Die Erfindung betrifft einen Aktuator für ein Motorradgetriebe gemäß dem Oberbegriff des ersten Patentanspruchs. Derartige Aktuatoren sind aus dem Stand der Technik, insbesondere der DE 10 2012 221 443 A1 , bekannt.

Die Erfindung wird anhand eines automatisiert schaftenden Motorradgetriebes mit einem Schaltantrieb zum Bereitstellen einer Schaltdrehbewegung beschrieben. Bei einspurigen Kraftfahrzeugen, wie Motorrädern, werden in der Regel zum Verbessern des Fahrkomforts herkömmliche, also manuelle Schaltgetriebe, zu automatisiert schaltbaren Getrieben erweitert. Dabei wird der Wechsel der Schaltstufen durch einen elektrischen Antrieb erreicht. Dieser Antrieb versetzt dann eine Schaltwalze mit Aktuierungsbereichen in eine Drehbewegung. Durch diese Drehbewegung aktuieren die Aktuierungsbereiche Schaltgabeln oder dergleichen, diese sind zum Wechseln der Schaltstufen eingerichtet. Unterschiedlichen diskreten Winkelsteilungen der Schaltwalze sind also die unterschiedlichen Gangstufen des Schaltgetriebes zugeordnet, anders gewendet, wird die Schaltwalze in eine vorbestimmte Winkelposition verdreht, wird eine bestimmte Gangstufe des Schaltgetriebes aktiviert.

Bei der automatisierten Schaltung nach diesem Schema wird also einerseits die Drehwinkelstellung der Schaltwalze exakt erfasst und andererseits muss der elektrische Antrieb exakt angesteuert werden, da ein Winkelpositionsfehler der Schaltwalze zum Einlegen einer falschen Gangstufe führt oder dazu, dass keine Gang stufe eingelegt wird. Es ist eine Aufgabe der Erfindung einen Aktuator zur Verfügung zu stellen, mit dem die Betriebssicherheit einer automatisiert schaltbaren Getriebeeinrichtung, insbesondere für ein Motorrad, verbessert wird.

Diese Aufgabe wird durch einen Gegenstand gemäß Anspruch 1 gelöst, zu bevorzugende Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß weist ein Aktuator für ein Motorradgetriebe ein Aktuatorgetriebe auf, welchem mittels eines Schaltantriebs eine Schattdrehbewegung zuführbar ist. Die Schaltdrehbewegung wird auf eine Schaltwalze übertragen, durch welche das Übersetzungsverhältnis des Motorradgetriebes in diskreten Stufen veränderbar ist. Das Aktuatorgetriebe weist ein Antriebsglied und ein Abtriebsglied auf. Die Schaltdrehbewegung wird durch einen Schaltantrieb hervorgerufen und führt zum automatisierten Schalten des Motorradgetriebes. Der Schaitantrieb ist in diesem Sinne als ein motorischer Antrieb, insbesondere ein elektromotorischer Antrieb, für die Schaltwalze zu verstehen.

Die vom Schaltantrieb bereitstellbare Schaltdrehbewegung ist auf das Antriebsglied übertragbar und vom Abtriebsglied ist die Schaltwalze antreibbar. Um eine Schaltung (Wechsel des Übersetzungsverhältnisses) im Motorradgetriebe hervorzurufen, sind über Aktuierungsbereiche auf der Schaltwalze, diese sind insbesondere als nutartige Ausnehmungen gestaltet, Schaltgabeln oder ähnliches bewegbar, welche in Abhängigkeit der Drehstellung der Schaltwalze unterschiedliche Gang- oder Schaltstufen des Motorradgetriebes aktivieren.

Zum Antrieb des Abtriebsgliedes ist dieses vom Antriebsglied durch einen Antriebsbereich kontaktiert. In einem ersten Betriebszustand des Aktuators wird die Schaltwalze, initiiert durch die Schaltdrehbewegung, bewegt (Bewegungsphase) und die Motorradgetriebeeinrichtung wird so von einer ersten in eine weitere Schaltstufe überführt, beispielsweise wird eine Schaltung vom n-ten in den (n+1 )-ten Gang oder umgekehrt ausgeführt.

In einem zweiten Betriebszustand des Aktuators verharrt die Schaltwalze in der Drehstellung (Sperrphase), in welcher sich diese momentan befindet. Durch das Verharren hält die Schaltwalze die im Moment eingelegte Schaltstufe, beispielsweise erster Gang, eingelegt. Vorzugsweise wird die Schaltwalze in dieser momentanen Position gehalten, ohne dass dazu der Schaltantriebe betätigt wird. Vorzugsweise sperrt beziehungsweise verhindert das Antriebsglied in der Sperrphase eine Drehbewegung des Abtriebsglieds. Weiter vorzugsweise kontaktieren sich in der Sperrphase das Antriebs- und Abtriebsglied in einem Sperrbereich und dadurch ist eine Bewegung des Abtriebsglieds verhindert.

