-
Schloss mit einem, einen Schließmechanismus beinhaltenden Schlossgehäuse mit mindestens einer Öffnung zur Aufnahme eines an einem freien Ende eines Absperrelementes befestigten der Öffnung zugeordneten Verschlusselements, einem dem Schlossköper zugeordneten Elektromotor zur Schaltung eines motorisch betriebenen Stellgliedes zwischen einer Arretierstellung und einer Lösestellung, einem in das Schlossgehäuse integrierten Koppelglied zwischen dem Stellglied und mindestens einem Riegel sowie einem manuell zu betätigenden Öffnungsglied.
-
Schlösser der eingangs genannten Art zur Diebstahlsicherung von Fahrzeugen im Allgemeinen, Zweirädern im Speziellen und insbesondere Fahrrädern sind aus der
DE 10 2009 043 873 A1 bekannt.
-
Eine Unterscheidung findet anhand der Art des Öffnungs- und Schließmechanismusses statt. Der am weitesten verbreitete Typus ist durch einen reinen Handbetrieb charakterisiert. Dieser erfordert zum Sperren und Entsperren des Schlosses die Verwendung eines Schlüssels, der dazu immer mitgeführt werden muss, oder die Eingabe einer Zahlenkombination, die dem Anwender bekannt sein muss, was insbesondere bei Nutzung durch mehrere Personen praktisch ist. Ein grundsätzliches Problem bei handbetriebenen Schlössern ist, dass bei einem öffentlich abgestellten Fahrzeug oftmals eine räumliche Beeinträchtigung durch andere Nutzer auftritt und das Schloss nur sehr umständlich zugänglich ist. Eine jüngere Erfindung bilden motorisch betriebene Schlösser. Dabei wird oft unter Zuhilfenahme eines Elektromotors durch die Eingabe einer Zahlenkombination oder durch die Verwendung einer Fernbedienung der Öffnungs- und Schließprozess eingeleitet. Aus der
DE 10 2009 043 873 A1 ist bereits eine Kombination aus motorisch betriebenem Schloss und einem manuell zu betätigenden Lösemechanismus bekannt. Dabei wird ein durch einen Elektromotor linear verstellbares Stellglied verwendet, das zwischen einer Arretierstellung und einer Lösestellung schaltet. Durch die Verwendung eines Koppelgliedes zwischen dem Stellglied und dem Riegel des Schlosses kann das Öffnen des Schlosses durch die manuelle Betätigung, in dem aus dem Stand der Technik bekannten Ausführungsbeispiel durch eine Rotation, eines Öffnungsgliedes erfolgen.
-
Die zuletzt vorgestellte Kombination hat den Nachteil, dass durch die lineare Verstellung des motorisch betriebenen Stellgliedes ein hoher Platzbedarf besteht. Darüber hinaus ist eine manuelle Rotation des Öffnungsgliedes physiologisch gesehen nicht günstig, da oftmals die Zugänglichkeit und damit der Zugriff auf das Öffnungsglied erschwert sind.
-
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Schloss der eingangs genannten Art so auszubilden, dass die Bedienung für den Benutzer vereinfacht, eine hohe Lebensdauer des Elektromotor gewährleistet ist und eine kompakte Bauweise realisiert werden kann.
-
Diese Aufgabe wird bei einem Schloss der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass das Koppelglied durch eine Kombination aus einem Koppelring und einer eine Steuerkurve aufweisenden Schaltwippe und das motorisch betriebene Stellglied durch einen Drehschalter zur Einwirkung auf die Schaltwippe realisiert sind.
-
Dieses erfindungsgemäße Schloss zeichnet sich dadurch aus, dass durch die Verwendung des Drehschalters und der Steuerkurve der sehr kompakte Aufbau realisiert werden kann. Dies wird zudem durch die Zweiteiligkeit des Koppelgliedes unterstützt.
-
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin bevorzugt, wenn ein durch eine Feder beaufschlagter Schaltstift im Drehschalter beherbergt ist. Dies hat einen positiven Einfluss auf die Betriebssicherheit des erfindungsgemäßen Schlosses, da dadurch die Gefahr einer Blockade des Drehschalters reduziert ist.
-
Für die Erfindung ist es vorteilhaft, wenn der mindestens eine Riegel durch eine in einem Kugelkäfig angeordnete Sperrkugel realisiert ist. Bei dieser Gestaltung liegen einfach zu fertigende und insbesondere einfach zu montierende Bauteile vor.
