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Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine wetterfeste Schaltanordnung
und insbesondere eine wetterfeste Schaltanordnung für einen
Fahrradcomputer.
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Hintergrund der Erfindung
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Wie
in 1 gezeigt, werden Fahrradcomputer oft an den Lenker
eines Fahrrades oder eines anderen Rades befestigt. Die hier beschriebene
vorliegende Erfindung wird mit einem Fahrrad verwendet. Es versteht
sich, dass dies keine Einschränkung für die vorliegende
Erfindung ist. Das wetterfeste Gehäuse und die Schaltanordnung,
die hier beschrieben werden, können
in jeder Situation verwendet werden, in der ein wetterfestes Gehäuse gewünscht wird,
das einen Schalter enthält.
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Im
Gebrauch treffen Fahrräder,
und damit auch Fahrradcomputer, oft auf widrige Wetterbedingungen
wie Regen oder Schnee. Das den Fahrradcomputer umgebende Gehäuse muss
wettefest sein, um zu verhindern, dass Feuchtigkeit zu den Komponenten
des Computers, einschließlich
des Schalters, gelangt. Im Stand der Technik ragt der Schalter aus dem
Gehäuse
des Fahrradcomputers heraus und ist mit Gummi oder einem anderen
Elastomermaterial abgedichtet. Die Abdichtung kann jedoch leicht
beschädigt
werden, was typischerweise dazu führt, dass Feuchtigkeit in das
Gehäuse
hinein gelangt und den Schalter und andere Komponenten darin kurzschließt.
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US 3,789,601 offenbart eine
elektronische Festkörperarmbanduhr,
die ein Gehäuse,
einen magnetempfindlichen Schalter, der in dem Gehäuse angeordnet
ist, und einem Magneten umfasst, der bewegbar mit eine Außenseite
des Gehäuses
verbunden ist. Der Magnet kann sich relativ zum Gehäuse bewegen,
wobei der Magnet an wenigstens zwei Positionen angeordnet werden
kann. An der ersten Position beeinflusst der Magnet den Schalter
nicht, und an der zweiten Position beeinflusst das durch den Magneten
erzeugte Magnetfeld den Schalter.
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DE 299 12 400 U, die als
nächstkommender Stand
der Technik angesehen wird und der am 28. 08. 2001 veröffentlichten
US 6281674 B1 entspricht, offenbart
einen magnetischen Schalter in einem Hauptkörper eines Fahrradcomputers
und eine magnetische Stange, die in einer Halterung zur Aufnahme des
Hauptkörpers
angeordnet ist. Die magnetische Stange wird bezüglich des magnetischen Schalters bewegt,
wenn der Hauptkörper
an der Halterung angebracht, dadurch der Zustand des magnetischen Schalters
geändert
und der Computer eingeschaltet wird.
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Es
existiert ein lange gehegtes Bedürfnis nach
einem Fahrradcomputer und einem Schalter mit einem vereinfachten
Aufbau, die im Wesentlichen wetterfest sind und verhindern, dass
Feuchtigkeit in das Fahrradcomputergehäuse gelangt, wenn der Computer
eingeschaltet wird. Diese Aufgabe der Erfindung wird durch die kennzeichnenden
Merkmale von Anspruch 1 gelöst.
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Zusammenfassung der bevorzugten
Ausführungsformen
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Nach
einer erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist ein Fahrradcomputer vorgesehen, der ein Gehäuse mit einem darin eingeschlossenen
magnetempfindlichen Schalter und einen Magnet enthält, der
bewegbar mit einer Außenseite
des Gehäuses
verbunden ist. Der Magnet kann sich relativ zum Gehäuse bewegen.
Der Fahrradcomputer umfasst weiter eine Kippeinrichtung, die mit
einem Gelenk außen
am Gehäuse
befestigt ist, wobei der Magnet an der Kippeinrichtung befestigt
ist. Der Magnet kann in wenigstens zwei Positionen angeordnet werden.
