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Die Erfindung geht aus von einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Schutzanspruchs 1.
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Bei diesen Fahrzeugen handelt es sich um solche, welche muskelkraftbetrieben und/oder motorunterstützt sind. Insbesondere handelt es sich dabei um mit einem Elektroantrieb versehene, motorunterstützte Fahrzeuge, die zusätzlich muskelkraftbetrieben werden, wie Pedelecs, E-Bikes, LEV(Light Electric Vehicle)s oder dergleichen.
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Ein derartiges Fahrzeug besitzt einen Rahmen. Am Rahmen ist wenigstens ein Rad angeordnet, im Allgemeinen befinden sich zwei oder mehr Räder am Rahmen. Das Fahrzeug weist einen muskelkraftbetriebenen Tretkurbelantrieb für den Antrieb wenigstens eines Rades und/oder gegebenenfalls einen Elektromotor auf, wobei der Elektromotor für den motorunterstützten Antrieb des Tretkurbelantriebs dient. Des Weiteren weist das Fahrzeug ein Getriebe für den Tretkurbelantrieb und/oder für den Elektromotor auf. Zum Schutz vor Diebstahl des Fahrzeugs ist eine Verriegelungseinrichtung für das Getriebe und/oder für den Elektromotor vorgesehen. Es hat sich herausgestellt, dass der bisher erreichte Diebstahlschutz oft nicht ausreichend ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Diebstahlschutz für das Fahrzeug weiter zu verbessern.
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Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Fahrzeug durch die kennzeichnenden Merkmale des Schutzanspruchs 1 gelöst.
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Beim erfindungsgemäßen Fahrzeug umfasst die Verriegelungseinrichtung ein zur Verriegelung in Eingriff sowie zur Entriegelung außer Eingriff in ein funktionsrelevantes Teil des Getriebes und/oder des Elektromotors bringbares Riegelelement. Bei dem funktionsrelevanten Teil kann es sich um ein Zahnrad des Getriebes oder um den Rotor des Elektromotors handeln. Das Riegelelement ist mittels einer Handhabe, die aus einer Ausgangsstellung manuell bewegbar ist, zur Verriegelung für den Eingriff in das funktionsrelevante Teil bewegbar. Des Weiteren ist das Riegelelement mittels eines ansteuerbaren Antriebs zur Entriegelung freigebbar und/oder bewegbar, wobei es sich bei dem Antrieb insbesondere um einen Elektromotor, einen Elektromagneten o. dgl. handeln kann. In vorteilhafter Weise ist somit der Diebstahlschutz für das Fahrzeug verbessert. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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In weiterer Ausgestaltung kann die Handhabe durch Drehung und/oder durch Drücken manuell bewegbar ausgebildet sein. Für den Benutzer ist somit eine einfache sowie ergonomische und auch intuitive Bedienung der Handhabe gegeben.
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Das Riegelelement kann eine zum Zahnrad des Getriebes korrespondierende Verzahnung aufweisen. Dadurch ist dann bei dem in Eingriff mit dem Zahnrad befindlichen Riegelelement die Bewegung des Zahnrades blockiert. Eine derartige Ausgestaltung bietet einen hohen Diebstahlschutz.
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In einfacher Ausgestaltung kann die Bewegung der Handhabe bei Verriegelung durch das Riegelelement mittels eines Sicherungsschiebers sperr- und/oder freigebbar sein. Der Sicherungsschieber kann mittels eines elastischen Elements, und zwar insbesondere mittels einer Feder, in Sperrrichtung vorgespannt sein. In einfacher Art und Weise kann des Weiteren ein Vorsprung des Sicherungsschiebers in eine Ausnehmung an der Handhabe zur Sperrung einrasten. Der Sicherungsschieber kann in komfortabler Art und Weise mittels des ansteuerbaren Antriebs zur Freigabe der Handhabe gegen die Kraft des elastischen Elements bewegbar ausgebildet sein. Insbesondere kann dadurch der Vorsprung des Sicherungsschiebers aus der Ausnehmung an der Handhabe zur Freigabe ausrasten.
