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Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente.
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Der Einsatz von elektrischen Fahrradkomponenten, wie etwa elektrisch gesteuerten Gangschaltungen, nimmt weiter zu. Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ansätze zum elektrischen Schalten oder Bedienen von Fahrradkomponenten unter zu Hilfenahme von elektrischen Kontaktschaltern bekannt. Nachteilig bei den bekannten Systemen ist deren komplexer Aufbau.
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Es stellt sich die Aufgabe eine Vorrichtung zum Steuern einer elektrischen Fahrradkomponente bereitzustellen, die sowohl über einen einfachen Aufbau verfügt als auch ausreichende haptische Rückmeldung bei ihrer Betätigung an den Fahrer liefert.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente nach Anspruch 1. Mit „Schalten” einer elektrischen Fahrradkomponente ist das Aktivieren bzw. Bedienen einer beliebigen elektrischen Fahrradkomponente gemeint. Unter „elektrischen Fahrradkomponenten” sind sowohl elektrische, elektronische, elektro-mechanische, elektro-pneumatische als auch elektro-hydraulische Fahrradkomponenten, wie vordere oder hintere Gangschaltungen bzw. Schaltwerk, Vorderradfederungen, Hinterradfederungen oder höhenverstellbare Sattelstützen zu verstehen.
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Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente weist ein ringförmiges Basiselement und ein ringförmiges Betätigungselement auf. Das Basiselement ist an einem Fahrradlenker verdrehfest anbringbar bzw. montierbar ausgebildet. Das Basiselement umgreift den Fahrradlenker im montierten Zustand. Das Betätigungselement ist am Basiselement angeordnet. Das Betätigungselement ist relativ zu dem Basiselement drehbar. Das Betätigungselement ist aus einer Neutralstellung in eine erste Betätigungsstellung drehbar. Das Betätigungselement ist in die Neutralstellung vorgespannt. Weiter weist die Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente einen ersten elektrischen Kontaktschalter auf, der betätigt wird, wenn das Betätigungselement von der Neutralstellung in die erste Betätigungsstellung bewegt wird. Der erste elektrische Kontaktschalter erzeugt bei Betätigung eine haptische Rückmeldung und überträgt diese auf das Betätigungselement.
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Vorteilhaft bei dieser Ausgestaltung ist, dass der elektrische Kontaktschalter selbst die haptische Rückmeldung erzeugt. Es sind also keine weiteren Bauteile oder konstruktive Maßnahmen nötig. Die Komplexität und der Montageaufwand der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente werden dadurch deutlich reduziert.
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Eine Schaltvorrichtung mit nur einem elektrischen Kontaktschalter, der in nur einer Betätigungsstellung betätigt wird, eignet sich besonders zum Schalten von elektrischen Fahrradkomponenten, die in lediglich einen ersten und zweiten Zustand gebracht werden können. Die Betätigung des elektrischen Schalters führt zu einem Wechsel zwischen diesen beiden Zuständen. Eine Fahrradkomponente befindet sich also zunächst im ersten Zustand und wechselt bei Betätigung der Schaltvorrichtung in den zweiten Zustand. Bei erneuter Betätigung der Schaltvorrichtung wechselt die Fahrradkomponente zurück in den ersten Zustand und so weiter. Mit einer solchen Schaltvorrichtung ließe sich z. B. ein vorderes elektrisches Schaltwerk für nur zwei Kettenblätter, die beiden Kettenblätter im Wechsel schalten oder eine elektro-pneumatische Federung an- und ausschalten.
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Wenn das Basiselement am Fahrradlenker montiert ist, umgreift es den Lenker, so dass eine Längsachse des Basiselements in etwa koaxial zu einer Lenkerachse des Fahrradlenkers verläuft. Das Betätigungselement ist am Basiselement angeordnet und relativ zu diesem verdrehbar. Das Betätigungselement dreht sich bei Betätigung um eine Rotationsachse, die koaxial mit der Längsachse des feststehenden Basiselements verläuft.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente ist das Betätigungselement aus der Neutralstellung in eine zweite Betätigungsstellung drehbar. Das Betätigungselement ist in die Neutralstellung vorgespannt.
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Gemäß einer Ausführungsform weist die Schaltvorrichtung ferner einen zweiten elektrischen Kontaktschalter auf. Der zweite elektrische Kontaktschalter wird betätigt, wenn das Betätigungselement von der Neutralstellung in die zweite Betätigungsstellung bewegt wird. Bei Betätigung erzeugt auch der zweite elektrische Kontaktschalter eine haptische Rückmeldung und überträgt diese auf das Betätigungselement.
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Zwei unterschiedliche Betätigungsstellungen, in denen jeweils ein elektrischer Kontaktschalter betätigt wird, erlauben es, dass die Fahrradkomponente mittels der Vorrichtung zum Schalten in zwei unterschiedliche Zustände gebracht wird. Beispielsweise kann in der ersten Betätigungsstellung, durch Betätigung des ersten elektrischen Kontaktschalters, eine elektrische Gangschaltung veranlasst werden in eine nächsthöhere Gangstufe zu schalten und in der zweiten Betätigungsstellung, durch Betätigung des zweiten elektrischen Kontaktschalters, in eine nächstniedrigere Gangstufe zu schalten.
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Die erste und die zweite Betätigungsstellung können dabei in derselben Drehrichtung nebeneinander liegen. Der Fahrer würde zum Betätigen das Betätigungselement in eine erste Drehrichtung bewegen und zunächst die erste Betätigungsstellung erreichen, in der der erste elektrische Kontaktschalter betätigt wird. Wird das Betätigungselement dann noch weiter in die erste Drehrichtung über die erste Betätigungsstellung hinaus gedreht, erreicht es die zweite Betätigungsstellung, in der der zweite elektrische Kontaktschalter betätigt wird. Der erste und zweite elektrische Kontaktschalter könnten als Teil eines elektrischen Stufenschalters realisiert werden, die nacheinander in dieselbe Richtung geschalten werden. Die ersten und die zweite Betätigungsstellung sollten ausreichend voneinander beabstandet sein, um Schaltfehler zu vermeiden.
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Denkbar wäre auch, dass in der zweiten Betätigungsstellung ein zweiter elektrischer Kontaktschalter betätigt wird, der sich vom ersten Kontaktschalter unterscheidet. Der zweite elektrische Kontaktschalter könnte z. B. anstelle von einer haptischen Rückmeldung eine akustische erzeugen. Der zweite Kontaktschalter könnte beliebig ausgebildet sein auch als berührungsloser Kontaktschalter ausgebildet sein.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente liegt die Neutralstellung zwischen der ersten Betätigungsstellung und der zweiten Betätigungsstellung.