Die wenigstens zwei Positionen enthalten eine erste Position, in
der das durch den Magneten erzeugte Magnetfeld den Schalter nicht
beeinflusst, und eine zweite Position, in der das durch den Magneten
erzeugte Magnetfeld den Schalter beeinflusst.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
kann die Kippeinrichtung am Gehäuse
durch einen Gelenkbolzen befestigt sein oder das Gehäuse und
die Kippeinrichtung können
als einzelne Einheit gebildet sein, so dass die Kippeinrichtung
mit dem Gehäuse durch
ein Teil aus elastischem Material verbunden ist.
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Nach
einer weiteren erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist ein Fahrradcomputer vorgesehen, der ein Gehäuse mit einer Vorderwand, einer Rückwand und
einer Mehrzahl Seiten wände,
die so zusammenwirken, dass sie das Innere des Gehäuses und
ein Paar gegenüber
liegender Elemente umgeben, die sich von der ersten Seitenwand nach
außen
erstrecken, eine im Gehäuse
angeordnete elektrische Schaltung, eine Kippeinrichtung, die durch
einen Gelenkbolzen gelenkig an den gegenüber liegenden Elementen befestigt
ist, eine Feder, die am Gelenkbolzen befestigt ist und die Kippeinrichtung
in einer vorgegebenen Position vorspannt, und einen an der Kippeinrichtung
befestigten Magneten enthält. Die
Vorderwand enthält
einen Anzeigeschirm, und die Schaltung enthält einen magnetempfindlichen Schalter,
der an der ersten Seitenwand des Gehäuses befestigt ist, und einen
Prozessor, der elektrisch mit dem Schalter und dem Anzeigeschirm
verbunden ist. Die Kippeinrichtung positioniert den Magneten in wenigstens
zwei Positionen, einschließlich
einer ersten Position, in der das durch den Magneten erzeugte Magnetfeld
den Schalter nicht beeinflusst, und einer zweiten Position, in der
das durch den Magneten erzeugte Magnetfeld den Schalter beeinflusst.
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Nach
einem weiteren Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung ist ein
Fahrradcomputer vorgesehen, der ein Gehäuse mit einer Vorderwand, einer Rückwand und
einer Mehrzahl Seitenwände,
die so zusammenwirken, dass sie das Innere des Gehäuses umgeben,
eine in dem Gehäuse
angeordnete elektrische Schaltung, eine Kippeinrichtung, die durch
ein Teil aus elastischem Material, das die Kippeinrichtung in einer
vorgegebenen Position vorspannt, am Gehäuse gelenkig befestigt ist,
und einen an der Kippeinrichtung befestigten Magneten enthält. Die
Vorderwand enthält
einen Anzeigeschirm, und die Schaltung enthält einen magnetempfindlichen Schalter,
der an der ersten Seitenwand des Gehäuses befestigt ist, und einen
Prozessor, der mit dem Schalter und dem Anzeigeschirm elektrisch
verbunden ist. Die Kippeinrichtung positioniert den Magneten in
wenigstens zwei Positionen, einschließlich einer ersten Position,
in der das durch den Magneten erzeugte Magnetfeld den Schalter nicht
beeinflusst, und einer zweiten Position, in der das durch den Magneten
erzeugte Magnetfeld den Schalter beeinflusst.
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Nach
einem weiteren erfindungsgemäßen Gesichtspunkt
ist ein Verfahren zum Einschalten eines oben beschriebenen Fahrradcomputers
vorgesehen. Das Verfahren enthält
folgende Schritte: Bereitstellen eines magnetempfindlichen Schalters,
Bereitstellen eines Magneten in einem vorgegebenen Abstand von diesem
Schalter, Bewegen des Magneten dichter zum Schalter hin, um den
Zustand des Schalters zu ändern,
und Energieversorgung des Fahrradcomputers.
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Andere
Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden sich
dem Fachmann aus der folgenden detaillierten Beschreibung ergeben.
