DE102011004464A1

DE102011004464A1 - Sicherungssystem für ein Zweirad

Info

Publication number: DE102011004464A1
Application number: DE102011004464A
Authority: DE
Inventors: Günter Bittner; Klaus Wagner
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2011-02-21
Filing date: 2011-02-21
Publication date: 2012-08-23

Abstract

Ein Sicherungssystem für ein Zweirad, insbesondere für ein Pedelec oder E-Bike, besteht entweder aus einer halbautomatischen Auslösung einer elektrischen und/oder mechanischen der Verriegelungsvorrichtung durch den Zweiradnutzer nach Abgabe eines Aufforderungssignals einer mit dem Zweirad (1) verbindbaren Bedieneinheit (2) oder separaten Fernbedienung oder eine automatische Auslösung der Verriegelungsvorrichtung — beim Lösen der elektrischen und/oder mechanischen Verbindung zwischen der Bedieneinheit (2) und einer die Bedieneinheit (2) aufnehmenden Halterung (20) des Zweirads (1) und/oder — bei Stillstand des Zweirads (1) nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls und/oder — beim Lösen der Verriegelung wenigstens eines Funktionselements des Zweirades (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Sicherungssystem für ein Zweirad, insbesondere für ein Pedelec oder E-Bike, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Zur Diebstahlsicherung von Zweirädern, insbesondere von Fahrrädern, Pedelecs oder E-Bikes, ist es bekannt, ein mitgeführtes Bügel-, Falt-, Ketten- oder Kabelschloss derart an das Zweirad anzulegen, dass es in den Rahmen und in die Speichen zumindest eines Rades eingreift und/oder die Struktur des Rahmens mit einer ortsfesten Einrichtung, wie beispielsweise einen Fahrradständer, verbindet. Des Weiteren sind Steck-, Speichen oder Rahmenschlösser bekannt, die zumindest teilweise in ein Funktionselement des Zweirades, wie beispielsweise die Federgabel, den Rahmen oder die Schwinge integriert sind und der Sicherung wenigstens eines Rades dienen. In beiden Fällen wird das Schloss mittels eines Schlüssels betätigt.
Nachteilig bei dieser Art des Diebstahlschutzes eines Zweirades ist die umständliche Betätigung und die Gefahr einer Beschmutzung des Zweiradnutzers, insbesondere bei feuchter Witterung. Darüber hinaus wird bei einem nicht mit dem Rahmen verbundenen Schloss oft vergessen, das Schloss oder den Schlüssel mitzuführen, so dass das Zweirad nicht gegen Diebstahl gesichert werden kann. Bei einem Rahmen-, Speichen- oder Steckschloss besteht die Gefahr, dass das Abschließen des Zweirades vergessen wird, so dass das Zweirad ebenfalls ungesichert bleibt.
Zur Vermeidung einer manuellen Betätigung eines Rahmenschlosses ist aus der DE 20 2006 019 354 U1 eine Diebstahlsicherung für ein Zweirad mittels jeweils eines Rahmenschlosses für das Vorderrad und das Hinterrad bekannt, deren Schließmechanismus zentral mittels einer Fernbedienung betätigbar ist, so dass weder das Mitführen eines Schlosses noch eines Schlüssels erforderlich ist. Darüber hinaus ist in mindestens einem der Rahmenschlösser eine Alarmanlage vorgesehen, die ebenfalls über die Fernbedienung betätigbar ist.
Aus der DE 20 2008 000 971 U1 ist ein automatisches Verriegelungssystem für Fahrräder bekannt, das einen Nivellierdetektor zum Erkennen des Neigungsstatus des Fahrrades, ein Verriegelungselement zum Verriegeln eines rotierenden Teils des Fahrrades, ein Detektionselement zum Erkennen eines rotierenden Teils des Fahrrads und ein mit den Ausgängen des Nivellierdetektors und des Detektionselementes beaufschlagtes Steuerungselement zum Betätigen des Verriegelungselementes aufweist. Das Verriegelungssystem schließt das Fahrrad automatisch ab, sobald das Fahrrad um einen Winkel geneigt wird und die rotierenden Bauteile stationär und/oder ein Fahrradständer zum Abstellen nach unten geklappt wird.
Bei stärker geneigter Kurvenfahrt in Verbindung mit einem versehentlich ausgeklappten Fahrradständer käme es bei dieser Diebstahlsicherung allerdings zu einem unbeabsichtigten Betätigen des Verriegelungselementes und damit zum Sturz des Zweiradfahrers. Darüber hinaus besteht die Gefahr, dass bei einem an eine ortsfeste Einrichtung angelehnten Zweirad und dadurch bedingter unzureichender Neigung des Zweirades trotz Stillstands des Zweirades das Verriegelungssystem nicht betätigt wird und das Zweirad somit ungeschützt bleibt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabenstellung zugrunde, ein Sicherungssystem für ein Zweirad, insbesondere für ein Pedelec oder E-Bike, mit einer elektrischen und/oder mechanischen Verriegelungsvorrichtung zu. schaffen, das ohne Mitführen eines Zweiradschlosses einen sicheren Diebstahlschutz ohne die Gefahr einer unbeabsichtigten Aktivierung der Verriegelungsvorrichtung oder eines Vergessens der Aktivierung der Verriegelungsvorrichtung durch den Zweiradnutzer gewährleistet.
Diese Aufgabenstellung wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 durch eine halbautomatische Auslösung der Verriegelungsvorrichtung durch den Zweiradnutzer nach Abgabe eines Aufforderungssignals einer mit dem Zweirad verbindbaren Bedieneinheit oder separaten Fernbedienung gelöst.
