EP4726149A1

EP4726149A1 - Gelenkstabschloss

Info

Publication number: EP4726149A1
Application number: EP25199852.2A
Authority: EP
Original assignee: ABUS August Bremicker Soehne KG
Current assignee: ABUS August Bremicker Soehne KG
Priority date: 2024-10-14
Filing date: 2025-09-03
Publication date: 2026-04-15
Also published as: DE102024129694A1; CN121853867A; US20260103918A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Gelenkstabschloss, insbesondere für ein Zweirad, mit einem Schlosskörper und einer Gelenkstabanordnung, die mehrere gelenkig miteinander verbundene Gelenkstäbe aufweist, wobei der Schlosskörper und/oder die Gelenkstäbe jeweils zumindest bereichsweise mit einer Hartbeschichtung versehen sind.

Description

Die Erfindung betrifft ein Gelenkstabschloss, insbesondere für ein Zweirad, mit einem Schlosskörper und einer Gelenkstabanordnung, die mehrere gelenkig miteinander verbundene Gelenkstäbe aufweist.
Ein solches Gelenkstabschloss, gelegentlich auch als Faltschloss bezeichnet, ist grundsätzlich bekannt. Es lässt sich kompakt zusammenlegen und weist aufgrund der starren Gelenkstäbe bereits eine hohe Aufbruchssicherheit auf. Eine weitere Verbesserung der Aufbruchssicherheit ließe sich zum Beispiel durch eine Ausbildung der Gelenkstäbe mit einem größeren Querschnitt erreichen. Dies würde aber zwangsläufig mit einer größeren Bauform und mit einem erhöhten Gewicht des Gelenkstabschlosses einhergehen, was insbesondere für mobile Anwendungen unerwünscht ist, zum Beispiel wenn das Gelenkstabschloss als Zweiradgelenkstabschloss ausgebildet ist, welches sich leicht mitführen lassen soll.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Gelenkstabschloss bereitzustellen, das eine erhöhte Aufbruchssicherheit bei gleichzeitig möglichst geringem Gewicht aufweist.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Gelenkstabschloss mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der vorliegenden Beschreibung sowie den Figuren.
Das erfindungsgemäße Gelenkstabschloss umfasst einen Schlosskörper und eine Gelenkstabanordnung, die mehrere gelenkig miteinander verbundene Gelenkstäbe aufweist, wobei der Schlosskörper und/oder die Gelenkstäbe jeweils zumindest bereichsweise mit einer Hartbeschichtung versehen sind.
Die Hartbeschichtung trägt dazu bei, Angriffe auf das Gelenkstabschloss besser abzuwehren, insbesondere solche Angriffe, die mit einem zerspanenden Werkzeug, wie zum Beispiel einem Winkelschleifer, durchgeführt werden. Genauer gesagt sorgt die Hartbeschichtung dafür, dass die zum Durchtrennen eines Gelenkstabes oder zum Auftrennen des Schlosskörpers mittels eines Winkelschleifers benötigte Zeit deutlich erhöht ist, was in vielen Fällen einen Aufbruchsversuch von vornherein uninteressant macht oder zumindest derart in die Länge zieht, dass das Risiko, bei einem Aufbruchsversuch ertappt zu werden, erheblich erhöht ist. Gleichzeit trägt die Hartbeschichtung nur geringfügig zum Gewicht des Gelenkstabschlosses bei, so dass insgesamt eine deutlich höhere Aufbruchssicherheit bei nahezu gleichbleibendem Gewicht erreicht wird. Die Hartbeschichtung erweist sich ferner insofern als vorteilhaft, als die Verwendung einer dünneren Schutzummantelung zum Schutz der Oberfläche eines durch das Gelenkstabschloss zu sichernden Objekts, z.B. eines Zweirads, vor Beschädigung, insbesondere Kratzern, dünner ausfallen kann als zum Beispiel im Falle einer Aufschweißpanzerung.
Die Hartbeschichtung kann die gesamte äußere Oberfläche des Gelenkstabschlosses überziehen. Für einen effektiven Schutz ist es grundsätzlich aber ausreichend, wenn die Hartbeschichtung nur bereichsweise aufgebracht ist, insbesondere in solchen Oberflächenbereichen des Gelenkstabschlosses, die im Falle eines Angriffs durch ein zerspanendes Werkzeugs bevorzugt attackiert würden.