Es sollte sich jedoch verstehen, dass sie detaillierte Beschreibung
und die spezifischen Beispiele, während sie bevorzugte Ausführungsformen
der Erfindung andeuten, zur Anschauung und nicht zur Beschränkung angegeben
werden.
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Kurzbeschreibung der Zeichnungen
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Die
Erfindung lässt
sich leichter unter Bezugnahme der beiliegenden Zeichnungen verstehen,
in denen:
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1 eine
Schrägansicht
ist, die einen Fahrradlenker zeigt, der ein an diesem befestigten
Fahrradcomputer aufweist,
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2 eine
perspektivische Ansicht eines Fahrradcomputergehäuses und einer Schalteranordnung
gemäß einer
ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist,
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3 ein
schnittartiger Seitenaufriss entlang der Linie 3-3 von 2 ist,
der den Schalter, der im Innern des Gehäuses angeordnet ist, und die
Kippeinrichtung in geöffneter
Position zeigt,
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4 ein
schnittartiger Seitenaufriss ähnlich der 3 ist,
der die Kippeinrichtung in geschlossener Position zeigt,
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5 ein
schnittartiger Seitenaufriss Fahrradcomputergehäuses gemäß einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform
ist.
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Gleiche
Bezugszeichen beziehen sich in den verschiedenen Ansichten der Zeichnungen
auf gleiche Teile.
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Detaillierte Beschreibung
der bevorzugten Ausführungsformen
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Es
wird auf die 1–4 Bezug
genommen, in denen eine bevorzugte Ausführungsform eines Fahrradcomputers 10 gezeigt
ist. Der Computer 10 enthält im Allgemeinen ein Gehäuse 12,
einen Schalter 14, eine Kippeinrichtung 16 und
einen Magneten 18.
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Es
sollte gewürdigt
werden, dass Ausdrücke wie „Vorder-", „Rück-" und „Seiten-", die unten verwendet
werden, nur der Vereinfachung der Beschreibung dienen und sich auf
die Orientierung der in den Figuren gezeigten Komponenten beziehen.
Es sollte sich verstehen, dass jede Orientierung des Computers 10 und
dessen Komponenten, die hier beschrieben werden, im Umfang der vorliegenden
Erfindung liegt.
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Nur
zu Beispielzwecken sind unten bevorzugte Ausführungsformen beschrieben, in
denen der Fahrradcomputer 10 zur Verwendung mit einem Fahrrad
vorgesehen ist. Wie in 1 gezeigt, ist der Computer 10 am
Lenker 100 des Fahrrads befestigt. Wie oben diskutiert,
versteht sich, dass der Verwendung des Computers mit einem Fahrrad
oder irgendeinem anderen Rad zu diesem Zweck keine Einschränkung der
vorliegenden Erfindung darstellt. Diese Einrichtung 10 kann
zum Beispiel für
Laptop-Computer, All-Terrain-Fahrzeuge, Go-Karts und dergleichen verwendet werden.
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Das
Gehäuse 12 enthält eine
Vorderwand 20, eine Rückwand 22 und
eine Mehrzahl Seitenwände 24,
die so zusammenwirken, dass sie das Innere des Gehäuses 26 umgeben.
Das Innere des Gehäuses 26 beherbergt
eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 28. Vorzugsweise
enthält
die Vorderwand 12 des Gehäuses 12 einen Anzeigeschirm 20a oder
dergleichen zum Anzeigen von Informationen, die durch die CPU 28 erzeugt
werden. Das Gehäuse 12 besteht
vorzugsweise aus Kunststoff wie Nylon oder einem Phenol- oder anderem
Kunstharz. Das Gehäuse 14 kann
jedoch aus jedem Material bestehen, das den magnetischen Effekt
nicht stört,
der durch den Magneten 18 auf den Schalter 14 ausgeübt wird.
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Der
Schalter 14 und der Magnet 18 sind dicht beieinander
befestigt. Der Schalter 14 ist im Innern der Gehäuses 26 befestigt
und der Magnet 18 ist an der Kippeinrichtung 16 angebracht.