Entsprechend den Merkmalen des Anspruchs 3 wird die Aufgabenstellung durch, eine automatische Auslösung der Verriegelungsvorrichtung

– beim Lösen der elektrischen und/oder mechanischen Verbindung zwischen einer Bedieneinheit und einer die Bedieneinheit aufnehmenden Halterung des Zweirads und/oder
– bei Stillstand des Zweirads nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls und/oder
– beim Lösen der Verriegelung wenigstens eines Funktionselements des Zweirades

Sowohl die halbautomatische als auch die automatische Auslösung der elektrischen und/oder mechanischen Verriegelungsvorrichtung stellt ein Sicherungssystem für ein Zweirad bereit, das ohne Mitführen eines Zweiradschlosses einen sicheren Diebstahlschutz ohne die Gefahr einer unbeabsichtigten Aktivierung der Verriegelungsvorrichtung oder eines Vergessens der Aktivierung der Verriegelungsvorrichtung durch den Zweiradnutzer sicherstellt.
Bei der halbautomatischen Auslösung der Verriegelungsvorrichtung wird das Zweirad zum Diebstahlschutz erst dann verriegelt, wenn die Bedieneinheit oder separate Fernbedienung ein entsprechendes Aufforderungssignal zum Aktivieren der Verriegelungsvorrichtung abgibt, so dass ein unbeabsichtigtes Aktivieren der Verriegelungsvorrichtung ebenso vermieden wird, wie ein Vergessen der Aktivierung der Verriegelungsvorrichtung durch den Zweiradnutzer.
Vorzugsweise gibt die Bedieneinheit oder Fernbedienung das Aufforderungssignal bei Entfernung der Bedieneinheit oder eines für den Betrieb des Zweirads funktionsnotwendigen Teils ab.
Die automatische Auslösung der Verriegelungsvorrichtung verhindert ebenfalls eine versehentliche Aktivierung der Verriegelungsvorrichtung und eine fehlende Aktivierung der Verriegelungsvorrichtung mit der Folge eines ungeschützten Zweirades, indem die Verriegelungsvorrichtung immer dann automatisch in den Verriegelungszustand überführt wird, wenn ein für die Funktion des Zweirades notwendiges Element oder die Bedieneinheit durch den. Zweiradnutzer vom Zweirad entfernt wird und/oder über eine vorgegebene Zeitspanne nicht bewegt wird.
Da trotz der selektiven Maßnahmen zur automatischen Auslösung der Verriegelungsvorrichtung, die vom Abtrennen funktionsnotwendiger Teile vom Zweirad oder vom Lösen der Bedieneinheit abhängig sind, die Gefahr eines automatischen Auslösens der Verriegelungsvorrichtung während der Fahrt mit der damit verbundenen Gefahr eines Sturzes des Zweiradnutzers besteht, weil sich funktionsnotwendige Teile oder die Bedieneinheit während der Fahrt, beispielsweise infolge unzureichender elektrischer und/oder mechanischer Verbindung der Bedieneinheit mit einer am Zweirad angebrachten Halterung, lösen können, wird als zusätzlicher Auslöseparameter der Stillstand des Zweirades vorgegeben, so dass auch bei Vorliegen eines der vorstehend genannten Auslösekriterien eine Verriegelung des Zweirads nicht während der Fahrt möglich ist.
Die erfindungsgemäße Lösung einer halbautomatischen oder automatischen Auslösung der Verriegelungsvorrichtung in Verbindung mit einer Bedieneinheit oder einer Fernbedienung erfordert das Vorhandensein einer Batterie bzw. eines Akkumulators am Zweirad, was bei einem Pedelec oder E-Bike ohnehin der Fall ist. Aber auch bei Fahrrädern ohne elektromotorischen Hilfsantrieb werden beispielsweise in Verbindung mit dem Beleuchtungssystem und dessen Funktion auch im Stillstand des Fahrrades Batterien bzw. Akkumulatoren eingesetzt, die für das erfindungsgemäße Sicherungssystem eingesetzt werden können. Derartige Batterien oder Akkumulatoren werden während der Fahrt durch den Fahrraddynamo oder bei Stillstand des Fahrrads mittels einer Ladevorrichtung geladen.
In bevorzugter Ausführungsform ver- oder entriegelt die Verriegelungsvorrichtung mehrere Funktionselemente des Zweirads wie Rahmen, Räder, Lenker, Sattel, Aufbewahrungsbehälter, Batterie, Beleuchtungseinrichtung oder Bedieneinheit.
Eine derartige Mehrfachverriegelung wirkt zusätzlich abschreckend und verhindert einen Diebstahl, weil die erkennbare Mehrfachsicherung einen hohen Zeitaufwand beim Diebstahl zur Überwindung der verschiedenen Sicherungen erfordert. Gleichzeitig ist damit die Sicherung von Anbauteilen möglich, die ohne Diebstahl des gesamten Zweirads vom Zweirad entfernt werden könnten.
In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung enthält die Verriegelungsvorrichtung Verriegelungselemente zur Aktivierung oder Deaktivierung eines Bremssystems des Zweirads, die entweder aus mindestens einem Verriegelungsbolzen, der in einen Verriegelungsflansch am Umfang einer Bremsscheibe des Bremssystems eingreift oder aus mindestens einem Verriegelungsstift bestehen, der in eine Verriegelungsöffnung einer Bremsscheibe des Bremssystems eingreift.
