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Title:
SYNCHRONIZATION DEVICE FOR A GEAR TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2023/208660
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a synchronization device (5) for a gear transmission (1), comprising a synchronization element (6) and a coupling element (11), which are rotatably mounted about a rotational axis (4), and comprising a sliding sleeve (10), which can be moved in the axial direction relative to the rotational axis (4) and has an inner toothing (9) that meshes with an outer toothing (8) of the synchronization element (6) and which is not in engagement with an outer toothing (12) of the coupling element (11) in a first position and is in engagement with the outer toothing (12) in a second position, wherein inner toothing teeth (32) of the inner toothing (9) have an end region (33) which tapers in the circumferential direction when viewed in an axial direction, said end region comprising multiple tooth regions (36, 37, 38) starting from a main part (35) of each inner toothing tooth (32). A meshing region (37), in which a lateral wall region (40, 41, 42) is designed as a meshing lateral wall region (41), is provided between an undercut region (36) and a threading region, said meshing lateral wall region being displaced or angled relative to a undercut lateral wall region (40) and being displaced or angled relative to a threading lateral wall region (42) in a sectional view.

Inventors:
MEIXNER CHRISTIAN (DE)
Application Number:
PCT/EP2023/060042
Publication Date:
November 02, 2023
Filing Date:
April 18, 2023
Export Citation:
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Assignee:
AUDI AG (DE)
International Classes:
F16D23/06
Foreign References:
DE202016100792U12016-02-25
DE102016104495A12017-09-14
DE102012205425A12013-10-10
US20110167957A12011-07-14
DE4224271A11994-01-27
US5626213A1997-05-06
EP3149350B12021-07-28
DE102016205977A12017-03-02
Attorney, Agent or Firm:
DIETZ, Christopher et al. (DE)
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Claims:
PATENTANSPRÜCHE:

1 . Synchronisierungsvorrichtung (5) für ein Gangwechselgetriebe (1 ), mit einem Synchronisierungskörper (6) und einem Kupplungskörper (11 ), die um eine Drehachse (4) drehbar gelagert sind, sowie mit einer in axialer Richtung bezüglich der Drehachse (4) verlagerbaren Schiebemuffe (10), die eine mit einer Außenverzahnung (8) des Synchronisierungskörpers (6) kämmende Innenverzahnung (9) aufweist und in einer ersten Stellung außer Eingriff mit einer Außenverzahnung (12) des Kupplungskörpers (11 ) steht und in einer zweiten Stellung in Eingriff mit der Außenverzahnung (12) vorliegt, wobei Innenverzahnungszähne (32) der Innenverzahnung (9) in axialer Richtung gesehen einen in Umfangsrichtung verjüngten Endbereich (33) aufweisen, der ausgehend von einem Grundkörper (35) des jeweiligen Innenverzahnungszahns (32) mehrere Zahnbereiche (36, 37, 38) umfasst, in welchen der Innenverzahnungszahn (32) im Schnitt gesehen von planen Seitenwandbereichen (40, 41 , 42) einer Seitenwand (39) des Innenverzahnungszahns (32) begrenzt ist, wobei die Zahnbereiche (36, 37, 38) einen Hinterlegungsbereich (36) sowie einen Einfädelbereich (38) und die Seitenwandbereiche (40, 41 , 42) einen in dem Hinterlegungsbereich (36) vorliegenden Hinterlegungssei- tenwandbereich (40) sowie einen in dem Einfädelbereich (38) vorliegenden Einfädelseitenwandbereich (42) umfassen, wobei in dem Hinterlegungsbereich (36) Abmessungen des jeweiligen Innenverzahnungszahns (32) in Umfangsrichtung in die von dem Grundkörper (35) abgewandte Richtung zunehmen und sich der Einfädelseitenwandbereich (42) bis zu einem Ende (44) des jeweiligen Innenverzahnungszahns (32) erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Hinterlegungsbereich (36) und dem Einfädelbereich (38) ein Einspurbereich (37) vorliegt, in dem einer der Seitenwandbereiche (40, 41 , 42) als Einspurseitenwandbereich (41 ) ausgestaltet ist, der im Schnitt gesehen gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich (40) versetzt oder angewinkelt und gegenüber dem Einfädelseitenwandbereich (42) versetzt oder angewinkelt ist.

2. Synchronisierungsvorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Versatz oder die Anwinkelung des Einspurseitenwandbereichs (41 ) durch einen Rücksprung (45) der Seitenwand (39) des jeweiligen Innenverzahnungszahns (32) gebildet ist.

3. Synchronisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schnitt gesehen der Einspurseitenwandbereich (41 ) gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich

(40) um einen ersten Winkel und gegenüber dem Einfädelseitenwandbereich (42) um einen zweiten Winkel angewinkelt ist, wobei der erste Winkel kleiner ist als der zweite Winkel.

4. Synchronisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Abmessungen des jeweiligen Innenverzahnungszahns (32) in Umfangsrichtung in dem Einspurbereich (37) in die von dem Grundkörper (35) abgewandte Richtung abnehmen.

5. Synchronisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Einspurbereich (37) zusätzlich zu dem Einspurseitenwandbereich (41 ) ein weiterer Einspurseitenwandbereich (46) vorliegt, der im Schnitt gesehen gegenüber dem Einspurseitenwandbereich (41 ) angewinkelt ist.

6. Synchronisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Einspurseitenwandbereich

(41 ) gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich (40) angewinkelt ist und/oder zu dem Einfädelseitenwandbereich (42) parallel verläuft, und/oder dass der weitere Einspurseitenwandbereich (41 ) zu dem Hinterlegungsseitenwandbereich (40) parallel verläuft und/oder bezüglich des Einfädelseitenwandbereichs (42) angewinkelt ist.

7. Synchronisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Außenverzahnung (12) des Kupplungskörpers (11 ) mehrere Außenverzahnungszähne (47) aufweist, wobei jeder der Außenverzahnungszähne (47) in Umfangsrichtung von einer weiteren Seitenwand begrenzt ist, die im Schnitt gesehen parallel zu dem Hinterlegungsseitenwandbereich (40) und bezüglich des Einfädelseitenwandbereichs (42) und des Einspurseitenwandbereichs (41 ) jeweils angewinkelt verläuft.

8. Synchronisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während des Verlagerns der Schiebemuffe (10) aus der ersten Stellung in die zweite Stellung und einem Eingreifen eines der Innenverzahnungszähne (32) in einen von zwei der Außenverzahnungszähnen (47) begrenzten Außenverzahnungszahnzwischen- raum (48) bei Anliegen eines der Innenverzahnungszähne (32) an einem der Außenverzahnungszähne (47) ein in Umfangsrichtung minimal vorliegender Abstand des jeweils anderen der Außenverzahnungszähne (47) zu dem Einfädelseitenwandbereich (42) als Einfädelumfangsspiel (di ), zu dem Einspurseitenwandbereich (41 ) als Einspurumfangsspiel (d2) und zu dem Hinterlegungsseitenwandbereich (40) als Hinterlegungsumfangsspiel (da) vorliegt.

9. Synchronisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der nachfolgend genannten Bedingungen zutrifft:

- das Einspurumfangsspiel (d2) ist kleiner als das Einfädelumfangsspiel (di),

- das Einspurumfangsspiel (d2) und/oder das Einfädelumfangsspiel (di) sind kleiner als das Hinterlegungsumfangsspiel (da),

- das Hinterlegungsumfangsspiel (da) ist um höchstens 50 %, höchstens 40 % oder höchstens 30 % größer als das Einfädelumfangsspiel (di), und

- das Einspurumfangsspiel (d2) beträgt mindestens 50 %, mindestens 60 % oder mindestens 70 % des Einfädelumfangsspiels (di ).

10. Synchronisierungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der Innenverzahnungszähne (32) bezüglich einer die Drehachse (4) vollständig aufnehmenden und mittig durch den jeweiligen Innenverzahnungszahn (32) verlaufenden Zahnmitten- ebene symmetrisch ausgestaltet ist.

Description:
Synchronisierungsvorrichtung für ein Gangwechselgetriebe

BESCHREIBUNG:

Die Erfindung betrifft eine Synchronisierungsvorrichtung für ein Gangwechselgetriebe, mit einem Synchronisierungskörper und einem Kupplungskörper, die um eine Drehachse drehbar gelagert sind, sowie mit einer in axialer Richtung bezüglich der Drehachse verlagerbaren Schiebemuffe, die eine mit einer Außenverzahnung des Synchronisierungskörpers kämmende Innenverzahnung aufweist und in einer ersten Stellung außer Eingriff mit einer Außenverzahnung des Kupplungskörpers steht und in einer zweiten Stellung in Eingriff mit der Außenverzahnung vorliegt, wobei Innenverzahnungszähne der Innenverzahnung in axialer Richtung gesehen einen in Umfangsrichtung verjüngten Endbereich aufweisen, der ausgehend von einem Grundkörper des jeweiligen Innenverzahnungszahns mehrere Zahnbereiche umfasst, in welchen der Innenverzahnungszahn im Schnitt gesehen von planen Seitenwandbereichen einer Seitenwand des Innenverzahnungszahns begrenzt ist, wobei die Zahnbereiche einen Hinterlegungsbereich sowie einen Einfädelbereich und die Seitenwandbereiche einen in dem Hinterlegungsbereich vorliegenden Hinterlegungsseitenwandbereich sowie einen in dem Einfädelbereich vorliegenden Einfädelseitenwandbereich umfassen, wobei in dem Hinterlegungsbereich Abmessungen des jeweiligen Innenverzahnungszahns in Umfangsrichtung in die von dem Grundkörper abgewandte Richtung zunehmen und sich der Einfädelseitenwandbereich bis zu einem Ende des jeweiligen Innenverzahnungszahns erstreckt.

Aus dem Stand der Technik ist beispielsweise die Druckschrift EP 3 149 350 B1 bekannt. Diese beschreibt eine Synchronisierungsvorrichtung für ein Schaltgetriebe, mit einer Schiebemuffe, die eine Innenverzahnung mit einer Vielzahl von Schiebemuffenzähnen aufweist, die eine Stirnfläche aufweisen, die im Wesentlichen flach und senkrecht zur Axialrichtung verläuft, und einem Kupplungskörper eines Gangrads, der eine Außenverzahnung mit einer Vielzahl von Kupplungskörperzähnen hat, in die die Innenverzahnung der Schiebemuffe eingreifen kann, sowie einer Synchronisiereinheit mit einem Synchronring, der eine Außenverzahnung mit Synchronringzähnen aufweist, wobei die Synchronisiereinheit eine axiale Bewegung der Schiebemuffe blockieren kann, wobei die Kupplungskörperzähne an ihrem den Schiebemuffenzähnen nahen axialen Zahnende ohne Einspurschräge ausgebildet sind. Dabei ist vorgesehen, dass jeder der Schiebemuffenzähne eine Stirnfläche aufweist, die im Wesentlichen flach und senkrecht zur Axialrichtung verläuft, und dass wenigstens einige der Schiebemuffenzähne am Zahnende auf einer Seite eine abgeschrägte Sperrfläche aufweisen, die von der Stirnfläche ausgeht und die Anordnung der Synchronringzähne auf die Anordnung der Sperrflächen abgestimmt ist.