-
Bevorzugt ist es bei dem erfindungsgemäßen Schloss, dass die Schaltwippe schwenkbar an dem Kugelkäfig mit parallel zur Drehachse des Drehschalters ausgerichteter Schwenkachse gelagert ist. Dadurch erfolgen die Drehung des Schalters und die Verkippung der Schaltwippe in einer Ebene, was in einer sehr kompakten Bauweise resultiert.
-
Im Rahmen der Erfindung ist es zudem zweckmäßig, dass eine Drehung des Koppelringes durch eine manuelle Betätigung des Öffnungsgliedes realisiert ist. Dadurch ist der Elektromotor beim Öffnen des Schlosses außerhalb der Kraftübertragungskette der zum Öffnen des Schlosses benötigten Kraft. Dies sichert die Funktionalität und ermöglicht insbesondere eine hohe Lebensdauer des Schlosses.
-
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist dadurch gebildet, dass die Drehung des Koppelringes durch eine lineare Verstellung des manuell zu betätigenden Öffnungsgliedes realisiert ist. Da eine lineare Verstellung eines Bauteiles weniger Aufwand als eine Rotation erfordert, dient dies dem Benutzungskomfort durch den Anwender. So werden für Ausführung einer manuellen Rotationsbewegung zum Ergreifen eines Bauteiles und Übertragung des Drehmoments häufig drei Finger benötigt, für eine translatorische Verstellung jedoch nur ein Finger.
-
Als ganz besonders vorteilhaft hinsichtlich eines einfachen Aufbaus hat es sich erwiesen, wenn die Verstellung des eine Verzahnung aufweisenden Öffnungsgliedes über ein Doppelzahnradsegment auf einen mit Zahnradelementen versehenen Koppelring übertragbar ist, und wenn der manuellen Betätigung des Öffnungsgliedes eine Rückstellkraft durch eine Rückstellfeder entgegengesetzt ist. Dies hat zum einen konstruktive Vorteile und erleichtert die Montage des Schlosses, zum anderen wird damit auch gewährleistet, dass nach der Betätigung des Öffnungsgliedes sowohl das Öffnungsglied als auch der Koppelring in ihre Ausgangspositionen zurückgeführt werden.
-
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin bevorzugt, wenn ein Gehäuseanschlag mit zwei Anlageflächen vorgesehen ist, wovon die erste Anlagefläche zur Anlage der Schaltwippe in der Arretierstellung und die zweite Anlagefläche zur Definition der Lage des Koppelringes relativ zum Schlossgehäuse vorgesehen ist. Dies hat den Vorteil, dass in der Arretierstellung die Schaltwippe eine wohldefinierte Lage aufweist und durch die Anlage an den Gehäuseanschlag ein manipulativer Eingriff auf den Kugelkäfig zum Öffnen des Schlosses nicht erfolgen kann. Darüber hinaus wird nach der manuellen Betätigung des Öffnungsgliedes der Koppelring und das Öffnungsglied durch die gespannte Rückstellfeder in eine vorgegebene Position gebracht.
-
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des Schlosses ist dadurch gekennzeichnet, dass der Koppelring über einen Anschlag verfügt, der in der Lösestellung zur Anlage der Schaltwippe vorgesehen ist. Dadurch wird gewährleistet, dass bei einer manuellen Betätigung des Öffnungsgliedes und der daraus resultierenden Drehung des Koppelgliedes eine Mitnahme der Schaltwippe und damit eine Drehung des Kugelkäfigs erfolgen. Dies dient einer hohen Funktionssicherheit.
-
Um einer hohen Gebrauchstüchtigkeit des Schlosses gerecht zu werden, ist es vorgesehen, dass in der Lösestellung durch die manuelle Betätigung des Öffnungsgliedes der Auswurf des Verschlusselementes durch einen Auswerfer realisiert ist. Dies erhöht die Bedienfreundlichkeit des Schlosses. Alternativ kann die Separierung von Verschlusselement und Schloss durch einen manuellen Eingriff auf das dem Verbindungselement zugeordneten Absperrelement erfolgen.
-
Im Rahmens des erfindungsgemäßen Schlosses ist es weiterhin bevorzugt, dass die Offenhaltung des Schlosses nach Auswurf des Verschlusselementes durch einen Offenhalter mit mindestens einem Sperrzapfen realisiert ist, der integral mit dem Auswerfer gebildet ist und den Kugelkäfig durch den mindestens einen Sperrzapfen, der in im Kugelkäfig vorgesehene Schlitze greift, und durch einen Formschluss des Riegels mit der Innenwandung des Schlossgehäuses gegen eine rückstellende Federkraft sperrt. Dadurch ist gewährleistet, dass nach dem Auswerfen oder dem manuellen Entfernen des Verschlusselementes aus dem Schlossgehäuse der Riegel in der Offenstellung bleibt. Dadurch wird es ermöglicht, das Verschlusselement beim Schließen des Schlosses in den Schlossgehäuse einzuführen. Diese dargestellte Lösung gewährleistet eine hohe Funktionssicherheit und verhindert ein Eindringen von Staub und/oder Feuchtigkeit in das Schlossgehäuse.