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In ebenfalls einfacher Ausgestaltung kann ein weiteres elastisches Element, und zwar insbesondere eine Druckfeder, auf das Riegelelement einwirken. Dadurch wird bei Freigabe der Handhabe durch den Sicherungsschieber eine Rückstellkraft auf das Riegelelement zur Entriegelung ausgeübt. In komfortabler Art und Weise kann durch die Rückstellkraft die Handhabe in die Ausgangsstellung zurückbewegt werden.
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In bequemer und dennoch diebstahlsicherer Art und Weise kann die Ansteuerung des Antriebs für die Freigabe der Bewegung der Handhabe durch einen Berechtigungscode auslösbar sein. Der Berechtigungscode kann vom Benutzer an einer Anzeige- und/oder Bedieneinheit am Fahrzeug eingebbar sein. Es ist ebenfalls möglich, dass der Berechtigungscode mittels eines Funksignals von einem Smart Phone, einem elektronischen Schlüssel in der Art eines Key FOB, einem Wearable, wie einer Smart Watch oder einem Fitness-Armband, oder einem sonstigen Ident-Träger an das Fahrzeug übermittelbar ist.
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In weiterer Ausgestaltung kann ein am Rahmen befestigtes, einen Kopf aufweisendes Schlaufenkabel vorgesehen sein, wobei in bevorzugter Weise der Kopf des Schlaufenkabels verriegelnd in die Verriegelungseinrichtung einsteckbar ausgebildet sein kann. Dadurch kann das Fahrzeug diebstahlgesichert an einem festen Gegenstand mittels des Schlaufenkabels festlegbar sein. Beispielsweise kann so das Fahrzeug an einem Laternenpfahl, an einem Zaun, an einem Fahrrradständer o. dgl. mittels des Schlaufenkabels festgesetzt werden. Des Weiteren kann in kompakter Art und Weise der Sicherungsschieber zur Verriegelung des Schlaufenkabels in eine Nut am Kopf eingreifen. Somit ist eine nochmals weitere Verbesserung des Diebstahlschutzes in einfacher Art und Weise erzielt.
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Für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung ist nachfolgendes festzustellen.
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Die Anzahl der Diebstähle von Fahrrädern und/oder E-Bikes beziehungsweise Pedelecs ist sehr hoch. Insbesondere Pedelecs sind durch deren hohen Wert sehr diebstahlgefährdet. Es soll eine Lösung dieses Problems angegeben werden, die den Diebstahlschutz im Vergleich zu heutigen Systemen wesentlich erhöht beziehungsweise verbessert. Hierbei soll eine intelligente Kombination von mechanischer und elektronischer Diebstahlsicherung gefunden werden.
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Die größte Anzahl von Pedelecs und/oder E-Bikes haben heute einen Mittelmotor. Wichtig ist die Möglichkeit, dass das Fahrzeug abgeschlossen und/oder an einem festen Gegenstand angeschlossen werden kann. Hierfür hat der Mittelmotor ein Betätigungselement, zum Beispiel einen Drehhebel, einen Druckknopf o. dgl., welches nach Betätigung direkt oder indirekt in das Getriebe eingreift und dieses sperrt. Zusätzlich kann sich am Mittelmotor eine Öffnung befinden, in welche ein Schlaufen- bzw. Schlingenkabel eingeführt werden kann, welches beim Einführen automatisch verriegelt wird. Durch das kombinierte Abschließen und/oder Anschließen wird das Fahrzeug zusätzlich gegen das Entfernen vom Abstellort geschützt. Geschaffen ist somit ein Diebstahlschutz für E-Bikes und/oder Pedelecs.
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Eine technische Ausführung sieht eine Getriebeblockierung vor. Denkbar ist jedoch nicht nur eine Getriebeblockierung, sondern auch eine Art Leerlauffunktion, so dass der Dieb ins Leere tritt. Aus Sicherheitsgesichtspunkten sollte das Betätigungselement beziehungsweise das Schlingenkabel immer bewusst und manuell eingedrückt werden.
