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TWI865748B - 鎖和鎖定系統 - Google Patents

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TWI865748B
TWI865748B TW110109345A TW110109345A TWI865748B TW I865748 B TWI865748 B TW I865748B TW 110109345 A TW110109345 A TW 110109345A TW 110109345 A TW110109345 A TW 110109345A TW I865748 B TWI865748 B TW I865748B
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德商安博歐葛斯特布雷米克索尼公司
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Abstract

本發明關於一種鎖，尤其是用於電動自行車的鎖，包括鎖定機構，其具有可在用於固定相對於鎖定機構可移動的配對件的閂鎖位置和用於釋放所述配對件的非閂鎖位置之間移動的閂鎖，其特徵在於，具有止擋裝置，其包括可在將所述閂鎖鎖定在其閂鎖位置的止擋位置和使所述閂鎖移動至其非閂鎖位置的釋放位置之間可調整的止擋元件，以及接收單元，用於接收釋放訊號，藉由所述釋放訊號可以將所述止擋元件調整到所述釋放位置。本發明還關於一種包括至少一個此種鎖的鎖定系統。

Description

鎖和鎖定系統
本發明係關於一種鎖，像是用於固定能量儲存器(energy store)、框架鎖、剎車盤鎖或箱鎖的設備，特別是用於電動自行車的鎖，所述鎖包括具有閂鎖的鎖定機構，所述閂鎖可在用於固定可相對於所述鎖定機構移動的配對件的閂鎖位置和用於釋放所述配對件的非閂鎖位置之間移動。
這種鎖是眾所周知的，例如，用於保護行李架區域或電動自行車車架管處的能量儲存器，以防丟失或被盜。此種設備通常具有可由鑰匙啟動的鎖芯。所述鎖芯啟動時，通常會移動閂鎖，以將能量儲存器固定在閂鎖位置或將其釋放在非閂鎖位置。在這方面，所述閂鎖通常由相對堅固的彈簧元件推動至所述閂鎖位置中。從而避免所述閂鎖意外移動至所述非閂鎖位置，例如，在存在像是在不平的地形上行駛時產生之震動的情況下。為了能夠從設備中移除能量儲存器，例如為了執行充電，使用者必須隨身攜帶鑰匙以解鎖鎖定機構。類似地，其他鎖，例如框架鎖、剎車盤鎖、運輸箱或運輸盒的鎖，即箱鎖，可通過鑰匙開啟及/或關閉。
本發明的基本目的是提供一種具有增強的操作舒適性、增強的安全性和特別緊湊的設計的鎖。
所述目標為鎖，特別是用於電動自行車，具有請求項1的特徵，特別是具有包括閂鎖的鎖定機構(locking mechanism)的鎖，其中，所述閂鎖可在用於固定相對於所述鎖定機構可移動的配對件(counter-piece)的閂鎖位置(latched position)和用於釋放所述配對件的非閂鎖位置(unlatched position)之間移動。所述鎖還具有包括止擋元件(blocking element)的止擋裝置(blocking device)，所述止擋元件在止擋位置(其中，所述閂鎖被止擋在其閂鎖位置)以及釋放位置(其中，所述閂鎖可移動至其非閂鎖位置)之間調整。所述鎖還包括接收單元(reception unit)，用於接收釋放訊號，藉由所述釋放訊號可將所述止擋元件調整至所述釋放位置。
例如，可移動的配對件可以是能量儲存器或能量儲存器的組件，或框架鎖或剎車盤鎖的螺栓，或箱鎖的閉合環或卡扣，在各種情況下尤其是電動自行車。
例如，鎖可以是用於固定能量儲存器的設備，尤其是用於電動自行車的設備，所述設備包括具有可在閂鎖位置和非閂鎖位置之間移動的閂鎖的鎖定機構，在所述閂鎖位置，所述閂鎖以固定所述能量儲存器的方式與所述能量儲存器配合，在所述非閂鎖位置，所述閂鎖允許所述能量儲存器的移動。所述設備還具有包括止擋元件的止擋裝置，所述止擋元件包括可在所述閂鎖被止擋在其閂鎖位置的止擋位置以及所述閂鎖可移動至其非閂鎖位置的釋放位置之間調整。在這方面，所述止擋裝置包括用於接 收釋放訊號的接收單元，藉由所述釋放訊號可以將所述止擋元件調整至所述釋放位置。
