WO2021023625A1 - Haltevorrichtung für ein gegenelement - Google Patents

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WO2021023625A1
WO2021023625A1 PCT/EP2020/071550 EP2020071550W WO2021023625A1 WO 2021023625 A1 WO2021023625 A1 WO 2021023625A1 EP 2020071550 W EP2020071550 W EP 2020071550W WO 2021023625 A1 WO2021023625 A1 WO 2021023625A1
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WO
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holding device
counter
spring
actuating means
rocker arm
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PCT/EP2020/071550
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English (en)
French (fr)
Inventor
Peter Kunert
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Publication date
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    • B62J—CYCLE SADDLES OR SEATS; AUXILIARY DEVICES OR ACCESSORIES SPECIALLY ADAPTED TO CYCLES AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, e.g. ARTICLE CARRIERS OR CYCLE PROTECTORS
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    • B62J43/20—Arrangements of batteries characterised by the mounting
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Definitions

  • the invention relates to a holding device for holding a counter-element, in particular an energy store.
  • detachable brackets to temporarily connect two elements together or to lock a device on a holding device.
  • accumulators in electrically powered bicycles, it makes sense to remove the energy storage device attached to or in the frame, for example, in order to be able to charge it off the side.
  • the present invention is intended to describe a simple holding device in which the detachable mounting of a counter element, in particular an energy store, is only necessary on one side.
  • the present invention claims a holding device for a counter-element and a two-wheeler which is equipped with such a holding device.
  • An example of such a counter-element is an energy store or an accumulator, which can be attached via a corresponding holding device according to the invention in or on a frame of an at least partially electrically driven bicycle.
  • other containers or electrical devices such as entertainment electronics, household appliances or tools can also be attached or held with the holding device according to the invention.
  • the holding device has at least one rotatable rocker arm element mounted on a first pivot point.
  • This tilting element is connected to a spring element which can be put under tension by means of a spring.
  • the rocker arm element has a first hook which can be brought into a first position and a second position. In the first position, the first hook of the tilting element can engage in a receptacle of the counter-element for holding or fixing, for example in a counter-hook or a recess. In the second position, the first hook releases the counter-element again so that it can be removed from the holding device.
  • the design of the holding device is particularly inventive in that the first pivot point of the mounting of the rocker arm element lies outside the axis of the spring.
  • the spring element in relation to the pivot point of the mounting of the rocker arm element it can be achieved that a change from the first position to the second position by means of a rotation of the rocker arm element causes a shift of the spring axis from one side of the pivot point to the other side.
  • the spring of the spring element can be tensioned in one position and essentially relaxed in the other position.
  • the claimed holding device can achieve that the lever mechanism implemented in this way enables the counter-element to be held on one side on the holding device.
  • the lever mechanism can be equipped with an adjustable spring force via the selection of the spring, which in turn can be adapted to the weight of the counter-element or the energy store.
  • the rocker arm element also allows the counter element to be pulled up against the holding device.
  • An embodiment of the invention is particularly advantageous in which the spring is tensioned in the first position for holding the counter-element. If the counter-element or its receptacle is configured accordingly, inserting the counter-element into the receptacle of the holding device can prevent the tilting element from changing to the first position by blocking the turning movement of the rocking-lever element by the counter-element. Thus, the tensile effect that would otherwise act on the tilting element without the counter-element will turn it into the second position.
  • an actuating means which, when actuated, causes the rocker arm element to rotate from the first into the second position. This rotation is also associated with a displacement or tilting of the spring axis. It can optionally be provided that the actuation of the actuating means has to overcome a force in order to bring the rocker arm element from the first into the second position.
  • the force required here can be determined in one embodiment essentially by the counterforce of the tensile effect of the spring and / or the weight of the counter element.
  • the tilting element can be designed in such a way that the first hook is provided on one side of the first pivot point and a lever element is provided as an attachment for a first stop of the actuating means on the other side.
  • the holding device has two tilting elements which can each engage in a receptacle of the counter-element. This allows the pulling force of the first hook to be distributed over two areas. It is advantageous here if the two Tilting elements are arranged on the edge of the holding device, so that the counter element is also protected against lateral tilting by the holder.
  • a locking element is additionally provided in the holding device.
  • This locking element can be used to engage in a locking element assigned to the counter element.
  • the holding, locking or fixing can thus additionally be made possible by this engagement.
  • the locking element has a second hook which engages in a recess, for example a hole, in the locking element.
  • the locking element or the recess can be provided directly on the counter element or can be installed on this via an add-on element.
  • the locking element is preferably connected to an actuating means, in particular to the same actuating means which already acts on the lever element of the rocker arm for rotating or tilting the tilting element.
  • the actuation of the actuating means enables the locking element to be released from the locking element so that the counter element can be removed from the holding device.
  • One possible embodiment of the actuating means consists in the use of a push button.
  • the locking element can be rotated about a second pivot point.
  • a second hook is provided on one side of the locking element which can engage in the locking element.
  • the connection between the actuation means and the locking element is provided in such a way that the actuation of the actuation means causes the locking element to rotate about the second pivot point, which causes the second hook to be withdrawn from the recess of the locking element.
  • the locking element has a guide element, for example in the form of a peg-like configuration, on a second side opposite the second hook.
  • the second pivot point is provided between the second hook and the pin-like configuration.
  • the guide element is guided in a guide channel inside or outside the actuating means.
  • the holding device can also be equipped with a lock and an associated lock pin.
  • the lock has a closed position and an open position in which the lock pin is moved in a corresponding manner to another point, for example by a rotation or a translational displacement.
  • the lock pin In the closed position, the lock pin is arranged in such a way that it prevents the actuating means from being actuated from its starting position. This can be achieved in that the lock pin is pushed into the axis of movement of the actuating means so that a second stop of the actuating means strikes the lock pin and prevents further movement.
  • the holding device has electrical contact means, by means of which an electrical connection can be established with the counter-element in the first position of the tilting element.
  • an electrical connection can be established with the counter-element in the first position of the tilting element.