Weiterhin offenbart die Druckschrift DE 10 2016 205 977 A1 eine Baugruppe für eine Synchronisationsvorrichtung oder für eine Klauenkupplung, mit einem Trägerkörper, wobei der Trägerkörper eine Außenverzahnung aufweist, wobei der Trägerkörper mit einer Antriebswelle koppelbar ist, wobei der Trägerkörper eine Hauptdrehachse definiert, mit einer Schiebemuffe, wobei die Schiebemuffe eine Innenverzahnung aufweist, wobei die Innenverzahnung der Schiebemuffe mit einer Außenverzahnung des Trägerkörpers drehfest verzahnt ist, wobei die Schiebemuffe auf dem Trägerkörper axial zur Hauptdrehachse verschiebbar ist, mit mindestens einer Arretiereinrichtung zur Arretierung der Schiebemuffe, wobei die Arretiereinrichtung an dem Trägerkörper angeordnet ist, wobei die Arretiereinrichtung mindestens einen Flügelabschnitt und einen Basisabschnitt zur Aufnahme eines Rastorgans aufweist, wobei der Flügelabschnitt einen ersten Flügelteilabschnitt und einen zweiten Flügelteilabschnitt aufweist, wobei der erste Flügelteilabschnitt den Basisabschnitt mit dem zweiten Flügelteilabschnitt verbindet. Dabei ist vorgesehen, dass sich der zweite Flügelteilabschnitt des Flügelabschnitts entlang einer ersten Anlageflanke eines ersten Zahns des Trägerkörpers erstreckt. Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Synchronisierungsvorrichtung für ein Gangwechselgetriebe vorzuschlagen, welche gegenüber bekannten Synchronisierungsvorrichtungen Vorteile aufweist, insbesondere während eines Betriebs der Synchronisierungsvorrichtung auftretende Störgeräusche verringert oder gänzlich unterbindet.

Dies wird erfindungsgemäß mit einer Synchronisierungsvorrichtung für ein Gangwechselgetriebe mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass zwischen dem Hinterlegungsbereich und dem Einfädelbereich ein Einspurbereich vorliegt, in dem einer der Seitenwandbereiche als Einspurseitenwandbereich ausgestaltet ist, der im Schnitt gesehen gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich versetzt oder angewinkelt und gegenüber dem Einfädelseitenwandbereich versetzt oder angewinkelt ist.

Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Synchronisierungsvorrichtung ist vorzugsweise Teil des Gangwechselgetriebes, kann jedoch selbstverständlich auch separat von diesem vorliegen. Das Gangwechselgetriebe dient dem Einstellen unterschiedlicher Fahrgänge beziehungsweise Übersetzungen zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle des Gangwechselgetriebes. Anders ausgedrückt wird mittels des Gangwechselgetriebes eine aus mehreren verschiedenen Übersetzungen ausgewählte Übersetzung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle eingestellt.

Beispielsweise bildet das Gangwechselgetriebe einen Bestandteil eines Kraftfahrzeugs. In diesem Fall ist die Eingangswelle des Gangwechselgetriebes antriebstechnisch an eine Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs angeschlossen, mittels welcher zumindest zeitweise ein Antriebsdrehmoment bereitgestellt wird. Zwischen der Antriebseinrichtung und dem Gangwechselgetriebe kann eine Schaltkupplung, beispielsweise eine Anfahrkupplung, antriebstechnisch angeordnet sein. Die Ausgangswelle des Gangwechselgetriebes ist vorzugsweise an wenigstens eine Radachse des Kraftfahrzeugs antriebstechnisch angeschlossen. Beispielsweise ist die Ausgangswelle über ein Differenzialgetriebe an die Radachse oder wenigstens ein Rad der Radachse antriebstechnisch angebunden.

Das Gangwechselgetriebe verfügt über wenigstens eine erste Welle, auf welcher ein Schaltrad als Losrad gelagert ist, also zumindest zeitweise bezüglich der Welle frei drehbar ist. Die Synchronisierungsvorrichtung dient dem wahlweisen antriebstechnischen Koppeln der Welle mit dem Schaltrad, wobei im Rahmen des Koppelns eine Drehzahlangleichung des Schaltrads und der Welle erfolgt. Das Schaltrad kämmt mit einem Festrad, welches auf einer zweiten Welle des Gangwechselgetriebes angeordnet, vorzugsweise starr mit dieser gekoppelt ist. Beispielsweise ist die erste Welle mit der Eingangswelle des Gangwechselgetriebes drehfest gekoppelt oder wird von ihr ausgebildet. Die zweite Welle ist hingegen mit der Ausgangswelle des Gangwechselgetriebes drehfest gekoppelt oder wird von ihr ausgebildet.

Zum Koppeln des Schaltrads mit der ersten Welle weist die Synchronisierungsvorrichtung den Synchronisierungskörper, den Kupplungskörper und die Schiebemuffe auf. Der Synchronisierungskörper und der Kupplungskörper sind um die Drehachse drehbar gelagert, welche insbesondere einer Drehachse der ersten Welle entspricht. Der Synchronisierungskörper ist drehfest mit der ersten Welle gekoppelt, vorzugsweise formschlüssig. Hierzu weist beispielsweise der Synchronisierungskörper eine Verzahnung auf, welche mit einer Gegenverzahnung der Welle in Eingriff steht. Der Kupplungskörper ist mit dem Schaltrad antriebstechnisch gekoppelt, vorzugsweise starr und permanent. Beispielsweise ist der Kupplungskörper mit dem Schaltrad verschweißt. Der Kupplungskörper ist gemeinsam mit dem Schaltrad zumindest zeitweise drehbar auf der Welle gelagert.

Die Schiebemuffe, welche in axialer Richtung bezüglich der Drehachse verlagerbar ist, verfügt über die Innenverzahnung. Diese kämmt permanent mit der Außenverzahnung des Synchronisierungskörpers, sodass die Schiebemuffe und der Synchronisierungskörper in Umfangsrichtung gegeneinander festgelegt sind, zumindest im Rahmen eines gewissen Umfangsspiels. Die Außenverzahnung des Synchronisierungskörpers und die Innenverzahnung der Schiebemuffe sind derart ausgestaltet, dass eine leichtgängige axiale Verlagerbarkeit der Schiebemuffe bezüglich des Synchronisierungskörpers sichergestellt ist.

In einer ersten axialen Stellung steht die Innenverzahnung der Schiebemuffe außer Eingriff mit der Außenverzahnung des Kupplungskörpers. In der zweiten Axialstellung kämmt hingegen die Innenverzahnung der Schiebemuffe mit der Außenverzahnung des Kupplungskörpers, sodass eine formschlüssige antriebstechnische Verbindung in Umfangsrichtung zwischen der Schiebemuffe und dem Kupplungskörper hergestellt ist. In der ersten Stellung der Schiebemuffe sind also der Kupplungskörper und das Schaltrad bezüglich der Welle frei drehbar gelagert, wohingegen sie in der zweiten Stellung der Schiebemuffe über den Synchronisierungskörper und die Schiebemuffe, vorzugsweise ausschließlich über diese, mit der Welle antriebstechnisch gekoppelt sind, insbesondere starr oder zumindest im Wesentlichen starr.

Um die axiale Verlagerung der Schiebemuffe bezüglich des Kupplungskörpers zu ermöglichen, sind die Innenverzahnung der Schiebemuffe und die Außenverzahnung des Synchronisierungskörpers - wie bereits erwähnt - bevorzugt mit Spiel in Umfangsrichtung ausgestaltet. Dieses Spiel kann insbesondere bei einem Lastwechsel zu einer Relativbewegung zwischen dem Synchronisierungskörper und der Schiebemuffe in Umfangsrichtung und damit zu einem Anschlägen von Zähnen der Innenverzahnung an Zähne der Außenverzahnung führen. Hierdurch kann ein unerwünschtes Störgeräusch entstehen.

Die Innenverzahnung der Schiebemuffe weist mehrere Innenverzahnungszähne auf, welche in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet und vorzugsweise identisch zueinander ausgestaltet sind. Zwischen jeweils zwei der Innenverzahnungszähne ist ein Zahnzwischenraum aufgenommen, sodass dieser in Umfangsrichtung auf gegenüberliegenden Seiten von den Innenverzahnungszähnen begrenzt ist. Es kann vorgesehen sein, dass zumindest einer der Zahnzwischenräume, bevorzugt lediglich einige der Zahnzwischenräume, zumindest teilweise materialgefüllt sind. In diesem Fall können die an den jeweiligen Zahnzwischenraum angrenzenden Innenverzahnungszähne in ihrer Gestalt von den übrigen Innenverzahnungszähnen abweichen.

Jeder der Innenverzahnungszähne verfügt über jeweils wenigstens einen Endbereich, der den jeweiligen Innenverzahnungszahn in axialer Richtung abschließt. Der Endbereich ist gegenüber dem Grundkörper des jeweiligen Innenverzahnungszahns verjüngt, weist also in Umfangsrichtung kleinere Abmessungen auf als dieser. Vorzugsweise weist jeder der Innenverzahnungszähne mehrere Endbereiche auf, welche auf gegenüberliegenden Seiten von dem Grundkörper ausgehen. Die mehreren Endbereiche nehmen insoweit in axialer Richtung gesehen den Grundkörper zwischen sich auf. Soweit im Folgenden von dem Endbereich gesprochen wird, so beziehen sich die Ausführungen vorzugsweise auf jeden Endbereich des jeweiligen Innenverzahnungszahns, insbesondere also auch, falls der Innenverzahnungszahn mehr als einen Endbereich aufweist.

Der Endbereich umfasst ausgehend von dem Grundkörper des jeweiligen Innenverzahnungszahns mehrere Zahnbereiche, nämlich zumindest den Hinterlegungsbereich und den Einfädelbereich. Der Einfädelbereich ist derart ausgestaltet, dass er ein Eingreifen der Innenverzahnung in die Außenverzahnung des Kupplungskörpers in axialer Richtung begünstigt. Hierzu laufen in dem Einfädelbereich bevorzugt zwei den jeweiligen Innenverzahnungszahn auf in Umfangsrichtung gegenüberliegenden Seiten begrenzende Seitenwandbereiche aufeinander zu, sodass sich die Abmessungen des Innenverzahnungszahns in Umfangsrichtung in Richtung seines Endes verringern. Der Einfädelbereich erstreckt sich insoweit bis zu dem Ende des jeweiligen Innenverzahnungszahns.

Der Hinterlegungsbereich dient nach dem Verlagern der Schiebemuffe in ihre zweite Stellung dem Halten der Schiebemuffe in axialer Richtung und insoweit dem Halten in der zweiten Stellung. Liegt also die Schiebemuffe in der zweiten Stellung vor, sodass die Innenverzahnung der Schiebemuffe mit der Außenverzahnung des Kupplungskörpers in Eingriff steht, so wird bei einer Drehmomentbeaufschlagung von Schiebemuffe und Kupplungskörper gegeneinander durch das Anliegen der Innenverzahnung mit ihrem Hinterlegungsbereich an der Außenverzahnung eine Kraft in axialer Richtung auf die Schiebemuffe bewirkt, welche in die der ersten Stellung abgewandte Richtung ausgerichtet ist und insoweit die Schiebemuffe in Richtung der zweiten Stellung drängt beziehungsweise sie in der zweiten Stellung hält. Hierzu nehmen in dem Hinterlegungsbereich die Abmessungen des jeweiligen Innenverzahnungszahns in Umfangsrichtung in die von dem Grundkörper abgewandte Richtung zu, bevorzugt kontinuierlich.