因此，本發明總體上提供兩個固定或釋放步驟以固定所述設備中的所述能量儲存器或從中移除所述能量儲存器。一方面，所述鎖定結構藉由所述閂鎖直接固定所述能量儲存器，另一方面，止擋元件將所述鎖定機構止擋於所述閂鎖位置，使得所述鎖定結構僅在所述止擋元件調整至所述釋放位置後才能被驅動。由於閂鎖會意外移動到所述非閂鎖位置，例如，在崎嶇地形上行駛時，因此，所述止擋元件更有效地防止了這種情況，從而確保了增強的防丟失保護。根據本發明，所述設備還可以增加對所述能量儲存器的未經授權的移除或盜竊的保護。此外，可以更靈活地設計固定操作或移除操作，其中，可特別提供所述鎖定機構的無鑰匙操作，例如，藉由接收釋放訊號將所述止擋裝置引入所述釋放位置後，可以手動解鎖所述鎖定機構。由於解鎖不再需要隨身攜帶實體鑰匙，因此，可直接提高操作舒適性。
例如，一種設備可用於將電池或蓄電池固定於電動車輛上，尤其是電動自行車、電動輪椅、電動摩托車或電動卡丁車上。在這方面，所述設備可依次連接至所述電動車輛的任何期望的適合點上。
所述鎖還可以是框架鎖、剎車盤鎖、運輸箱或運輸盒的鎖，即箱鎖，尤其是電動自行車、電動輪椅、電動摩托車或電動卡丁車的鎖。所述鎖可利用藉由被配置為球、滾軸、銷、環、卡扣的閂鎖來鎖定。可連接至鎖本身、框架、剎車盤、電動車輛或箱體的配對件可以在鎖定狀態下與鎖定機構嚙合，以從所述鎖移除所述配對件，從而防止所述鎖的開啟。
根據本發明，還提供了兩個固定或釋放步驟以用於開啟或關閉這種鎖，其中，在所述閂鎖位置，所述鎖定機構藉由所述閂鎖保持鎖定，而所述止擋元件止擋所述鎖定機構，以便僅在調整所述止擋元件進入所述釋放位置後，才能進行致動，從而打開所述鎖。隨之而來的是，增加了防止意外開啟鎖以及防止擅自開啟或盜竊的保護，而無鑰匙操作則提高了操作的舒適度。
在所述閂鎖關閉之後，可將所述止擋元件調整至其止擋位置。所述止擋元件的所述調整可藉由感測器裝置的經過一定時間段的資訊、或藉由止擋訊號來觸發。可以提供感測器裝置以偵測所述鎖中的配對件及/或偵測用戶的移動終端裝置。
例如，在將所述能量儲存器插入所述設備後，可將所述止擋元件調整至其止擋位置。例如，用於偵測所述能量儲存器的感測器裝置可以被包括在所述設備中，以便在識別插入的所述能量儲存器時，可自動將所述止擋元件調整至其止擋位置。也可在所述閂鎖的啟動經過一定時間段後，由所述止擋裝置將所述止擋元件調整至所述止擋位置。可替換地或附加地，例如由用戶傳輸至所述止擋裝置的接收單元的止擋訊號，可觸發所述止擋元件調整至所述止擋位置。所述止擋裝置還可以被配置成借助於所述接收裝置來識別用戶的移動終端裝置。在這種情況下，例如，當所述移動終端裝置移出所述止擋裝置的所述接收區域時，一旦中止所述移動終端裝置的接觸，也可以將所述止擋元件調整至所述止擋位置。
止擋元件可以是閂鎖式或螺栓式(bolt-like)設計。例如，所述止擋元件可包括鎖銷(pin)，尤其是由金屬構成的鎖銷。可替換地或附加地，所述止擋元件可包括至少一個球體、一個扁平球或一個滾軸。
可以有利地設置所述止擋元件，使得當所述鎖被關閉及/或被鎖定時，所述止擋元件會被覆蓋且無法從外部接近。特別地，所述止擋元件或所述止擋裝置可設置在用於固定所述能量儲存器的所述設備中，使得當所述能量儲存器被使用時，所述止擋裝置被所述能量儲存器覆蓋，且因此無法從所述外部接近。因此，未經授權的操作所述止擋裝置會變得更加困難。
根據一實施例，所述止擋裝置包括致動器，尤其是機電或電磁致動器，用於調整所述止擋元件。因此，相應設計的所述止擋元件可在所述釋放位置和所述止擋位置之間進行電性調整，這使得用戶不需要手動調整，從而有助於提高操作舒適性。由於只有止擋元件而不是鎖定機構由所述致動器驅動，因此，低功率的所述致動器已經足以調整所述止擋元件，以便可以有利地例如使用具有緊湊尺寸的電動致動器。還可以提供電磁致動器，其藉由磁力作用於止擋元件，以便將所述鎖定機構止擋於所述閂鎖位置。