  • the holding device When using the holding device according to the invention for receiving an electrical energy store or a battery for a two-wheeler, for example an electric bicycle, it can be provided that the holding device is fastened in or on the frame. It is particularly advisable here to install the holding device in a tube of the frame so that the energy store is protected from external influences. Due to the one-sided design of the mechanical holder and in particular the electrical contacting, installation costs in the interior of the pipe can also be avoided. The otherwise occurring manufacturing tolerances are also negligible. Furthermore, the fastening or holding of the energy storage device in the holding device is independent of its length, since no separate, end-opposite holding element has to be provided. Brief description of the drawings
  • FIG. 1 the structure of a possible implementation of the invention is shown in an exploded drawing.
  • Figures 2a to c show the insertion of a counter-element in the form of an energy store in the holding device according to the invention, while Figures 3a and b show the removal.
  • a variant of the invention is shown in FIG.
  • Another possibility of locking the energy storage device on the holding device is shown in FIG.
  • FIG. 1 shows a holding device 200 for an energy store 100 or an accumulator.
  • Such holding devices can be used in many ways, for example with electric bicycles, tools, household appliances or toys.
  • the invention is not intended to be limited to holding energy stores. Rather, the invention is intended to provide a one-sided fastening option for a counter element, i.e. a general device, without the need for clamping from two sides.
  • a counter element i.e. a general device
  • the holding device 200 can additionally contain a guide rail 210 which is connected in the lower region to the holding device 200 and on which the energy store 100 can be placed.
  • this guide rail is initially not essential, but when the holding device 200 is used inside a tube of a bicycle frame, it can be a direct one Prevent the energy store 100 from resting on the pipe. It is also conceivable that damping elements or sealing precautions are taken with the guide rail in order to protect the energy store from moisture.
  • the holding device 200 as it is shown in the exploded view of FIG. 1, has two laterally arranged tilting elements 330 and each one spring element 300 connected to this tilting element 330.
  • the spring element 300 can consist of a spring 320 which is enclosed by two sections 310 and 315 of the spring element 300. In order to be able to tension the spring 320, these two sections 310 and 315 can be provided so as to be movable with respect to one another.
  • the spring element is equipped with a first hook 332 (see FIG. 2 a for this detail), which engages in a corresponding counter hook 120. This counter-hook 120 can be provided on the energy store 100 or on a fastening element 110 attached to the energy store 100.
  • the counter-hook 120 can be provided individually, for example centered in the middle, on the end face of the energy store. Alternatively, however, it can also be provided that two counter hooks 120 and 125 are provided on the side of the energy store 100, as can be seen from FIG. With such a double design, an even more force-fitting locking can be achieved, which also reduces rotation in the direction of the vertical axis.
  • an actuating means 400 is provided in the holding device 200 which can be actuated from above in the holding device 200. To enable the actuation means 400 to be reset, a spring 410 is provided which is arranged below the actuation means 400.
  • a locking element 400 can be provided for further locking or frictional connection of energy store 100 and holding device 200.
  • This locking element can have a second hook 342 or a pin which can engage in a corresponding receptacle of a locking element 130 of the fastening element 110.
  • the receptacle represents an opening, for example a hole, in which the second hook 342 or the pin engages and thus prevents, in particular, lateral removal of the energy store.
  • a lock 500 with a lock pin 510 can be provided, which can prevent the movement of the actuating means 400 and thus an unlocking.
  • FIGS. 2a to c an insertion of the energy store 100 into the holder device 200 with subsequent locking or arresting is described, while FIGS. 3a and b describe the removal process.
  • FIG. 2a shows details by means of which the invention can be implemented. It is essential that the rocker arm element 330 is rotatably mounted at a first pivot point 338.
  • the spring 320 connected to the rocker arm element 330 is initially arranged in the basic position without tension in such a way that its spring axis 336 lies below the first pivot point 338.
  • the rocker arm element 330 has a lever element 334 on the other side of the pivot point 338. This lever element 338 will subsequently become relevant for pushing back the tensioned spring 320 and for pushing out the energy store 100.
  • the first hook 332 is designed in such a way that after the energy store 100 has been inserted into the holding device 200, for example in the form of a rotary movement 600, it can engage in the corresponding counter-hook 120 or 125 of the energy store 100.
  • the locking element 340 is provided with a second hook 342 which is designed to engage in a corresponding receptacle or opening in the locking element 130 in order to additionally lock the energy store 100 in the holding device 200.
  • the locking element 340 is rotatably mounted at a second pivot point 348 so that the second hook 342 can be introduced into the receptacle or opening or rotated out of it in a rotational movement.
  • the locking element 340 has a guide element 344, which is connected to an actuating means 400, for example.
  • This actuation means 400 for example a push button, is provided to guide the guide element 344 and thus to rotate the second hook 342 of the locking element 340.
  • the guidance can take place in such a way that the guide element 344 is guided in a guide channel 420 of the actuating means 400.
  • the actuating means 400 has a first stop 402 which, when actuated, can act on the lever element 334 of the rocker arm element 330.
  • a lock 500 with a lock pin 510 can be provided.
  • the lock pin 510 is used to block the movement or actuation of the actuating means 400, for example in that the actuating means 400 has a second stop 404 that touches the lock pin 510 when the lock 500 is closed.
  • FIG. 2b shows the relationship between the individual elements after the energy store 100 has been inserted during the first axial displacement 610 in the direction of the holding device 200 pressed.
  • the rocker arm element 330 is rotated about the first pivot point 338, so that the spring 320, which rests on a corresponding receptacle in the area of the lever element 334, moves in such a way that the spring axis 336 changes.
  • the spring is activated by pushing the energy store 100 into the holding device 200, in that the second hook 342 is pressed down by the inserted locking means 130 and thus a rotary movement of the locking element 340 about the second pivot point 348 triggers until the second hook 342 can engage in the receptacle or opening of the locking means 130.
  • FIG. 2c the final state of the introduction of the energy store 100 into the holding device 200 is shown.