In Umfangsrichtung ist der Innenverzahnungszahn von der Seitenwand begrenzt. Üblicherweise weist der Innenverzahnungszahn auf gegenüberliegenden Seiten jeweils eine solche Seitenwand auf, wird also in Umfangsrichtung auf gegenüberliegenden Seiten jeweils von einer solchen Seitenwand begrenzt. Nachfolgend wird häufig lediglich auf eine der Seitenwände eingegangen; die jeweiligen Ausführungen sind jedoch bevorzugt auf beide Seitenwände des jeweiligen Innenverzahnungszahns, insbesondere auf die beiden Seitenwände jedes der Innenverzahnungszähne, übertragbar.

Die Seitenwand des Innenverzahnungszahns setzt sich aus mehreren im Schnitt planen Seitenwandbereichen zusammen. Das bedeutet, dass im Längsschnitt durch den jeweiligen Innenverzahnungszahn gesehen die Seitenwandbereiche jeweils entlang einer geraden Linie beziehungsweise entlang einer Geraden verlaufen. Jedem der Bereiche des Innenverzahnungszahns ist hierbei ein separater Seitenwandbereiche zugeordnet. In dem Hinterlegungsbereich liegt insoweit der Hinterlegungsseitenwandbereich und in dem Einfädelbereich der Einfädelseitenwandbereich vor. Vorzugsweise erstreckt sich in axialer Richtung gesehen der Hinterlegungsseitenwandbereich über den gesamten Hinterlegungsbereich und der Einfädelseitenwandbereich über den gesamten Einfädelbereich. Umgekehrt erstreckt sich - wiederum in axialer Richtung gesehen - der Hinterlegungsbereich über die gesamte Erstreckung des Hinterlegungsseitenwandbereichs und der Einfädelbereich über die gesamte Erstreckung des Einfädelseitenwandbereichs. Durch die Zunahme der in Umfangsrichtung vorliegenden Abmessungen des Innenverzahnungszahns in dem Hinterlegungsbereich in die von dem Grundkörper abgewandte Richtung beziehungsweise in Richtung der Außenverzahnung des Kupplungskörpers ist ein während des Verlagerns der Schiebemuffe in Richtung des Kupplungskörpers minimal auftretender Abstand zwischen dem Innenverzahnungszahn und einem Außenverzahnungszahn der Außenverzahnung des Kupplungskörpers geringer als nach dem Erreichen der zweiten Stellung durch die Schiebemuffe. Das bedeutet, dass das Spiel in Umfangsrichtung zwischen dem Kupplungskörper und der Schiebemuffe vergleichsweise groß ist, sodass es, beispielsweise aufgrund des Lastwechsels, zu einem Störgeräusch kommen kann.

Um dies zu vermeiden ist zusätzlich zwischen dem Hinterlegungsbereich und dem Einfädelbereich der Einspurbereich vorgesehen. Vorzugsweise ist der Einspurbereich unmittelbar zwischen dem Hinterlegungsbereich und dem Einfädelbereich angeordnet, sodass sich an den Einspurbereich in axialer Richtung gesehen einerseits unmittelbar der Hinterlegungsbereich und andererseits unmittelbar der Einfädelbereich anschließt. In dem Einspurbereich liegt ebenfalls einer der Seitenwandbereiche vor, welcher im Rahmen dieser Beschreibung als Einspurseitenwandbereich bezeichnet wird. Analog zu dem Hinterlegungsbereich in dem Einfädelbereich erstreckt sich der Einspurseitenwandbereich in axialer Richtung gesehen vorzugsweise über die gesamte Erstreckung des Einspurseitenwandbereichs und umgekehrt der Einspurseitenwandbereich über die gesamte Erstreckung des Einspurbereichs. Der Einspurseitenwandbereich ist ebenso wie der Hinterlegungsseitenwandbereich und der Einfädelseitenwandbereich im Schnitt gesehen plan, verläuft also im Schnitt gesehen entlang einer geraden Linie.

Der Einspurseitenwandbereich ist im Schnitt gesehen gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich versetzt oder angewinkelt. Zusätzlich ist er - erneut im Schnitt gesehen - gegenüber dem Einfädelseitenwandbereich versetzt oder angewinkelt. Der Einspurseitenwandbereich verläuft also entweder bezüglich des Hinterlegungsseitenwandbereichs oder des Einfädelseitenwandbereichs parallel oder ist ihm gegenüber angewinkelt, schließt mit ihm also einen Winkel ein, welcher größer als 0° und kleiner als 180° ist. Es ist beispielsweise vorgesehen, dass der Einspurseitenwandbereich gegenüber sowohl dem Hinterlegungsseitenwandbereich als auch gegenüber dem Einfädelseitenwandbereich angewinkelt ist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass er gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich versetzt und gegenüber dem Einfädelseitenwandbereich angewinkelt oder - umgekehrt - gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich angewinkelt und gegenüber dem Einfädelseitenwandbereich versetzt ist.

In jedem Fall bewirkt der Einspurbereich eine gegenüber einer Ausgestaltung des Innenverzahnungszahns, bei welcher der Hinterlegungsbereich und der Einfädelbereich unmittelbar aneinander angrenzen, eine bereichsweise Reduzierung der Abmessungen in Umfangsrichtung. Dies ermöglicht eine Reduzierung des Abstands in Umfangsrichtung zwischen den Außenverzahnungszähnen der Außenverzahnung des Kupplungskörpers, ohne die Verlagerung der Schiebemuffe in die zweite Stellung zu behindern. Folglich ist bei in ihrer zweiten Stellung angeordneter Schiebemuffe der minimale Abstand in Umfangsrichtung zwischen den Innenverzahnungszähnen und den Außenverzahnungszähnen gegenüber der Ausgestaltung ohne den Einspurbereich reduziert, sodass insgesamt auch das Spiel in Umfangsrichtung zwischen Schiebemuffe und Kupplungskörper reduziert ist. Dies führt zu einer reduzierten Geräuschbildung während eines Betriebs der Synchronisierungsvorrichtung beziehungsweise des Gangwechselgetriebes.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Versatz oder die Anwin- kelung des Einspurseitenwandbereichs durch einen Rücksprung der Seitenwand des jeweiligen Innenverzahnungszahns gebildet ist. Der Rücksprung liegt wiederum im Schnitt gesehen vor. Durch den Rücksprung ist der jeweilige Innenverzahnungszahn in Umfangsrichtung verjüngt beziehungsweise der sich anschließende Zahnzwischenraum vergrößert. Der Rücksprung ist einfach herstellbar und ermöglicht so eine kostengünstige Ausgestaltung der Synchronisierungsvorrichtung. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass im Schnitt gesehen der Einspurseitenwandbereich gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich um einen ersten Winkel und gegenüber dem Einfädelseitenwandbereich um einen zweiten Winkel angewinkelt ist, wobei der erste Winkel kleiner ist als der zweite Winkel. Der Einspurseitenwandbereich schließt sich einerseits unmittelbar an den Hinterlegungsseitenwandbereich und andererseits unmittelbar an den Einfädelseitenwandbereich an. Die Winkel liegen zwischen die jeweiligen Seitenwandbereichen vollständig aufnehmenden gedachten Geraden vor. Beispielsweise nimmt also der Hinterlegungsseitenwandbereich im Schnitt gesehen eine erste Gerade, der Einspurseitenwandbereich eine zweite Gerade und der Einfädelseitenwandbereich eine dritte Gerade auf. Zwischen der ersten Geraden und der zweiten Geraden liegt der erste Winkel und zwischen der zweiten Geraden und der dritten Geraden der zweite Winkel vor, wobei jeweils der kleinere Winkel zwischen den Geraden herangezogen wird. Bei einer solchen Definition ist der erste Winkel kleiner als der zweite Winkel. Vorzugsweise ist der zweite Winkel um einen Faktor von wenigstens 5, wenigstens 10 oder wenigstens 15 größer als der erste Winkel. Hierdurch wird das einfache Einfädeln der Innenverzahnung in die Außenverzahnung beibehalten und gleichzeitig auf die beschriebene Art und Weise das Umfangsspiel reduziert.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass Abmessungen des jeweiligen Innenverzahnungszahns in Umfangsrichtung in dem Einspurbereich in die von dem Grundkörper abgewandte Richtung abnehmen, insbesondere mit einem geringeren Gradienten als in dem Einfädelbereich. Anders ausgedrückt wird der Innenverzahnungszahn im Schnitt gesehen in die von dem Grundkörper abgewandte Richtung schmaler, nämlich durch Reduzierung seiner Abmessungen in Umfangsrichtung. Das Ausmaß der Reduzierung ist hierbei pro Streckeneinheit in axialer Richtung kleiner als in dem Einfädelbereich. Das bedeutet, dass auch in dem Einfädelbereich die Abmessungen des jeweiligen Innenverzahnungszahns abnehmen, jedoch mit einer deutlich größeren Steigung beziehungsweise einem deutlich größeren Gradienten als in dem Einspurbereich. Hierdurch werden die bereits beschriebenen Vorteile auf konstruktiv einfache Art und Weise erzielt. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in dem Einspurbereich zusätzlich zu dem Einspurseitenwandbereich ein weiterer Einspurseitenwandbereich vorliegt, der im Schnitt gesehen gegenüber dem Einspurseitenwandbereich angewinkelt ist. Die Seitenwand des Innenverzahnungszahns setzt sich also in dem Einspurbereich zumindest aus dem Einspurseitenwandbereich und dem weiteren Einspurseitenwandbereich zusammen, vorzugsweise ausschließlich aus diesen. Der Einspurbereich erstreckt sich insoweit in axialer Richtung vollständig über sowohl den Einspurseitenwandbereich als auch über den weiteren Einspurseitenwandbereich. Umgekehrt übergreifen in axialer Richtung gesehen der Einspurseitenwandbereich und der weitere Einspurseitenwandbereich gemeinsam den Einspurbereich vollständig. Hierbei grenzen der Einspurseitenwandbereich und der weitere Einspurseitenwandbereich in axialer Richtung bevorzugt unmittelbar aneinander an. Die beiden Einspurseitenwandbereiche sind gegeneinander angewinkelt. Das bedeutet wiederum, dass eine vollständig in dem Einspurseitenwandbereich liegende Gerade eine vollständig in dem weiteren Einspurseitenwandbereich liegende weitere Gerade unter einem Winkel schneidet, der größer ist als 0° und kleiner als 180°. Die beiden Einspurseitenwandbereiche liegen insbesondere bei der den Rücksprung aufweisenden Ausführungsform vor. Diese ist einfach und kostengünstig herstellbar.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Einspurseitenwandbereich gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich angewinkelt ist und/oder zu dem Einfädelseitenwandbereich parallel verläuft, und/oder dass der weitere Einspurseitenwandbereich zu dem Hinterlegungsseitenwandbereich parallel verläuft und/oder bezüglich des Einfädelseitenwandbereichs angewinkelt ist. Jeder der Einspurseitenwandbereiche kann also gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich oder dem Einfädelseitenwandbereich angewinkelt sein oder zu ihm parallel verlaufen. Bevorzugt ist es vorgesehen, dass der Einspurseitenwandbereich gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich angewinkelt ist und zu dem Einfädelseitenwandbereich parallel verläuft, und dass gleichzeitig der weitere Einspurseitenwandbereich zu dem Hinterlegungsseitenwandbereich parallel verläuft und bezüglich des Einfädelseitenwandbereichs angewinkelt ist, jeweils im Schnitt gesehen. Eine solche Ausgestaltung liegt insbesondere bei Realisierung des Rücksprungs vor und stellt eine besonders einfache und kostengünstige Art zur Umsetzung der Synchronisierungsvorrichtung dar.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Außenverzahnung des Kupplungskörpers mehrere Außenverzahnungszähne aufweist, wobei jeder der Außenverzahnungszähne in Umfangsrichtung von einer weiteren Seitenwand begrenzt ist, die im Schnitt gesehen parallel zu dem Hinterlegungsseitenwandbereich und bezüglich des Einfädelseitenwandbereichs und des Einspurseitenwandbereichs jeweils angewinkelt verläuft. Die Außenverzahnungszähne sind in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet. Jeweils zwei der Außenverzahnungszähne schließen einen Außenverzahnungszahnzwischenraum zwischen sich ein.