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Somit kann das Betätigungselement vom Fahrer aus der Neutralstellung in eine erste oder entgegengesetzte zweite Drehrichtung relativ zum Basiselement verdreht werden. Die erste Betätigungsstellung wird erreicht, wenn das Betätigungselement in die erste Drehrichtung gedreht wird. Die zweite Betätigungsstellung wird erreicht, wenn das Betätigungselement in die zweite, entgegengesetzte Drehrichtung gedreht wird. Bei nebeneinanderliegenden Betätigungsstellungen, die in der selber Drehrichtung angefahren werden, kann es leichter zu Schaltfehlern kommen. Durch das Betätigen in entgegengesetzten Drehrichtungen werden Schaltfehler so gut wie ausgeschlossen. Aufgrund der Vorspannung kehrt das Betätigungselement nach Betätigung selbsttätig in die Neutralstellung zurück.
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Denkbar wäre auch eine Kombination aus nebeneinander liegenden Betätigungsstellungen, die in dieselbe Richtung angefahren werden und weiteren Betätigungsstellungen, die in die entgegengesetzte Richtung angefahren werden. So könnte der Fahrer durch Drehen des Betätigungselements in die erste Drehrichtung einen elektrischen Stufenschalter mit zwei Schaltstufen, also zwei Betätigungsstellungen schalten und durch Drehen in die entgegengesetzte Drehrichtung einen weiteren elektrischen Kontaktschalter und somit eine weitere Betätigungsstellung schalten.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente ist der erste elektrische Kontaktschalter und/oder der zweite elektrische Kontaktschalter als Schnappschalter ausgebildet.
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Ein Schnappschalter, auch Sprungschalter genannt, ist vorteilhaft weil er sowohl einen Kontaktschluss als auch die haptische Rückmeldung erzeugt. Weitere Bauteile oder konstruktive Maßnahmen sind nicht nötig. Außerdem können die Kraft-Weg Eigenschaften des Schnappschalters relativ einfach angepasst werden, um zum einen die Betätigung durch den Fahrer mittels Daumen oder Zeigefinger zu ermöglichen und zum anderen genügend haptische Rückmeldung zu erzeugen. Der Schnappschalter ist kompakt genug, um aus ergonomischer Sicht bequem betätigt zu werden und wenig Bauraum in der Vorrichtung zum Schalten einzunehmen.
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Alternativ kann eine Schnappscheibe (snap dome) als elektrischer Kontaktschalter Verwendung finden.
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Elektrische Kontaktschalter, die eine ausreichende haptische Rückmeldung erzeugen, erzeugen häufig gleichzeitig auch eine akustische Rückmeldung. Beispielsweise wird durch das Umschnappen des Schnappschalters ein Schnappgeräusch erzeugt, das vom Fahrer vernommen wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente wird die haptische Rückmeldung durch einen dem ersten und/oder zweiten elektrischen Kontaktschalter zugeordneten Schnappmechanismus erzeugt.
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Vorteilhafterweise werden durch den im elektrischen Kontaktschalter integrierten Schnappmechanismus zusätzliche Bauteile vermieden. Dies trägt zum einfachen Aufbau der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente und deren Zusammenbau bei.
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Zur Betätigung des Kontaktschalters muss eine kontinuierlich ansteigende Schalterbetätigungskraft aufgebracht werden, um den Widerstand des Schnappmechanismus, z. B. eine Federkraft eines Federelements im Schnappmechanismus, zu überwinden und den Schaltpunkt des Kontaktschalters zu erreichen. Ist der Schaltpunkt erreicht, schnappt der Schnappmechanismus schlagartig um, schließt den Kontakt und damit den Stromkreis. Gleichzeitig fällt die Schalterbetätigungskraft rapide ab. Durch den plötzlichen Abfall der Schalterbetätigungskraft wird eine haptische Rückmeldung erzeugt.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente wird die Vorspannung des Betätigungselements in die Neutralstellung durch eine dem ersten und/oder zweiten elektrischen Kontaktschalter zugeordneten Rückstellfeder erzeugt.
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Durch die im elektrischen Kontaktschalter integrierte Rückstellfeder werden zusätzliche Bauteile vermieden, was zur einfachen Bauweise und Montage der Vorrichtung zum Schalten beiträgt.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente ist der erste und/oder zweite elektrische Kontaktschalter im Basiselement angeordnet.
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Vorteilhaft an dieser Ausgestaltung ist, dass das Basiselement und damit auch der elektrische Kontaktschalter drehfest am Lenker befestigt sind. Bei während der Fahrt auftretenden Erschütterungen sind die elektrischen Kontaktschalter stabil am Lenker gesichert. Ungewollte Fehlschaltungen werden damit vermieden. Es treten keine zusätzlichen Fliehkräfte auf, die evtl. bei der Anordnung in einem gegenüber dem Fahrrad beweglichen Bauteil auftreten könnten.
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Das Betätigungselement weist Übertragungsflächen auf, die mit den elektrischen Kontaktschaltern zusammenwirken.
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Die Anordnung der elektrischen Kontaktschalter im Basiselement erlaubt einen einfachen Austausch des kostengünstigeren Betätigungselements. So können ergonomisch unterschiedlich ausgebildete Betätigungselemente zur Auswahl stehen, je nachdem ob der Fahrer die Schaltvorrichtung lieber mit der Daumenvorder- oder Daumenrückseite, der Zeigefingervorder- oder Zeigefingerrückseite, einem Teil der Handfläche oder dem Zwischenraum zwischen Daumen und Zeigefinger bedient. Denkbar wären Betätigungselemente mit oder ohne Betätigungsvorsprung, mit einer unterschiedlichen Anzahl von Betätigungsvorsprüngen, mit verschieden ausgeformten Betätigungsvorsprüngen, mit verschiedener Oberflächengestaltung oder aus verschiedenen Materialien.
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Gemäß einer alternativen Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente ist der erste und/oder zweite elektrische Kontaktschalter im Betätigungselement angeordnet.
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In diesem Fall weist das feststehende Basiselement Übertragungsflächen auf, die mit den elektrischen Kontaktschaltern zusammenwirken. Zur Betätigung wird das Betätigungselement zusammen mit den elektrischen Kontaktschaltern relativ zum Basiselement und den feststehenden Übertragungsflächen aus der Neutralstellung in eine Betätigungsstellung verdreht.
