EP4377536A1 - Mobiles elektronisches schloss - Google Patents

Mobiles elektronisches schloss

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Publication number
EP4377536A1
EP4377536A1 EP22844227.3A EP22844227A EP4377536A1 EP 4377536 A1 EP4377536 A1 EP 4377536A1 EP 22844227 A EP22844227 A EP 22844227A EP 4377536 A1 EP4377536 A1 EP 4377536A1
Authority
EP
European Patent Office
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driver
mobile electronic
electronic lock
lock
rotating bolt
Prior art date
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Pending
Application number
EP22844227.3A
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English (en)
French (fr)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ABUS August Bremicker Soehne KG
Original Assignee
ABUS August Bremicker Soehne KG
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Filing date
Publication date
Application filed by ABUS August Bremicker Soehne KG filed Critical ABUS August Bremicker Soehne KG
Publication of EP4377536A1 publication Critical patent/EP4377536A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B67/00—Padlocks; Details thereof
    • E05B67/06—Shackles; Arrangement of the shackle
    • E05B67/22—Padlocks with sliding shackles, with or without rotary or pivotal movement
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B47/0001—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof
    • E05B47/0012—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means with electric actuators; Constructional features thereof with rotary electromotors
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B2047/0048—Circuits, feeding, monitoring
    • E05B2047/0057—Feeding
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05B—LOCKS; ACCESSORIES THEREFOR; HANDCUFFS
    • E05B47/00—Operating or controlling locks or other fastening devices by electric or magnetic means
    • E05B2047/0094—Mechanical aspects of remotely controlled locks
    • E05B2047/0095—Mechanical aspects of locks controlled by telephone signals, e.g. by mobile phones

Definitions

  • the invention relates to a mobile electronic lock with a lock body and a security part that can be moved between a closed position and an open position relative to the lock body, the lock body comprising an electromechanical locking device in order to lock the security part located in the closed position on the lock body.
  • such a lock can be used to secure an object—for example a two-wheeler—to a stationary object, or to immobilize the object.
  • a lock of this type can also be used to selectively attach to a stationary object—for example, to a building door or to a hasp on a building door—to secure access.
  • a mobile electronic lock can be controlled, for example, by biometric authentication (e.g. using a fingerprint sensor), by transmission of an electronic code from a mobile device (e.g. smartphone) by radio, or by entering a code on a numeric input device of the lock body, in particular in order to transmit an unlocking command and authentication information to the lock when the security part is to be unlocked.
  • biometric authentication e.g. using a fingerprint sensor
  • radio e.g. using a fingerprint sensor
  • entering a code on a numeric input device of the lock body in particular in order to transmit an unlocking command and authentication information to the lock when the security part is to be unlocked.
  • Authentication via radio can also simplify management of the unlocking authorizations for a large number of locks for a user or a user group.
  • a mobile electronic lock with a security part in the form of an essentially L-shaped bracket is known from DE 10 2018 111 305 A1, for example.
  • a mobile electronic lock with a security part in the form of an essentially U-shaped bracket is known, for example, from DE 10 2019 113 184 A1.
  • a problem with a mobile electronic lock with an electromechanical locking device is that such a lock is often used outdoors and is therefore exposed to high mechanical stresses and the ingress of moisture and dirt.
  • the sensors installed in the lock can suffer as a result.
  • a problem with some electronic locks is also possible user error, which can lead to the lock not being correctly locked - unnoticed by the user.
  • the lock has a lock body and a security part (for example a shackle or a block; rigid, flexible or articulated).
  • the securing part can be moved relative to the lock body between a closed position and an open position. In the open position, the securing part can be partially detached from the lock body, in particular in such a way that the securing part and the lock body form an open loop, with the securing part still being fixed to the lock body; as a result, the security part can be hung on an object or placed around an object, for example.
  • the security part and the lock body can in particular form a closed loop, and the lock can be used, for example, to secure an object to a stationary object.
  • the lock body includes an electromechanical locking device in order to selectively lock the securing part located in the closed position on the lock body.
  • the electromechanical interlocking device has an electric motor, a driver, a rotary latch, a return spring, a locking mechanism and a control circuit for controlling the electric motor.
  • the driver can be driven by the electric motor to rotate between an initial position and a release position.
  • the driver can be coupled to a rotor of the electric motor, for example directly or via a reduction gear. So that the electric motor can drive the rotary bolt via the driver, the rotary bolt is drivingly coupled to the driver, but via a torsional play which corresponds at least to the angle of rotation of the driver during a movement between the initial position and the release position.
  • the driver can thus also move between the initial position and the release position without driving the rotary bolt, namely when the driver, starting from abutment on the rotary bolt, utilizes the torsional play.
  • the twist lock is from the Return spring (e.g. torsion spring) biased in the direction of a locking position in which the rotary bolt locks the locking part located in the closed position on the lock body (directly or indirectly, for example via an interposed blocking element).
  • the rotating bolt can be electrically driven by the driver against the force of the restoring spring into an unlocking position, the restoring spring being tensioned.
  • the securing part In this unlocked position, the securing part is unlocked for movement into the open position.
  • the securing part can be moved manually into the open position or can be prestressed in the direction of the open position by a release spring and thus automatically jump into the open position as a result of the unlocking.
  • the blocking mechanism initially blocks the rotating bolt in the unlocked position against a return movement according to its pretension.
  • Such unlocking is initiated by the control circuit in response to an unlocking command, with the control circuit rotating the driver from the initial position into the release position by appropriately driving the electric motor.
  • the unlocking command can be transmitted to the control circuit together with authentication information, or as an integral part of authentication information, for example in the form of a radio signal, which is transmitted in particular according to a common protocol (e.g. Bluetooth, NFC) from a mobile terminal device of the user (e.g. smartphone). (preferably as an encrypted signal).
  • a common protocol e.g. Bluetooth, NFC
  • the control circuit can include, for example, an integrated circuit (IC), a microprocessor, a central processing unit (CPU) or an application-specific integrated circuit (ASIC), in particular with an integrated circuit non-volatile memory.
  • IC integrated circuit
  • CPU central processing unit
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • the control circuit can also include the required driver electronics for the electric motor and the authentication sensors mentioned below.
  • the control circuit is designed to turn the driver back into its initial position after such an electrical drive of the rotary bolt into the unlocked position - by appropriate activation of the electric motor - using the torsional play, while the rotary bolt is locked by the locking mechanism in the unlocked position, i.e. in the unlocked position remains held. Thereafter—and in particular independently of the control circuit—the locking mechanism can be released by the user moving the safety part from the open position to the closed position (for example by inserting it into the lock body). Due to the release of the locking mechanism, unlocking of the rotary bolt and thus relaxation of the return spring are triggered, so that the rotary bolt is mechanically driven by the return spring to perform a return movement into the locking position.
  • the electromechanical locking device is thus designed to unlock the security part by electrically driving the rotating bolt as a result of a received electronic unlocking command.
  • the subsequent locking of the security part on the lock body takes place purely mechanically and is triggered by the user moving the security part manually.
  • Such an embodiment of the mobile electronic lock enables a control process that requires no or only a simple position sensor system for the movable elements of the electromechanical locking device. Because the driving of the rotating bolt via the electric motor and the driver can be done according to a predetermined time course, as soon as a Unlock command is present.
  • a position sensor for the driver can be provided, for example to prevent the electric motor from having to move to mechanical end stops (undesirable wear).
  • no position sensor is required for the securing part, in particular to detect whether the securing part has been moved into the closed position. This is because the locking of the security part can be triggered and carried out purely mechanically without the need for monitoring by the control circuit.
  • the lock is therefore particularly robust against malfunctions of position sensors that have to be installed in exposed positions (e.g. in an insertion channel of the lock body for the security part, into which moisture or dirt from the environment can easily get).
  • the user Due to the mechanical triggering and execution of the locking, the user immediately receives haptic feedback that the locking part has been locked when he moves the safety part from the open position to the closed position. As a result, operating errors and in particular overlooking a locking that has not taken place or has not taken place completely can be avoided.
  • the lock can still fulfill its security function by moving the security part from the open position to the closed position and then locking it automatically by a mechanical drive. This is because the turning bolt is driven in the direction of the locking position by the return spring, ie by a mechanical energy store.
  • the lock can thus be stored over a long period of time, for example in a stationary warehouse or in a transport vehicle, and still be used immediately to secure an object (by locking it), even if an electrical energy store in the lock is exhausted (eg discharged). Further embodiments are explained below.
  • a mechanical end stop can be provided for the rotational mobility of the driver in at least one direction of rotation (e.g. on a section of a housing of the lock body), wherein the control circuit can be designed to rotate the driver via the electric motor up to the respective end stop to drive The driver can run on the block at the respective end stop in order to limit the rotary movement.
  • the control circuitry may be configured to monitor the motor current of the electric motor, stopping drive as soon as an increase in motor current is detected (indicating that the driver has reached the respective end stop).
  • the lock can have a position sensor which is designed to detect at least one rotational position of the driver.
  • a position sensor can interact directly with the rotatable driver or be effective at another location (for example on the rotor inside the electric motor or on a motor shaft outside the electric motor).
  • the position sensor can be arranged inside the lock body and in particular inside a housing of the lock body and thus well protected against moisture and dirt.
  • Such a position sensor does not necessarily have to output a position value (e.g. angle of rotation), but it is generally sufficient if at least the reaching of a target position is detected.
  • the control circuit can be designed to rotate the driver in the direction of the release position in response to the unlocking command until the position sensor Reaching the release position signals.
  • the control circuit can optionally be configured to wait for a predetermined waiting interval thereafter.
  • the control circuit can be designed to then turn the driver back in the direction of the starting position until the position sensor signals that the starting position has been reached. As a result, a predetermined control sequence can be followed, and it can be avoided that the electric motor always has to drive to a block.
  • the position sensor may be embodied as a switch.
  • the position sensor can thus have a particularly simple and robust design.
  • the driver of the electric motor can be non-rotatably connected to at least one cam.
  • the cam or cams can protrude, for example, in the radial direction or in the axial direction (relative to the axis of rotation of the driver).
  • the cam or cams can be formed, for example, on a turntable which is non-rotatably connected to the driver.
  • the electromechanical locking device can have at least one switch that can be actuated by the cam or cams (in particular the switch already mentioned), wherein the control circuit can be designed to control the electric motor as a function of a detected actuation of the switch or switches.
  • One or more cams can be formed on the rotatable driver with little effort and space, thereby enabling simple and reliable actuation of a respective switch depending on the rotational position of the driver.
  • the driver may be non-rotatably connected to two cams spaced apart in the direction of rotation, the lock having a single switch actuated by one of the two cams when the driver is in the home position and by the Driver is actuated by the other of the two cams.
  • the lock has a single switch actuated by one of the two cams when the driver is in the home position and by the Driver is actuated by the other of the two cams.
  • the switch or switches can be designed to detect an actuation due to a movement of the at least one cam from a first direction of rotation and an actuation due to a movement of the at least one cam from a second direction of rotation opposite to the first direction of rotation and from each other to distinguish. Because the switch or switches is/are designed to be direction-sensitive, the control circuit can determine the range of the current rotational position of the driver in the event of a restart (e.g. due to a malfunction as a result of a mechanical blockage or a failure of the energy supply) without mechanical end stops having to be approached.
