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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1.
Gebiet der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Klappgelenk mit Innenverriegelung,
insbesondere ein Klappgelenk mit Innenverriegelung, wie es zur Verbindung
zweier Stangen miteinander verwendet wird.
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2. Beschreibung des Standes
der Technik
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Im
Allgemeinen ist ein typisches Anwendungsgebiet für ein Klappgelenk ein zusammenklappbares
Fahrrad. Klappgelenke nach dem Stand der Technik sind üblicherweise
auf einer Seite zweier Grundplatten gelenkig gelagert, und diese
beiden Grundplatten sind jeweils mit zwei Stangen verbunden. Darüber hinaus
ist auf der Außenseite
eine Verriegelungsvorrichtung angeordnet, um die beiden miteinander
verbundenen Grundplatten zu verriegeln, so dass auf diese Weise
die beiden Stangen miteinander verriegelt werden. Da das Gelenk
an dem Rahmen des Fahrrads angebracht ist, setzen Stöße beim
Fahren das Gelenk extremen externen Kräften aus. Um eine kompakte
Verriegelung mit ausreichender Festigkeit zu erreichen, die auch
einfach zusammenzusetzen ist, hat die Verriegelungsvorrichtung nach
dem Stand der Technik einen großen
und komplizierten Aufbau. An das Design moderner Klappräder werden
jedoch hohe Ansprüche
gestellt, und ein allzu großes
Gelenk erscheint zu aufwändig und
sogar unästhetisch,
und der Benutzer kann versehentlich an das Gelenk stoßen.
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Daher
ist es wünschenswert,
ein verbessertes Klappgelenk zu schaffen, mit dem die vorgenannten
Probleme gemildert und/oder beseitigt werden.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Klappgelenk
mit Innenverriegelung zu schaffen, um zwei Einsteckstangen miteinander zu
verbinden.
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Um
diese Aufgabe zu erfüllen,
weist das Klappgelenk mit Innenverriegelung gemäß der vorliegenden Erfindung
zwei Grundplatten auf, die jeweils mit zwei Stangen verbunden sind,
wobei die Grundplatten auf einer Seite durch ein Scharnier gelenkig miteinander
verbunden sind, und wobei das Klappgelenk mit Innenverriegelung
zwei Vertiefungen aufweist, die jeweils auf gegenüberliegenden
Seiten der beiden Grundplatten angeordnet sind; mindestens eine
Nut entlang einer Kante einer der Vertiefungen; mindestens einen
Sperrblock, der beweglich in einer der Vertiefungen angebracht ist;
und einen Bremsmechanismus, der an dem Sperrblock befestigt ist, um
den Sperrblock in die Nut oder aus der Nut zu bewegen. Wenn sich
der Sperrblock in die Nut bewegt, sind die beiden Grundplatten in
verriegeltem Zustand, und wenn sich der Sperrblock aus der Nut heraus
bewegt, sind die beiden Grundplatten in nicht verriegeltem Zustand.