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Alternativ könnten die elektrischen Kontaktschalter auch außerhalb des Basis- und Betätigungselement angeordnet sein. Es muss lediglich sichergestellt sein, dass die elektrischen Kontaktschalter und das Betätigungselement wirkschlüssig verbunden sind z. B. durch eine am Betätigungselement angeordnete Übertragungsnase, die mit den elektrischen Kontaktschaltern zusammenwirkt. Eine Anordnung der elektrischen Kontaktschalter nahe dem Betätigungselement ist dabei von Vorteil.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente weist das Betätigungselement einen ersten Betätigungsvorsprung auf.
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Der Fahrer kann das Betätigungselement mittels des Betätigungsvorsprungs optimal bedienen. Auf den Betätigungsvorsprung kann mit einem Finger, vorzugsweise dem Daumen oder Zeigefinger, präzise eine Betätigungskraft ausgeübt werden. Der Betätigungsvorsprung kann in seiner Form, Größe und Oberflächenbeschaffenheit unterschiedlich ausgebildet sein. Vorteilhaft ist eine Ausgestaltung, die in ihrer Größe in etwa der Größe einer Fingerkuppe entspricht und die aufgrund ihrer Formgestaltung angenehm zu betätigen ist. Eine in ergonomischer Hinsicht vorteilhafte Platzierung und Orientierung des Betätigungsvorsprungs ist dann gegeben, wenn die Hand des Fahrers den Lenkergriff im normalen Fahrbetrieb umgreift und die Betätigungsvorsprünge mit dem Daumen und/oder Zeigefinger leicht zu erreichen sind. Dies kann von Fahrer zu Fahrer unterschiedlich ausfallen.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente weist das Betätigungselement einen zweiten Betätigungsvorsprung auf.
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Vorteilhaft bei dieser Ausführungsform ist, dass der Fahrer die Möglichkeit hat zwischen dem ersten und zweiten Betätigungsvorsprung auszuwählen oder beide Betätigungsvorsprünge zu nutzen. Beispielsweise könnte der erste Betätigungsvorsprung so angeordnet sein, dass er leicht mit dem Daumen zu erreichen ist. Der zweite Betätigungsvorsprung könnte so angebracht sein, dass er leicht mit dem Zeigefinger zu erreichen ist.
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Denkbar wäre auch das Betätigungselement mit einer Oberflächenstruktur z. B. Rippen oder Noppen auszubilden, die den Reibschluss zwischen Hand bzw. Finger und Betätigungselement erhöht. An dieser Oberflächenstruktur könnte der Fahrer sowohl mit einem Finger, als auch mit der Handfläche, als auch mit dem Zwischenraum zwischen Daumen und Zeigefinger angreifen. Eine oder mehrere Mulden entlang der Außenfläche des Betätigungselements, in die eine Fingerkuppe greifen kann sind ebenfalls denkbar. Die angesprochenen Oberflächenstrukturen, Mulden und Betätigungsvorsprünge können auch kombiniert zum Einsatz kommen.
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Aus ergonomischer Sicht vorteilhaft ist eine Anordnung des ersten und/oder zweiten Betätigungsvorsprungs in der unteren Hälfte des ringförmigen Betätigungselements. In einer Ausführungsform sind der erste und zweite Betätigungsvorsprung innerhalb eines Kreissegments mit einem Winkel von etwa 90° oder weniger angeordnet. Diese Anordnung erlaubt es dem Fahrer die Schaltvorrichtung mit den Fingern zu betätigen und gleichzeitig den Lenker sicher zu umgreifen. Zeigefinger und Daumen müssen dazu nur leicht vom Lenker gelöst werden.
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Das Betätigungselement verdreht sich aus der Neutralstellung in die erste und/oder zweite Betätigungsstellung gegenüber dem Basiselement um etwa 5° bis 40°. Ergonomisch besonders vorteilhaft ist ein Verdrehwinkel von 5° bis 15°.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente ist die Fahrradkomponente als elektrische Gangschaltung ausgebildet.
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Mittels der am Lenker befestigten Schaltvorrichtung lässt sich ein Zustandswechsel der Fahrradkomponente, in diesem Fall der elektrischen Gangschaltung, herbeiführen. Durch Betätigen der Schaltvorrichtung wird die elektrische Gangschaltung veranlasst in eine nächsthöhere oder nächstniedriger Gangstufe zu wechseln. Die elektrische Gangschaltung kann dabei sowohl einen vorderen Umwerfer bzw. ein vorderes Schaltwerk bedienen, also den Wechsel der Kette zwischen benachbarten Kettenblättern bewirken, oder einen hinteren Umwerfer bzw. hinteres Schaltwerk und damit den Wechsel der Kette zwischen benachbarten Ritzel einer Mehrfach-Ritzelanordnung bewirken. Wie bei herkömmlichen Gangschaltungen könnte eine am Lenker links angebrachte Schaltvorrichtung einen elektrischen vorderen Umwerfer bedienen und eine weitere am Lenker rechts angeordnete Schaltvorrichtung einen elektrischen hinteren Umwerfer.
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Moderne Fahrradantriebe verfügen häufig nur noch über ein vorderes Kettenblatt, so dass ein vorderer Umwerfer nicht mehr benötigt wird. In diesen Fällen ist eine Schaltvorrichtung für den hinteren elektrischen Umwerfer ausreichend. Eine weitere Schaltvorrichtung könnte dann zum Bedienen anderer elektrischer Fahrradkomponenten genutzt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform der Schaltvorrichtung für eine elektrische Gangschaltung wird in der ersten Betätigungsstellung in eine nächsthöhere Gangstufe und in der zweiten Betätigungsstellung in eine nächstniedrigere Gangstufe geschalten.
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Denkbar wäre auch die Software des Steuersystems so zu programmieren, dass wenn die Schaltvorrichtung für eine gewisse Zeit in einer ersten oder zweiten Betätigungsstellung gehalten wird, mehrere Gangstufen in auf- oder absteigende Richtung hintereinander geschalten werden. Dadurch wird vermieden zwischen den aufeinanderfolgenden Gangwechseln in dieselbe Richtung immer wieder in die Neutralstellung zurückkehren zu müssen.
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Optional könnten nach einer vorbestimmten Zeit auch andere Fahrradkomponenten geschalten werden – eine solche Programmierung des Steuersystems erlaubt das Schalten von mehreren bzw. verschiedenen elektrischen Fahrradkomponenten mit derselben Schaltvorrichtung.
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Die Vorrichtung zum Schalten könnte eine elektro-hydraulische oder elektro-pneumatische Dämpfung aktivieren bzw. deaktivieren oder in verschiedene Dämpfungsstufen schalten. Denkbar wäre ebenfalls das Schalten einer höhenverstellbaren Sattelstütze. Der Sattel würde z. B. elektro-hydraulisch angehoben oder abgesenkt. Die Sattelhöhe könnte durch Betätigung der Schaltvorrichtung auch stufenlos durch längeres Betätigen eingestellt werden. Wie sich das Schalten der Schaltvorrichtung tatsächlich auf die zu schaltende elektrische Fahrradkomponente auswirkt hängt von der Programmierung des Steuersystems ab.