可以以多種方式形成所述接收單元和所要接收的所述釋放訊號。例如，可以設想將所述接收單元的有線設計作為可以由用戶驅動的控制按鈕，按鈕的致動對應於釋放訊號。
所述接收單元可以被配置為用於無線訊號接收，尤其可以具有藍牙模組、RFID模組及/或WLAN模組。因此，所述接收單元可以無線 接收用戶例如藉由移動終端裝置傳輸的釋放訊號，特別是當用戶接近所述設備時。以此方式，可以有利地以無鑰匙方式驅動所述止擋裝置。在這方面，釋放訊號的傳輸可以經由移動終端裝置處的用戶輸入主動地進行，或者經由在偵測到所述設備之後在沒有用戶輸入的情况下傳輸所述釋放訊號的自動協定進行。此外，所述接收單元還可以被配置為傳輸資料，使得可以在所述設備和所述用戶的所述移動終端裝置之間以及可選地與其他電子裝置之間交換資料。
所述止擋裝置可包括用於認證接收到的釋放訊號的認證模組。因此，在認證為肯定結果的情况下，可以認證授權用戶並且例如只能啟動所述止擋裝置，且只能將所述止擋元件調整到所述釋放位置。例如，認證模組可以被配置為用於用戶的無線認證，特別是藉由經由藍牙、WLAN、RFID或其他已知方法的電子鑰匙交換。在所述設備處或在所述電動自行車本身處的有線認證也是可以想像的，例如，藉由指紋感測器、PIN輸入，或其他方法，特別是生物測定方法。
所述鎖定機構可具有驅動工具，用於將所述閂鎖手動移動到所述非閂鎖位置。一方面，可以提供鎖芯和相關鑰匙以作為所述驅動工具。另一方面，可以提供至少一個可以以無鑰匙方式驅動的驅動工具，用於將所述閂鎖手動移動到所述非閂鎖位置以增加操作舒適性。
所述閂鎖可為可移動地及/或可旋轉地支撐。
此外，可以提供旋轉及/或平移驅動運動來移動所述閂鎖。例如，所述驅動工具可包括按鈕及/或滑塊(slider)，用於將線性驅動運動傳輸到所述閂鎖，以便在所述閂鎖位置和所述非閂鎖位置之間移動所述閂鎖。 除了推動之外，還可以在所述驅動工具處提供拉動。所述運動可直接傳送至所述閂鎖，或也可藉由齒輪，特別是藉由導槽(slot guide)、控制斜面(control slope)、連杆，或通常藉由鉸接連接，將其轉換為所述閂鎖的運動。所述閂鎖的移動方向及/或幅度可能與所述驅動工具的驅動方向不同。所述驅動工具還可以包括操作桿，藉由所述操作桿，所述閂鎖可以移動到所述非閂鎖位置。藉由驅動所述驅動工具產生的所述閂鎖的移動可包括所述閂鎖的樞轉、旋轉、位移，或其組合。例如，可以提供所述閂鎖圍繞一個或更多軸的樞轉或旋轉，且另外，所述驅動工具或其一部分圍繞另一個軸的樞轉或旋轉。
此外，所述閂鎖還具有自由行程(free stroke)功能，使其能够將所述閂鎖推入所述非閂鎖位置，例如在所述配對件插入所述鎖時，而無需驅動所述驅動工具。
可替換地或附加地，所述驅動工具可包括手柄，例如槓桿、旋鈕或旋轉手柄，以及用於將扭矩從所述手柄傳遞到所述閂鎖的扭矩傳動元件，特別是藉由連接在所述扭矩傳動元件和所述閂鎖之間的偏心元件。所述扭矩傳動元件可以，例如，至少基本上是圓柱形的，並且可以借助手柄旋轉。所述扭矩傳動元件旋轉產生的所述扭矩可藉由所述偏心元件轉換為所述閂鎖位置和非閂鎖位置之間的所述閂鎖的線性運動。所述手柄係有利地設計成使得用戶能够容易地施加必要的作用力來移動所述閂鎖。例如，所述手柄可以包括旋轉手柄。例如，旋轉槓桿的運動也可以轉化為所述閂鎖的線性運動。
為了將所述閂鎖鎖定在所述閂鎖位置，可以使所述止擋元件與所述鎖定機構嚙合，特別是與所述驅動工具、齒輪元件、扭矩傳送元件、及/或所述閂鎖本身嚙合。為此，所述鎖定機構的元件可具有凹槽，所述止擋元件在所述止擋位置與所述凹槽嚙合。例如，可以在所述扭矩傳動元件中提供孔，並且可以在所述止擋位置接收所述止擋元件，以便所述止擋元件阻止所述扭矩傳動元件的驅動，特別是旋轉。因此，所述鎖定機構的平移驅動也可以藉由特別是至少部分地接收在所述凹槽中的所述止擋元件來防止。