Um ein Eingreifen des Verriegelungsstiftes in eine Verriegelungsöffnung einer Bremsscheibe des Bremssystems während der Fahrt zu blockieren und damit die Gefahr eines Unfalls zu vermeiden, ist zwischen dem Verriegelungsstift und der Bremsscheibe eine Sperrsynchronisation angeordnet, die bei sich drehender Bremsscheibe einen Eingriff des Verriegelungsstifts in die Verriegelungsöffnung der Bremsscheibe blockiert und bei stehender Bremsscheibe den Eingriff des Verriegelungsstiftes in die Verriegelungsöffnung der Bremsscheibe freigibt.
Vorzugsweise besteht die Sperrsynchronisation aus einer Sperrplatte mit einer Synchronisationsöffnung, wobei die Sperrplatte parallel zur Bremsscheibenfläche ausgerichtet ist und mit Gleitreibung derart an der Bremsscheibe anliegt, dass die Synchronisationsöffnung bei sich drehender Bremsscheibe gegen die Wirkung einer Vorspannfeder in Drehrichtung der Bremsscheibe verstellt wird und bei stehender Bremsscheibe unter Wirkung der Vorspannfeder mit der Verriegelungsöffnung der Bremsscheibe fluchtet, so dass ein Eingriff in die Verriegelungsöffnung der Bremsscheibe nur bei stehendem Zweirad möglich ist.
Eine alternative Vorrichtung, ein Eingreifen des Verriegelungsstiftes in eine Verriegelungsöffnung einer Bremsscheibe des Bremssystems während der Fahrt zu blockieren und damit die Gefahr eines Unfalls zu vermeiden, besteht darin, dass die Spitze des Verriegelungsstiftes und die Öffnungen der Bremsscheibe gleich gerichtete Schrägflächen aufweisen, derart dass bei sich drehender Bremsscheibe die Schrägfläche des Verriegelungsstiftes auf die Schrägfläche der Öffnungen der Bremsscheibe trifft und durch die aufeinander gleitenden Schrägflächen von der Öffnung der Bremsscheibe abgeleitet und ein Eindringen des Verriegelungsstiftes in die Öffnungen der sich drehenden Bremsscheibe blockiert wird.
Zum Betätigen der Verriegelungselemente weist die Verriegelungsvorrichtung einen aktiven Aktuator, insbesondere einen Elektromotor oder eine Hydraulikpumpe, oder einen passiven Aktuator in Form einer Feder oder eines Magneten auf, die über eine Steuervorrichtung, die beispielsweise in der Bedieneinheit angeordnet ist, aktiviert werden.
Eine weitere Variante der erfindungsgemäßen Lösung besteht darin, dass die Verriegelungsvorrichtung bei nicht autorisierter Überwindung oder Beschädigung der Verriegelung für den Betrieb des Zweirads funktionsnotwendige Einheiten, insbesondere das Bremssystem, die Energiezufuhr oder den Antrieb, außer Funktion setzt.
Um dem Zweiradnutzer die Aktivierung der Verriegelungsvorrichtung anzuzeigen, weist die Bedieneinheit und/oder Fernbedienung eine die aktivierte Verriegelungsvorrichtung anzeigende optische und/oder akustische Signaleinrichtung, insbesondere eine blinkende LED, auf.
Um dem Zweiradnutzer und zur Abschreckung vor Diebstahlversuchen auch Dritten die Aktivierung der Verriegelungsvorrichtung anzuzeigen, ist die Verriegelungsvorrichtung mit einer Signaleinrichtung verbunden, die den verriegelten Zustand der Verriegelungsvorrichtung deutlich sichtbar anzeigt.
Vorzugsweise besteht die Signaleinrichtung aus einem nur im verriegelten Zustand der Verriegelungsvorrichtung sichtbaren Warnschild, das bei der Aktivierung der Verriegelungsvorrichtung aus einer verdeckten Position herausgeklappt wird.
Anhand mehrerer in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele sollen verschiedene Möglichkeiten der halbautomatischen oder automatischen Auslösung einer Verriegelungsvorrichtung mittels des erfindungsgemäßen Sicherungssystems für ein Zweirad erläutert werden. Es zeigen:
1 eine perspektivische Darstellung eines Zweirades mit einem Sicherungssystem zur halbautomatischen oder automatischen Auslösung einer elektrischen und/oder mechanischen Verriegelungsvorrichtung;
2 eine perspektivische Darstellung eines mittels eines Elektromotors aktivierbaren Rahmenschlosses zum Blockieren eines Rades;
3 eine teilweise geschnittene Ansicht eines mittels eines Hydraulikzylinders aktivierbaren Rahmenschlosses;
4 eine schematische Darstellung eines als Sperrklinke ausgebildeten Verriegelungselementes;
5 eine schematisch-perspektivische Darstellung eines in Verriegelungsöffnungen einer Bremsscheibe eingreifenden elektromotorisch betätigbaren Verriegelungsstiftes;
6 eine schematisch-perspektivische Darstellung des Eingriffs zweier Verriegelungsbolzen in Langlöcher einer Bremsscheibe;
7 eine schematisch-perspektivische Darstellung einer Bremsscheibe mit peripheren Stiften und einem Verriegelungsbolzen;
8 eine schematische Draufsicht auf einen peripheren Bremsscheibenstift und einen Verriegelungsbolzen;
9 und 10 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Verhindern einer Verriegelung während des Fahrens mittels einer Sperrsynchronisation;
11 eine schematische Darstellung einer Einrichtung zum Verhindern der Verriegelung während des Fahrens durch die Geometrie eines Verriegelungsbolzens und einer Verriegelungsöffnung einer Bremsscheibe;
12 eine schematische Darstellung eines Zweirads mit als Rahmenschlösser ausgebildeten Verriegelungsvorrichtungen mit das blockierte Vorder- und Hinterrad anzeigenden Warnschildern;
13 eine schematische Ansicht eines Rahmenschlosses gemäß 12 im geöffneten Zustand mit verdecktem Warnschild und
14 eine schematische Ansicht eines Rahmenschlosses gemäß 12 im verriegelten Zustand mit ausgeklapptem Warnschild.