Das Gelenkstabschloss kann insbesondere als ein Gelenkstabschloss für ein Zweirad ausgebildet sein. Bei einem Zweirad im Sinne der Erfindung kann es sich um ein muskelkraftbetriebenes Zweirad, ein elektrisches Zweirad und/oder ein Zweirad mit einem Verbrennungsantrieb handeln. Es versteht sich, dass die Verwendung des erfindungsgemäßen Gelenkstabschlosses aber nicht auf zweirädrige Fahrzeuge beschränkt ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst der Schlosskörper ein aus einem gehärteten Metall oder einer gehärteten Metalllegierung gebildetes Schlossgehäuse, auf das die Hartbeschichtung aufgebracht ist. Bei dem gehärteten Metall oder der gehärteten Legierung kann es sich um ein Material handeln, welches sowohl eine hohe chemische Beständigkeit, insbesondere Korrosionsbeständigkeit, aufweist, als auch eine hohe mechanische Belastbarkeit besitzt. Insbesondere kann es sich bei dem Material um gehärteten Stahl handeln.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst der Schlosskörper wenigstens ein zusätzliches, insbesondere aus einem gehärteten Metall oder einer gehärteten Metalllegierung gebildetes, Verstärkungselement, auf das die Hartbeschichtung aufgebracht ist. Die Kombination aus zusätzlichem Verstärkungselement und darauf ausgebildeter Hartbeschichtung erhöht die Aufbruchssicherheit noch weiter.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform umfasst jeder Gelenkstab einen aus einem gehärteten Metall oder einer gehärteten Metalllegierung gebildeten Kern, auf den die Hartbeschichtung aufgebracht ist. Bei diesem gehärteten Metall oder dieser gehärteten Metalllegierung kann es sich um dasselbe Material handeln, welches auch in dem Schlossgehäuse zum Einsatz kommt, z.B. gehärteten Stahl. Grundsätzlich sind aber auch unterschiedliche Materialien vorstellbar.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Hartbeschichtung auf die gesamte äußere Oberfläche der Gelenkstabanordnung aufgebracht, insbesondere einschließlich der Gelenkstellen zwischen benachbarten Gelenkstäben.
Dabei können die zur Ankopplung an den Schlosskörper vorgesehenen Endabschnitte der Gelenkstabanordnung frei von Hartbeschichtung bleiben. Diese Endabschnitte dienen zur Ankopplung der Gelenkstabanordnung an den Schlosskörper und sind im geschlossenen Zustand des Gelenkstabschlosses in dem Schlosskörper aufgenommen und somit nicht von außen zugänglich. Es versteht sich, dass die Fläche der nicht beschichteten Endabschnitte für eine optimale Schutzwirkung auf ein Minimum beschränkt ist, idealerweise derart, dass keine Lücken in der Hartbeschichtung verbleiben, die für einen Angriff genutzt werden könnten.
Grundsätzlich ist es für einen optimalen Kompromiss zwischen Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung des Gelenkstabschlosses und Aufbruchssicherheit ausreichend, wenn die Hartbeschichtung nur in von außen zugänglichen Bereichen des Schlossgehäuses und/oder der Gelenkstäbe vorgesehen ist. Eine innere Oberfläche des Schlossgehäuses braucht dabei nicht notwendigerweise zusätzlich mit einer Hartbeschichtung versehen zu werden. Grundsätzlich ist es aber durchaus denkbar, sowohl eine äußere als auch eine innere Oberfläche des Schlossgehäuses mit einer Hartbeschichtung zu versehen. Vorstellbar ist ferner eine Variante, bei welcher nur eine innere Oberfläche des Schlossgehäuses mit einer Hartbeschichtung versehen ist.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Hartbeschichtung in wenigstens einem dickenverringerten Mittelbereich eines Gelenkstabs vorgesehen, insbesondere welcher sich entlang einer Längsrichtung des Gelenkstabs erstreckt. Beschränkt sich die Anordnung der Hartbeschichtung auf den dickenverringerten Mittelbereich, so kann die Aufbruchssicherheit erhöht werden, ohne dass sich gleichzeitig auch die maximalen äußeren Abmessungen des Gelenkstabs vergrößern. Trotz erhöhter Aufbruchssicherheit kann auf diese Weise eine kompakte Bauform des Gelenkstabschlosses beibehalten werden. Gemäß einer Ausführungsform kann jeweils ein dickenverringerter Mittelbereich, also eine Vertiefung, auf gegenüberliegenden Flächen, z.B. einer Oberseite und einer Unterseite, eines Gelenkstabs ausgebildet und mit einer Hartbeschichtung versehen sein.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist die Hartbeschichtung nicht in Endabschnitten der Gelenkstäbe vorgesehen, insbesondere nicht in Bereichen der Gelenkstäbe, in denen ein jeweils zwischen zwei benachbarten Gelenkstäben vorgesehener scheiben- oder ringförmiger Abstandhalter angeordnet ist. Dies trägt zu einer Leichtgängigkeit der Gelenkverbindungen und somit zu einer guten Handhabung des Gelenkstabschlosses insgesamt bei, insbesondere wenn die Hartbeschichtung eine gewisse Rauigkeit aufweist. Es versteht sich, dass die Fläche der nicht beschichteten Endabschnitte für eine optimale Schutzwirkung auch hier auf ein Minimum beschränkt ist, idealerweise derart, dass keine Lücken in der Hartbeschichtung verbleiben, die für einen Angriff genutzt werden könnten. Damit eine optimale Schutzwirkung auch im Bereich der Gelenkverbindungen gegeben ist, können beispielsweise Fügeelemente, welche benachbarte Gelenkstäbe miteinander verbinden, im Fall von Nieten insbesondere die Nietköpfe, mit der Hartbeschichtung versehen werden.