所述止擋元件在所述止擋位置和所述釋放位置之間的調整可以包括所述止擋元件的線性移動，特別是沿著所述止擋元件的縱軸。如果所述止擋元件是，例如，銷狀、閂鎖狀或螺栓狀的，則其可以至少部分地具有螺紋，其可以被配置為齒輪齒條，或者其可以具有偏心裝置，使得致動器的旋轉運動，例如耦接到所述止擋元件的電動機的旋轉運動，可轉換為所述止擋元件的線性運動，特別是沿其縱軸。
如果所述止擋元件為球形或滾軸形，則可提供所述止擋元件的平移運動，尤其是線性平移運動，以使其在所述止擋位置和所述釋放位置之間移動。在滾軸形或圓柱形的止擋元件的情况下，所述平移運動尤其可以與所述滾軸或所述圓柱體的底面平行地發生。所述止擋元件的所述運動可以藉由致動器直接產生，或者，也可以藉由偏心元件、滑塊或類似設備間接傳遞到所述止擋元件。
可替換地或附加地，在所述止擋位置和所述釋放位置之間的所述止擋元件的調整可以包括所述止擋元件的旋轉運動及/或平移運動。例 如，所述止擋元件的調整可以包括所述止擋元件的樞轉、旋轉、位移，或其組合。
根據一個實施例，所述鎖定機構的所述閂鎖被設定成在其所述閂鎖位置嚙合到能量儲存器的凹槽中。例如，所述能量儲存器的邊界表面可以具有用於所述閂鎖穿過的相應開口，使得所述能量儲存器藉由處於所述閂鎖位置的所述閂鎖固定在所述固定設備中。可替換地或附加地，在其閂鎖位置，所述閂鎖例如可以嚙合在所述能量儲存器的凸部的後面，使得所述能量儲存器的所述移除被止擋。
類似地，在其閂鎖位置，所述閂鎖可嚙合到所述配對件的凹槽中或嚙合在其後面，以防止所述配對件從所述鎖定機構中移除，即，防止所述鎖打開。相反地，所述閂鎖本身可具有凹槽，其中，所述配對件或所述能量儲存器的相應結構可以嚙合在所述閂鎖位置。
閂鎖可以克服彈簧的恢復力從所述閂鎖位置進入到所述非閂鎖位置，以防止所述配對件的意外釋放，例如，所述能量儲存器的意外釋放。有利的是，藉由所述彈簧產生的恢復力很大，以致鑒於在行駛操作期間發生的振動以及鑒於所述能量儲存器的重量，還可有效地防止所述閂鎖意外移動到所述非閂鎖位置。此外，所述能量儲存器可在插入所述設備時自動鎖定。另外，與框架鎖、剎車盤鎖或箱鎖相結合，閂鎖可以克服弹簧的恢復力從所述閂鎖位置移動到所述非閂鎖位置，從而防止意外打開，並在關閉時實現自動鎖定。這種回位彈簧可替換地或附加地佈置在所述驅動工具處。
根據進一步的實施例，所述鎖具有緊急釋放機構，用於在所述止擋元件處於所述止擋位置時解鎖所述鎖定機構。所述緊急釋放機構能够從所述鎖定機構中移除所述配對件，即打開所述鎖，即使所述止擋元件處於所述止擋位置。
因此，如果例如由於用戶當前沒有攜帶所需的移動終端裝置或其電池沒電而導致所述止擋裝置出現故障或所述用戶不能向所述止擋裝置傳輸必要的釋放訊號時，也可以移動所述閂鎖並且移除所述能量儲存器。
所述緊急釋放機構可以包括鎖芯，用於藉由鑰匙解鎖所述鎖定機構。例如，所述鎖芯可以與所述鎖定機構的扭矩傳動元件同軸佈置，並且可以特別作用於與所述扭矩傳動元件相同的用於移動所述閂鎖的裝置，特別是作用於相同的偏心元件。所述鎖芯可以佈置在與所述扭矩傳動元件相對佈置的所述閂鎖的一側上。
所述緊急釋放機構還可以包括連接在所述止擋裝置和所述閂鎖之間的耦接裝置，且所述耦接裝置被配置成在所述緊急釋放機構被驅動時允許所述閂鎖的移動，儘管所述止擋元件處於所述止擋位置。所述耦接裝置特別是在所述緊急釋放機構啟動時將所述止擋裝置與所述閂鎖分離。在這方面，所述耦接裝置通常可以佈置在所述閂鎖和所述止擋裝置之間的有效連結中的任何期望點處。可替換地或附加地，所述耦接裝置可以將所述緊急釋放機構連接到所述閂鎖，前提是它們通常彼此分離。
為此，可提供兩個耦接元件，其中，所述第一耦接元件可連接在所述閂鎖和所述止擋裝置之間，所述第二耦接元件可連接在所述閂鎖和所述緊急釋放機構之間。所述第一耦接元件可在藉由所述鎖定機構的所 述驅動工具對所述設備進行常規驅動時，將所述閂鎖連接至所述驅動工具和所述止擋裝置。同時，當發生所述鎖定機構的常規致動時，所述第二耦接裝置可以將所述緊急釋放機構，特別是所述緊急釋放機構的鎖芯從所述閂鎖分離。
本發明的另一態樣係關於一種鎖定系統，其包括至少一個如上所述的鎖；供能器(energy supply)；和中控單元。