-
Für die Funktionstüchtigkeit und die Lebensdauer des Elektromotors ist es besonders günstig, wenn der dem Schlossgehäuse zugeordnete Elektromotor durch einen, vorzugsweise in einer Verkapselung geschützten, Servomotor realisiert ist. Dadurch ist zum einen gewährleistet, dass die Betriebsfähigkeit des Elektromotors nicht durch eventuell in das Schlossgehäuse eindringende Feuchtigkeit, insbesondere Wasser, gefährdet ist. Darüber hinaus erlaubt der Servomotor gewisse Ungenauigkeiten bezüglich der Motorstellung, wodurch eine hohe Funktionssicherheit des Schlosses gewährleistet wird.
-
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Schloss ist, dass eine zur Spannungsversorgung des Elektromotors vorgesehene elektrische Spannungsquelle durch eine elektrische Energiequelle aufladbar ist. Bei einem im Fahrzeugkörper integrierten Schloss kann dazu auf die fahrzeugeigenen Energiequellen, wie einem Dynamo oder einem Akkumulator eines E-bikes zurückgegriffen werden. Bei einer weiteren Ausführung des Schlosses bietet sich zur Aufladung der elektrischen Spannungsquelle zur Spannungsversorgung des Elektromotors mindestens eine Fotozelle an. Durch die Anbringung mehrerer jeweils um 90 Grad zueinander verdrehten Fotozellen kann gewährleistet werden, dass ein Aufladen der elektrischen Spannungsquelle des Elektromotors auch bei unterschiedlicher Ausrichtung des genutzten Schlosses erfolgen kann, da nun immer genug Licht an mindestens einer Fotozelle zur Verfügung steht.
-
Um einer hohen Gebrauchstüchtigkeit des Schlosses gerecht zu werden, ist vorgesehen, dass eine Verstellung des Motors aus der Arretierstellung in die Lösestellung über einen ferngesteuerten Impuls steuerbar ist, und dass ein Sender zur Aussendung des Signals und ein dazu korrespondierender Empfänger zum Empfang des ausgesendeten Signals vorgesehen sind. Dadurch ist gewährleistet, dass der Bediener des Schlosses zum Öffnen und Schließen des Schlosses lediglich eine Fernbedienung benötigt. Durch eine geeignete Codierung des Signals ist es ausgeschlossen, dass mehrere Schlösser mit derselben Fernbedienung geöffnet werden können, was einen wichtigen Sicherheitsaspekt der Erfindung darstellt.
-
Im Folgenden wird die Erfindung an in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert; es zeigen:
-
1 einen Querschnitt durch eine erste Ausführungsform des Schlosses in geschlossenem Zustand,
-
2 eine weitere Ausführungsform des Schlosses, in Arretierstellung,
-
3 eine der 2 entsprechende Darstellung des Schlosses mit betätigtem Öffnungsglied,
-
4 eine der 2 entsprechende Darstellung des Schlosses in Lösestellung,
-
5 eine der 4 entsprechende Darstellung des Schlosses mit betätigtem Öffnungsglied,
-
6a den Schnitt VI-VI aus 1, in geschlossenem Zustand,
-
6b den Schnitt VI-VI aus 1 in geöffnetem Zustand,
-
6c den Schnitt VI-VI aus 1 nach Auswurf des Verschlusselements.
