiereinrichtung sowie deren Abwandlungen und Modifikationen abzudecken, von denen angenommen wird, dass sie in den Rahmen der Erfindung fallen.

Claims

Synchronisier- und Zahnradeinrichtung (110): mit einem ersten und einem zweiten Zahnrad (114, 116), die um eine Welle (112), die eine Achse (112a) aufweist, drehbar gelagert sind, wobei das erste Zahnrad dazu eingerichtet ist, ein größeres Antriebsdrehmoment auf die Welle einzuleiten als das zweite Zahnrad; mit einer Nabe (112d), die konzentrisch zu der Achse (112a) und zwischen den Zahnrädern (114, 116) an der Welle (112) befestigt ist und eine axiale Länge aufweist, die durch ein erstes und ein zweites Ende (112e, 112f) von dieser festgelegt ist, die in entgegengesetzte axiale Richtungen gerichtet sind und jeweils in die Richtung des ersten bzw. zweiten Zahnrads weisen, wobei eine Außenumfangsfläche der Nabe eine Außenverzahnung (112g) mit einer axialen Länge aufweist, die im Wesentlichen gleich der axialen Länge der Nabe ist; mit ersten und zweiten Klauenzähnen (130, 132), die jeweils an dem ersten bzw. zweiten Zahnrad (114, 116) befestigt sind; mit einem ersten und einem zweiten Reibring (126, 128), die jeweils an dem ersten bzw. zweiten Zahnrad (114, 116) befestigt sind, und mit einem dritten und einem vierten Reibring (146, 148), die jeweils in Abhängigkeit von einer bidirektionalen axialen Schaltkraft (F_o) mit dem ersten bzw. dem zweiten Reibring in Eingriff bringbar sind, um ein synchronisierendes Drehmoment zu erzeugen; mit einer axial bewegbaren Schalteinrichtung (142), die eine Innenverzahnung (138, 140) enthält, die mit der Außenverzahnung (112g) der Nabe zusammenpasst, und die dritte und vierte Klauenzähne (138, 140) aufweist, die jeweils in Abhängigkeit von einer Einrückbewegung der Schalteinrichtung aus einer neutralen Stellung heraus mittels der Schaltkraft (F_o) mit den ersten bzw. zweiten Klauenzähnen (130, 132) der Zahnräder (114, 116) in Eingriff bringbar sind; mit einer Sperreinrichtung (50c, 50d, 42c), die in Abhängigkeit von der Einrückbewegung der Schalteinrichtung (142) in Eingriff bringbar ist, um eine asynchrone Einrückung der Klauenzähne zu verhindern und um die Schaltkraft (F_o) auf die Reibringe zu übertragen; mit einer ersten und einer zweiten Servorkraft erzeugenden Einrichtung (162, 120), die jeweils an einem Teil der Schalteinrichtung (142) und der Nabe (112d) befestigt sind und Rampenflächen aufweisen, die im Eingriffszustand wirksam sind, um auf das synchronisierende Drehmoment anzusprechen, um eine zusätzliche axiale Kraft (F_a) in der Richtung der Schaltkraft (F_o) zur Erhöhung der Eingriffskraft der im Eingriff befindlichen Reibringe zu erzeugen, wobei die erste Servorkraft erzeugende Einrichtung (162) einen ersten zentralen Abschnitt (162f) sowie eine erste und eine zweite Rampenfläche (162c, 162b) aufweist, die jeweils in Axialrichtung unter Winkeln von dem zentralen Abschnitt in der Richtung des zweiten und des ersten Zahnrads (114, 116) weisen, während die zweite Servokraft erzeugende Einrichtung (120) einen zweiten zentralen Abschnitt (120f) sowie eine dritte und eine vierte Rampenfläche (120c, 120b) aufweist, die jeweils von dem zweiten zen tralen Abschnitt weg verlaufen und sich jeweils parallel zu der ersten und der zweiten Rampenfläche (162c, 162b) erstrecken, wobei die zentralen Abschnitte während der Neutralstellung der Schalteinrichtung in Umfangsrichtung zueinander ausgerichtet sind; wobei die Einrichtung dadurch gekennzeichnet ist, dass der zweite zentrale Abschnitt (120f) der zweiten Servokraft erzeugenden Einrichtung (120) an einer Position angeordnet ist, die dem zweiten Ende (112f) der Nabe, das zu dem zweiten Zahnrad (116) hin weist, axial näher liegt, um eine größere axiale Eingriffslänge zwischen der Innenverzahnung und der Außenverzahnung (138, 112g) zu schaffen, wenn die Klauenzähne, die das erste Zahnrad (114) mit der Welle (112) verbinden, sich im Eingriff befinden.