  • the first hook 332 engages in the counter-hook 120 or 125, while the second hook 342 in the locking means 130 completes the locking of the energy store 100.
  • the rotation of the rocker arm element 330 changes the direction of the spring axis 336 in such a way that it lies above the first pivot point 338 in the locked state.
  • the spring 320 is tensioned by the rotation.
  • the lock pin 510 prevents the actuating means 400 from being actuated, since its movement is prevented by the contact of the second stop 404 on the lock pin 510.
  • the lock 500 is actuated in such a way that the lock pin 510 no longer blocks the movement of the actuating means 400.
  • actuation of the actuating means from above 630 is provided, but alternatively a corresponding embodiment of the actuating means 400 for actuation from the side or from below can also be provided.
  • the guide element 344 is moved in the guide channel 420 in such a way that a rotary movement of the locking element 340 about the second pivot point 348 is initiated.
  • This rotary movement leads to the second hook 342 being moved out of the receptacle or opening of the locking element 130.
  • the actuation of the actuating means 400 presses the first stop 402 onto the lever element 334, whereby the rocker arm element 340 is rotated. This rotation has the effect that the first hook pushes the energy store 100 away from the holding device in the axial direction 620.
  • the force that is used to push out the energy store 100 is supported by the retraction of the spring 320, which is under tension, so that the user only has to initially exert a pressure force when actuating the actuating means 400.
  • By actuating the actuating means 400 it is achieved that the spring axis 336 is again in the original basic position below the first pivot point 338 after the removal process.
  • the spring arrangement of the rocker arm element 330 is arranged rotated, as shown in FIG.
  • the energy store 100 with its counter-hook 125 could be inserted into the holding device 200 from above. This can also take place with a rotary movement 640 or with a vertical movement downwards.
  • the energy store 100 has a receptacle 135 for engaging the second hook 342 of the locking element 340.
  • FIG. 215 Another possibility of holding the energy store 100 mechanically with hooks on the holding device 200 or on a guide rail 215 connected to the holding device 200 is shown in FIG.
  • the guide rail 215 has at least one hook 220 or an undercut into which a corresponding counter-hook 360 of the energy store 100 can be pushed axially.
  • This attachment is an axial introduction of the Energy storage 100 possible in the holding device 200, vertical removal being blocked.

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Abstract

Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung (200) weist mindestens ein erstes an einem ersten Drehpunkt (338) gelagertes drehbares Kipphebelelement (330) auf. Dieses Kippelement (330) ist mit einem Federelement (300) verbunden, welches mit einer Feder (320) unter Spannung gesetzt werden kann. Weiterhin weist das Kipphebelelement (330) einen ersten Haken (332) auf, der in eine erste Stellung und eine zweite Stellung gebracht werden kann. In der ersten Stellung kann der erste Haken (332) des Kippelements zur Halterung beziehungsweise Fixierung in eine Aufnahme (135) des Gegenelements eingreifen, zum Beispiel in einen Gegenhaken (120) oder eine Ausnehmung. In der zweiten Stellung gibt die der erste Haken (332) das Gegenelement wieder frei, so dass es aus der Haltevorrichtung (200) entnommen werden kann. Besonders erfinderisch ist die Ausgestaltung der Haltevorrichtung dadurch, dass der erste Drehpunkt der Lagerung des Kipphebelelements (330) außerhalb der Achse der Feder (320) liegt. Durch diese spezielle Anordnung des Federelements (300) in Relation zum Drehpunkt der Lagerung des Kipphebelelements (330) kann erreicht werden, dass ein Wechsel von der ersten Stellung zur zweiten Stellung mittels einer Drehung des Kipphebelelements (330) eine Verlagerung der Federachse (336) von einer Seite des Drehpunkt auf die andere Seite erzeugt. Dabei kann die Feder (320) des Federelements (300) in einer Stellung gespannt und in der anderen Stellung im Wesentlichen entspannt sein.

Description

Haltevorrichtung für ein Gegenelement
Die Erfindung betrifft eine Haltevorrichtung zum Halten eines Gegenelements, insbesondere eines Energiespeichers.
Stand der Technik
In vielen Bereichen gibt es den Wunsch lösbare Halterungen zu verwenden, um temporär zwei Elemente miteinander zu verbinden bzw. eine Vorrichtung an einer Haltevorrichtung zu arretieren. Speziell bei der Verwendung von Akkumulatoren bei elektrisch antreibbaren Fahrrädern ist ein Abnehmen des zum Beispiel am oder im Rahmen angebrachten Energiespeichers sinnvoll, um ihn abseits laden zu können.
Gängige Akkumulatoren für Elektrofahrräder werden zur Zeit noch in einer Haltevorrichtung am Rahmen des Fahrrads befestigt. Hierbei ist die Installation der Haltevorrichtung am Rahmen auch für einen Nicht-Fachmann problemlos möglich, da der Nutzer von allen Seiten ausreichend Zugang zum Rahmen hat. Bei der Unterbringung einer Haltevorrichtung eines Akkumulators im Inneren des Rahmen, wie es bei neueren Elektrofahrrädern zunehmend angeboten wird, ist die Installation jedoch auch für einen Fachmann etwas aufwändiger. Die übliche Ausgestaltung der Haltevorrichtung in zwei verschiedene Elemente, die den Akkumulator an den entgegen gesetzten länglichen Enden halten beziehungsweise kontaktieren, erschwert die Installation im Inneren des Rahmens zusätzlich, wenn kein verbindendes Element dazwischen vorgesehen ist. In diesem Fall ist genau auf die Abmessungen zu achten, da ansonsten der Akkumulator aufgrund der Toleranzen zu locker in der Haltervorrichtung sitzen könnte, falls keine anderweitigen Maßnahmen getroffen werden. Mit der vorliegenden Erfindung soll eine einfache Haltevorrichtung beschrieben werden, bei der die lösbare Halterung eines Gegenelements, insbesondere eines Energiespeichers, lediglich auf einer Seite notwendig ist.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung beansprucht eine Haltevorrichtung für ein Gegenelement sowie ein Zweirad, welches mit einer derartigen Haltevorrichtung ausgestattet ist. Als Beispiel für ein derartiges Gegenelement sei ein Energiespeicher beziehungsweise ein Akkumulator genannt, der über eine entsprechende erfindungsgemäße Haltevorrichtung in oder an einem Rahmen eines wenigstens teilweise elektrisch antreibbaren Fahrrads angebracht werden kann. Daneben können mit der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung jedoch auch sonstige Behälter oder elektrische Vorrichtungen wie Unterhaltungselektronik, Hausgeräte oder Werkzeuge befestigt oder gehalten werden.