  • a restart e.g. due to a malfunction as a result of a mechanical blockage or a failure of the energy supply
  • the switch can have a toggle lever which can be actuated either in a first direction or in a second direction opposite thereto, depending on the direction of rotation of the at least one cam (i.e. depending on the direction in which the switch is traveled over). .
  • the resulting lever positions of the rocker arm can be differentiated from one another using signals.
  • the rocker arm can be prestressed into a central position, so that the rocker arm can be passed over by the cam without any problems from both directions of rotation.
  • the middle position of the rocker arm can be aligned parallel to an axis of rotation of the cam(s). This makes a compact design of the castle possible because radially outside of the Trajectory of the cam or (s) little space is required for the switch with toggle.
  • the switch can be designed to also distinguish the middle position of the rocker arm from a respective actuation due to a movement of the cam(s) in the first or second direction of rotation.
  • a total of three lever positions of the rocker arm can be differentiated from one another in terms of signals, with an intermediate position of the driver (between the initial position and the release position) being able to be recognized immediately. This can simplify a restart (if necessary due to a malfunction or a power failure).
  • said switch is the only position sensor that the lock includes for detecting the rotary position of the driver of the electric motor, the rotary position of the rotating bolt and the position of the security part.
  • the lock includes for detecting the rotary position of the driver of the electric motor, the rotary position of the rotating bolt and the position of the security part.
  • the locking mechanism may have a locking portion of the locking part, which engages with a locking portion of the rotating lock in the unlocked position of the rotating lock and in the open position of the locking part to lock the rotating lock in the unlocked position .
  • the securing part can also have an unlocking section which, when the securing part is brought from the open position into the closed position, comes to rest on the rotating bolt instead of the locking section of the securing part and the Rotating latch unlocked for reset movement toward locked position. In this way, the locking mechanism can be released and the security part locked on the lock body in a simple manner, in that the user moves the security part into the closed position and thereby brings the unlocking section of the security part to the level of the rotating bolt instead of the locking section.
  • the driver of the electric motor can, as already mentioned, be coupled to a rotor of the electric motor via a reduction gear. As a result, a sufficiently high torque can be generated to drive the rotating bolt into the unlocked position and at the same time to tension the return spring.
  • the lock can have an authentication sensor system for detecting authentication information, the control circuit being designed to only execute the unlocking command if the detected authentication information corresponds to an unlocking authorization, the authentication sensor system comprising at least one of the following sensors: a biometric sensor; a radio communication device for receiving a radio signal; or a code entry device.
  • the lock can thus generally receive authentication information in different ways, which legitimizes the user to unlock it.
  • the unlocking command can be transmitted to the control circuit together with the authentication information, or as an integral part of the authentication information.
  • the control circuit can have a memory or be connected to a memory in which information about the unlocking authorization is stored. The control circuit can do this be designed to evaluate the received authentication information and in particular to compare the received authentication information with the stored information about the unlocking authorization and only execute the unlocking command if they match.
  • the information about the unlocking authorization can also be read out via radio from a remote memory (eg cloud memory).
  • the biometric sensor can include a fingerprint sensor, for example.
  • the radio communication device can be designed to receive the radio signal according to a common protocol (e.g. Bluetooth, Near Field Communication NFC, Long Term Evolution LTE, or further developments thereof).
  • the radio communication device can be designed to receive the radio signal with the authentication information from a mobile terminal device of the user (e.g. smartphone).
  • the radio signal is preferably encrypted, it being possible for the control circuit to be designed to decrypt the radio signal and thus to extract the authentication information.
  • the radio communication device can have a radio receiver.
  • the radio communication device can additionally have a radio transmitter in order to enable bidirectional communication and, for example, to also send out status information or confirmation signals.
  • the code input device can in particular include a numeric input device for entering a character string (eg keypad or touch screen with virtual keys).
  • the lock can have an electrical energy source for supplying energy to the electric motor and the control circuit, for example a battery or an accumulator.
  • the lock can have at least one electrical connection for receiving electrical energy for supplying energy to the electric motor and the control circuit.
  • the electrical connection can be designed to be selectively coupled to an external source of electrical energy from outside the lock body.
  • the electromechanical locking device can thus be supplied with electrical energy from the outside if required, in particular in order to unlock the security part of the lock.
  • the electrical connection is designed to only receive electrical energy for the electric motor and the control circuit, but no signals with authentication information.
  • the authentication information required for an unlocking command is preferably transmitted to the control circuit via an interface of the lock that is separate from the electrical connection.
  • a relatively simple and cost-effective external electrical energy source can thus be provided, and the user can also keep several copies available as a precaution in order to ensure that he always has at least one sufficiently charged energy source at his disposal. This can be important in mobile use if the user uses several locks of the same type and has to look for them and unlock them in a single tour, for example.
  • the required authentication can always be carried out with the same device, in particular via the user's smartphone, which is typically always available.
  • the securing part can, as already mentioned, be pretensioned in the direction of the open position.
  • a release spring can be provided for this purpose, for example, which is supported on the lock body on the one hand and on the securing part on the other hand.
  • the driver can have a drive section that abuts or comes to rest on a drive section of the rotary bolt when the driver is rotated from the starting position in the direction of the release position while the rotary bolt is in the locked position.
  • the driver can be drivingly coupled to the rotary bolt via the drive section of the driver (e.g. front side, step, edge, projection or the like) and the drive section of the rotary bolt (e.g. complementary geometry) in order to drive the rotary bolt and at the same time tension the return spring. If the cam is rotated back from the release position to the home position while the rotary latch is locked by the locking mechanism and remains in the unlocked position, the drive portion of the cam may disengage from the drive portion of the rotary latch.
  • the electromechanical locking device can have at least one blocking element, via which the rotary bolt interacts with the security part in order to lock the security part on the lock body when the security part is in the closed position and the rotary bolt is in the locked position.
  • the respective blocking element can, for example, have the shape of a sphere, a cylinder, an ellipsoid, a pin, a plate or a slide, in particular with rounded ends.
  • the respective blocking element can be movably mounted in the lock body, in particular in the radial direction (relative to the axis of rotation of the rotating bolt).
  • the respective blocking element can Driving surfaces of the rotary bolt interact, in particular on a lateral surface of the rotary bolt.
  • the lock can be designed as a padlock, with the securing part being designed as a substantially U-shaped bracket.
  • the U-shaped bracket can have two legs, which can be aligned parallel to one another, in particular. The two legs can be of the same length or of different lengths.
  • the electromechanical locking device is preferably designed to lock the two legs when the U-shaped bracket is in the closed position.
  • the rotating bolt can be designed to engage in the locking position directly or via a respective blocking element of the type mentioned in a recess of the respective bracket leg.
  • the security part or the U-shaped bracket can be locked particularly stably and reliably on the lock body.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a mobile electronic lock.
  • Fig. 2 shows a driver
  • 3A and 3B show a rotary latch in a locked position and an unlocked position, respectively.
  • the mobile electronic lock shown in FIG. 1 comprises a lock body 11 and a security part in the form of a U-shaped bracket 21.
  • the bracket 21 has two legs 23 of different lengths.
  • a locking recess 25 is formed on each of the two legs 23 .
  • the shackle 21 can be moved relative to the lock body 11 between a closed position (as shown in FIG. 1) and an open position. In the open position, the free end of the shorter leg 23 is outside of the lock body 11 so that the shackle 21 can be placed around an object to be secured, with the free end of the longer leg 23 remaining fixed in the lock body 11 .
  • the bracket 11 is biased by an ejection spring 27 in the direction of the open position.
  • the lock body 11 comprises an electromechanical locking device 31 which has an electric motor 33, a reduction gear 35 coupled to the electric motor 33, an output shaft 37 and a driver 41 which can be rotated about an axis of rotation A.
  • the driver 41 is non-rotatably connected to the output shaft 37 of the reduction gear 35 and can thus be electrically driven by the electric motor 33 to rotate between an initial position and a release position.
  • the driver 41 is in the form of a turntable, on which an axially upwardly projecting drive section 43 and two radially outwardly projecting cams 45 are formed, which are spaced apart from one another in the direction of rotation with respect to the axis of rotation A of the driver 41, as can be seen from the plan view according to FIG. 2 can be seen.
  • the electromechanical locking device 31 also includes a rotating bolt 51 which can also be rotated about the axis of rotation A.
  • the rotating lock 51 is essentially cylindrical in shape, with two diametrically opposite locking sections 53 and two diametrically opposite unlocking sections 55 being formed on a lateral surface of the rotating lock 51, the unlocking sections 55 being concave radially inwards with respect to the locking sections 53 (cf. the top view according to FIGS. 3A and 3B).
  • On the rotating bolt 51 is also an axially downward protruding drive section 57 formed, which cooperates with the drive section 43 of the driver 41, as will be explained below.
  • the electromechanical locking device 31 also includes a restoring spring 61, which prestresses the rotating bolt 51 in the direction of a locking position, and two blocking elements 63.
  • the restoring spring 61 is designed as a torsion spring, which is spiral-shaped in a plan view. One end of the return spring 61 is fixed to the lock body 11 and another end of the return spring 61 is connected to the rotary latch 51 .
  • the blocking elements 63 are elongated with rounded ends. 1 and 3A, the blocking elements 63 are pushed radially outwards by the locking sections 53 of the rotary bolt 51 and engage in the locking depressions 25 of the bracket 21 to hold the bracket 21 in the closed position to lock on the lock body 11.
  • the blocking elements 63 can move back radially inwards into the concave unlocking sections 55 of the rotating lock 51 in order to unlock the bracket 21 and thus release it for a movement into the open position (in Fig. 1 this is a move up).
  • the unlocking section 55 assigned to the right-hand blocking element 63 has a smaller depth than the unlocking section 55 assigned to the left-hand blocking element 63.
  • the locked position and the unlocked position of the rotating bolt 51 can differ, for example, by an angle that a range between 30° and 60°.
  • the rotary bolt 51 is coupled to the driver 41 via the respective drive sections 43 , 57 , there being torsional play between the rotary bolt 51 and the driver 41 .
  • the driver 41 can indeed drive the rotating bolt 51 from the locked position into the unlocked position.
  • the driver 41 can also drive the rotating bolt 51 as a result of the torsional backlash, after the driver 41 has rotated the rotary bolt 51 into the unlocked position, detach from the rotary bolt 51 and be rotated back to its original position.
  • the backlash corresponds at least to the angle of rotation of the driver during a movement between the initial position and the release position.
  • the electromechanical locking device 31 also includes a locking mechanism 71 which includes a locking section 73 of the bracket 21 , a locking section 75 of the rotating bolt 51 and an unlocking section 77 of the bracket 21 .
  • the blocking section 73 of the clip 21 is formed by a flattened area which extends downwards along the inside of the right clip leg 23 starting from the locking recess 25 .
  • the blocking section 75 of the rotating bolt 51 is formed by the right-hand unlocking section 55 of the rotating bolt 51 .
  • the unlocking section 77 of the clip 21 is formed by the locking recess 25 of the right clip leg 23 .
