CN102834313A - 锁 - Google Patents

Abstract

一种锁、特别是两轮车锁，该锁具有锁定螺栓(16)，锁定螺栓能够在锁定位置与打开位置之间进行调整。在锁定螺栓上固定有至少一个驱动带(20a、20b)，至少一个驱动带能够通过机电驱动装置驱动来调整锁定螺栓。

Description

锁

本发明涉及一种锁，具体地涉及用于两轮车的锁，其具有可在锁定位置与打开位置之间进行调整的锁定螺栓。

一般而言，习惯上的锁仅通过直接连接至锁定螺栓的把手或经由杠杆和/或齿轮耦合至锁定螺栓的致动组件来机械地调整锁定螺栓。此外，已知的锁通过机电驱动装置调整锁定螺栓。在这种锁中，锁定螺栓的力传输常通过杠杆、齿轮、齿条或类似物来进行。

通常，驱动装置通过至少具有授权控制机构的控制单元控制。授权控制可通过传输至控制单元的代码来进行，代码根据应用范围通过键盘、磁条阅读器、无线电或另外的方式传输至控制单元，并与储存于控制单元中的代码进行比较。锁定螺栓的调整仅在两个代码一致的情况下发生。

然而，配备有机电调整锁定螺栓的锁通常需要高成本密集生产精度。此外，具有机电调整锁定螺栓的锁通常容易发生污染和磨损。

因此，本发明的目的是提供一种简单且便宜生产的初始指定类型的锁，并且该锁能够以低磨损及抗污染的方式操作。

该目的通过权利要求1的特征来满足，具体地通过特征：在锁定螺栓上固定有至少一个驱动带，至少一个驱动带通过机电驱动装置驱动来调整锁定螺栓。

根据本发明的锁，调整锁定螺栓所需的力传输无需经由杠杆、齿轮或类似物来进行，而是经由柔性的、抗撕裂的驱动带来进行。这样的驱动带可由例如金属或塑料来制造，其中金属或塑料能够使用膜状或线状的材料以及使用织带。通过驱动带的力传输能够随着锁定螺栓而变化地布置机电驱动装置(例如，电动马达)，这在紧密空间条件下特别有优势。此外，尺寸公差系通过驱动带来补偿，以便锁能够以相对低的生产精度来低成本地制造。另外，这样的驱动带磨损非常低且不易被污染，从而可明显避免由于在发生污染期间引起的摩擦损失。因此，能够使用相对较低的电力并节省能量的机电驱动装置，这对于独立于电源的锁的操作是有优势的。

根据优选的实施方式，驱动带连接至可转动的卷轴，可转动的卷轴可转进及转出。卷轴可通过机电驱动装置转动。因此，通过将驱动带转进卷轴及将驱动带转出卷轴来致动驱动带，从而能够在驱动带与机电驱动装置之间进行力传输耦合。根据驱动带与卷轴之间连接的实施方式，力传输能够通过摩擦锁定和/或形式协作来进行。

优选地，锁被形成为所谓用于两轮车的架锁，并且锁定螺栓优选地形成为可转动的圆环，驱动带特别地固定至圆环的外缘。因此，实现了特别便于致动的架锁。可结合用于接达控制的适当机构实现全自动架锁。例如，还可使用适用于锁定两轮车的无线电钥匙，其通常仅用于机动车辆。

或者，能够将锁定螺栓设计为可线性移动的门栓或窗拴或用于两轮车架锁的可线性移动的锁定螺栓。此外，本发明也应用于用枢轴环作为锁定螺栓的架锁。

此外，优选地，至少一个驱动带具有平坦剖面，特别是相较于例如缆线的圆形剖面的矩形剖面。通过这样的平坦剖面，驱动带能够以特别低的摩擦导引，因此也具有低损耗，特别是对于具有圆环的两轮车的架锁中沿弓形导引轨迹而言。

根据优选的实施方式，驱动带于端部侧边处具有弯曲部或增厚部，弯曲部或增厚部钩在设置在锁定螺栓中的凹槽内并优选地具有底切。以这种方式，驱动带可特别容易地固定至锁定螺栓。凹槽可例如通过锁定螺栓的边缘孔或切口以简单的方式来制造，所选的锁定螺栓的外缘与边缘孔的间距便于边缘孔贯穿外缘。用于设置在相应的驱动带中的底切可同样地通过引入倾斜延伸的切口而形成。或者，驱动带还可以另一方式固定至锁定螺栓，例如通过铆钉、螺钉、焊接、熔接或夹具连接。