Weiter ist in der Bewegungsphase der Sperrbereich außer Eingriff und in der Sperrphase ist der Bewegungsbereich außer Eingriff. In einer Übergangsphase (dritter Betriebszustand), zwischen der Sperrphase und der Bewegungsphase, ist es ermöglicht, dass sowohl der Sperrbereich, wie auch der Bewegungsbereich, insbesondere kurzzeitig, beziehungsweise für einen kurzen Drehweg miteinander in Eingriff stehen. Dabei ist im Sinne der Erfindung unter einem kurzen Drehweg ein Drehweg von weniger als 60°, vorzugsweise von weniger als 30°, bevorzugt von weniger als 20° und besonders bevorzugt von weniger als 10° und weiter von mehr als 0,5°, vorzugsweise von mehr als 2° bevorzugt von mehr als 5° und besonders bevorzugt von mehr als 8° zu verstehen.

Insbesondere durch die Anordnung des Bewegungsbereichs und des Sperrbereichs auf dem Antriebsglied ist es ermöglicht, einen betriebssicheren Antrieb des Abtriebsglieds zu erreichen und andererseits in der Sperrphase (zweiter Betriebszustand) eine Drehung des Abtriebsglieds, insbesondere ohne zusätzliche Bremseinrichtung oder ein Bremsdrehmoment aus dem Schaltantrieb, zu verhindern. Die Drehstellung des Abtriebsglieds und damit der Schaltwalze, wird so wenigstens teilweise von der Drehstellung des Antriebsglieds entkoppelt, da in der Sperrphase das Antriebsglied weiter rotieren kann, während das Abtriebsglied stillsteht und die Schaltwalze festhält. Insbesondere sind mehrere Sperrpositionen für das Abtriebsglied vorgesehen, dieses kann die Schaltwalze im zweiten Betriebszustand in verschiedene diskrete Winkelpositionen halten.

Derartige Getriebe sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik als sogenannte Schrittgetriebe bekannt. Insbesondere durch die Verwendung eines Schrittgetriebes als Aktuatorgetriebe ist es ermöglicht, eine einfachere Motorsteuerung für den Schaltantrieb und eine einfachere Messung der Drehstellung der Schaitwalze, welche zur Steuerung des Schaltantriebs herangezogen wird, vorzusehen und dabei insbesondere die Winkelpositionen der Schaltwalze besonders präzise einzuhalten.

Unter einem Motorradgetriebe ist im Sinne der Erfindung ein Getriebe für ein einspuriges Fahrzeug mit wenigstens einer ersten und einer zweiten Übersetzungsstufe zu versehen, wobei diese Übersetzungsstufen selektiv durch den Fahrer des Fahrzeugs oder von einer Getriebesteuerung in Abhängigkeit von Fahrparametern (automatisiertes Getriebe) wählbar sind. Vorzugsweise weist ein Motorradgetriebe mehrere Übersetzungsstufen auf, vorzugsweise vier oder mehr, weiter vorzugsweise fünf oder mehr, bevorzugt sechs oder mehr, besonders bevorzugt sieben oder mehr.

Im Sinne der Erfindung ist unter einer Schaltstufe ein Übersetzungsverhältnis des Motorradgetriebes zu verstehen. Vorzugsweise wird ein Übersetzungsverhältnis bzw. eine Schaltstufe durch ein Drehzahlverhältnis einer Getriebeeingangswelle und einer Getriebeausgangswelle gebildet. Im Sinne der Erfindung ist unter einer um eine Schaltachse drehbar gelagerten Schaitwalze ein Getriebeelement zu verstehen, welches zum Wechseln der einzelnen Schaltstufen des Motorradgetriebes vorgesehen ist. Weiter vorzugsweise weist die Schaltwalze Aktüierungsbereiche auf. Vorzugsweise sind diese Aktüierungsbereiche als wenigstens im Wesentlichen radiale Nuten auf dieser Schaltwalze ausgebildet. Weiter vorzugsweise sind die Aktüierungsbereiche als erhabene und wenigstens im Wesentlichen radial verlaufende Bereiche auf der Schaltwalze ausgebildet. Dabei weist vorzugsweise wenigstens einer der Aktüierungsbereiche, vorzugsweise mehrere, auch einen wenigstens anteilig in axialer Richtung verlaufenden Bereich auf, um die Schaltgabein in dieser Axialen Richtung zu bewegen.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Schaltantrieb ein motorischer Antrieb zu verstehen, welcher dazu vorgesehen ist, einen Wechsel zwischen wenigstens einer dieser Schaltstufen zu einer weiteren dieser Schaltstufen hervorzurufen. Weiter vorzugsweise ist ein Schaltantrieb als Elektromotor, vorzugsweise als Pneumatikmotor, bevorzugt als Hydraulikmotor zu verstehen.

Vorzugsweise stellt der Schaltantrieb eine Schaltdrehbewegung zur Verfügung.