  • the right-hand blocking element 63 can retreat sufficiently radially inwards, despite the smaller depth of the recess or the right-hand unlocking section 55 of the rotary bolt 51, so that the bracket 21 can move upwards into the open position can. This is because the flattening or the blocking section 73 of the right-hand side of the bracket 23 is correspondingly offset radially outward (that is, to the right in FIG. 1).
  • the blocking section 73 of the bracket 21 is arranged at the level of the rotating bolt 51 .
  • the right-hand blocking element 63 remains caught between the associated unlocking section 55 or the blocking section 75 of the rotating bolt 51 formed thereby, on the one hand, and the blocking section 73 of the bracket 21, on the other hand.
  • the rotating bolt 51 is thus mechanically locked in its unlocked position according to FIG. 3B , in particular against a return movement by the tensioned return spring 61 .
  • the bracket 21 from the open position in the is brought into the closed position according to FIG. 1
  • the right-hand blocking element 63 can move back radially outwards into the associated locking recess 25 of the bracket 21 , which forms the unlocking section 77 of the bracket 21 .
  • the rotary latch 51 is thus unlocked for a rotary movement into the locking position, ie the locking mechanism 71 is released.
  • the electromechanical locking device 31 also includes a control circuit 81 for controlling the electric motor 33, a position sensor in the form of a switch 83, which has a rocker arm 85, an authentication sensor system, which has a radio communication device 87, and an electronic memory 89.
  • the electromechanical locking device 31 can also either an internal electrical power source 91, or electrical connections 93 for an external electrical power source 95, or both.
  • a mobile end device 97 belonging to the user e.g. a smartphone with its own radio communication device and a corresponding software application or app
  • the control circuit 81 is connected to the switch 83, the radio communication device 87, the memory 89, the internal electrical power source 91 (if present) and the electrical connectors 93 (if present).
  • the control circuit 81 is designed to control the lock as follows, starting from a locked state:
  • An authorized user (eg via his mobile terminal 97) can transmit an encrypted radio signal to the lock via the radio communication device 87 (eg as a Bluetooth or NFC radio signal).
  • the radio signal contains an unlock command and authentication information.
  • the control circuit 81 compares the received authentication information with unlock authorization information stored in the memory 89 . If a match is found, the unlock command is executed.
  • the control circuit 81 controls the electric motor 33 to rotate the driver 41 from the initial position into the release position.
  • the driver 41 thereby drives the rotating bolt 51 via the drive sections 43, 57 to rotate from the locked position into the unlocked position, with the return spring 61 being tensioned at the same time.
  • the bracket 21 is unlocked and can be moved from the closed position into the open position by the ejector spring 27 .
  • the locking mechanism 71 locks the prestressed rotating bolt 51 in the unlocked position, as explained above.
  • the control circuit 81 allows only a short waiting interval II to elapse (e.g. with a time period in the range from 0.2 seconds to 2 seconds) and then controls the electric motor 33 to move the driver 41 using the explained torsional play (relative to the rotating bolt 51 ) back to its original position.
  • the control circuit 81 receives corresponding position signals from the switch 83 which represent when the driver 41 has reached the release position or the initial position.
  • the control circuit 81 can thus rotate the driver 41 in the direction of the release position until the switch 83 signals that the release position has been reached; thereafter waiting for the predetermined waiting interval; and then turn the driver 41 back in the direction of the starting position until the switch 83 signals that the starting position has been reached.
  • the switch 83 detects whether the rocker arm 85 is run over by one or the other of the two cams 45 of the driver 41 (cf. FIG. 2) and is thus turned over in the respective direction.
  • Fig. 4 shows the switch 83 with the rocker arm 85 shown in a middle position in solid lines. The rocker arm 85 is biased into this middle position. Shown in dashed lines is the position of rocker arm 85 when it is toggled in one direction or the other. These two positions can be distinguished from one another in terms of signals, so that the switch 83 supplies a direction-sensitive signal in relation to the rotary movement of the driver 41 .
  • the lock can also have a radio communication device 87, for example biometric sensor (e.g. fingerprint sensor) or have a code input device.
  • a radio communication device 87 for example biometric sensor (e.g. fingerprint sensor) or have a code input device.
  • the lock can have an internal source of electrical energy 91 for supplying the electric motor 33 and the control circuit 81 with electrical energy.
  • the lock is equipped with electrical connections 93 that are accessible from the outside and allow an external source of electrical energy 95 (e.g. battery or accumulator) to be connected.
  • an external source of electrical energy 95 e.g. battery or accumulator
  • the power can be supplied when required, it being sufficient if the user carries a relatively simple external electrical power source 95 with them.
  • This can be produced correspondingly inexpensively, so that the user can also keep several external energy sources 95 of this type available in order to ensure that he always has a charged external energy source 95 at his disposal.
  • Such an external energy source 95 can also ensure that the energy required for the explained tensioning of the restoring spring 61 can always be provided.
  • the user can carry out the authentication for unlocking the lock via a separate channel.
  • an internal electrical energy source 91 can be dispensed with entirely, or an internal electrical energy source 91 can be additionally provided (e.g. as a buffer).
  • An advantage of the mobile electronic lock shown in FIGS. 1 to 4 consists in a stable control process that only requires a simple position sensor system for the movable elements of the electromechanical locking device 31 required.
  • the rotating bolt 51 can be driven via the electric motor 33 and the driver 41 according to a predetermined control sequence as soon as an unlocking command is present.
  • the switch 83 can be arranged inside the lock body 11 so that it is well protected from moisture and dirt. Since the locking of the bracket 21 is triggered and carried out purely mechanically, no additional sensor for monitoring the position of the bracket 21 is required. Due to the mechanical triggering and execution of the locking, the user receives immediate haptic feedback about the successful locking of the locking part when he moves the locking part from the open position to the closed position, which makes it easy to avoid operating errors. Furthermore, even if no electrical energy is available for the electric motor, the lock can still be locked in order to fulfill the desired security function, namely by moving the security part from the open position to the closed position and then automatically locking it by mechanical drive .

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Abstract

Ein mobiles elektronisches Schloss umfasst einen Schlosskörper und ein Sicherungsteil, das zwischen einer Geschlossenstellung und einer Offenstellung beweglich ist. Der Schlosskörper umfasst eine elektromechanische Verriegelungseinrichtung, die einen Elektromotor, einen Mitnehmer, einen Drehriegel, eine Rückstellfeder, einen Sperrmechanismus und eine Steuerschaltung aufweist. Zum Öffnen wird der Drehriegel von dem Mitnehmer in eine Entriegelungsstellung angetrieben, in welcher das Sicherungsteil für eine Bewegung in die Offenstellung entriegelt ist, wobei der Mitnehmer unter Ausnutzen eines Verdrehspiels wieder in eine Ausgangsstellung zurückgedreht wird. Der Sperrmechanismus sperrt den Drehriegel zunächst in der Entriegelungsstellung gegen eine Rückstellbewegung. Durch ein Verbringen des Sicherungsteils aus der Offenstellung in die Geschlossenstellung kann der Sperrmechanismus gelöst werden, um ein Entsperren des Drehriegels und somit ein Entspannen der Rückstellfeder auszulösen, so dass der Drehriegel von der Rückstellfeder zu einer Rückstellbewegung in die Verriegelungsstellung mechanisch angetrieben wird.

Description

Mobiles elektronisches Schloss
Die Erfindung betrifft ein mobiles elektronisches Schloss, mit einem Schlosskörper und einem Sicherungsteil, das relativ zu dem Schlosskörper zwischen einer Geschlossenstellung und einer Offenstellung beweglich ist, wobei der Schlosskörper eine elektromechanische Verriegelungseinrichtung umfasst, um das in der Geschlossenstellung befindliche Sicherungsteil an dem Schlosskörper zu verriegeln.
Ein derartiges Schloss kann bei mobilen Anwendungen dazu dienen, einen Gegenstand - beispielsweise ein Zweirad - an einem stationären Objekt zu sichern, oder den Gegenstand bewegungsunfähig zu machen. Ein derartiges Schloss kann auch dazu dienen, wahlweise an einem stationären Objekt - beispielsweise an einer Gebäudetür oder an einer Überfalle einer Gebäudetür - angebracht zu werden, um einen Zugang zu sichern.
Ein mobiles elektronisches Schloss kann beispielsweise durch biometrische Authentifizierung (z.B. mittels eines Fingerabdrucksensors), durch Übertragung eines elektronischen Codes von einem mobilen Endgerät (z.B. Smartphone) per Funk, oder durch Eingabe eines Codes an einer numerischen Eingabeeinrichtung des Schlosskörpers steuerbar sein, insbesondere um hierdurch gleichzeitig einen Entriegelungsbefehl und eine Authentifizierungsinformation an das Schloss zu übermitteln, wenn das Sicherungsteil entriegelt werden soll. Bei manchen Anwendungen ist es von Vorteil, wenn kein mechanischer Schlüssel benötigt wird, um das Sicherungsteil zu entriegeln. Beispielsweise kann es bei manchen Anwendungen auch erwünscht sein, einem Benutzer eine Entriegelungsberechtigung lediglich temporär und/oder aus der Feme einzuräumen. Eine Authentifizierung per Funk kann ferner eine Verwaltung der Entriegelungsberechtigungen bei einer Vielzahl von Schlössern eines Benutzers oder einer Benutzergruppe vereinfachen.
Ein mobiles elektronisches Schloss mit einem Sicherungsteil in Form eines im Wesentlichen L-förmigen Bügels ist beispielsweise aus DE 10 2018 111 305 A1 bekannt. Ein mobiles elektronisches Schloss mit einem Sicherungsteil in Form eines im Wesentlichen U-förmigen Bügels ist beispielsweise aus DE 10 2019 113 184 A1 bekannt.
Bei einem mobilen elektronischen Schloss mit einer elektromechanischen Verriegelungseinrichtung besteht ein Problem darin, dass ein derartiges Schloss oftmals im Freien verwendet wird und somit hohen mechanischen Belastungen sowie einem Eintrag von Feuchtigkeit und Schmutz ausgesetzt ist. Hierunter kann die in dem Schloss verbaute Sensorik leiden. Bei manchen elektronischen Schlössern besteht auch ein Problem in möglichen Bedienungsfehlem des Benutzers, was dazu führen kann, dass das Schloss - von dem Benutzer unbemerkt - nicht korrekt verriegelt ist. Bei manchen Anwendungen von mobilen elektronischen Schlössern besteht auch ein Problem darin, dass die Aufrechterhaltung der Versorgung mit elektrischer Energie schwierig ist, wodurch die Sicherungsfunktion des Schlosses gefährdet sein kann.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein elektronisches Schloss bereitzustellen, das einen für mobile Anwendungen geeigneten robusten Aufbau mit einer einfachen Steuerung besitzt und das auch bei erschöpfter Energieversorgung noch eine Sicherungsfunktion erfüllen kann.