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Die Erfindung betrifft weiterhin ein System zum Steuern einer elektrischen Fahrradkomponente. Das Systems zum Steuern einer elektrischen Fahrradkomponente weist eine Vorrichtung zum Schalten auf, wie sie im Vorhergehenden beschrieben wurde. Weiter weist das System eine Sendereinheit auf, die mit dem ersten und/oder zweiten elektrischen Kontaktschalter verbunden ist. Die Sendereinheit überträgt ein Steuersignal an eine Empfängereinheit, wenn die Vorrichtung zum Schalten betätigt wird.
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Zum Betätigen der Schaltvorrichtung wird das Betätigungselement in eine erste Betätigungsstellung bewegt. Wenn der elektrische Kontaktschalter seinen Schaltpunkt erreicht, wird der Stromkreis geschlossen und ein elektrischer Impuls an die Sendereinheit geschickt. Der elektrische Kontaktschalter und die Sendereinheit sind dazu elektrisch miteinander verbunden, beispielsweise mit einem Kabel. Die Sendereinheit umfasst eine Senderelektronik. Die Senderelektronik generiert, je nachdem ob und welcher elektrische Kontaktschalter schaltet, ein Steuersignal und sendet dieses an die Empfängereinheit der zu steuernden Fahrradkomponente.
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Die Empfängereinheit ist nahe der zu steuernden Fahrradkomponente angebracht und umfasst eine Empfängerelektronik. Die Empfängereinheit empfängt das Steuersignal, wertet es aus und steuert die Fahrradkomponente entsprechend des empfangenen Signals. Zum Beispiel handelt es sich bei der zu steuernden Fahrradkomponente um ein hinteres Schaltwerk, welches von der Empfängereinheit veranlasst wird in eine nächsthöhere Gangstufe zu schalten, wenn das entsprechende Signal empfangen wurde. Denkbar wäre auch, dass die Empfängereinheit der Sendereinheit zurückmeldet welche Gangstufe eingestellt wurde. Hierzu kann ein Positionssensor eingesetzte werden, der die Gangposition detektiert. In diesem Fall könnte sowohl die Sender- als auch die Empfängereinheit Signale empfangen, senden und verarbeiten.
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Üblicherweise umfasst die Empfänger- und Senderelektronik eine Leiterplatte mit einem Mikrocontroller. Die Programmierung einer Software des Mikrocontrollers erlaubt es die Schaltlogik je nach zu schaltender Fahrradkomponente anzupassen. Abhängig von der programmierten Schaltlogik können unterschiedliche Zustände, wie AN/AUS, stufenweises hochschalten/runterschalten oder stufenloses hochschalten/runterschalten der Fahrradkomponente herbeigeführt werden.
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Eine in der Sender- und Empfängereinheit angeordnete Batterie oder ein Akkumulator ist zur Stromversorgung der elektrischen Einheiten geeignet.
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Gemäß einer Ausführungsform des Systems zum Steuern einer elektrischen Fahrradkomponente wird das Steuersignal kabellos von der Sendereinheit an die Empfängereinheit übertragen.
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Dies hat den Vorteil, dass einerseits keine störenden Kabel mehr entlang des Rahmens oder im Rahmeninneren verlegt werden müssen. Andererseits kann die Schaltvorrichtung frei am Lenker platziert werden. Auch eine nachträgliche Anpassung ist einfach ohne störende Kabel durchführbar. Selbstredend ist auch die herkömmliche Signalübertragung mittels Kabel möglich.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung kann darin gesehen werden, eine Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente bereitzustellen, die bei Betätigung eine ausreichend starke haptische Rückmeldung an den Fahrer liefert. Gerade auf unebenem Terrain, wo Fahrrad und Fahrer ohnehin Erschütterungen ausgesetzt sind, ist eine ausreichend starke Rückmeldung für den Fahrer von Bedeutung. Im Stand der Technik wird versucht eine zu schwache Rückmeldung durch zusätzliche Maßnahmen, wie optische oder akustische Signale oder separate Klickmechanismen zu umgehen. Solche zusätzliche Einrichtungen erhöhen aber die Komplexität der Schaltvorrichtung und sollen vermieden werden.
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Diese weitere Aufgabe wird durch eine Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente gelöst, welche ein Basiselement aufweist, das an einem Fahrradlenker montierbar ausgebildet ist. Weiter weist die Schaltvorrichtung ein Betätigungselement auf, das am Basiselement und gegenüber dem Basiselement beweglich angeordnet ist. Das Betätigungselement ist aus einer Neutralstellung in eine erste Betätigungsstellung bewegbar. Das Betätigungselement ist in die Neutralstellung vorgespannt. Die Schaltvorrichtung umfasst weiter einen elektrischen Kontaktschalter. Der elektrische Kontaktschalter erzeugt eine haptische Rückmeldung. Der elektrische Kontaktschalter überträgt die haptische Rückmeldung auf das Betätigungselement, wenn das Betätigungselement von der Neutralstellung in die erste Betätigungsstellung bewegt wird. Eine ausreichend starke haptische Rückmeldung wird erzeugt, wenn eine auf den elektrischen Kontaktschalter wirkende, kontinuierlich ansteigende Schalterbetätigungskraft einen vorbestimmten Schaltpunkt des elektrischen Kontaktschalters erreicht und danach schlagartig um mindestens 15% abfällt.
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Der Fahrer übt auf die Vorrichtung zum Schalten eine Betätigungskraft aus, die in eine auf den elektrischen Schalter wirkende Schalterbetätigungskraft umgewandelt wird. Elektrische Kontaktschalter unterscheiden sich in ihren Kraft-Weg Eigenschaften. Je nach Ausgestaltung des verwendeten elektrischen Kontaktschalters ist eine bestimmte Schalterbetätigungskraft notwendig und wird ein bestimmter Schaltweg zurückgelegt, um den vorbestimmten Schaltpunkt zu erreichen und den Kontakt zu schließen.
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In einem Ausführungsbeispiel beträgt die Schalterbetätigungskraft am vorbestimmten Schaltpunkt 8 bis 14 Newton. Gemäß einer Ausführungsform beträgt die Schalterbetätigungskraft am Schaltpunkt 12 Newton. Eine Schalterbetätigungskraft in dieser Größenordnung ist von Vorteil, weil diese zum einen noch leicht vom Fahrer mit einem Finger aufgebracht werden kann und zum anderen groß genug ist um ein ungewolltes Schalten zu vermeiden.
