EP2856274A1 - Gear-changing device - Google Patents

Gear-changing device

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Publication number
EP2856274A1
EP2856274A1 EP12780638.8A EP12780638A EP2856274A1 EP 2856274 A1 EP2856274 A1 EP 2856274A1 EP 12780638 A EP12780638 A EP 12780638A EP 2856274 A1 EP2856274 A1 EP 2856274A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gear
lever
rotation
switching device
switching
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12780638.8A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Stefan Koller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Individual
Original Assignee
Individual
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Individual filed Critical Individual
Publication of EP2856274A1 publication Critical patent/EP2856274A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62MRIDER PROPULSION OF WHEELED VEHICLES OR SLEDGES; POWERED PROPULSION OF SLEDGES OR SINGLE-TRACK CYCLES; TRANSMISSIONS SPECIALLY ADAPTED FOR SUCH VEHICLES
    • B62M25/00Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles
    • B62M25/02Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with mechanical transmitting systems, e.g. cables, levers
    • B62M25/04Actuators for gearing speed-change mechanisms specially adapted for cycles with mechanical transmitting systems, e.g. cables, levers hand actuated
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62KCYCLES; CYCLE FRAMES; CYCLE STEERING DEVICES; RIDER-OPERATED TERMINAL CONTROLS SPECIALLY ADAPTED FOR CYCLES; CYCLE AXLE SUSPENSIONS; CYCLE SIDE-CARS, FORECARS, OR THE LIKE
    • B62K23/00Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips
    • B62K23/02Rider-operated controls specially adapted for cycles, i.e. means for initiating control operations, e.g. levers, grips hand actuated
    • B62K23/06Levers
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G5/00Means for preventing, limiting or returning the movements of parts of a control mechanism, e.g. locking controlling member
    • G05G5/05Means for returning or tending to return controlling members to an inoperative or neutral position, e.g. by providing return springs or resilient end-stops
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05GCONTROL DEVICES OR SYSTEMS INSOFAR AS CHARACTERISED BY MECHANICAL FEATURES ONLY
    • G05G7/00Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with one single controlled member; Details thereof
    • G05G7/02Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with one single controlled member; Details thereof characterised by special provisions for conveying or converting motion, or for acting at a distance
    • G05G7/06Manually-actuated control mechanisms provided with one single controlling member co-operating with one single controlled member; Details thereof characterised by special provisions for conveying or converting motion, or for acting at a distance in which repeated movement of the controlling member produces increments of movement of the controlled member

Definitions

  • the invention relates to a switching device with a shift lever and a shift lever guide, wherein the shift lever is movably mounted on the shift lever guide and between a neutral position and at least a first shift position is movable and wherein the shift lever is acted upon in the first shift position with a restoring force, which the shift lever in returns the neutral position.
  • Switching devices are known in the art from a variety of applications and variations. Their main use is typically in the fields of mechanics, electrical engineering, etc. In mechanics, such switching devices serve, for example, to switch between different modes of mechanical devices and toys. For example, shifting devices may be used to switch between different gears of a bicycle gearbox, a power drill, a lathe drive, etc. Further, a switching device between states such as open / closed doors, lids, etc. may be used.
  • switching devices for example in the form of rockers, toggles, rotary switches, etc.
  • two-stage switches such as light switches, circuit breakers, changeover switches (eg, alternating current / direct current, etc.) or as multistage switches (forward, neutral, etc .) And the like used.
  • the known switching devices have the disadvantage that they are not very ergonomic in operation and not sufficiently simple and robust.
  • the object of the invention is to provide a switching device belonging to the aforementioned technical field, which is particularly ergonomic in operation and robust in operation.
  • the solution of the problem is defined by the features of claim 1.
  • the restoring force is realized as a magnetic force.
  • the provision of the switching device in the neutral position is thus not a classic mechanical element, such as a torsion spring, a tension spring or the like, but on magnetic effect.
  • the magnetic effect has opposite springs respectively resilient Elements the advantage that little or no material fatigue occurs through intensive use.
  • the provision of the switching device is thus always reliable even with frequent use.
  • An adjustment of the restoring force by fatigue in a spring which may be necessary, for example, by changing the total length of the spring, is unnecessary when using a magnet.
  • the return of the switching device can be achieved without additional moving parts, which on the one hand the return robust and on the other hand, the structure of the feedback function is particularly easy to reach. Compared to the use of springs there is no significant risk of corrosion. Also, jamming, for example, by pollution, can thus be largely avoided.
  • the return of the switching device in the neutral position by means of magnetic force is also a particularly aesthetic solution, since the user / viewer of the switching device is not able to recognize the type of feedback immediately.
  • the force effect in the operation is particularly ergonomic, since this is done without contact between the shift lever and the shift lever guide and thus subject to only low friction.
  • the feedback is also jerk-free, especially since the switching device manages without stop for the shift lever in the neutral position.
  • the switching device can thus be constructed very compact.
  • the magnet is preferably a commercially available permanent magnet or permanent magnet. These usually consist of metallic alloys of iron, nickel, aluminum with additives of cobalt, manganese and copper, or with additions of barium, or strontium hexaferrite. Furthermore, magnets made of bismanol, that is, of iron, bismuth and manganese can be used. Preferably, however, strong magnets made of samarium cobalt or neodymium-iron-boron are used, especially for higher-quality shifter. The use of a permanent magnet has several advantages. Especially since the cost of the shift lever can be kept low by the commercial availability. Further, unlike the electromagnets, no power supply is needed.
  • the shift lever comprises a first magnet and the shift lever guide comprises a second magnet, wherein in the neutral position, a distance between the first Magnet and the second magnet is smaller than in the first switching position.
  • the effective area of the magnet can thus be kept low, so that a compact lever can be constructed.
  • opposite poles of the two magnets face each other in the neutral position, so that an attraction between the two magnets prevails.
  • a repulsion magnet can be provided in the first switching position, which with the same pole facing the first magnet of the shift lever in the first switching position to repel it in the direction of the neutral position.
  • the repulsion magnet is arranged so fixed relative to the shift lever guide, that the repelling force is oriented to the first magnet in the first switching position at least partially in the direction of the neutral position, that is, in particular not oriented at right angles to this direction of movement.
  • the distance of the repulsive magnet to the second magnet is greater than the distance between the first and the second magnet in the first switching position, but preferably arranged close to the first magnet in the first switching position of the shift lever. This ensures that the repulsion magnet in the first switching position drives the shift lever back to the neutral position.
  • the distance of the repulsive magnet to the second magnet may also be slightly smaller than the distance between the first and the second magnet in the first switching position.
  • the shift lever can be locked in the first switching position.
  • the first and the second magnet can be arranged at right angles to the direction of movement, but also in any other way, for example in the direction of movement, etc., relative to one another.
  • only the shift lever or the shift lever guide may include a magnet while correspondingly the shift lever guide or the shift lever a magnetic element, for example, an iron element or the like.
  • a distance between the first and second magnets may also be smaller than in the neutral position, especially when the two magnets face each other with the same pole. In the latter case, the shift lever would be held in the neutral position by a repulsive force.
  • a magnetic element is arranged adjacent to the first and the second magnet in the direction of movement of the second and the first magnet, respectively.
  • the magnetic element is preferably made of nickel, iron, cobalt, ferrite or an alloy thereof.
  • the magnetic element may also be formed as a permanent magnet, but which exerts a smaller force on the first magnet than the second magnet, so that the shift lever does not catch on the magnetic element. By this additional magnetic element, a greater distance between the first switching position and the neutral position can be bridged.
  • the magnetic element may also be dispensed with, in particular if a distance between the first switching position and the neutral position is sufficiently small or the first and the second magnet are sufficiently strong.
  • the lever is a pivotable lever, a larger lever travel can also be achieved by placing the magnets close to the pivot axis of the lever (see below).
  • the shift lever is rotatably supported about a rotation axis of the shift lever guide and pivotable about the rotation axis between the neutral position and the first shift position.
  • a switching device can be created, which is subject to a relatively small friction and thus additionally robust in operation.
  • the shift lever itself may for this purpose comprise the axis of rotation and be guided within a bearing, for example a ball bearing of the shift lever guide.
  • the axis of rotation may also be formed on the shift lever guide, wherein the shift lever comprises a corresponding opening as a bearing for the axis of rotation.
  • the shift lever can also be designed as a linearly displaceable lever, which is guided, for example, in a rail. The person skilled in the art is also aware of other possible embodiments.
  • the shift lever is additionally movable between the neutral position and a second shift position, wherein the neutral position is between the first and the second shift position.
  • the switching device may be formed, for example, as an incremental switching device, wherein upon actuation of the shift lever from the neutral position to the first shift position is incremented by one stage and decremented by pressing the shift lever from the neutral position to the second shift position by one stage.
  • This application is preferable to use in discrete functions such as a discrete counter, a gear shift of a bicycle, motorcycle, car, etc., and the like.
  • the second switching position can also be dispensed with.
  • the shift lever comprises a rotatably mounted on the axis of rotation base plate and the base plate a pivotable on a pivot axis actuating lever, wherein the axis of rotation and the pivot axis are mutually parallel and spaced.
  • an actuating element is preferably rotatably mounted on the axis of rotation.
  • the actuating element can be actuated in a pivoted state of the actuating lever and can not be actuated in a neutral position of the actuating lever.
  • the actuating lever and the actuating element are designed such that by actuation of the actuating lever, the actuating element can be actuated.
  • the actuator is typically connected to the device to be actuated, such as a gearshift.
  • the actuator may comprise, for example, a shaft for a Bowden cable.
  • the actuating element only - or additionally - the rotational position of the actuating element electronically, z. B. inductively detected and further processed. Therefore, it is advantageous if the actuating element a Includes rotational inhibition, so that the set by the shift lever position of the actuator can not change automatically by vibration and the like (see below).
  • the shift lever is advantageously not fixedly connected to the actuating element, so that the actuating lever can operate on the principle of a ratchet or ratchet.
  • the switching device can be designed such that the actuating lever can be coupled as a switchable operating mode, as in the ratchets, also with the actuating element.
  • a gear shift can be created, which manages without mechanical coupling of the shift lever to the transmission.
  • the actuating lever does not necessarily pivotally mounted on the base plate, but may for example also be linearly displaceable. In this case, for actuating the actuating element, the actuating lever could initially be pressed in the direction of the axis of rotation and then pivoted about the axis of rotation.
  • the switching device could also be configured such that the actuating lever is pivotable about an axis perpendicular to the axis of rotation, so that the operating lever initially pivoted in a plane parallel to the axis of rotation and then pivoted at right angles to the axis of rotation.
  • the skilled person are also known to other variants.
  • the actuating lever is pivotally mounted on the base plate, a particularly ergonomic switching device is created, since the user only has to pivot the actuating element about the axis of rotation.
  • the actuating lever is pivoted about the pivot axis about the pivot axis during pivoting, but this deflection is small in relation to the overall movement and thus does not form the main movement.
  • the actuating element is designed as a gear with a plurality of teeth and the actuating lever is designed and arranged such that it engages in a pivoted state in a first rotational direction substantially tangentially between two teeth of the gear, whereby by subsequent movement of the shift lever in the first direction of rotation of the gear the axis of rotation is rotatable.
  • gear is hereinafter generally understood to be a rotatable about the axis of rotation element, in which a pawl can engage in such a form-fitting, so that the rotation of the element about the axis of rotation influenced, ie inhibited by a pawl respectively incremented and / or decremented via the actuating lever can.
  • a gear may be suitable for use with ratchets, ratchet wheels or anti-rotation devices.
  • the gear is particularly preferably a spur gear with a straight toothing. In certain applications it may be advantageous if the gearing is not uniform. In this case, adjacent teeth may have different distances from each other.
  • the use of a gear has the advantage that the actuation of the actuating element, ie the gear can be done in a robust manner by the positive cooperation with the actuating lever.
  • the actuating element is acted upon by a rotational inhibition, which is designed in particular as a Hemmklinke mechanism with engaging in teeth of a Hemmzahnrades pawl.
  • the rotational inhibition can be formed on the one hand on a separate arranged on the axis of rotation and coupled to the gear Hemmzahnrad - on the other hand, the actuating element designed as a gearwheel can also be formed as Hemmzahnrad.
  • the formation of a separate to the actuator Hemmungsahns has the advantage that the positions of the actuator can be defined by the rotation inhibition, for example, the tooth spacing are chosen differently or the distances of adjacent teeth over the circumference are not constant.
  • the pawl can be designed in various ways.
  • the pawl may be formed as a pivot lever with a tooth engaging in the toothing of the toothed wheel.
  • a linearly displaceably mounted pin is conceivable, which preferably can engage substantially radially with a tooth in the toothing of the gear.
  • more than one pawl is provided.
  • instead of the gear and a wheel may be provided, which can be rotated upon actuation of the actuating lever via frictional engagement in a rotational direction.
  • the rotation inhibition can also be realized otherwise, for example also via frictional engagement.
  • the pawl is subjected to a pawl magnetic force, whereby the pawl can be transferred from an engagement position in which the pawl engages in the Hemmzahnrad in a loose position, or from a loose position into an engagement position in which the pawl engages the Hemmzahnrad ,
  • a particularly simple return of the pawl is achieved from a first position to a second position, wherein in the first position, the pawl both engage in the Hemmzahnrad or can not intervene and in the second position, the corresponding other position is taken.
  • the latch magnetic force By implementing the latch magnetic force, a particularly simple and robust design of rotational inhibition is further achieved, wherein in turn the use of a classical mechanical element, such as a torsion spring, a tension spring or the like, can be dispensed with.
  • the magnetic effect has the advantage over springs or resilient elements or other mechanical elements that no or little material fatigue occurs through intensive use.
  • the provision of the pawl is thus reliable even with frequent use.
  • An adjustment by fatigue in a spring which may be necessary for example by changing the total length of the spring, is unnecessary when using a magnet.
  • the return of the pawl can be achieved without additional moving parts, which on the one hand, the return is robust and on the other hand, the structure of the rotational inhibition is particularly easy to reach. Compared to the use of springs there is no significant risk of corrosion. Also, jamming, for example, by pollution, can thus be largely avoided.
  • the transfer of the pawl between the first and the second position by means of the pawl magnetic force is also a particularly aesthetic solution, since the user / viewer of the switching device, the type of transfer of the pawl not on Immediately to recognize.
  • the rotational inhibition can thus be constructed very compact. Finally, noise emissions can be largely prevented.
  • a commercially available permanent magnet or permanent magnet is preferably used. These usually consist of metallic alloys of iron, nickel, aluminum with additives of cobalt, manganese and copper, or with additions of barium, or strontium hexaferrite. Furthermore, magnets made of bismanol, ie iron, bismuth and manganese can also be used. Preferably, however, strong magnets made of samarium cobalt or neodymium-iron-boron are used, in particular for higher-quality rotational inhibitions. The use of a permanent magnet has several advantages. Especially since the cost of the operating lever can be kept low by the commercial availability. Further, unlike the electromagnets, no power supply is needed.
  • the transfer of the pawl between two positions can be achieved with one or more resilient elements.
  • the actuating lever is designed such that it engages in a pivoted state in a second, opposite to the first direction of rotation, substantially tangentially between two teeth of the gear, whereby by subsequent movement of the shift lever in the second direction of rotation, the gear is rotatable about the axis of rotation.
  • the actuating lever in the region in which it can engage in the gear, symmetrical, in particular substantially as a fork two prongs, trained. This is achieved in a particularly simple manner, a second actuation direction for the switching device, so that it can be used for any applications, which, for. B. require both an increment as well as a decrement. In variants can be dispensed with the possibility of actuation in the second direction of rotation.
  • the actuating lever with a return force in particular a agnet WegGermankraft from a pivoted state in the neutral position can be transferred.
  • a return force in particular a agnet WegGermankraft from a pivoted state in the neutral position
  • By realizing the restoring force as a magnetic force is further achieved a particularly simple design and robust design of the operating lever.
  • the provision of the actuating lever in the neutral position is thus not a classic mechanical element, such as a tension spring, a torsion spring or the like, but via magnetic action.
  • the magnetic effect has the advantage over springs or resilient elements or other mechanical elements that no or little material fatigue occurs through intensive use. The provision of the actuating lever is thus reliable even with frequent use.
  • the return of the operating lever in the neutral position by means of magnetic force is also a particularly aesthetic solution, since the user / viewer of the switching device is not able to recognize the nature of the return of the operating lever in the neutral position immediately.
  • the switching device so special be compact.
  • an actuation of the actuating lever largely without noise emissions and jerk-free, since no mechanical stop is provided and no deformation of resilient elements is necessary.
  • a commercially available permanent magnet or permanent magnet is preferably used. These usually consist of metallic alloys of iron, nickel, aluminum with additives of cobalt, manganese and copper, or with additions of barium, or strontium hexaferrite. Furthermore, magnets made of bismanol, ie iron, bismuth and manganese can also be used. Preferably, however, strong magnets made of samarium cobalt or neodymium-iron-boron are used, especially for higher-quality switching devices. The use of a permanent magnet has several advantages. Especially since the cost of the operating lever can be kept low by the commercial availability. Further, unlike the electromagnets, no power supply is needed.