根据另一有利的实施方式，锁具有第一和第二驱动带，形成的第一驱动带用以将锁定螺栓调整至锁定位置，形成的第二驱动带用以将锁定螺栓调整至打开位置。在该实施方式中，仅使用张力来调整锁定螺栓。然而，能够以驱动带的足够的尺寸以及导引来通过拉力以一个方向以及通过推力以另一方向调整锁定螺栓。

优选地，为每个驱动带设置独立的卷轴部。

作为两个独立驱动带的替代，也可形成两个指定的驱动带作为整个驱动带的两部分，例如，接纳于卷轴的径向开缝中或者卷绕卷轴。在最后指定的情况下，驱动带可固定连接至卷轴或可通过摩擦锁定保持于卷轴处。此外，在该实施方式中，驱动带的两部分之一可具有纵向开缝，通过纵向开缝另一部分导引驱动带转进及转出以藉此产生力对称。

优选地，锁具有壳体，其中，机电驱动装置布置在壳体中和/或驱动带或多个驱动带的至少一个导引轨迹与壳体集成在一起。因而可进一步减少生产及安装的作用力。

根据另一有利的实施方式，锁具有至少一个可移动的紧固构件，该紧固构件可在紧固位置与释放位置之间移动，并与锁定螺栓的紧固部协作以将锁定螺栓紧固至锁定位置和/或打开位置。锁定螺栓优选地具有与紧固构件协作的至少一个接合凹槽。因此，紧固构件将锁定螺栓阻挡在相应的位置。

紧固构件的移动优选地通过另外的机电驱动装置来进行，由此可实现全自动的锁。

紧固构件优选地具有凸轮部，凸轮部通过强制导引与凸轮构件的可移动连接部件协作以移动紧固构件。通过连接部件控制的强制导引可防止通过所谓“锤击法”进行的锁的未授权开启，在该方法中，通过弹簧偏置的紧固构件可通过惯性作用而直接锤击从而短暂地向其释放位置的方向移动。

优选地，锁包括两个指定的紧固构件，紧固构件具有相应的凸轮部，凸轮部与设置在凸轮构件中的相应的连接部件协作，连接部件被形成为在凸轮构件上移动，紧固构件系以相对的方向移动并在紧固位置与锁定螺栓的相应的紧固部协作，而相应的紧固部彼此相对地设置在锁定螺栓的侧边处。在该实施方式中，由于紧固构件类似钳夹部件地围绕锁定螺栓接合，从而确保了锁定螺栓的特别地可靠的阻挡。然而，在使用单个常规的凸轮构件的情况下，结构的作用力小。

上述另外的机电驱动装置优选地偏离轴线中心转动地驱动凸轮栓，该凸轮栓与凸轮构件协作以将凸轮栓的转动转换为凸轮构件的线性移动。

锁优选地具有用以致动机电驱动装置和/或另外的机电驱动装置的控制装置。锁的部分自动或全自动操作能够通过该控制装置控制，在该控制装置中，锁定螺栓和/或紧固构件的致动可通过适当的信号控制，还可对锁的开启特别地执行授权检查。

根据本发明的有利的实施方式，控制装置被设计成特别通过监控流过机电驱动装置的电流来对到达锁定螺栓的至少一个端部位置进行识别，特别是对到达锁定位置和/或打开位置进行识别。若锁定螺栓的阻挡通过紧固构件来进行，例如，在到达两个端部位置其中之一时，由于锁定螺栓已通过紧固构件保持在到达的位置而可关闭机电驱动装置。机电驱动装置的电力消耗可因此显著减少，并且不需另外的位置传感器。

优选地，控制装置还被设计为仅致动另外的机电驱动装置，从而在锁定螺栓位于锁定位置或打开位置时，使紧固构件或多个紧固构件移动至紧固位置以便于紧固构件或多个紧固构件能够可靠地与紧固部或多个紧固部接合。由此避免了在锁定螺栓可能未与紧固部接合的位置致动紧固构件。在这种情况下，锁的电力消耗进一步减少，并且避免了紧固构件与可移动连接部件和/或锁定螺栓发生故障。

根据另一优选的实施方式，锁定螺栓包括至少一个凹口，凹口与偏向于锁定螺栓的方向的抵靠弹簧协作，以形成用于锁定螺栓的锁定位置或打开位置的相应的端部抵靠部件。凹槽可例如通过斜切口或通过孔形成凹口。由于锁定螺栓(引入切口)的相似处理能够用于多个功能，因此，特别有利的是，在锁定螺栓处设置相应的凹口来用于上述锁定螺栓至驱动带的固定、用于上述可移动的紧固构件的接合以及用于端部抵靠部件或多个端部抵靠部件的形成。由此，实质地简化了制造。