Diese Aufgabe wird durch ein mobiles elektronisches Schloss mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Das Schloss weist einen Schlosskörper und ein Sicherungsteil auf (z.B. einen Bügel oder einen Kloben; starr, flexibel oder gelenkig). Das Sicherungsteil kann relativ zu dem Schlosskörper zwischen einer Geschlossenstellung und einer Offenstellung bewegt werden. In der Offenstellung kann das Sicherungsteil von dem Schlosskörper insbesondere derart teilweise von dem Schlosskörper gelöst werden, dass das Sicherungsteil und der Schlosskörper eine geöffnete Schlaufe bilden, wobei das Sicherungsteil jedoch an dem Schlosskörper weiterhin festgelegt ist; hierdurch kann das Sicherungsteil beispielsweise an einem Gegenstand eingehängt oder um einen Gegenstand gelegt werden. In der Geschlossenstellung des Sicherungsteils können das Sicherungsteil und der Schlosskörper insbesondere eine geschlossene Schlaufe bilden, und das Schloss kann beispielsweise dazu verwendet werden, einen Gegenstand an einem stationären Objekt zu sichern. Der Schlosskörper umfasst eine elektromechanische Verriegelungseinrichtung, um das in der Geschlossenstellung befindliche Sicherungsteil wahlweise an dem Schlosskörper zu verriegeln. Die elektromechanische Vemegelungseinrichtung weist einen Elektromotor, einen Mitnehmer, einen Drehriegel, eine Rückstellfeder, einen Sperrmechanismus und eine Steuerschaltung zum Steuern des Elektromotors auf.
Der Mitnehmer kann von dem Elektromotor zu einer Drehbewegung zwischen einer Ausgangsstellung und einer Freigabestellung angetrieben werden. Hierfür kann der Mitnehmer beispielsweise direkt oder über ein Untersetzungsgetriebe mit einem Rotor des Elektromotors gekoppelt sein. Damit der Elektromotor über den Mitnehmer den Drehriegel antreiben kann, ist der Drehriegel mit dem Mitnehmer antriebswirksam gekoppelt, jedoch über ein Verdrehspiel, welches zumindest dem Verdrehwinkel des Mitnehmers bei einer Bewegung zwischen der Ausgangsstellung und der Freigabestellung entspricht. Der Mitnehmer kann sich somit auch zwischen der Ausgangsstellung und der Freigabestellung bewegen, ohne den Drehriegel anzutreiben, nämlich wenn der Mitnehmer ausgehend von einem Anliegen an dem Drehriegel das Verdrehspiel ausnutzt. Der Drehriegel ist von der Rückstellfeder (z.B. Torsionsfeder) in Richtung einer Verriegelungsstellung vorgespannt, in welcher der Drehriegel das in der Geschlossenstellung befindliche Sicherungsteil an dem Schlosskörper verriegelt (direkt oder indirekt, beispielsweise über ein zwischengelagertes Blockierelement).
Ausgehend von der Verriegelungsstellung des Drehriegels und ausgehend von der Ausgangsstellung des Mitnehmers kann der Drehriegel von dem Mitnehmer entgegen der Kraft der Rückstellfeder in eine Entriegelungsstellung elektrisch angetrieben werden, wobei die Rückstellfeder gespannt wird. In dieser Entriegelungsstellung ist das Sicherungsteil für eine Bewegung in die Offenstellung entriegelt. Das Sicherungsteil kann händisch in die Offenstellung bewegt werden oder von einer Auslösefeder in Richtung der Offenstellung vorgespannt sein und somit infolge des Entriegelns automatisch in die Offenstellung springen. Solange das Sicherungsteil sich in der Offenstellung befindet, sperrt der Sperrmechanismus den Drehriegel zunächst in der Entriegelungsstellung gegen eine Rückstellbewegung gemäß seiner Vorspannung.
Ein derartiges Entriegeln wird von der Steuerschaltung in Ansprechen auf einen Entriegelungsbefehl veranlasst, wobei die Steuerschaltung durch entsprechendes Ansteuern des Elektromotors den Mitnehmer aus der Ausgangsstellung in die Freigabestellung dreht. Der Entriegelungsbefehl kann zusammen mit einer Authentifizierungsinformation, oder als integraler Teil einer Authentifizierungsinformation, an die Steuerschaltung übermittelt werden, beispielsweise in Form eines Funksignals, das insbesondere gemäß einem gängigen Protokoll (z.B. Bluetooth, NFC) von einem mobilen Endgerät des Benutzers (z.B. Smartphone) übertragen werden kann (vorzugsweise als ein verschlüsseltes Signal).
Die Steuerschaltung kann beispielsweise einen integrierten Schaltkreis (IC), einen Mikroprozessor, eine zentrale Recheneinheit (CPU) oder eine Anwendungsspezifische Integrierte Schaltung (ASIC) umfassen, insbesondere mit einem integrierten nichtflüchtigen Speicher. Die Steuerschaltung kann auch die erforderliche Treiberelektronik für den Elektromotor und die nachstehend noch genannte Authentifizierungssensorik umfassen.
Die Steuerschaltung ist dazu ausgebildet, nach einem derartigen elektrischen Antreiben des Drehriegels in die Entriegelungsstellung den Mitnehmer - durch entsprechendes Ansteuern des Elektromotors - unter Ausnutzen des Verdrehspiels in seine Ausgangsstellung zurückzudrehen, während der Drehriegel von dem Sperrmechanismus in der Entriegelungsstellung gesperrt ist, also in der Entriegelungsstellung gehalten bleibt. Danach - und insbesondere unabhängig von der Steuerschaltung - kann der Sperrmechanismus gelöst werden, indem der Benutzer das Sicherungsteil aus der Offenstellung in die Geschlossenstellung verbringt (beispielsweise durch Einführen in den Schlosskörper). Aufgrund des Lösens des Sperrmechanismus werden ein Entsperren des Drehriegels und somit ein Entspannen der Rückstellfeder ausgelöst, so dass der Drehriegel von der Rückstellfeder zu einer Rückstellbewegung in die Verriegelungsstellung mechanisch angetrieben wird.
Somit ist die elektromechanische Verriegelungseinrichtung dazu ausgebildet, infolge eines empfangenen elektronischen Entriegelungsbefehls das Sicherungsteil durch ein elektrisches Antreiben des Drehriegels zu entriegeln. Hingegen erfolgt das spätere Verriegeln des Sicherungsteils am Schlosskörper rein mechanisch und wird von dem Benutzer durch ein händisches Bewegen des Sicherungsteils ausgelöst.
Eine derartige Ausgestaltung des mobilen elektronischen Schlosses ermöglicht einen Steuerablauf, der keine oder lediglich eine einfache Positionssensorik für die beweglichen Elemente der elektromechanischen Verriegelungseinrichtung benötigt. Denn das Antreiben des Drehriegels über den Elektromotor und den Mitnehmer kann gemäß einem vorbestimmten zeitlichen Verlauf erfolgen, sobald ein Entriegelungsbefehl vorliegt. Ein Stellungssensor für den Mitnehmer kann zwar vorgesehen sein, beispielsweise um zu verhindern, dass der Elektromotor auf mechanische Endanschläge fahren muss (unerwünschter Verschleiß). Jedoch ist beispielsweise kein Stellungssensor für das Sicherungsteil erforderlich, insbesondere um zu erkennen, ob das Sicherungsteil in die Geschlossenstellung bewegt wurde. Denn das Verriegeln des Sicherungsteils kann rein mechanisch ausgelöst und durchgeführt werden, ohne dass eine Überwachung durch die Steuerschaltung erforderlich ist. Das Schloss ist somit besonders robust gegenüber Fehlfunktionen von Stellungssensoren, die an exponierten Positionen installiert werden müssen (z.B. in einem Einführkanal des Schlosskörpers für das Sicherungsteil, in den leicht auch Feuchtigkeit oder Schmutz aus der Umgebung gelangen kann).
Aufgrund des mechanischen Auslösens und Ausführens der Verriegelung erhält der Benutzer, wenn er das Sicherungsteil aus der Offenstellung in die Geschlossenstellung verbringt, unmittelbar eine haptische Rückmeldung über die erfolgte Verriegelung des Sicherungsteils. Hierdurch können Bedienungsfehler und insbesondere ein Übersehen einer nicht oder nicht vollständig erfolgten Verriegelung vermieden werden.
Ferner kann das Schloss, selbst wenn keine elektrische Energie für den Elektromotor zur Verfügung steht, noch seine Sicherungsfunktion erfüllen, indem das Sicherungsteil aus der Offenstellung in die Geschlossenstellung verbracht wird und sodann durch mechanischen Antrieb automatisch verriegelt wird. Denn das Antreiben des Drehriegels in Richtung der Verriegelungsstellung wird von der Rückstellfeder bewerkstelligt, also von einem mechanischen Energiespeicher. Somit kann das Schloss über einen langen Zeitraum beispielsweise in einem stationären Lager oder einem Transportfahrzeug aufbewahrt werden und dennoch unmittelbar für ein Sichern eines Gegenstands (durch Verriegeln) zum Einsatz gelangen, selbst wenn ein elektrischer Energiespeicher des Schlosses erschöpft (z.B. entladen) ist. Weitere Ausführungsformen sind nachfolgend erläutert.
Bei einigen Ausführungsformen kann für die Drehbeweglichkeit des Mitnehmers in wenigstens einer Drehrichtung ein mechanischer Endanschlag vorgesehen sein (z.B. an einem Abschnitt eines Gehäuses des Schlosskörpers), wobei die Steuerschaltung dazu ausgebildet sein kann, den Mitnehmer über den Elektromotor zu einer Drehung bis zu dem jeweiligen Endanschlag anzutreiben. Der Mitnehmer kann an dem jeweiligen Endanschlag auf Block laufen, um die Drehbewegung zu begrenzen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Steuerschaltung dazu ausgebildet sein, den Motorstrom des Elektromotors zu überwachen, wobei der Antrieb beendet wird, sobald ein Ansteigen des Motorstroms festgestellt wird (was darauf hindeutet, dass der Mitnehmer den jeweiligen Endanschlag erreicht hat).
Alternativ hierzu kann das Schloss bei einigen Ausführungsformen einen Stellungssensor aufweisen, der dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Drehstellung des Mitnehmers zu erfassen. Ein derartiger Stellungssensor kann direkt mit dem drehbeweglichen Mitnehmer Zusammenwirken oder an einer anderen Stelle wirksam sein (zum Beispiel an dem Rotor innerhalb des Elektromotors oder an einer Motorwelle außerhalb des Elektromotors). In beiden Fällen kann der Stellungssensor innerhalb des Schlosskörpers und insbesondere innerhalb eines Gehäuses des Schlosskörpers angeordnet und somit gut gegenüber Feuchtigkeit und Schmutz geschützt sein. Ein derartiger Stellungssensor muss nicht unbedingt einen Positionswert (z.B. Drehwinkel) ausgeben, sondern es ist generell ausreichend, wenn zumindest das Erreichen einer Soll-Position detektiert wird.