Für eine noch bessere Aufbruchssicherheit kann ein, insbesondere aus einem gehärteten Metall oder einer gehärteten Metalllegierung gebildeter, jeweils zwischen zwei benachbarten Gelenkstäben angeordneter scheiben- oder ringförmiger Abstandhalter eine Mantelfläche aufweisen, die zumindest bereichsweise mit einer Hartbeschichtung versehen ist.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Hartbeschichtung eine Vielzahl von Körnern wenigstens eines Hartstoffs, welcher aus einer Gruppe gewählt ist, die Diamant, insbesondere synthetischen Diamant, diamantähnlichen Kohlenstoff, diamantähnliche Kohlenstoffschichten (DLC - Diamond-Like-Carbon), eine Kohlenstoffmodifikation mit kristallinen und amorphen Bereichen, Lonsdaleit, Metallcarbide, Borcarbid (B₄C), Tantalcarbid (TaC), Titancarbid (TiC), Vanadiumcarbid (VC), insbesondere Wolframkarbid (WC), Siliciumcarbid (SiC), Metalloxide, Zirconiumdioxid (ZrO₂), insbesondere Aluminiumoxid, besonders bevorzugt Aluminiumoxid in der Modifikation Korund, Metallnitrid, Titannitrid (TiN), Titanaluminiumnitrid (TiAIN), Chromcarbonitrid (CrCN), Siliciumnitrid (Si₃N₄) und/oder Bornitrid, insbesondere kubisches Bornitrid, umfasst.
Dabei können die Hartstoffkörner in eine metallhaltige Matrix eingebettet sein. Diese kann ein Metall enthalten, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Nickel, Eisen, Cobalt, Chrom, Tantal, Titan, Mangan, Zirconium, Zink, Molybdän, Wolfram, Aluminium und Silizium umfasst. Des Weiteren können die Hartstoffkörner in eine Matrix eingebettet sein, die als Legierung und/oder intermetallische Phase vorliegt. Umfasst die Matrix eine Legierung und/oder intermetallische Phasen, können die Bestandteile aus einer Gruppe ausgewählt sein, die Nickel, Eisen, Cobalt, Chrom, Titan, Tantal, Mangan, Zirconium, Zink, Molybdän, Wolfram, Aluminium, Bor, Silizium, Kohlenstoff und Magnesium umfasst.
Die Hartstoffkörner können eine Korngröße von 20 Mesh bis 80 Mesh (0,841 mm bis 0,177 mm) aufweisen.
Die Hartbeschichtung kann mittels Sintern, Löten, insbesondere Hartlöten, Schweißen, insbesondere Laserschweißen, pulvermetallurgisch, 3D-Druck, chemische oder physikalische Gasphasenabscheidung, oder eines galvanischen Prozesses auf das Schlossgehäuse und/oder die Gelenkstäbe aufgebracht sein.
Zum Schutz der Hartbeschichtung vor beispielsweise Korrosion und/oder für eine bessere Haftung der Hartbeschichtung am Grundbauteil kann außerdem eine galvanische Beschichtung auf die Hartbeschichtung aufgebracht sein. Die galvanische Beschichtung kann aus einer stoffschlüssigen Struktur aus Kristalliten eines Metalls, einer Metalllegierung oder intermetallischen Phase gebildet sein, deren Bestandteile insbesondere aus einer Gruppe ausgewählt sind, die Nickel, Eisen, Cobalt, Chrom, Titan, Tantal, Mangan, Zirconium, Zink, Molybdän, Wolfram, Aluminium, Bor, Silizium, Kohlenstoff und Magnesium umfasst.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Hartbeschichtung einlagig ausgebildet. Alternativ oder zusätzlich kann die Hartbeschichtung zumindest bereichsweise mehrlagig ausgebildet sein. Dabei können wenigstens zwei Lagen einer mehrlagigen Hartbeschichtung unterschiedliche Beschaffenheiten aufweisen.