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Weitere
Aufgaben, Vorteile und neue Merkmale der Erfindung werden nachfolgend
anhand der Zeichnung näher
erläutert.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNG
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In
der Zeichnung zeigen:
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1 eine perspektivische Darstellung
einer ersten Ausführungsform
eines Klappgelenks mit Innenverriegelung gemäß der vorliegenden Erfindung, wobei
zwei Grundplatten in offener Stellung dargestellt sind;
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2 eine perspektivische Darstellung
der ersten Ausführungsform
des Klappgelenks mit Innenverriegelung gemäß der vorliegenden Erfindung,
wobei zwei Grundplatten in verriegeltem Zustand dargestellt sind;
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3 einen Schnitt durch die
erste Ausführungsform
des Klappgelenks mit Innenverriegelung gemäß der vorliegenden Erfindung;
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4 eine schematische Darstellung
des Aufbaus einer zweiten Ausführungsform,
wobei gezeigt wird, wie ein Sperrblock sich in eine Nut bewegt;
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5 einen Schnitt durch die
zweite Ausführungsform,
wobei gezeigt wird, wie ein Sperrblock die Nut verlässt;
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6 eine perspektivische Darstellung
einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung;
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7 eine schematische Darstellung
des Aufbaus einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei gezeigt wird, wie ein Sperrblock sich
in die Nut bewegt;
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8 eine schematische Darstellung
des Aufbaus einer dritten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei gezeigt wird, wie ein Sperrblock die
Nut verlässt;
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9 eine schematische Darstellung
des Aufbaus einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei gezeigt wird, wie ein Sperrblock
sich in die Nut bewegt;
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10 eine schematische Darstellung
des Aufbaus einer vierten Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung, wobei gezeigt wird, wie ein Sperrblock
die Nut verlässt;
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11 eine perspektivische
Darstellung einer fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung; und
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12 eine schematische Darstellung
des Aufbaus einer fünften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
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Nachfolgend
werden veranschaulichende Ausführungsformen
der Erfindung beschrieben. Im Interesse der Klarheit sind in dieser
Patentschrift nicht alle Merkmale einer tatsächlichen Ausführung beschrieben.
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Die
Verwendung eines Buchstabens im Zusammenhang mit einem Bezugszeichen
(einer Ziffer) soll alternative Ausführungsformen oder Beispiele des
Bestandteils zeigen, für
den das Bezugszeichen steht.
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Zunächst wird
auf 1 bis 3 Bezug genommen. Bei der
vorliegenden Erfindung weist ein Klappgelenk 99 mit Innenverriegelung
zwei Grundplatten 2a, 2b auf, einen Sperrblock 3 und
einen Bremsmechanismus 5.
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Die
beiden Grundplatten 2a, 2b sind jeweils mit zwei
Stangen 1a, 1b verbunden, und eine Seite jeder
Grundplatte 2 ist durch ein Scharnier 7 gelenkig mit
der anderen Grundplatte 2 verbunden, so dass die beiden
Grundplatten 2a, 2b eine offene Stellung einnehmen
können,
wie in 1 dargestellt,
oder eine geschlossene Stellung, wie in 2 dargestellt.
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Auf
gegenüberliegenden
Seiten der beiden Grundplatten 2a, 2b sind zwei
Vertiefungen 4a, 4b separat angeordnet, und zwei
Nuten 6a, 6b erstrecken sich entlang entsprechender
Kanten der beiden Vertiefungen 4a, 4b. Darüber hinaus
ist ein Sperrblock 3 beweglich in einer der Vertiefungen 4a, 4b angebracht – bei dieser
Ausführungsform
befindet er sich in der Vertiefung 4b. Eine Seite des Sperrblocks 3 weist
zwei Flansche 3a, 3b auf. Die beiden Flansche 3a, 3b des
Sperrblocks 3 können
in die Nuten 6a, 6b der beiden Grundplatten 2a, 2b eingesetzt werden,
was auch bedeutet, dass die Form der beiden Flansche 3a, 3b der
Form der Nuten 6a, 6b angepasst ist.
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Der
Hauptzweck des Bremsmechanismus 5 besteht darin, den Sperrblock 3 zu
bewegen. Durch die Steuerung der Position des Sperrblocks 3 können die
beiden Grundplatten 2a, 2b in einem offenen und nicht
verriegelten Zustand sein, wie in 1 dargestellt,
oder in einem geschlossenen und verriegelten Zustand, wie in 2 dargestellt.
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Bei
dieser Ausführungsform
weist der Bremsmechanismus 5 weist eine Stößelstange 51, eine
Anschlagplatte 52, eine Rückstellfeder 53, eine Exzenterscheibe 54 und
einen Hebel 55 auf. Ein Ende der Exzenterscheibe 54 ist
mit einem Ende des Hebels 55 verbunden. Ein Ende der Stößelstange 51 ist
mit dem Sperrblock 3 verbunden, und ein anderes Ende berührt die
Exzenterscheibe 54. Die Anschlagplatte 52 ist
an der Vertiefung 4b befestigt, und die Rückstellfeder 53 ist
zwischen der Anschlagplatte 52 und der Exzenterscheibe 54 an
der Stößelstange 51 befestigt.