Im Sinne der Erfindung ist unter einem Aktuatorgetriebe eine Einrichtung zu verstehen, welche dazu eingerichtet ist, die Schaltdrehbewegung vom Schaltantrieb zur Schaltwalze zu übertragen. Vorzugsweise ist das Aktuatorgetriebe mit weiteren Übertragungsmitteln, vorzugsweise Getriebeeinrichtungen zur Bewegungsübertragung vom Schaltantrieb zur Schaltwalze kombinierbar. Vorzugsweise ist das Aktuatorgetriebe aus einer Gruppe der Schrittgetriebe ausgewählt. Weiter vorzugsweise umfasst die Gruppe der Schrittgetriebe: Malteserkreuzgetriebe, Sternradgetriebe, Räderkurvenschrittgetriebe, Kurvenschrittgetriebe, räumliche Schrittgetriebe. Derartige Schrittgetriebe zeichnen sich insbesondere durch ihre Bewegungscharakteristik aus. Vorzugsweise wandeln Schrittgetriebe eine fortlaufende Antriebsbewegung (kontinuierliche Drehbewegung) in eine Schrittbewegung (Bewegungsphasen wechseln sich mit Stiilstandsphasen ab) um. Dabei ist im Sinne der Erfindung unter einer Schrittbewegung eine fortlaufende, periodisch durch Stillstände (Rasten) unterbrochene Bewegung zu verstehen.

Vorzugsweise weist das Aktuatorgetriebe wenigstens ein Antriebsglied und ein Abtriebsglied auf. Weiter vorzugsweise ist das Antriebsglied um eine Antriebsachse und das Abtriebsglied um eine Abtriebsachse rotierbar gelagert. Weiter vorzugsweise sind diese beiden Achsen achsparallel zueinander ausgerichtet und weiter vorzugsweise in radialer Richtung zu einander beabstandet. Vorzugsweise sind das Antriebsglied und das Abtriebsglied derart ausgebildet, dass in einem ersten Betriebszustand eine Bewegung des Antriebsglieds auf das Abtriebsglied übertragbar ist. Vorzugsweise weist das Antriebsglied dazu einen Antriebsbereich auf. Vorzugsweise ist das Abtriebsglied vom Antriebsbereich im ersten Betriebszustand in wenigstens einem Berührpunkt berührbar, weiter vorzugsweise verändert dieser Berührpunkt seine Lage auf dem Abtriebsglied während des ersten Betriebszustands. Weiter vorzugsweise sind die Tangente der Bewegung des Antriebsbereichs in diesem Berührpunkt und die Tangente an den Verlauf der Kontur des Abtriebsglieds in diesem Berührpunkt nicht parallel zueinander ausgerichtet. Vorzugsweise gilt dies für mehrere dieser Berührpunkte im ersten Betriebszustand und bevorzugt für alle. Insbesondere durch diese Abweichung der Parallelität der Bewegungsrichtung des Berührpunkts auf dem Antriebsglied und dem Verlauf der Oberfläche des Abtriebsglieds in diesem Punkt, ist eine Bewegung vom Antriebsglied auf das Abtriebsglied übertragbar.

Durch die Bewegung des Abtriebsglieds wird die Schaltwalze von einer ersten Winkelposition, in welcher die erste Schaltstufe eingelegt ist, in eine zweite Winkelposition bewegt, in welcher die weitere Schaltstufe eingelegt ist.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Aktuator als Aktuatorgetriebe ein Malteserkreuzgetriebe auf. Malteserkreuzgetriebe sind aus dem Stand der Technik als solches bekannt. Vorzugsweise weist ein Malteserkreuzgetriebe ein, insbesondere aus Kurbel ausgebildetes, Antriebsglied auf, welches von dem Schaltantrieb antreibbar ist. Das Abtriebsglied ist als sogenanntes Malteserkreuz ausgebildet. Die Kurbel, beziehungsweise das Antriebsglied, weist einen Antriebsbereich auf. Vorzugsweise ist der Antriebsbereich als ein zylindrischer Abschnitt ausgebildet, welcher von der Antriebsachse in radialer Richtung beabstandet ist und eine zur Antriebsachse achsparallele Zylinderachse aufweist. Vorzugsweise ist dieser Antriebsbereich als erhabener stiftartiger, vorzugsweise zylinderstiftartiger, Bereich ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist der Antriebsbereich um eine zur Antriebsachse achsparallele Achse drehbar gelagert. Weiter vorzugsweise ist dieser Antriebsbereich wälz- oder gleitgelagert.