Eine erste Beschaffenheit kann das Material umfassen, aus dem die Hartstoffkörner gebildet sind. Eine zweite Beschaffenheit kann die chemische Zusammensetzung der Matrix umfassen, in der die Hartstoffkörner eingebettet sind. Eine dritte Beschaffenheit kann die Korngröße der Hartstoffkörner betreffen, die in die Matrix eingebettet sind.
Wird im Folgenden von Hartstoffkörnern einer gleichen Korngröße gesprochen, so ist damit gemeint, dass die Korngröße von Hartstoffkörnern im Rahmen einer handelsüblich erhältlichen Partikelgrößenverteilung uniform ist. Innerhalb einer Lage der Hartbeschichtung können Hartstoffkörner einer uniformen Korngröße eingesetzt werden.
Alternativ können innerhalb einer Lage der Hartbeschichtung Hartstoffkörner wenigstens zweier unterschiedlicher Korngrößen eingesetzt werden, so dass Körner von geringerer Größe die Freiräume zwischen größeren Körnern belegen. In mehreren Lagen der Hartbeschichtung können Körner unterschiedlicher Korngrößen angeordnet sein. Beispielsweise kann die Korngröße von einer untersten Lage über eine oder mehrere mittlere Lagen bis hin zu einer obersten Lage zunehmen. Alternativ kann die Korngröße von einer untersten Lage über eine oder mehrere mittlere Lagen bis hin zu einer obersten Lage abnehmen. Außerdem können die Korngrößen in unterschiedlichen Lagen variieren und ausgehend von einer untersten Lage über eine oder mehrere mittlere Lagen bis hin zu einer obersten Lage alternierend große und kleine Partikel aufweisen. Ferner kann innerhalb einer Lage ein Gradient zunehmender oder abnehmender Korngrößen vorliegen.
Eine vierte Beschaffenheit kann den mittleren Abstand betreffen, mit dem jeweils zwei benachbarte Hartstoffkörner zueinander angeordnet sind. Der Abstand zweier benachbarter Hartstoffkörner ist definiert als die kürzest mögliche Gerade zwischen einem Oberflächenpunkt des einen Hartstoffkorns und einem Oberflächenpunkt des anderen Hartstoffkorns. Der mittlere Abstand ergibt sich aus dem arithmetischen Mittel des Abstandes von mindestens 10 verschiedenen Hartstoffkörnern zu ihren benachbarten Hartstoffkörnern. Der mittlere Abstand zweier benachbarter Hartstoffkörner kann im Bereich von 0 bis 1 mm, bevorzugt im Bereich von 0 bis 0,5 mm und besonders bevorzugt im Bereich von 0 bis 0,250 mm liegen.
Eine fünfte Beschaffenheit kann die Dicke einer Lage der Hartbeschichtung umfassen. Die Dicke einer Lage ist in diesem Kontext als die gemittelte Dicke der sie bildenden Matrix definiert. Die Dicke einer Lage kann in einem Bereich von 10 µm bis 1 mm, bevorzugt im Bereich von 50 µm bis 800 µm und besonders bevorzugt in einem Bereich von 75 µm bis 500 µm liegen. Die Korngröße der Hartstoffkörner kann geringer als die Schichtdicke der sie umgebenden Matrix sein. Es ist aber auch möglich, dass die Korngröße zumindest eines Teils der in der Lage vorhandenen Hartstoffkörner größer als die Schichtdicke der sie umgebenden Matrix ist.
Eine sechste Beschaffenheit kann eine Struktur betreffen, mit der eine Lage der Hartbeschichtung aufgetragen wird. So braucht eine Lage der Hartbeschichtung beispielsweise nicht eine durchgehende Fläche zu bedecken, sondern sie kann in Form von zueinander beabstandeten Linien oder Streifen oder zueinander beabstandeten Polygonen ausgebildet sein, wie z.B. Dreiecken, Quadraten, Pentagonen oder Hexagonen.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Hartbeschichtung mittels Sintern, Löten, insbesondere Hartlöten, Schweißen, insbesondere Laserschweißen, pulvermetallurgisch, 3D-Druck, chemischer oder physikalischer Gasphasenabscheidung, oder eines galvanischen Prozesses auf das Schlossgehäuse und/oder die Gelenkstäbe aufgebracht sein.