1 zeigt in perspektivischer Ansicht ein als Pedelec ausgebildetes Zweirad 11 mit einem Rahmen 10, einem Lenker 11, einem Vorderrad 12, einem Hinterrad 13, einem Sattel 14 und einem Antriebssystem mit einer durch Muskelkraft zu betätigenden Tretkurbel 15 mit zwei Pedalen und einer beispielsweise als Außenläufermotor mit einem Untersetzungsgetriebe ausgebildeten Antriebsmotoreinheit 16 als Hilfsantrieb, die in dieser Ausführungsform in das Kettenrad integriert ist, das über eine Kette mit einem Zahnrad auf der Nabe des Hinterrades 13 zum Antrieb des Pedelecs verbunden ist. Zur Stromversorgung der Antriebsmotoreinheit 16 sowie elektrisch oder elektromotorisch betriebener Funktionselemente des Pedelecs und eines Sicherungssystems ist eine Batterie 17 vorgesehen, die beispielsweise in das obere Rohr oder das Sattelrohr des Rahmens 10 integriert ist.
Das Pedelec weist mehrere Funktionselemente 3, 4, 5 auf, die für den Betrieb und/oder zur Diebstahlsicherung des Pedelecs erforderlich sind und gleichzeitig als Verriegelungselemente einer Verriegelungsvorrichtung eines Sicherungssystems eingesetzt werden können. Hierbei handelt es sich um eine Bremsscheibe 3, die mit nicht näher dargestellten Bremsbacken zusammenwirkt, die über einen am Lenker 11 angeordneten Bremshebel vom Zweiradnutzer betätigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann eine Felgenbremse 5 vorgesehen werden, bei der Bremsbacken mit der Felge des Vorderrades 12 zusammenwirken und über Bremshebel und einen Bowdenzug mit einem am Lenker 11 befestigten Bremshebel verbunden sind.
Zur Diebstahlsicherung ist ein Rahmenschloss 4 am Rahmen 10 befestigt, das mit einem Riegel zwischen Speichen des Hinterrades 13 greift und damit eine Drehung des Hinterrades 13 blockiert.
Am Lenker 11 des Pedelecs ist eine Halterung 20 zur Aufnahme einer Bedieneinheit 2 befestigt, die entweder dauerhaft mit der Halterung 20 verbunden ist, oder in die Halterung 20 eingesteckt werden kann. Die Bedieneinheit 2 weist Bedienungstasten sowie ein Display oder einen berührungsempfindlichen Bildschirm zur kombinierten Anzeige und Bedienung auf. In die Bedieneinheit 2 ist eine Steuereinrichtung für das Sicherungssystem des Pedelecs integriert und über Kabelverbindungen mit den verschiedenen Funktions- oder Verriegelungselementen des Pedelecs sowie mit der Batterie 17 und ggf. mit der Antriebsmotoreinheit 16 verbunden. Eine weitere Verbindung kann mit zusätzlich vorgesehenen. Sensoren, beispielsweise einem mit dem Zweiradständer 18 verbundenen Sensor erfolgen, der den ausgeklappten Zustand des Zweiradständers 18 und damit dessen Stillstand signalisiert.
Bei fest mit der Halterung 20 verbundener Bedieneinheit 2 kann wahlweise eine Fernbedienung vorgesehen werden, die eine Bedienung der in die Bedieneinheit 2 integrierten Steuereinrichtung des Sicherungssystems ermöglicht.
Zur Diebstahlsicherung kann das in 1 dargestellte Pedelec mit einer halbautomatischen oder automatischen Auslösung einer verschiedene Verriegelungselemente aufweisenden Verriegelungsvorrichtung betrieben werden. Bei halbautomatischer Auslösung der Verriegelungsvorrichtung aktiviert der Zweiradnutzer die Verriegelungsvorrichtung nach Abgabe eines Aufforderungssignals durch die Bedieneinheit 2 und/oder eine in Verbindung mit der Bedieneinheit 2 eingesetzte Fernbedienung. Die Bedieneinheit 2 oder die Fernbedienung gibt das Aufforderungssignal zum Auslösen der Verriegelungsvorrichtung ab, wenn bestimmte Kriterien wie beispielsweise der Stillstand des Zweirades, das Entfernen der Bedieneinheit 2 aus der Halterung 20 erfüllt sind bzw. mehrere Kriterien gleichzeitig erfüllt sind. Bei fest mit dem Lenker 11 verbundener Bedieneinheit 2 kann als Kriterium das Entfernen einer Luftpumpe, eines Zweiradcomputers und/oder das Ausklappen der Zweiradstütze 18 in Verbindung mit einem den Stillstand des Zweirades anzeigenden Signal herangezogen werden.