Die erfindungsgemäße Haltevorrichtung weist mindestens ein an einem ersten Drehpunkt gelagertes drehbares Kipphebelelement auf. Dieses Kippelement ist mit einem Federelement verbunden, welches mittels einer Feder unter Spannung gesetzt werden kann. Weiterhin weist das Kipphebelelement einen ersten Haken auf, der in eine erste Stellung und eine zweite Stellung gebracht werden kann. In der ersten Stellung kann der erste Haken des Kippelements zur Halterung beziehungsweise Fixierung in eine Aufnahme des Gegenelements eingreifen, zum Beispiel in einen Gegenhaken oder eine Ausnehmung. In der zweiten Stellung gibt der erste Haken das Gegenelement wieder frei, so dass es aus der Haltevorrichtung entnommen werden kann. Besonders erfinderisch ist die Ausgestaltung der Haltevorrichtung dadurch, dass der erste Drehpunkt der Lagerung des Kipphebelelements außerhalb der Achse der Feder liegt. Durch diese spezielle Anordnung des Federelements in Relation zum Drehpunkt der Lagerung des Kipphebelelements kann erreicht werden, dass ein Wechsel von der ersten Stellung zur zweiten Stellung mittels einer Drehung des Kipphebelelements eine Verlagerung der Federachse von einer Seite des Drehpunkt auf die andere Seite erzeugt. Dabei kann die Feder des Federelements in einer Stellung gespannt und in der anderen Stellung im Wesentlichen entspannt sein. Durch die beanspruchte Haltevorrichtung kann erreicht werden, dass durch die so realisierte Hebelmechanik eine einseitige Halterung des Gegenelements an der Haltevorrichtung ermöglicht wird. Weiterhin kann die Hebelmechanik über die Wahl der Feder mit einer einstellbaren Federkraft ausgestattet sein, die wiederum an das Gewicht des Gegenelements beziehungsweise des Energiespeichers angepasst werden kann. Das Kipphebelelement erlaubt zudem ein Heranziehen des Gegenelements an die Haltevorrichtung.
Besonders vorteilhaft ist eine Ausgestaltung der Erfindung, bei der die Feder in der ersten Stellung zur Halterung des Gegenelements gespannt ist. Wird zusätzlich das Gegenelement beziehungsweise dessen Aufnahme entsprechend ausgestaltet, kann durch das Einsetzen des Gegenelements in die Aufnahme der Haltevorrichtung ein Wechsel des Kippelements in die erste Stellung verhindert werden, indem das Kipphebelelement in seiner Drehbewegung durch das Gegenelement blockiert wird. Somit wird die Zugwirkung, die ansonsten ohne das Gegenelement auf das Kippelement wirken würde, dieses in die zweite Stellung verdrehen.
In einer Weiterbildung der Erfindung ist ein Betätigungsmittel vorgesehen, welches bei Betätigung eine Drehung des Kipphebelelements von der ersten in die zweite Stellung bewirkt. Mit dieser Drehung ist ebenfalls eine Verschiebung beziehungsweise eine Verkippung der Federachse verbunden. Optional kann vorgesehen sein, dass die Betätigung des Betätigungsmittels eine Kraft überwinden muss, um das Kipphebelelement von der ersten in die zweiten Stellung zu bringen. Die hierbei notwendige Kraft kann in einer Ausgestaltung im Wesentlichen durch die Gegenkraft der Zugwirkung der Feder und/oder des Gewichst des Gegenelements bestimmt sein.
Das Kippelement kann derart ausgestaltet sein, dass auf einer Seite des ersten Drehpunkts der erste Haken und auf der anderen Seite ein Hebelelement als Aufsatz für einen ersten Anschlag des Betätigungsmittels vorgesehen ist.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Haltevorrichtung zwei Kippelemente aufweist, die jeweils in eine Aufnahme des Gegenelements eingreifen kann. Hierdurch kann die heranziehende Kraft des ersten Hakens auf zwei Bereiche verteilt werden. Vorteilhaft ist hierbei, wenn die beiden Kippelemente am Rand der Haltevorrichtung angeordnet sind, so dass das Gegenelement durch die Halterung auch gegen seitliche Verkippung geschützt ist.
Zur Halterung beziehungsweise Arretierung oder auch Fixierung des Gegenelements kann vorgesehen sein, dass in der Haltevorrichtung zusätzlich ein Riegelelement vorgesehen ist. Mittels dieses Riegelelements kann ein Eingriff in ein dem Gegenelement zugeordnetes Arretierungselement vorgenommen werden. Die Halterung, Arretierung oder Fixierung kann somit durch diesen Eingriff zusätzlich ermöglicht werden. Denkbar ist beispielsweise dass das Riegelelement einen zweiten Haken aufweist, der in eine Ausnehmung, zum Beispiel ein Loch, des Arretierungselements eingreift. Dabei kann das Arretierungselement oder auch die Ausnehmung direkt am Gegenelement vorgesehen sein oder über ein Anbauelement an diesem verbaut sein.