Gemäß noch einer weiteren Ausführungsform kann der Schlosskörper und/oder können die Gelenkstäbe zusätzlich mit einer Schutzummantelung aus einem Polymer, beispielsweise Elastomer und insbesondere Gummi, versehen sein, welche die Oberfläche eines durch das Gelenkstabschloss zu sichernden Objekts, z.B. eines Zweirads, vor Beschädigung, insbesondere Kratzern, schützt. Die Schutzummantelung kann eine maximale Dicke von 3 mm aufweisen und/oder in unterschiedlichen Bereichen des Gelenkstabschlosses verschieden dick ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Dicke der Schutzummantelung auf den Flachseiten eines Gelenkstabs 1 mm nicht übersteigen, während sie an den Schmalseiten eines Gelenkstabs bis zu 2 mm betragen kann.
Die Erfindung wird nachfolgend rein beispielhaft anhand möglicher Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert.

Fig. 1: ist eine perspektivische Ansicht eines Gelenkstabschlosses mit einer Gelenkstabanordnung.
Fig. 2: ist eine perspektivische Ansicht der Gelenkstabanordnung von Fig.1.
Fig. 3: ist eine Explosionsansicht zweier Gelenkstäbe der Gelenkstabanordnung von Fig. 1 und 2 und von diesen verbindenden Gelenkbauteilen.
Fig. 4: ist eine Querschnittsansicht eines Gelenkstabs von Fig. 3 mit einer einlagigen Hartbeschichtung.
Fig. 5: ist eine vergrößerte Querschnittsansicht der einlagigen Hartbeschichtung von Fig. 4.
Fig. 6: ist eine Querschnittsansicht einer zweilagigen Hartbeschichtung.
Fig. 7: ist eine Querschnittsansicht einer zweilagigen Hartbeschichtung mit zusätzlicher galvanischer Beschichtung.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßes Gelenkstabschloss 13 mit einer Gelenkstabanordnung 11 und einem Schlosskörper 15 dargestellt. Der Schlosskörper 15 umfasst ein Schlossgehäuse 17 und einen darin untergebrachten Verriegelungsmechanismus 19, der ein Entriegeln und Verriegeln des Gelenkstabschlosses 13 mittels eines Schlüssels 21 ermöglicht.
Fig. 2 zeigt die Gelenkstabanordnung 11 ohne den Schlosskörper 15. Die Gelenkstabanordnung 11 umfasst mehrere mittels Gelenkverbindungen 25 gelenkig miteinander verbundene Gelenkstäbe 23, von denen sich jeder entlang einer Längserstreckung L von einem ersten Endabschnitt 27 zu einem zweiten Endabschnitt 29 erstreckt. Konkret umfasst die Gelenkstabanordnung 11 einen ersten Gelenkstab 31, einen letzten Gelenkstab 33, sowie vier seriell dazwischen geschaltete Gelenkstäbe 23. Der erste Gelenkstab 31 ist über seinen ersten Endabschnitt 27 dauerhaft in dem Schlosskörper 15 verankert. Der letzte Gelenkstab 33 weist an seinem zweiten Endabschnitt 29 eine Rastausnehmung 59, die ein Einrasten in dem Schlosskörper 15 ermöglicht, sowie eine Verriegelungsausnehmung 51 auf, in welche ein Riegel des Verriegelungsmechanismus 19 zur Verriegelung des Gelenkstabschlosses 13 eingreifen kann.
Jeder Gelenkstab verfügt über verstärkt ausgebildete Längsränder 35, die sich durchgehend über die gesamte Längserstreckung L des Gelenkstabs erstrecken und so auf einer Oberseite und einer Unterseite des Gelenkstabs einen dickenverringerten Mittelbereich 37 definieren.
Fig. 3 zeigt den Aufbau einer Gelenkverbindung 25 zwischen zwei benachbarten Gelenkstäben 23. Konkret dient die Gelenkverbindung 25 zur Verbindung des ersten Endabschnitts 27 des einen Gelenkstabs 23 mit dem zweiten Endabschnitt 29 des anderen Gelenkstabs 23. Die Gelenkverbindung 25 umfasst ein Nietelement 41, welches durch mit einer Gelenkachse G konzentrisch übereinander angeordnete Öffnungen beinhaltend eine erste Öffnung 39 des einen Gelenkstabs 23, eine Öffnung 45 eines Scheibenelements 43 und eine zweite Öffnung 39 des anderen Gelenkstabs 23 geführt ist und auf diese Weise eine schwenkbare Verbindung zwischen den Gelenkstäben 23 herstellt. Das zwischen den Gelenkstäben 23 sitzende Scheibenelement 43 weist angrenzend an seine Öffnung 45 radial nach außen gehend zunächst einen beidseitig verdickt ausgebildeten Wulstabschnitt 49 und daran anschließend einen dickenverringerten Flachabschnitt 47 auf. Der Wulstabschnitt 49 fügt sich sowohl in seinem Durchmesser als auch in seiner über beide Seiten betrachteten Gesamtdicke in den von den dickenverringerten Mittelbereichen 37 der Gelenkstäbe gebildeten freien Raum. Der Flachabschnitt 47 liegt mit gegenüberliegenden ebenen Flächen auf den verdickt ausgebildeten Längsrändern 35 der Gelenkstäbe 23 auf. Das Nietelement 41 weist eine zylindrische Grundform auf, dessen Enden als Nietknöpfe ausgebildet sind und gegenüber dem mittleren Teil des Nietelements einen erweiterten Durchmesser aufweisen.