Vorzugsweise weist das Abtriebsglied wenigstens einen Abtriebsbereich auf. Vorzugsweise ist ein deratiger Abtriebsbereich als Ausnehmung (Abtriebsausnehmung) ausgebildet Diese Abtriebsausnehmung oder - ausnehmungen sind insbesondere dazu eingerichtet, mit dem Antriebsbereich bei der Drehbewegung des Abtriebsglieds zusammenzuwirken. Vorzugsweise weist das Abtriebsglied Bereiche auf die dazu eingerichtet sind mit dem Sperrbereich des Antriebsglieds zusammenzuwirken. Vorzugsweise ist der Sperrbereich als ein Zylindersegment auf dem Antriebsglied ausgebildet, wobei die Achse des Zylindersegments vorzugsweise mit der Antriebsache zusammenfällt. Bevorzugt sind die Bereiche des Abtriebsglieds, welche dazu vorgesehen sind mit diesem Sperrbereich zusammenzuwirken, als konkave Oberflächenabschnitte ausgebildet. Vorzugsweise entspricht die Krümmung eines derartigen konkaven Oberflächenabschnitts der Krümmung dieses Sperrbereichs. Weiter Vorzugsweise fällt eine Krümmungsachse dieses konkaven Bereichs mit der Antriebsachse zusammen.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Malteserkreuzgetriebe als Malteserkreuz-Innengetriebe ausgebildet. Vorzugsweise ist ein Malteserkreuz- Innengetriebe derart gestaltet, dass das Antriebsglied eine Antriebskurbel aufweist und, dass diese Antriebskurbel im ersten Betriebszustand von radial innerhalb des Abtriebsglieds in eine Ausnehmung in diesem Abtriebsglied eingreift. Insbesondere Malteserkreuz-Innengetriebe ermöglichen eine gleichläufige Bewegung des Antriebs- und des Abtriebsglieds.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Malteserkreuzgetriebe als Malteserkreuz-Außengetriebe ausgebildet. Bei einem Malteserkreuz- Außengetriebe weist das Antriebsglied eine Kurbel auf. Im ersten Betriebszustand läuft diese Antriebskurbel in eine Ausnehmung in dem Antriebsglied von radial außerhalb zur Bewegungsübertragung ein. Insbesondere Malteserkreuz-Außengetriebe ermöglichen eine gegenläufige Drehbewegung des Antriebs- und Abtriebsglieds.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Aktuatorgetriebe als Sternradgetriebe ausgebildet. Derartige Getriebe sind aus dem Stand der Technik bekannt. Vorzugsweise weist ein Sternradgetriebe zur Bewegungsübertragung am Antriebsglied einen Zahnradabschnitt und am Abtriebsglied einen weiteren Zahnradabschnitt auf. Dabei sind diese Zahnradabschnitte dazu eingerichtet bei der Bewegungsübertragung vom Antriebsglied auf das Abtriebsglied miteinander zu kämmen. Vorzugsweise weist das Antriebsglied einen vorzugsweise zylindrischen Antriebsbereich auf, welcher radial von der Antriebsachse beabstandet angeordnet ist.

Weiter vorzugweise ist der Antriebsbereich gegenüber einer achsparallelen Achse zur Antriebsachse drehbar gelagert. Vorzugsweise ist dieser Antriebsbereich wälz- oder gleitgelagert. Weiter vorzugsweise weist das Antriebsglied mehrere Antriebsbereiche auf. Vorzugsweise weist das Abtriebsglied wenigstens zwei Ausnehmungen auf, die dazu vorgesehen sind, dass der Antriebsbereich, insbesondere von radial außerhalb, bezogen auf die Abtriebsachse, in diese Ausnehmungen einläuft. Insbesondere durch Sternradgetriebe ist eine besonders zuverlässige Bewegungsübertragung durch diese Zahnradabschnitte vom Antriebsglied auf das Abtriebsglied ermöglicht. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sperrbereich, bezogen auf die Antriebsachse, wenigstens abschnittsweise, als Kreissegment ausgeführt, bzw. weist dieser einen kreissegmentförmigen Querschnitt auf. Weiter vorzugsweise weist das Abtriebsglied wenigstens drei oder mehr Elemente auf, welche auf einer Kreisbahn mit einem konstanten Radius um die Antriebsachse angeordnet sind und somit als Sperrbereich funktionieren. Weiter vorzugsweise weist das Abtriebsglied wenigstens einen, zu diesem Sperrabschnitt konjugierten, insbesondere konkaven, Bereich auf beziehungsweise weist das Abtriebsglied einen Bereich auf, weicher zu einer Kreisbahn, die durch diese mehreren Elemente, welche dem kreisförmigen Querschnitt des Sperrbereichs auf den Antriebsglied definieren, konjungiert ist. Insbesondere kreissegmentförmige Querschnitte als Sperrbereich haben gezeigt, dass diese insbesondere einen geringen Betriebsverschleiß aufweisen und dass somit die Betriebssicherheit eines derart ausgestalten Aktuatorgetriebes erhöht wird.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Antriebsbereich einen Treiberpin auf. Vorzugsweise ist als Treiberpin ein wenigstens im Wesentlichen zylindrisches Bauteil zu verstehen, wobei die Zylinderachse dieses Treiberpins achsparallel zur Antriebsachse verläuft und vorzugsweise von dieser radial beabstandet ist. Vorzugsweise weist das Antriebsglied mehrere Treiberpins auf, weiter vorzugsweise sind diese um bestimmte Winkelwerte um die Antriebsachse versetzt angeordnet, Weiter vorzugsweise ist der Treiberpin gegenüber dem Antriebsglied drehbar gelagert. Bevorzugt ist der Treiberpin wälz- oder gleitgelagert.

Weiter vorzugsweise weist das Abtriebsglied wenigstens zwei Abtriebsausnehmungen auf. Vorzugsweise erstrecken sich diese Abtriebsausnehmungen in radialer Richtung bezogen auf die Abtriebsachse. Beispielsweise erstreckt sich eine dieser Abtriebsausnehmungen bei einem Malteserkreuz-Innengetriebe von radial innen nach außen auf dem Abtriebsglied und auf einen Malteserkreuz-Außengewinde von radial außen nach innen auf dem Abtriebsglied.