Jeder der Außenverzahnungszähne ist in Umfangsrichtung, nämlich auf der dem Innenverzahnungszahn zugewandten Seite des Außenverzahnungszahns, von der weiteren Seitenwand begrenzt. Die weitere Seitenwand liegt insoweit der Seitenwand gegenüber, insbesondere liegen die Seitenwand und die weitere Seitenwand zumindest zeitweise aneinander an. Die weitere Seitenwand beziehungsweise eine die Seitenwand vollständig aufnehmende Gerade liegt parallel zu dem Hinterlegungsseitenwandbereich beziehungsweise einer diesen vollständig aufnehmenden Geraden vor. Bezüglich des Einfädelseitenwandbereichs und des Einspurseitenwandbereichs ist die weitere Seitenwand im Schnitt gesehen jedoch angewinkelt. Hierdurch wird zum einen das einfache Ineingriffbringen der Innenverzahnung mit der Außenverzahnung sowie das Halten der Schiebemuffe in axialer Richtung in ihrer zweiten Stellung erzielt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass während des Verlagerns der Schiebemuffe aus der ersten Stellung in die zweite Stellung und einem Eingreifen eines der Innenverzahnungszähne in einen von zwei der Außenverzahnungszähne begrenzten Außenverzahnungszahnzwischenraum bei Anliegen eines der Innenverzahnungszähne an einem der Außenverzahnungszähne ein in Umfangsrichtung minimal vorliegender Abstand des jeweils anderen der Außenverzahnungszähne zu dem Einfädelseitenwandbereich als Einfädelumfangsspiel, zu dem Einspurseitenwandbereich als Einspurumfangsspiels und zu dem Hinterlegungsseitenwandbereich als Hinterlegungsumfangsspiel vorliegt. Über das Verlagern der Schiebemuffe aus der ersten Stellung in die zweite Stellung hinweg wird insoweit der jeweils minimal vorliegender Abstand ermittelt. Dies erfolgt, während der Innenverzahnungszahn an dem einen Außenverzahnungszahn anliegt. Der Abstand wird bezüglich des anderen Außenverzahnungszahns festgestellt. Der minimale Abstand zu dem Einfädelseitenwandbereich wird als Einfädelumfangsspiel, der minimale Abstand zu dem Einspurseitenwandbereich als Einspurumfangsspiel und der minimale Abstand zu dem Hinterlegungsseitenwandbereich als Hinterlegungsumfangsspiel bezeichnet. Vorzugsweise sind die genannten Umfangsspiele voneinander verschieden, sie können jedoch teilweise auch gleich sein. Mit der beschriebenen Ausgestaltung werden die bereits genannten Vorteile erzielt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass mindestens eine der nachfolgend genannten Bedingungen zutrifft: das Einspurumfangsspiel ist kleiner als das Einfädelumfangsspiel; das Einspurumfangsspiel und/oder das Einfädelumfangsspiel sind kleiner als das Hinterlegungsumfangsspiel; das Hinterlegungsumfangsspiel ist um höchstens 50 %, höchstens 40 % oder höchstens 30 % größer als das Einfädelumfangsspiel; und das Einspurumfangsspiel beträgt mindestens 50 %, mindestens 60 % oder mindestens 70 % des Einfädelumfangsspiels. Mit den genannten Bedingungen werden die bereits erwähnten Vorteile in besonderem Maße erzielt. Vorzugsweise ist die Synchronisierungsvorrichtung derart ausgestaltet, dass mehrere oder sogar alle der Bedingungen erfüllt sind.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass jeder der Innenverzahnungszähne bezüglich einer die Drehachse vollständig aufnehmenden und mittig durch den jeweiligen Innenverzahnungszahn verlaufenden Zahnmittenebene symmetrisch ausgestaltet ist. Die symmetrische Ausgestaltung ist konstruktiv besonders einfach realisierbar und ermöglicht in jeder Drehwinkelstellung von Schiebemuffe und Kupplungskörper zueinander ein besonders einfaches Ineingriffbringen der Innenverzahnung und der Außenverzahnung. Alternativ können die Innenverzahnungszähne im Schnitt gesehen bezüglich der Zahnmittenebene jedoch selbstverständlich auch asymmetrisch ausgestaltet sein. Die symmetrische Ausgestaltung liegt vorzugsweise bei einer Einfachkonussynchronisation vor, während die asymmetrische Ausgestaltung insbesondere bei einer Mehrfachkonussynchronisation Verwendung findet.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass an dem Synchronisierungskörper eine Vorsynchronisierungseinrichtung in axialer Richtung verlagerbar angeordnet ist, die in wenigstens einer Stellung einen zwischen dem Synchronisierungskörper und dem Kupplungskörper angeordneten Synchronring mit einer axialen Vorsynchronisierungskraft beaufschlagt und ein Rastelement aufweist, das mittels eines Federelements in Richtung einer in der Schiebemuffe ausgestalteten Rastausnehmung federkraftbeaufschlagt ist. Um ein Ineingriffbringen der Innenverzahnung der Schiebemuffe mit der Außenverzahnung des Kupplungskörpers zu erleichtern, ist der Synchronring vorgesehen. Dieser ist antriebstechnisch mit dem Synchronisierungskörper gekoppelt, beispielsweise starr oder mit einem gewissen Spiel in Umfangsrichtung. Wird der Synchronring mit der Vorsynchronisierungskraft beaufschlagt, so gerät er in Reibkontakt mit dem Kupplungskörper, sodass sich die Drehzahl des Kupplungskörpers an die Drehzahl des Synchronrings und mithin die Drehzahl des Synchronisierungskörpers angleicht.

Die Vorsynchronisierungskraft wird mittels der Vorsynchronisierungseinrichtung auf den Synchronring aufgebracht. Hierzu ist die Vorsynchronisierungseinrichtung in axialer Richtung verlagerbar an dem Synchronisierungskörper angeordnet beziehungsweise an ihm gelagert. Die Vorsynchronisierungseinrichtung verfügt über das Rastelement, das mittels des Federelements in Richtung der Rastausnehmung federkraftbeaufschlagt ist. Die Rastausnehmung ist in der Schiebemuffe ausgebildet. Das bedeutet, dass die Vorsyn- chronisierungseinrichtung über das Rastelement mit der Schiebemuffe gekoppelt ist, sodass zumindest zeitweise eine axiale Verlagerung der Schiebemuffe auch eine axiale Verlagerung der Vorsynchronisierungseinrichtung bewirkt. Bei bekannten Ausgestaltungen ist die Rastausnehmung in einem Zahn der Innenverzahnung der Schiebemuffe ausgestaltet und das Federelement beaufschlagt das Rastelement entlang einer senkrecht auf der Drehachse stehenden und durch die Mitte des Zahns verlaufenden Federkraftachse mit der Federkraft.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Vorsynchronisierungseinrichtung derart angeordnet und/oder ausgerichtet ist, dass sie die Schiebemuffe mit einer Vorspannkraft in tangentialer Richtung beaufschlagt. Hierzu stützt sich das Federelement einerseits an dem Synchronisierungskörper ab und andererseits drängt es das Rastelement in Richtung der Schiebemuffe beziehungsweise an die Schiebemuffe. Die Vorsynchronisierungseinrichtung ist somit nicht nur in axialer Richtung mit der Schiebemuffe gekoppelt, sondern sie erzeugt zusätzlich zwischen dem Synchronisierungskörper und der Schiebemuffe ein von der Vorspannkraft bewirktes Vorspanndrehmoment, das den Synchronisierungskörper und die Schiebemuffe in Umfangsrichtung gegeneinander verspannt. Hierdurch werden Lastwechsel abgefedert und eine unerwünschte Geräuschbildung vermindert oder sogar gänzlich verhindert.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Innenverzahnung der Schiebemuffe und die Außenverzahnung des Synchronisierungskörpers derart ausgeführt sind, dass die Schiebemuffe und der Synchronisierungskörper zueinander ein Spiel in Umfangsrichtung aufweisen, wobei die Vorspannkraft Zähne der Innenverzahnung in Umfangsrichtung an Zähne der Außenverzahnung drängt. Auf das Spiel in Umfangsrichtung zwischen der Schiebemuffe und dem Synchronisierungskörper wurde bereits hingewiesen. Dies ist üblicherweise vorgesehen, um das Verlagern der Schiebemuffe bezüglich des Synchronisierungskörpers in axialer Richtung zu erleichtern.

Die Vorspannkraft beziehungsweise das von der Vorspannkraft bewirkte Vorspanndrehmoment ist derart gerichtet, dass Zähne der Innenverzahnung in Umfangsrichtung in Richtung der Zähne der Außenverzahnung gedrängt wird. Bevorzugt erfolgt dies derart, dass die Zähne der Innenverzahnung an den Zähnen der Außenverzahnung anliegen. Das Vorspanndrehmoment beträgt beispielsweise mindestens 1 Nm, vorzugsweise mindestens 1 ,5 Nm o- der mindestens 2,0 Nm. Zusätzlich oder alternativ beträgt das Vorspanndrehmoment höchstens 5,0 Nm, höchstens 4,0 Nm oder höchstens 3,0 Nm, insbesondere um das Verschieben der Schiebemuffe in axialer Richtung nicht zu behindern. Durch die beschriebenen Maßnahmen wird das Betriebsgeräusch des Synchronisierungsvorrichtung beziehungsweise des Gangwechselgetriebes verringert.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Rastausnehmung bezüglich einer die Drehachse vollständig aufnehmenden und mittig durch einen Zahn der Innenverzahnung der Schiebemuffe verlaufenden gedachten Zahnmittenebene asymmetrisch angeordnet ist, und/oder dass die Rastausnehmung bezüglich einer die Drehachse vollständig aufnehmenden und mittig durch einen Zahnzwischenraum der Innenverzahnung der Schiebemuffe verlaufenden gedachten Zahnzwischenraum mittenebene asymmetrisch angeordnet ist.