Eine automatische Auslösung der Verriegelungsvorrichtung erfolgt beim Vorliegen eines oder mehrerer der Kriterien

– Lösen der elektrischen und/oder mechanischen Verbindung zwischen der Bedieneinheit 2 und der die Bedieneinheit 2 aufnehmenden Halterung 20 des Zweirads und/oder
– Stillstand des Zweirads nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls und/oder
– Lösen der Verriegelung wenigstens eines Funktionselements 3, 4, 5 des Zweirades,

Sowohl bei halbautomatischer als auch bei automatischer Auslösung der Verriegelungsvorrichtung wird mindestens ein Verriegelungselement zum Ver- oder Entriegeln eines Funktionselements des Zweirads aktiviert, vorzugsweise werden aber mehrere Funktionselemente des Zweirads wie der Rahmen 10, die Räder 12, 13, der Lenker 11, der Sattel 14, ein Aufbewahrungsbehälter, die Batterie 17, die Beleuchtungseinrichtung oder die Bedieneinheit 2 durch Verriegelungselemente ver- oder entriegelt, wobei eine Verriegelung des Rahmens 10 durch die Verbindung des Rahmens 10 mit einer immobilen Einrichtung mittels eines entsprechenden Rahmenschlosses erfolgt. Eine Sicherung des Lenkers 11 oder des Sattels 14 kann über entsprechende aktive oder passive Aktuatoren erfolgen, die nachstehend näher beschrieben werden.
Bevorzugt weist die Verriegelungsvorrichtung Verriegelungselemente zur Aktivierung oder Deaktivierung eines Bremssystems des Zweirads auf, beispielsweise zur Aktivierung oder Deaktivierung der Bremsscheibe 3 oder der Backenbremse 5. Zusätzlich oder alternativ kann das Rahmenschloss 4 am Hinterrad 13 aktiviert werden und durch Ausfahren eines Riegels das Hinterrad 13 blockieren. Eine elektrische Verriegelung kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Stromversorgung von der Batterie 17 zur Antriebsmotoreinheit 16 und weiteren elektrisch betriebenen Funktionselementen des Pedelcs unterbrochen wird.
Nachfolgend werden anhand der 2 bis 12 verschiedene Beispiele für Verriegelungselemente einer Verriegelungsvorrichtung zur Diebstahlsicherung des Pedelecs beschrieben.
2 zeigt in einer schematisch-perspektivischen Ansicht einen Teil des Hinterrades 13 des Pedelecs mit Speichen 130 und ein Rahmenschloss 4, das ein am Rahmen 10 gemäß 1 befestigtes Gehäuse 40 aufweist, in dem eine kreisförmig gebogene Zahnstange oder ein Schneckenrad 41 angeordnet ist, die bzw. das mit einer auf einer Schneckenwelle 61 angeordneten Schnecke 62 eines aktiven Aktuators in Form eines Elektromotors 60 kämmt. Der Elektromotor 60 ist über eine Kabelverbindung 21 mit der Batterie 17 gemäß 1 und mit einer Steuereinrichtung vorzugsweise in der Bedieneinheit 2 verbunden. Durch Aktivieren des Elektromotors 60 in der einen oder anderen Drehrichtung wird die Zahnstange oder das Schneckenrad 41 in Richtung des in 2 eingetragenen Pfeiles A zum Schließen des Rahmenschlosses 4 oder entgegen dieser Pfeilrichtung zum Entriegeln des Rahmenschlosses 4 bewegt. Beim Schließen des Rahmenschlosses 4 wird ein mit dem Schneckenrad oder der Zahnstange 41 endseitig verbundener Riegel 42 in eine entsprechende Riegelöffnung am anderen Ende des Gehäuses 40 des Rahmenschlosses 4 durch die Speichen 130 bewegt und dort ggf. durch ein Sicherungsglied zusätzlich verriegelt, so das das Hinterrad 13 blockiert ist.
3 zeigt in schematischer Ansicht eine in eine Backenbremse 5 integrierte Verriegelungsvorrichtung, die aus einem Hydraulikzylinder 64 als Verriegelungselement besteht, der zwischen den an einer Achse 53 schwenkbar befestigten Bremshebeln 51, 52 angeordnet ist und beim Ausfahren der Zylinderbolzen in Richtung des Pfeiles B die an den Enden der Bremshebel 51, 52 angeordneten Bremsbacken 50 gegen die Felge 121 des Vorderrades 12 presst. Zur Beibehaltung des Verriegelungszustandes bleiben die Zylinderbolzen ausgefahren und halten damit die Bremsbacken 50 in fester Anlage an der Felge 121 des Vorderrades 12, so dass diese blockiert ist.
4 zeigt in schematischer Darstellung ein Verriegelungselement 7 einer Verriegelungsvorrichtung, das aus einem am Rahmen 10 gemäß 1 befestigbaren Befestigungsteil 70 und einer um eine Achse 72 schwenkbaren Sperrklinke 71 sowie einem linearen Verstellelement 64, beispielsweise in Form einer elektromotorisch angetriebenen Spindel oder einem Hydraulikzylinder entsprechend dem in 3 dargestellten Hydraulikzylinder, besteht und mittels einer Linearbewegung die Sperrklinke 71 aus einer Ruhestellung, in der diese parallel oder unter einem geringen Winkel zum Befestigungsteil 70 geneigt angeordnet ist, in eine Verriegelungsstellung klappt, in der die Sperrklinke 71 in die Speichen eines Rades eingreift, einen Verschluss eines Batteriegehäuses oder ein so genanntes „Topcase” zur Aufnahme persönlicher Gegenstände des Zweiradnutzers sichert.