Das Riegelelement ist bevorzugt mit einem Betätigungsmittel verbunden, insbesondere mit dem gleichen Betätigungsmittel, welches bereits auf das Hebelelement des Kipphebels zur Drehung beziehungsweise Verkippung des Verkippungselements einwirkt. Die Betätigung des Betätigungsmittels ermöglicht dabei eine Lösung des Riegelelements aus dem Arretierungselements, so dass das Gegenelement aus der Haltevorrichtung entnommen werden kann. Eine mögliche Ausgestaltung des Betätigungsmittels besteht in der Verwendung eines Druckknopfes.
Zum Umsetzung der Betätigung des Betätigungsmittels zur Freigabe des Gegenelements kann vorgesehen sein, dass das Riegelelement um einen zweiten Drehpunkt gedreht werden kann. Dabei ist auf einer Seite des Riegelelements ein zweiter Haken vorgesehen, der in das Arretierungselement eingreifen kann. Die Verbindung zwischen dem Betätigungsmittel und dem Riegelelement ist dabei derart vorgesehen, dass durch die Betätigung des Betätigungsmittels eine Drehung des Riegelelements um den zweiten Drehpunkt erfolgt, die ein Zurückziehen des zweiten Hakens aus der Ausnehmung des Arretierungselements bewirkt.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Riegelelement gegenüber dem zweiten Haken auf einer zweiten Seite eine Führungselements, beispielsweise in Form einer zapfenartige Ausgestaltung aufweist. Der zweite Drehpunkt ist dabei zwischen dem zweiten Haken und der zapfenartige Ausgestaltung vorgesehen. Optional kann vorgesehen sein, dass das Führungselement in einem Führungskanal im Inneren oder im Außenbereich des Betätigungsmittels geführt wird.
Zusätzlich kann die Haltevorrichtung auch mit einem Schloss und einem dazu gehörigen Schloss-Pin ausgestattet sein. Dabei ist vorgesehen, dass das Schloss eine Schließstellung und eine Öffnungsstellung aufweist, bei dem der Schloss-Pin in entsprechender Weise an eine andere Stelle bewegt wird, zum Beispiel durch eine Drehung oder eine translatorische Verschiebung. In der Schließstellung ist der Schloss-Pin dabei derart angeordnet, dass er eine Betätigung des Betätigungsmittels aus seiner Ausgangslage verhindert. Dies kann erreicht werden, indem der Schlosspin in die Bewegungsachse des Betätigungsmittels geschoben wird, so dass ein zweiter Anschlag des Betätigungsmittels an den Schloss-Pin anschlägt und eine Weiterbewegung verhindert.
Optional kann vorgesehen sein, dass die Haltevorrichtung elektrische Kontaktmittel aufweist, mittels der eine elektrische Verbindung mit dem Gegenelement in der ersten Stellung des Kippelements hergestellt werden kann. Durch eine derartige Ausgestaltung lässt sich neben der mechanischen Anbindung des Gegenelements an die Haltevorrichtung auch eine durch die Verspannung des ersten Hakens und des Gegenhakens des Gegenelements beziehungsweise des Eingreifens des zweiten Hakens in die Ausnehmung des Arretierungselements eine mechanisch und elektrisch feste Verbindung erreichen.
Bei der Anwendung der erfindungsgemäßen Haltevorrichtung zur Aufnahme eines elektrischen Energiespeichers oder eines Akkumulators für ein Zweirad, zum Beispiel ein Elektrofahrrad, kann vorgesehen sein, die Haltevorrichtung in oder am Rahmen zu befestigen. Hierbei bietet es sich besonders an, die Haltevorrichtung in ein Rohr des Rahmens einzubauen, so dass der Energiespeicher von äußeren Einflüssen gesichert ist. Durch die einseitige Ausgestaltung der mechanischen Halterung und insbesondere der elektrischen Kontaktierung kann zusätzlich ein Installationsaufwand im Inneren des Rohres vermieden werden. Auch die ansonsten auftretenden Fertigungstoleranzen sind zu vernachlässigen. Weiterhin ist die Befestigung beziehungsweise Halterung des Energiespeichers in der Haltevorrichtung von dessen Länge unabhängig, da kein separates, endgegengesetztes Halteelement vorgesehen sein muss. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
In der Figur 1 ist der Aufbau einer möglichen Realisierung der Erfindung in einer Explosionszeichnung dargestellt. Die Figuren 2a bis c zeigen das Einsetzen eines Gegenelements in Form eines Energiespeichers in die erfindungsgemäße Haltevorrichtung, während die Figuren 3a und b die Entnahme zeigen. Eine Variante der Erfindung wird in Figur 4 gezeigt. In der Figur 5 ist eine weitere Möglichkeit gezeigt, den Energiespeicher an der Haltevorrichtung zu arretieren.
Ausführungsformen der Erfindung
Anhand der Explosionszeichnung der Figur 1 werden die für die Realisierung der Erfindung verwendeten Komponenten gezeigt. Dabei stellt diese Art der Realisierung nur eine von mehreren Möglichkeiten dar.
Die Figur 1 zeigt eine Haltevorrichtung 200 für einen Energiespeicher 100 beziehungsweise einen Akkumulator. Derartige Haltevorrichtung lassen sich vielfach einsetzen, zum Beispiel bei Elektrofahrrädern, Werkzeugen, Haushaltsgeräten oder Spielzeugen. Die Erfindung soll jedoch nicht auf die Halterung von Energiespeichern beschränkt sein. Vielmehr soll mit der Erfindung eine einseitige Befestigungsmöglichkeit für ein Gegenelement, d.h. eine allgemeine Vorrichtung geschaffen werden, ohne dass eine Einspannung von zwei Seiten notwendig ist. Durch die noch zu beschreibende drehbare Hakenlösung wird dabei das Gegenelement an die Haltevorrichtung herangezogen und verklemmt, insbesondere durch einen zusätzlichen Riegel. Das Gegenelement ist somit gegen eine Entnahme gesperrt. Die mit dem Haken verbundene Feder erlaubt dabei sowohl eine zusätzliche Verklemmung beziehungsweise Verspannung zwischen Haken und Gegenelement als auch eine Zurückstellung des drehbar gelagerten Hakens der Haltevorrichtung.