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Gemäß einer Ausführungsform fällt die Schalterbetätigungskraft nach Überwinden des Schaltpunkts abrupt um 15 bis 50% ab. Besonders vorteilhaft ist ein Abfall der Schalterbetätigungskraft um 30 bis 50%. In einem Ausführungsbeispiel fällt die Schalterbetätigungskraft um 50% ab. Das abrupte Abfallen der Schalterbetätigungskraft nach Überwinden des Schaltpunkts in der zuvor genannten Größenordnung erzeugt eine deutliche haptische Rückmeldung. Für den Fahrer wahrnehmbar ist ein Abfall von mindestens 12,5%. Je größer der prozentuale Abfall der Schalterbetätigungskraft, desto deutlicher fällt die haptische Rückmeldung aus.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente fällt die Schalterbetätigungskraft um 3,5 bis 7 Newton ab.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente ist der elektrische Kontaktschalter als Schnappschalter ausgebildet ist. Zur Lösung der Aufgabe ist die Ausgestaltung des elektrischen Kontaktschalters, insbesondere eines Schnappschalters, von Bedeutung. Die Kraft-Weg Kennlinie des elektrischen Kontaktschalters, insbesondere des Schnappschalters, ist maßgebend für das Erzeugen einer ausreichenden haptischen Rückmeldung.
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In einem Ausführungsbeispiel der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente beträgt die kontinuierlich ansteigende Schalterbetätigungskraft am vorbestimmten Schaltpunkt des elektrischen Kontaktschalters 12 Newton. Bis zum Erreichen des Schaltpunkts legt der elektrische Kontaktschalter einen Schaltweg von etwa 2 mm zurück. Ein Schaltweg von 2 mm wird zuverlässig durch eine Drehung eines ringförmigen Betätigungselements um etwa 5° erreicht. Nach Erreichen des Schaltpunkts fällt die Schalterbetätigungskraft schlagartig von etwa 12 Newton auf etwa 7 Newton, also um gut 40% ab.
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Denkbar wäre auch der Einsatz zwei elektrischen Kontaktschaltern mit unterschiedlichen Kraft-Weg Eigenschaften. Der Schaltpunkt eines ersten elektrischen Kontaktschalters könnte bereits bei einer Schalterbetätigungskraft von 8 bis 10 Newton erreicht sein und der eines zweiten elektrischen Kontaktschalters erst bei 12 bis 14 Newton. Die Schaltvorrichtung lässt sich also in der ersten Betätigungsstellung leichter betätigen als in der zweiten.
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Gemäß einer Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente ist das Betätigungselement relativ zum Basiselement beweglich gelagert. Das Betätigungselement beschreibt wenn es aus der Neutralstellung in eine Betätigungsstellung gebracht wird relativ zum Basiselement entweder eine Translations- oder Rotationsbewegung. Eine translatorische Bewegung ist beispielsweise beim Einsatz von Druckknöpfen mit eingebauten elektrischen Kontaktschaltern der Fall. Solche Druckknöpfe sind aus dem Stand der Technik bekannt, weshalb im Folgenden nicht näher darauf eingegangen wird.
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Kurzbeschreibung der Erfindung
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1 Fahrrad mit einer Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente
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2a Fahrradlenker mit einer daran montieren Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente
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2b Seitenansicht von 2a
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3a Erste Ausführungsform einer Schaltvorrichtung
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3b Perspektivische Rückansicht der Vorrichtung aus 3a
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3c Perspektivische Vorderansicht der Vorrichtung aus 3a
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3d Seitenansicht der Vorrichtung aus 3a
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4a Perspektivische Explosionsdarstellung der ersten Ausführungsform
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4b Weitere perspektivische Explosionsdarstellung von 4a
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5 Schnittansicht der ersten Ausführungsform
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6 Perspektivische Ansicht eines elektrischen Schnappschalters
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7a Zweite Ausführungsform einer Schaltvorrichtung
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7b Explosionsdarstellung der Schaltvorrichtung aus 7a
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8a Dritte Ausführungsform einer Schaltvorrichtung
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8b Explosionsdarstellung der Schaltvorrichtung aus 8a
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Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die im Folgenden verwendeten Richtungsangaben rechts/links, oben/unten und hinten/vorne beziehen sich auf ein Fahrrad in Fahrtrichtung gesehen (vgl. 1). Die Richtungsangaben innen/außen beziehen sich auf die am Fahrradlenker montierte Schaltvorrichtung und beschreiben, wo die Elemente relativ zu den Fahrradlenkerenden angeordnet sind. Ein Lenkergriff liegt näher am Lenkerende und damit weiter außen als die Schaltvorrichtung und der Bremshebel (vgl. 2a). Von der Lenkeraußenseite her betrachtet wird die Schaltvorrichtung zur Betätigung um die Lenkerachse A verdreht. Entweder in eine erste Drehrichtung D1 gegen den Uhrzeigersinn oder in eine zweite Drehrichtung D2 im Uhrzeigersinn.
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1 zeigt ein Fahrrad 1 mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente. Es verfügt über verschiedene Fahrradkomponenten, wie eine höhenverstellbaren Sattelstütze 2, eine Federgabel 3, ein vorderes Schaltwerk bzw. vorderen Umwerfer 4 und ein hinteres Schaltwerk bzw. hinteren Umwerfer 5. Die Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente ist am Lenker 6, genauer gesagt am rechten Lenkerende zwischen dem Lenkergriff 7 und dem Bremshebel 8 montiert (hier nicht sichtbar). Im gezeigten Ausführungsbeispiel soll die Schaltvorrichtung das hintere, elektrische Schaltwerk 5 kabellos schalten. Die übrigen Komponenten werden manuell betätigt. Selbstredend könnten auch andere elektrische Komponenten mit einer Schaltvorrichtung angesteuert werden z. B. durch eine weitere Schaltvorrichtung auf der linken Lenkerseite.
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Die erfindungsgemäße Schaltvorrichtung ist nicht nur für ein dargestelltes Mountainbike geeignet, sondern kann an einer Vielzahl von Fahrradtypen, wie Rennrädern, Tourenräder oder E-Bikes zum Einsatz kommen.
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2a zeigt einen Fahrradlenker 6 mit der montierten Schaltvorrichtung. Das ringförmige Basiselement (hier nicht sichtbar) wird zur Montage vom Lenkerende her auf den Lenker 6 aufgeschoben und an diesem befestigt. Zur Fixierung des den Lenker umgreifenden Basiselements eignen sich verschieden Arten von herkömmlichen Klemmmechanismen. Das Basiselement könnte auch den Lenkergriff 7 umfassend befestigt werden oder mit diesem einstückig ausgebildet sein. Auch eine einstückige Ausbildung der Schaltvorrichtung (bzw. des Basiselements) mit einem Bremshebel und/oder des Lenkergriffs wäre denkbar. Wichtig ist, dass sich das Basiselement nicht gegenüber dem Lenker 6 verdreht oder entlang dessen Achse A verschiebt.