  • the return force does not necessarily have to be realized as a magnetic return force, but can also be realized, for example, by a spring which, for example, functions both as a tension spring and as a compression spring, or by two springs. If the switching device comprises exactly one operating direction for the shift lever, a single compression spring or a tension spring may suffice. This makes it possible that after actuation of the actuating element of the actuating lever automatically disengages this return force from the actuator and transferred to the neutral position. By disengaging the shift lever is released, so that it can be returned to the neutral position via the restoring force, that is, the magnetic force. Next also a clearly defined neutral position of the actuating lever is achieved.
  • the return force is smaller than the restoring force (magnetic force), so that it is ensured that upon pivoting of the actuating lever, the first engagement takes place in the gear before the base plate is rotated about the axis of rotation.
  • the actuating lever preferably has a substantially Y-shape. This creates a particularly simple operating lever.
  • the actuating lever comprises at the two leg ends in each case an inwardly projecting tooth, which can engage in the actuating element respectively the gear.
  • actuating lever may also be otherwise formed.
  • a position of the actuating element by means of a sensor in particular an inductive sensor can be detected.
  • a sensor in particular an inductive sensor
  • the shift position can be displayed electronically.
  • these data can also be transmitted to a further device, for example a computer, with which, for example, a driving behavior of a bicycle can be optimized.
  • the energy to be expended from such sensors is rather low, so that this can be provided for example by the operation of the shift lever or a dynamo.
  • accumulators in particular conventional batteries.
  • an electronic gear shift can be controlled, so that can be dispensed with a bicycle on a Bowden cable for the gear shift.
  • a gear shift can be used in a bicycle with electric drive, since they already have batteries.
  • this sensor can also be dispensed with.
  • a bicycle comprises such a switching device.
  • the switching device can also be used for other applications.
  • the switching device may be used as a remote control joystick, for example radio remote control for RC models such as model cars, boats, airplanes, helicopters, and the like.
  • the switching device can also be used as a switch, in particular as an electronic switch for electrical appliances such as radios, as a control element in vehicles, as a light switch (eg discrete dimmer), etc.
  • the switching device comprises a coupled to the shift lever Bowden cable for a gearshift.
  • Fig. 1a is a schematic representation of a side view parallel to the axis of rotation of the first embodiment of the switching device in the neutral position;
  • FIG. 1b shows an illustration according to FIG. 1a in the first switching position
  • FIG. 1 c shows a representation according to FIG. 1 a in the second switching position
  • Figure 2 is a schematic representation in the same direction as Figure 1a, with only the Bowden cable is shown.
  • Figure 3 is a schematic representation in the same direction as Figure 1 a, wherein the shift lever guide and the ratchet are shown.
  • Fig. 4 is a schematic representation of a side view opposite to
  • FIG. 1a Side view according to Figure 1a, wherein the ratchet mechanism and the shift lever are shown in the neutral position;
  • 5a is a schematic representation of a side view parallel to the axis of rotation of a second embodiment of the switching device in the neutral position;
  • FIG. 5b shows a representation according to FIG. 5a in the first switching position
  • FIG. 5c shows a representation according to FIG. 5a in the second switching position
  • 6a-6c is a schematic representation of a first embodiment of a
  • 7a, 7b is a schematic representation of a second embodiment of a
  • Ratchet devices with a magnetic reset of the pawl 8a, 8b is a schematic representation of a third embodiment of a
  • 9a-9c is a schematic representation of a fourth embodiment of a
  • 10a, 10b is a schematic representation of a fifth embodiment of a
  • Fig. 1 1 a, 1 1 b is a schematic representation of a sixth embodiment of a
  • 12a, 12b is a schematic representation of a seventh embodiment of a
  • Ratchet devices with a magnetic reset of the pawl 13a, 13b is a schematic representation of a switching device with an eighth
  • Fig. 14a is a schematic representation of a switching device with a ninth
  • Fig. 14b is a schematic detail of the switching device according to Fig. 14a.
  • 1 a shows a schematic representation of a side view parallel to the axis of rotation of the switching device 1 in the neutral position.
  • the shift device 1 comprises a shift lever guide 200, which is mounted in the present embodiment with a mounting screw 203 on a modern handlebar 500 of a racing bicycle.
  • the shift lever guide 200 comprises a housing with an axis of rotation 1 15, which in the present case is oriented perpendicular to the axis of the fastening screw 203 and substantially parallel to the front wheel axle of the bicycle.
  • the shift lever 100 comprises a base plate 1 10, via which the shift lever 100 is rotatably mounted on the axis of rotation 1 15.
  • a gear 300 is arranged.
  • the gear 300 and the base plate 1 10 and the shift lever 100 are independently rotatable on the axis of rotation.
  • the base plate 1 10 comprises on one side at a radial distance from the axis of rotation 1 15, a first magnet 1 1 1, whose surface is perpendicular to the axis of rotation 1 15 in a plane.
  • the magnet is located on the side facing away from the gear 300 of the base plate 1 10.
  • On the first magnet 1 1 1 opposite surface of the base plate 1 10 includes this also spaced from the axis of rotation 1 15 and oriented parallel pivot axis 1 14th
  • pivot axis 1 14 of the Y-shaped actuating lever 120 is pivotally mounted.
  • the one leg of the actuating lever 120 is used for actuation.
  • the two further legs form a fork 121 with two prongs, which, with respect to the gear 300 substantially radially aligned teeth (or prongs) between the Teeth of the gear 300 can engage.
  • On the base plate 1 10 are radially spaced from the axis of rotation and behind the pivot axis two stops 1 13a, 1 13b mounted on both sides of the actuating lever 120 as a travel limit for the actuating lever 120.
  • the stops 1 13a, 1 13b are connected via springs 1 12a, 1 12b with the actuating lever 120, so that it can be ensured that after the actuation of the actuating lever 120 latter the neutral position in the middle between the two stops 1 13a, 1 13b occupies.
  • the shift lever guide 200 comprises a recessed second magnet 201, which is directly under the first magnet 1 1 1 in Figure 1 a and therefore not visible, as well as in the same radial distance from the axis of rotation 1 15 on both sides adjacent to the second Magnet 201 each have a magnetic element 202a, 202b, which in the present case consists of iron.
  • the surfaces of the magnetic elements 202a, 202b and the second magnet 201 lie in the same plane, which is oriented at right angles to the axis of rotation 15.
  • the first 1 1 1 and the second magnet 201 are opposite, that is, the two magnets 1 1 1, 201 hold the switching device 1 in the neutral position.
  • the two springs 1 12a, 1 12b of the actuating lever 120 in the neutral position.
  • the switching device according to Figure 1 a is in the neutral position. If the actuating lever 120 is now pivoted in a first direction, one of the teeth (or prongs) of the fork 121 engages radially in the gear 300 and thus forms a positive connection. During this first movement, only the operating lever 120 of the shift lever 100 moves in the form of only marginal pivoting. If the actuating lever 120 is now pivoted further in the same direction, then both the gear 300 and the gear 300 start due to the positive connection between the tooth of the actuating lever 120 and the gear 300 Base plate 1 10 with the operating lever 120 to rotate. Thus, the first magnet 1 1 1 of the base plate 1 10 is pivoted away from the second magnet 201.
  • FIG. 1b shows an illustration according to FIG. 1a in this first switching position.
  • the rotational position of the gear can be electronically monitored etc.
  • the actuating lever 120 pivots back into the neutral position, so that the tooth of the fork 121 of the actuating lever 120 is no longer engaged in the gear 300. Meanwhile, the gear 300 is held in position by means of rotational inhibition (see below, typically the same rotational inhibition must also be overcome each time the shift lever 100 is actuated). As soon as the tooth of the actuating lever 120 is no longer in engagement with the gear 300, the first and the second magnet 1 1 1, 201 respectively the first magnet 1 1 1 and the magnetic element 202 a move towards each other due to the magnetic force, so that the Base plate 1 10 pivots back to bring the lever 100 in the neutral position back. This once again achieves the situation according to FIG. 1a.
  • the maximum deflection of the shift lever 100 is limited by stops on the shift lever guide 200 such that the magnetic force between the two magnets 1 1 1 and 201 respectively between the magnet 1 1 1 and one of the magnetic elements 202 a or 202 b (depending on the actuation direction) respectively sufficient it is great that only by the magnetic force the neutral position can be taken.
  • the magnetic elements serve only to bridge the path length between the two magnets 1 1 1, 201.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration in the same viewing direction as FIG. 1a, wherein only the Bowden cable 410 is shown.
  • a disc-shaped cable guide 416 for the Cable 41 1 is connected in rotation via a fixing screw 415 with the axis of rotation 1 15 connected.
  • the axis of rotation 1 15 has to a flattening to achieve an anti-rotation.
  • the cable 41 1 held adjustable by an adjusting screw 414 in cable longitudinal direction.
  • the cable sheath 412 is fixed on the shifter guide 200 via the cable sheath sleeve 413.
  • the gear 300 is also rotatably connected to the rotational axis 1 15, so that upon rotation of the gear 300, depending on the direction of rotation, the Bowden cable 410 is tensioned or released.
  • FIG. 3 shows a schematic representation in the same viewing direction as FIG. 1 a, wherein the shift lever guide 200 and behind it the ratchet and / or the rotational inhibition are shown.
  • a ratchet wheel 400 On the axis of rotation, a ratchet wheel 400 is fixed, that is rotatably mounted. Since the ratchet wheel is not visible from this page, it is indicated by dashed lines. Next, two ratchet springs 401 a, 401 b are shown in dashed lines, as well as these covered by a cover and ball bearings and thus are not apparent in principle.
  • FIG. 4 shows a schematic representation of a side view opposite to the side view according to Figure 1 a, wherein the ratchet mechanism respectively the rotation inhibition and the shift lever 100 are shown in the neutral position.
  • the part of the base plate 1 10 is shown in dashed lines, which lies behind the shift lever guide 200.
  • the two opposing springs 401 a, 401 b which engage between the teeth of the ratchet wheel 400 and thus realize the Drehemmung, well visible.
  • the toothing of the ratchet wheel 400 is simplified here, shown with regular teeth. In fact, the pitches are sometimes not constant depending on the switching function to be realized, especially when using a derailleur.
  • a regularly toothed gear can be used for use in a derailleur.
  • the first and the second magnet 1 1 1, 201 need not be positioned according to the figures. It is sufficient if these are arranged outside the axis of rotation 1 15 and lie one above the other in the neutral position, that is, the first magnet 1 1 1 can also be arranged symmetrically on a mirror-symmetrical base plate, while the second magnet 201 would be positioned accordingly.
  • Figures 5a to 5c show a schematic representation of a side view parallel to the axis of rotation of a second embodiment of the switching device 1.1 in the neutral position, in the first switching position, as well as in the second switching position. These representations largely correspond to FIGS. 4a to 4c described above, so that only the differences will be discussed below.
  • FIGS. 5a to 5c it can be seen that, in contrast to the first embodiment 1 of the switching device 1 according to FIGS. 4a to 4c, no stops 13a, 13b and springs 12a, 12b are present on the baseplate 1 10.1, thus also the base plate 1 10.1 has a somewhat slimmer shape, since the corresponding support for the stops 1 13a, 1 13b and the springs 1 12a, 1 12b are now obsolete.
  • the base plate 1 10.1 now includes in the assembled state radially outside of the gear 300 on the base plate 1 10.1 a third magnet 1 16.
  • a fourth magnet 122 is arranged on the operating lever 120.1 is at a corresponding position, that is, at a tine of the fork 121.1.
  • the two magnets 1 16 and 122 congruent, that is, they have the smallest distance.
  • the switching device 1.1 is shown in each case in the first and in the second switching position, in which the actuating lever 120.1 is pressed in the corresponding direction of actuation, so that the two magnets 1 16 and 122 are not opaque.
  • the following ratchet devices can be installed, for example, in a switching device 1 or 1.1 according to FIGS. 1 to 5c or used in the same as rotation inhibitors.
  • the ratchet devices can also be used detached from the switching devices 1 and 1.1, for example in other switching devices or movements, tools, etc.
  • ratchet wheel 400 and gear 300 may be formed as a single gear. Either can be dispensed with the ratchet wheel 400 or the gear 300, wherein the respective remaining wheel (that is, the gear 300 and the ratchet wheel 400) can take over the function of the other (ratchet wheel 400 and gear 300).
  • ratchet wheel 400 Although the present case is referred to in each case with reference to the figures described below by a ratchet wheel 400, this is to be understood as meaning either a conventional gear wheel or, in particular, an inhibiting gear wheel. The term choice ultimately depends on the particular application.
  • the magnetic force can basically be reinforced by attaching further, in the neutral position to the existing magnet congruent magnets.
  • any magnet of a magnetic carrier can also be omitted, provided that this magnetic carrier consists of a magnetic material or at least in the corresponding area comprises magnetic material.
  • Figures 6a-6c show a schematic representation of a first embodiment 10 of a ratchet device 10 with a magnetic return of the pawl 20 using a magnet 30 which is arranged in the pawl 20.
  • the ratchet wheel 400 is presently formed of a magnetic material, so that the pawl 20 is attracted by the ratchet wheel 400.
  • Figures 6b and 6c additionally show a magnet 30.1, which does not rotate with the ratchet wheel 400, but is fixedly arranged.
  • This first embodiment 10 can be used, for example, for incrementing and / or decrementing.
  • the magnet 30 and the magnet 30.1 can also be designed and arranged in opposite polarity, so that the magnets 30 and 30.1 repel each other.
  • FIGS 7a, 7b show a schematic representation of a second embodiment 1 1 of a ratchet device 1 1 with a magnetic return of the pawl 21 using a magnet 31 which is fixed to the pawl 21.
  • a second magnet 31.1 in the engaged position of the pawl 21 with the ratchet wheel 400 according to Figure 7a, arranged with the magnet 31 opaque.
  • the magnets 31, 31.1 not opaque, so arranged side by side with respect to a ratchet wheel plane.
  • Figures 8a, 8b show a schematic representation of a third embodiment 12 of a ratchet device 12 with a magnetic return of the pawl 22, which differs from the second embodiment 1 1 only in that the magnets 32, 32.1 at not engaging in the ratchet wheel 400 pawl 22 opaque, so arranged with respect to a Ratschenradebene one behind the other.
  • FIGS. 9a to 11b refer to an insert of the ratchet device in a switching device 1 or 1.1, wherein each of the pawl 23, 24 respectively 25 on the actuating lever 120 and 120.1 or base plate 1 10 and 1 10.1 (not shown) are attached.
  • the embodiments according to FIGS. 9a to 11b can be used, for example, for actuating the actuating element.
  • Figures 9a-9c show a schematic representation of a fourth embodiment 13 of a ratchet device 13 with a magnetic return of the pawl 23 according to Figures 6a-6c; 10a, 10b show a schematic representation of a fifth embodiment 14 of a ratchet device 14 with a magnetic return of the pawl 24 according to the figures 7a, 7b and the figures 11a, 11b show a schematic representation of a sixth embodiment 15 of a ratchet device 15th with a magnetic return of the pawl 25 according to the figures 8a, 8b.
  • Figures 12a, 12b show a schematic representation of a seventh embodiment
  • the pawl 26 has a C-shape and comprises at the ends in each case a slot for guiding a peg.
  • the slots are aligned with each other, that is, on the same line, so that a misaligned in the displacement can be prevented.
  • the pawl 26 in turn comprises a magnet 36 which is opaque in the neutral position with the magnet 36.1.
  • FIGS 13a, 13b show a schematic representation of a switching device 1.2 with an eighth embodiment 17 of a ratchet device 17 with a magnetic return of the pawl 27.
  • Figure 13a is the ratchet device
  • FIG. 13b shows the switching device in the deflected position.
  • the magnetic force between the lever 29 and the magnet 37 is smaller than the magnetic force between the magnets 37 and 37.1, so that upon actuation of the actuating lever 120.2 first the pawl 27 engages the gear 300, before by the rotation of the actuating lever 120.2, the two magnets 37 , 37.1 out of position. After the operation, the gear can, for example by a rotational inhibition are held in position. When you release the operating lever 120.2 is taken from this again the neutral position.
  • FIG. 14a shows a schematic representation of a switching device 1.3 with a ninth embodiment 18 of a ratchet device 18 with a magnetic return of the pawl 28, and
  • FIG. 14b shows a schematic detail of the ratchet device 18 according to FIG. 14a.
  • the actuating lever 120.3 is present in the neutral position, wherein the pawl 28 is guided by the magnet 38 in the toothing of the magnetic gear 300.
  • another pawl 28.1 is pivotally mounted.
  • the pawl 28.1 comprises a parallel and offset to the pivot axis mounted pin. Upon actuation of the actuating lever 120.3, the pin is guided under the pawl 28, so that the pawl 28.1 engages the gear 300.
  • the pin Upon further actuation of the actuating lever 120.3, the pin lifts the pawl 28 out of engagement with the gear 300.
  • the pawl 28.1 may also be either magnetically formed or comprise a magnet. It is clear to the person skilled in the art that further modifications to the device can be made without departing from the basic idea of the invention.
  • the individual components are, unless otherwise stated, preferably made of non-magnetic materials such as titanium, aluminum, ceramic, plastic and the like. This avoids influencing the magnetic feedback of the circuit.
  • the shifting device can not be used only for a bicycle, but can be used in any application requiring, in particular, discrete or continuous incrementing and / or decrementing.
  • a switching device which is constructed particularly simple and inexpensive, and is used variably by the addition of robust construction.