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Da durch das Eindrücken des Betätigungselementes auch gleichzeitig ein elektrischer Kontakt geschaltet wird, ist auch die Ansteuerung einer elektrischen Verriegelung für den Akku denkbar.
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Das Entriegeln erfolgt aus Komfortgründen elektrisch. Dabei bewegt ein kleiner Elektromotor oder ein Elektromagnet den Arretierschieber nach hinten, so dass über eine Rückstellfeder das Sperrelement und/oder das Schlaufenkabel ausgestoßen wird. Das Signal für die Entriegelung kann alternativ über das Funksignal eines Smart Phones, eines Schlüsselanhängers in der Art eines KEY FOB, eines Wearables oder mittels einer Eingabe an der Anzeige-/Bedieneinheit des Fahrzeugs erfolgen.
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Das Betätigungselement kann eine ergonomische Funktion haben, unverlierbar am Motor befestigt sein und/oder eine gute Zugänglichkeit gewährleisten. Es können alternativ die Bedienung des Betätigungselements, nämlich nur Sperren des Motors und/oder Getriebes, oder die Verwendung des Schlingenkabels, nämlich das Fahrzeug abschließen und/oder anschließen, oder auch beide Funktionen ermöglicht sein.
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Des Weiteren sollte das Eindringen von Wasser und/oder Schmutz in die Öffnung für das Schlingenkabel verhindert werden. Auch sollte das Schlingenkabel an einer günstigen Position des Motors ein- und/oder ausgeführt werden können, um eine gute Zugänglichkeit zu bieten.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere in einer Erhöhung des Diebstahlschutzes für Pedelecs und/oder E-Bikes durch die Integration der Verriegelungseinrichtung in einen Mittelmotor und/oder auch in einen Nabenmotor. Durch die Integration in den Motor ergeben sich noch weitere folgende Vorteile:
- - Die Energieversorgung ist schon vorhanden.
- - Der Diebstahlschutz ist fest im Motor und/oder im Getriebe integriert, und daher für Unbefugte nicht einfach zugänglich.
- - Der Diebstahlschutz ist schwer manipulierbar sowie vandalensicher.
- - Der Diebstahlschutz benötigt keinen zusätzlichen Platzbedarf und hat lediglich ein minimales Mehrgewicht.
- - Die Mehrkosten für den Diebstahlschutz sind gering.
- - Der Diebstahlschutz ist kombinierbar mit weiteren Funktionen, wie Akkuverriegelung, elektronisches Sperren anderer intelligenter Komponenten, beispielsweise von Akku, Motorsteuerung oder HMI (Human Machine Interface).
- - Es besteht die Möglichkeit für ein kombiniertes Anschließen und/oder Abschließen.
- - Bei einer „kleinen Diebstahlschutzlösung“ braucht das Schlaufen- bzw. Schlingenkabel nicht mitgeführt zu werden.
- - Bei Ansteuerung über ein Smart Phone kann der Diebstahlschutz auch mit einem Nutzungsmanagement kombiniert werden, und kann daher auch für Flotten- und/oder Sharing-Anwendungen verwendet werden.
- - Der Diebstahlschutz ist funktionssicher, da dieser immer bewusst und mechanisch verriegelt werden muss.
- - Der Diebstahlschutz ist für den Benutzer komfortabel, da dieser elektrisch entriegelbar ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen
- 1 ein Fahrzeug mit einer Motor-Getriebe-Einheit und einer Verriegelungseinrichtung in schematischer Ansicht,
- 2 die Motor-Getriebe-Einheit mit der Verriegelungseinrichtung in teilweise transparenter sowie in perspektivischer Darstellung,
- 3 einen Detail-Ausschnitt aus der Motor-Getriebe-Einheit gemäß 2, wobei die Verriegelungseinrichtung und das Getriebe näher zu sehen sind,
- 4 die Verriegelungseinrichtung aus 3 in einer weiteren Ansicht, und
- 5 ein Schlaufenkabel für das Fahrzeug aus 1.