Sofern für beide Drehrichtungen des Mitnehmers wenigstens ein Stellungssensor vorhanden ist und/oder ein Positionssignal erzeugt wird, kann die Steuerschaltung dazu ausgebildet sein, in Ansprechen auf den Entriegelungsbefehl den Mitnehmer solange in Richtung der Freigabestellung zu drehen, bis der Stellungssensor das Erreichen der Freigabestellung signalisiert. Die Steuerschaltung kann optional dazu ausgebildet sein, danach für ein vorbestimmtes Warteintervall zu warten. Die Steuerschaltung kann dazu ausgebildet sein, danach den Mitnehmer solange in Richtung der Ausgangsstellung zurückzudrehen, bis der Stellungssensor das Erreichen der Ausgangsstellung signalisiert. Hierdurch kann ein vorbestimmter Steuerablauf befolgt werden, wobei vermieden werden kann, dass der Elektromotor stets auf Block fahren muss.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Stellungssensor als ein Schalter ausgebildet sein. Somit kann der Stellungssensor einen besonders einfachen und robusten Aufbau besitzen.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Mitnehmer des Elektromotors mit wenigstens einem Nocken drehfest verbunden sein. Der oder die Nocken kann/kön- nen beispielsweise in radialer Richtung oder in axialer Richtung (bezogen auf die Drehachse des Mitnehmers) vorstehen. Der oder die Nocken kann/können beispielsweise an einer mit dem Mitnehmer drehfest verbundenen Drehscheibe ausgebildet sein. Die elektromechanische Verriegelungseinrichtung kann wenigstens einen durch den oder die Nocken betätigbaren Schalter aufweisen (insbesondere den bereits genannten Schalter), wobei die Steuerschaltung dazu ausgebildet sein kann, den Elektromotor in Abhängigkeit von einer detektierten Betätigung des oder der Schalter(s) zu steuern. Ein oder mehrere Nocken kann/können mit geringem Aufwand und Platzbedarf an dem drehbeweglichen Mitnehmer ausgebildet sein, wodurch eine einfache und zuverlässige Betätigung eines jeweiligen Schalters in Abhängigkeit von der Drehstellung des Mitnehmers ermöglicht wird.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Mitnehmer mit zwei Nocken drehfest verbunden sein, die in Drehrichtung voneinander beabstandet sind, wobei das Schloss einen einzigen Schalter aufweist, der in der Ausgangsstellung des Mitnehmers von einem der zwei Nocken betätigt wird und in der Freigabestellung des Mitnehmers von dem anderen der zwei Nocken betätigt wird. Somit ist lediglich ein einziger Schalter erforderlich, um der Steuerschaltung das jeweilige Erreichen sowohl der Ausgangsstellung als auch der Freigabestellung des Mitnehmers signalisieren zu können.
Bei einigen Ausführungsformen kann/können der oder die Schalter dazu ausgebildet sein, eine Betätigung aufgrund einer Bewegung des wenigstens einen Nockens aus einer ersten Drehrichtung und eine Betätigung aufgrund einer Bewegung des wenigstens einen Nockens aus einer zu der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung zu detektieren und voneinander zu unterscheiden. Indem der oder die Schalter richtungssensitiv ausgebildet ist/sind, kann die Steuerschaltung im Falle eines Neustarts (etwa aufgrund einer Funktionsstörung infolge einer mechanischen Blockade oder eines Ausfalls der Energieversorgung) den Bereich der aktuellen Drehstellung des Mitnehmers ermitteln, ohne dass mechanische Endanschläge angefahren werden müssen.
Insbesondere kann der Schalter bei einigen Ausführungsformen einen Kipphebel aufweisen, der in Abhängigkeit von der Drehrichtung des wenigstens einen Nockens (also in Abhängigkeit von der Richtung, in welcher der Schalter überfahren wird) entweder in einer ersten Richtung oder in einer hierzu entgegengesetzten zweiten Richtung betätigbar ist. Die resultierenden Hebelstellungen des Kipphebels können signaltechnisch voneinander unterschieden werden.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Kipphebel in eine Mittenstellung vorgespannt sein, sodass aus beiden Drehrichtungen ein störungsfreies Überfahren des Kipphebels durch den Nocken möglich ist.
Die Mittenstellung des Kipphebels kann bei einigen Ausführungsformen parallel zu einer Drehachse des oder der Nocken(s) ausgerichtet sein. Hierdurch ist eine kompakte Bauform des Schlosses möglich, da radial außerhalb der Bewegungsbahn des oder der Nocken(s) nur wenig Bauraum für den Schalter mit Kipphebel erforderlich ist.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Schalter dazu ausgebildet sein, auch die Mittenstellung des Kipphebels von einer jeweiligen Betätigung aufgrund einer Bewegung des oder der Nocken(s) in der ersten oder zweiten Drehrichtung zu unterscheiden. Somit können insgesamt drei Hebelstellungen des Kipphebels signaltechnisch voneinander unterschieden werden, wobei eine Zwischenstellung des Mitnehmers (zwischen der Ausgangsstellung und der Freigabestellung) unmittelbar erkannt werden kann. Dies kann einen Neustart vereinfachen (falls dieser etwa aufgrund einer Funktionsstörung oder eines Ausfalls der Energieversorgung erforderlich wird).
Bei einigen Ausführungsformen ist der genannte Schalter der einzige Stellungssensor, den das Schloss zur Erfassung der Drehstellung des Mitnehmers des Elektromotors, der Drehstellung des Drehriegels und der Stellung des Sicherungsteils umfasst. Wie erläutert sind aufgrund der besonderen Ausgestaltung der elektromechanischen Verriegelungseinrichtung keine weiteren Stellungssensoren erforderlich, die einen zusätzlichen baulichen Aufwand bedeuten würden und mit einer höheren Störanfälligkeit einhergehen könnten (insbesondere im Hinblick auf eindringende Feuchtigkeit oder Verschmutzung).
Was den Sperrmechanismus für den Drehriegel in der Entriegelungsstellung betrifft, so kann der Sperrmechanismus einen Sperrabschnitt des Sicherungsteils aufweisen, der in der Entriegelungsstellung des Drehriegels und in der Offenstellung des Sicherungsteils mit einem Sperrabschnitt des Drehriegels in Eingriff steht, um den Drehriegel in der Entriegelungsstellung zu sperren. Das Sicherungsteil kann ferner einen Entsperrabschnitt aufweisen, der bei dem Verbringen des Sicherungsteils aus der Offenstellung in die Geschlossenstellung anstelle des Sperrabschnitts des Sicherungsteils an dem Drehriegel zu liegen kommt und den Drehriegel für die Rückstellbewegung in Richtung der Verriegelungsstellung entsperrt. Somit kann auf einfache Weise ein Lösen des Sperrmechanismus und somit ein Verriegeln des Sicherungsteils an dem Schlosskörper ausgelöst werden, indem der Benutzer das Sicherungsteil in die Geschlossenstellung bewegt und hierdurch anstelle des Sperrabschnitts den Entsperrabschnitt des Sicherungsteils auf Höhe des Drehriegels verbringt.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Mitnehmer des Elektromotors, wie bereits erwähnt, über ein Untersetzungsgetriebe mit einem Rotor des Elektromotors gekoppelt sein. Hierdurch kann ein ausreichend hohes Drehmoment erzeugt werden, um den Drehriegel in die Entriegelungsstellung anzutreiben und zugleich die Rückstellfeder zu spannen.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Schloss eine Authentifizierungssensorik zum Erfassen einer Authentifizierungsinformation aufweisen, wobei die Steuerschaltung dazu ausgebildet ist, den Entriegelungsbefehl lediglich dann auszuführen, wenn die erfasste Authentifizierungsinformation einer Entriegelungsberechtigung entspricht, wobei die Authentifizierungssensorik wenigstens eine der folgenden Sensoriken umfasst: einen biometrischen Sensor; eine Funkkommunikationseinrichtung zum Empfangen eines Funksignals; oder eine Codeeingabeeinrichtung.
Das Schloss kann somit generell auf unterschiedliche Weisen eine Authentifizierungsinformation erhalten, welche den Benutzer zu einem Entriegeln legitimiert. Der Entriegelungsbefehl kann insbesondere zusammen mit der Authentifizierungsinformation, oder als integraler Teil der Authentifizierungsinformation, an die Steuerschaltung übermittelt werden. Die Steuerschaltung kann einen Speicher aufweisen oder mit einem Speicher verbunden sein, in dem eine Information über die Entriegelungsberechtigung gespeichert ist. Die Steuerschaltung kann dazu ausgebildet sein, die empfangene Authentifizierungsinformation auszuwerten und insbesondere die empfangene Authentifizierungsinformation mit der gespeicherten Information über die Entriegelungsberechtigung zu vergleichen und lediglich bei Übereinstimmung den Entriegelungsbefehl auszuführen. Anstelle aus einem lokalen Speicher kann die Information über die Entriegelungsberechtigung über Funk auch aus einem entfernt gelegenen Speicher (z.B. Cloud-Speicher) ausgelesen werden.
Der biometrische Sensor kann beispielsweise einen Fingerabdrucksensor umfassen.
Die Funkkommunikationseinrichtung kann dazu ausgebildet sein, das Funksignal gemäß einem gängigen Protokoll zu empfangen (z.B. Bluetooth, Near Field Communication NFC, Long Term Evolution LTE, oder Weiterentwicklungen hiervon). Die Funkkommunikationseinrichtung kann insbesondere dazu ausgebildet sein, das Funksignal mit der Authentifizierungsinformation von einem mobilen Endgerät des Benutzers (z.B. Smartphone) zu empfangen. Das Funksignal ist vorzugsweise verschlüsselt, wobei die Steuerschaltung dazu ausgebildet sein kann, das Funksignal zu entschlüsseln und somit die Authentifizierungsinformation zu extrahieren. Die Funkkommunikationseinrichtung kann einen Funkempfänger aufweisen. Bei manchen Ausführungsformen kann die Funkkommunikationseinrichtung zusätzlich einen Funksender aufweisen, um eine bidirektionale Kommunikation zu ermöglichen und beispielsweise auch Zustandsinformationen oder Bestätigungssignale auszusenden.
Die Codeeingabeeinrichtung kann insbesondere eine numerische Eingabeeinrichtung zum Eingeben einer Zeichenfolge umfassen (z.B. Tastenfeld oder Touchscreen mit virtuellen Tasten). Bei manchen Ausführungsformen kann das Schloss eine elektrische Energiequelle für eine Energieversorgung des Elektromotors und der Steuerschaltung aufweisen, beispielsweise eine Batterie oder einen Akkumulator.
Alternativ oder zusätzlich zu einer derartigen internen elektrischen Energiequelle kann das Schloss bei manchen Ausführungsformen wenigstens einen elektrischen Anschluss zum Empfangen von elektrischer Energie für eine Energieversorgung des Elektromotors und der Steuerschaltung aufweisen. Der elektrische Anschluss kann dazu ausgebildet sein, wahlweise von außerhalb des Schlosskörpers mit einer externen elektrischen Energiequelle gekoppelt zu werden. Somit kann die elektromechanische Verriegelungseinrichtung bei Bedarf von außen mit elektrischer Energie versorgt werden, insbesondere um das Sicherungsteil des Schlosses zu entriegeln.