所述至少一個鎖、所述供能器和所述中控單元可各自在空間上彼此分離地佈置。特別地，所述止擋裝置的所述接收單元也可以在空間上與所述鎖分開佈置。所述鎖定系統的複數個組件也可以彼此分組佈置。例如，供能器、所述止擋裝置的致動器和關聯的鎖可以佈置在共用殼體中，特別是在所述鎖的殼體中。
所述鎖定系統可包括複數個鎖，例如，用於固定能量儲存器的設備和一個或更多進一步的鎖，例如框架鎖和箱鎖。它們可以分別附接在電動車輛的適當位置，尤其是各自的殼體中。如上所述，至少一個鎖有止擋元件。其他鎖可以是無止擋元件的電動鎖。或者，複數個或所有所述鎖可以具有止擋元件。
所述供能器可向所述至少一個鎖及/或所述中控單元提供能量。特別是所述中控單元可具有獨立電池。可被固定在用於能量儲存器的所述設備中的所述能量儲存器可同時用作所述鎖定系統的供能器，並且因此特別地還可向所述至少一個鎖及/或所述中控單元提供能量。可替換地或附加地，所述鎖定系統可以具有至少一個獨立電池。所述電池可與特定一 個鎖或複數個鎖相關聯。如果適用，可以將所述電池放置在帶有鎖的共用殼體中。所述電池可以在空間上與所述至少一個鎖分開佈置。
各鎖具有接收裝置。如果複數個鎖是所述鎖定系統的一部分，則它們的接收單元可以集中佈置並且尤其可以容納在共用的控制裝置中。在簡單情况下，所述接收裝置可以形成控制所述至少一個鎖的致動器(特別是所述止擋裝置的所述致動器)的開關。所述接收單元尤其可以根據相應的釋放訊號來打開或關閉所述致動器，其中，所述致動器和所述接收單元之間的連接可以透過控制線以不加密的方式進行。
所述接收單元可以被配置成從所述中控單元接收像是釋放訊號的控制命令。所述接收單元還可以被配置成監視所述鎖及/或待固定的所述鎖的配對件的狀態。所述接收單元可以佈置在共用殼體中，具有與其相關聯的鎖和所述致動器。因此，例如，可以機械地防止對所述控制線的操縱。
所述鎖定系統的所述中控單元可以被配置成向外展示所述鎖定系統的密碼。複數個鎖可以由中控單元控制。所述中控單元尤其可被配置為例如經由無線電連接或諸如藍牙、WLAN、RFID的其他無線連接、經由機械鑰匙和/或經由顯示器或輸入欄位(例如經由PIN輸入)接收來自用戶的關閉命令或打開命令。
所述中控單元可具有認證模組。授權用戶可以藉由所述認證模組進行認證，並且在認證為肯定結果的情况下，釋放訊號只能轉發到所述至少一個接收單元。例如，所述認證模組可以被配置為用於用戶的無線認證，特別是通過經由藍牙、WLAN、RFID或其他已知方法的電子鑰匙交 換。在中控單元處或在電動車輛本身處的有線認證也是可以想像的，例如藉由指紋感測器或藉由其他方法，特別是生物測定方法。
在各種情况下，可以為複數個鎖提供相同的密碼。如果存在有效的關閉或打開命令，則所述中控單元可以向所述至少一個接收單元傳輸相應的控制命令。所述中控單元可以在每個鎖定或打開過程中，特別是對於所述鎖定系統的每個鎖，再次請求密碼。或者，所述中控單元本身可以被解鎖一次，並且可以儲存所述狀態直到被撤銷。在這種情況下，所述中控單元可以釋放所有所述鎖的啟動。為此，所述中控單元可以自動地或應用戶的請求向所有所述鎖傳輸釋放訊號，而無需進一步詢問密碼。使用後，所述中控單元可以再次鎖止。例如，所述鎖止可以在經過特定的不使用時段之後發生，或者經由所述中控單元處的用戶輸入(例如透過顯示器)而發生。
例如，所述鎖定系統的一組鎖可以具有共用密碼，而相同鎖定系統的另一組鎖可以具有不同的共用密碼。因此，可以藉由輸入相關聯的密碼來分別驅動每個組。
所述中控單元可以藉由電動車輛的車載電腦構成。用戶的移動終端裝置，例如智能手機，也可以用作中控單元。可選地，所述中控單元可以監視所述電動車輛的狀態，例如，所述電動車輛的靜止或移動、鎖的打開或關閉狀態。這尤其可以藉由位於所述中控裝置內部或外部的適當感測器或者藉由詢問其他系統的狀態(例如驅動馬達的狀態)來實現。可以規定，所述中控單元向用戶傳輸關於所確定的狀態的反饋，特別是警告或錯誤消息。
所述中控單元和所述至少一個接收單元之間的連接可以透過訊號線以有線方式進行，或者例如透過無線電、WLAN或藍牙的無線方式進行。如果需要，所述訊號可以以加密形式傳輸。由於訊號線以不可接近的方式佈設在所述電動車輛中，例如在電動自行車的車架中，因此，可以透過機械方式阻止對訊號線的接近。通訊可以在兩個方向上進行。例如，所述中控單元可以向所述接收單元傳輸控制命令，並且所述接收單元可將有關所述鎖的資訊或用於固定所述能量儲存器的所述設備的資訊傳輸到所述中控單元。