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Abstract

A gear-changing device (1), in particular a gear-changing device (1) for a gear-change mechanism, comprises a gear-changing lever (100) and a gear-changing lever guide (200), wherein the gear-changing lever (100) is mounted movably on the gear-changing lever guide (200) and is movable between a neutral position and at least one first gear-changing position. In the first gear-changing position, the gear-changing lever (100) is subjected to a return force which returns the gear-changing lever (100) into the neutral position, wherein the return force is realized in the form of a magnetic force. A gear-changing device (1) which, because of the contact-free transmission of force, is both particularly aesthetic and also highly robust during operation is thus provided.

Description

Schaltvorrichtung  switching device
Technisches Gebiet Technical area
Die Erfindung betrifft eine Schaltvorrichtung mit einem Schalthebel und einer Schalthebelführung, wobei der Schalthebel beweglich an der Schalthebelführung gelagert ist und zwischen einer Neutralposition und mindestens einer ersten Schaltposition bewegbar ist und wobei der Schalthebel in der ersten Schaltposition mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist, welche den Schalthebel in die Neutralposition zurückführt. Stand der Technik The invention relates to a switching device with a shift lever and a shift lever guide, wherein the shift lever is movably mounted on the shift lever guide and between a neutral position and at least a first shift position is movable and wherein the shift lever is acted upon in the first shift position with a restoring force, which the shift lever in returns the neutral position. State of the art
Schaltvorrichtungen sind aus dem Stand der Technik aus einer Vielzahl von Anwendungen und Variationen bekannt. Deren Haupteinsatz liegt typischerweise in Gebieten der Mechanik, der Elektrotechnik etc. In der Mechanik dienen solche Schaltvorrichtung zum Beispiel zur Umschaltung zwischen verschiedenen Modi von mechanischen Geräten und Spielzeugen. Zum Beispiel können Schaltvorrichtungen zur Umschaltung zwischen verschiedenen Gängen einer Gangschaltung eines Fahrrads, einer Bohrmaschine, eines Drehbankantriebs etc. eingesetzt werden. Weiter kann eine Schaltvorrichtung zwischen Zuständen wie Offen/Geschlossen bei Türen, Deckeln etc. eingesetzt werden. In der Elektrotechnik werden Schaltvorrichtungen zum Beispiel in Form von Wipp-, Kipp-, Drehschalter etc. als zweistufige Schalter wie Lichtschalter, Sicherungsschalter, Umschalter (z. B. Wechselstrom/Gleichstrom etc.) oder als mehrstufige Schalter (vor- zurück, Neutral etc.) und dergleichen eingesetzt. Switching devices are known in the art from a variety of applications and variations. Their main use is typically in the fields of mechanics, electrical engineering, etc. In mechanics, such switching devices serve, for example, to switch between different modes of mechanical devices and toys. For example, shifting devices may be used to switch between different gears of a bicycle gearbox, a power drill, a lathe drive, etc. Further, a switching device between states such as open / closed doors, lids, etc. may be used. In electrical engineering, switching devices, for example in the form of rockers, toggles, rotary switches, etc., are used as two-stage switches, such as light switches, circuit breakers, changeover switches (eg, alternating current / direct current, etc.) or as multistage switches (forward, neutral, etc .) And the like used.
Die bekannten Schaltvorrichtungen haben den Nachteil, dass sie wenig ergonomisch in der Bedienung und nicht hinreichend einfach und robust aufgebaut sind. The known switching devices have the disadvantage that they are not very ergonomic in operation and not sufficiently simple and robust.
Darstellung der Erfindung Presentation of the invention
Aufgabe der Erfindung ist es, eine dem eingangs genannten technischen Gebiet zugehörende Schaltvorrichtung zu schaffen, welche besonders ergonomisch in der Bedienung und im Betrieb robust ist. Die Lösung der Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruchs 1 definiert. Gemäss der Erfindung ist die Rückstellkraft als Magnetkraft realisiert. The object of the invention is to provide a switching device belonging to the aforementioned technical field, which is particularly ergonomic in operation and robust in operation. The solution of the problem is defined by the features of claim 1. According to the invention, the restoring force is realized as a magnetic force.
Durch die Realisierung der Rückstellkraft als Magnetkraft wird eine besonders einfach aufgebaute und robuste Schaltvorrichtung erreicht. Die Rückstellung der Schaltvorrichtung in die Neutralposition erfolgt damit nicht über ein klassisches mechanisches Element, wie zum Beispiel eine Torsionsfeder, eine Zugfeder oder dergleichen, sondern über Magnetwirkung. Die Magnetwirkung hat gegenüber Federn respektive federnden Elementen den Vorteil, dass keine oder kaum Materialermüdung durch intensiven Einsatz auftritt. Die Rückstellung der Schaltvorrichtung erfolgt damit auch bei häufigem Gebrauch jeweils zuverlässig. Auch eine Nachstellung der Rückstellkraft durch Materialermüdung bei einer Feder, welche zum Beispiel durch eine sich ändernde Gesamtlänge der Feder notwendig werden kann, erübrigt sich beim Einsatz eines Magneten. Weiter kann damit die Rückführung der Schaltvorrichtung ohne zusätzliche bewegliche Teile erreicht werden, womit zum Einen die Rückführung robust und zum Anderen der Aufbau der Rückführungsfunktion besonders einfach erreichbar ist. Im Vergleich zum Einsatz von Federn besteht auch keine wesentliche Korrosionsgefahr. Auch ein Verklemmen, zum Beispiel durch Verschmutzung, kann damit weitgehend vermieden werden. By realizing the restoring force as a magnetic force, a particularly simple and robust switching device is achieved. The provision of the switching device in the neutral position is thus not a classic mechanical element, such as a torsion spring, a tension spring or the like, but on magnetic effect. The magnetic effect has opposite springs respectively resilient Elements the advantage that little or no material fatigue occurs through intensive use. The provision of the switching device is thus always reliable even with frequent use. An adjustment of the restoring force by fatigue in a spring, which may be necessary, for example, by changing the total length of the spring, is unnecessary when using a magnet. Further, so that the return of the switching device can be achieved without additional moving parts, which on the one hand the return robust and on the other hand, the structure of the feedback function is particularly easy to reach. Compared to the use of springs there is no significant risk of corrosion. Also, jamming, for example, by pollution, can thus be largely avoided.
Nicht zuletzt ist die Rückführung der Schaltvorrichtung in die Neutralposition mittels Magnetkraft auch eine besonders ästhetische Lösung, da der Verwender/Betrachter der Schaltvorrichtung die Art der Rückführung nicht auf Anhieb zu Erkennen vermag. Weiter ist die Kraftwirkung in der Bedienung besonders ergonomisch, da diese zwischen dem Schalthebel und der Schalthebelführung berührungsfrei erfolgt und damit nur geringer Reibung unterliegt. Die Rückführung erfolgt zudem Ruckfrei, insbesondere da die Schaltvorrichtung ohne Anschlag für den Schalthebel in der Neutralposition auskommt. Zudem kann die Schaltvorrichtung damit besonders kompakt aufgebaut sein. Not least, the return of the switching device in the neutral position by means of magnetic force is also a particularly aesthetic solution, since the user / viewer of the switching device is not able to recognize the type of feedback immediately. Furthermore, the force effect in the operation is particularly ergonomic, since this is done without contact between the shift lever and the shift lever guide and thus subject to only low friction. The feedback is also jerk-free, especially since the switching device manages without stop for the shift lever in the neutral position. In addition, the switching device can thus be constructed very compact.
Beim Magneten handelt es sich vorzugsweise um einen handelsüblichen Dauermagneten respektive Permanentmagneten. Diese bestehen üblicherweise aus metallischen Legierungen aus Eisen, Nickel, Aluminium mit Zusätzen aus Cobalt, Mangan und Kupfer, oder auch mit Zusätzen aus Barium-, oder Strontiumhexaferrit. Weiter können auch Magnete aus Bismanol, das heisst, aus Eisen, Bismut und Mangan eingesetzt werden. Bevorzugt werden allerdings starke Magnete aus Samarium-Cobalt oder Neodym-Eisen-Bor eingesetzt, insbesondere für qualitativ hochwertigere Schalthebel. Der Einsatz eines Dauermagneten hat mehrere Vorteile. Zumal können durch die kommerzielle Verfügbarkeit die Kosten des Schalthebels gering gehalten werden. Weiter wird, im Unterschied zu den Elektromagneten, keine Energieversorgung benötigt. The magnet is preferably a commercially available permanent magnet or permanent magnet. These usually consist of metallic alloys of iron, nickel, aluminum with additives of cobalt, manganese and copper, or with additions of barium, or strontium hexaferrite. Furthermore, magnets made of bismanol, that is, of iron, bismuth and manganese can be used. Preferably, however, strong magnets made of samarium cobalt or neodymium-iron-boron are used, especially for higher-quality shifter. The use of a permanent magnet has several advantages. Especially since the cost of the shift lever can be kept low by the commercial availability. Further, unlike the electromagnets, no power supply is needed.
Vorzugsweise umfasst der Schalthebel einen ersten Magneten und die Schalthebelführung einen zweiten Magneten, wobei in der Neutralposition ein Abstand zwischen dem ersten Magnet und dem zweiten Magnet kleiner ist als in der ersten Schaltposition. Damit wird eine optimale Kraftwirkung erreicht. Die Wirkungsfläche des Magneten kann damit gering gehalten werden, womit ein kompakter Schalthebel konstruiert werden kann. Um den Schalthebel in der Neutralposition zu halten stehen sich in der Neutralposition entgegen gesetzte Pole der beiden Magnete gegenüber, so dass eine Anziehungskraft zwischen den beiden Magneten herrscht. Preferably, the shift lever comprises a first magnet and the shift lever guide comprises a second magnet, wherein in the neutral position, a distance between the first Magnet and the second magnet is smaller than in the first switching position. This achieves optimum force. The effective area of the magnet can thus be kept low, so that a compact lever can be constructed. In order to keep the shift lever in the neutral position opposite poles of the two magnets face each other in the neutral position, so that an attraction between the two magnets prevails.
Um eine Rückführung in die Neutralposition zu optimieren kann in der ersten Schaltposition ein Abstossmagnet vorgesehen sein, welcher mit demselben Pol dem ersten Magneten des Schalthebels in der ersten Schaltposition gegenübersteht um diesen in Richtung der Neutralposition abzustossen. Damit können längere Schaltwege zwischen der Neutralposition und der ersten Schaltposition überbrückt werden. Vorzugsweise ist der Abstossmagnet derart relativ zur Schalthebelführung fix angeordnet, dass die Abstosskraft auf den ersten Magneten in der ersten Schaltposition zumindest teilweise in Richtung der Neutralposition orientiert ist, das heisst insbesondere nicht rechtwinklig zu dieser Bewegungsrichtung orientiert ist. In order to optimize a return to the neutral position, a repulsion magnet can be provided in the first switching position, which with the same pole facing the first magnet of the shift lever in the first switching position to repel it in the direction of the neutral position. This allows longer switching paths between the neutral position and the first switching position to be bridged. Preferably, the repulsion magnet is arranged so fixed relative to the shift lever guide, that the repelling force is oriented to the first magnet in the first switching position at least partially in the direction of the neutral position, that is, in particular not oriented at right angles to this direction of movement.
Vorzugsweise ist der Abstand des Abstossmagneten zum zweiten Magneten grösser als der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Magneten in der ersten Schaltposition, jedoch vorzugsweise nahe am ersten Magneten in der ersten Schaltposition des Schalthebels angeordnet. Damit wird gewährleistet, dass der Abstossmagnet in der ersten Schaltstellung den Schalthebel in die Neutralposition zurücktreibt. Preferably, the distance of the repulsive magnet to the second magnet is greater than the distance between the first and the second magnet in the first switching position, but preferably arranged close to the first magnet in the first switching position of the shift lever. This ensures that the repulsion magnet in the first switching position drives the shift lever back to the neutral position.
Alternativ kann der Abstand des Abstossmagneten zum zweiten Magneten auch geringfügig kleiner sein als der Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Magneten in der ersten Schaltposition. Damit kann der Schalthebel in der ersten Schaltposition verrastet werden. Im Unterschied dazu können der erste und der zweite Magnet rechtwinklig zur Bewegungsrichtung, aber auch in sonstiger Weise, zum Beispiel in Bewegungsrichtung etc. zueinander angeordnet sein. Alternatively, the distance of the repulsive magnet to the second magnet may also be slightly smaller than the distance between the first and the second magnet in the first switching position. Thus, the shift lever can be locked in the first switching position. In contrast, the first and the second magnet can be arranged at right angles to the direction of movement, but also in any other way, for example in the direction of movement, etc., relative to one another.
In Varianten kann auch lediglich der Schalthebel oder die Schalthebelführung einen Magneten umfassen, während entsprechend die Schalthebelführung oder der Schalthebel ein magnetisches Element, zum Beispiel ein Eisenelement oder dergleichen umfasst. Weiter kann in der ersten Schaltposition ein Abstand zwischen dem ersten und dem zweiten Magneten auch kleiner sein als in der Neutralposition, insbesondere wenn sich die beiden Magnete mit demselben Pol gegenüberstehen. In letzterem Fall würde der Schalthebel über eine Abstossungskraft in der neutralen Position gehalten werden. In variants, only the shift lever or the shift lever guide may include a magnet while correspondingly the shift lever guide or the shift lever a magnetic element, for example, an iron element or the like. Further, in the first switching position, a distance between the first and second magnets may also be smaller than in the neutral position, especially when the two magnets face each other with the same pole. In the latter case, the shift lever would be held in the neutral position by a repulsive force.
Vorzugsweise ist benachbart zum ersten respektive zum zweiten Magneten in der Bewegungsrichtung des zweiten respektive des ersten Magneten ein magnetisches Element angeordnet. Das magnetische Element besteht vorzugsweise aus Nickel, Eisen, Kobalt, Ferrit oder einer Legierung davon. Alternativ kann das magnetische Element auch als Dauermagnet ausgebildet sein, welcher aber eine kleinere Kraftwirkung auf den ersten Magneten ausübt als der zweite Magnet, so dass der Schalthebel nicht beim magnetischen Element hängen bleibt. Durch dieses zusätzliche magnetische Element kann eine grössere Distanz zwischen der ersten Schaltposition und der Neutralstellung überbrückt werden. Preferably, a magnetic element is arranged adjacent to the first and the second magnet in the direction of movement of the second and the first magnet, respectively. The magnetic element is preferably made of nickel, iron, cobalt, ferrite or an alloy thereof. Alternatively, the magnetic element may also be formed as a permanent magnet, but which exerts a smaller force on the first magnet than the second magnet, so that the shift lever does not catch on the magnetic element. By this additional magnetic element, a greater distance between the first switching position and the neutral position can be bridged.
Alternativ kann auf das magnetische Element auch verzichtet werden, insbesondere wenn ein Abstand zwischen der erste Schaltposition und der Neutralstellung hinreichend klein ist respektive der erste und der zweite Magnet hinreichend stark sind. Falls es sich beim Hebel um einen verschwenkbaren Hebel handelt, kann ein grösserer Hebelweg auch erreicht werden, indem die Magnete entsprechend nahe an der Drehachse des Hebels angeordnet sind (siehe unten). Bevorzugt ist der Schalthebel um eine Drehachse der Schalthebelführung rotierbar gelagert und zwischen der Neutralposition und der ersten Schaltposition um die Drehachse verschwenkbar. Damit wird eine besonders einfach aufgebaute Schaltvorrichtung erreicht. Insbesondere kann damit eine Schaltvorrichtung geschaffen werden, welche einer verhältnismässig kleinen Reibung unterliegt und damit zusätzlich robust im Betrieb ist. Der Schalthebel selbst kann dazu die Drehachse umfassen und innerhalb eines Lagers, zum Beispiel eines Kugellagers der Schalthebelführung geführt sein. Alternativ kann die Drehachse auch an der Schalthebelführung ausgebildet sein, wobei der Schalthebel eine entsprechende Öffnung als Lager für die Drehachse umfasst. In Varianten kann der Schalthebel auch als linear verschiebbarer Hebel ausgebildet sein, welche zum Beispiel in einer Schiene geführt ist. Dem Fachmann sind auch weitere mögliche Ausführungsformen bekannt. Alternatively, the magnetic element may also be dispensed with, in particular if a distance between the first switching position and the neutral position is sufficiently small or the first and the second magnet are sufficiently strong. If the lever is a pivotable lever, a larger lever travel can also be achieved by placing the magnets close to the pivot axis of the lever (see below). Preferably, the shift lever is rotatably supported about a rotation axis of the shift lever guide and pivotable about the rotation axis between the neutral position and the first shift position. For a particularly simple design switching device is achieved. In particular, thus a switching device can be created, which is subject to a relatively small friction and thus additionally robust in operation. The shift lever itself may for this purpose comprise the axis of rotation and be guided within a bearing, for example a ball bearing of the shift lever guide. Alternatively, the axis of rotation may also be formed on the shift lever guide, wherein the shift lever comprises a corresponding opening as a bearing for the axis of rotation. In variants, the shift lever can also be designed as a linearly displaceable lever, which is guided, for example, in a rail. The person skilled in the art is also aware of other possible embodiments.