-
In der Zeichnung ist in der 1 eine Schnittansicht einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt, nämlich ein Schloss 1 mit einem, einen Schließmechanismus 2 beinhaltenden Schlossgehäuse 3. Bei der gezeigten Ausführungsform ist das Schlossgehäuse 3 zweiteilig ausgeführt und aus Metall, nämlich einem gehärteten Stahl, gefertigt. Das Schlossgehäuse 3 weist zwei Öffnungen 4 auf, eine zur Aufnahme eines Festklobens 29 und eine zweite zur Aufnahme eines an einem freien Ende eines Absperrelementes 5 befestigten Verschlusselementes 6. Das Absperrelement 5 kann dabei durch einen Bügel, ein Kabel, eine Kette, oder mehrere Faltstäbe gebildet sein und ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch ein Kabel realisiert. Das Verschlusselement 6 kann mittels eines Schließmechanismusses 2 im Schlossgehäuse 3 arretiert werden. Im Schlossgehäuse 3 sind ein Elektromotormotor 7 und ein motorisch verstellbares Stellglied 8 so angeordnet, dass durch den Elektromotor 7 zwischen einer Arretierstellung und einer Lösestellung geschaltet werden kann. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist der Elektromotor 7 durch einen elektrischen Servomotor realisiert. Der Elektromotor 7 und die motorsteuernde Elektronik sind im Schlossgehäuse 3 in einer Verkapselung 28 geschützt. Das Stellglied 8 ist im gezeigten Schloss 1 durch einen Drehschalter 15 realisiert in dem ein federbeaufschlagter Schaltstift 16 integriert ist. Dieser Schaltstift 16 wirkt direkt auf eine Steuerkurve 13 einer Schaltwippe 14 ein, die dadurch beim motorisch betriebenen Schalten zwischen der Arretierstellung und der Lösestellung ihre Position verändert. Im erfindungsgemäßen Schloss 1 ist zudem noch ein manuell zu betätigendes Öffnungsglied 11 integriert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist dieses durch eine Zahnstange realisiert. Unabhängig von der Position des Drehschalters 15 bewirkt eine lineare Verstellung dieses Öffnungsgliedes 11 eine Drehung eines Koppelringes 12. Im vorliegenden Beispiel wird dies durch eine Kopplung der beiden beschriebenen Bauteile durch ein Doppelzahnradsegment 18 realisiert. Im dargestellten Ausführungsbeispiel weisen die beiden Zahnradelemente des Doppelzahnradsegmentes 18 unterschiedliche Radien auf und die beiden Zahnradsegmente des Doppelzahnradsegmentes 18 weisen die gleiche Orientierung auf. Das Doppelzahnradsegment 18 ist drehbar lagernd am Schlossgehäuse 3 befestigt. Der manuellen Betätigung des Öffnungsgliedes 11 und der damit verbundenen Rotation des Koppelringes 12 wirkt eine Rückstellfeder 19 entgegen, die im gezeigten Schloss 1 durch eine erste Torsionsfeder realisiert ist. Bei dem gezeigten Schloss 1 ist der Riegel 10 zweifach vorhanden und durch zwei in einem Kugelkäfig 17 angeordnete Sperrkugeln 34 realisiert, die in für den Fachmann bekannter Weise in der Wandung des Kugelkäfig 17 positioniert sind, wobei in der Schließstellung die Sperrkugeln 34 in eine in Umfangsrichtung verlaufende Nut 31 des Verschlusselementes 6 hineinragen, aus dieser Nut 31 aber bei der Öffnung des Schlosses 1 heraustreten. Der Verdrehung des Kugelkäfiges 17 steht dabei eine rückstellende Federkraft entgegen, die im gezeigten Ausführungsbeispiel durch eine zweite Torsionsfeder 32 realisiert ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Schaltwippe 14 über ein Verbindungselement 33 schwenkbar an dem Kugelkäfig 17 gelagert. Sie weist dabei eine Schwenkachse auf, die parallel zur Drehachse des Drehschalters 15 ausgerichtet ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist in den Kugelkäfig 17 ein federbewehrter Auswerfer 24 integriert, der nach dem Öffnen des Schlosses 1 das Verschlusselement 6 aus dem Schloss 1 auswirft.
-
2 zeigt einen Schnitt durch ein weiteres Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Schlosses 1. Dabei ist das Doppelzahnradsegment 18 dergestalt ausgeführt, dass die Orientierung der beiden Zahnradsegmente um 180° zueinander verdreht ist. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist zudem die Rückstellfeder 19 durch eine lineare Feder realisiert, die im Schlossgehäuse 3 angeordnet ist und eine rückstellende Federkraft auf das manuell zu betätigende Öffnungsglied 11 ausübt. In 2 ist die Situation vor der manuellen Betätigung des Öffnungsgliedes 11 in der Arretierstellung des Drehschalters 15 dargestellt. Der Koppelring 12 ist an einen an der Verkapselung 28 des Elektromotors 7 angebrachten Gehäuseanschlag 20 angelehnt. Dieser Gehäuseanschlag 20 weist zwei Anlageflächen auf. Dabei bestimmt die erste Anlagefläche 21 die Ausgangstellung des Koppelringes 12 und die zweite Anlagefläche 22 dient in der Arretierstellung einer Sicherung des Schlosses 1 gegen eine manipulative Öffnung durch Dritte durch das Anlegen der Schaltwippe 14 an der zweiten Anlagefläche 22. Im Koppelring 12 ist innenseitig ein Anschlag 23 ausgebildet, der auf die Schaltwippe 14 einwirken kann. In Arretierstellung ist diese Einwirkung durch die Lage der Schaltwippe 14 nicht gegeben.