10:設備
12:能量儲存器
14:閂鎖
16:箭頭
18:凹槽
19:彈簧
20:箭頭
22:凸輪表面
24:驅動工具
26:手柄
28:扭矩傳動元件
29:箭頭
30:偏心元件
32:方形開口
33:軸
34:止擋裝置
36:止擋元件、銷狀止擋元件
38:箭頭
40:開口
42:致動器、機電致動器、電動機
44:接收單元
46:認證模組
48:緊急釋放機構
50:鎖芯
52:耦接裝置
54:耦接元件、第一耦接元件
56:耦接元件、第二耦接元件
58:按鈕
59:彈簧
60:開槽部
62:鎖銷
64:框架
65:凹槽
66:箭頭
68:箭頭
70:鎖定系統
74:供能器
76:中控單元
78:訊號線
80:控制線
100:鎖
Z:縱軸
下面將純粹藉由參考可能的實施例和附圖的示例來描述本發明。圖中顯示了：
圖1為根據第一實施例的鎖的平面圖；
圖2為具有插入的能量儲存器的圖1的鎖的平面圖；
圖3為圖1的所述鎖的鎖定結構在閂鎖的區域中的截面圖；
圖4為根據第二實施例的鎖的平面圖；
圖5為根據第三實施例的鎖在止擋元件的區域中的截面圖；
圖6為根據第四實施例的鎖的平面圖；
圖7A為根據第五實施例的處於閂鎖位置的鎖的透視圖；
圖7B為根據圖7A的所述鎖在所述閂鎖位置的另一透視圖；
圖7C為根據圖7A的所述鎖在非閂鎖位置的透視圖；
圖7D為根據圖7A的所述鎖在所述非閂鎖位置的另一透視圖；
圖8為鎖定系統的實施例圖；以及
圖9為鎖定系統的另一實施例圖。
圖1中示出了鎖的第一實施例，即用於固定能量儲存器12(參見圖2)的設備10，特別是用於電動自行車(未示出)。在所示的設備10中，能量儲存器12原則上應以防止遺失和盜竊的方式固定在電動自行車上，其中，能量儲存器12應可由授權用戶從設備10上移除，例如，用以執行充電過程。
如箭頭16所示，設備10具有鎖定機構，所述鎖定機構具有可在閂鎖位置和非閂鎖位置之間移動的閂鎖14。在圖1所示的閂鎖位置，閂鎖14被延伸，使得其能够以固定能量儲存器12的方式與能量儲存器12合作。如圖2所示，在閂鎖位置，閂鎖14嚙合到能量儲存器12的相應凹槽18(虛線所示)，從而鎖止能量儲存器12從設備10的移除。
閂鎖14由彈簧19預加載，彈簧19推動閂鎖14進入閂鎖位置(見圖3)。這樣，閂鎖14在彈簧19的恢復力的作用下移動到非閂鎖位置。因此，能量儲存器12例如可以被閂鎖在設備10中，因為能量儲存器12沿箭頭20的方向插入(參見圖3)，使得閂鎖14頂住彈簧19的恢復力向後推，藉由倒角的凸輪表面22，直到閂鎖14能够嚙合到能量儲存器12的凹槽18中，然後閂鎖14又被彈簧19帶回閂鎖位置，如圖2所示。
為了從設備10上移除能量儲存器12，閂鎖14可移動到非閂鎖位置。為此，鎖定機構具有驅動工具24，用於將閂鎖14手動移動到非閂鎖位置(圖1)。驅動工具24包括手柄26和扭矩傳動元件28，用於將扭矩從手柄26傳動到閂鎖14。在所示的實施例中，手柄26被配置為旋轉固定地連接到扭矩傳動元件28的旋轉手柄。這裡，如圖1中的箭頭29所示，扭矩傳動元件28被設計為可借助旋轉手柄26繞其縱軸Z旋轉的圓柱體。
偏心元件30連接在扭矩傳動元件28和閂鎖14之間，如圖3所示，以從手柄26或與其相連的扭矩傳動元件28傳遞扭矩。偏心元件30中的方形開口32用於接收沿扭矩傳動元件28的縱軸Z佈置的軸33(圖1、2)，並確保扭矩傳動元件28的旋轉傳遞到偏心元件30，從而可以使閂鎖14沿著箭頭16在閂鎖位置和非閂鎖位置之間進行線性移動。因此，用於固定能量儲存器12的設備10的鎖定機構可以藉由在手柄26處的轉動來手動啟動，而無需使用鑰匙。
此外，設備10包括具有止擋元件36(圖1)的止擋裝置34。止擋元件36可在止擋位置和釋放位置之間沿箭頭38的方向調節。在止擋位置，止擋元件36被配置成在鎖定狀態下止擋鎖定機構，使得閂鎖14無法移動到非閂鎖位置。為此，在其止擋位置，止擋元件36與鎖定機構或鎖定機構的至少一部分嚙合。