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In 1 ist ein Fahrzeug 1 mit einem Elektroantrieb zu sehen, bei dem es sich insbesondere um ein Fahrrad, ein Pedelec, ein E-Bike o. dgl. handelt. Das Fahrzeug 1 besitzt einen Rahmen 2 und zwei am Rahmen 2 angeordnete Räder 3, 4. Und zwar besitzt das als Zweirad ausgestaltete Fahrzeug 1 ein Vorderrad 3 sowie ein Hinterrad 4. Am Fahrzeug 1 ist ein Tretkurbelantrieb 5 für den muskelkraftbetriebenen Antrieb des Hinterrades 4 durch den Benutzer vorgesehen. Des Weiteren kann mit dem Tretkurbelantrieb 5 ein Elektromotor 6 in der Art eines Mittelmotors für den motorunterstützten Antrieb des Tretkurbelantriebs 5 zusammenwirken. Weiterhin ist ein Getriebe 7 für den Tretkurbelantrieb 5 und/oder für den Elektromotor 6 vorgesehen. Das Fahrzeug 1 ist somit in effizienter Art und Weise für den Benutzer muskelkraftbetrieben sowie motorunterstützt betreibbar.
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Der Elektromotor 6 sowie das Getriebe 7 sind in einer kompakten Weise als eine Motor-Getriebe-Einheit 8 am Fahrzeug 1 angeordnet. Hierzu ist die Motor-Getriebe-Einheit 8 als eine Baueinheit ausgestaltet, wie in 2 gezeigt ist, und besitzt ein eigenes Gehäuse 10.
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Als Diebstahlschutz für das Fahrzeug 1 ist eine in 1 schematisch gezeigte Verriegelungseinrichtung 9 für die Motor-Getriebe-Einheit 8 vorgesehen. Die im und/oder am Gehäuse 10 der Motor-Getriebe-Einheit 8 angeordnete Verriegelungseinrichtung 9 wirkt mit dem Getriebe 7 und/oder mit dem Elektromotor 6 zusammen, wie nachfolgend näher erläutert ist.
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Wie in 3 näher zu sehen ist, umfasst die Verriegelungseinrichtung 9 ein zur Verriegelung in Eingriff sowie zur Entriegelung außer Eingriff in ein funktionsrelevantes Teil des Getriebes 7 bringbares Riegelelement 11. Das Riegelelement 11 ist mittels einer Handhabe 12, die aus einer Ausgangsstellung manuell bewegbar ist, zur Verriegelung für den Eingriff in das funktionsrelevante Teil bewegbar. Bei dem funktionsrelevanten Teil handelt es sich vorliegend um ein Zahnrad 13 des Getriebes 7. Das Riegelelement 11 weist eine zum Zahnrad 13 des Getriebes 7 korrespondierende Verzahnung 16 auf. Und zwar derart, dass bei dem in Eingriff mit dem Zahnrad 13 befindlichen Riegelelement 11 die Bewegung des Zahnrades 13 blockiert ist. Die Verriegelungseinrichtung 9 kann auch in ein funktionsrelevantes Teil des Elektromotors 6, insbesondere in den Rotor des Elektromotors 6, eingreifen, was jedoch nicht näher gezeigt ist. Das Riegelelement 11 ist schließlich mittels eines ansteuerbaren Antriebs 14, der in 3 nur schematisch angedeutet ist, zur Entriegelung freigebbar und/oder bewegbar. Als Antrieb 14 kann ein Elektromotor, ein Elektromagnet o. dgl. Verwendung finden.