Wenn der Hebel 55 nach unten gedrückt wird, drückt die
Exzenterscheibe 54 die Stößelstange 51 nach
vorn in Richtung der Nuten 6a, 6b der beiden Grundplatten 2a, 2b,
so dass die beiden Flansche 3a, 3b des Sperrblocks 3 jeweils
in die Nuten 6a, 6b der beiden Grundplatten 2a, 2b eingesetzt
werden, wie in dem in 2 und 3 dargestellten geschlossenen
und verriegelten Zustand. Wenn der Hebel 55 nach oben gezogen
wird (die Exzenterscheibe 54 verlässt die Stößelstange 51), zieht
die Rückstellfeder 53 die
Stößelstange 51 zurück, so dass
die beiden Flansche 3a, 3b des Sperrblocks 3 die
Nuten 6a, 6b verlassen, wie in der offenen Stellung
gemäß 1 dargestellt.
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Nachfolgend
wird auf 4 und 5 Bezug genommen. Bei einer
zweiten Ausführungsform ähnelt das
Arbeitsprinzip dem der ersten Ausführungsform, mit dem einzigen
Unterschied, dass ein Bremsmechanismus 5a bei der zweiten
Ausführungsform
einen anderen Aufbau hat. Ein Hebel 55a des Bremsmechanismus 5a ist
auf einer Seite der Grundplatten 2a, 2b angeordnet
und über
eine Verbindungsstange 56 mit der Exzenterscheibe 54 verbunden.
Die Exzenterscheibe 54 drückt gegen den Sperrblock 3.
Darüber
hinaus bilden zwei Rückstellfedern 53a eine
Verbindung zwischen zwei Anschlagplatten 52a und dem Sperrblock 3.
Durch Betätigung
des Hebels 55a drückt
die Exzenterscheibe 54a den Sperrblock 3 in Richtung
der Nuten 6a, 6b, wie in 4 dargestellt, oder die Rückstellfedern 53a ziehen
den Sperrblock 3 aus den Nuten 6a, 6b,
wie in 5 dargestellt.
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Nachfolgend
wird auf 6 bis 8 Bezug genommen. Bei einer
dritten Ausführungsform
wird das gleiche Arbeitsprinzip eingesetzt wie bei den beiden anderen
Ausführungsformen,
was das Positionsverhältnis
zwischen dem Sperrblock und den Nuten betrifft, um den verriegelten
und den nicht verriegelten Zustand zu schaffen. Bei der dritten
Ausführungsform
sind jedoch zwei Nuten 6c, 6d entlang zweier Seiten
der Grundplatte 2a angeordnet, und zwei Nuten 6e, 6f entlang
zweier Seiten der Grundplatte 2b. Darüber hinaus ist ein Bremsmechanismus 5b leicht abgeändert. Ein
Hebel 55a des Bremsmechanismus 5b ist über eine
Achse 56a mit einem drehbaren Riegel 58 verbunden.
Darüber
hinaus sind zwei Verbindungsriegel 59a, 59b jeweils
mit jedem Ende des drehbaren Riegels 58 verbunden. Die
beiden Verbindungsriegel 59a, 59b sind mit ihren
anderen Enden auch mit zwei Sperrblöcken 3a, 3b verbunden.
Wenn der Benutzer den Hebel 55a dreht, was dazu führt, dass
der drehbare Riegel 58 und die beiden Verbindungsriegel 59a, 59b sich
parallel zueinander ausrichten, bewegen sich die beiden Sperrblöcke 3a, 3b in
die Nuten 6c, 6d, 6e, 6f, wie
in 7 dargestellt, oder
die beiden Sperrblöcke 3a, 3b trennen
sich von den Nuten 6c, 6d, 6e, 6f,
wie in 8 dargestellt.