Die in 5 schematisch-perspektivisch dargestellte Verriegelungsvorrichtung 8 besteht aus einem Verriegelungsstift 81, einem Verriegelungsbügel 80 und einer am Vorderrad 12 oder Hinterrad 13 des Pedelecs angebrachten Bremsscheibe 3, die umfangsseitig mehrere Verriegelungsöffnungen 30 aufweist. Der Verriegelungsstift 81 wird mittels eines Elektromotors 60 betätigt und zur Verriegelung, der Bremsscheibe 3 und damit des betreffenden Rades in Richtung des Pfeiles C ausgefahren und durch miteinander fluchtende Bohrungen des Verriegelungsbügels 80 und eine Verriegelungsöffnung 30 der Bremsscheibe 3 gesteckt. Der Elektromotor 60 zum Verstellen des Verriegelungsstiftes 81 kann als Spindelmotor ausgebildet sein, wobei ein Teil des Verriegelungsstiftes 81 das Spindelgewinde trägt, so dass durch Drehung des Elektromotors 60 in der einen oder anderen Drehrichtung der Verriegelungsstift in Richtung des Pfeiles C zur Verriegelung der Bremsscheibe 3 ausgefahren bzw. in entgegengesetzter Drehrichtung zur Entriegelung der Bremsscheibe 3 eingezogen wird.
Alternativ kann beispielsweise ein elektromagnetisch nach Art eines Relais betätigter Anker, der mit dem Verriegelungsstift 81 verbunden ist, eingesetzt werden.
Um eine Verriegelung der Bremsscheibe 3w während des Fahrbetriebs sicher zu verhindern, kann eine der in den 9 bis 11 dargestellten und weiter unten beschriebenen Vorrichtungen vorgesehen werden.
In den 6 bis 8 sind zwei Ausführungsbeispiele einer Verriegelungsvorrichtung zum Verriegeln des Pedelecs im Stillstand dargestellt.
In der Ausführungsform gemäß 6 weist eine Bremsscheibe 3 mehrere radial und in Umfangsrichtung versetzt zueinander angeordnete Langlöcher 33 auf, in die radial zueinander versetzt angeordnete Verriegelungsbolzen 82, 83 eingreifen, die an einen Balken 85 angelenkt sind, der mit dem Stellglied 63 eines Elektromotors 60 verbunden ist. Durch Betätigen des Elektromotors 60 wird das Stellglied 61 in Richtung des Doppelpfeils D zum Verriegeln und Entriegeln der Bremsscheibe 3 bewegt, wobei im Stillstand des Rades zumindest einer der beiden Verriegelungsbolzen 82, 83 ein Langloch 33 in der Peripherie der Bremsscheibe 3 findet und dort einrastet. Trifft einer der beiden Verriegelungsbolzen 82, 83 auf die Bremsfläche der Bremsscheibe 3, so kippt der Balken 85 und bewirkt, dass der jeweils andere Verriegelungsbolzen 82, 83 in eines der Langlöcher 33 eingreift.
Bei der in den 7 und 8 dargestellten Ausführungsform einer Verriegelungsvorrichtung weist eine Bremsscheibe 3 zwei diagonal zueinander vom Umfang der Bremsscheibe 3 abstehende Stifte 31, 32 auf, in deren Rotationsweg mindestens ein Verriegelungsbolzen 84 klappbar oder linear bewegbar ist, der analog zu den Ausführungsformen gemäß den 5 und 6 elektromotorisch betätigt wird.
8 zeigt in einer schematischen Draufsicht die Zuordnung eines am Umfang der Bremsscheibe 3 angeordneten Stifts 31 zu dem im Rotationsweg des Stifts 31 angeordneten und linear in Richtung des eingetragenen Pfeiles beweglichen Verriegelungsbolzen 84.
Wird im Stillstand des Rades die Verriegelungsvorrichtung aktiviert, so wird der Verriegelungsbolzen 84 in den Rotationsweg der Stifte 31, 32 verfahren, so dass das Rad maximal um eine halbe Umdrehung in der einen oder anderen Richtung gedreht werden kann, bis einer der Stifte 31, 32 zur Anlage an dem Verriegelungsbolzen 84 kommt. Bei der Anordnung von zwei oder mehr Verriegelungsbolzen 84 kann die entsprechende Winkelverstellung der Bremsscheibe 3 im Verriegelungszustand weiter begrenzt werden.
Um sicherzustellen, dass eine halbautomatisch oder automatische Auslösung der Verriegelungsvorrichtung nur im Stillstand des Zweirades bzw. Pedelecs erfolgt, ist eine Vorrichtung zum Verhindern der Verriegelung während des Fahrbetriebs in den 9 und 10 sowie in 11 in zwei Ausführungsbeispielen dargestellt.
In der ersten Ausführungsform gemäß den 9 und 10 ist zwischen einem Verriegelungsstift 86 und einer mit Verriegelungsöffnungen 30 versehenen Bremsscheibe 3 eine Sperrsynchronisation 9 angeordnet, die aus einer Sperrplatte 90, einer Sperrplattenöffnung 91 und einer als Druckfeder ausgebildeten Vorspannfeder 92 besteht, die einerseits am Rahmen 10 des Pedelecs und andererseits an der Sperrplatte 90 abgestützt ist. Auf ihrer der Bremsscheibe 3 zugewandten Seite weist die Sperrplatte 90 einen mit gestrichelter Linie symbolisierten Gleitreibungsbelag auf, der mit der der Sperrplatte 90 zugewandten Seite der Bremsscheibe 3 zusammenwirkt, so dass die Sperrplatte 90 bei sich in Richtung des Pfeiles F drehender Bremsscheibe 3 gegen die Vorspannkraft der Vorspannfeder 92 in Richtung des des Pfeiles F mitgenommen und verlagert wird. Dadurch ist der in Richtung des Pfeiles E mittels einer Verstellvorrichtung bewegte Verriegelungsstift 86 daran gehindert, durch die aus dem Verstellweg des Verriegelungsstiftes 86 verlagerte Sperrplattenöffnung 91 der Sperrplatte 90 zur Bremsscheibe 3 zu gelangen. Stattdessen trifft der Verriegelungsstift 86 auf die der Bremsscheibe 3 abgewandte Oberfläche der Sperrplatte 90 und wird dort bei sich drehendem Rad blockiert.