Weiter vorzugsweise ist eine derartige Abtriebsausnehmung nach radial innen hin oder nach radial außen randoffen, sodass einer der Treiberpins in diesen offenen Rand, während der Drehbewegung des Antriebsglieds, einlaufen kann. Vorzugsweise ist die Abtriebsausnehmung, bzw. deren Oberfläche, durch wenigstens einen der Treiberpins in diesem ersten Betriebszustand zur Bewegungsübertragung kontaktierbar. Vorzugsweise ist wenigstes eine der Abtriebsausnehmungen als ein nutartiger Abschnitt in dem Antriebsglied gestaltet. Insbesondere durch das Zusammenwirken des Treiberpins mit der Abtriebsausnehmung ist eine besonders sichere Bewegungsübertragung vom Antriebsglied auf das Abtriebsglied ermöglicht.

Weiter vorzugsweise ist auch eine Umkehr, insbesondere eine kinematische Umkehr, dieses Prinzips möglich, insbesondere bei räumlichen Schrittgetrieben. Vorzugsweise bei einem räumlichen Schrittgetriebe mit vorzugsweise sich kreuzender Antriebs- und Abtriebsachse, weist das Antriebsglied wenigstens eine nutartige Ausnehmung auf und das Abtriebsglied weist einen Treiberpin auf, welcher zum Eingreifen in diese nutartige Ausnehmung eingerichtet ist. Vorzugsweise verläuft die nutartige Ausnehmung gewindeartig um die Antriebsachse herum und weist wenigstens abschnittsweise eine variable, bevorzugt keine, Steigung in Richtung der Antriebsachse auf. Insbesondere durch eine derartige variable Steigung ist die diskontinuierliche Bewegung des Abtriebsglieds bei kontinuierlicher Bewegung des Antriebsglieds erreichbar.

In einer weiter bevorzugten Ausführungsform weist das Antriebsglied eine globoidische Form auf und ist besonders gut an das Abtriebsglied angepasst.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Antriebsglied einen einzigen Sperrbereich und einen einzigen Antriebsbereich auf. Weiter vorzugsweise weist das Abtriebsglied eine Vielzahl von Abtriebsausnehmungen und eine Vielzahl von Sperrbereich auf. Vorzugsweise entspricht die Anzahl der

Sperrbereiche der Anzahl der Antriebsbereiche und weiter vorzugsweise ist ein einziger Treiberpin vorgesehen.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Aktuator ein Vorgelegegetriebe auf. Vorzugsweise ist dieses Vorgelegegetriebe als ein Zahnradgetriebe ausgebildet. Vorzugsweise weist dieses Zahnradgetriebe eine Übersetzung ins Langsame auf. Weiter vorzugsweise ist dieses Zahnradgetriebe als ein Umlaufgetriebe und bevorzugt als ein Stirnradgetriebe ausgebildet. Weiter vorzugsweise ist dieses Vorgelegegetriebe als ein Kegelrad- oder Schneckengetriebe ausgebildet. Vorzugsweise ist das Vorgelegegetriebe, bezogen auf den Drehmomentenfluss vom Schaltantrieb (Motor) zur Schaltwaize zwischen diesen beiden zur Bewegungsübertragung angeordnet. Insbesondere durch das Vorgelegegetriebe ist eine Anpassung der Drehgeschwindigkeit des Schaltantriebs an die Schaltgeschwindigkeit der Schaltwalz ermöglicht.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Vorgelegegetriebe zwischen dem Antriebsglied und dem Schaltantrieb angeordnet. Insbesondere durch eine Anordnung des Vorgelegegetriebes an der beschriebenen Stelle ist eine Reduzierung bzw. Anpassung, der Drehzahl des Schaltantriebs vor dem Aktuatorgetriebe ermöglicht.

In einer weiteren Ausführungsform ist das Vorgelegegetriebe, bezogen auf den Drehmomentfluss vom Schaltantrieb zur Schalwalze, zwischen dem Abtriebsglied und der Schaltwalze angeordnet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Abtriebsachse und die Schaltachse, um welche die Schaltwalze drehbar gelagert ist, konzentrisch zueinander angeordnet. Weiter vorzugsweise ist das Abtriebsglied drehfest mit der Schaltwalze verbunden. Vorzugsweise ist das Abtriebsglied stoffschlüssig mit der Schaltwalze verbunden, bevorzugt ist das Abtriebsglied formschlüssig und bevorzugt reibschlüssig mit der Schaltwalze verbunden. Weiter vorzugsweise mit einer Kombination aus wenigstens zwei der zuvor genannten Verbindungsarten. Insbesondere durch die Verbindung des Abtriebsglieds mit der Schaltwalze ist eine Reduzierung eines Antriebsspiels ermöglicht und somit ist ein verbesserter Aktuator darstellbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Schaltantrieb als Elektromotor, vorzugsweise mit rotatorischem Abtrieb, ausgebildet. Insbesondere Elektromotoren sind einfach steuerbar und somit ist ein besonders betriebssicherer Aktuator darstellbar.