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Die in 3 gezeigte Handhabe 12 ist vom Benutzer durch Drehung manuell bewegbar und besitzt hierfür einen Knebel 15. Selbstverständlich kann die Handhabe 12 auch durch Drücken für den Benutzer bewegbar ausgebildet sein, wie in 4 angedeutet ist. Die Bewegung der Handhabe 12 bei Verriegelung durch das Riegelelement 11 ist mittels eines Sicherungsschiebers 17 sperr- und/oder freiggebbar, wie näher in 4 zu sehen ist. Der Sicherungsschieber 17 ist mittels eines elastischen Elements 18, bei dem es sich insbesondere um eine Feder handelt, in Sperrrichtung vorgespannt. Ein Vorsprung 19 des Sicherungsschiebers 17 rastet dabei in eine Ausnehmung 20 an der Handhabe 12 zur Sperrung ein. Der Sicherungsschieber 17 ist mittels des ansteuerbaren Antriebs 14 zur Freigabe der Handhabe 12 gegen die Kraft des elastischen Elements 18 bewegbar. Und zwar indem dabei der Vorsprung 19 des Sicherungsschiebers 17 aus der Ausnehmung 20 an der Handhabe 12 zur Freigabe ausrastet. Des Weiteren wirkt ein weiteres elastisches Element 21, bei dem es sich insbesondere um eine Druckfeder handelt, auf das Riegelelement 11 derart ein, dass bei Freigabe der Handhabe 12 durch den Sicherungsschieber 17 eine Rückstellkraft auf das Riegelelement 11 zur Entriegelung ausgeübt wird. Die Rückstellkraft bewegt dabei gleichzeitig die Handhabe 12 in die Ausgangsstellung zurück.
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Die Ansteuerung des Antriebs 14 für den Sicherungsschieber 17 zur Freigabe der Handhabe 12 ist durch einen Berechtigungscode auslösbar. Der Berechtigungscode wird mittels eines Funksignals 23 von einem Smart Phone 22 an eine Steuereinheit 24 für den Antrieb 14 übermittelt, wie in 1 zu sehen ist. Anstelle eines Smart Phones 22 kann auch ein elektronischer Schlüssel in der Art eines Key FOBs, ein Wearable in der Art einer Smart Watch oder eines Fitness-Armbandes oder ein sonstiger Ident-Träger Verwendung finden. Selbstverständlich kann der Berechtigungscode auch in der Art einer PIN vom Benutzer an einer in 1 gezeigten Anzeige- und/oder Bedieneinheit 28 am Fahrzeug 1 eingebbar und von dort an die Steuereinheit 24 für den Antrieb 14 übermittelbar sein. In der Steuereinheit 24 wird der Berechtigungscode auf dessen Korrektheit überprüft und lediglich bei korrektem Berechtigungscode die Ansteuerung des Antriebs 14 ausgelöst. Die Steuereinheit 24 kann im Übrigen auch zur Steuerung des Elektromotors 6 für dessen Betrieb ausgebildet sein.
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Zur Ergänzung des Diebstahlschutzes kann ein am Rahmen 2 befestigtes, einen Kopf 26 aufweisendes Schlaufenkabel 25 vorgesehen sein, welches in 5 näher gezeigt ist. Der Kopf 26 des Schlaufenkabels 25 ist an einer nicht weiter gezeigten Öffnung im Gehäuse 10 verriegelnd in die Verriegelungseinrichtung 9 einsteckbar. Der Sicherungsschieber 17 greift, wie man anhand von 4 sieht, zur Verriegelung des Schlaufenkabels 25 in eine Nut 27 am Kopf 26 ein. Dadurch ist das Fahrzeug 1 diebstahlgesichert an einem festen Gegenstand mittels des Schlaufenkabels 25 festlegbar. Bei dem festen Gegenstand kann es sich beispielsweise um einen Laternenpfahl, um einen Zaun, um einen Fahrrradständer o. dgl. handeln.
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Wie weiter in 1 zu sehen ist, wird der Elektromotor 6 von einem am Rahmen 2 angeordneten Akku 29 mit elektrischer Energie versorgt. Der Akku 29 ist mittels einer Befestigungsvorrichtung 31 abnehmbar am Rahmen 2 angeordnet. Zwecks Diebstahlschutzes für den Akku 29 ist eine in 1 lediglich schematisch gezeigte Schließeinrichtung 30 für die Sperrung und/oder Freigabe der Abnahme des Akkus 29 vom Rahmen 2 vorgesehen. Hierzu wirkt die Schließeinrichtung 30 derart mit der Befestigungsvorrichtung 31 und/oder mit dem Akku 29 zusammen, dass das Abnehmen des Akkus 29 sperrbar und/oder freigebbar ist.