Bei Stillstand des Rades und damit entfallender, auf die Sperrplatte 90 einwirkender Reibkraft wird die Sperrplatte 90 durch die Vorspannkraft der Vorspannfeder 92 in Richtung des Pfeiles A in die in 10 dargestellte, nicht ausgelenkte Position zurück bewegt, in der die Sperrplattenöffnung 91 mit dem Verstellweg des Verriegelungsstiftes 85 fluchtet, so dass der Verriegelungsstift 86 in Richtung des Pfeiles G durch die Plattenöffnung 91 in eine Verriegelungsöffnung 30 der Bremsscheibe 3 eingreifen und die Bremsscheibe 3 verriegeln kann.
Um das Einfädeln des Verriegelungsstiftes 86 in die Sperrplattenöffnung 91 und Verriegelungsöffnungen 30 der Sperrplatte 3 zu erleichtern, weist die Spitze des Verriegelungsstiftes 86 eine Schrägfläche 87 auf.
In der zweiten Ausführungsform einer Einrichtung zum Verhindern der Verriegelung während des Fahrbetriebs gemäß 11 wird eine Schrägfläche 87 an der Spitze des Verriegelungsstiftes 86 genutzt, um ein Einführen des Verriegelungsstiftes 86 in eine entsprechend geformte Verriegelungsöffnung 30 der Bremsscheibe 3 zu verhindern. Zu diesem Zweck weist die Verriegelungsöffnung 30 der Bremsscheibe 3 ebenfalls eine Schrägfläche 34 auf, so dass bei in Richtung des Pfeiles E mittels einer Verstellvorrichtung bewegtem Verriegelungsstift 86 und in Richtung des Pfeiles F sich drehender Bremsscheibe 3 die Schrägfläche 87 des Verriegelungsstiftes 86 auf die Schrägfläche 34 der Öffnung 30 der Bremsscheibe 3 trifft und durch die aufeinander gleitenden Schrägflächen 87, 34 entgegen der Richtung des Pfeiles E aus der Öffnung 30 herausgehoben wird, so dass ein Einführen des Verriegelungsstiftes 86 in eine Öffnung 30 der Bremsscheibe 3 bei sich drehender Bremsscheibe 3 verhindert wird.
Um dem Zweiradnutzer und zur Abschreckung vor Diebstahlversuchen auch Dritten die Aktivierung einer oder mehrerer Verriegelungsvorrichtungen anzuzeigen, kann eine in den 12 bis 14 dargestellte Signalisierungseinrichtung vorgesehen werden. Die Signalisierungseinrichtung besteht entsprechend der schematischen Darstellung in 12 aus Warnschildern 44 an als Rahmenschlösser 4a, 4b ausgebildeten Verriegelungsvorrichtungen zum Blockieren des Vorder- und Hinterrades eines Pedelecs.
13 zeigt in einer schematischen Ansicht das Rahmenschloss 4, das einen Flansch 43 zur Befestigung am Rahmen des Pedelcs und einen mittels eines Elektromotors 60 betätigten, im geöffneten. Zustand dargestellten Riegel 42 aufweist. In dem in 13 dargestellten entriegelten Zustand ist ein Warnschild verdeckt und beispielsweise in einen Aufnahmespalt am Elektromotor 30 versenkt.
14 zeigt in schematischer Darstellung das verriegelte Rahmenschloss 4 mit ausgeklapptem Warnschild 44, das den verriegelten Zustand des Rahmenschlosses 4 deutlich sichtbar sowohl für den Zweiradnutzer als auch zur Abschreckung für Dritte anzeigt.
Bezugszeichenliste

1: Zweirad
2: Bedieneinheit
3: Bremsscheibe
4: Rahmenschloss
5: Felgenbremse
7: Verriegelungselement
8: Verriegelungsvorrichtung
9: Sperrsynchronisation
10: Rahmen
11: Lenker
12: Vorderrad
13: Hinterrad
14: Sattel
15: Tretkurbel
16: Antriebsmotoreinheit
17: Batterie
18: Zweiradständer
20: Halterung
30: Verriegelungsöffnung
31, 32: Stifte
33: Langlöcher
40: Gehäuse
41: Schneckenrad
42: Riegel
43: Flansch
44: Warnschild
50: Bremsbacken
51, 52: Bremshebel
53: Achse
60: Elektromotor
61: Schneckenwelle
62: Schnecke
63: Stellglied
64: Hydraulikzylinder
70: Befestigungsteil
71: Sperrklinke
72: Achse
80: Verriegelungsbügel
81, 86: Verriegelungsstift
82–84: Verriegelungsbolzen
85: Balken
87: Schrägfläche
90: Sperrplatte
91: Sperrplattenöffnung
92: Vorspannfeder
121: Felge
130: Speichen

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 202006019354 U1 [0004]
DE 202008000971 U1 [0005]

Claims

Sicherungssystem für ein Zweirad, insbesondere für ein Pedelec oder E-Bike mit einer elektrischen und/oder mechanischen Verriegelungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine halbautomatische Auslösung der Verriegelungsvorrichtung (8, 80–86) durch den Zweiradnutzer nach Abgabe eines Aufforderungssignals einer mit dem Zweirad (1) verbindbaren Bedieneinheit (2) oder separaten Fernbedienung.
Sicherungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (2) oder Fernbedienung das Aufforderungssignal bei Entfernung der Bedieneinheit (2) oder eines für den Betrieb des Zweirads erforderlichen Funktionselements abgibt.
Sicherungssystem für ein Zweirad, insbesondere für ein Pedelec oder E-Bike mit einer elektrischen und/oder mechanischen Verriegelungsvorrichtung, gekennzeichnet durch eine automatische Auslösung der Verriegelungsvorrichtung (8, 80–86) – beim Lösen der elektrischen und/oder mechanischen Verbindung zwischen einer Bedieneinheit (2) und einer die Bedieneinheit (2) aufnehmenden Halterung (20) des Zweirads (1) und/oder – bei Stillstand des Zweirads (1) nach Ablauf eines vorbestimmten Zeitintervalls und/oder – beim Lösen der Verriegelung wenigstens eines Funktionselements des Zweirades (1).
Sicherungssystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine automatische Auslösung der Verriegelungsvorrichtung (8, 80–86) nur im Stillstand des Zweirads (1) erfolgt.
Sicherungssystem nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung (8, 80–86) mehrere Funktionselemente des Zweirads (1) wie Rahmen (10), Räder (12, 13), Lenker (11), Sattel (14), Aufbewahrungsbehälter, Batterie (17), Beleuchtungseinrichtung, Bedieneinheit (2), ver- oder entriegelt.
Sicherungssystem nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung (8, 80–86) Verriegelungselemente zur Aktivierung oder Deaktivierung eines. Bremssystems (3, 5) des Zweirads (1) enthält.
Sicherungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungselemente aus mindestens einem Verriegelungsstift (81) bestehen, der in eine Verriegelungsöffnung (30) einer Bremsscheibe (3) des Bremssystems eingreift.
Sicherungssystem nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine zwischen dem Verriegelungsstift (81) und der Bremsscheibe (3) angeordnete Sperrsynchronisation (9), die bei sich drehender Bremsscheibe (3) einen Eingriff des Verriegelungsstifts (81) in die Verriegelungsöffnung (30) der Bremsscheibe (3) blockiert und bei stehender Bremsscheibe (3) den Eingriff des Verriegelungsstiftes (81) in die Verriegelungsöffnung (30) der Bremsscheibe (3) freigibt.
Sicherungssystem nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrsynchronisation (9) eine Sperrplatte (90) mit einer Sperrplattenöffnung (91) aufweist und dass die Sperrplatte (90) parallel zur Bremsscheibenfläche ausgerichtet ist und mit Gleitreibung derart an der Bremsscheibe (3) anliegt, dass die Synchronisationsöffnung (9) bei sich drehender Bremsscheibe (3) gegen die Wirkung einer Vorspannfeder (92) in Drehrichtung der Bremsscheibe (3) verstellt wird und bei stehender Bremsscheibe (3) unter Wirkung der Vorspannfeder (92) mit der Verriegelungsöffnung (30) der Bremsscheibe (3) fluchtet.
Sicherungssystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Spitze des Verriegelungsstiftes (86) und die Öffnung (30) der Bremsscheibe (3) gleich gerichtete Schrägflächen (34, 87) aufweisen, derart dass bei sich drehender Bremsscheibe (3) die Schrägfläche (87) des Verriegelungsstiftes (86) auf die Schrägfläche (34) der Öffnung (30) der Bremsscheibe (3) trifft und durch die aufeinander gleitenden Schrägflächen (87, 34) von der Öffnung (30) der Bremsscheibe (3) abgeleitet und damit ein Eindringen des Verriegelungsstiftes (86) in die Öffnung (30) der sich drehenden Bremsscheibe (3) blockiert wird.
Sicherungssystem nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungselemente aus mindestens einem Verriegelungsbolzen (82, 83) bestehen, der in einen Verriegelungsflansch am Umfang einer Bremsscheibe (3) des Bremssystems eingreift.
Sicherungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung einen die Verriegelungselemente betätigenden aktiven Aktuator, insbesondere einen Elektromotor (60) oder einen Hydraulikzylinder (64), aufweist.
Sicherungssystem nach einem der vorangehenden Ansprüche 6 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung einen die Verriegelungselemente betätigenden passiven Aktuator, insbesondere eine Feder oder einen Magneten, aufweist.
Sicherungssystem nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung bei nicht autorisierter Überwindung oder Beschädigung der Verriegelung für den Betrieb des Zweirads (1) funktionsnotwendige Einheiten, insbesondere das Bremssystem (3, 5), die Energiezufuhr oder den Antrieb, außer Funktion setzt.
Sicherungssystem nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (2) und/oder Fernbedienung eine die aktivierte Verriegelungsvorrichtung anzeigende optische und/oder akustische Signaleinrichtung, insbesondere eine blinkende LED, aufweist.
Sicherungssystem nach mindestens einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verriegelungsvorrichtung mit einer Signaleinrichtung (44) verbunden ist, die den verriegelten Zustand der Verriegelungsvorrichtung, deutlich sichtbar anzeigt.
Sicherungssystem nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Signaleinrichtung aus einem nur im verriegelten Zustand der Verriegelungsvorrichtung sichtbaren Warnschild (44) besteht.
Sicherungssystem nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Warnschild (44) bei der Aktivierung der Verriegelungsvorrichtung aus einer verdeckten Position herausgeklappt wird.