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Die Schaltvorrichtung wird entlang der Lenkerachse A nahe des Bremshebels 8 positioniert, so dass für den Fahrer sowohl das Betätigungselement 20 mit dem Betätigungsvorsprung 22 der Schaltvorrichtung als auch der Bremshebel 8 erreichbar ist. Manche Fahrer bevorzugen es beim Betätigen der Schaltvorrichtung den Zeigefinger weiterhin am Bremshebel 8 zu belassen. Bei der gezeigten Anordnung ist dies möglich. Die Handfläche und die verbleibenden Finger umgreifen den Lenkergriff 7, während der Zeigefinger am Bremshebel 8 und der Daumen am Betätigungselement 20 anliegt.
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Ein geschlossenes ringförmiges Basiselement wird vom Lenkerende her auf den Lenker 6 geschoben und in der richtigen Position und Orientierung verdrehfest befestigt. Der den Lenker 6 umgreifende Teil des Basiselements kann entweder geschlitzt oder geschlossen ausgebildet sein. Bei der geschlossen Ausführungsform wird das Basiselements vom Lenkerende her aufgeschoben und mittels Druckklemmung mit einer Klemmschraube am Lenker 6 gegen Verdrehung gesichert (siehe auch 3, 4, 5, 8). Bei der geschlitzten schellenartigen Ausführungsform, wird das Basiselement entweder vom Lenkerende her aufgeschoben oder wie eine Schelle aufgebogen und über den Lenker 6 gestülpt. Mittels einer Stellschraube wird das schellenartige Basiselement zusammengezogen, so dass sich sein Innendurchmesser verkleinert und an den Lenkerdurchmesser anpasst.
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In allen Ausführungsformen verhindert der Reibschluss ein Verdrehen des Basiselements gegenüber dem Lenker. Der Innendurchmesser des den Lenker umgreifenden ringförmigen Teils des Basiselements ist dabei auf die gängigen Lenkerdurchmesser abgestimmt. Für sehr kleine Lenkerdurchmesser könnte auch ein Adapter zwischen Lenker und Basiselement eingesetzt werden.
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2b zeigt das rechte Ende des Lenkers 6 in der Seitenansicht. Hier wird ersichtlich wie die Schaltvorrichtung den Lenker 6 mit seiner Lenkerachse A umgreift. Das Betätigungselement 20 mit seinem ersten Betätigungsvorsprung 22 ist um eine Rotationsache R drehbar gelagert, die in etwa der Lenkerachse A entspricht. Das Betätigungselement 20 ist in die Neutralstellung vorgespannt und in dieser Stellung gezeigt. Das Betätigungselement 20 lässt sich gegenüber dem Lenker 6 bzw. dem hier nicht sichtbaren Basiselement aus der gezeigten Neutralstellung um einen vorbestimmten Verdrehwinkel in die erste Drehrichtung D1 in eine erste Betätigungsstellung oder in die entgegengesetzte zweite Drehrichtung D2 in eine zweite Betätigungsstellung verdrehen. Dazu umgreift der Fahrer entweder direkt das Betätigungselement 20 an seiner Außenfläche 25 oder drückt mit einem Finger gegen den Betätigungsvorsprung 22. Wenn das Betätigungselement 20 mit einem Finger z. B. mit dem Daumen oder Zeigefinger bedient wird, ist ein geringer Verdrehwinkel von etwa 5° ergonomisch vorteilhaft, weil der Fahrer nicht die gesamte Hand sondern lediglich die Finger bewegen muss.
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Die Schaltvorrichtung wird um die Lenkerachse A in Drehrichtung D so orientiert und fixiert, dass das Betätigungselement 20 einerseits mit seinem Betätigungsvorsprung 22 gut mit den Fingern erreichbar ist und andererseits beim Betätigen nicht mit dem Bremshebel 8 kollidiert. Der Betätigungsvorsprung 22 muss genügend Platz haben um aus der gezeigten Neutralstellung noch um mindestens 5° in die erste und zweite Drehrichtung D1, D2 verdreht werden zu können, ohne dabei mit dem Bremshebel 8 oder anderen Teilen zu kollidieren und ohne die Finger des Fahrers zu quetschen.
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Der vorbestimmte Verdrehwinkel hängt unter anderem vom verwendeten elektrischen Kontaktschalter und dessen Schaltweg ab. Darauf wird im Folgenden im Zusammenhang mit 5 und 6 näher eingegangen.
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Die 3a bis 3d zeigen verschiedene Ansichten der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente.
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Die Schaltvorrichtung umfasst ein Basiselement 10 und ein Betätigungselement 20, das gegenüber dem Basiselement 10 in die erste oder zweite Drehrichtung D1, D2 in eine erste oder zweite Betätigungsstellung verdreht werden kann. Dabei rotiert das Betätigungselement 20 um eine Rotationsachse R. Die Rotationsachse R verläuft entweder koaxial oder annähernd parallel mit der Lenkerachse A. Zwischen dem Basiselement 10 und dem Betätigungselement 20 ist ein Kugellager 28 angeordnet. Der innere Teil 11 des Basiselements 10 umgreift im montierten Zustand den Lenker. Zum Fixieren des Basiselements 10 am Lenker wird die Druckklemmung 16 gegen den Lenker geschraubt. Die Schaltvorrichtung ist hier in der Neutralstellung gezeigt. Zum Betätigen der Schaltvorrichtung bringt der Fahrer eine Betätigungskraft auf das Betätigungselement 20 auf und verdreht dieses um die Rotationsachse um etwa 5° (hier nicht gezeigt). Dies kann entweder durch Fingerdruck auf die Betätigungsvorsprünge 22, 23 geschehen oder durch Angreifen an der Außenfläche 25 des Betätigungselements 20. Eine Riffelung 24 oder sonstige Oberflächenstruktur unterstützt das Angreifen an der Außenfläche 25.