在所附的权利要求、说明书以及附图中阐明了其他有利的实施方式。

下面参照实施方式和附图对本发明进行描述。在附图中：

图1是架锁的分解示意图；

图2是省略一些细节的根据图1的架锁的平面图；

图3和图4是省略一些细节的根据图1的架锁的透视图；

图5是根据图1的架锁的锁定螺栓的详细视图，锁定螺栓具有紧固至其上的驱动带，这里示出驱动带的剖面；

图6是根据图1的架锁的卷轴的详细透视图；以及

图7是根据图1的架锁的凸轮构件以及紧固构件的详细透视图。

图1至图4通过参照架锁10的范例示意地示出根据本发明的锁的结构，架锁10用于安装在自行车的后轮轮辐处。

架锁10包括外壳，外壳由下部12和上部14组成，并围绕架锁10的其他组件。

在架锁10的内部设有作为锁定螺栓的围绕后轮轮缘的转动圆环16。为了将圆环16在图1至图4所示的锁定位置与打开位置(未图标)之间进行调整，相应的柔性金属带20a和20b分别紧固至圆环16的外缘18的两个相互间隔的点。金属带20a、20b被导引通过相应的导引路径22a与22b至卷轴24并以彼此相反的方向卷绕在卷轴24上，即，当卷轴24以特定方向转动时，一条金属带转进，而另一条金属带同时转出。

设有正齿轮齿形布置的卷轴24的驱动通过电动马达26来进行，电动马达26的驱动轴可经由齿轮蜗杆30和齿轮28以转动的两个方向驱动卷轴24。由图6可容易地辨别，卷轴24具有各自独立的卷轴部34a、34b，卷轴部34a、34b形成为用于每一金属带20a、20b的凹槽。金属带20a、20b因此可彼此独立地转进及转出，以使两者不会纠缠在一起。电动马达26形成金属带20a、20b的机电驱动装置，该机电驱动装置具有形成减速传输的齿轮蜗杆30及齿轮28。

作为以两种调整方向作用的带驱动的替代，还能够设置仅一个调整方向的带驱动，以及能够设置以相反方向调整的偏置弹簧。可替换地，还能够以有效牵引及压缩的包登缆线（Bowden cable）方式形成单一金属带20a和相关的导引轨迹22a。

如图5所示，金属带20a、20b固定至圆环16，该图并非以实际比例表示。金属带20a与20b的相应部分分别接触圆环16的外缘18，相应部分的长度根据圆环16的转动位置而定。圆环16还具有边缘孔38a、38b，边缘孔38a、38b贯穿外缘18，使得垂直外围方向延伸的开缝40a、40b形成于外缘18中。边缘孔38a、38b因此具有底切，金属带20a与20b的固定部42通过底切分别保持在边缘孔38a、38b中。固定部42通过弯曲或卷曲金属带20a与20b的各个端部以形成眼孔来构成。

作为弯曲部的替代，固定部42也可由任何所需的增厚部形成，例如，分别固定至金属带20a与20b的端部的铆钉、销钉或者类似形式。

通常，金属带20a与20b也可分别以另一方式固定至外缘18，例如，通过铆接、螺丝接合、焊接、熔接或黏接。然而，由于弯曲的固定部42能够以垂直于图式平面的方向插入至边缘孔38a、38b或插入至开缝40a、40b内，因此通过图5所示的底切的固定允许特别简单的组装。

现在将参照图1至图4再次说明架锁10的另一结构。

导引路径22a、22b均形成在两个内壳壳体32a、32b中，内壳壳体32a、32b在组合状态下接合围绕的圆环16以及围绕的金属带20a、20b，即，内壳壳体32a、32b中每一个分别具有导引轨迹22a、22b或其侧向边界。

此外，内壳壳体32a、32b设有不同的切口、凹槽以及孔来作为用于架锁10的不同组件的接收器、导架或轴承，例如用于电动马达26、齿轮28或卷轴24。在组合状态中，除了外壳以外，内壳壳体32a、32b可以说形成第二壳体，第二壳体将架锁10的组件固定在精确的位置并保护该组件免受污染或剧烈地接达。

现在将参照图2对圆环驱动的操作进行说明。要将圆环16自图2所示的锁定位置调整至打开位置，通过电动马达26(图3)以逆时针方向驱动卷轴24。因此，金属带20b转进卷轴24，而已部分地转进卷轴24的金属带20a则从卷轴24上转出。因此，圆环16同样地逆时针移动，直到到达打开位置。在转动的反转方向上，金属带20a转进线圈24，而转进至卷轴24的金属带20b从卷轴24转出。圆环16以此方式转回锁定位置。