Fig. 4 zeigt einen Gelenkstab 23 im Querschnitt. Wie bereits erwähnt erstrecken sich die verstärkten Längsränder 35 beidseitig über die Höhe des dickenverringerten Mittelbereichs 37 hinaus, so dass ein Kern 60 des Gelenkstabs 23, in diesem Ausführungsbeispiel über im Wesentlichen seine gesamte Länge des Gelenkstabs 23 einen H- oder knochenförmigen Querschnitt aufweist.
Des Weiteren ist eine Hartbeschichtung 61 stoffschlüssig auf die Gelenkstäbe 23 aufgebracht, beispielsweise mittels Sintern, Löten, insbesondere Hartlöten, Schweißen, insbesondere Laserschweißen, pulvermetallurgisch, 3D-Druck, chemischer oder physikalischer Gasphasenabscheidung, oder eines galvanischen Prozesses.
Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Hartbeschichtung 61 nur auf den Oberflächen der dickenverringerten Mittelbereiche 37 jedes Gelenkstabs 23 vorgesehen. Alternativ kann die Hartbeschichtung 61 die Gelenkstäbe 23 im Querschnitt gesehen aber auch vollständig überziehen und somit nicht nur in den dickenverringerten Mittelbereichen 37, sondern auch auf den verstärkten Längsrändern 35 vorgesehen sein.
Die Hartbeschichtung 61 erstreckt sich über nahezu die gesamte Länge des Gelenkstabs 23, lediglich die Endabschnitte 27, 29 sind ohne Hartbeschichtung 61 (Fig. 2 und 3). Auch die äußere Oberfläche des Schlossgehäuses 17 ist mit einer solchen Hartbeschichtung 61 versehen (Fig. 1), ebenso die Köpfe der Nietelemente 41 und radial äußere Mantelflächen der Scheibenelemente 43.
Die Hartbeschichtung 61 umfasst eine Vielzahl von in eine metallhaltige Matrix 63 eingebetteten Körnern 65 eines oder mehrerer Hartstoffe, welche aus einer Gruppe gewählt sind, die Diamant, insbesondere synthetischen Diamant, diamantähnlichen Kohlenstoff, diamantähnliche Kohlenstoffschichten (DLC - Diamond-Like-Carbon), eine Kohlenstoffmodifikation mit kristallinen und amorphen Bereichen, Lonsdaleit, Metallcarbide, Borcarbid (B₄C), Tantalcarbid (TaC), Titancarbid (TiC), Vanadiumcarbid (VC), insbesondere Wolframkarbid (WC), Siliciumcarbid (SiC), Metalloxide, Zirconiumdioxid (ZrO₂), insbesondere Aluminiumoxid, besonders bevorzugt Aluminiumoxid in der Modifikation Korund, Metallnitride, Titannitrid (TiN), Titanaluminiumnitrid (TiAIN), Chromcarbonitrid (CrCN), Siliciumnitrid (Si₃N₄) und/oder Bornitrid, insbesondere kubisches Bornitrid, umfasst. Die Hartstoffkörner 65 können beispielsweise eine Korngröße von 20 Mesh bis 80 Mesh (0,841 mm bis 0,177 mm) aufweisen.
Die Matrix 63 selbst kann ein Metall aufweisen, das aus einer Gruppe ausgewählt ist, die Nickel, Eisen, Cobalt, Chrom, Tantal, Titan, Mangan, Zirconium, Zink, Molybdän, Wolfram, Aluminium und Silizium umfasst. Des Weiteren kann die Matrix 63 als Legierung und/oder intermetallische Phase vorliegen. Umfasst die Matrix eine Legierung und/oder intermetallische Phasen, können die Bestandteile aus einer Gruppe ausgewählt sein, die Nickel, Eisen, Cobalt, Chrom, Titan, Tantal, Mangan, Zirconium, Zink, Molybdän, Wolfram, Aluminium, Bor, Silizium, Kohlenstoff und Magnesium enthält.