Die Drehachse ist sowohl in der Zahnmittenebene als auch in der Zahnzwischenraummittenebene vollständig aufgenommen. Die Zahnmittenebene verläuft im Querschnitt gesehen mittig durch den Zahn der Innenverzahnung, wohingegen die Zahnzwischenraummittenebene - ebenfalls im Querschnitt gesehen - mittig durch den Zahnzwischenraum der Innenverzahnung verläuft. Der Zahnzwischenraum ist in Umfangsrichtung von zwei Zähnen der Innenverzahnung der Schiebemuffe begrenzt, wobei einer der Zähne vorzugsweise der vorstehend erwähnte Zahn ist, durch welchen die Zahnmittenebene verläuft. Somit verläuft die Zahnmittenebene mittig durch den Zahn und die Zahnzwischenraummittenebene mittig durch den unmittelbar an den Zahn angrenzenden und diesen begrenzenden Zahnzwischenraum.

Es wurde bereits erwähnt, dass bei üblichen Synchronisierungsvorrichtung die Rastausnehmung in dem Zahn ausgestaltet ist, nämlich symmetrisch. Im Gegensatz hierzu soll die Rastausnehmung nun bezüglich der Zahnmittenebene und/oder der Zahnzwischenraummittenebene asymmetrisch vorliegen. Hierunter ist insbesondere zu verstehen, dass die Zahnmittenebene beziehungsweise die Zahnzwischenraummittenebene durch die Rastausnehmung verlaufen und die Rastausnehmung in Umfangsrichtung gesehen auf einer ersten Seite der jeweiligen Ebene erste Abmessungen und auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite der Ebene zweite Abmessungen aufweist, die von den ersten Abmessungen verschieden sind. Dies ermöglicht auf konstruktiv einfache Art und Weise die Ausrichtung der Vorsynchronisierungseinrichtung zur Erzeugung der Vorspannkraft.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Rastausnehmung zumindest bereichsweise in den Zahn und einen auf der dem Zahn gegenüberliegenden Seite des Zahnzwischenraums angeordneten weiteren Zahn der Innenverzahnung eingreift. Die Rastausnehmung weist also in Umfangsrichtung eine Erstreckung auf, mit welcher sie ausgehend von dem Zahn bis hin zu dem weiteren Zahn reicht. Um die asymmetrische Anordnung der Rastausnehmung zu erzielen, greift sie vorzugsweise unterschiedlich weit in den Zahn und den weiteren Zahn ein. Das bedeutet, dass in Umfangsrichtung gesehen die Rastausnehmung mit dem Zahn eine größere Überdeckung aufweist als mit dem weiteren Zahn oder umgekehrt. Vorzugsweise ist die Rastausnehmung in Umfangsrichtung einerseits von dem Zahn und andererseits von dem weiteren Zahn begrenzt, sodass das Rastelement in Umfangsrichtung zuverlässig in der Rastausnehmung gehalten ist. Hierdurch wird ein zuverlässiger Betrieb des Synchronisierungsvorrichtung sichergestellt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass das Rastelement an einer Anlagestelle an einem die Rastausnehmung begrenzenden Boden anliegt, wobei im Querschnitt gesehen ein Winkel zwischen einer durch einen Mittelpunkt des Rastelements und einen Mittelpunkt der Anlagestelle verlaufenden ersten gedachten Ebene und einer die Drehachse vollständig aufnehmenden und durch den Mittelpunkt des Rastelements verlaufenden zweiten gedachten Ebene mindestens 15° und höchstens 75°, mindestens 25° und höchstens 65°, mindestens 30° und höchstens 60° oder mindestens 35° und höchstens 55° beträgt. Dies ist insbesondere dann der Fall, beispielsweise nur dann, falls die Schiebemuffe in ihrer ersten Stellung vorliegt.

Unter der Anlagestelle ist diejenige Stelle zu verstehen, an welcher das Rastelement an der Schiebemuffe anliegt beziehungsweise an welche es von dem Federelement gedrängt wird. Die Anlagestelle liegt hierbei an dem Boden vor, der die Rastausnehmung begrenzt, insbesondere in radialer Richtung nach außen. Der Boden wird von der Schiebemuffe gebildet. Die erste Ebene verläuft im Querschnitt gesehen durch den Mittelpunkt des Rastelements sowie den Mittelpunkt der Anlagestelle und die zweite Ebene - ebenfalls im Querschnitt gesehen - verläuft durch den Mittelpunkt des Rastelements und nimmt die Drehachse in sich auf. Die beiden Ebenen schneiden sich bevorzugt in der Drehachse. Sie sind gegeneinander angewinkelt, nämlich um einen Winkel, der in einem der angegebenen Winkelbereiche liegt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Rastausnehmung eine erste Rastteilausnehmung und mindestens eine zweite Rastteilausnehmung aufweist, die in Axialrichtung von einem Vorsprung der Schiebemuffe voneinander beabstandet sind, wobei in dem Vorsprung eine Führungsrinne für das Rastelement ausgebildet ist, die sich von der ersten Rastteilausnehmung bis hin zu der zweiten Rastteilausnehmung erstreckt. Die beiden Rastteilausnehmungen sind in axialer Richtung voneinander beabstandet ausgestaltet. Beispielsweise greift das Rastelement in der ersten Stellung der Schiebemuffe in die erste Rastteilausnehmung und in der zweiten Stellung in die zweite Rastteilausnehmung ein.

Zwischen den Rastteilausnehmungen ist der Vorsprung angeordnet, der sich in radialer Richtung nach innen erstreckt. In dem Vorsprung ist wiederum eine Vertiefung ausgebildet, nämlich die Führungsrinne. Diese verbindet die beiden Rastteilausnehmungen in axialer Richtung miteinander und dient einer Führung des Rastelements bei einer Verlagerung aus der ersten Rastteilausnehmung in die zweite Rastteilausnehmung und umgekehrt. Die Führungsrinne ist vorzugsweise an eine Form des Rastelements angeglichen. Beispielsweise ist die Führungsrinne im Querschnitt gesehen oval, insbesondere teilkreisförmig. Hierdurch wird ein besonders zuverlässiges Halten des Rastelements erzielt.

Die beiden Rastteilausnehmung sind derart ausgestaltet, dass das Rastelement jeweils rastend in ihnen gehalten ist. Das bedeutet, dass das Rastelement bei einem Eingreifen in die jeweilige Rastteilausnehmung die Schiebemuffe in der jeweils entsprechenden Stellung hält. Um die Schiebemuffe in axialer Richtung zu verlagern, beispielsweise aus der ersten Stellung in die zweite Stellung oder umgekehrt, muss folglich eine hinreichend große Kraft auf die Schiebemuffe aufgebracht beziehungsweise die Schiebemuffe hinreichend weit verlagert werden, um das Rastelement aus der jeweiligen Rastteilausnehmung heraus zu drängen.

Besonders bevorzugt weist die Rastausnehmung die erste Rastteilausnehmung und mehrere zweite Rastteilausnehmungen auf. Die beiden zweiten Rastteilausnehmungen sind in axialer Richtung gesehen auf gegenüberliegenden Seiten der ersten Rastteilausnehmung ausgestaltet, nehmen die erste Rastteilausnehmung also zwischen sich auf. Zwischen der ersten Rastteilausnehmung und jeder der zweiten Rastteilausnehmungen ist einer von mehreren Vorsprünge angeordnet, welche jeweils gemäß den vorstehenden Ausführungen ausgestaltet sind. In jedem der Vorsprünge liegt insoweit eine Führungsrinne für das Rastelement vor, die sich von der ersten Rastteilausnehmung bis hin zu der jeweiligen zweiten Rastteilausnehmung erstreckt.

Jede der zweiten Rastteilausnehmungen ist einer von mehreren zweiten axialen Stellungen der Schiebemuffe zugeordnet und hält die Schiebemuffe in dieser. Die Ausgestaltung mit den mehreren zweiten Rastteilausnehmung ist dazu vorgesehen, nicht nur einen Kupplungskörper mit dem Synchronisierungskörper zu koppeln, sondern mehrere beziehungsweise jeweils einen von mehreren. Entsprechend lassen sich mit der Synchronisierungsvorrichtung unterschiedliche Schalträder wahlweise mit dem Synchronisierungskörper beziehungsweise der Welle antriebstechnisch koppeln. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste Rastteilausnehmung eine größere Tiefe aufweist als die zweite Rastteilausnehmung, und/oder dass die Tiefe der ersten Rastteilausnehmung ausgehend von der Führungsrinne in axialer Richtung gesehen mit einer größeren Steigung zunimmt als die Tiefe der zweiten Rastteilausnehmung. Die größere Tiefe und/oder die größere Steigung bewirken ein stärkeres Halten des Rastelements in der ersten Rastteilausnehmung gegenüber der zweiten Rastteilausnehmung. Die Kraft, welche auf die Schiebemuffe in axialer Richtung aufgebracht werden muss, um sie aus der ersten Stellung in Richtung der ersten Stellung zu verlagern, ist also größer als die Kraft, welche auf die Schiebemuffe zur Verlagerung aus der zweiten Stellung in die erste Stellung aufgewandt werden muss. Hierdurch ist ein zuverlässiger Betrieb des Synchronisierungsvorrichtung und folglich des Gangwechselgetriebes sichergestellt.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die erste Rastteilausnehmung die Gestalt eines Kugelsegments aufweist und/oder die zweite Rastteilausnehmung trichterförmig ist, oder dass die erste Rastteilausnehmung und/oder die zweite Rastteilausnehmung von einer Schrägfläche begrenzt sind, an welcher das Rastelement zur Bewirkung der Vorspannkraft anliegt. Die kugelsegmentförmige Gestalt der ersten Rastteilausnehmung und die trichterförmige Gestalt der zweiten Rastteilausnehmung ist insbesondere dann sinnvoll, falls das Rastelement kugelförmig ist oder zumindest auf seiner der Rastausnehmung zugewandten Seite Teil kugelförmig ist. In diesem Fall ist die Rastausnehmung an das Rastelement formangepasst, sodass idealerweise nicht nur ein Punktkontakt, sondern vielmehr ein Linien- oder Flächenkontakt zwischen Rastelement und dem die Rastausnehmung begrenzenden Boden vorliegt. Hierdurch wird die Materialbelastung verringert.