Bei einer Ausführungsform mit einem elektrischen Anschluss für eine externe elektrische Energiequelle ist es bevorzugt, wenn der elektrische Anschluss dazu ausgebildet ist, lediglich elektrische Energie für den Elektromotor und die Steuerschaltung zu empfangen, jedoch keine Signale mit einer Authentifizierungsinformation. Stattdessen wird die beispielsweise für einen Entriegelungsbefehl erforderliche Authentifizierungsinformation vorzugsweise über eine von dem elektrischen Anschluss separate Schnittstelle des Schlosses an die Steuerschaltung übermittelt. Somit kann eine relativ einfache und kostengünstige externe elektrische Energiequelle vorgesehen sein, und der Benutzer kann hierdurch auch vorsorglich mehrere Exemplare vorhalten, um sicherzustellen, dass er stets über wenigstens eine ausreichend geladene Energiequelle verfügt. Dies kann im mobilen Einsatz wichtig sein, wenn der Benutzer mehrere Schlösser gleicher Bauart verwendet und beispielsweise in einer einzigen Tour aufsucht und entriegeln muss. Die erforderliche Authentifizierung kann hingegen stets mit demselben Gerät durchgeführt werden, insbesondere über das Smartphone des Benutzers, welches typischerweise stets verfügbar ist. Bei manchen Ausführungsformen kann das Sicherungsteil, wie bereits erwähnt, in Richtung der Offenstellung vorgespannt sein. Hierfür kann beispielsweise eine Auslösefeder vorgesehen sein, die sich an dem Schlosskörper einerseits und an dem Sicherungsteil andererseits abstützt.
Bei manchen Ausführungsformen kann der Mitnehmer einen Antriebsabschnitt aufweisen, der an einem Antriebsabschnitt des Drehriegels anliegt oder zu liegen kommt, wenn der Mitnehmer ausgehend von der Ausgangsstellung in Richtung der Freigabestellung gedreht wird, während der Drehriegel sich in der Verriege- lungsstellung befindet. Somit kann der Mitnehmer über den Antriebsabschnitt des Mitnehmers (z.B. Stirnseite, Stufe, Kante, Vorsprung oder dergleichen) und den Antriebsabschnitt des Drehriegels (z.B. komplementäre Geometrie) mit dem Drehriegel antriebswirksam gekoppelt werden, um den Drehriegel anzutreiben und zugleich die Rückstellfeder zu spannen. Wenn der Mitnehmer aus der Freigabestellung in die Ausgangstellung zurückgedreht wird, während der Drehriegel von dem Sperrmechanismus gesperrt ist und in der Entriegelungsstellung verbleibt, kann sich der Antriebsabschnitt des Mitnehmers von dem Antriebsabschnitt des Drehriegels lösen.
Bei manchen Ausführungsformen kann die elektromechanische Verriegelungseinrichtung wenigstens ein Blockierelement aufweisen, über welches der Drehriegel mit dem Sicherungsteil zusammenwirkt, um das Sicherungsteil an dem Schlosskörper zu verriegeln, wenn das Sicherungsteil sich in der Geschlossenstellung befindet und der Drehriegel sich in der Verriegelungsstellung befindet. Das jeweilige Blockierelement kann beispielsweise die Form einer Kugel, eines Zylinders, eines Ellipsoids, eines Stifts, einer Platte oder eines Schiebers aufweisen, insbesondere mit abgerundeten Enden. Das jeweilige Blockierelement kann in dem Schlosskörper insbesondere in radialer Richtung beweglich gelagert sein (bezogen auf die Drehachse des Drehriegels). Das jeweilige Blockierelement kann mit Antriebsflächen des Drehriegels Zusammenwirken, insbesondere an einer Mantelfläche des Drehriegels.
Bei manchen Ausführungsformen kann das Schloss als ein Hangschloss ausgebildet sein, wobei das Sicherungsteil als ein im Wesentlichen U-förmiger Bügel ausgebildet ist. Der U-förmige Bügel kann zwei Schenkel aufweisen, die insbesondere parallel zueinander ausgerichtet sein können. Die zwei Schenkel können gleich lang oder unterschiedlich lang sein. Vorzugsweise ist die elektromechanische Verriegelungseinrichtung dazu ausgebildet, in der Geschlossenstellung des U-förmigen Bügels die beiden Schenkel zu verriegeln. Hierfür kann der Drehriegel dazu ausgebildet sein, in der Verriegelungsstellung direkt oder über ein jeweiliges Blockierelement der genannten Art in eine Vertiefung des jeweiligen Bügelschenkels einzugreifen. Hierdurch kann das Sicherungsteil bzw. der U-förmige Bügel besonders stabil und zuverlässig an dem Schlosskörper verriegelt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend lediglich beispielhaft anhand der Zeichnungen erläutert.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines mobilen elektronischen Schlosses.
Fig. 2 zeigt einen Mitnehmer.
Fig. 3A und 3B zeigen einen Drehriegel in einer Verriegelungsstellung bzw. einer Entriegelungsstellung.
Fig. 4 zeigt einen Schalter.
Das in Fig. 1 gezeigte mobile elektronische Schloss umfasst einen Schlosskörper 11 und ein Sicherungsteil in Form eines U-förmigen Bügels 21. Der Bügel 21 weist zwei Schenkel 23 unterschiedlicher Länge auf. An jedem der beiden Schenkel 23 ist eine Verriegelungsvertiefung 25 ausgebildet. Der Bügel 21 kann relativ zu dem Schlosskörper 11 zwischen einer Geschlossenstellung (wie in Fig. 1 gezeigt) und einer Offenstellung bewegt werden. In der Offenstellung befindet sich das freie Ende des kürzeren Schenkels 23 außerhalb des Schlosskörpers 11 , sodass der Bügel 21 um einen zu sichernden Gegenstand gelegt werden kann, wobei das freie Ende des längeren Schenkels 23 in dem Schlosskörper 11 festgelegt bleibt. Der Bügel 11 ist von einer Auswurffeder 27 in Richtung der Offenstellung vorgespannt.
Der Schlosskörper 11 umfasst eine elektromechanische Verriegelungseinrichtung 31 , die einen Elektromotor 33, ein mit dem Elektromotor 33 gekoppeltes Untersetzungsgetriebe 35, eine Ausgangswelle 37 und einen um eine Drehachse A drehbaren Mitnehmer 41 aufweist. Der Mitnehmer 41 ist mit der Ausgangswelle 37 des Untersetzungsgetriebes 35 drehfest verbunden und kann somit von dem Elektromotor 33 zu einer Drehbewegung zwischen einer Ausgangsstellung und einer Freigabestellung elektrisch angetrieben werden. Der Mitnehmer 41 besitzt die Form einer Drehscheibe, an der ein axial nach oben abstehender Antriebsabschnitt 43 und zwei radial nach außen abstehende Nocken 45 ausgebildet sind, welche bezüglich der Drehachse A des Mitnehmers 41 in Drehrichtung voneinander beabstandet sind, wie aus der Draufsicht gemäß Fig. 2 ersichtlich ist.
Die elektromechanische Verriegelungseinrichtung 31 umfasst ferner einen Drehriegel 51 , der ebenfalls um die Drehachse A drehbar ist. Der Drehriegel 51 besitzt im Wesentlichen eine zylindrische Form, wobei an einer Mantelfläche des Drehriegels 51 zwei einander diametral gegenüberliegende Verriegelungsabschnitte 53 und zwei einander diametral gegenüberliegende Entriegelungsabschnitte 55 ausgebildet sind, wobei die Entriegelungsabschnitte 55 bezüglich der Verriegelungsabschnitte 53 radial nach innen konkav ausgebildet sind (vgl. die Draufsicht gemäß Fig. 3A und 3B). An dem Drehriegel 51 ist ferner ein axial nach unten abstehender Antriebsabschnitt 57 ausgebildet, der mit dem Antriebsabschnitt 43 des Mitnehmers 41 zusammenwirkt, wie nachstehend noch erläutert wird.
Die elektromechanische Verriegelungseinrichtung 31 umfasst ferner eine Rückstellfeder 61 , die den Drehriegel 51 in Richtung einer Verriegelungsstellung vorspannt, sowie zwei Blockierelemente 63. Die Rückstellfeder 61 ist als Torsionsfeder ausgebildet, die in einer Draufsicht spiralförmig ist. Ein Ende der Rückstellfeder 61 ist an dem Schlosskörper 11 festgelegt, und ein anderes Ende der Rückstellfeder 61 ist mit dem Drehriegel 51 verbunden. Die Blockierelemente 63 sind länglich mit abgerundeten Enden. In der Verriegelungsstellung des Drehriegels 51 , die in Fig. 1 und 3A gezeigt ist, sind die Blockierelemente 63 von den Verriegelungsabschnitten 53 des Drehriegels 51 radial nach außen gedrängt und greifen in die Verriegelungsvertiefungen 25 des Bügels 21 ein, um den Bügel 21 in der Geschlossenstellung an dem Schlosskörper 11 zu verriegeln. In einer Entriegelungsstellung des Drehriegels 51 hingegen, die in Fig. 3B gezeigt ist, können die Blockierelemente 63 radial nach innen in die konkaven Entriegelungsabschnitte 55 des Drehriegels 51 zurückweichen, um den Bügel 21 zu entriegeln und somit für eine Bewegung in die Offenstellung freizugeben (in Fig. 1 ist dies eine Bewegung nach oben). Wie aus Fig. 3A und 3B ersichtlich ist, besitzt der dem rechten Blockierelement 63 zugeordnete Entriegelungsabschnitt 55 eine geringere Tiefe als der dem linken Blockierelement 63 zugeordnete Entriegelungsabschnitt 55. Die Verriegelungsstellung und die Entriegelungsstellung des Drehriegels 51 können sich beispielsweise um einen Winkel unterscheiden, der in einem Bereich zwischen 30° und 60° liegt.
Der Drehriegel 51 ist mit dem Mitnehmer 41 über die jeweiligen Antriebsabschnitte 43, 57 gekoppelt, wobei zwischen dem Drehriegel 51 und dem Mitnehmer 41 ein Verdrehspiel besteht. Somit besteht keine drehfeste Kopplung. Der Mitnehmer 41 kann zwar ausgehend von seiner Ausgangsstellung den Drehriegel 51 aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung antreiben. Allerdings kann der Mitnehmer 41 infolge des Verdrehspiels, nachdem der Mitnehmer 41 den Drehriegel 51 in die Entriegelungsstellung gedreht hat, sich von dem Drehriegel 51 lösen und zurück in seine Ausgangsstellung gedreht werden. Hierfür entspricht das Verdrehspiel zumindest dem Verdrehwinkel des Mitnehmers bei einer Bewegung zwischen der Ausgangsstellung und der Freigabestellung.
Die elektromechanische Verriegelungseinrichtung 31 umfasst ferner einen Sperrmechanismus 71 , der einen Sperrabschnitt 73 des Bügels 21 , einen Sperrabschnitt 75 des Drehriegels 51 und einen Entsperrabschnitt 77 des Bügels 21 umfasst. Der Sperrabschnitt 73 des Bügels 21 ist durch eine Abflachung gebildet, die sich entlang der Innenseite des rechten Bügelschenkels 23 ausgehend von der Verriegelungsvertiefung 25 nach unten erstreckt. Der Sperrabschnitt 75 des Drehriegels 51 ist durch den rechten Entriegelungsabschnitt 55 des Drehriegels 51 gebildet. Der Entsperrabschnitt 77 des Bügels 21 ist durch die Verriegelungsvertiefung 25 des rechten Bügelschenkels 23 gebildet.