Die in dem voranstehend beschriebenen Gelenkstabschloss 13 zum Einsatz kommende Hartbeschichtung 61 kann ein- oder mehrlagig ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Hartbeschichtung 61 durch eine Lage einer Matrix 63 gebildet sein, in welche nur eine Sorte von Hartstoffkörnern 65 eingebettet ist, d.h. Hartstoffkörner 65 gleichen Materials und zumindest im Wesentlichen gleicher Größe.
Dagegen ist in Fig. 5 eine einlagige Hartbeschichtung 61 gezeigt, welche eine Mischung von Hartstoffkörnern 65 unterschiedlicher Größe aufweist. Dabei ist eine erste Menge von Hartstoffkörnern 65 vollständig in die Matrix 63 eingebettet, während eine zweite Menge von Hartstoffkörnern 65 nur teilweise in die Matrix 63 der Hartbeschichtung eingebettet ist und teilweise aus der der Matrix 63 hinausragt, wodurch die Hartbeschichtung 61 eine gewisse Oberflächenrauigkeit aufweist.
Des Weiteren ist in Fig. 6 eine zweilagige Hartbeschichtung 61 gezeigt, welche eine untere Lage einer ersten Matrix 63 umfasst, in welcher Hartstoffkörner 65 einer kleineren Größe angeordnet sind, die vollständig von der ersten Matrix 63 umschlossen sind. Zusätzlich umfasst die Hartbeschichtung 61 eine obere Lage einer zweiten Matrix 63, in welcher Hartstoffkörner 65 einer größeren Größe angeordnet sind, die teils vollständig von der zweiten Matrix 63 umschlossen sind und teils aus der Matrix 63 herausragen.
Dagegen ist in Fig. 7 eine zweilagige Hartbeschichtung 61 dargestellt, welche eine untere Lage einer ersten Matrix 63, in welcher Hartstoffkörner 65 einer größeren Größe angeordnet sind, und eine oberen Lage einer zweiten Matrix 63 umfasst, in welcher Hartstoffkörner 65 einer kleineren Größe angeordnet sind.
Zusätzlich ist die obere Lage der Hartbeschichtung 61 mit einer galvanischen Beschichtung 67 überzogen, welche durch eine Struktur verbundener Kristallite aus Metall oder einer Metalllegierung gebildet ist, die einer Härtung unterzogen worden ist und einen Korrosionsschutz für das darunterliegende Material bildet.
Schließlich kann das Gelenkstabschloss 13 zumindest bereichsweise mit einer nicht dargestellten Schutzummantelung aus einem Polymer, beispielsweise einem Elastomer und insbesondere Gummi, überzogen sein, um ein durch das Gelenkstabschloss 13 zu sicherndes Objekt, z.B. ein Zweirad, vor einer Oberflächenbeschädigung, insbesondere Kratzern, zu schützen.

Bezugszeichenliste

11: Gelenkstabanordnung
13: Gelenkstabschloss
15: Schlosskörper
17: Schlossgehäuse
19: Verriegelungsmechanismus
21: Schlüssel
23: Gelenkstab
25: Gelenkverbindung
27: erster Endabschnitt
29: zweiter Endabschnitt
31: erster Gelenkstab
33: letzter Gelenkstab
35: Längsrand
37: Mittelbereich
41: Nietelement
43: Scheibenelement
45: Öffnung
47: Flachabschnitt
49: Wulstabschnitt
51: Verriegelungsausnehmung
59: Rastausnehmung
60: Kern
61: Hartbeschichtung
63: Matrix
65: Hartstoffkorn
67: Galvanische Beschichtung
L: Längserstreckung
Q: Quererstreckung
G: Gelenkachse

Claims

Gelenkstabschloss (13), insbesondere für ein Zweirad, mit einem Schlosskörper und einer Gelenkstabanordnung (11), das mehrere gelenkig miteinander verbundene Gelenkstäbe (23) aufweist, wobei der Schlosskörper (15) und/oder die Gelenkstäbe jeweils zumindest bereichsweise mit einer Hartbeschichtung (61) versehen sind.
Gelenkstabschloss (13) nach Anspruch 1,
wobei der Schlosskörper (15) ein aus einem gehärteten Metall oder einer gehärteten Metalllegierung gebildetes Schlossgehäuse (17) umfasst, auf das die Hartbeschichtung (61) aufgebracht ist.
Gelenkstabschloss (13) nach Anspruch 1 oder 2,
wobei der Schlosskörper (15) wenigstens ein zusätzliches, insbesondere aus einem gehärteten Metall oder einer gehärteten Metalllegierung gebildetes, Verstärkungselement umfasst, auf das die Hartbeschichtung (61) aufgebracht ist.