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In der Seitenansicht in 3a ist die Anordnung der Betätigungsvorsprünge 22, 23 entlang des Umfangs des ringförmigen Betätigungselements 20 am besten zu erkennen. Das erste und zweite Betätigungsvorsprung 22, 23 sind in der unteren Hälfte des ringförmigen Betätigungselements 20 angeordnet. Genauer gesagt ist das erste Betätigungselement 22 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel in einer Winkelposition von etwa 180° bis 210° und das zweite Betätigungselement 23 in einer Winkelposition von etwa 130° bis 160° entlang des Umfangs des Betätigungselements 20 angeordnet. Die beiden Betätigungsvorsprünge 22, 23 liegen innerhalb eines Kreissegments mit einem Winkel von etwa 90° oder weniger. Diese Anordnung erlaubt es dem Fahrer die Schaltvorrichtung mit den Fingern zu betätigen und gleichzeitig den Lenker sicher zu umgreifen. Zeigefinger und Daumen müssen dazu nur leicht vom Lenker gelöst werden.
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4a und 4b zeigen Explosionsdarstellungen der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Schaltvorrichtung aus verschiedenen Perspektiven. Hier wird ein Kugellager 28 sichtbar, das das Basiselement 10 und das Betätigungselement 20 relativ zueinander drehbar verbindet. Außerdem sind die im Basiselement 10 angeordneten elektrischen Kontaktschalter 30, 40 zu sehen, die mit den Übertragungsflächen 26, 27 des Betätigungselements 20 zusammenwirken.
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3 und 4 zeigen weiterhin ein System zum Steuern einer elektrischen Fahrradkomponente bestehend aus der Steuervorrichtung und einer Sendereinheit 50. Die Sendereinheit 50 ist in einem Gehäuse 51 untergebracht, das einstückig mit dem Basiselement 10 ausgebildet ist. Das Gehäuse 51 wird mit einem Verschlussdeckel 55 verschlossen. Die elektrischen Kontaktschalter 30, 40 sind mit der Sendereinheit 50 elektrisch verbunden oder verbindbar. Die Sendereinheit könnte auch an einem anderen Teil der Steuervorrichtung angeordnet sein. Das Gehäuse könnte entweder einteilig oder separat ausgebildet sein. Denkbar wäre auch die Sendereinheit in einem separaten Gehäuse nahe der Steuervorrichtung z. B. am Lenker anzubringen.
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5 zeigt einen Schnitt durch die erste Ausführungsform der Vorrichtung zum Schalten und verdeutlicht deren Funktionsweise. Das Basiselement 10 weist eine erste Aufnahme 12 für den ersten elektrischen Kontaktschalter 30 und eine zweite Aufnahme 13 für den zweiten elektrischen Kontaktschaler 40 auf. In diese Aufnahmen 12, 13 können beliebige elektrische Kontaktschalter eingelegt werden, die dazu geeignet sind bei Betätigung eine ausreichende haptische Rückmeldung zu erzeugen.
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Die Drehbewegung des Betätigungselements 20 wird in eine translatorische Bewegung des elektrischen Kontaktschalters umgewandelt. Dazu wirken, je nach Drehrichtung D1, D2 des Betätigungselements 20, die auf der Innenseite des Betätigungselements 20 angeordneten Übertragungsflächen 26, 27 mit den ihnen zugeordneten Schalterflächen 31, 41 der elektrischen Kontaktschalter 30, 40 zusammen.
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Die elektrischen Kontaktschalter können entweder als separate Bauteile in die Aufnahmen im Basiselement eingelegt werden oder bereits integriert mit dem Basiselement gefertigt werden. Separate elektrische Kontaktschalter haben den Vorteil, dass sie bei Bedarf kostengünstig ausgetauscht werden können. Die integrierte Bauweise hat den Vorteil, dass das Basiselement gleichzeitig als Kontaktschaltergehäuse dient.
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Bei dem in
6 gezeigten elektrischen Kontaktschalter
30 handelt es sich um einen Schnappschalter (auch Sprungschalter genannt). Solche Schnappschalter sind beispielsweise aus der
DE 19 59 155 A1 bekannt und werden daher nicht im Detail beschrieben. Zur Überwindung des Schalterwiderstands wird eine kontinuierlich ansteigende Schalterbetätigungskraft auf den elektrischen Kontaktschalter ausgeübt. Ist die Schalterbetätigungskraft groß genug wird der Schalterwiderstand überwunden – der sogenannte Schaltpunkt ist erreicht. Der elektrische Kontaktschalter legt bis zum Erreichen des Schaltpunkts einen Schaltweg zurück, von dem der Verdrehwinkel des Betätigungselements
20 abhängt. Durch die auf die Schalterfläche
31 des elektrischen Kontaktschalters
30 wirkende Schalterbetätigungskraft wird die Schalterfläche
31 zusammen mit dem Stößel
35 nach unten gedrückt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel muss die Schalterbetätigungskraft bis zum Erreichen des Schaltpunkts sowohl den Federwiderstand des Federelements
36 des Schnappmechanismus als auch den der Rückstellfeder
37 überwinden. Ist der Schaltpunkt erreicht, schnappen die beiden Kontaktarme
32 schlagartig um, so dass ihre Kontaktflächen
33 auf die Festkontakte
34 (ein Kontaktarm
32 ist zum Teil verdeckt) treffen und den Kontakt schließen. Das Umschnappen erzeugt neben der haptischen auch eine akustische Rückmeldung. Ein elektrischer Impuls wird sodann vom elektrischen Kontaktschalter
30 an die Sendereinheit
50 gegeben. Danach trifft der Stößel
35 des elektrischen Kontaktschalters auf einen festen Anschlag. Solche elektrischen Kontaktschalter werden aufgrund ihres Anschlags auch als Endlagenschalter bezeichnet. Wird die Betätigungskraft wieder verringert, also der Druck von der Schaltvorrichtung genommen, bringt die Rückstellfeder
37 den elektrischen Kontaktaktschalter
30 zurück in seine in
6 dargestellte Ausgangsstellung.
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Bei Ausführungsformen der Schaltvorrichtung mit einem ersten und zweiten elektrischen Kontaktschalter 30, 40 sorgen die Rückstellfedern 37, 47 der elektrischen Kontaktschalters 30, 40 dafür, dass die Kontaktschalter 30, 40 in ihre Ausgangsstellung zurückkehren. Durch das Zurückkehren in die Ausgangsstellung erfolgt eine umgekehrte Kraftübertragung vom elektrischen Kontaktschalter 30, 40 auf die Übertragungsflächen 26, 27 des Betätigungselements 20, was dazu führt, dass das Betätigungselement 20 in die Neutralstellung gedrückt und in dieser gehalten wird. Aufgrund der Rückstellfedern 37, 47 und der in der Neutralstellung an den Schalterflächen 31, 41 anliegenden Übertragungsflächen 26, 27 muss bei Betätigung der Schaltvorrichtung kein Leerweg durchlaufen werden (vgl. hierzu auch 5).