Wenn der Drehriegel 51 die Entriegelungsstellung gemäß Fig. 3B einnimmt, kann das rechte Blockierelement 63 trotz der geringeren Tiefe der Vertiefung bzw. des rechten Entriegelungsabschnitts 55 des Drehriegels 51 ausreichend nach radial innen zurückweichen, damit der Bügel 21 sich in nach oben in die Offenstellung bewegen kann. Denn die Abflachung bzw. der Sperrabschnitt 73 des rechten Bügelschenkels 23 ist entsprechend nach radial außen (also in Fig. 1 nach rechts) versetzt. In der Offenstellung des Bügels 21 ist der Sperrabschnitt 73 des Bügels 21 auf Höhe des Drehriegels 51 angeordnet. Auch in der Offenstellung des Bügels 21 bleibt das rechte Blockierelement 63 zwischen dem zugeordneten Entriegelungsabschnitt 55 bzw. dem hierdurch gebildeten Sperrabschnitt 75 des Drehriegels 51 einerseits und dem Sperrabschnitt 73 des Bügels 21 andererseits gefangen. Der Drehriegel 51 ist somit in seiner Entriegelungsstellung gemäß Fig. 3B mechanisch gesperrt, insbesondere gegen eine Rückstellbewegung durch die gespannte Rückstellfeder 61 . Falls jedoch der Bügel 21 aus der Offenstellung in die Geschlossenstellung gemäß Fig. 1 gebracht wird, kann das rechte Blockierelement 63 nach radial außen in die zugeordnete Verriegelungsvertiefung 25 des Bügels 21 , welche den Entsperrabschnitt 77 des Bügels 21 bildet, zurückweichen. Der Drehriegel 51 ist somit für eine Drehbewegung in die Verriegelungsstellung entsperrt, d.h. der Sperrmechanismus 71 ist gelöst.
Die elektromechanische Verriegelungseinrichtung 31 umfasst ferner eine Steuerschaltung 81 zum Steuern des Elektromotors 33, einen Stellungssensor in Form eines Schalters 83, welcher einen Kipphebel 85 aufweist, eine Authentifizierungssensorik, welche eine Funkkommunikationseinrichtung 87 aufweist, und einen elektronischen Speicher 89. Die elektromechanische Verriegelungseinrichtung 31 kann ferner entweder eine interne elektrische Energiequelle 91 , oder elektrische Anschlüsse 93 für eine externe elektrische Energiequelle 95, oder beides umfassen. Dem Schloss kann ferner ein mobiles Endgerät 97 des Benutzers (z.B. ein Smartphone mit einer eigenen Funkkommunikationseinrichtung und einer entsprechenden Software-Anwendung bzw. App) zugeordnet sein. Die Steuerschaltung 81 ist mit dem Schalter 83, der Funkkommunikationseinrichtung 87, dem Speicher 89, der internen elektrischen Energiequelle 91 (sofern vorhanden) und den elektrischen Anschlüssen 93 (sofern vorhanden) verbunden.
Die Steuerschaltung 81 ist dazu ausgebildet, das Schloss ausgehend von einem verriegelten Zustand wie folgt zu steuern:
Über die Funkkommunikationseinrichtung 87 kann ein berechtigter Benutzer (z.B. über sein mobiles Endgerät 97) an das Schloss ein verschlüsseltes Funksignal übermitteln (z.B. als ein Bluetooth- oder NFC- Funksignal). Das Funksignal enthält einen Entriegelungsbefehl und eine Authentifizierungsinformation. Die Steuerschaltung 81 vergleicht die empfangene Authentifizierungsinformation mit einer in dem Speicher 89 gespeicherten Information über eine Entriegelungsberechtigung. Im Falle einer festgestellten Übereinstimmung wird der Entriegelungsbefehl ausgeführt.
Um den Entriegelungsbefehl auszuführen, steuert die Steuerschaltung 81 den Elektromotor 33 dazu an, den Mitnehmer 41 aus der Ausgangsstellung in die Freigabestellung zu drehen. Der Mitnehmer 41 treibt hierdurch über die Antriebsabschnitte 43, 57 den Drehriegel 51 zu einer Drehbewegung aus der Verriegelungsstellung in die Entriegelungsstellung an, wobei zugleich die Rückstellfeder 61 gespannt wird. Mit Erreichen der Entriegelungsstellung des Drehriegels 51 wird der Bügel 21 entriegelt und kann von der Auswurffeder 27 aus der Geschlossenstellung in die Offenstellung bewegt werden. Der Sperrmechanismus 71 sperrt den vorgespannten Drehriegel 51 wie vorstehend erläutert in der Entriegelungsstellung.
Die Steuerschaltung 81 lässt lediglich ein kurzes Warte interva II verstreichen (z.B. mit einer Zeitdauer in dem Bereich von 0,2 Sekunden bis 2 Sekunden) und steuert den Elektromotor 33 sodann dazu an, den Mitnehmer 41 unter Ausnutzen des erläuterten Verdrehspiels (relativ zu dem Drehriegel 51 ) zurück in seine Ausgangsstellung zu drehen.
Erst wenn der Benutzer den Bügel 21 aus der Offenstellung wieder in Richtung des Schlosskörpers 11 in die Geschlossenstellung bewegt, wird der Sperrmechanismus 71 wie erläutert gelöst, sodass der Drehriegel 51 entsperrt ist. Somit wird ein Entspannen der Rückstellfeder 61 ausgelöst, sodass der Drehriegel 51 nun von der Rückstellfeder 61 zurück in die Verriegelungsstellung mechanisch angetrieben wird. Der Antriebsabschnitt 57 des Drehriegels 51 gelangt hierbei zur Anlage mit dem Antriebsabschnitt 43 des Mitnehmers 41 oder wird kurz davor von einem Anschlag (nicht gezeigt) aufgehalten. Durch das Zurückdrehen des Drehriegels 51 in die Verriegelungsstellung werden die Blockierelemente 63 nach radial außen gedrängt, und der Bügel 21 wird wieder an dem Schlosskörper 11 verriegelt. Dieses mechanische Verriegeln kann unmittelbar nach dem Entriegeln erfolgen (nachdem der Mitnehmer 41 zurück in seine Ausgangsstellung gedreht wurde), oder zu einem beliebigen späteren Zeitpunkt, und zwar unabhängig von einer Versorgung des Elektromotors 33 und der Steuerschaltung 81 mit elektrischer Energie.
Um den Mitnehmer 41 positionsgenau zu bewegen und den Elektromotor 33 entsprechend anzusteuern, empfängt die Steuerschaltung 81 entsprechende Positionssignale von dem Schalter 83, welche das Erreichen der Freigabestellung oder der Ausgangsstellung des Mitnehmers 41 repräsentieren. Die Steuerschaltung 81 kann somit den Mitnehmer 41 solange in Richtung der Freigabestellung drehen, bis der Schalter 83 das Erreichen der Freigabestellung signalisiert; danach für das vorbestimmte Warteintervall warten; und danach den Mitnehmer 41 solange in Richtung der Ausgangsstellung zurückzudrehen, bis der Schalter 83 das Erreichen der Ausgangsstellung signalisiert.
Hierfür detektiert der Schalter 83, ob der Kipphebel 85 von dem einen oder dem anderen der beiden Nocken 45 des Mitnehmers 41 (vgl. Fig. 2) überfahren und somit in der jeweiligen Richtung umgelegt wird. Fig. 4 zeigt den Schalter 83, wobei der Kipphebel 85 in einer Mittenstellung in durchgezogenen Linien dargestellt ist. Der Kipphebel 85 ist in diese Mittenstellung vorgespannt. In gestrichelten Linien ist die jeweilige Stellung des Kipphebels 85 dargestellt, wenn dieser in der einen Richtung oder der anderen Richtung umgelegt ist. Diese beiden Stellungen können signaltechnisch voneinander unterschieden werden, sodass der Schalter 83 bezogen auf die Drehbewegung des Mitnehmers 41 ein richtungssensitives Signal liefert.
Was die beschriebene Authentifizierungssensorik betrifft, so kann das Schloss anstelle der Funkkommunikationseinrichtung 87 beispielsweise auch einen biometrischen Sensor (z.B. Fingerabdrucksensor) oder eine Codeeingabeeinrichtung aufweisen.
Für die Versorgung des Elektromotors 33 und der Steuerschaltung 81 mit elektrischer Energie kann das Schloss, wie erläutert, eine interne elektrische Energiequelle 91 aufweisen.
Bei manchen Anwendungen kann es jedoch von Vorteil sein, wenn das Schloss mit elektrischen Anschlüssen 93 ausgestattet ist, die von außen zugänglich sind und es ermöglichen, eine externe elektrische Energiequelle 95 (z.B. Batterie oder Akkumulator) anzuschließen. Hierdurch kann die Energieversorgung bei Bedarf erfolgen, wobei es grundsätzlich ausreichend ist, wenn der Benutzer eine relativ einfache externe elektrische Energiequelle 95 mitführt. Diese kann entsprechend kostengünstig herstellbar sein, sodass der Benutzer auch mehrere derartige externe Energiequellen 95 vorhalten kann, um sicherzustellen, dass er stets über eine aufgeladene externe Energiequelle 95 verfügt. Durch eine derartige externe Energiequelle 95 kann auch sichergestellt werden, dass die für das erläuterte Spannen der Rückstellfeder 61 erforderliche Energie stets bereitgestellt werden kann. Die Authentifizierung für ein Entriegeln des Schlosses kann der Benutzer hingegen, wie erläutert, über einen separaten Kanal durchführen. Die hierfür erforderliche Schnittstelle (Funksignale oder elektrische Signale) ist nämlich typischerweise deutlich komplexer als eine reine Energiezufuhr. Bei einer Ausführungsform mit elektrischen Anschlüssen 93 für eine externe elektrische Energiequelle 95 kann auf eine interne elektrische Energiequelle 91 vollständig verzichtet werden, oder eine interne elektrische Energiequelle 91 kann zusätzlich vorgesehen sein (z.B. als Puffer).
Ein Vorteil des in den Fig. 1 bis 4 gezeigten mobilen elektronischen Schlosses besteht in einem stabilen Steuerablauf, der lediglich eine einfache Positionssensorik für die beweglichen Elemente der elektromechanischen Verriegelungseinrichtung 31 benötigt. Das Antreiben des Drehriegels 51 über den Elektromotor 33 und den Mitnehmer 41 kann gemäß einem vorbestimmten Steuerablauf erfolgen, sobald ein Entriegelungsbefehl vorliegt. Der Schalter 83 kann gut vor Feuchtigkeit und Schmutz geschützt im Inneren des Schlosskörpers 11 angeordnet sein. Da das Verriegeln des Bügels 21 rein mechanisch ausgelöst und durchgeführt wird, ist kein zusätzlicher Sensor zur Überwachung der Position des Bügels 21 erforderlich. Aufgrund des mechanischen Auslösens und Ausführens der Verriegelung erhält der Benutzer, wenn er das Sicherungsteil aus der Offenstellung in die Geschlossenstellung verbringt, unmittelbar eine haptische Rückmeldung über die er- folgte Verriegelung des Sicherungsteils, wodurch Bedienungsfehler leicht vermieden werden können. Ferner kann das Schloss selbst dann, wenn keine elektrische Energie für den Elektromotor zur Verfügung steht, noch verriegelt werden, um die erwünschte Sicherungsfunktion erfüllen, nämlich indem das Sicherungsteil aus der Offenstellung in die Geschlossenstellung verbracht wird und sodann durch mecha- nischen Antrieb automatisch verriegelt wird.