In einer bevorzugten Ausführungsform weist der Aktuator eine Torsionsfeder auf, welche bezogen auf die Drehmomentübertragung, zwischen dem motorischen Schaltantrieb und der Schaltwalze angeordnet ist. Diese Torsionsfeder ist derart eingerichtet, dass das vom motorischen Schaltantrieb bereitstellbare Antriebsdrehmoment für die Schaltdrehbewegung wenigstens teilweise oder vollständig in Richtung zur Schaltwalze durch die Torsionsfeder übertragbar ist. Weiter vorzugsweise ist die Torsionsfeder derart ausgelegt, dass mit dieser das auf die Schaltwalze übertragbare Drehmoment begrenzbar ist. Durch die Torsionsfeder ist es damit, insbesondere für Fälle in welchen sich die Schaltwalze nicht über einen bestimmten Drehwinkel hinaus durch den Schaltantrieb bewegen lässt, ermöglicht, dass der Schaltantrieb, quasi entkoppelt von der Schaltwalze, seine vorgesehene Schaltdrehbewegung ausführt. Sobald die Blockade der Schaltwalze aufgelöst wird, dreht sich diese von der Torsionsfeder angetrieben in ihre vorbestimmte Position (Torsionsfeder entspannt) und initiiert damit den Gangwechsel der Getriebevorrichtung. Insbesondere mittels einer Torsionsfeder ist ein verbesserter Aktor für eine Getriebeeinrichtung darstellbar. Auch die Anbindung der Schaltwalze mittels einer Torsionsfeder ist in diesem Sinn als eine drehfeste Anbindung der Schaltwalze an das Abtriebsglied zu verstehen. Durch die Torsionsfeder wird insbesondere die Steifigkeit dieser Verbindung in Drehrichtung verändert. Vorzugsweise wird als Torsionsfeder eine Spiral- oder bevorzugt eine Schraubenfeder verwendet. Weiter vorzugsweise ist wenigstens eine solche Feder derart angeordnet, dass eine Federachse achsparallel oder konzentrisch zur Schaltachse liegt. Vorzugsweise wird eine einzelne Feder oder bevorzugt mehrere Federn, bevorzugt mit unterschiedlichen Federsteifigkeiten als Torsionsfeder verwendet.

In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Torsionsfeder, bezogen auf die Drehmomentübertragung vom motorischen Schaltantrieb zur Schaltwalze, hinter dem Aktuatorgetriebe und vor der Schaltwalze angeordnet. Weiter vorzugsweise ist die Torsionsfeder vor dem Aktuatorgetriebe angeordnet. Insbesondere durch die Positionierung der Trosionsfeder hinter dem Aktuatorgetriebe ist eine besonders hohe Betriebssicherheit des Aktors erreichbar.

Weitere Ausführungsformen und bevorzugte Merkmale der Erfindung sind in teilweise schematisierter Art in den Figuren dargestellt. Dabei zeigt:

Figur 1 : eine Draufsicht auf einen Getriebeaktor,

Figur 2: eine Frontansicht eines solchen Getriebeaktors,

Figur 3: zwei unterschiedliche Arten von Malteserkreuzgetrieben,

Figur 4: ein Sternradgetriebe,

Figur 5: zeigt zwei Varianten räumlicher Schrittgetriebe.

In Figur 1 ist ein erfindungsgemäßer Getriebeaktor dargestellt. Dieser Getriebeaktor weist eine Schalwalze 1 auf, welche um die Schaltachse 1 a drehbar gelagert ist. Der Schaltantrieb 4 ist als Elektromotor ausgebildet. Eine Antriebsbewegung wird vom Elektromotor 4 über das Vorgelegegetriebe 3 auf das als Malteserkreuzgetriebe 2 ausgebildete Aktuatorgetriebe übertragen. Das Aktuatorgetriebe weist ein als Kurbel 2b ausgestaltetes Antriebsglied und ein als Malteserkreuz ausgestaltetes Abtriebsglied 2a auf. Das Abtriebsglied 2a ist um die Abtriebsachse 2c, welche mit der Schaltachse 1 a zusammenfällt, drehbar gelagert. Das Abtriebsglied 2a ist drehfest mit der Schaltwalze 1 verbunden. Durch eine Drehbewegung der Schaltwalz 1 um die Schaltachse 1 a werden die Aktuierungsausnehmungen 1 b verdreht und durch diese sind Schaltgabeln (nicht dargestellt) in ihrer Position, insbesondere in axialer Richtung zur Schaltachse 1 a, derart veränderbar, dass ein Gangwechsel in einer Motorradgetriebeeinrichtung (nicht dargestellt) ausführbar ist. In Drehmomentübertragungsrichtung vom Schaltantrieb zur Schaltwalze nach dem Aktuatorgetriebe ist die Torsionsfeder angeordnet, mit welcher eine Entkopplung des Schaltantriebs von der Schaltwalze erreichbar ist. Ist die Schaltwalze, weshalb auch immer in ihrer Beweglichkeit blockiert, wird die vom Schaltantrieb vorgegebene Schaltbewegung in der Torsionsfeder gespeichert. Sobald die Blockade der Schaltwalze aufgehoben ist, wird die Schaltwalze von der Torsionsfeder 0 in ihre vorbestimmte Schaltposition bewegt.

Die Kurbel 2b ist drehbar um die Antriebsachse 2d gelagert. Durch diese Anordnung ist es ermöglicht, dass der Schaltwalze 1 über das Malteserkreuz 2a (Abtriebsglied) diskrete Winkelpositionen zugeordnet sind. Diese Winkelpositionen sind so gewählt, dass jeder dieser Winkelposition ein bestimmter Gang bzw. eine bestimmte Schaltstufe des Motorradgetriebes zugeordnet ist.