Vorzugsweise ist der Schalthebel zusätzlich zwischen der Neutralposition und einer zweiten Schaltposition bewegbar, wobei die Neutralposition zwischen der ersten und der zweiten Schaltposition liegt. Durch die dritte Position des Schalthebels kann das Einsatzgebiet der Schaltvorrichtung zusätzlich vergrössert werden. Insbesondere kann in dieser Ausführungsform die Schaltvorrichtung zum Beispiel als Inkrementschaltvorrichtung ausgebildet sein, wobei bei einer Betätigung des Schalthebels von der Neutralposition in die erste Schaltposition um eine Stufe inkrementiert wird und beim Betätigen des Schalthebels von der Neutralposition in die zweite Schaltposition um eine Stufe dekrementiert wird. Diese Anwendung ist bevorzugt bei diskreten Funktionen wie zum Beispiel einem diskreten Zähler, einer Gangschaltung eines Fahrrads, Motorrads, Autos etc. und dergleichen einzusetzen. In Varianten kann auf die zweite Schaltposition auch verzichtet werden. Preferably, the shift lever is additionally movable between the neutral position and a second shift position, wherein the neutral position is between the first and the second shift position. By the third position of the shift lever, the application of the switching device can be additionally increased. In particular, in this embodiment, the switching device may be formed, for example, as an incremental switching device, wherein upon actuation of the shift lever from the neutral position to the first shift position is incremented by one stage and decremented by pressing the shift lever from the neutral position to the second shift position by one stage. This application is preferable to use in discrete functions such as a discrete counter, a gear shift of a bicycle, motorcycle, car, etc., and the like. In variants, the second switching position can also be dispensed with.
Bevorzugt umfasst der Schalthebel eine an der Drehachse rotierbar gelagerte Grundplatte und die Grundplatte einen an einer Schwenkachse verschwenkbaren Betätigungshebel, wobei die Drehachse und die Schwenkachse zueinander parallel und beabstandet sind. Weiter ist bevorzugt an der Drehachse ein Betätigungselement rotierbar gelagert. Vorzugsweise ist das Betätigungselement in einem verschwenkten Zustand des Betätigungshebels betätigbar und in einer Neutralstellung des Betätigungshebels nicht betätigbar. Preferably, the shift lever comprises a rotatably mounted on the axis of rotation base plate and the base plate a pivotable on a pivot axis actuating lever, wherein the axis of rotation and the pivot axis are mutually parallel and spaced. Furthermore, an actuating element is preferably rotatably mounted on the axis of rotation. Preferably, the actuating element can be actuated in a pivoted state of the actuating lever and can not be actuated in a neutral position of the actuating lever.
Der Betätigungshebel und das Betätigungselement sind derart ausgebildet, dass durch Betätigung des Betätigungshebels das Betätigungselement betätigt werden kann. Das Betätigungselement ist typischerweise mit der zu betätigenden Vorrichtung verbunden, beispielsweise einer Gangschaltung. Damit kann das Betätigungselement zum Beispiel eine Welle für einen Bowdenzug umfassen. Anderseits kann auch nur - oder zusätzlich - die Drehposition des Betätigungselements elektronisch, z. B. induktiv erfasst und weiterverarbeitet werden. Daher ist es von Vorteil, wenn das Betätigungselement eine Drehhemmung umfasst, so dass die durch den Schalthebel gesetzte Position des Betätigungselements sich nicht selbsttätig durch Vibrationen und dergleichen ändern kann (siehe weiter unten). Der Schalthebel ist von Vorteil nicht fix mit dem Betätigungselement verbunden, so dass der Betätigungshebel nach dem Prinzip einer Knarre oder Ratsche funktionieren kann. Allerdings kann die Schaltvorrichtung derart ausgebildet sein, dass der Betätigungshebel als schaltbarer Betätigungsmodus, wie bei den Ratschen bekannt, auch mit dem Betätigungselement gekoppelt werden kann. Damit kann auch eine Gangschaltung geschaffen werden, welche ohne mechanische Kopplung des Schalthebels mit dem Schaltgetriebe auskommt. Der Betätigungshebel muss nicht zwingend verschwenkbar an der Grundplatte gelagert, sondern kann beispielsweise auch linear verschiebbar sein. In diesem Fall könnte zum Betätigen des Betätigungselements der Betätigungshebel vorerst in Richtung der Drehachse gedrückt werden und alsdann um die Drehachse verschwenkt werden. Weiter könnte die Schaltvorrichtung auch derart ausgestaltet sein, dass der Betätigungshebel um eine Achse senkrecht zur Drehachse verschwenkbar ist, so dass der Betätigungshebel vorerst in einer Ebene parallel zur Drehachse verschwenkt und anschliessend rechtwinklig dazu um die Drehachse verschwenkt würde. Dem Fachmann sind dazu auch weitere Varianten bekannt. The actuating lever and the actuating element are designed such that by actuation of the actuating lever, the actuating element can be actuated. The actuator is typically connected to the device to be actuated, such as a gearshift. Thus, the actuator may comprise, for example, a shaft for a Bowden cable. On the other hand, only - or additionally - the rotational position of the actuating element electronically, z. B. inductively detected and further processed. Therefore, it is advantageous if the actuating element a Includes rotational inhibition, so that the set by the shift lever position of the actuator can not change automatically by vibration and the like (see below). The shift lever is advantageously not fixedly connected to the actuating element, so that the actuating lever can operate on the principle of a ratchet or ratchet. However, the switching device can be designed such that the actuating lever can be coupled as a switchable operating mode, as in the ratchets, also with the actuating element. Thus, a gear shift can be created, which manages without mechanical coupling of the shift lever to the transmission. The actuating lever does not necessarily pivotally mounted on the base plate, but may for example also be linearly displaceable. In this case, for actuating the actuating element, the actuating lever could initially be pressed in the direction of the axis of rotation and then pivoted about the axis of rotation. Next, the switching device could also be configured such that the actuating lever is pivotable about an axis perpendicular to the axis of rotation, so that the operating lever initially pivoted in a plane parallel to the axis of rotation and then pivoted at right angles to the axis of rotation. The skilled person are also known to other variants.
Dadurch, dass aber der Betätigungshebel verschwenkbar an der Grundplatte gelagert ist, wird eine besonders ergonomische Schaltvorrichtung geschaffen, da der Benutzer das Betätigungselement lediglich um die Drehachse verschwenken muss. Natürlich wird der Betätigungshebel beim Verschwenken um die Drehachse auch um die Schwenkachse verschwenkt, diese Auslenkung ist aber in Bezug auf die Gesamtbewegung klein und bildet damit nicht die Hauptbewegung. Vorzugsweise ist das Betätigungselement als Zahnrad mit mehreren Zähnen ausgebildet und der Betätigungshebels ist derart ausgebildet und angeordnet, dass er in verschwenktem Zustand in eine erste Drehrichtung im Wesentlichen tangential zwischen zwei Zähne des Zahnrads eingreift, womit durch anschliessende Bewegung des Schalthebels in erster Drehrichtung das Zahnrad um die Drehachse drehbar ist. Unter dem Begriff Zahnrad wird nachfolgend allgemein ein um die Drehachse drehbares Element verstanden, in welches eine Klinke derart formschlüssig eingreifen kann, so dass die Drehung des Elements um die Drehachse beeinflusst, d. h. durch eine Klinke gehemmt respektive über den Betätigungshebel inkrementiert und/oder dekrementiert werden kann. Ein Zahnrad kann zum Beispiel geeignet für die Anwendung bei Ratschen, Ratschenrädern oder Drehhemmungen ausgebildet sein. Besonders bevorzugt handelt es sich beim Zahnrad aber um ein Stirnrad mit gerader Verzahnung. Bei gewissen Anwendungen kann es von Vorteil sein, wenn die Verzahnung nicht gleichmässig ist. In diesem Fall können benachbarte Zähne zueinander unterschiedliche Abstände aufweisen. Der Einsatz eines Zahnrads hat durch das formschlüssige Zusammenwirken mit dem Betätigungshebel den Vorteil, dass die Betätigung des Betätigungselements, d. h. des Zahnrads in robuster Weise erfolgen kann. Characterized in that, however, the actuating lever is pivotally mounted on the base plate, a particularly ergonomic switching device is created, since the user only has to pivot the actuating element about the axis of rotation. Of course, the actuating lever is pivoted about the pivot axis about the pivot axis during pivoting, but this deflection is small in relation to the overall movement and thus does not form the main movement. Preferably, the actuating element is designed as a gear with a plurality of teeth and the actuating lever is designed and arranged such that it engages in a pivoted state in a first rotational direction substantially tangentially between two teeth of the gear, whereby by subsequent movement of the shift lever in the first direction of rotation of the gear the axis of rotation is rotatable. The term gear is hereinafter generally understood to be a rotatable about the axis of rotation element, in which a pawl can engage in such a form-fitting, so that the rotation of the element about the axis of rotation influenced, ie inhibited by a pawl respectively incremented and / or decremented via the actuating lever can. For example, a gear may be suitable for use with ratchets, ratchet wheels or anti-rotation devices. However, the gear is particularly preferably a spur gear with a straight toothing. In certain applications it may be advantageous if the gearing is not uniform. In this case, adjacent teeth may have different distances from each other. The use of a gear has the advantage that the actuation of the actuating element, ie the gear can be done in a robust manner by the positive cooperation with the actuating lever.
Vorzugsweise ist das Betätigungselement mit einer Drehhemmung beaufschlagt, welche insbesondere als Hemmklinkenmechanismus mit einer in Zähne eines Hemmzahnrades eingreifenden Klinke, ausgebildet ist. Die Drehhemmung kann einerseits an einem separaten auf der Drehachse angeordneten und mit dem Zahnrad gekoppelten Hemmzahnrad ausgebildet sein - andererseits kann das als Zahnrad ausgebildete Betätigungselement zugleich als Hemmzahnrad ausgebildet sein. Die Ausbildung eines zum Betätigungselement separaten Hemmzahnrads hat den Vorteil, dass die Stellungen des Betätigungselements durch die Drehhemmung definiert werden können, indem zum Beispiel die Zahnabstände anders gewählt sind oder die Abstände benachbarter Zähne über den Umfang nicht konstant sind. Eine solche Ausbildung der Schaltvorrichtung ist insbesondere bei Fahrradschaltungen von Vorteil, welche ein über einen Bowdenzug gesteuertes Schaltwerk umfassen. Die Klinke kann dabei auf verschiedenste Arten ausgebildet sein. So kann zum Beispiel die Klinke als Schwenkhebel mit einem in die Zahnung des Zahnrades eingreifenden Zahn ausgebildet sein. Weiter ist aber auch ein linear verschieblich gelagerter Stift denkbar, welcher vorzugsweise im Wesentlichen radial mit einem Zahn in die Zahnung des Zahnrads eingreifen kann. Ebenfalls ist es denkbar, dass mehr als nur eine Klinke vorgesehen ist. In Varianten kann statt des Zahnrads auch ein Rad vorgesehen sein, welches bei Betätigung des Betätigungshebels über Reibschluss in eine Drehrichtung gedreht werden kann. Die Drehhemmung kann auch anderweitig, zum Beispiel ebenfalls über Reibschluss realisiert sein. Vorzugsweise ist die Klinke mit einer Klinkenmagnetkraft beaufschlagt, womit die Klinke von einer Eingriffsposition, bei welcher die Klinke in das Hemmzahnrad eingreift, in eine Loseposition überführbar ist, oder von einer Loseposition in eine Eingriffsposition, bei welcher die Klinke in das Hemmzahnrad eingreift, überführbar ist. Damit wird wiederum eine besonders einfache Rückführung der Klinke von einer ersten Position in eine zweite Position erreicht, wobei in der ersten Position die Klinke sowohl in das Hemmzahnrad eingreifen oder aber auch nicht eingreifen kann und in der zweiten Position die entsprechend andere Position eingenommen wird. Durch die Realisierung der Klinkenmagnetkraft wird weiter eine besonders einfach aufgebaute und robuste Ausbildung der Drehhemmung erreicht, wobei wiederum auf einen Einsatz eines klassischen mechanischen Elements, wie zum Beispiel eine Torsionsfeder, eine Zugfeder oder dergleichen, verzichtet werden kann. Die Magnetwirkung hat gegenüber Federn respektive federnden Elementen oder anderen mechanischen Elementen den Vorteil, dass keine oder kaum Materialermüdung durch intensiven Einsatz auftritt. Die Rückstellung der Klinke erfolgt damit auch bei häufigem Gebrauch jeweils zuverlässig. Auch eine Nachstellung durch Materialermüdung bei einer Feder, welche zum Beispiel durch eine sich ändernde Gesamtlänge der Feder notwendig werden kann, erübrigt sich beim Einsatz eines Magneten. Weiter kann damit die Rückführung der Klinke ohne zusätzliche bewegliche Teile erreicht werden, womit zum Einen die Rückführung robust und zum Anderen der Aufbau der Drehhemmung besonders einfach erreichbar ist. Im Vergleich zum Einsatz von Federn besteht auch keine wesentliche Korrosionsgefahr. Auch ein Verklemmen, zum Beispiel durch Verschmutzung, kann damit weitgehend vermieden werden. Preferably, the actuating element is acted upon by a rotational inhibition, which is designed in particular as a Hemmklinke mechanism with engaging in teeth of a Hemmzahnrades pawl. The rotational inhibition can be formed on the one hand on a separate arranged on the axis of rotation and coupled to the gear Hemmzahnrad - on the other hand, the actuating element designed as a gearwheel can also be formed as Hemmzahnrad. The formation of a separate to the actuator Hemmungsahns has the advantage that the positions of the actuator can be defined by the rotation inhibition, for example, the tooth spacing are chosen differently or the distances of adjacent teeth over the circumference are not constant. Such a design of the switching device is particularly advantageous in bicycle circuits, which comprise a controlled via a Bowden cable derailleur. The pawl can be designed in various ways. For example, the pawl may be formed as a pivot lever with a tooth engaging in the toothing of the toothed wheel. But also a linearly displaceably mounted pin is conceivable, which preferably can engage substantially radially with a tooth in the toothing of the gear. It is also conceivable that more than one pawl is provided. In variants, instead of the gear and a wheel may be provided, which can be rotated upon actuation of the actuating lever via frictional engagement in a rotational direction. The rotation inhibition can also be realized otherwise, for example also via frictional engagement. Preferably, the pawl is subjected to a pawl magnetic force, whereby the pawl can be transferred from an engagement position in which the pawl engages in the Hemmzahnrad in a loose position, or from a loose position into an engagement position in which the pawl engages the Hemmzahnrad , Thus, in turn, a particularly simple return of the pawl is achieved from a first position to a second position, wherein in the first position, the pawl both engage in the Hemmzahnrad or can not intervene and in the second position, the corresponding other position is taken. By implementing the latch magnetic force, a particularly simple and robust design of rotational inhibition is further achieved, wherein in turn the use of a classical mechanical element, such as a torsion spring, a tension spring or the like, can be dispensed with. The magnetic effect has the advantage over springs or resilient elements or other mechanical elements that no or little material fatigue occurs through intensive use. The provision of the pawl is thus reliable even with frequent use. An adjustment by fatigue in a spring, which may be necessary for example by changing the total length of the spring, is unnecessary when using a magnet. Next, so that the return of the pawl can be achieved without additional moving parts, which on the one hand, the return is robust and on the other hand, the structure of the rotational inhibition is particularly easy to reach. Compared to the use of springs there is no significant risk of corrosion. Also, jamming, for example, by pollution, can thus be largely avoided.
Die Überführung der Klinke zwischen der ersten und der zweiten Position mittels der Klinkenmagnetkraft ist zudem auch eine besonders ästhetische Lösung, da der Verwender/Betrachter der Schaltvorrichtung die Art der Überführung der Klinke nicht auf Anhieb zu Erkennen vermag. Zudem kann die Drehhemmung damit besonders kompakt aufgebaut sein. Schliesslich können damit Geräuschemissionen weitgehend verhindert werden. The transfer of the pawl between the first and the second position by means of the pawl magnetic force is also a particularly aesthetic solution, since the user / viewer of the switching device, the type of transfer of the pawl not on Immediately to recognize. In addition, the rotational inhibition can thus be constructed very compact. Finally, noise emissions can be largely prevented.
Für die Realisierung der Klinkenmagnetkraft wird vorzugsweise ein handelsüblicher Dauermagnet respektive Permanentmagnet eingesetzt. Diese bestehen üblicherweise aus metallischen Legierungen aus Eisen, Nickel, Aluminium mit Zusätzen aus Cobalt, Mangan und Kupfer, oder auch mit Zusätzen aus Barium-, oder Strontiumhexaferrit. Weiter können auch Magnete aus Bismanol, das heisst aus Eisen, Bismut und Mangan eingesetzt werden. Bevorzugt werden allerdings starke Magnete aus Samarium-Cobalt oder Neodym-Eisen-Bor eingesetzt, insbesondere für qualitativ hochwertigere Drehhemmungen. Der Einsatz eines Dauermagneten hat mehrere Vorteile. Zumal können durch die kommerzielle Verfügbarkeit die Kosten des Betätigungshebels gering gehalten werden. Weiter wird, im Unterschied zu den Elektromagneten, keine Energieversorgung benötigt. For the realization of the latch magnetic force, a commercially available permanent magnet or permanent magnet is preferably used. These usually consist of metallic alloys of iron, nickel, aluminum with additives of cobalt, manganese and copper, or with additions of barium, or strontium hexaferrite. Furthermore, magnets made of bismanol, ie iron, bismuth and manganese can also be used. Preferably, however, strong magnets made of samarium cobalt or neodymium-iron-boron are used, in particular for higher-quality rotational inhibitions. The use of a permanent magnet has several advantages. Especially since the cost of the operating lever can be kept low by the commercial availability. Further, unlike the electromagnets, no power supply is needed.