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In einem Ausführungsbeispiel muss zum Erreichen des Schaltpunkts eine ansteigende Schalterbetätigungskraft von 12 Newton ausgeübt werden. Unter der Betätigungskraft legt der elektrische Kontaktschalter einen Schaltweg von etwa 2 mm zurück, bevor der Schaltpunkt erreicht ist und der Kontakt geschlossen wird. Ein Schaltweg von 2 mm wird zuverlässig durch eine Drehung des Betätigungselements 20 um etwa 5° erreicht. Nach Erreichen des Schaltpunkts fällt die Schalterbetätigungskraft schlagartig von etwa 12 Newton auf etwa 7 Newton, also um 40% ab. Dieser rapide Abfall erzeugt eine ausreichende haptische Rückmeldung. Der Schaltweg ist so bemessen, dass die Größe des elektrischen Kontaktschalters klein genug ist um in der Vorrichtung zum Schalten Platz zu finden.
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7a zeigt eine am Lenker 6 montierte zweite Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente. Ähnlich wie die in 3 bis 5 gezeigte erste Ausführungsform umfasst die Schaltvorrichtung ein am Lenker 6 drehfest montiertes Basiselement 10'' und ein dazu relativ drehbares Betätigungselement 20'.
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In 7b ist eine Explosionsdarstellung der zweiten Ausführungsform aus 7a gezeigt. Zwischen den beiden Elementen 10', 20' ist optional ein Kugellager 28 angeordnet. Das gezeigte Basiselement 10' ist schellenförmig ausgebildet. Der den Lenker 6 umgreifende Teil 11' des Basiselements 10' ist geschlitzt und kann mit Hilfe des Schellenverschlusses 17 und einer Schraube um den Lenker 6 zusammengezogen werden.
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Im Unterschied zur ersten Ausführungsform sind die elektrischen Kontaktschalter 30, 40 im Betätigungsteil 20' und nicht im Basiselement angeordnet. Das heiß, das Betätigungselement 20' dreht sich zusammen mit den elektrischen Kontaktschaltern 30, 40 relativ zum Basiselement 10'. Am Basiselement 10' sind feststehende Übertragungsflächen angeordnet, die mit den elektrischen Kontaktschaltern 30, 40 zusammenwirken. Zur einfacheren Darstellung sind die Übertragungsflächen in 7b nicht gezeigt (vgl. dazu 8b).
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Ein weiterer Unterschied zur ersten Ausführungsform besteht darin, dass das Betätigungselement 20' Betätigungsvorsprünge 22, 23 aufweist, die als separates Teil 29' ausgebildet sind. Das separate Teil 29' ist somit austauschbar. Das separate Teil 29' ist drehfest mit dem Betätigungselement 20' verbindbar. Der Fahrer kann je nach Belieben aus einer Reihe von sich unterscheidenden separaten Teilen auswählen, die dann am Betätigungselement 20' angebracht werden. Die separaten Teile können sich hinsichtlich ihres Materials, ihrer Oberflächenbeschaffenheit und/oder Ergonomie unterscheiden. Beispielsweise könnten sie keinen, einen, zwei oder drei Betätigungsvorsprünge aufweisen. Die Betätigungsvorsprünge könnten an unterschiedlichen Positionen entlang des Umfangs des ringförmigen separaten Teils positioniert und orientiert sein. Die Betätigungsvorsprünge könnten auch eine Oberflächenstruktur aufweisen und sich in ihrer Größe unterscheiden.
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7a und 7b zeigen weiterhin ein System zum Steuern einer elektrischen Fahrradkomponente bestehend aus der Steuervorrichtung und der Sendereinheit 50. Die Sendereinheit 50 umfasst die Senderelektronik 52 und eine Batterie 54. Die Sendereinheit 50 ist in einem Gehäuse 51' untergebracht, das einstückig mit dem Betätigungselement 20' ausgebildet ist und mit einem Verschlussdeckel 55 verschlossen ist. Die elektrischen Kontaktschalter 30, 40 sind mit der Sendereinheit 50 elektrisch verbunden.
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8a zeigt eine am Lenker 6 montierte dritte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Schalten einer elektrischen Fahrradkomponente. Ähnlich wie die in 3 bis 5 gezeigte erste Ausführungsform umfasst die Schaltvorrichtung ein am Lenker 6 drehfest montiertes Basiselement 10'' und ein dazu relativ drehbares Betätigungselement 20''.
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In 8b ist eine Explosionsdarstellung der zweiten Ausführungsform aus 7a gezeigt. Zwischen den beiden Elementen 10'', 20'' ist ein Kugellager 28 angeordnet, was die Relativbewegung erleichtert. Das Basiselement 10'' wird mit einer Druckklemmung 16 und einer Klemmschraube 15 am Lenker 6 drehfest fixiert. Das Betätigungselement 20'' umfasst einen Betätigungsvorsprung 22''.
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Im Unterschied zur ersten Ausführungsform ist der Betätigungsvorsprung 22'' als separates Teil 29'' ausgebildet und somit austauschbar. Es können unterschiedlich geformte Betätigungsvorsprünge am Betätigungselement 20'' befestigt werden. Der Betätigungsvorsprung 22'' erlaubt weiter eine Orientierung entlang seiner Längsachse. Dazu wirkt die Innenverzahnung des Betätigungsvorsprungs 22'' mit der Außenverzahnung des Gehäuses 51'' zusammen. Der Betätigungsvorsprung 22'' wird erst um seine Längsachse orientiert und dann mit dem Betätigungselement 20'' verbunden. So lässt sich der Betätigungsvorsprung 22'' auf die Ergonomie des Fahrers anpassen.
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Anders als im ersten Ausführungsbeispiel umfasst das Betätigungselement 20'' die elektrischen Kontaktschalter 30, 40 und das feststehende Basiselement 10'' die Übertragungsflächen 26'', 27''. Das heißt, die elektrischen Kontaktschalter 30, 40 drehen sich zusammen mit dem Betätigungselement 20'' relativ zum Basiselement 10'' und wirken mit den feststehenden Übertragungsflächen 26'', 27'' zusammen.
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8a und 8b zeigen weiterhin ein System zum Steuern einer elektrischen Fahrradkomponente bestehend aus der Steuervorrichtung und einer Sendereinheit 50''. Die Sendereinheit 50'' umfasst die Senderelektronik 52 und eine Batterie 54. Die Sendereinheit 50'' ist in einem Gehäuse 51'' untergebracht, das einstückig mit dem Betätigungselement 20'' ausgebildet ist. Das Gehäuse 51'' wird mit einem Verschlussdeckel 55'' verschlossen und mit einem Dichtring 56 abgedichtet. Die elektrischen Kontaktschalter 30, 40 sind mit der Sendereinheit 50'' elektrisch verbunden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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