Die Haltevorrichtung 200 gemäß der Figur 1 kann zusätzlich eine Führungsschiene 210 enthalten, die im unteren Bereich mit der Haltevorrichtung 200 verbunden ist und auf der der Energiespeicher 100 aufgelegt werden kann. Für die Erfindung ist diese Führungsschiene jedoch zunächst nicht wesentlich, jedoch kann sie beim Einsatz der Haltevorrichtung 200 im Inneren eines Rohres eines Fahrradrahmens ein direktes Aufliegen des Energiespeichers 100 auf das Rohr verhindern. Dabei ist auch denkbar, dass mit der Führungsschiene Dämpfungselemente oder Dichtigkeitsvorkehrungen getroffen werden, um den Energiespeicher vor Feuchtigkeit zu schützen. Die Haltevorrichtung 200, wie sie in der Explosionszeichnung der Figur 1 abgebildet ist, weist zwei seitlich angeordnete Kippelemente 330 und jeweils ein mit diesem Kippelement 330 verbundenes Federelement 300 auf. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass nur ein Kippelement 330 mit Federelement 300 in der Haltevorrichtung vorgesehen ist, beispielsweise mittig oder zentral auf der Fläche zum Energiespeicher 100 angeordnet. Das Federelement 300 kann dabei aus einer Feder 320 bestehen, welche von zwei Teilstücken 310 und 315 des Federelements 300 umschlossen wird. Um die Feder 320 spannen zu können, können diese beiden Teilstücke 310 und 315 beweglich zueinander vorgesehen sein. Das Federelement ist mit einem ersten Haken 332 (siehe für dieses Detail die Figur 2a) ausgestattet, welches in einen entsprechenden Gegenhaken 120 eingreift. Dieser Gegenhaken 120 kann am Energiespeicher 100 oder an einem an dem Energiespeicher 100 angebrachtes Befestigungselement 110 vorgesehen sein. Der Gegenhaken 120 kann einzeln, zum Beispiel mittig zentriert an der Stirnfläche des Energiespeichers vorgesehen sein. Alternativ kann jedoch auch vorgesehen sein, dass zwei Gegenhaken 120 und 125 seitlich des Energiespeichers 100 vorgesehen sind, wie aus der Figur 1 zu ersehen ist. Mit einer derartigen doppelten Auslegung kann eine noch kraftschlüssigere Arretierung erreicht werden, die zudem auch eine Verdrehung in Richtung der Hochachse reduziert. Weiterhin ist in der Haltevorrichtung 200 ein Betätigungsmittel 400 vorgesehen, welches von oben in der Haltevorrichtung 200 betätigt werden kann. Um die Rückstellung des Betätigungsmittels 400 zu ermöglichen, ist eine Feder 410 vorgesehen, die unterhalb des Betätigungsmittels 400 angeordnet ist. Zur weiteren Arretierung beziehungsweise kraftschlüssigen Verbindung von Energiespeicher 100 und Haltevorrichtung 200 kann ein Riegelelement 400 vorgesehen sein. Dieses Riegelelement kann einen zweiten Haken 342 oder einen Pin aufweisen, der in eine entsprechende Aufnahme eines Arretierungselements 130 des Befestigungselements 110 eingreifen kann. In einer einfachen Ausgestaltung stellt dabei die Aufnahme ein Öffnung, z.B. ein Loch dar, in der der zweite Haken 342 oder der Pin eingreift und somit eine insbesondere laterale Entnahme des Energiespeichers verhindert. Um die Entnahme des Energiespeichers 100 zusätzlich zu erschweren, kann ein Schloss 500 mit einem Schloss-Pin 510 vorgesehen sein, der die Bewegung des Betätigungsmittels 400 und somit eine Entriegelung verhindern kann. Die Funktionsweise der Erfindung wird beispielhaft anhand der Figuren 2a bis c sowie 3a und b erläutert. In den Figuren 2a bis c wird dabei ein Einlegen des Energiespeichers 100 in die Haltervorrichtung 200 mit anschließender Verriegelung beziehungsweise Arretierung beschrieben während die Figuren 3a und b den Vorgang bei der Entnahme beschreiben.
Gegenüber der Explosionszeichnung der Figur 1 sind in der Figur 2a Details zu erkennen, mittels der die Erfindung realisiert werden kann. Wesentlich dabei ist, dass das Kipphebelelement 330 an einem ersten Drehpunkt 338 drehbar gelagert ist. Die mit dem Kipphebelelement 330 verbundene Feder 320 ist zunächst in der Grundstellung ungespannt derart angeordnet, dass ihre Federachse 336 unterhalb des ersten Drehpunkt 338 liegt. Weiterhin weist das Kipphebelelement 330 neben dem bereits erwähnten ersten Haken 332 auf einer Seite des Drehpunkts 338 ein Hebelelement 334 auf der anderen Seite des Drehpunkts 338 auf. Dieses Hebelelement 338 wird im Folgenden für das Zurückdrücken der gespannten Feder 320 und dem Herausdrücken des Energiespeichers 100 relevant werden. Der erste Haken 332 ist derart ausgestaltet, dass dieser nach dem Einsetzen des Energiespeichers 100 in die Haltevorrichtung 200, zum Beispiel in Form einer Drehbewegung 600, in den entsprechende Gegenhaken 120 bzw. 125 des Energiespeichers 100 eingreifen kann. Weiterhin ist das Riegelelement 340 mit einem zweiten Haken 342 vorgesehen, welches dazu eingerichtet ist, in eine entsprechende Aufnahme oder Öffnung des Arretierungselements 130 einzugreifen, um den Energiespeicher 100 zusätzlich in der Haltevorrichtung 200 zu arretieren. Das Riegelelement 340 ist dabei an einem zweiten Drehpunkt 348 drehbar gelagert, so dass der zweite Haken 342 in einer Drehbewegung in die Aufnahme oder Öffnung eingebracht oder aus dieser herausgedreht werden kann. Auf der anderen Seite des zweiten Drehpunkts 348 weist das Riegelelement 340 ein Führungselement 344 auf, welches beispielsweise mit einem Betätigungsmittel 400 verbunden ist. Dieses Betätigungsmittel 400, zum Beispiel ein Druckknopf, ist dazu vorgesehen, das Führungselement 344 zu führen und somit den zweiten Haken 342 des Riegelelements 340 zu drehen. Die Führung kann dabei derart erfolgen, dass das Führungselement 344 in einem Führungskanal 420 des Betätigungsmittels 400 geführt wird. Weiterhin weist das Betätigungsmittel 400 einen ersten Anschlag 402 auf, welches bei der Betätigung auf das Hebelelement 334 des Kipphebelelements 330 wirken kann. Um das Betätigungsmittel 400 gegen eine ungewollte Betätigung zu sichern, kann ein Schloss 500 mit einem Schloss-Pin 510 vorgesehen sein. Der Schloss-Pin 510 dient dabei Blockade für die Bewegung beziehungsweise Betätigung des Betätigungsmittel 400, beispielsweise indem das Betätigungsmittel 400 einen zweiten Anschlag 404 aufweist, der auf den Schloss-Pin 510 im geschlossenen Zustand des Schlosses 500 aufsetzt.