Gelenkstabschloss (13) nach einem der vorstehenden Ansprüche
wobei jeder Gelenkstab (23) einen aus einem gehärteten Metall oder einer gehärteten Metalllegierung gebildeten Kern (60) umfasst, auf den die Hartbeschichtung (61) aufgebracht ist.
Gelenkstabschloss (13) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Hartbeschichtung (61) auf die gesamte äußere Oberfläche der Gelenkstabanordnung (11) aufgebracht ist.
Gelenkstabschloss (13) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Hartbeschichtung (61) nur in von außen zugänglichen Bereichen des Schlossgehäuses (17) und/oder der Gelenkstäbe (23) vorgesehen ist.
Gelenkstabschloss (13) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Hartbeschichtung (61) in wenigstens einem dickenverringerten Mittelbereich (37) eines Gelenkstabs (23) vorgesehen ist, insbesondere welcher sich entlang einer Längsrichtung des Gelenkstabs (23) erstreckt.
Gelenkstabschloss (13) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Hartbeschichtung (61) nicht in Endabschnitten der Gelenkstäbe (23) vorgesehen ist, insbesondere nicht in Bereichen der Gelenkstäbe (23), in denen ein jeweils zwischen zwei benachbarten Gelenkstäben vorgesehener scheiben- oder ringförmiger Abstandhalter (43) angeordnet ist, und/oder in Bereichen der Gelenkstäbe (23), die in den Schlosskörper (15) eingreifen.
Gelenkstabschloss (13) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei ein, insbesondere aus einem gehärteten Metall oder einer gehärteten Metalllegierung gebildeter, scheiben- oder ringförmiger Abstandhalter (43) jeweils zwischen zwei benachbarten Gelenkstäben (23) angeordnet ist, welcher eine Mantelfläche aufweist, die zumindest bereichsweise mit einer Hartbeschichtung (61) versehen ist.
Gelenkstabschloss (13) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Hartbeschichtung (61) einlagig ausgebildet ist; und/oder

wobei die Hartbeschichtung (61) zumindest bereichsweise mehrlagig ausgebildet ist; und/oder

wobei wenigstens zwei Lagen einer mehrlagigen Hartbeschichtung (61) unterschiedliche Beschaffenheiten aufweisen.
Gelenkstabschloss (13) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Hartbeschichtung (61) eine Vielzahl von Körnern (65) wenigstens eines Hartstoffs umfasst, welcher aus einer Gruppe gewählt ist, die Diamant, insbesondere synthetischen Diamant, diamantähnlichen Kohlenstoff, diamantähnliche Kohlenstoffschichten (DLC - Diamond-Like-Carbon), eine Kohlenstoffmodifikation mit kristallinen und amorphen Bereichen, Lonsdaleit, Metallcarbide, Borcarbid (B₄C), Tantalcarbid (TaC), Titancarbid (TiC), Vanadiumcarbid (VC), insbesondere Wolframkarbid (WC), Siliciumcarbid (SiC), Metalloxide, Zirconiumdioxid (ZrO₂), insbesondere Aluminiumoxid, besonders bevorzugt Aluminiumoxid in der Modifikation Korund, Metallnitride, Titannitrid (TiN), Titanaluminiumnitrid (TiAIN), Chromcarbonitrid (CrCN), Siliciumnitrid (Si₃N₄) und/oder Bornitrid, insbesondere kubisches Bornitrid, umfasst.
Gelenkstabschloss (13) nach Anspruch 11,
wobei die Hartstoffkörner (65) in eine metallhaltige Matrix eingebettet sind und/oder

wobei die Hartstoffkörner (65) eine Korngröße von 20 Mesh bis 80 Mesh (0,841 mm bis 0,177 mm) aufweisen.
Gelenkstabschloss (13) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei die Hartbeschichtung (61) mittels Sintern, Löten, insbesondere Hartlöten, Schweißen, insbesondere Laserschweißen, pulvermetallurgisch, 3D-Druck, chemischer oder physikalischer Gasphasenabscheidung, oder eines galvanischen Prozesses auf das Schlossgehäuse (17) und/oder die Gelenkstäbe (23) aufgebracht ist.
Gelenkstabschloss (13) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei eine galvanische Beschichtung auf die Hartbeschichtung (61) aufgebracht ist.
Gelenkstabschloss (13) nach einem der vorstehenden Ansprüche,
wobei der Schlosskörper (15) und/oder die Gelenkstäbe (23) zusätzlich mit einer Schutzummantelung aus einem Polymer, beispielsweise Elastomer und insbesondere Gummi, versehen ist/sind.