Figur 2 zeigt eine Frontansicht des in Figur 1 dargestellten Getriebeaktuators. Dabei ist über das Vorgelegegetriebe 3 die Kurbel 2b (nicht dargestellt) um die Antriebsachse 2d drehbar gelagert. Die Kurbel 2b ist dabei drehfest mit einem der Räder des Vorgelegegetriebes 3 verbunden. Das um die Antriebsachse 2c drehbar gelagert Abtriebsglied 2a weist eine Reihe von Abtriebsausnehmungen 2j auf. Diese Abtriebsausnehmungen 2j sind als Nuten ausgeführt und erstrecken sich in radialer Richtung. Weiter weist das Abtriebsglied 2a konkave Ausnehmungen 2f auf. Diese Ausnehmungen 2f sind dazu ausgebildet mit dem Sperrbereich auf der Kurbel 2b (nicht dargestellt) zum Fixieren der Drehposition des Abtriebsglieds 2a zusammenzuwirken.

In Figur 3 ist eine detailliertere Darstellung von unterschiedlichen Malteserkreuzgetrieben gezeigt, welche als Aktuatorgetriebe einsetzbar sind. Die nachfolgend dargestellten Aktuatorgetriebevarianten sind jeweils über ein Vorgelegegetriebe (nicht dargestellt) beziehungsweise den Schaltantrieb (nicht dargestellt) antreibbar.

Dabei ist das antreibbare Antriebsglied 2b als Kurbel mit einem Treiberpin 2h ausgebildet. Das Antriebsglied 2b ist mit der kontinuierlichen Winkelgeschwindigkeit φ Um die Antriebsachse 2d rotierbar und weist einen Sperrbereich 2i auf. Den dargestellten Malteserkreuzgetrieben ist es gemein, dass diese in einer Übergangsposition zwischen einem ersten Betriebszustand und einem zweiten Betriebszustand dargestellt sind, sogenannte Übergangsphase.

In Figur 3a) ist das mit der Schaltwalze koppelbare Abtriebsglied 2a des Malteserkreuzgetriebes um die Abtriebsachse 2c rotierbar gelagert. Die Abtriebsausnehmungen 2j erstrecken sich in radialer Richtung und die konkaven Bereiche 2f sind dazu eingerichtet mit dem Sperrbereich 2t zum Fixieren der Winkelposition des Abtriebsglieds 2a im zweiten Betriebszustand (Sperre) zusammenzuwirken. Der Treiberpin 2h ist drehbar auf dem Antriebsglied 2b gelagert. An einem ersten, exemplarisch ausgewählten, Berührpunkt 5a in diesem zweiten Betriebszustand ist erkennbar, dass dieser Berührpunkt 5a auf dem Sperrbereich die momentane Bewegungsrichtung 6a aufweist.

Dabei stellt 6a ebenso die Tangente an die Oberfläche des Sperrbereichs, wie auch an den mit diesem zusammenwirkenden Oberflächenabschnitts 2f des Abthebsglieds 2b dar. Der Berührpunkt 5b stellt einen weiteren exemplarisch ausgewählten Berührpunkt zwischen dem Treiberpin 2h und der Abtriebsausnehmung 2j dar. Dabei ist 5b ein Berührpunkt während des ersten Betriebszustandes (Antreiben) und weist die Bewegungsrichtung 6b auf. Die Tangente 7 an die Oberfläche 2j im Berührpunkt 5b ist orthogonal zur Bewegungsrichtung 6b ausgerichtet und damit nicht parallel zu dieser. Durch diese von der Parallelität abweichende Ausrichtung ist eine Bewegungsrichtung vom Antriebsglied 2b auf das Abtriebsglied 2a ermöglicht, wenn sich diese im Berührpunkt 5b berühren.

Dabei ist das in der Figur 3a dargestellte Malteserkreuzgetriebe als Malteserkreuz-Außengetriebe ausgebildet. Ein derartiges

Malteserkreuzgetriebe zeichnet sich dadurch aus, dass der Treiberpin 2h des Antriebsglieds 2b von radial außerhalb in die Abtriebsausnehmung 2j einfährt.

In Figur 3b ist im Gegensatz zu Figur 3a ein Malteserkreuz-Innengetriebe dargestellt. Dieses weist ein vom Schaltantrieb antreibbares Antriebsglied, welches als Kurbel 2b ausgeführt ist, auf. Das mit der Schaltwalze koppelbare Abtriebsglied 2a, weist mehrere Abtriebsausnehmungen 2j auf. Weiter weist das Abtriebsglied 2a mehrere Bereiche 2f auf, welche dazu eingerichtet sind mit dem Sperrbereich 2i des Antriebsglieds 2b zusammenzuwirken. In einem exemplarisch ausgewählten ersten Berührpunkt 5a, im zweiten Betriebszustand, bewegt sich der Berührpunkt 5a auf dem mit dem Sperrabschnitt zusammenwirkenden Oberflächenabschnitt 2f des Abtriebsglieds 2a in Richtung 6a. Weiter weist der Oberflächenabschnitt 2f im Berührpunkt 5a eine Tangente in gleicher Richtung wie 6a auf. Damit sind die Tangente an die Oberfläche an den Bereich 2f und die Bewegu ngsrichtu ng des Berührpunkts 5a auf dem Sperrbereich 2i des Antriebsglieds 2b parallel zueinander bzw. fallen zusammen.