Der Schalter 14 ist ein magnetisch aktivierbarer Schalter
und befindet sich neben einer der Seitenwände 24 und ist vorzugsweise
an der Seitenwand 24 durch einen Kleber oder Klebstoff
angebracht.
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Der
Schalter 14 kann ein in der Technik bekannter elektromagnetischer
Schalter wie zum Beispiel ein Reed-Schalter sein. Der Fachmann wird
zu schätzen
wissen, dass die Schaltelemente eines Reed-Schalters ihren Zustand ändern, wenn
der Reed-Schalter einem Magnetfeld ausgesetzt ist, wie es zur Bedienung
der vorliegenden Erfindung nötig ist.
Der Schalter 14 kann so konfiguriert werden, dass er im
Normalzustand geschlossen ist oder im Normalzustand geöffnet ist.
Vorzugsweise befindet sich der Schalte 14 im Normalzustand
in einer geöffneten Position.
Die geöffnete
Position wird hier so verwendet, dass dies bedeutet, dass der Schalter,
wenn der Schalter nicht durch einen Magneten beeinflusst wird, so
geöffnet
gehalten wird, dass der Computer ausgeschaltet ist (d. h. die Schaltung
ist geöffnet). 4a zeigt
schematisch die im Normalzustand geöffnete Position. Wie gezeigt,
liegt der Magnet 18 weit genug vom Schalter 14 weg,
so dass das durch den Magneten 18 erzeugte Magnetfeld den
Schalter 14 nicht beeinflusst. Folglich wird der Schalter 14 geöffnet gehalten.
In 4b befindet sich der Magnet 18 dicht
genug am Schalter 14, so dass das durch den Magneten 18 erzeugte
Magnetfeld den Schalter 14 schließen kann.
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Das
Gehäuse 12 enthält gegenüber liegende Elemente 30,
die jeweils hilfsweise ausgerichtete Öffnungen 32 aufweisen,
die in ihnen definiert sind, um einen Gelenkbolzen 34 aufzunehmen.
Die Kippeinrichtung 16 weist eine in dieser definierte Öffnung 16 zur
Aufnahme des Gelenkbolzens 34 auf. In einer bevorzugten
Ausführungsform
weist die Kippeinrichtung 16 eine Federausnehmung 16a zur
Aufnahme einer Feder 36 auf, die am Gelenkbolzen 36 angeordnet
ist, wie in 2 gezeigt. Die Feder 36 spannt
die Kippeinrichtung 16 in einer vorgegebenen Position (die
hier als AUS-Position bezeichnet wird) vor. In der AUS-Position ist eine
Lücke 38 zwischen
dem Magneten 18 und dem Schalter 14 definiert.
Die Lücke 38 ist
breit genug, so dass der Magnet 18 den Schalter nicht aktiviert
oder schließt.
Es versteht sich, dass die Abmessungen der Lücke 38 von der Empfindlichkeit des
Schalters 14 und der Stärke
des Magneten 18 abhängt.
Der Fachmann wird zu schätzen
wissen, dass der Magnet 18 und der Schalter 14 nach Wunsch
auf eine maximale Empfindlichkeit konfiguriert werden können.
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Da
der Schalter 14 im Gehäuse 12 angeordnet
ist, kann praktisch keine Feuchtigkeit hinein gelangen, um den Schalter 14,
die CPU 28 oder deren Komponenten zu beeinflussen.
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Der
Schalter 14 hat ein Paar Kontaktdrähte 40, die sich von
ihm zur CPU 28 erstrecken. Wenn der Schalter 14 geschlossen
ist, und die Schaltung nachfolgend geschlossen wird, wird die CPU
daher mit Energie versorgt. Wenn der Schalter 14 geöffnet wird,
wird die CPU abgeschaltet.
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Es
wird auf die 3–4b Bezug
genommen; der Schalter ist im Betrieb, wie oben erwähnt, normalerweise
geöffnet.
Die Kippeinrichtung 16 ist normalerweise durch die Feder 36 in
den AUS-Zustand vorgespannt. Jetzt ist der Computer ausgeschaltet.