Nicht zuletzt ist zu erwähnen, dass durch die Klinkenmagnetkraft eine Drehhemmung erreicht werden kann, welche zusammen mit der magnetisch realisierten Rückstellkraft eine einheitliche Konstruktionsweise und damit auch ein einheitliches, ansprechendes Gesamtbild ergibt. Es ist klar, dass obig beschriebene Drehhemmung mit der Klinkenmagnetkraft auch losgelöst von der Bereitstellung der Rückstellkraft mit einem Magneten vorgesehen sein kann. Das heisst, die Drehhemmung kann auch für Uhrwerke, Ratschschlüssel und dergleichen eingesetzt werden. Dem Fachmann sind die Anwendungen für eine solche Drehhemmung geläufig. Last but not least, it should be mentioned that a rotational inhibition can be achieved by the ratchet magnetic force, which together with the magnetically realized restoring force results in a uniform construction method and thus also a uniform, appealing overall picture. It is clear that above-described rotation inhibition with the latch magnetic force can also be provided detached from the provision of the restoring force with a magnet. That is, the rotation inhibition can also be used for movements, Ratschschlüssel and the like. The person skilled in the art, the applications for such rotation inhibition familiar.
In Variaten kann die Überführung der Klinke zwischen zwei Positionen auch mit einer oder mehreren federnden Elementen erreicht werden. In Variaten the transfer of the pawl between two positions can be achieved with one or more resilient elements.
Vorzugsweise ist der Betätigungshebels derart ausgebildet, dass er in verschwenktem Zustand in eine zweite, zur ersten Drehrichtung entgegen gesetzter Drehrichtung, im Wesentlichen tangential zwischen zwei Zähne des Zahnrads eingreift, womit durch anschliessende Bewegung des Schalthebels in zweiter Drehrichtung das Zahnrad um die Drehachse drehbar ist. Bevorzugt ist der Betätigungshebel im dem Bereich, in welchem er in das Zahnrad eingreifen kann, symmetrisch, insbesondere im Wesentlichen als Gabel mit zwei Zinken, ausgebildet. Damit wird in besonders einfacher Weise eine zweite Betätigungsrichtung für die Schaltvorrichtung erreicht, womit diese für beliebige Anwendungen eingesetzt werden kann, welche z. B. sowohl ein Inkrementieren wie auch ein Dekrementieren erfordern. In Varianten kann auf die Betätigungsmöglichkeit in die zweite Drehrichtung verzichtet werden. Preferably, the actuating lever is designed such that it engages in a pivoted state in a second, opposite to the first direction of rotation, substantially tangentially between two teeth of the gear, whereby by subsequent movement of the shift lever in the second direction of rotation, the gear is rotatable about the axis of rotation. Preferably, the actuating lever in the region in which it can engage in the gear, symmetrical, in particular substantially as a fork two prongs, trained. This is achieved in a particularly simple manner, a second actuation direction for the switching device, so that it can be used for any applications, which, for. B. require both an increment as well as a decrement. In variants can be dispensed with the possibility of actuation in the second direction of rotation.
Vorzugsweise ist der Betätigungshebels mit einer Rückführkraft, insbesondere einer agnetrückführkraft von einem verschwenktem Zustand in die Neutralstellung überführbar. Damit wird wiederum eine besonders einfache Rückführung des Betätigungshebels von einem verschwenkten Zustand in die Neutralstellung erreicht. Durch die Realisierung der Rückstellkraft als Magnetkraft wird weiter eine besonders einfach aufgebaute und robuste Ausbildung des Betätigungshebels erreicht. Die Rückstellung des Betätigungshebels in die Neutralstellung erfolgt damit nicht über ein klassisches mechanisches Element, wie zum Beispiel eine Zugfeder, eine Torsionsfeder oder dergleichen, sondern über Magnetwirkung. Die Magnetwirkung hat gegenüber Federn respektive federnden Elementen oder anderen mechanischen Elementen den Vorteil, dass keine oder kaum Materialermüdung durch intensiven Einsatz auftritt. Die Rückstellung des Betätigungshebels erfolgt damit auch bei häufigem Gebrauch jeweils zuverlässig. Auch eine Nachstellung der Rückführkraft durch Materialermüdung bei einer Feder, welche zum Beispiel durch eine sich ändernde Gesamtlänge der Feder notwendig werden kann, erübrigt sich beim Einsatz eines Magneten. Weiter kann damit die Rückführung des Betätigungshebels ohne zusätzliche bewegliche Teile erreicht werden, womit zum Einen die Rückführung robust und zum Anderen der Aufbau der Rückführungsfunktion besonders einfach erreichbar ist. Im Vergleich zum Einsatz von Federn besteht auch keine wesentliche Korrosionsgefahr. Auch ein Verklemmen, zum Beispiel durch Verschmutzung, kann damit weitgehend vermieden werden. Preferably, the actuating lever with a return force, in particular a agnetrückführkraft from a pivoted state in the neutral position can be transferred. This in turn achieves a particularly simple return of the actuating lever from a pivoted state to the neutral position. By realizing the restoring force as a magnetic force is further achieved a particularly simple design and robust design of the operating lever. The provision of the actuating lever in the neutral position is thus not a classic mechanical element, such as a tension spring, a torsion spring or the like, but via magnetic action. The magnetic effect has the advantage over springs or resilient elements or other mechanical elements that no or little material fatigue occurs through intensive use. The provision of the actuating lever is thus reliable even with frequent use. An adjustment of the return force by fatigue in a spring, which may be necessary, for example, by a changing total length of the spring, is unnecessary when using a magnet. Next, so that the return of the operating lever can be achieved without additional moving parts, which on the one hand the return robust and on the other hand, the structure of the feedback function is particularly easy to reach. Compared to the use of springs there is no significant risk of corrosion. Also, jamming, for example, by pollution, can thus be largely avoided.
Nicht zuletzt ist die Rückführung des Betätigungshebels in die Neutralstellung mittels Magnetkraft auch eine besonders ästhetische Lösung, da der Verwender/Betrachter der Schaltvorrichtung die Art der Rückführung des Betätigungshebels in die Neutralstellung nicht auf Anhieb zu Erkennen vermag. Zudem kann die Schaltvorrichtung damit besonders kompakt aufgebaut sein. Schliesslich erfolgt eine Betätigung des Betätigungshebels weitgehend ohne Geräuschemissionen und ruckfrei, da kein mechanischer Anschlag vorgesehen ist und keine Verformung von federnden Elementen notwendig ist. Not least, the return of the operating lever in the neutral position by means of magnetic force is also a particularly aesthetic solution, since the user / viewer of the switching device is not able to recognize the nature of the return of the operating lever in the neutral position immediately. In addition, the switching device so special be compact. Finally, an actuation of the actuating lever largely without noise emissions and jerk-free, since no mechanical stop is provided and no deformation of resilient elements is necessary.
Für die Realisierung der Magnetrückführkraft wird vorzugsweise ein handelsüblicher Dauermagnet respektive Permanentmagnet eingesetzt. Diese bestehen üblicherweise aus metallischen Legierungen aus Eisen, Nickel, Aluminium mit Zusätzen aus Cobalt, Mangan und Kupfer, oder auch mit Zusätzen aus Barium-, oder Strontiumhexaferrit. Weiter können auch Magnete aus Bismanol, das heisst aus Eisen, Bismut und Mangan eingesetzt werden. Bevorzugt werden allerdings starke Magnete aus Samarium-Cobalt oder Neodym-Eisen-Bor eingesetzt, insbesondere für qualitativ hochwertigere Schaltvorrichtungen. Der Einsatz eines Dauermagneten hat mehrere Vorteile. Zumal können durch die kommerzielle Verfügbarkeit die Kosten des Betätigungshebels gering gehalten werden. Weiter wird, im Unterschied zu den Elektromagneten, keine Energieversorgung benötigt. For the realization of the magnetic return force, a commercially available permanent magnet or permanent magnet is preferably used. These usually consist of metallic alloys of iron, nickel, aluminum with additives of cobalt, manganese and copper, or with additions of barium, or strontium hexaferrite. Furthermore, magnets made of bismanol, ie iron, bismuth and manganese can also be used. Preferably, however, strong magnets made of samarium cobalt or neodymium-iron-boron are used, especially for higher-quality switching devices. The use of a permanent magnet has several advantages. Especially since the cost of the operating lever can be kept low by the commercial availability. Further, unlike the electromagnets, no power supply is needed.
Nicht zuletzt ist zu erwähnen, dass durch die Realisierung der Rückführung des Betätigungshebels mit einer Magnetrückführkraft eine Schaltungsvorrichtung erreicht werden kann, welche zusammen mit der magnetisch realisierten Rückstellkraft eine einheitliche Konstruktionsweise und damit auch ein einheitliches, ansprechendes Gesamtbild ergibt. Es ist klar, dass die Realisierung der Rückführkraft als Magnetrückführkraft losgelöst von der Bereitstellung der Rückstellkraft mit einem Magneten vorgesehen sein kann. Not least, it should be mentioned that by the realization of the return of the actuating lever with a Magnetetrückführkraft a circuit device can be achieved, which together with the magnetically realized restoring force results in a uniform construction and thus a uniform, appealing overall picture. It is clear that the realization of the return force can be provided as Magnetetrückführkraft detached from the provision of the restoring force with a magnet.
Die Rückführkraft muss nicht zwingend als Magnetrückführkraft realisiert sein, sondern kann beispielsweise auch durch eine Feder, welche zum Beispiel sowohl als Zug- wie auch als Druckfeder fungiert, oder durch zwei Federn realisiert sein. Falls die Schaltvorrichtung genau eine Betätigungsrichtung für den Schalthebel umfasst kann eine einzige Druckfeder oder eine Zugfeder ausreichen. Damit wird ermöglicht, dass nach dem Betätigen des Betätigungselements der Betätigungshebel automatische über diese Rückführkraft aus dem Betätigungselement ausklinkt und in die Neutralstellung überführt. Durch das Ausklinken wird der Schalthebel freigegeben, so dass dieser über die Rückstellkraft, das heisst die Magnetkraft in die Neutralposition, zurückgeführt werden kann. Weiter wird damit auch eine klar definierte Neutralstellung des Betätigungshebels erreicht. Bevorzugt ist die Rückführkraft kleiner als die Rückstellkraft (Magnetkraft), so dass gewährleistet ist, dass beim Verschwenken des Betätigungshebels zuerst der Eingriff in das Zahnrad stattfindet, bevor die Grundplatte um die Drehachse gedreht wird. The return force does not necessarily have to be realized as a magnetic return force, but can also be realized, for example, by a spring which, for example, functions both as a tension spring and as a compression spring, or by two springs. If the switching device comprises exactly one operating direction for the shift lever, a single compression spring or a tension spring may suffice. This makes it possible that after actuation of the actuating element of the actuating lever automatically disengages this return force from the actuator and transferred to the neutral position. By disengaging the shift lever is released, so that it can be returned to the neutral position via the restoring force, that is, the magnetic force. Next also a clearly defined neutral position of the actuating lever is achieved. Preferably, the return force is smaller than the restoring force (magnetic force), so that it is ensured that upon pivoting of the actuating lever, the first engagement takes place in the gear before the base plate is rotated about the axis of rotation.
Der Betätigungshebel weist vorzugsweise im Wesentlichen eine Y-Form auf. Damit wird ein besonders einfacher Betätigungshebel geschaffen. Der Betätigungshebel umfasst an den beiden Schenkelenden jeweils einen nach innen ragenden Zahn, welcher in das Betätigungselement respektive das Zahnrad eingreifen kann. The actuating lever preferably has a substantially Y-shape. This creates a particularly simple operating lever. The actuating lever comprises at the two leg ends in each case an inwardly projecting tooth, which can engage in the actuating element respectively the gear.
In Varianten kann der Betätigungshebel auch anderweitig ausgebildet sein. In variants of the actuating lever may also be otherwise formed.
Vorzugsweise ist eine Position des Betätigungselements mittels eines Sensors, insbesondere eines induktiven Sensors erfassbar. Damit ergeben sich gleich mehrere Vorteile. So kann bei einem Einsatz der Schaltvorrichtung als Gangschaltvorrichtung die Schaltstellung elektronisch angezeigt werden. Diese Daten können aber auch an eine weitere Einrichtung, zum Beispiel einen Computer, übertragen werden, womit zum Beispiel ein Fahrverhalten eines Fahrrades optimiert werden kann. Die aufzuwendende Energie solcher Sensoren ist eher gering, so dass diese zum Beispiel durch die Betätigung des Schalthebels oder eines Dynamos bereitgestellt werden kann. Schliesslich können auch Akkumulatoren, insbesondere herkömmliche Batterien eingesetzt sein. Weiter kann damit zum Beispiel eine elektronische Gangschaltung angesteuert werden, so dass bei einem Fahrrad auf einen Bowdenzug für die Gangschaltung verzichtet werden kann. Besonders Vorteilhaft kann eine solche Gangschaltung bei einem Fahrrad mit Elektroantrieb eingesetzt werden, da diese bereits über Akkumulatoren verfügen. Preferably, a position of the actuating element by means of a sensor, in particular an inductive sensor can be detected. This results in several advantages. Thus, when using the switching device as a gear shift device, the shift position can be displayed electronically. However, these data can also be transmitted to a further device, for example a computer, with which, for example, a driving behavior of a bicycle can be optimized. The energy to be expended from such sensors is rather low, so that this can be provided for example by the operation of the shift lever or a dynamo. Finally, it is also possible to use accumulators, in particular conventional batteries. Next so that, for example, an electronic gear shift can be controlled, so that can be dispensed with a bicycle on a Bowden cable for the gear shift. Particularly advantageous, such a gear shift can be used in a bicycle with electric drive, since they already have batteries.
In Varianten kann auf diesen Sensor auch verzichtet werden. In variants, this sensor can also be dispensed with.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform umfasst ein Fahrrad eine solche Schaltvorrichtung. Dem Fachmann ist allerdings klar, dass die Schaltvorrichtung auch für andere Anwendungen eingesetzt werden kann. Zum Beispiel kann die Schaltvorrichtung als Steuerknüppel für eine Fernsteuerung, zum Beispiel eine Funkfernsteuerung für RC- Modelle wie Modellautos, -boote, -flugzeuge, -hubschrauber und dergleichen. Weiter kann die Schaltvorrichtung auch als Schalter, insbesondere als Elektronikschalter für Elektrogeräte wie Radios, als Bedienelement in Fahrzeugen, als Lichtschalter (z. B. diskreter Dimmer) etc. eingesetzt werden. In a particularly preferred embodiment, a bicycle comprises such a switching device. However, it will be clear to those skilled in the art that the switching device can also be used for other applications. For example, the switching device may be used as a remote control joystick, for example radio remote control for RC models such as model cars, boats, airplanes, helicopters, and the like. Next can the switching device can also be used as a switch, in particular as an electronic switch for electrical appliances such as radios, as a control element in vehicles, as a light switch (eg discrete dimmer), etc.
Vorzugsweise umfasst die Schaltvorrichtung einen mit dem Schalthebel gekoppelten Bowdenzug für eine Gangschaltung. Preferably, the switching device comprises a coupled to the shift lever Bowden cable for a gearshift.
Aus der nachfolgenden Detailbeschreibung und der Gesamtheit der Patentansprüche ergeben sich weitere vorteilhafte Ausführungsformen und Merkmalskombinationen der Erfindung. Kurze Beschreibung der Zeichnungen From the following detailed description and the totality of the claims, further advantageous embodiments and feature combinations of the invention result. Brief description of the drawings
Die zur Erläuterung des Ausführungsbeispiels verwendeten Zeichnungen zeigen: The drawings used to explain the embodiment show:
Fig. 1 a eine schematische Darstellung einer Seitenansicht parallel zur Drehachse ersten Ausführungsform der Schaltvorrichtung in der Neutralposition; Fig. 1a is a schematic representation of a side view parallel to the axis of rotation of the first embodiment of the switching device in the neutral position;
Fig. 1 b eine Darstellung gemäss Figur 1 a in der ersten Schaltposition; Fig. 1 c eine Darstellung gemäss Figur 1 a in der zweiten Schaltposition; FIG. 1b shows an illustration according to FIG. 1a in the first switching position; FIG. 1 c shows a representation according to FIG. 1 a in the second switching position;
Fig. 2 eine schematische Darstellung in derselben Blickrichtung wie Figur 1a, wobei nur der Bowdenzug gezeigt ist; Figure 2 is a schematic representation in the same direction as Figure 1a, with only the Bowden cable is shown.