在不同情况下，可根据圆环16的位置接合至两个抵靠弹簧46a、46b其中之一的凹口44a、44b设置于圆环16的内缘48处，并作为用于锁定及打开位置的端部抵靠部件。如图2所示，凹口44a连同抵靠弹簧46a形成锁定位置的端部抵靠部件，而凹口44b连同抵靠弹簧46b表示打开位置的端部抵靠部件。

为紧固或阻挡圆环16于锁定或打开位置，两个板状紧固构件50a、50b布置在内壳壳体32a、32b内，该板状紧固构件可以圆环16转动的径向方向移动，并能够有选择地与圆环16的外缘18或内缘48处引入的开缝形凹槽52a至52d接合。凹槽52a至52d因而作为紧固部作用。凹槽52b至52c位于外缘18处，而凹槽52a及52d设置于内缘48处。如图2和图3所示，紧固构件50a、50b在锁定位置与凹槽52a、52b协作，而在打开位置与凹槽52c、52d接合。圆环16的特别有效的紧固或阻挡通过紧固构件50a、50b与凹槽52a至52d的钳状协作来实现。

通过另一电动马达54形式的另外驱动装置来实现紧固构件50a、50b的致动，另一电动马达54通过齿轮蜗杆56驱动设有正齿轮齿布置(参见图3)的另一齿轮58。齿轮58具有凸轮栓60，凸轮栓60被布置成偏离齿轮58的转动轴，并接合至凸轮构件64的作为连接部件导引的长孔62(参见图2)。齿轮58的转动通过凸轮栓60被转换为凸轮构件64的线性移动，凸轮构件64的移动方向沿与圆环16的转动方向相切的方向延伸。

如图7中可容易地辨别，凸轮构件64具有两个长连接部件66a、66b，长连接部件66a、66b被布置成关于凸轮构件64的对称轴线A镜像对称。紧固构件50a、50b均分别具有凸轮部68a和68b，凸轮部68a和68b分别被接纳于相应的连接部件66a、66b中。由于两个连接部件66a、66b彼此之间的间距以长孔62的方向增加，因此位于图7的紧固位置的两个紧固构件50a、50b以凸轮构件64位移的箭头方向彼此分离移动，且与凹槽52a、52b(图2及图3)接合。然后，在释放位置能够通过电动马达26的致动将圆环16从锁定位置调整至打开位置。

位于相应的连接部件66a、66b中的紧固构件50a、50b的强制导引确保特别高的安全性，以避免由开始指定的锤击法进行锁的未授权开启操作。

此外，架锁10具有控制装置(未示出)，控制装置控制用于调整圆环16的电动马达26以及用于移动紧固构件50a、50b的电动马达54。此外，该控制装置具有用于授权检查的机构，从而在已通过例如无线电信号接收到相应的授权代码时，仅将架锁10的调整至打开位置。控制装置以及电动马达26、54的电源供应可通过电池或可充电电池独立于电源来进行。

若控制装置接收授权打开架锁10的指令，则控制装置首先控制电动马达54以使紧固构件50a、50b脱离凹槽52a、52b。然后，控制电动马达26使得卷轴24逆时针转动并如上所述地将圆环16从锁定位置转动至打开位置。然后，再次致动电动马达54，使得紧固构件50a、50b现与凹槽52c、52d接合，以在打开位置阻挡或紧固圆环16，从而避免自行车的无用锁定。

因此，响应于对应锁定指令，电动马达26、54的致动可以相反次序发生。

紧固构件50a、50b和/或圆环16的端部位置的辨别可通过探测增加到达端部位置(即，圆环16或紧固构件50a、50b的阻挡位置)的马达电流来进行。可替换地，也可设置用于直接或间接探测相应的调整位置的位置传感器。

因此，根据本发明的锁允许两轮车的舒适且可靠的锁定与解锁而无需由使用者执行机械调整。

作为使用独立电动马达54的替代，圆环16及紧固构件50a、50b也可通过单个电动马达26以及通过机械机构影响移动顺序的控制来驱动。

有关架锁10的驱动原理也可用于其他类型的锁而不会有问题，例如，用于具有可线性移动螺栓的门锁或窗锁或者用于具有线性移动锁定螺栓或枢轴环的两轮车的架锁。

参考标记列表

10 架锁

12 下部

14 上部

16 圆环

18 外缘

20a、20b 金属带

22a、22b 导引轨迹

24 卷轴

26 电动马达

28 齿轮

30 齿轮蜗杆

32a、32b 内壳壳体

34a、34b 卷轴部

38a、38b 边缘孔

40a、40b 开缝

42 固定部

44a、44b 凹口

46a、46b 抵靠弹簧

48 内缘

50a、50b 紧固构件

52a-52d 凹槽

54 电动马达

60 凸轮栓

62 长孔

64 凸轮构件

66a、66b 连接部件

68a、68b 凸轮部

Claims (13)