Wenn sich der Magnet 18 in dieser Position befindet, ist
das durch den Magneten 18 erzeugte Magnetfeld nicht stark
genug, um den Schalter 14 zu schließen, wie in den 3 und 4a gezeigt.
Um den Computer einzuschalten, wird die Kippeinrichtung 16 nach
innen gedrückt,
so dass sie sich nach innen um den Gelenkbolzen 34 schwenkt.
Die Kippeinrichtung 16 wird dann in der in 4 gezeigten Position
(hier als die EIN-Position bezeichnet) gehalten. Wie in den 4 und 4b zu
sehen ist, liegt der Magnet 18 in der EIN-Position dichter
am Schalter 14 und der Schalter 14 wird geschlossen,
wodurch der Computer eingeschaltet wird.
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In
einer anderen Ausführungsform
kann die in 3 gezeigte Position der Kippeinrichtung 16 die EIN-Position
sein, in der der Schalter geschlossen und der Computer eingeschaltet
ist. In dieser Ausführungsform
wird zur Versetzung der Kippeinrichtung in die AUS-Position die Kippeinrichtung 16 nach
oben gezogen, so dass sie im Wesentlichen parallel zur Vorderwand 20 des
Gehäuses
liegt. Es versteht sich, dass der Fachmann in der Lage sein wird,
zahlreiche Modifikationen für
die Orientierung des Schalters, des Magneten und der Kippeinrichtung
vorzunehmen. Alle diese Modifikationen liegen im Umfang der vorliegenden
Erfindung.
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Es
versteht sich, dass die Einrichtung nicht auf die Aktivierung durch
eine ein Magnetfeld erzeugende Einrichtung beschränkt ist.
Jedes Feld, jeder Strahl oder dergleichen, die den Zustand des Schalters
beeinflussen können,
liegen im Umfang der vorliegenden Erfindung.
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Zum
Beispiel können
eine Lichtstrahlemissionseinrichtung und ein geeigneter Empfänger verwendet
werden. Schallwellen, wie z. B. Ultraschallwellen, die durch ein
magnetostriktives Element erzeugt werden, können verwendet werden.
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5 zeigt
eine andere Ausführungsform 40 der
vorliegenden Erfindung. In dieser Ausführungsform sind das Gehäuse 12 und
die Kippeinrichtung 16 als einzelne Einheit aus einem elastischen
Material geformt. Die Kippeinrichtung 16 ist durch einen dünnen Streifen
aus elastischem als Gelenk zu verwendendem Material mit dem Gehäuse 12 verbunden.
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Das
allgemeine Konzept der Erfindung ist ein Schalter, der in einem
Gehäuse
so angeordnet ist, dass es wetterfest ist, wobei der Schalter durch
ein Feld wie ein Magnetfeld beeinflusst wird, statt eine direkte
manuelle Aktivierung zu erfordern. Vorzugsweise ist der Magnet bewegbar
mit der Außenseite
des Gehäuses
verbunden, so dass er in wenigstens zwei Positionen angeordnet werden
kann; eine, in der das durch den Magneten erzeugte Magnetfeld den
Schalter beeinflusst, und eine, in der dies nicht der Fall ist. Bewegbar
mit der Außenseite
des Gehäuses
verbunden bedeutet, dass der Magnet 18 sich außerhalb des
Gehäuses 12 befindet
und irgendwie am Gehäuse 12 (durch
die Kippeinrichtung, einen Knopf, ein Gelenk, usw.) befestigt ist
und sich relativ zum Gehäuse 12 bewegen
kann.
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Die
hier genannten erfindungsgemäßen Ausführungsformen
sind nur als Beispiel gedacht, und der Fachmann ist in der Lage,
zahlreiche Modifikationen daran ohne Abkehr von der vorliegenden Erfindung
vorzunehmen. Alle diese Modifikationen sollen im Umfang der vorliegenden
Erfindung liegen, die durch die hieran anschließenden Ansprüche definiert
ist.