Fig. 3 eine schematische Darstellung in derselben Blickrichtung wie Figur 1 a, wobei die Schalthebelführung und die Ratsche gezeigt sind; Fig. 4 eine schematische Darstellung einer Seitenansicht gegenüberliegend zur Figure 3 is a schematic representation in the same direction as Figure 1 a, wherein the shift lever guide and the ratchet are shown. Fig. 4 is a schematic representation of a side view opposite to
Seitenansicht gemäss Figur 1a, wobei der Ratschmechanismus und der Schalthebel in der Neutralposition dargestellt sind; Fig. 5a eine schematische Darstellung einer Seitenansicht parallel zur Drehachse einer zweiten Ausführungsform der Schaltvorrichtung in der Neutralposition; Side view according to Figure 1a, wherein the ratchet mechanism and the shift lever are shown in the neutral position; 5a is a schematic representation of a side view parallel to the axis of rotation of a second embodiment of the switching device in the neutral position;
Fig. 5b eine Darstellung gemäss Figur 5a in der ersten Schaltposition; Fig. 5c eine Darstellung gemäss Figur 5a in der zweiten Schaltposition; FIG. 5b shows a representation according to FIG. 5a in the first switching position; FIG. 5c shows a representation according to FIG. 5a in the second switching position;
Fig. 6a-6c eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform einer 6a-6c is a schematic representation of a first embodiment of a
Ratschvorrichtungen mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke;  Ratchet devices with a magnetic reset of the pawl;
Fig. 7a, 7b eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform einer 7a, 7b is a schematic representation of a second embodiment of a
Ratschvorrichtungen mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke; Fig. 8a, 8b eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform einer  Ratchet devices with a magnetic reset of the pawl; 8a, 8b is a schematic representation of a third embodiment of a
Ratschvorrichtungen mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke;  Ratchet devices with a magnetic reset of the pawl;
Fig. 9a-9c eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform einer 9a-9c is a schematic representation of a fourth embodiment of a
Ratschvorrichtungen mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke;  Ratchet devices with a magnetic reset of the pawl;
Fig. 10a, 10b eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform einer 10a, 10b is a schematic representation of a fifth embodiment of a
Ratschvorrichtungen mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke;  Ratchet devices with a magnetic reset of the pawl;
Fig. 1 1 a, 1 1 b eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform einer Fig. 1 1 a, 1 1 b is a schematic representation of a sixth embodiment of a
Ratschvorrichtungen mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke;  Ratchet devices with a magnetic reset of the pawl;
Fig. 12a, 12b eine schematische Darstellung einer siebten Ausführungsform einer 12a, 12b is a schematic representation of a seventh embodiment of a
Ratschvorrichtungen mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke; Fig. 13a, 13b eine schematische Darstellung einer Schaltvorrichtung mit einer achten  Ratchet devices with a magnetic reset of the pawl; 13a, 13b is a schematic representation of a switching device with an eighth
Ausführungsform einer Ratschvorrichtungen mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke;  Embodiment of a ratchet devices with a magnetic return of the pawl;
Fig. 14a eine schematische Darstellung einer Schaltvorrichtung mit einer neunten Fig. 14a is a schematic representation of a switching device with a ninth
Ausführungsform einer Ratschvorrichtungen mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke; und Fig. 14b eine schematische Detaildarstellung der Schaltvorrichtung gemäss Fig. 14a. Embodiment of a ratchet devices with a magnetic return of the pawl; and Fig. 14b is a schematic detail of the switching device according to Fig. 14a.
Grundsätzlich sind in den Figuren gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen versehen. Wege zur Ausführung der Erfindung Die Figur 1 a zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht parallel zur Drehachse der Schaltvorrichtung 1 in der Neutralposition. Basically, the same parts are provided with the same reference numerals in the figures. 1 a shows a schematic representation of a side view parallel to the axis of rotation of the switching device 1 in the neutral position.
Die Schaltvorrichtung 1 umfasst eine Schalthebelführung 200, welche in der vorliegenden Ausführungsform mit einer Befestigungsschraube 203 an einem modernen Lenker 500 eines Rennfahrrades montiert ist. Die Schalthebelführung 200 umfasst ein Gehäuse mit einer Drehachse 1 15, welche vorliegend senkrecht zur Achse der Befestigungsschraube 203 sowie im Wesentlichen parallel zur Vorderradachse des Fahrrades orientiert ist. The shift device 1 comprises a shift lever guide 200, which is mounted in the present embodiment with a mounting screw 203 on a modern handlebar 500 of a racing bicycle. The shift lever guide 200 comprises a housing with an axis of rotation 1 15, which in the present case is oriented perpendicular to the axis of the fastening screw 203 and substantially parallel to the front wheel axle of the bicycle.
Der Schalthebel 100 umfasst eine Grundplatte 1 10, über welche der Schalthebel 100 an der Drehachse 1 15 rotierbar gelagert ist. Über der Grundplatte 1 10, ebenfalls rotierbar an der Drehachse 1 15 gelagert, ist ein Zahnrad 300 angeordnet. Das Zahnrad 300 und die Grundplatte 1 10 respektive der Schalthebel 100 sind unabhängig voneinander an der Drehachse drehbar. The shift lever 100 comprises a base plate 1 10, via which the shift lever 100 is rotatably mounted on the axis of rotation 1 15. About the base plate 1 10, also rotatably mounted on the axis of rotation 1 15, a gear 300 is arranged. The gear 300 and the base plate 1 10 and the shift lever 100 are independently rotatable on the axis of rotation.
Die Grundplatte 1 10 umfasst auf einer Seite in radialem Abstand zur Drehachse 1 15 einen ersten Magneten 1 1 1 , wessen Oberfläche in einer Ebene rechtwinklig zur Drehachse 1 15 liegt. Der Magnet liegt auf der dem Zahnrad 300 abgewandten Seite der Grundplatte 1 10. Auf der dem ersten Magneten 1 1 1 gegenüberliegenden Oberfläche der Grundplatte 1 10 umfasst diese eine ebenfalls zur Drehachse 1 15 beabstandete und parallel orientierte Schwenkachse 1 14. The base plate 1 10 comprises on one side at a radial distance from the axis of rotation 1 15, a first magnet 1 1 1, whose surface is perpendicular to the axis of rotation 1 15 in a plane. The magnet is located on the side facing away from the gear 300 of the base plate 1 10. On the first magnet 1 1 1 opposite surface of the base plate 1 10 includes this also spaced from the axis of rotation 1 15 and oriented parallel pivot axis 1 14th
An dieser Schwenkachse 1 14 ist der Y-förmige Betätigungshebel 120 verschwenkbar gelagert. Der eine Schenkel des Betätigungshebels 120 dient zur Betätigung. Die beiden weiteren Schenkel bilden eine Gabel 121 mit zwei Zinken, welche über, bezüglich des Zahnrads 300 im Wesentlichen radial ausgerichtete Zähne (oder Zinken) zwischen die Zähne des Zahnrades 300 eingreifen können. Auf der Grundplatte 1 10 sind radial zur Drehachse beabstandet und hinter der Schwenkachse zwei Anschläge 1 13a, 1 13b beidseitig des Betätigungshebels 120 als Wegbegrenzung für den Betätigungshebel 120 angebracht. Die Anschläge 1 13a, 1 13b sind über Federn 1 12a, 1 12b mit dem Betätigungshebel 120 verbunden, so dass gewährleistet werden kann, dass nach der Betätigung des Betätigungshebels 120 letzterer jeweils die Neutralstellung in der Mitte zwischen den beiden Anschlägen 1 13a, 1 13b einnimmt. At this pivot axis 1 14 of the Y-shaped actuating lever 120 is pivotally mounted. The one leg of the actuating lever 120 is used for actuation. The two further legs form a fork 121 with two prongs, which, with respect to the gear 300 substantially radially aligned teeth (or prongs) between the Teeth of the gear 300 can engage. On the base plate 1 10 are radially spaced from the axis of rotation and behind the pivot axis two stops 1 13a, 1 13b mounted on both sides of the actuating lever 120 as a travel limit for the actuating lever 120. The stops 1 13a, 1 13b are connected via springs 1 12a, 1 12b with the actuating lever 120, so that it can be ensured that after the actuation of the actuating lever 120 latter the neutral position in the middle between the two stops 1 13a, 1 13b occupies.
Zur Drehachse 1 15 radial beabstandet umfasst die Schalthebelführung 200 einen eingelassenen zweiten Magneten 201 , welcher in der Figur 1 a direkt unter dem ersten Magneten 1 1 1 liegt und daher nicht ersichtlich ist, sowie in demselben radialen Abstand zur Drehachse 1 15 beidseitig benachbart zum zweiten Magneten 201 jeweils ein Magnetisches Element 202a, 202b, welches vorliegend aus Eisen besteht. Die Oberflächen der magnetischen Elemente 202a, 202b und des zweiten Magneten 201 liegen in derselben Ebene, welche rechtwinklig zur Drehachse 1 15 orientiert ist. In der Neutralposition stehen sich der ersten 1 1 1 und der zweite Magnet 201 gegenüber, das heisst, die beiden Magnete 1 1 1 , 201 halten die Schaltvorrichtung 1 in der Neutralposition. Ebenso wird, wie obig beschrieben, durch die beiden Federn 1 12a, 1 12b der Betätigungshebel 120 in der Neutralstellung gehalten. Radially spaced from the axis of rotation 1 15, the shift lever guide 200 comprises a recessed second magnet 201, which is directly under the first magnet 1 1 1 in Figure 1 a and therefore not visible, as well as in the same radial distance from the axis of rotation 1 15 on both sides adjacent to the second Magnet 201 each have a magnetic element 202a, 202b, which in the present case consists of iron. The surfaces of the magnetic elements 202a, 202b and the second magnet 201 lie in the same plane, which is oriented at right angles to the axis of rotation 15. In the neutral position, the first 1 1 1 and the second magnet 201 are opposite, that is, the two magnets 1 1 1, 201 hold the switching device 1 in the neutral position. Likewise, as described above, held by the two springs 1 12a, 1 12b of the actuating lever 120 in the neutral position.
Weitere Teile der Schaltvorrichtung 1 (Ratsche, Bowdenzug etc.) sind unter Bezugnahme auf die Figuren 2 bis 4 weiter unten beschrieben. Anhand der nachfolgenden Figuren 1 b und 1 c wird nun die Funktion der Schaltvorrichtung 1 , insbesondere die Rückholfunktion des Schalthebels 100 näher erläutert. Further parts of the switching device 1 (ratchet, Bowden cable, etc.) are described below with reference to Figures 2 to 4. Reference to the following figures 1 b and 1 c, the function of the switching device 1, in particular the return function of the shift lever 100 will now be explained in more detail.
Wie gesagt befindet sich die Schaltvorrichtung gemäss Figur 1 a in der Neutralposition. Wird der Betätigungshebel 120 nun in eine erste Richtung verschwenkt, so greift einer der Zähne (oder Zinken) der Gabel 121 radial in das Zahnrad 300 ein und bildet so einen Formschluss. Während dieses ersten Bewegungsablaufs bewegt sich nur der Betätigungshebel 120 des Schalthebels 100 in Form einer lediglich marginalen Verschwenkung. Wird der Betätigungshebel 120 nun weiter in dieselbe Richtung verschwenkt, so beginnt sich aufgrund des Formschlusses zwischen dem Zahn des Betätigungshebels 120 und des Zahnrads 300 sowohl das Zahnrad 300 sowie die Grundplatte 1 10 mit dem Betätigungshebel 120 mit zu drehen. Damit wird der erste Magnet 1 1 1 der Grundplatte 1 10 vom zweiten Magneten 201 weggeschwenkt. Gleichzeitig vollzieht das Zahnrad die zu schaltende Funktion, zum Beispiel über einen Bowdenzug (siehe unten). Damit ist die Schaltvorrichtung 1 nun in der ersten Schaltposition. Die Figur 1 b zeigt eine Darstellung gemäss Figur 1 a in dieser ersten Schaltposition. Natürlich kann auch lediglich die Drehstellung des Zahnrads elektronisch überwacht werden etc. As I said, the switching device according to Figure 1 a is in the neutral position. If the actuating lever 120 is now pivoted in a first direction, one of the teeth (or prongs) of the fork 121 engages radially in the gear 300 and thus forms a positive connection. During this first movement, only the operating lever 120 of the shift lever 100 moves in the form of only marginal pivoting. If the actuating lever 120 is now pivoted further in the same direction, then both the gear 300 and the gear 300 start due to the positive connection between the tooth of the actuating lever 120 and the gear 300 Base plate 1 10 with the operating lever 120 to rotate. Thus, the first magnet 1 1 1 of the base plate 1 10 is pivoted away from the second magnet 201. At the same time, the gear performs the function to be switched, for example via a Bowden cable (see below). Thus, the switching device 1 is now in the first switching position. FIG. 1b shows an illustration according to FIG. 1a in this first switching position. Of course, only the rotational position of the gear can be electronically monitored etc.
Wird nun der Betätigungshebel 120 losgelassen, so schwenkt dieser zurück in die Neutralstellung, so dass der Zahn der Gabel 121 des Betätigungshebels 120 nicht mehr in das Zahnrad 300 eingreift. Derweilen wird das Zahnrad 300 über eine Drehhemmung in Position gehalten (siehe unten, typischerweise muss dieselbe Drehhemmung auch jeweils bei Betätigung des Schalthebels 100 überwunden werden). Sobald der Zahn des Betätigungshebels 120 nicht mehr in Eingriff mit dem Zahnrad 300 steht, bewegen sich der erste und der zweite Magnet 1 1 1 , 201 respektive der erste Magnet 1 1 1 und das magnetische Element 202a aufgrund der Magnetkraft aufeinander zu, so dass die Grundplatte 1 10 zurück schwenkt, um den Schalthebel 100 in die Neutralposition zurück zu führen. Damit ist wiederum die Situation gemäss Figur 1 a erreicht. If now the actuating lever 120 is released, it pivots back into the neutral position, so that the tooth of the fork 121 of the actuating lever 120 is no longer engaged in the gear 300. Meanwhile, the gear 300 is held in position by means of rotational inhibition (see below, typically the same rotational inhibition must also be overcome each time the shift lever 100 is actuated). As soon as the tooth of the actuating lever 120 is no longer in engagement with the gear 300, the first and the second magnet 1 1 1, 201 respectively the first magnet 1 1 1 and the magnetic element 202 a move towards each other due to the magnetic force, so that the Base plate 1 10 pivots back to bring the lever 100 in the neutral position back. This once again achieves the situation according to FIG. 1a.
Eine Betätigung in die Gegenrichtung erfolgt mutatis mutandis, wobei in verschwenktem Zustand des Schalthebels 100 die zweite Schaltposition gemäss Figur 1c eingenommen wird. An actuation in the opposite direction takes place mutatis mutandis, wherein in the pivoted state of the shift lever 100, the second switching position is assumed according to Figure 1c.
Die maximale Auslenkung des Schalthebels 100 ist über Anschläge an der Schalthebelführung 200 derart begrenzt, dass die Magnetkraft zwischen den beiden Magneten 1 1 1 und 201 respektive zwischen dem Magneten 1 1 1 und einem der magnetischen Elementen 202a oder 202b (je nach Betätigungsrichtung) jeweils hinreichend gross ist, dass ausschliesslich durch die Magnetkraft die Neutralposition eingenommen werden kann. Die magnetischen Elemente dienen lediglich zur Überbrückung der Weglänge zwischen den beiden Magneten 1 1 1 , 201. The maximum deflection of the shift lever 100 is limited by stops on the shift lever guide 200 such that the magnetic force between the two magnets 1 1 1 and 201 respectively between the magnet 1 1 1 and one of the magnetic elements 202 a or 202 b (depending on the actuation direction) respectively sufficient it is great that only by the magnetic force the neutral position can be taken. The magnetic elements serve only to bridge the path length between the two magnets 1 1 1, 201.
Die Figur 2 zeigt eine schematische Darstellung in derselben Blickrichtung wie Figur 1 a, wobei nur der Bowdenzug 410 gezeigt ist. Eine scheibenförmige Kabelführung 416 für das Kabel 41 1 ist drehtest über eine Fixierschraube 415 mit der Drehachse 1 15 verbunden. Die Drehachse 1 15 weist dazu eine Abplattung auf um eine Verdrehsicherung zu erreichen. An der Kabelführung 416 ist zur Drehachse radial beabstandet das Kabel 41 1 über eine Stellschraube 414 in Kabellängsrichtung verstellbar gehalten. Der Kabelmantel 412 ist über die Kabelmantelhülse 413 an der Schalthebelführung 200 fixiert. FIG. 2 shows a schematic illustration in the same viewing direction as FIG. 1a, wherein only the Bowden cable 410 is shown. A disc-shaped cable guide 416 for the Cable 41 1 is connected in rotation via a fixing screw 415 with the axis of rotation 1 15 connected. The axis of rotation 1 15 has to a flattening to achieve an anti-rotation. At the cable guide 416 is radially spaced from the axis of rotation, the cable 41 1 held adjustable by an adjusting screw 414 in cable longitudinal direction. The cable sheath 412 is fixed on the shifter guide 200 via the cable sheath sleeve 413.
Das Zahnrad 300 ist ebenfalls drehfest mit der Drehachse 1 15 verbunden, so dass bei einer Drehung des Zahnrads 300, je nach Drehrichtung, der Bowdenzug 410 gespannt oder gelöst wird. The gear 300 is also rotatably connected to the rotational axis 1 15, so that upon rotation of the gear 300, depending on the direction of rotation, the Bowden cable 410 is tensioned or released.
Um den Bowdenzug in der geschalteten Stellung zu halten, ist eine Drehhemmung vorgesehen, welche anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert ist. In order to keep the Bowden cable in the switched position, a rotational inhibition is provided, which is explained in more detail with reference to the following figures.