1.一种锁、特别是两轮车锁，所述锁具有锁定螺栓(16)，所述锁定螺栓(16)能够在锁定位置与打开位置之间进行调整，其特征在于：

所述锁定螺栓(16)上固定有至少一个驱动带(20a、20b)，所述至少一个驱动带(20a、20b)能够通过机电驱动装置(26)驱动来调整所述锁定螺栓(16)。

2.如权利要求1所述的锁，其特征在于，所述驱动带(20a、20b)连接至卷轴(24)，通过所述机电驱动装置(26)转动所述卷轴，使得所述驱动带(20a、20b)能够转进或转出所述卷轴。

3.如权利要求1或2所述的锁，其特征在于，所述锁被制成为用于两轮车的架锁(10)，所述锁定螺栓被制成为可转动的圆环(16)，所述驱动带(20a、20b)特别地固定至所述圆环(16)的外缘(18)。

4.如前述权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，所述驱动带(20a、20b)具有平坦的剖面。

5.如前述权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，所述驱动带(20a、20b)在端部侧具有弯曲部或增厚部(42)，所述弯曲部或所述增厚部(42)接合至位于所述锁定螺栓(16)的凹槽(38a、38b)。

6.如前述权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，所述锁具有第一驱动带和第二驱动带(20a、20b)，所述第一驱动带(20a)用于将所述锁定螺栓(16)调整至锁定位置，所述第二驱动带(20b)用于将所述锁定螺栓(16)调整至打开位置。

7.如前述权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，所述锁具有壳体(12、14、32a、32b)，在所述壳体中布置有所述机电驱动装置(26)，和/或在所述壳体中集成有用于一个或多个驱动带(20a、20b)的至少一个导引轨迹(22a、22b)。

8.如前述权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，所述锁具有至少一个可移动的紧固构件(50a、50b)，所述紧固构件(50a、50b)能够在紧固位置与释放位置之间移动，并与所述锁定螺栓(16)的至少一个紧固部(52a-52d)协作以将所述锁定螺栓(16)紧固在锁定位置和/或打开位置，

其中，所述锁优选地具有另外的机电驱动装置(54)以驱动一个或多个紧固构件（50a、50b）。

9.如权利要求8所述的锁，其特征在于，所述紧固构件(50a、50b)具有凸轮部(68a、68b)，所述凸轮部(68a、68b)通过强制导引与凸轮构件(64)的可移动的连接部件(66a、66b)协作以移动所述紧固构件(50a、50b)。

10.如权利要求9所述的锁，其特征在于，所述锁包括两个紧固构件(50a、50b)，所述紧固构件(50a、50b)各自具有凸轮部(68a、68b)，所述凸轮部(68a、68b)与设置在所述凸轮构件(64)中的相应的连接部件(66a、66b)协作，所述连接部件(66a、66b)被形成为在所述凸轮构件(64)移动时使所述紧固构件(50a、50b)以相对的方向移动，并且在紧固位置与所述锁定螺栓(16)的相应的紧固部(52a-52d)协作，所述相应的紧固部(52a-52d)设置于所述锁定螺栓(16)的相对侧边处。

11.如前述权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，所述锁具有控制装置，所述控制装置用以致动所述机电驱动装置(26)，所述控制装置被设计为对到达所述锁定螺栓(16)的至少一个端部位置、特别是到达所述锁定位置和/或所述打开位置进行识别，特别地，通过监控流经所述机电驱动装置(26)的电流来对到达所述锁定螺栓(16)的至少一个端部位置、特别是到达所述锁定位置和/或所述打开位置进行识别。

12.如权利要求8和11所述的锁，其特征在于，

所述控制装置还被形成为用以致动另外的机电驱动装置(54)，所述控制装置被设计为仅致动所述另外的机电驱动装置(54)，从而在所述锁定螺栓(16)位于所述锁定位置或所述打开位置时将一个或多个紧固构件(50a、50b)移动至所述紧固位置，以便于所述一个或多个紧固构件(50a、50b)能够与一个或多个紧固部(52a-52d)接合。

13.如前述权利要求中任一项所述的锁，其特征在于，所述锁定螺栓(16)具有至少一个凹口(44a、44b)，所述至少一个凹口(44a、44b)与抵靠弹簧(46a、46b)协作以形成用于所述锁定螺栓(16)的所述锁定位置或所述打开位置的端部抵靠部件。

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