Zusätzlich oder alternativ sind die erste Rastteilausnehmung, die zweite Rastteilausnehmung oder sowohl die erste Rastteilausnehmung als auch die zweite Rastteilausnehmung von der Schrägfläche begrenzt, insbesondere in Umfangsrichtung. Bei Anordnung des Rastelements in einer der Rastteilausnehmungen liegt es an der Schrägfläche an und bewirkt so die Vorspannkraft in Umfangsrichtung und mithin das Vorspanndrehmoment. Eine solche Ausgestaltung ist konstruktiv einfach umsetzbar.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Innenverzahnung einen permanent mit der Außenverzahnung des Synchronisierungskörpers kämmenden ersten Innenverzahnungsbereich und wenigstens einen zumindest teilweise mit der Außenverzahnung des Kupplungskörpers kämmenden zweiten Innenverzahnungsbereich aufweist, wobei die Innenverzahnung abseits der Rastausnehmung einen über den ersten Innenverzahnungsbereich hinweg gleichbleibenden und sich über den zweiten Innenverzahnungsbereich hinweg verändernden Querschnitt aufweist. Die Innenverzahnung setzt sich in axialer Richtung gesehen aus den unterschiedlichen Innenverzahnungsbereichen, nämlich dem ersten Innenverzahnungsbereich und dem wenigstens einen zweiten Innenverzahnungsbereich zusammen. Vorzugsweise liegen mehrere zweite Innenverzahnungsbereich vor, welche in axialer Richtung gesehen auf gegenüberliegenden Seiten des ersten Innenverzahnungsbereichs angeordnet sind, diesen also zwischen sich aufnehmen.

Der zweite Innenverzahnungsbereich beziehungsweise die zweiten Innenverzahnungsbereiche schließen sich jeweils unmittelbar an den ersten Innenverzahnungsbereich an. In dem ersten Innenverzahnungsbereich weist die Innenverzahnung einen gleichbleibenden Querschnitt auf, nämlich in axialer Richtung. Ist der erste Innenverzahnungsbereich von zwei zweiten Innenverzahnungsbereichen eingefasst, so bleibt also der Querschnitt ausgehend von einem ersten der zweiten Innenverzahnungsbereiche bis hin zu einem zweiten der zweiten Innenverzahnungsbereich gleich. In dem zweiten Innenverzahnungsbereich beziehungsweise den zweiten Innenverzahnungsbereichen verändert sich der Querschnitt der Innenverzahnung jedoch. Beispielsweise wird der Querschnitt ausgehend von dem ersten Innenverzahnungsbereich zunächst kleiner, bevor er wieder zunimmt. Das Vorstehende gilt insbesondere abseits der Rastausnehmung, also für Zahne der Innenverzahnung, die beabstandet von der Rastausnehmung vorliegen und in welche die Rastausnehmung nicht eingreift. Die beschriebene Ausgestaltung ermöglicht ein zuverlässiges Einspuren der Innenverzahnung in die Außenverzahnung des Kupplungskörpers und ein Ineingriffhalten der Verzahnungen.

Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass in axialer Richtung gesehen die erste Rastteilausnehmung vollständig in dem ersten Innenverzahnungsbereich angeordnet ist und die zweite Rastteilausnehmung wenigstens bereichsweise in dem zweiten Innenverzahnungsbereich vorliegt, sodass die zweite Rastteilausnehmung in Umfangsrichtung zumindest teilweise von dem Zahn und/oder dem weiteren Zahn begrenzt ist. Die erste Rastteilausnehmung liegt in axialer Richtung vollständig in Überdeckung mit dem ersten Innenverzahnungsbereich vor. Abseits der Rastausnehmung beziehungsweise der ersten Rastteilausnehmung verändert sich der Querschnitt der Innenverzahnung nicht.

Die zweite Rastteilausnehmung liegt zumindest bereichsweise in dem zweiten Innenverzahnungsbereich vor. Vorzugsweise erstreckt sie sich aus dem ersten Innenverzahnungsbereich heraus bis in den zweiten Innenverzahnungsbereich hinein. Das bedeutet, dass die zweite Rastteilausnehmung zumindest bereichsweise von der Innenverzahnung gebildet ist und entsprechend in Umfangsrichtung zumindest teilweise von von Zähnen der Innenverzahnung begrenzt ist, insbesondere von dem Zahn und Strich oder dem weiteren Zahn. Dies ermöglicht eine in axialer Richtung kompakte Ausgestaltung der Schiebemuffe, da die Verzahnung zum Halten des Rastelements herangezogen wird.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Gangwechselgetriebe, nämlich ein Gangwechselgetriebe mit einer Synchronisierungsvorrichtung gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung. Auf die Vorteile wurde bereits hingewiesen. Sowohl das Gangwechselgetriebe als auch die Synchronisierungsvorrichtung können gemäß den Ausführungen im Rahmen dieser Beschreibung weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird. Zusätzlich oder alternativ betrifft die Erfindung zudem ein Verfahren zum Betreiben einer Synchronisierungsvorrichtung und/oder eines Gangwechselgetriebes gemäß den Ausführungen in dieser Beschreibung. Die in der Beschreibung beschriebenen Merkmale und Merkmalskombinationen, insbesondere die in der nachfolgenden Figurenbeschreibung beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen, sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen. Es sind somit auch Ausführungsformen als von der Erfindung umfasst anzusehen, die in der Beschreibung und/oder den Figuren nicht explizit gezeigt oder erläutert sind, jedoch aus den erläuterten Ausführungsformen hervorgehen oder aus ihnen ableitbar sind.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt:

Figur 1 eine schematische Längsschnittdarstellung durch ein Gangwechselgetriebe mit einer Synchronisierungsvorrichtung,

Figur 2 eine schematische Schnittdarstellung durch die Synchronisierungsvorrichtung,

Figur 3 eine schematische Darstellung einer Schiebemuffe der Synchronisierungsvorrichtung,

Figur 4 eine schematische Detaildarstellung der Schiebemuffe,

Figur 5 eine schematische Darstellung eines von mehreren Innenverzahnungszähnen einer Innenverzahnung der Schiebemuffe in unterschiedlichen Varianten, sowie

Figur 6 die Innenverzahnung der Schiebemuffe sowie eine Außenverzahnung eines Kupplungskörpers des Synchronisierungsvorrichtung in unterschiedlichen Stellungen der Schiebemuffe. Die Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Gangwechselgetriebes 1 , insbesondere für ein Kraftfahrzeug. Das Gangwechselgetriebe 1 verfügt über ein erstes Schaltrad 2 und ein zweites Schaltrad 3. Die beiden Schalträder 2 und 3 sind unterschiedlichen Übersetzungen des Gangwechselgetriebes 1 zugeordnet. Entsprechend weisen sie unterschiedliche Durchmesser auf. Die Schalträder 2 und 3 sind bezüglich einer hier nicht dargestellten Welle des Gangwechselgetriebes 1 , insbesondere bezüglich einer Drehachse 4 der Welle, drehbar gelagert. Sie sind insoweit zumindest zeitweise antriebstechnisch von der Welle entkoppelt. Zum zeitweisen Herstellen einer antriebstechnischen Verbindung zwischen der Welle und den Schalträ- dern 2 und 3 verfügt das Gangwechselgetriebe 1 über eine Synchronisierungsvorrichtung 5. Diese weist einen Synchronisierungskörper 6 auf, der mit der Welle drehfest gekoppelt ist, nämlich über eine Verzahnung 7, die mit einer Gegenverzahnung der Welle in Eingriff steht.

Der Synchronisierungskörper 6 trägt eine Außenverzahnung 8, die mit einer Innenverzahnung 9 einer Schiebemuffe 10 kämmt. Die Schiebemuffe 10 ist also permanent mit dem Synchronisierungskörper 6 und folglich mit der Welle drehfest verbunden. Die Schiebemuffe 10 ist in axialer Richtung bezüglich der Drehachse 4 verlagerbar. In einer hier dargestellten ersten Stellung liegt sie beziehungsweise ihre Innenverzahnung 9 außer Eingriff mit wenigstens einem Kupplungskörper 11 beziehungsweise dessen Außenverzahnung 12 vor.

Üblicherweise sind ebenso viele Kupplungskörper 11 vorgesehen wie Schalträder 2 und 3, sodass in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei Kupplungskörper 11 realisiert sind, wobei jeweils einer der Kupplungskörper 11 einem der Schalträder 2 und 3 zugeordnet ist. Einer der Kupplungskörper 11 ist drehfest mit dem ersten Schaltrad 2 und ein anderer der Kupplungskörper 11 mit dem zweiten Schaltrad 3 verbunden. Beispielsweise sind die Kupplungskörper 11 mit den Schalträdern 2 und 3 verschweißt. In einer zweiten Stellung der Schiebemuffe 10 kämmt die Innenverzahnung 9 der Schiebemuffe 10 mit der Außenverzahnung 12 eines der Kupplungskörper 11. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Schiebemuffe 10 in mehreren zweiten Stellungen anordnenbar, wobei sie in einer ersten der zweiten Stellungen eine antriebstechnische Verbindung zwischen der Welle und dem ersten Schaltrad 2 und in einer zweiten der zweiten Stellungen eine antriebstechnische Verbindung zwischen der Welle und dem zweiten Schaltrad 3 herstellt.

Um ein rasches und zuverlässiges Verlagern der Schiebemuffe 10 in axialer Richtung zu ermöglichen, insbesondere ein rasches Ineingriffbringen der Innenverzahnung 9 mit der Außenverzahnung 12 des Kupplungskörpers 11 , verfügt die Synchronisierungsvorrichtung 5 über wenigstens einen Synchronring 13. Selbstredend liegen wiederum ebenso viele Synchronringe 13 wie Schalträder 2 und 3 vor, sodass die Synchronisierungsvorrichtung 5 in diesem Ausführungsbeispiel zwei Synchronringe 13 aufweist. Die Synchronringe 13 sind in Umfangsrichtung mit dem Synchronisierungskörper 6 gekoppelt, insbesondere mit einem bestimmten Spiel. Sie weisen zudem ebenfalls eine Außenverzahnung auf, welche zumindest zeitweise mit der Innenverzahnung 9 der Schiebemuffe 10 zusammenwirkt, um den Synchronring 13 mit der Schiebemuffe 10 antriebstechnisch starr zu koppeln. Vorzugsweise stehen die Außenverzahnungen der Synchronringe 13 und die Innenverzahnung 9 in der ersten Stellung der Schiebemuffe 10 außer Eingriff, geraten jedoch bei einer zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung liegenden Zwischenstellung miteinander in Eingriff.

Bei einer Auslenkung des Synchronrings 13 in axialer Richtung in Richtung des jeweiligen Kupplungskörpers 11 wird eine reibschlüssige Verbindung zwischen dem Synchronring 13 und dem Kupplungskörper 11 hergestellt, sodass ein Drehmoment von dem Synchronisierungskörper 6 auf den jeweiligen Kupplungskörper 11 übertragen wird und sich eine Drehzahl des Kupplungskörpers 11 und mithin des entsprechenden Schaltrads 2 beziehungsweise 3 an die Drehzahl des Synchronisierungskörpers 6 angleicht. Entspricht die Drehzahl des Kupplungskörpers 11 in etwa oder genau der Drehzahl des Synchronisierungskörpers 6, so wird die Schiebemuffe 10 in die zweite Stellung verlagert, um die starre Kopplung zwischen dem Synchronisierungskörper 6 und dem Kupplungskörper 11 herzustellen, nämlich über die Schiebemuffe 11 .

In dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel liegt eine Mehrfachkonussyn- chronisation, insbesondere eine Dreifachkonussynchronisation, vor. Entsprechend greift der Synchronring 13 über mehrere konusförmige Synchronisierungselemente 14 an dem Kupplungskörper 11 beziehungsweise dem jeweiligen Schaltrad 2 oder 3 an. Alternativ zu der gezeigten Darstellung kann selbstständig auch eine Einfachkonussynchronisation beziehungsweise eine beliebige andere Synchronisierungsart realisiert sein.

Die Synchronisierung der Drehzahl des Kupplungskörpers 11 mit der Drehzahl des Synchronisierungskörpers 6 wird mittels einer Vorsynchronisierungseinrichtung 15 eingeleitet. Diese ist in Umfangsrichtung starr an dem Synchronisierungskörper 6 gelagert, bezüglich diesem in axialer Richtung jedoch verlagerbar. Die Vorsynchronisierungseinrichtung 15 verfügt über ein Gehäuse 16, in beziehungsweise an welchem ein Federelement 17 sowie ein Rastelement 18 angeordnet sind. Das Rastelement 18 ist in radialer Richtung bezüglich der Drehachse 4 verlagerbar und wird von einer mittels des Federelements 17 erzeugten Federkraft beaufschlagt. Die Federkraft drängt das Rastelement 18 in radialer Richtung nach außen, also in Richtung der Schiebemuffe 10. In dieser ist eine Rastausnehmung 19 ausgestaltet, welche eine erste Rastteilausnehmung 20 und wenigstens eine zweite Rastteilausnehmung 21 , in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel zwei zweite Rastteilausnehmungen 21 aufweist. In der ersten Stellung der Schiebemuffe 10 greift das Rastelement 18 in die erste Rastteilausnehmung 20 ein; in einer der zweiten Stellungen in eine der zweiten Rastteilausnehmungen 21.

Bei einer Verlagerung der Schiebemuffe 10 aus der ersten Stellung heraus in eine der zweiten Stellungen nimmt die Schiebemuffe 10 die Vorsynchronisierungseinrichtung 15 in axialer Richtung mit. Bevor die Innenverzahnung 9 der Schiebemuffe 10 mit der Außenverzahnung 12 eines der Kupplungskörper 11 in Eingriff geraten kann, gerät die Vorsynchronisierungseinrichtung 15 in Anlagekontakt mit einem der Synchronringe 13 und drängt diesen in axialer Richtung in Richtung des jeweiligen Kupplungskörpers 11. Anschließend tritt die Innenverzahnung 9 der Schiebemuffe 10 in Eingriff mit der Außenverzahnung des Synchronrings 13, sodass der Synchronring 13 über die Schiebemuffe 10 starr mit dem Synchronisierungskörper 6 gekoppelt ist. Die Vorsynchronisierung ist in diesem Zustand abgeschlossen.

Wird die Schiebemuffe 10 - nach einem Angleichen der Drehzahlen der Schiebemuffe 10 und des Kupplungskörpers 11 und folglich nach einer Synchronisierung - hinreichend weit in Richtung der zweiten Stellung verlagert, so gerät zum einen ihre Innenverzahnung 9 in Eingriff mit der Außenverzahnung 12 des jeweiligen Kupplungskörpers 11 . Zum anderen wird die Vorsyn- chronisierungseinrichtung 15 in axialer Richtung bezüglich der Schiebemuffe 10 verlagert, nämlich indem das Rastelement 18 aus der ersten Rastteilausnehmung 20 herausgedrängt wird und in die zweite Rastteilausnehmung 21 eintritt. Liegt das Rastelement 18 in der zweiten Rastteilausnehmung 21 vor, so ist bevorzugt die Vorsynchronisierungseinrichtung 15 beabstandet von dem entsprechenden Synchronring 13 angeordnet.

Die Figur 2 zeigt eine schematische Querschnittsdarstellung der Synchronisierungsvorrichtung 5. Gezeigt sind insbesondere der Synchronisierungskörper 6, die Schiebemuffe 10 sowie die Vorsynchronisierungseinrichtung 15.

Es ist erkennbar, dass das Rastelement 18 im Querschnitt rund ist. Vorzugsweise liegt es als Kugel vor. Angedeutet ist eine Zahnmittenebene 22, die zum einen die Drehachse 4 vollständig in sich aufnimmt und andererseits mittig durch einen von mehreren Zähnen 23 der Innenverzahnung 9 der Schiebemuffe 10 verläuft. Weiterhin angedeutet ist eine Federkraftachse 24, welche in derjenigen Richtung verläuft, in welcher das Rastelement 18 von dem Federelement 17 nach außen gedrängt wird. Vorzugsweise verläuft die Federkraftachse 24 mittig durch das Rastelement 18. Bevorzugt verläuft sie weiterhin durch die Drehachse 4, insbesondere steht sie senkrecht auf ihr. Vorzugweise umgreift das Federelement 17 die Federkraftachse 24, insbesondere entspricht eine Längsmittelachse des Federelements 17 der Federkraftachse 24. Anders ausgedrückt durchgreift die Federkraftachse 24 das Federelement 17 mittig. Das Federelement 17 liegt hier als Spiralfeder vor.

Es ist erkennbar, dass die Federkraftachse 24 bezüglich der Zahnmittenebene 22 angewinkelt ist. Beispielsweise beträgt der Winkel zwischen der Federkraftachse 24 und der Zahnmittenebene 22 im Querschnitt gesehen mindestens 1 °, mindestens 2°. Der Winkel kann jedoch auch größer sein und mindestens 3°, mindestens 4° oder mindestens 5° entsprechen. Hieraus resultiert eine Anlagestelle 25, an welcher das Rastelement 18 an einem Boden 26 anliegt, welcher von der Schiebemuffe 10 ausgebildet ist und die Rastausnehmung 19 in radialer Richtung nach außen begrenzt. Die Anlagestelle 25 liegt in dem hier dargestellten Ausführungsbeispiel in der Zahnmittenebene 22, kann jedoch auch in Umfangsrichtung gegenüber dieser versetzt sein.

Eine gedachte Ebene, welche parallel zu der Drehachse 4 vorliegt und zum einen mittig durch das Rastelement 18 und mittig durch die Anlagestelle 25 verläuft, ist gegenüber der Federkraftachse 24 angewinkelt. Beispielsweise beträgt der zwischen ihnen vorliegende Winkel mindestens 15° und höchstens 75°, vorzugsweise mindestens 35° und höchstens 55°. Die beschriebene Ausgestaltung und Anordnung der Vorsynchronisierungseinrichtung 15 bewirkt eine Vorspannkraft auf die Schiebemuffe 10, welche ein zwischen dem Synchronisierungskörper 6 und der Schiebemuffe 10 wirkendes Vorspanndrehmoment bewirkt. Hierdurch sind der Synchronisierungskörper 6 und die Schiebemuffe 10 in Umfangsrichtung bezüglich der Drehachse 4 gegeneinander vorgespannt, sodass Störgeräusche effektiv vermieden werden. Es ist erkennbar, dass die Synchronisierungsvorrichtung 5 nicht lediglich eine einzige Vorsynchronisierungseinrichtung 15 aufweist, sondern vielmehr mehrere, in dem dargestellten Ausführungsbeispiel drei. Die Vorsynchronisierungseinrichtungen 15 sind in Umfangsrichtung gleichmäßig verteilt angeordnet. Die Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung der Schiebemuffe 10. Erkennbar ist dabei insbesondere die Rastausnehmung 19 mit der ersten Rastteilausnehmung 20 und den beiden zweiten Rastteilausnehmung 21. Dargestellt ist zudem ein Endanschlagselement 27, welches zwischen zwei der Zähne 23 der Innenverzahnung 9 ausgebildet ist. Das Endanschlagselement 27 begrenzt eine Verlagerung der Schiebemuffe 10 in axialer Richtung, indem es in der zweiten Stellung mit der Außenverzahnung 12 des Kupplungskörpers 11 zusammenwirkt. Hierdurch wird ein Verlagern der Schiebemuffe 10 aus Richtung der ersten Stellung über die jeweilige zweite Stellung hinaus unterbunden.

Die Figur 4 zeigt eine schematische Detaildarstellung der Schiebemuffe 10 im Bereich der Rastausnehmung 19. Wiederum ist erkennbar, dass die Rastausnehmung 19 die erste Rastteilausnehmung 20 und die mehreren zweiten Rastteilausnehmungen 21 aufweist, wobei die zweiten Rastteilausnehmungen 21 die erste Rastteilausnehmung 20 in axialer Richtung zwischen sich aufnehmen. Es ist weiterhin erkennbar, dass die Rastausnehmung 19 in Umfangsrichtung bezüglich der Zähne 23 asymmetrisch angeordnet ist. Insbesondere greift sie in Umfangsrichtung in einen der Zähne 23 weiter ein als in einen anderen der Zähne 23.

In dem dargestellten Ausführungsbeispiel ist die erste Rastteilausnehmung 20 mit einer größeren Tiefe ausgestaltet als die zweiten Rastteilausnehmung 21 . Zwischen der ersten Rastteilausnehmung 20 und jeder der zweiten Rastteilausnehmungen 21 ist ein Vorsprung 28 ausgestaltet, in welchem jeweils eine Führungsrinne 29 für das Rastelement 18 ausgestaltet ist. Die erste Rastteilausnehmung 20 ist beispielsweise kugelsegmentförmig, wohingegen die zweiten Rastteilausnehmungen 21 jeweils trichterförmig sind. Die Führungsrinnen 29 sind bevorzugt zylinderförmig, insbesondere kreiszylinderförmig.

Die Innenverzahnung 9 weist einen ersten Innenverzahnungsbereich 30 auf, in welcher der Querschnitt der Zähne 23 zumindest abseits der Rastausnehmung 19 über die Erstreckung des ersten Innenverzahnungsbereichs 30 in axialer Richtung konstant ist. An den ersten Innenverzahnungsbereich 30 schließt sich ein zweiter Innenverzahnungsbereich 31 an, in welchem sich der Querschnitt zumindest abschnittsweise in axialer Richtung verändert. Vorzugsweise liegen wiederum mehrere zweite Innenverzahnungsbereiche 31 vor, die in axialer Richtung gesehen den ersten Innenverzahnungsbereich 30 zwischen sich aufnehmen. In axialer Richtung gesehen geht also von dem ersten Innenverzahnungsbereich 30 beidseitig jeweils einer der zweiten Innenverzahnungsbereiche 31 aus.

Die erste Rastteilausnehmung 20 liegt in axialer Richtung gesehen vollständig in dem ersten Innenverzahnungsbereich 30 vor. Die zweite Rastteilausnehmung 21 kann ebenfalls teilweise in dem ersten Innenverzahnungsbereich 30 vorliegen, sie erstreckt sich jedoch aus diesem heraus bis in den zweiten Innenverzahnungsbereich 31. Hierdurch ist die zweite Rastteilausnehmung 21 zumindest abschnittsweise von den Zähnen 23 in Umfangsrichtung begrenzt.