Die Figur 3 zeigt eine schematische Darstellung in derselben Blickrichtung wie Figur 1 a, wobei die Schalthebelführung 200 und dahinter die Ratsche respektive die Drehhemmung gezeigt sind. FIG. 3 shows a schematic representation in the same viewing direction as FIG. 1 a, wherein the shift lever guide 200 and behind it the ratchet and / or the rotational inhibition are shown.
Auf der Drehachse ist ein Ratschenrad 400 fixiert, das heisst drehfest montiert. Da das Ratschenrad von dieser Seite nicht ersichtlich ist, ist es mit gestrichelten Linien angedeutet. Weiter sind zwei Ratschenfedern 401 a, 401 b gestrichelt dargestellt, da auch diese durch eine Abdeckung und Kugellager verdeckt und damit prinzipiell nicht ersichtlich sind. On the axis of rotation, a ratchet wheel 400 is fixed, that is rotatably mounted. Since the ratchet wheel is not visible from this page, it is indicated by dashed lines. Next, two ratchet springs 401 a, 401 b are shown in dashed lines, as well as these covered by a cover and ball bearings and thus are not apparent in principle.
Die Figur 4 zeigt eine schematische Darstellung einer Seitenansicht gegenüberliegend zur Seitenansicht gemäss Figur 1 a, wobei der Ratschmechanismus respektive die Drehhemmung und der Schalthebel 100 in der Neutralposition dargestellt sind. In dieser Darstellung ist der Teil der Grundplatte 1 10 gestrichelt gezeichnet, welcher hinter der Schalthebelführung 200 liegt. Weiter sind die beiden gegenüberliegenden Federn 401 a, 401 b, welche zwischen die Zähne des Ratschenrads 400 eingreifen und damit die Drehemmung realisieren, gut ersichtlich. Die Verzahnung des Ratschenrads 400 ist vorliegend vereinfacht, mit regelmässiger Verzahnung dargestellt. Tatsächlich sind die Zahnabstände aber je nach zu realisierender Schaltfunktion manchmal nicht konstant, insbesondere beim Einsatz eines Schaltwerks. Anderseits kann für den Einsatz bei einem Umwerfer ein regelmässig verzahntes Zahnrad eingesetzt werden. Der erste und der zweite Magnet 1 1 1 , 201 müssen nicht gemäss den Figuren positioniert sein. Es reicht aus, wenn diese ausserhalb der Drehachse 1 15 angeordnet sind und in der Neutralposition übereinander liegen, das heisst, der erste Magnet 1 1 1 kann auch auf einer spiegelsymmetrischen Grundplatte symmetrisch angeordnet sein, während der zweite Magnet 201 entsprechend positioniert würde. 4 shows a schematic representation of a side view opposite to the side view according to Figure 1 a, wherein the ratchet mechanism respectively the rotation inhibition and the shift lever 100 are shown in the neutral position. In this illustration, the part of the base plate 1 10 is shown in dashed lines, which lies behind the shift lever guide 200. Further, the two opposing springs 401 a, 401 b, which engage between the teeth of the ratchet wheel 400 and thus realize the Drehemmung, well visible. The toothing of the ratchet wheel 400 is simplified here, shown with regular teeth. In fact, the pitches are sometimes not constant depending on the switching function to be realized, especially when using a derailleur. On the other hand, a regularly toothed gear can be used for use in a derailleur. The first and the second magnet 1 1 1, 201 need not be positioned according to the figures. It is sufficient if these are arranged outside the axis of rotation 1 15 and lie one above the other in the neutral position, that is, the first magnet 1 1 1 can also be arranged symmetrically on a mirror-symmetrical base plate, while the second magnet 201 would be positioned accordingly.
Die Figuren 5a bis 5c zeigen eine schematische Darstellung einer Seitenansicht parallel zur Drehachse einer zweiten Ausführungsform der Schaltvorrichtung 1.1 in der Neutralposition, in der ersten Schaltposition, sowie in der zweiten Schaltposition. Diese Darstellungen entsprechen weitgehend den obig beschriebenen Figuren 4a bis 4c, so dass nachfolgend nur auf die Unterschiede eingegangen wird. Figures 5a to 5c show a schematic representation of a side view parallel to the axis of rotation of a second embodiment of the switching device 1.1 in the neutral position, in the first switching position, as well as in the second switching position. These representations largely correspond to FIGS. 4a to 4c described above, so that only the differences will be discussed below.
In den Figuren 5a bis 5c ist ersichtlich, dass im Gegensatz zur ersten Ausführungsform 1 der Schaltvorrichtung 1 gemäss der Figuren 4a bis 4c auf der Grundplatte 1 10.1 keine Anschläge 1 13a, 1 13b und keine Federn 1 12a, 1 12b vorhanden sind, womit auch die Grundplatte 1 10.1 eine etwas schlankere Form aufweist, da die entsprechende Auflage für die Anschläge 1 13a, 1 13b und die Federn 1 12a, 1 12b nun obsolet sind. In FIGS. 5a to 5c, it can be seen that, in contrast to the first embodiment 1 of the switching device 1 according to FIGS. 4a to 4c, no stops 13a, 13b and springs 12a, 12b are present on the baseplate 1 10.1, thus also the base plate 1 10.1 has a somewhat slimmer shape, since the corresponding support for the stops 1 13a, 1 13b and the springs 1 12a, 1 12b are now obsolete.
Die Grundplatte 1 10.1 umfasst nun in montiertem Zustand radial ausserhalb des Zahnrads 300 an der Grundplatte 1 10.1 einen dritten Magneten 1 16. Auf dem Betätigungshebel 120.1 ist an entsprechender Position, das heisst an einem Zinken der Gabel 121.1 , ein vierter Magnet 122 angeordnet. In der Neutralstellung des Betätigungshebels 120.1 gemäss der Figur 5a sind die beiden Magnete 1 16 und 122 deckungsgleich, das heisst, sie weisen den geringsten Abstand auf. In den Figuren 5b und 5c ist die Schaltvorrichtung 1.1 jeweils in der ersten und in der zweiten Schaltposition gezeigt, in welchen der Betätigungshebel 120.1 in entsprechender Betätigungsrichtung gedrückt ist, so dass die beiden Magnete 1 16 und 122 nicht deckend sind. Sobald der Betätigungshebel 120.1 losgelassen wird, bewegt sich dieser aufgrund der Anziehungskraft der beiden Magnete 1 16 und 122 in die Neutralstellung zurück. Ebenso kann die Drehhemmung anderweitig realisiert sein. Auf diese Varianten wird nachfolgend in Bezugnahme auf die Figuren 6a bis 14b näher eingegangen. Bei sämtlichen Darstellungen eines Zahnrades kann dasselbe auch eine unregelmässige Zahnung aufweisen. Die Zähne der Zahnung müssen nicht zwingend symmetrisch ausgebildet sein, dem Fachmann sind entsprechende Zahnräder für Ratschen, Ratschenräder, Drehhemmungen und dergleichen hinreichend geläufig. Insbesondere können diese Ausführungsformen neben dem Einsatz zur Inkrementierung und/oder Dekrementierungen auch als Ratschenrad, als Drehhemmung und dergleichen eingesetzt werden. The base plate 1 10.1 now includes in the assembled state radially outside of the gear 300 on the base plate 1 10.1 a third magnet 1 16. On the operating lever 120.1 is at a corresponding position, that is, at a tine of the fork 121.1, a fourth magnet 122 is arranged. In the neutral position of the actuating lever 120.1 according to the figure 5a, the two magnets 1 16 and 122 congruent, that is, they have the smallest distance. In Figures 5b and 5c, the switching device 1.1 is shown in each case in the first and in the second switching position, in which the actuating lever 120.1 is pressed in the corresponding direction of actuation, so that the two magnets 1 16 and 122 are not opaque. As soon as the actuating lever 120.1 is released, this moves back into the neutral position due to the attraction of the two magnets 1 16 and 122. Likewise, the rotation inhibition can be realized otherwise. These variants will be discussed in more detail below with reference to FIGS. 6a to 14b. In all representations of a gear, the same may also have an irregular toothing. The teeth of the teeth need not necessarily be formed symmetrically, the expert are appropriate gears for ratchets, ratchet wheels, rotation inhibitors and the like sufficiently familiar. In particular, these embodiments may be used in addition to the use for incrementing and / or decrementing as Ratchet wheel, as a rotation inhibitor and the like.
Die nachfolgenden Ratschvorrichtungen können zum Beispiel in eine Schaltvorrichtung 1 oder 1.1 gemäss den Figuren 1 bis 5c verbaut werden oder in ebendiesen als Drehhemmungen eingesetzt werden. Die Ratschvorrichtungen können aber auch losgelöst von den Schaltvorrichtungen 1 und 1.1 , zum Beispiel in anderweitigen Schaltvorrichtungen oder Uhrwerken, Werkzeugen etc. eingesetzt werden. The following ratchet devices can be installed, for example, in a switching device 1 or 1.1 according to FIGS. 1 to 5c or used in the same as rotation inhibitors. The ratchet devices can also be used detached from the switching devices 1 and 1.1, for example in other switching devices or movements, tools, etc.
Bei den nachfolgenden Figuren 6a bis 8b ist bei einer Anwendung in einer Schaltvorrichtung 1 oder 1.1 die Klinke 20, 21 respektive 22 an der Schalthebelführung 200 befestigt, welche an der Drehachse 1 15 gelagert ist. An derselben Drehachse ist auch das Ratschenrad 400 montiert. In the following FIGS. 6 a to 8 b, when used in a switching device 1 or 1. 1, the pawl 20, 21 or 22 is fastened to the shift lever guide 200, which is mounted on the axis of rotation 1 15. At the same axis of rotation and the ratchet wheel 400 is mounted.
Dem Fachmann ist klar, dass das Ratschenrad 400 und das Zahnrad 300 als ein einziges Zahnrad ausgebildet sein kann. Entweder kann auf das Ratschenrad 400 oder auf das Zahnrad 300 verzichtet werden, wobei das jeweils verbleibende Rad (das heisst, das Zahnrad 300 respektive das Ratschenrad 400) die Funktion des anderen (Ratschenrad 400 respektive Zahnrad 300) übernehmen kann. It will be understood by those skilled in the art that ratchet wheel 400 and gear 300 may be formed as a single gear. Either can be dispensed with the ratchet wheel 400 or the gear 300, wherein the respective remaining wheel (that is, the gear 300 and the ratchet wheel 400) can take over the function of the other (ratchet wheel 400 and gear 300).
Auch wenn vorliegend in Bezug auf die nachfolgend beschriebenen Figuren jeweils von einem Ratschenrad 400 gesprochen wird, so ist damit gleichermassen ein herkömmliches Zahnrad oder im Speziellen ein Hemmzahnrad zu verstehen. Die Begriffswahl hängt schliesslich vom jeweiligen Einsatz ab. Although the present case is referred to in each case with reference to the figures described below by a ratchet wheel 400, this is to be understood as meaning either a conventional gear wheel or, in particular, an inhibiting gear wheel. The term choice ultimately depends on the particular application.
Bei sämtlichen Ausführungsformen kann die Magnetkraft grundsätzlich durch das Anbringen weiterer, in der Neutralstellung zum bestehenden Magneten deckungsgleichen Magnete verstärkt werden. Genauso kann bei den Varianten, welche zwei Magnete offenbaren, ein beliebiger Magnet eines Magnetträgers auch weggelassen werden, sofern dieser Magnetträger aus einem magnetischen Material besteht oder zumindest im entsprechenden Bereich magnetisches Material umfasst. In all embodiments, the magnetic force can basically be reinforced by attaching further, in the neutral position to the existing magnet congruent magnets. Similarly, in the variants which disclose two magnets, any magnet of a magnetic carrier can also be omitted, provided that this magnetic carrier consists of a magnetic material or at least in the corresponding area comprises magnetic material.
Die Figuren 6a-6c zeigen eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform 10 einer Ratschvorrichtung 10 mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke 20 unter Verwendung eines Magneten 30, welcher in der Klinke 20 angeordnet ist. Das Ratschenrad 400 ist vorliegend aus einem magnetischen Material ausgebildet, so dass die Klinke 20 vom Ratschenrad 400 angezogen wird. Die Figuren 6b und 6c zeigen zusätzlich einen Magneten 30.1 , welcher nicht mit dem Ratschenrad 400 mitdreht, sondern fix angeordnet ist. Diese erste Ausführungsform 10 kann zum Beispiel für eine Inkrementierung und/oder Dekrementierung eingesetzt werden. Als Alternative zur vorliegenden Ausführungsform 10 können der Magnet 30 und der Magnet 30.1 auch gegenpolig ausgebildet und angeordnet sein, so dass sich die Magnete 30 und 30.1 abstossen. In dieser Variante würde die Figur 6c der Neutralstellung entsprechen. Entsprechende Modifikationen können auch bei den nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen 1 1 bis 17 vorgenommen werden. Die Figuren 7a, 7b zeigen eine schematische Darstellung einer zweiten Ausführungsform 1 1 einer Ratschvorrichtung 1 1 mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke 21 unter Verwendung eines Magneten 31 , welcher an der Klinke 21 befestigt ist. Als wesentlicher Unterschied zur ersten Ausführungsform 10 ist ein zweiter Magnet 31.1 in der Eingriffsposition der Klinke 21 mit dem Ratschenrad 400, gemäss Figur 7a, mit dem Magneten 31 deckend angeordnet. Bei nicht in das Ratschenrad 400 eingreifender Klinke 21 sind die Magnete 31 , 31.1 nicht deckend, also bezüglich einer Ratschenradebene nebeneinander angeordnet. Figures 6a-6c show a schematic representation of a first embodiment 10 of a ratchet device 10 with a magnetic return of the pawl 20 using a magnet 30 which is arranged in the pawl 20. The ratchet wheel 400 is presently formed of a magnetic material, so that the pawl 20 is attracted by the ratchet wheel 400. Figures 6b and 6c additionally show a magnet 30.1, which does not rotate with the ratchet wheel 400, but is fixedly arranged. This first embodiment 10 can be used, for example, for incrementing and / or decrementing. As an alternative to the present embodiment 10, the magnet 30 and the magnet 30.1 can also be designed and arranged in opposite polarity, so that the magnets 30 and 30.1 repel each other. In this variant, the figure 6c would correspond to the neutral position. Corresponding modifications can also be made in the embodiments 11 to 17 described below. Figures 7a, 7b show a schematic representation of a second embodiment 1 1 of a ratchet device 1 1 with a magnetic return of the pawl 21 using a magnet 31 which is fixed to the pawl 21. As an essential difference to the first embodiment 10, a second magnet 31.1 in the engaged position of the pawl 21 with the ratchet wheel 400, according to Figure 7a, arranged with the magnet 31 opaque. When not engaging in the ratchet wheel 400 pawl 21, the magnets 31, 31.1 not opaque, so arranged side by side with respect to a ratchet wheel plane.
Die Figuren 8a, 8b zeigen eine schematische Darstellung einer dritten Ausführungsform 12 einer Ratschvorrichtung 12 mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke 22, welche sich von der zweiten Ausführungsform 1 1 nur dadurch unterscheidet, dass die Magnete 32, 32.1 bei nicht in das Ratschenrad 400 eingreifender Klinke 22 deckend, also bezüglich einer Ratschenradebene hintereinander angeordnet sind. Figures 8a, 8b show a schematic representation of a third embodiment 12 of a ratchet device 12 with a magnetic return of the pawl 22, which differs from the second embodiment 1 1 only in that the magnets 32, 32.1 at not engaging in the ratchet wheel 400 pawl 22 opaque, so arranged with respect to a Ratschenradebene one behind the other.
Die nachfolgenden Figuren 9a bis 1 1 b beziehen sich auf einen Einsatz der Ratschvorrichtung bei einer Schaltvorrichtung 1 oder 1.1 , wobei jeweils die Klinke 23, 24 respektive 25 am Betätigungshebel 120 respektive 120.1 bzw. Grundplatte 1 10 respektive 1 10.1 (nicht dargestellt) befestigt sind. Die Ausführungsformen gemäss den Figuren 9a bis 1 1 b können zum Beispiel zur Betätigung des Betätigungselements eingesetzt werden. So zeigen die Figuren 9a-9c eine schematische Darstellung einer vierten Ausführungsform 13 einer Ratschvorrichtung 13 mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke 23 entsprechend der Figuren 6a-6c; die Figuren 10a, 10b zeigen eine schematische Darstellung einer fünften Ausführungsform 14 einer Ratschvorrichtung 14 mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke 24 entsprechend den Figuren 7a, 7b und die Figuren 1 1 a, 1 1 b zeigen eine schematische Darstellung einer sechsten Ausführungsform 15 einer Ratschvorrichtung 15 mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke 25 entsprechend den Figuren 8a, 8b. The following figures 9a to 1 1 b refer to an insert of the ratchet device in a switching device 1 or 1.1, wherein each of the pawl 23, 24 respectively 25 on the actuating lever 120 and 120.1 or base plate 1 10 and 1 10.1 (not shown) are attached. The embodiments according to FIGS. 9a to 11b can be used, for example, for actuating the actuating element. Thus, Figures 9a-9c show a schematic representation of a fourth embodiment 13 of a ratchet device 13 with a magnetic return of the pawl 23 according to Figures 6a-6c; 10a, 10b show a schematic representation of a fifth embodiment 14 of a ratchet device 14 with a magnetic return of the pawl 24 according to the figures 7a, 7b and the figures 11a, 11b show a schematic representation of a sixth embodiment 15 of a ratchet device 15th with a magnetic return of the pawl 25 according to the figures 8a, 8b.