在圖1中，示出了可與鎖定機構的扭矩傳動元件28嚙合的銷狀止擋元件36。為此，扭矩傳動元件28具有開口40，銷狀止擋元件36可在開口40中嚙合在止擋位置，從而防止扭矩傳動元件28和手柄26的 旋轉。因此，鎖定機構的手動驅動是不可能的，並且閂鎖14被鎖定在閂鎖位置。可替換地或附加地，止擋元件36可與手柄26嚙合以止擋處於其鎖定狀態的鎖定機構。
如果在圖1中，止擋元件36沿著箭頭38的方向從扭矩傳動元件28的開口40中移出，使其脫離與鎖定機構的，扭矩傳動元件28可以再次旋轉，則止擋元件36處於其釋放位置。閂鎖14可以藉由驅動工具24移回非閂鎖位置。
為了調整止擋元件36，止擋裝置34包括機電致動器42，此處是電動機(electric motor)。在本實施例中，止擋元件36在止擋位置和釋放位置之間的調整包括止擋元件38沿著由箭頭38表示的止擋元件36的縱軸的線性移動。機電致動器42的旋轉運動轉化為止擋元件36的線性運動，例如可以藉由主軸驅動或齒輪齒條驅動來實現，其中，此類驅動的原理是已知的，因此，在此不作詳細說明。
致動器42將止擋元件36調整到釋放位置可以藉由釋放訊號來實現。為了接收釋放訊號，止擋裝置34具有接收單元44。根據所示的實施例，接收單元44被配置為用於無線訊號接收。為此目的，其可選擇性地包括用於資料的無線接收及/或傳輸的一個或更多模組，例如藍牙模組、RFID模組或WLAN模組。止擋裝置34另外具有用於認證接收到的釋放訊號的認證模組46。在本實施例中，認證模組46集成到接收單元44中。因此，接收單元44被配置成例如借助於WLAN、藍牙和/或RFID來與用戶的移動終端裝置交換電子鑰匙。
圖1至3所示的設備10的操作模式也可以集成在像是框架鎖或箱鎖的鎖100中，。其同樣適用於圖4至6所示的實施例。
圖4示出設備10的第二實施例，設備10在基本上類似於圖1的第一實施例。根據第二實施例的設備10還包括止擋裝置34，止擋裝置34包括止擋元件36，止擋元件36可在止擋位置(如圖4所示)和釋放位置之間沿箭頭38的方向調節。與第一實施例相反，為了止擋鎖定機構，即為了防止閂鎖14移動到非閂鎖位置，止擋元件36不與鎖定機構的驅動工具24嚙合，而是與閂鎖14本身嚙合。
圖5示出了沿著與設備10的第三實施例的扭矩傳動元件28的縱軸Z垂直的平面的剖視圖，第三實施例的設備10與圖1的第一實施例基本一致。然而，在本實施例中，止擋元件36可旋轉地設置成借助電動機42止擋鎖定機構。圖5示出了處於其釋放位置的止擋元件36，其中，扭矩傳動元件28的旋轉以及因此使閂鎖14進入非閂鎖位置的移動是可能的。在此橫截面中示出的止擋元件36可以是銷狀或盤狀，並且在後一種情况下，其可例如具有四分之一圓或半圓的形狀。在所示的釋放位置和止擋位置之間對止擋元件36的調整包括止擋元件36沿箭頭38的方向的旋轉運動。由於旋轉，止擋元件36旋轉到扭矩傳動元件28的與之相對應的間隙形之開口40中。在這種情況下，止擋元件36防止扭矩傳動元件28圍繞其縱軸Z的旋轉，並且鎖定機構被止擋在閂鎖位置。
圖6示出了根據第四實施例的設備10。設備10大體上對應於圖1的第一實施例。另外，圖6的設備10具有緊急釋放機構48，其可允許在止擋元件36處於止擋位置時解鎖鎖定機構。因此，當止擋元件36 到釋放位置的常規調節不起作用時，例如，如果止擋裝置34發生故障或者如果授權用戶的認證不通過時(例如，由於用戶手邊沒有用於傳輸釋放訊號的移動終端裝置，或者移動終端裝置的電池是沒電的)，也可以從設備10移除能量儲存器12。
緊急釋放機構48具有鎖芯50，其允許通過相關聯的鑰匙對鎖定機構進行機械和手動解鎖，因此，也獨立於致動器42的電源工作。即使止擋元件36處於止擋位置，但為了使緊急釋放機構48能够移動閂鎖14，閂鎖14必須與止擋裝置34分離。為此，此處所示的緊急釋放機構48具有耦接裝置52。