Die beschriebene Ausgestaltung des Synchronisierungsvorrichtung 5 beziehungsweise des Gangwechselgetriebes 1 ermöglicht durch die asymmetrische Anordnung der Rastausnehmung 19 bezüglich der Zähne 23 das Verspannen von Synchronisierungskörper 6 und Schiebemuffe 10 in Umfangsrichtung gegeneinander. Hierdurch werden auf zuverlässige Art und Weise Störgeräusche verringert oder sogar gänzlich verhindert, welche während eines Betriebs des Gangwechselgetriebes 1 auftreten können, beispielsweise aufgrund eines Lastwechsels.

Die Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Innenverzahnungszahns 32 der Innenverzahnung 9 in drei unterschiedlichen Varianten. Ganz links ist eine erste Variante, in der Mitte eine zweite Variante und ganz rechts eine dritte Variante dargestellt. Die Ausführungen zu dem Innenverzahnungszahn 32 sind unabhängig von der Vorsynchronisierungseinrichtung 15 realisierbar. Diese kann entsprechend auch anders ausgestaltet sein als beschrieben, insbesondere derart, dass sie kein Vorspanndrehmoment erzeugt. Besonders gewinnbringend ist jedoch eine Kombination der beschriebenen Vorsynchronisierungseinrichtung 15 mit einer der Varianten des Innenverzahnungszahns 32.

Lediglich angedeutet ist für alle drei Varianten der erste Innenverzahnungsbereich 30, in welchem der Innenverzahnungszahn 32 einen konstanten Querschnitt aufweist. Gezeigt ist hingegen der zweite Innenverzahnungsbereich 31 , in welchem sich der Querschnitt zumindest abschnittsweise in axialer Richtung verändert. Konkret weist der Innenverzahnungszahn 32 einen verjüngten Endbereich 33 auf, wobei die Verjüngung ausgehend von dem ersten Innenverzahnungsbereich 30 mittels einer Stufung 34 umgesetzt ist. Der Endbereich 33 geht von einem Grundkörper 35 aus, der sich vorzugsweise über den gesamten ersten Innenverzahnungsbereich 30 erstreckt und auch die Stufung 34 sowie einen sich daran anschließenden, optionalen Bereich des Innenverzahnungszahns 32 mit im Schnitt konstanten Abmessungen in Umfangsrichtung umfasst.

In dem Endbereich 33 liegen ausgehend von dem Grundkörper 35 mehrere Zahnbereiche 36, 37 und 38 vor, wobei der Zahnbereich 36 auch als Hinterlegungsbereich, der Zahnbereich 37 als Einspurbereich und der Zahnbereich 38 als Einfädelbereich bezeichnet werden. In Umfangsrichtung gesehen wird der Innenverzahnungszahn 32 von einer Seitenwand 39 begrenzt. Diese weist einen in dem Hinterlegungsbereich liegenden Hinterlegungsseitenwandbereich 40, einen in dem Einspurbereich 37 liegenden Einspurseitenwandbereich 41 und einen in dem Einfädelbereich 38 liegenden Einfädelseitenwandbereich 42 auf. Im Rahmen dieser Beschreibung wird lediglich auf die Seitenwand 39 eingegangen. Selbstverständlich wird der Innenverzahnungszahn 32 jedoch in Umfangsrichtung auf gegenüberliegenden Seiten jeweils von einer solchen Seitenwand 39 begrenzt. Auf die jeweils andere Seitenwand sind die Ausführungen für die Seitenwand 39 entsprechend anzuwenden. Dies gilt insbesondere für den hier dargestellten Fall, in welchem der Innenverzahnungszahn 32 im Schnitt gesehen symmetrisch bezüglich der jeweiligen Zahnmittenebene 22 ist. In dem Hinterlegungsbereich 36 nehmen die in Umfangsrichtung vorliegenden Abmessungen des Innenverzahnungszahns 32 in die in Axialrichtung von dem Grundkörper 35 abgewandte Richtung zu, nämlich im Schnitt gesehen gleichmäßig. Entsprechend liegt der Hinterlegungsseitenwandbereich 40 im Schnitt gesehen entlang einer gedachten Geraden vor beziehungsweise der Hinterlegungsseitenwandbereich 40 ist plan. Über den Einspurbereich 37 sind der Hinterlegungsbereich 36 und der Einfädelbereich 38 miteinander verbunden. In der gezeigten Variante sind insoweit auch der Hinterlegungsseitenwandbereich 40 und der Einfädelseitenwandbereich 42 über den Einspurseitenwandbereich 41 miteinander verbunden. In dem Einfädelbereich 38 verjüngt sich der Innenverzahnungszahn 32 in Umfangsrichtung bis hin zu einem Ende 44.

Um ein Ineingriffbringen der Innenverzahnung 9 der Schiebemuffe 10 mit der Außenverzahnung 12 des Kupplungskörpers 11 zu vereinfachen, ist der Einspurseitenwandbereich 41 im Schnitt gesehen gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich 40 versetzt oder angewinkelt und gegenüber dem Einfädelseitenwandbereich 42 versetzt oder angewinkelt. Bei der hier gezeigten ersten Variante ist der Einspurseitenwandbereich 41 sowohl gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich 40 als auch gegenüber dem Einfädelseitenwandbereich 42 angewinkelt.

Bei der zweiten Variante ist in dem Einspurbereich 37 ein Rücksprung 45 ausgestaltet. Hierdurch liegt zusätzlich zu dem Einspurseitenwandbereich 41 ein weiterer Einspurseitenwandbereich 46 vor. Der Einspurseitenwandbereich 41 ist im Schnitt gesehen gegenüber dem Hinterlegungsseitenwandbereich 40 angewinkelt und gegenüber dem Einfädelseitenwandbereich 42 versetzt. Hierbei ist er vorzugsweise parallel zu letzteren angeordnet. Der weitere Einspurseitenwandbereich 46 ist hingegen gegenüber dem Hinterle- gungsseitenwandbereich 40 versetzt und gegenüber dem Einfädelseitenwandbereich 42 angewinkelt. Hierbei liegt vorzugsweise der weitere Einspurseitenwandbereich 46 parallel zu dem Hinterlegungsseitenwandbereich 40 vor. Wiederum ist der Innenverzahnungszahn 32 bezüglich der Zahnmittenebene 22 symmetrisch ausgestaltet. Die zweite Variante ähnelt grundsätzlich der ersten Variante, sodass hinsichtlich der weiteren Ausgestaltung auf die vorstehenden Ausführungen hingewiesen wird.

Die dritte Variante ähnelt erneut der ersten Variante, sodass entsprechend auf die dazugehörigen Ausführungen verwiesen wird. Die Unterschiede liegen darin, dass der Innenverzahnungszahn 32 bezüglich der Zahnmittenebene 22 asymmetrisch ist. Das bedeutet, dass der Hinterlegungsbereich 36 und/oder der Einspurbereich 37 und/oder der Einfädelbereich 38 auf gegenüberliegenden Seiten der Zahnmittenebene 22 im Schnitt gesehen unterschiedliche Erstreckungen in axialer Richtung aufweisen.

Die Figur 6 zeigt eine schematische Darstellung der Innenverzahnung 9 der Schiebemuffe 10 sowie der Außenverzahnung 12 des Kupplungskörpers 11. Von der Innenverzahnung 9 ist wiederum der Innenverzahnungszahn 32 gezeigt, nämlich gemäß der ersten Variante. Auf die entsprechenden Ausführungen wird daher hingewiesen. Von der Außenverzahnung 12 sind zwei Außenverzahnungszähne 47 gezeigt, welche zwischen sich in Umfangsrichtung einen Zahnzwischenraum 48 aufnehmen. Während des Verlagerns der Schiebemuffe 10 aus ihrer ersten Stellung in Richtung ihrer zweiten Stellung wird die Innenverzahnung 9 mit der Außenverzahnung 12 in Eingriff gebracht, wobei der Innenverzahnungszahn 32 in den Zahnzwischenraum 48 eingreift. Es wird angenommen, dass der Innenverzahnungszahn 32 dabei in Umfangsrichtung auf einer Seite an einem der Außenverzahnungszähne 47 anliegt.

Zwischen dem Innenverzahnungszahn 32 und dem jeweils anderen der Außenverzahnungszähne 47 liegen während des Einbringens des Innenverzahnungszahns 32 in den Zahnzwischenraum 48 verschiedene Abstände in Umfangsrichtung vor. Ein über das Verlagern der Schiebemuffe 10 aus der ersten Stellung in die zweite Stellung minimal vorliegender Abstand zwischen dem Außenverzahnungszahn 47 und dem Einfädelbereich 38 wird als Einfädelumfangsspiel di bezeichnet. Der minimale Abstand in Umfangsrichtung zwischen dem Außenverzahnungszahn 47 und dem Einspurbereich 37 liegt als Einspurumfangsspiel d2 und der Abstand des Außenverzahnungszahns 47 zu dem Hinterlegungsseitenwandbereich 40 als Hinterlegungsumfangsspiel ds.

Das Einspurumfangsspiel d2 ist kleiner als das Einfädelumfangsspiel di. Das Hinterlegungsumfangsspiel ds ist hingegen vorzugsweise größer als das Einfädelumfangsspiel di und das Einspurumfangsspiel d2. Allerdings ist das Hinterlegungsumfangsspiel ds um höchstens 50 % größer als das Einfädelumfangsspiel di . Das Einspurumfangsspiel d2 beträgt mindestens 50 % des Einfädelumfangsspiels di . Hierdurch wird ein einfaches Einspuren der Innenver- zahnung 9 in die Außenverzahnung 12 gewährleistet. Gleichzeitig ist sichergestellt, dass eine unerwünschte Bildung von Störgeräuschen verringert oder gänzlich verhindert ist, indem das Hinterlegungsumfangsspiel ds gegenüber herkömmlichen Synchronisierungsvorrichtungen 5 deutlich verringert ist.

BEZUGSZEICHENLISTE:

1 Gangwechselgetriebe

2 1 . Schaltrad

3 2. Schaltrad

4 Drehachse

5 Synchronisierungsvorrichtung

6 Synchronisierungskörper

7 Verzahnung

8 Außenverzahnung

9 Innenverzahnung

10 Schiebemuffe

11 Kupplungskörper

12 Außenverzahnung

13 Synchronring

14 Synchronisierungselement

15 Vorsynchronisierungseinrichtung

16 Gehäuse

17 Federelement

18 Rastelement

19 Rastausnehmung

20 1. Rastteilausnehmung

21 2. Rastteilausnehmung

22 Zahnmittenebene

23 Zahn

24 Federkraftachse

25 Anlagestelle

26 Boden

27 Endanschlagselement

28 Vorsprung

29 Führungsrinne

30 1 . Innenverzahnungsbereich

31 2. Innenverzahnungsbereich

32 Innenverzahnungszahn 33 Endbereich

34 Stufung

35 Grundkörper

36 Hinterlegungsbereich 37 Einspurbereich

38 Einfädelbereich

39 Seitenwand

40 Hinterlegungsseitenwandbereich

41 Einspurseitenwandbereich 42 Einfädelseitenwandbereich

43 Zahnmittenebene

44 Ende

45 Rücksprung

46 Einspurseitenwandbereich 47 Außenverzahnungszahn

48 Zahnzwischenraum