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Nachfolgend
wird auf 9 und 10 Bezug genommen. Bei einer
vierten Auführungsform wird
immer noch das gleiche Arbeitsprinzip der anderen drei Ausführungsformen
angewandt. Die vierte Ausführungsform ähnelt der
dritten Ausführungsform.
Zwei Sperrblöcke
weisen jeweils zwei Führungsrinnen 3c1, 3d1 und
zwei Stifte 3c2, 3d2 auf, und zwei Enden des drehbaren
Riegels 58a sind beweglich mit den beiden Sperrblöcken 3c, 3d verbunden.
Wenn der Benutzer den Hebel dreht, sind der drehbare Riegel 58a und
die Sperrblöcke 3c, 3d senkrecht
zueinander, und so bewegen sich die beiden Sperrblöcke 3a, 3b in
Richtung der Nuten 6c, 6d, 6e, 6f,
wie in 9 dargestellt,
oder die beiden Sperrblöcke 3a, 3b trennen
sich von den Nuten 6c, 6d, 6e, 6f wie
in 10 dargestellt.
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Nachfolgend
wird auf 11 und 12 Bezug genommen. Bei der
fünften
Ausführungsform verwendet
der Hebel 55 des Bremsmechanismus 5c einen Drehstift 71 zur
exzentrischen gelenkigen Lagerung in Bezug auf eine Kante der Grundplatte 2 gegenüber der
Scharnierwelle 7. Ein rotierender Stift 5b ist
nahe dem Rotationsstift 5a platziert, und eine Zugstange 5c ist
daran befestigt. Ein Ende der Zugstange 5c ist mit dem
Sperrblock 3 verbunden. Wenn der Hebel 55 angezogen
wird, bewirkt der Stift 5b, dass die Zugstange 5c und
der Sperrblock 3 sich in der Vertiefung 4 bewegen.
Wie bereits oben beschrieben, kann der Hebel 55 den Sperrblock 3 in
die Nut oder aus dieser heraus bewegen (in 11 und 12 nicht
dargestellt). Der Hauptzweck dieser Ausführungsform besteht darin, zu
zeigen, dass der Hebel 55 auf einer anderen Seite als der
Seite der Scharnierwelle 7 sein kann (bei der ersten Ausführungsform
sind sie auf der gleichen Seite), und dass die Nut auf der gleichen
Seite angeordnet sein kann wie die Scharnierwelle 7 (bei
der ersten Ausführungsform sind
die Nuten 6a, 6b der Scharnierwelle 7 gegenüberliegend
angeordnet).
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Die
Erfindung wurde unter Verwendung beispielhafter bevorzugter Ausführungsformen
beschrieben. Für
den Fachmann liegt es jedoch nahe, dass die bevorzugten Ausführungsformen
ohne Weiteres angepasst und abgeändert
werden können,
um zusätzlichen
Anwendungsmöglichkeiten
zu genügen, ohne
von der Essenz und vom Umfang der Erfindung abzuweichen. Es versteht
sich also, dass der Umfang nicht auf die offenbarten Ausführungsformen
beschränkt
ist. Vielmehr sollen verschiedene Modifikationen und ähnliche
Anordnungen auf der Basis der gleichen Arbeitsprinzipien abgedeckt
sein. Der Umfang der Ansprüche
soll also den breitesten Interpretationsbereichen entsprechen, damit
alle derartigen Modifikationen und ähnlichen Anordnungen mit eingeschlossen
sind.
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Obwohl
die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf ihre bevorzugte Ausführungsform
beschrieben wurde, versteht es sich, dass viele andere Modifikationen
und Änderungen
möglich
sind, ohne von der Essenz und vom Umfang der Erfindung, wie sie
nachfolgend beansprucht ist, abzuweichen.