-
In 3 ist das Schloss 1 bei betätigtem Öffnungsglied 11 in der Arretierstellung gezeigt. Durch das Doppelzahnradsegment 18 resultiert die lineare Bewegung des Öffnungsgliedes 11 in einer Drehung des Koppelringes 12. Da sich jedoch der motorbetriebene Drehschalter 15 noch in Arretierstellung befindet, dreht der Koppelring 12 frei und eine Drehung des Kugelkäfig 17 erfolgt nicht. Durch die Rückstellfeder 19 werden der Koppelring 12 und das manuell zu betätigende Öffnungsglied 11 nach dem manuellen Betätigen des Öffnungsgliedes 11 wieder in ihre Ausgangslage gebracht.
-
4 zeigt das Schloss 1 in Lösestellung vor der manuellen Betätigung des Öffnungsgliedes 11. Durch die Drehung des Drehschalters 15 aus der Arretierstellung in die Lösestellung wird die schwenkbar am Kugelkäfig 17 gelagerte Schaltwippe 14 durch die Bewegung des Schaltstiftes 16 entlang der Steuerkurve 13 der Schaltwippe 14 geschwenkt und liegt nun an der Innenseite des Koppelringes 12 an.
-
5 zeigt das Schloss 1 in Lösestellung bei getätigtem Öffnungsglied 11. Durch die manuelle Betätigung des Öffnungsgliedes 11 erfolgt eine Drehung des Koppelringes 12, der dabei die Mitnahme der Schaltwippe 14 durch das Anlegen des Anschlages 23 an die Schaltwippe 14 bewirkt. Dadurch erfolgt bei einer Drehung des Koppelringes 12 auch die Drehung des mit der Schaltwippe 14 gekoppelten Kugelkäfig 17.
-
6a bis 6c zeigen einen Schnitt durch das Schlossgehäuse 3 und den Kugelkäfig 17. 6a zeigt die Position der Riegel 10 im verriegelten Zustand des Schlosses 1, bei im Schloss 1 befindlichem Verschlusselement 6. Durch einen Formschluss der Sperrkugeln 30 mit dem umgebenden Schlossgehäuse 3 wird ein manuelles Entfernen des Verschlusselementes 6 verhindert.
-
6b zeigt die Orientierung des Kugelkäfiges 17 nach manueller Betätigung des Öffnungsgliedes 11 in Lösestellung. Zu sehen ist dabei, dass die Riegel 10 von der Innenwandung des Schlossgehäuses 3 aufgenommen werden und dabei mit dieser einen Formschluss bilden. Dadurch kann das Verschlusselement 6 nun manuell oder durch den Auswerfer 24 aus dem Schloss 1 entfernt werden.
-
6c zeigt die Funktionsweise eines Offenhalters 25, der integral mit dem Auswerfers 24 gebildet ist. Beim Auswerfen des Verschlusselements 6 wird der federbewehrte Offenhalter 25 durch die Feder nach unten gedrückt und greift mit mindestens einem, im gezeigten Ausführungsbeispiel genau zwei, Sperrzapfen 26 in dafür vorgesehen Schlitze 27 im Kugelkäfig 17. Dadurch werden die Riegel 10 und der Kugelkäfig 17 in einer Offenstellung gegen die rückstellende Kraft der zweiten Torsionsfeder 32 fixiert.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Schloss
- 2
- Schließmechanismus
- 3
- Schlossgehäuse
- 4
- Öffnung
- 5
- Absperrelement
- 6
- Verschlusselement
- 7
- Elektromotor
- 8
- motorisch betriebenes Stellglied
- 9
- Koppelglied
- 10
- Riegel
- 11
- Öffnungsglied
- 12
- Koppelring
- 13
- Steuerkurve
- 14
- Schaltwippe
- 15
- Drehschalter
- 16
- Schaltstift
- 17
- Kugelkäfig
- 18
- Doppelzahnradsegment
- 19
- Rückstellfeder
- 20
- Gehäuseanschlag
- 21
- erste Anlagefläche
- 22
- zweite Anlagefläche
- 23
- Anschlag
- 24
- Auswerfer
- 25
- Offenhalter
- 26
- Sperrzapfen
- 27
- Schlitz
- 28
- Verkapselung
- 29
- Festkloben
- 30
- Sperrkugel
- 31
- Nut
- 32
- Torsionsfeder
- 33
- Verbindungselement
- 34
- Sperrkugel
-
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 102009043873 A1 [0002, 0003]