Die Figuren 12a, 12b zeigen eine schematische Darstellung einer siebten AusführungsformFigures 12a, 12b show a schematic representation of a seventh embodiment
16 einer Ratschvorrichtung 16 mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke 26, wobei nun die Klinke 26 linear verschieblich gelagert ist. Die Klinke 26 weist eine C-form auf und umfasst an den Enden jeweils einen Schlitz zur Führung eines Zapfens. Die Schlitze sind zueinander fluchten, das heisst, auf derselben Linie, so dass ein Verkannten bei der Verschiebung verhindert werden kann. Die Klinke 26 umfasst wiederum einen Magneten 36, welcher in der Neutralposition mit dem Magneten 36.1 deckend ist. 16 of a ratchet device 16 with a magnetic return of the pawl 26, wherein now the pawl 26 is mounted linearly displaceable. The pawl 26 has a C-shape and comprises at the ends in each case a slot for guiding a peg. The slots are aligned with each other, that is, on the same line, so that a misaligned in the displacement can be prevented. The pawl 26 in turn comprises a magnet 36 which is opaque in the neutral position with the magnet 36.1.
Die Figuren 13a, 13b zeigen eine schematische Darstellung einer Schaltvorrichtung 1.2 mit einer achten Ausführungsform 17 einer Ratschvorrichtung 17 mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke 27. In der Darstellung gemäss Figur 13a ist die RatschvorrichtungFigures 13a, 13b show a schematic representation of a switching device 1.2 with an eighth embodiment 17 of a ratchet device 17 with a magnetic return of the pawl 27. In the illustration according to Figure 13a is the ratchet device
17 in der Neutralposition, wobei der magnetische Hebel 29 der Klinke 27 vom Magneten 37 des Betätigungshebels angezogen wird. Hinter dem Magneten 37 ist ein Magnet 37.1 angeordnet, welcher fix angeordnet ist. Die Figur 13b zeigt die Schaltvorrichtung in ausgelenkter Stellung. Die Magnetkraft zwischen Hebel 29 und dem Magneten 37 ist kleiner als die Magnetkraft zwischen den Magneten 37 und 37.1 , so dass bei einer Betätigung des Betätigungshebels 120.2 zuerst die Klinke 27 in das Zahnrad 300 eingreift, bevor durch die Drehung des Betätigungshebels 120.2 die beiden Magnete 37, 37.1 ausser Position geraten. Nach erfolgter Betätigung kann das Zahnrad zum Beispiel durch eine Drehhemmung in Position gehalten werden. Beim Loslassen des Betätigungshebels 120.2 wird von diesem wieder die Neutralposition eingenommen. 17 in the neutral position, wherein the magnetic lever 29 of the pawl 27 is attracted by the magnet 37 of the actuating lever. Behind the magnet 37, a magnet 37.1 is arranged, which is fixedly arranged. FIG. 13b shows the switching device in the deflected position. The magnetic force between the lever 29 and the magnet 37 is smaller than the magnetic force between the magnets 37 and 37.1, so that upon actuation of the actuating lever 120.2 first the pawl 27 engages the gear 300, before by the rotation of the actuating lever 120.2, the two magnets 37 , 37.1 out of position. After the operation, the gear can, for example by a rotational inhibition are held in position. When you release the operating lever 120.2 is taken from this again the neutral position.
Die Figur 14a zeigt eine schematische Darstellung einer Schaltvorrichtung 1.3 mit einer neunten Ausführungsform 18 einer Ratschvorrichtung 18. mit einer magnetischen Rückstellung der Klinke 28 und die Figur 14b zeigt ein schematische Detaildarstellung der Ratschvorrichtung 18 gemäss der Figur 14a. Der Betätigungshebel 120.3 ist vorliegend in der Neutralstellung, wobei die Klinke 28 durch den Magneten 38 in die Verzahnung des magnetischen Zahnrades 300 geführt ist. Am Betätigungshebel 120.3 ist eine weitere Klinke 28.1 verschwenkbar gelagert. Die Klinke 28.1 umfasst einen parallel und versetzt zu dessen Schwenkachse gelagerten Zapfen. Bei Betätigung des Betätigungshebels 120.3 wird der Zapfen unter die Klinke 28 geführt, so dass die Klinke 28.1 in das Zahnrad 300 eingreift. Bei weiterer Betätigung des Betätigungshebels 120.3 hebt der Zapfen die Klinke 28 aus dem Eingriff mit dem Zahnrad 300. Die Klinke 28.1 kann ebenfalls entweder magnetisch ausgebildet sein oder einen Magneten umfassen. Dem Fachmann ist klar, dass auch weitere Modifikationen an der Vorrichtung vorgenommen werden können, ohne die Grundidee der Erfindung zu verlassen. FIG. 14a shows a schematic representation of a switching device 1.3 with a ninth embodiment 18 of a ratchet device 18 with a magnetic return of the pawl 28, and FIG. 14b shows a schematic detail of the ratchet device 18 according to FIG. 14a. The actuating lever 120.3 is present in the neutral position, wherein the pawl 28 is guided by the magnet 38 in the toothing of the magnetic gear 300. On the actuating lever 120.3 another pawl 28.1 is pivotally mounted. The pawl 28.1 comprises a parallel and offset to the pivot axis mounted pin. Upon actuation of the actuating lever 120.3, the pin is guided under the pawl 28, so that the pawl 28.1 engages the gear 300. Upon further actuation of the actuating lever 120.3, the pin lifts the pawl 28 out of engagement with the gear 300. The pawl 28.1 may also be either magnetically formed or comprise a magnet. It is clear to the person skilled in the art that further modifications to the device can be made without departing from the basic idea of the invention.
Die einzelnen Bauteile bestehen, falls nicht anderweitig deklariert, vorzugsweise aus nicht magnetischen Stoffen, wie Titan, Aluminium, Keramik, Kunststoff und dergleichen. Damit wird eine Beeinflussung der magnetischen Rückführung der Schaltung vermieden. Dem Fachmann ist natürlich klar, dass die Schaltvorrichtung nicht nur für ein Fahrrad eingesetzt werden kann, sondern in beliebigen Anwendungen eingesetzt werden kann, welche insbesondere ein diskretes oder stetiges Inkrementieren und/oder Dekrementieren erfordern. The individual components are, unless otherwise stated, preferably made of non-magnetic materials such as titanium, aluminum, ceramic, plastic and the like. This avoids influencing the magnetic feedback of the circuit. Of course, it will be understood by those skilled in the art that the shifting device can not be used only for a bicycle, but can be used in any application requiring, in particular, discrete or continuous incrementing and / or decrementing.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass gemäss der Erfindung eine Schaltvorrichtung geschaffen wird, welche besonders einfach und kostengünstig aufgebaut ist, sowie durch den zusätzlich robusten Aufbau variabel einsetzbar ist. In summary, it should be noted that according to the invention, a switching device is provided, which is constructed particularly simple and inexpensive, and is used variably by the addition of robust construction.

Claims

Patentansprüche Patent claims
1. Schaltvorrichtung (1 ), insbesondere eine Schaltvorrichtung ( 1 ) für eine Gangschaltung, mit einem Schalthebel (100) und einer Schalthebelführung (200), wobei der Schalthebel (100) beweglich an der Schalthebelführung (200) gelagert ist und zwischen einer Neutralposition und mindestens einer ersten Schaltposition bewegbar ist und wobei der Schalthebel ( 100) in der ersten Schaltposition mit einer Rückstellkraft beaufschlagt ist, welche den Schalthebel (100) in die Neutralposition zurückführt, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft als Magnetkraft realisiert ist. 1. Switching device (1), in particular a switching device (1) for a gear shift, with a shift lever (100) and a shift lever guide (200), the shift lever (100) being movably mounted on the shift lever guide (200) and between a neutral position and at least a first switching position is movable and wherein the switching lever (100) in the first switching position is subjected to a restoring force which returns the switching lever (100) to the neutral position, characterized in that the restoring force is implemented as a magnetic force.
2. Schaltvorrichtung (1 ) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel ( 100) einen ersten Magneten ( 1 1 1) umfasst und die Schalthebelführung (200) einen zweiten Magneten (201 ) umfasst, wobei in der Neutralposition ein Abstand zwischen dem ersten Magnet ( 1 1 1 ) und dem zweiten Magnet (201 ) kleiner ist als in der ersten Schaltposition. 2. Switching device (1) according to claim 1, characterized in that the shift lever (100) comprises a first magnet (1 1 1) and the shift lever guide (200) comprises a second magnet (201), wherein in the neutral position there is a distance between the first magnet (1 1 1) and the second magnet (201) is smaller than in the first switching position.
3. Schaltvorrichtung (1 ) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass benachbart zum ersten respektive zum zweiten Magneten (201 ) in der Bewegungsrichtung des zweiten respektive des ersten Magneten ( 1 1 1 ) ein magnetisches Element (202a; 202b) angeordnet ist. 3. Switching device (1) according to claim 2, characterized in that a magnetic element (202a; 202b) is arranged adjacent to the first or second magnet (201) in the direction of movement of the second or first magnet (1 1 1).
4. Schaltvorrichtung ( 1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (100) um eine Drehachse ( 1 15) der Schalthebelführung (200) rotierbar gelagert und zwischen der Neutralposition und der ersten Schaltposition um die Drehachse ( 1 15) verschwenkbar ist. 4. Switching device (1) according to one of claims 1 to 3, characterized in that the switching lever (100) is rotatably mounted about an axis of rotation (1 15) of the switching lever guide (200) and between the neutral position and the first switching position about the axis of rotation (1 15) is pivotable.
5. Schaltvorrichtung ( 1 ) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel ( 100) zusätzlich zwischen der Neutralposition und einer zweiten Schaltposition bewegbar ist, wobei die Neutralposition zwischen der ersten und der zweiten Schaltposition liegt. 5. Switching device (1) according to claim 4, characterized in that the switching lever (100) is additionally between the neutral position and a second switching position is movable, the neutral position being between the first and the second switching position.
Schaltvorrichtung (1 ) nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalthebel (100) eine an der Drehachse (1 15) rotierbar gelagerte Grundplatte (1 10) und die Grundplatte (1 10) einen an einer Schwenkachse verschwenkbaren Betätigungshebel ( 120) umfasst, wobei die Drehachse ( 1 15) und die Schwenkachse (1 14) zueinander parallel und beabstandet sind und wobei an der Drehachse (1 15) ein Betätigungselement (300) rotierbar gelagert ist, wobei das Betätigungselement (300) in einem verschwenkten Zustand des Betätigungshebels ( 120) betätigbar ist und in einer Neutralstellung des Betätigungshebels (120) nicht betätigbar ist. Switching device (1) according to claim 4 or 5, characterized in that the switching lever (100) has a base plate (1 10) which is rotatably mounted on the axis of rotation (1 15) and the base plate (1 10) has an actuating lever (120) which can be pivoted on a pivot axis. comprises, wherein the axis of rotation (1 15) and the pivot axis (1 14) are parallel and spaced apart from one another and wherein an actuating element (300) is rotatably mounted on the axis of rotation (1 15), the actuating element (300) being in a pivoted state Actuating lever (120) can be actuated and cannot be actuated in a neutral position of the actuating lever (120).
Schaltvorrichtung (1 ) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (300) als Zahnrad (300) mit mehreren Zähnen ausgebildet ist und der Betätigungshebel (120) derart ausgebildet und angeordnet ist, dass er in verschwenktem Zustand in eine erste Drehrichtung im Wesentlichen tangential zwischen zwei Zähne des Zahnrads (300) eingreift, womit durch anschliessende Bewegung des Schalthebels ( 100) in erster Drehrichtung das Zahnrad (300) um die Drehachse ( 1 15) drehbar ist. Switching device (1) according to claim 6, characterized in that the actuating element (300) is designed as a gear (300) with several teeth and the actuating lever (120) is designed and arranged such that it is essentially pivoted in a first direction of rotation engages tangentially between two teeth of the gear (300), whereby the gear (300) can be rotated about the axis of rotation (1 15) by subsequently moving the shift lever (100) in the first direction of rotation.
Schaltvorrichtung (1 ) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigungselement (300) mit einer Drehhemmung beaufschlagt ist, welche insbesondere als Hemmklinkenmechanismus mit einer in Zähne eines Hemmzahnrades (400) eingreifenden Klinke, ausgebildet ist. Switching device (1) according to claim 6 or 7, characterized in that the actuating element (300) is acted upon by a rotation lock, which is designed in particular as a locking pawl mechanism with a pawl engaging in teeth of a locking gear (400).
Schaltvorrichtung ( 1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Klinke (20) mit einer Klinkenmagnetkraft beaufschlagt ist, womit die Klinke (20) von einer Eingriffsposition, bei welcher die Klinke in das Hemmzahnrad (400) eingreift, in eine Loseposition überführbar ist, oder von einer Loseposition in eine Eingriffsposition, bei welcher die Klinke in das Hemmzahnrad (400) eingreift, überführbar ist. Switching device (1) according to claim 8, characterized in that the pawl (20) is subjected to a pawl magnetic force, whereby the pawl (20) can be moved from an engagement position in which the pawl engages in the inhibitor gear (400) into a loose position , or can be transferred from a loose position to an engaged position in which the pawl engages in the inhibitor gear (400).
10. Schaltvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel ( 120) derart ausgebildet ist, dass er in verschwenktem Zustand in eine zweite, zur ersten Drehrichtung entgegen gesetzten Drehrichtung, im Wesentlichen tangential zwischen zwei Zähne des Zahnrads (300) eingreift, womit durch anschliessende Bewegung des Schalthebels (100) in zweiter Drehrichtung das10. Switching device (1) according to one of claims 7 to 9, characterized in that the actuating lever (120) is designed such that in the pivoted state it is in a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation, essentially tangentially between two teeth of the Gear (300) engages, which means that the switching lever (100) then moves in the second direction of rotation
Zahnrad (300) um die Drehachse (1 15) drehbar ist. Gear (300) can be rotated about the axis of rotation (1 15).
1 1. Schaltvorrichtung ( 1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (120) mit einer Rückführkraft, insbesondere einer Magnetrückführkraft von einem verschwenktem Zustand in die Neutralstellung überführbar ist. 1 1. Switching device (1) according to one of claims 6 to 10, characterized in that the actuating lever (120) can be transferred from a pivoted state to the neutral position with a return force, in particular a magnetic return force.
12. Schaltvorrichtung ( 1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Betätigungshebel (120) im Wesentlichen eine Y-Form aufweist. 12. Switching device (1) according to one of claims 6 to 1 1, characterized in that the actuating lever (120) has a substantially Y-shape.
13. Schaltvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass eine Position des Betätigungselements (300) mittels eines Sensors, insbesondere eines induktive Sensors erfassbar ist. 13. Switching device (1) according to one of claims 6 to 12, characterized in that a position of the actuating element (300) can be detected by means of a sensor, in particular an inductive sensor.
14. Fahrrad umfassend eine Schaltvorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 13. 14. Bicycle comprising a switching device (1) according to one of claims 1 to 13.
15. Fahrrad nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltvorrichtung ( 1 ) einen mit dem Schalthebel (100) gekoppelten Bowdenzug (410) für eine Gangschaltung umfasst. 15. Bicycle according to claim 14, characterized in that the switching device (1) comprises a Bowden cable (410) coupled to the shift lever (100) for a gear shift.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201600081324A1 (en) * 2016-08-02 2018-02-02 Campagnolo Srl Bicycle control device

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
ITUB20169930A1 (en) * 2016-01-12 2017-07-12 Atk Race Srl TALLONIERA WITH HEEL HEIGHT FOR THE PRACTICE OF SKI MOUNTAINEERING
DE102021204103B4 (en) 2021-04-26 2022-12-15 Zf Friedrichshafen Ag gear selector
DE102022106451A1 (en) 2022-03-18 2023-09-21 Porsche eBike Perfomance GmbH Signal generator for a switching device for a bicycle

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3972247A (en) * 1974-09-23 1976-08-03 Armstrong Allen E Bicycle shift mechanism
DE3212267C2 (en) * 1982-04-02 1984-01-19 Hagen, Kurt, 7712 Blumberg Multi-way gear lever
SE457680B (en) * 1987-01-15 1989-01-16 Toecksfors Verkstads Ab ELECTRONIC SWITCH INCLUDING ONE IN A MUCH MOVABLE MANUAL
JP2003180910A (en) * 2001-12-19 2003-07-02 Heiwa Corp Switch device for game machine
DE102006002634B4 (en) * 2005-07-19 2009-11-26 Preh Gmbh Control element with tilt-feel
FR2909741B1 (en) * 2006-12-12 2009-11-13 Teleflex Automotive France Sas DEVICE FOR CONTROLLING A GEARBOX.

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
None *
See also references of WO2013173932A1 *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
IT201600081324A1 (en) * 2016-08-02 2018-02-02 Campagnolo Srl Bicycle control device
EP3279074A1 (en) * 2016-08-02 2018-02-07 Campagnolo S.r.l. Bicycle control device
US10676156B2 (en) 2016-08-02 2020-06-09 Campagnolo S.R.L. Bicycle control device

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