In einem exemplarisch ausgewählten zweiten Berührpunkt 5b, welcher in einem ersten Betriebszustand des Aktuatorgetriebes auftritt, weist der Berührpunkt 5b auf der Abtriebsausnehmung 2j die Bewegungsrichtung 6b auf. An diesem Berührpunkt 5b weist die Abtriebsausnehmung 2j eine Oberfläche mit der Tangente 7 auf. Dabei ist die Tangente 7 orthogonal zu der Bewegungsrichtung 6b im ersten Betriebszustand ausgerichtet, und damit nicht parallel zu dieser, so dass eine Bewegungsübertragung ermöglicht ist.

Im Gegensatz zum Malteserkreuz-Außengetriebe von Figur 3a weist das Malteserkreuz-Innengetriebe, welches in Figur 3b dargestellt ist, eine gleichläufige Bewegungsübertragung auf.

In Figur 4 ist ein als Sternradgefriebe ausgebildetes Aktuatorgetriebe dargestellt. Das Antriebsglied 2b dieses Sternradgetriebes ist um die Antriebsachse 2b drehbar gelagert und über ein Vorgelegegetriebe (nicht dargestellt) beziehungsweise den Schaltantrieb (nicht dargestellt) antreibbar, Weiter ist das Antriebsglied 2b abschnittsweise als ein Zahnrad ausgebildet und weist einen Verzahnungsbereich 21 auf. Auf dem Antriebsglied 2b sind Treiberpins 2h angeordnet. Das Abtriebsglied weist Zahnradabschnitt 2k auf. Diese Zahnradabschnitt 2k sind dazu eingerichtet mit dem Zahnradabschnitt 2I des Antriebsglieds zur Bewegungsübertragung zu kämmen. Das Abtriebsglied 2a ist um die Abtriebsachse 2c drehbar gelagert. Weiter weist das Abtriebsglied 2a eine Reihe von Abtriebsausnehmungen 2j auf. Dabei sind diese Abtriebsausnehmungen 2j dazu eingerichtet mit den Treiberpins 2h zur Bewegungsübertragung zusammenzuwirken. Der Sperrbereich 2i des Antriebsglieds 2a wirkt zum Verhindern einer Drehbewegung des Abtriebsglieds 2a mit den dortigen Oberflächenabschnitten 2f zusammen. tn Figur 5a und 5b sind zwei Varianten von räumlichen Schrittgetrieben dargestellt, mit welchen eine besonders gute räumliche Aufteilung des Aktuators ermöglicht ist, da diese Schrittgetriebe gekreuzte Achsen aufweisen.

In Figur 5a ist das Antriebsglied um die Antriebsachse 2d kontinuierlich drehbar, wohingegen das Abtriebsglied, aufgrund der kontinuierlichen Antriebsbewegung φ, eine diskontinuierliche Abtriebsbewegung Ψ um die Abtriebsachse 2c ausführt. Das räumliche Antriebsglied 2b.1 weist zum Antrieb des Abtriebsglieds 2a.1 eine Nutung 20 auf, wobei insbesondere der Verlauf dieser Nut die Bewegung Ψ beeinflusst.

In die Nutung 20 greifen die Abtriebsstifte 2m ein, welche mit Wälz- oder Gleitlagerung ausführbar und auf dem räumlichen Abtriebsglied 2a.1 befestigt sind.

In Figur 5b ist eine globoidische Form eines räumlichen Schrittgetriebes dargestellt. Dabei weist das globoidische Antriebsglied 2b.2 eine Nutung 20 auf, in welche die Abtriebsstifte 2m eingreifen und über welche die Bewegungsübertragung vom Antriebsglied 2b.2 (kontinuierlich φ) auf das globoidischen Abtriebsglied 2a.2 (diskontinuierlich Ψ) erreichbar ist. Die Nutung 20 weist einen Abschnitt auf, welcher ohne Steigung in Richtung der Antriebsachse 2d verläuft, dieser Bereich ist als Sperrbereich aufzufassen, trotz Drehbewegung des Antriebsgleids 2b.2 wird keine Drehbewegung auf das Abtriebsgleid 2a.2 übertragen.

In die Nutung 20 greifen die Abtriebsstifte 2m ein, welche mit Wälz- oder Gleitlagerung ausführbar und auf dem Abtriebsglied befestigt sind. Wie in Bezug auf das in Figur 5a dargestellte räumliche Schrittgetriebe, führt eine kontinuierliche Antriebsbewegung φ zu einer diskontinuierlichen Abtriebsbewegung Ψ. Die Nutung 20 weist einen Abschnitt auf, welcher ohne Steigung in Richtung der Antriebsachse 2d verläuft, dieser Bereich ist als Sperrbereich aufzufassen, trotz Drehbewegung des Antriebsgleids 2b.2 wird keine Drehbewegung auf das Abtriebsglied 2a.2 übertragen.

Die beiden räumlichen Schrittgetriebe (5a, 5b) sind ebenfalls zwischen dem Schaltantrieb und der Schaltwalze anzuordnen, jedoch ergibt sich dann eine gekreuzte Lage der Achsen des Schaltantriebs und der Schaltwalze.