Synchronisier- und Zahnradeinrichtung nach Anspruch 1, wobei: die dritten und vierten Klauenzähne (138, 140) in entgegengesetzte axiale Richtungen weisende Enden aufweisen, die jeweils in Richtung auf das erste bzw. das zweite Zahnrad (114, 116) weisen, wobei die Enden der dritten Klauenzähne zwischen dem ersten und dem zweiten Nabenende (112e, 112f) angeordnet sind, wenn sich die Schalteinrichtung (142) in der Neutralstellung befindet, und die Enden der vierten Klauenzähne zwischen dem zweiten Nabenende (112f) und den an dem zweiten Zahnrad (116) befestigten Klauenzähnen (132) angeordnet sind, wenn sich die Schalteinrichtung in der Neutralstellung befindet.
Synchronisier- und Zahnradeinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: die erste Servokraft erzeugende Einrichtung (162) in Bezug auf die Nabe (112d) begrenzt verdrehbar, in Bezug auf die dritten und vierten Klauenzähne (138, 140) axial unverschiebbar und derart gelagert ist, um die zusätzliche Axialkraft (F_a) auf die Reibringe über die Sperreinrichtung zu übertragen.
Synchronisier- und Zahnradeinrichtung nach Anspruch 1, wobei: die Schalteinrichtung (142) einen radial verlaufenden Flansch (142) enthält, der axial unverschiebbar in Bezug auf die dritten und vierten Klauenzähne (138, 140) gesichert ist; die Sperreinrichtung (50c, 50d, 40c) mehrere in Umfangsrichtung voneinander beabstandete Zapfen (50) enthält, die sich starr zwischen dem dritten und dem vierten Reibring (146, 148) erstrecken und durch Öffnungen (146c) in dem Flansch hindurch ragen, wobei jeder Zapfen eine Sperrschulter (50c, 50d) aufweist, die mit einer Sperrschulter in Eingriff bringbar ist, die um die zugehörige Öffnung (42c) herum ausgebildet ist; die erste Servokraft erzeugende Einrichtung (162) an dem Flansch (142) befestigt ist und eine begrenzte Verdrehung des Flansches in Bezug auf die Nabe (112d) zugelassen ist.
Synchronisier- und Zahnradeinrichtung nach Anspruch 1 oder 4, wobei: die Außenumfangsfläche der Nabe (112d) wenigstens eine Ausnehmung (118) enthält, die eine axiale Länge aufweist, die gleich der axialen Länge der Nabe (112d) ist; und die zweite Servokraft erzeugende Einrichtung (120) in der Ausnehmung festgelegt ist.
Synchronisier- und Zahnradeinrichtung nach Anspruch 5, wobei: die Außenverzahnung (112g), die an der Nabe (112d) befestigt ist, einen radial inneren Radius aufweist; und der zweite zentrale Abschnitt (120f) sowie die dritte und die vierte Rampenfläche (120c, 120d) einen radial äußeren und radial inneren Radius aufweisen, wobei der radial äußere Radius kleiner oder gleich dem radial inneren Radius der Außenverzahnung (112g) ist.
Synchronisier- und Zahnradeinrichtung nach Anspruch 6, wobei: die erste Servorkraft erzeugende Einrichtung (162) einen dritten zentralen Abschnitt (162e) sowie eine fünfte und eine sechste Rampenfläche (162a, 162d) enthält, die jeweils in Axialrichtung unter einem Winkel von dem dritten zentralen Abschnitt weg und in der Richtung des ersten und des zweiten Zahnrads (114, 116) weisen, während die zweite Servorkraft erzeugende Einrichtung (120) einen vierten zentralen Abschnitt (120e) sowie eine siebte und eine achte Rampenfläche (120d, 120a) aufweist, die jeweils von dem vierten zentralen Abschnitt weg verlaufen und sich jeweils parallel zu der fünften und der sechsten Rampenfläche er strecken, wobei der dritte und der vierte zentrale Abschnitt während der Neutralstellung des Flansches (142) in Umfangsrichtung miteinander ausgerichtet sind.