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Wie bereits beschrieben ist die Verriegelungseinrichtung 9 mittels der Handhabe 12, die aus der Ausgangsstellung manuell bewegbar ist, zur Verriegelung für den Elektromotor 6 und/oder für das Getriebe 7 betätigbar. Der Einfachheit halber ist die Schließeinrichtung 30 bei Betätigung der Verriegelungseinrichtung 9 durch den Benutzer betätigbar. Hierfür ist ein mit der Handhabe 12 und/oder mit dem Riegelelement 11 zusammenwirkendes Schaltelement 32 vorgesehen, wie in 4 schematisch gezeigt ist, derart dass bei Bewegung der Handhabe 12 und/oder des Riegelelements 11 ein zur Betätigung der Schließeinrichtung 30 dienendes Schaltsignal 33 erzeugbar ist.
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Die Ansteuerung der Schließeinrichtung 30 zur Freigabe des Akkus 29 ist ebenfalls durch einen Berechtigungscode auslösbar. Der Berechtigungscode kann derselbe Code sein, der zur Ansteuerung des Antriebs 14 für den Sicherungsschieber 17 zur Freigabe der Handhabe 12 dient, kann bei Bedarf jedoch auch unterschiedlich hierzu sein. Ebenso kann der Berechtigungscode für die Schließeinrichtung 30 an der Anzeige- und/oder Bedieneinheit 28 am Fahrzeug 1 eingebbar sein und/oder mittels eines Funksignals 23 von einem Smart Phone 22, einem elektronischen Schlüssel, einem Wearable o. dgl. übermittelbar sein. Der Berechtigungscode ist von einem Steuergerät 24 auf dessen Korrektheit überprüfbar, so dass lediglich bei korrektem Berechtigungscode die Schließeinrichtung 30 zur Freigabe des Akkus 29 angesteuert wird. Bei dem Steuergerät handelt es sich vorliegend um die Steuereinheit 24 für den Antrieb 14. Das Steuergerät kann jedoch auch als eine hiervon separate Einheit am Fahrzeug 1 ausgebildet sein oder kann auch in die Anzeige- und/oder Bedieneinheit 28 integriert sein.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfasst vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Schutzansprüche definierten Erfindung. So kann die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung 9 und/oder Schließeinrichtung 30 nicht nur in Fahrzeugen 1, wie Pedelecs oder E-Bikes, eingesetzt werden sondern auch in sonstigen LEV(Light Electric Vehicles)s, beispielsweise bei Dreirädern, Lastenfahrrädern, Quads o. dgl., Verwendung finden. Vor allem kann die Erfindung bei Fahrzeugen mit einem Mittelmotor in vorteilhafter Weise zum Einsatz kommen.
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Bezugszeichenliste
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- 1:
- Fahrzeug
- 2:
- Rahmen
- 3:
- Rad / Vorderrad
- 4:
- Rad / Hinterrad
- 5:
- Tretkurbelantrieb
- 6:
- Elektromotor
- 7:
- Getriebe
- 8:
- Motor-Getriebe-Einheit
- 9:
- Verriegelungseinrichtung
- 10:
- Gehäuse (von Motor-Getriebe-Einheit)
- 11:
- Riegelelement
- 12:
- Handhabe
- 13:
- Zahnrad
- 14:
- Antrieb
- 15:
- Knebel
- 16:
- Verzahnung
- 17:
- Sicherungsschieber
- 18:
- elastisches Element
- 19:
- Vorsprung (an Sicherungsschieber)
- 20:
- Ausnehmung (an der Handhabe)
- 21:
- (weiteres) elastisches Element
- 22:
- Smart Phone
- 23:
- Funksignal
- 24:
- Steuereinheit (für Antrieb / Elektromotor) / Steuergerät
- 25:
- Schlaufenkabel
- 26:
- Kopf (von Schlaufenkabel)
- 27:
- Nut (an Kopf)
- 28:
- Anzeige- und/oder Bedieneinheit
- 29:
- Akku
- 30:
- Schließeinrichtung (für Akku)
- 31:
- Befestigungsvorrichtung (für Akku)
- 32:
- Schaltelement
- 33:
- Schaltsignal