Bezuqszeichenliste
11 Schlosskörper
21 Sicherungsteil, Bügel
23 Schenkel
25 Verriegelungsvertiefung
27 Auswurffeder
31 elektromechanische Verriegelungseinrichtung
33 Elektromotor
35 Untersetzungsgetriebe
37 Ausgangswelle
41 Mitnehmer
43 Antriebsabschnitt des Mitnehmers
45 Nocken
51 Drehriegel
53 Verriegelungsabschnitt des Drehriegels
55 Entriegelungsabschnitt des Drehriegels
57 Antriebsabschnitt des Drehriegels
61 Rückstellfeder
63 Blockierelement
71 Sperrmechanismus
73 Sperrabschnitt des Sicherungsteils
75 Sperrabschnitt des Drehriegels
77 Entsperrabschnitt des Sicherungsteils
81 Steuerschaltung
83 Stellungssensor, Schalter
85 Kipphebel
87 Authentifizierungssensorik, Funkkommunikationseinrichtung
89 Speicher
91 elektrische Energiequelle 93 elektrischer Anschluss für Energieversorgung
95 externe elektrische Energiequelle
97 mobiles Endgerät
A Drehachse des Mitnehmers und des Drehriegels

Claims

26
Ansprüche Mobiles elektronisches Schloss, mit einem Schlosskörper (11 ) und einem Sicherungsteil (21 ), das relativ zu dem Schlosskörper (11 ) zwischen einer Geschlossenstellung und einer Offenstellung beweglich ist, wobei der Schlosskörper (11 ) eine elektromechanische Verriegelungseinrichtung (31 ) umfasst, die einen Elektromotor (33), einen Mitnehmer (41 ), einen Drehriegel (51 ), eine Rückstellfeder (51 ), einen Sperrmechanismus (71 ) und eine Steuerschaltung (81 ) zum Steuern des Elektromotors (33) aufweist, wobei der Mitnehmer (41 ) von dem Elektromotor (33) zu einer Drehbewegung zwischen einer Ausgangsstellung und einer Freigabestellung antreib- bar ist, wobei der Drehriegel (51 ) mit dem Mitnehmer (41 ) mit einem Verdrehspiel gekoppelt ist, welches zumindest dem Verdrehwinkel des Mitnehmers (41 ) bei einer Bewegung zwischen der Ausgangsstellung und der Freigabestellung entspricht, wobei der Drehriegel (51 ) von der Rückstellfeder (51 ) in Richtung einer Verriegelungsstellung vorgespannt ist, in welcher das in der Geschlossenstellung befindliche Sicherungsteil (21 ) an dem Schlosskörper (11 ) verriegelt ist, wobei der Drehriegel (51 ) ausgehend von seiner Verriegelungsstellung und ausgehend von der Ausgangsstellung des Mitnehmers (41 ) von dem Mitnehmer (41 ) entgegen der Kraft der Rückstellfeder (51 ) in eine Entriegelungsstellung antreibbar ist, in welcher das Sicherungsteil (21 ) für eine Bewegung in die Offenstellung entriegelt ist, wobei der Sperrmechanismus (71 ) dazu ausgebildet ist, den Drehriegel (51 ) in der Entriegelungsstellung gegen eine Rückstellbewegung durch die Rückstellfeder (51 ) mechanisch zu sperren, solange das Sicherungsteil (21 ) sich in der Offenstellung befindet, wobei die Steuerschaltung (81 ) dazu ausgebildet ist, in Ansprechen auf einen Entriegelungsbefehl den Mitnehmer (41 ) aus der Ausgangsstellung in die Freigabestellung zu drehen, um den Drehriegel (51 ) in die Entriegelungsstellung elektrisch anzutreiben und die Rückstellfeder (51 ) zu spannen, und danach den Mitnehmer (41 ) unter Ausnutzen des Verdrehspiels in seine Ausgangsstellung zurückzudrehen, während der Drehriegel (51 ) von dem Sperrmechanismus (71 ) in der Entriegelungsstellung gesperrt ist, wobei durch ein Verbringen des Sicherungsteils (21 ) aus der Offenstellung in die Geschlossenstellung der Sperrmechanismus (71 ) lösbar ist, um ein Entsperren des Drehriegels (51 ) und somit ein Entspannen der Rückstellfeder (51 ) auszulösen, so dass der Drehriegel (51 ) von der Rückstellfeder (51 ) zu einer Rückstellbewegung in die Verriegelungsstellung mechanisch antreibbar ist. Mobiles elektronisches Schloss nach Anspruch 1 , wobei das Schloss einen Stellungssensor aufweist, der dazu ausgebildet ist, wenigstens eine Drehstellung des Mitnehmers (41 ) zu erfassen. Mobiles elektronisches Schloss nach Anspruch 2, wobei die Steuerschaltung (81 ) dazu ausgebildet ist, in Ansprechen auf den Entriegelungsbefehl den Mitnehmer (41 ) solange in Richtung der Freigabestellung zu drehen, bis der Stellungssensor das Erreichen der Freigabestellung signalisiert; danach für ein vorbestimmtes Warteintervall zu warten; und danach den Mitnehmer (41 ) solange in Richtung der Ausgangsstellung zurückzudrehen, bis der Stellungssensor das Erreichen der Ausgangsstellung signalisiert. Mobiles elektronisches Schloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Mitnehmer (41 ) des Elektromotors (33) mit wenigstens einem Nocken (45) drehtest verbunden ist und das Schloss wenigstens einen durch den wenigstens einen Nocken (45) betätigbaren Schalter (83) aufweist, wobei die Steuerschaltung (81 ) dazu ausgebildet ist, den Elektromotor (33) in Abhängigkeit von einer Betätigung des Schalters (83) zu steuern. Mobiles elektronisches Schloss nach Anspruch 4, wobei der Mitnehmer (41 ) mit zwei Nocken (45) drehtest verbunden ist, die in Drehrichtung voneinander beabstandet sind, wobei das Schloss einen einzigen Schalter (83) aufweist, der in der Ausgangsstellung des Mitnehmers (41 ) von einem der zwei Nocken (45) betätigt wird und in der Freigabestellung des Mitnehmers (41 ) von dem anderen der zwei Nocken (45) betätigt wird. Mobiles elektronisches Schloss nach Anspruch 4 oder 5, wobei der Schalter (83) dazu ausgebildet ist, eine Betätigung aufgrund einer Bewegung des wenigstens einen Nockens (45) aus einer ersten Drehrichtung und eine Betätigung aufgrund einer Bewegung des wenigstens einen Nockens (45) aus einer zu der ersten Drehrichtung entgegengesetzten zweiten Drehrichtung zu detektieren und voneinander zu unterscheiden. Mobiles elektronisches Schloss nach einem der Ansprüche 4 bis 6, wobei der Schalter (83) einen Kipphebel (85) aufweist, der in Abhängigkeit von der Drehrichtung des wenigstens einen Nockens (45) entweder in einer ersten Richtung oder in einer hierzu entgegengesetzten zweiten Richtung betätigbar ist. 29 Mobiles elektronisches Schloss nach Anspruch 7, wobei der Kipphebel (85) in eine Mittenstellung vorgespannt ist. Mobiles elektronisches Schloss nach Anspruch 8, wobei die Mittenstellung des Kipphebels (85) parallel zu einer Drehachse des Nockens (45) ausgerichtet ist. Mobiles elektronisches Schloss nach Anspruch 8 oder 9, wobei der Schalter (83) dazu ausgebildet ist, auch die Mittenstellung des Kipphebels (85) zu detektieren und von einer jeweiligen Betätigung des Kipphebels (85) aufgrund einer Bewegung des wenigstens einen Nockens (45) in der ersten oder zweiten Drehrichtung zu unterscheiden. Mobiles elektronisches Schloss nach einem der Ansprüche 4 bis 10, wobei der genannte Schalter (83) der einzige Stellungssensor ist, den das Schloss zur Erfassung der Drehstellung des Mitnehmers (41 ) des Elektromotors (33), der Drehstellung des Drehriegels (51 ) und der Stellung des Sicherungsteils (21 ) umfasst. Mobiles elektronisches Schloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sperrmechanismus (71 ) einen Sperrabschnitt (73) des Sicherungsteils (21 ) aufweist, der in der Entriegelungsstellung des Drehriegels (51 ) und in der Offenstellung des Sicherungsteils (21 ) mit einem Sperrabschnitt (75) des Drehriegels (51 ) in Eingriff steht, um den Drehriegel (51 ) in der Entriegelungsstellung zu sperren, wobei das Sicherungsteil (21 ) einen Entsperrabschnitt (77) aufweist, der bei dem Verbringen des Sicherungsteils (21 ) aus der Offenstellung in die Geschlossenstellung anstelle des Sperrabschnitts (73) des Sicherungsteils (21 ) an dem Drehriegel (51 ) 30 zu liegen kommt und den Drehriegel (51 ) für die Rückstellbewegung entsperrt. Mobiles elektronisches Schloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schloss eine Authentifizierungssensorik zum Erfassen einer Authentifizierungsinformation aufweist, wobei die Steuerschaltung (81 ) dazu ausgebildet ist, den Entriegelungsbefehl lediglich dann auszuführen, wenn die erfasste Authentifizierungsinformation einer Entriegelungsberechtigung entspricht, wobei die Authentifizierungssensorik wenigstens eine der folgenden Sensoriken umfasst: einen biometrischen Sensor; eine Funkkommunikationseinrichtung (87) zum Empfangen eines Funksignals; und/oder eine Codeeingabeeinrichtung. Mobiles elektronisches Schloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schloss eine elektrische Energiequelle (91 ) für eine Energieversorgung des Elektromotors (33) und der Steuerschaltung (81 ) aufweist. Mobiles elektronisches Schloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Schloss wenigstens einen elektrischen Anschluss (93) zum Empfangen von elektrischer Energie für eine Energieversorgung des Elektromotors (33) und der Steuerschaltung (81 ) aufweist, wobei der elektrische Anschluss (93) dazu ausgebildet ist, wahlweise von außerhalb des Schlosskörper (11 ) mit einer elektrischen Energiequelle (95) gekoppelt zu werden. 31 Mobiles elektronisches Schloss nach Anspruch 15, wobei der elektrische Anschluss (93) dazu ausgebildet ist, lediglich elektrische Energie für eine Energieversorgung des Elektromotors (33) und der Steuerschaltung (81 ) zu empfangen, wobei das Schloss eine von dem elektrischen Anschluss (93) separate Schnittstelle zum Empfangen einer
Authentifizierungsinformation aufweist. Mobiles elektronisches Schloss nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Sicherungsteil (21 ) in Richtung der Offenstellung vorgespannt ist.
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