Die Figur 2b zeigt die Verhältnisses der einzelnen Elemente nach dem Einsetzen des Energiespeichers 100 bei der ersten axialen Verschiebung 610 in Richtung auf die Haltevorrichtung 200. Durch dieses axiale Einschieben des Energiespeichers 100 wird der erste Haken 332 in den Gegenhaken 120 bzw. 125 des Energiespeichers 100 gedrückt. Gleichzeitig wird das Kipphebelelement 330 um den ersten Drehpunkt 338 gedreht, so dass sich Feder 320, die an einer entsprechenden Aufnahme im Bereich des Hebelelements 334 anliegt derart bewegt, dass sich die Federachse 336 verändert. Gleichzeitig durch diese Bewegung wird die Feder Durch das Einschieben des Energiespeichers 100 in die Haltevorrichtung 200 wird ebenfalls das Riegelelement 340 aktiviert, indem der zweite Haken 342 durch das eingeschobene Arretierungsmittel 130 nach unten gedrückt wird und somit eine Drehbewegung des Riegelelements 340 um den zweiten Drehpunkt 348 auslöst, bis der zweite Haken 342 in die Aufnahme beziehungsweise Öffnung des Arretierungsmittels 130 eingreifen kann.
In der Figur 2c ist der Endzustand des Einbringens des Energiespeichers 100 in die Haltevorrichtung 200 abgebildet. Der erste Haken 332 greift in den Gegenhaken 120 bzw. 125 ein während der zweite Haken 342 in dem Arretierungsmittel 130 die Arretierung des Energiespeichers 100 vervollständigt. Durch die Drehung des Kipphebelelements 330 erfolgt eine Änderung der Richtung der Federachse 336 derart, dass sie in dem arretierten Zustand oberhalb des ersten Drehpunkts 338 liegt. Gleichzeitig wird durch die Drehung die Feder 320 gespannt. Durch den Schloss-Pin 510 wird in dieser Stellung des Schlosses 500 eine Betätigung des Betätigungsmittels 400 verhindert, da deren Bewegung durch das Anliegen des zweiten Anschlags 404 auf dem Schloss-Pin 510 verhindert wird.
Ausgehend von dem verriegelten und arretierten Zustand des Energiespeichers 100 in der Haltevorrichtung 200 gemäß der Figur 2c wird im Folgenden anhand der Figuren 3a und b die Entnahme des Energiespeichers behandelt. Zunächst wird das Schloss 500 derart betätigt, dass der Schloss-Pin 510 die Bewegung des Betätigungsmittels 400 nicht mehr blockiert. In der Figur 3a ist dabei eine Betätigung des Betätigungsmittels von oben 630 vorgesehen, alternativ kann jedoch auch entsprechende Ausgestaltung des Betätigungsmittels 400 zur Betätigung von der Seite oder von unten vorgesehen sein. Durch die Betätigung des Betätigungsmittels 400 wird das Führungselement 344 in dem Führungskanal 420 derart bewegt, dass eine Drehbewegung des Riegelelements 340 um den zweiten Drehpunkt 348 eingeleitet wird. Diese Drehbewegung führt dazu, dass der zweite Haken 342 aus der Aufnahme beziehungsweise Öffnung des Arretierungselements 130 herausbewegt wird. Darüber hinaus wird durch die Betätigung des Betätigungsmittels 400 der erste Anschlag 402 auf das Hebelelement 334 gedrückt, wodurch das Kipphebelelement 340 gedreht wird. Diese Drehung bewirkt, dass der erste Haken den Energiespeicher 100 in axialer Richtung 620 von der Haltevorrichtung weg drückt. Die Kraft, die zum Herausdrücken des Energiespeichers 100 wird dabei durch das Zurückziehen der unter Spannung stehenden Feder 320 unterstützt, so dass der Nutzer beim Betätigen des Betätigungsmittels 400 nur anfänglich eine Druckkraft ausüben muss. Durch die Betätigung des Betätigungsmittels 400 wird dabei erreicht, dass sich die Federachse 336 nach dem Entnahmevorgang wieder in der ursprünglichen Grundstellung unterhalb des ersten Drehpunkts 338 befindet.
In einer alternativen Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass die Federanordnung des Kipphebelelements 330 gedreht angeordnet ist, wie es in der Figur 4 dargestellt ist. In diesem Fall könnte der Energiespeicher 100 mit seinem Gegenhaken 125 von oben in die Haltevorrichtung 200 eingesetzt werden. Dies kann ebenfalls mit einer Drehbewegung 640 oder mit einer vertikalen Bewegung nach unten erfolgen. Denkbar ist in dieser Ausgestaltung, dass der Energiespeicher 100 eine Aufnahme 135 zum Eingreifen des zweiten Hakens 342 des Riegelelements 340 aufweist.
Eine weitere Möglichkeit, den Energiespeicher 100 mit Haken an der Haltevorrichtung 200 beziehungsweise an einer mit der Haltevorrichtung 200 verbundenen Führungsschiene 215 mechanisch zu halten, ist in der Figur 5 dargestellt. Dabei weist die Führungsschiene 215 wenigstens einen Haken 220 oder einen Hinterschnitt auf, in die ein entsprechenden Gegenhaken 360 des Energiespeichers 100 axial eingeschoben werden kann. Durch diese Befestigung ist eine axiale Einführung des Energiespeichers 100 in die Haltevorrichtung 200 möglich, wobei eine vertikale Entnahme blockiert wird.

Claims

ROBERT BOSCH GMBH, 70442 Stuttgart Ansprüche
1. Haltevorrichtung (200) für ein Gegenelement, insbesondere einen Energiespeicher (100), wobei die Haltevorrichtung (200)
• mindestens ein erstes drehbar gelagertes Kipphebelelement (330) und
• ein mit dem ersten Kipphebelelement (330) verbundenes Federelement (300) mit einer Feder (320) aufweist, wobei das Kipphebelelement (330) einen ersten Haken (332) aufweist, der
• in einer ersten Stellung zur Halterung des Gegenelements in eine Aufnahme des Gegenelements, insbesondere einen Gegenhaken (120), eingreift, und
• in einer zweiten Stellung das Gegenelement zur Entnahme frei gibt, wobei
• der erste Drehpunkt (338) der Lagerung des Kipphebelelements (330) außerhalb der Feder-Achse (336) liegt, und
• der Wechsel von der ersten Stellung zur zweiten Stellung eine Drehung des Kipphebelelements (330) und eine Verlagerung der Federachse (336) von einer Seite des Drehpunkts (338) auf die andere Seite des Drehpunkts (338) bewirkt, und
• die Feder (320) in einer Stellung gespannt und in der entsprechend anderen Stellung im Wesentlichen entspannt ist.
2. Haltevorrichtung (200) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Feder (338) in der ersten Stellung zur Halterung des Gegenelements gespannt ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass in der ersten Stellung das Kipphebelelement (330) an dem Gegenelement anliegt und so die Zugwirkung der gespannten Feder (338) blockiert wird.
3. Haltevorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betätigungsmittel (400) vorgesehen ist, welches bei Betätigung eine Drehung des Kipphebelelements (330) von der ersten in die zweite Stellung und die Verschiebung der Federachse (336) bewirkt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Betätigung des Betätigungsmittels (400) durch im Wesentlichen der Feder (320) vorgegebene Gegenkraft erfordert.
4. Haltevorrichtung (200) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Haken (332) auf einer Seite des Kipphebelelement (330) angeordnet ist und ein Hebelelement (334) als Aufsatz für einen ersten Anschlag (402) des Betätigungsmittels (400) auf einer zweiten Seite des Kipphebelelement (330) angeordnet ist, wobei der erste Drehpunkt (338) des Kipphebelelement (330) zwischen der ersten und der zweiten Seite angeordnet ist.
5. Haltevorrichtung (200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Kipphebelelement (330) vorgesehen sind, die seitlich in der Haltevorrichtung (200) angebracht sind.
6. Haltevorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung ein Riegelelement (340) zum Eingriff in ein dem Gegenelement zugeordnetes Arretierungselement (130) aufweist, wobei vorgesehen ist, dass durch den Eingriff eine Arretierung des Gegenelements in der Haltevorrichtung (200) erfolgt.
7. Haltevorrichtung (200) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Riegelelement (340) mit einem Betätigungsmittel verbunden ist, insbesondere mit dem ersten Betätigungsmittel (400), wobei eine Betätigung des Betätigungsmittels (400) eine Lösung aus dem Arretierungselement (130) und eine Freigabe des Gegenelements zur Entnahme aus der Haltevorrichtung (200) bewirkt.
8. Haltevorrichtung (200) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Riegelelement (340) um einen Drehpunkt (348) drehbar gelagert ist und einen zweiten Haken (342) zum Eingriff in das Arretierungselement (130) aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Betätigung des Betätigungsmittel (400) eine Drehung des Riegelelements (340) bewirkt.
9. Haltevorrichtung (200) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Haken (342) des Riegelelements (340) auf einer Seite des Riegelelements (340) angeordnet ist, während eine zweite Seite des Riegelelements (340) eine zapfenartige Ausgestaltung aufweist, wobei der zweite Drehpunkt (348) des Riegelelements (340) zwischen der ersten und der zweiten Seite angeordnet ist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Verbindung des Riegelelements (340) und des Betätigungsmittels (400) über die zapfenartige Ausgestaltung erfolgt, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die zapfenartige Ausgestaltung ein Führungselement (344) darstellt, welches in einem Führungskanal des Betätigungsmittels (400) geführt wird.
10. Haltevorrichtung (200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (200) ein Schloss (500) mit einem Schloss- Pin (510) aufweist, wobei der Schloss-Pin (510)
• eine Schließstellung und eine Öffnungsstellung einnehmen kann, und
• in der Schließstellung eine Betätigung des Betätigungsmittels (400) verhindert, insbesondere indem ein zweiter Anschlag (404) des Betätigungsmittels (400) an den Schloss-Pin (510) anschlägt.
11. Haltevorrichtung (200) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (200) elektrische Kontaktmittel aufweist, mittels der das Gegenelement, insbesondere ein Energiespeicher, in der ersten Stellung des Kippelements (330) elektrisch kontaktiert wird.
12. Haltevorrichtung (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (200) in oder an einem Rahmen eines Zweirads, insbesondere eines Elektrofahrrads, angebracht werden kann, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Haltevorrichtung (200) innerhalb eines Rahmenrohrs untergebracht werden kann.
13. Zweirad, insbesondere ein wenigstens teilweise elektrisch antreibbares Fahrrad, mit einer Haltevorrichtung (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 12.
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