根據所示的實施例，耦接裝置52包括兩個耦接元件54、56。第一耦接元件54連接在閂鎖14和扭矩傳動元件28之間，並且因此連接到閂鎖14和止擋裝置34之間的有效線中。在通過驅動工具24常規使用設備10期間，第一耦接元件54將閂鎖14連接到扭矩傳動元件28，從而允許將扭矩從手柄26傳遞到閂鎖14。第一耦接元件54還被配置成在緊急釋放機構48的驅動下將閂鎖14與扭矩傳動元件28分離。由於在所示的實施例中，扭矩傳動元件28被止擋元件36止擋，因此，即使止擋元件36處於止擋位置，閂鎖14與扭矩傳動元件28的分離也使得閂鎖14能够移動。因此，即使止擋元件36將鎖定機構止擋在鎖定位置，鎖定機構的解鎖和能量儲存器12從設備10的移除也可以以非破壞性的方式發生。
第二耦接元件56連接在鎖芯50和閂鎖14之間，其配置為在緊急釋放機構48驅動時將閂鎖14連接到鎖芯50，以便通過鑰匙將閂鎖14移動到非閂鎖位置。在設備10的常規驅動下，鎖芯50藉由第二耦接元 件56與閂鎖14分離，使得閂鎖14的移動可以獨立於鎖芯50的驅動而發生。
耦接裝置52尤其可以被設計成使得第二耦接元件56通常打開並且第一耦接元件54耦接。如果將合適的鑰匙(未示出)插入緊急釋放機構48的鎖芯50中，則可打開第一耦接元件54並耦接第二耦接元件56，以便可以藉由緊急釋放機構48解鎖閂鎖14。
圖7A至圖7D表示用於固定能量儲存器的設備10的第五實施例，其中，設備10的鎖定機構和止擋裝置34的操作模式可以同樣地用於鎖100中。
根據第五實施例的設備10還包括止擋裝置34，止擋裝置34具有銷狀止擋元件36，止擋元件36沿其縱軸在圖7A、圖7B所示的止擋位置和圖7C、圖7D所示的釋放位置之間線性可調。接著提供機電致動器42用以調整止擋元件36。
設備10進一步包括具有閂鎖14的鎖定機構。藉由包括按鈕58的第五實施例的驅動工具可發生閂鎖14從根據圖7A、圖7B的閂鎖位置到根據圖7C、7D的非閂鎖位置的移動。因此，與第一實施例相反，閂鎖14的閂鎖或非閂鎖不是由旋轉運動產生的，而是由驅動工具的平移運動產生的。為了將施加在按鈕58上的壓力轉換為閂鎖14的移動，閂鎖14藉由開槽部60中的鎖銷62引導，開槽部60沿按鈕58的方向傾斜地設置並且形成在圍繞閂鎖14的框架64中並且連接到按鈕58。如圖7A所示，按鈕58沿箭頭66的線性壓入運動被開槽部60轉換為閂鎖14沿箭頭68的 垂直方向的線性運動，以進入其非閂鎖位置。按鈕58藉由彈簧59預加載到對應於閂鎖14的閂鎖位置的非壓入位置。
根據第五實施例，為了防止閂鎖14意外移動到非閂鎖位置，在閂鎖位置，止擋元件36與閂鎖14和按鈕58嚙合，具體地，框架64中的凹槽65連接到按鈕58，從而有效地防止按下按鈕58和將閂鎖14移動到非閂鎖位置。
如果止擋元件36被致動器42移動到其釋放位置(圖7C，圖7D)，其不再與閂鎖14和框架64嚙合，從而可以按下按鈕58和解鎖閂鎖14。
圖8示意性地示出一種鎖定系統70，包括鎖100；接收單元44；供能器74；和中控單元76。中控單元76可以由電動車輛，特別是電動自行車的車載電腦構成。電動車輛的用戶可以在中控單元76處生成用於鎖100的打開或關閉命令。為此目的，例如，用戶必須在中控單元76處認證自己或向中控單元76傳輸密碼。例如，當用戶用智能手機接近電動車輛時，中控單元76已經可以通過與用戶的智能手機交換電子鑰匙來自動執行用戶認證。在成功認證時，可以啟動中控單元76，並且尤其可以打開中控單元76的顯示器。為了打開或關閉鎖100，可以在中控單元76的顯示器上輸入關閉命令。為此，可以例如通過在顯示器上輸入PIN來請求鎖100的密碼。然而，也可以免除關於密碼的詢問，使得所述的密碼對應於肯定的用戶認證，通過其可啟用對中控單元76本身的存取。
如果認證成功或者傳輸的密碼正確，則中控單元76例如以用於將止擋元件36調整到釋放位置的釋放訊號的形式將打開或關閉命令 轉發給接收單元44。為此，根據圖8提供訊號線78。或者，也可以提供到接收單元44的釋放訊號的無線傳輸。
響應於從中控單元76接收到的釋放訊號，接收單元44經由控制線80啟動致動器42，以將止擋元件36調整到釋放位置。接收單元44、鎖100和被配置為車載電腦的中控單元76由共同的供能器74提供能量。
除了鎖100之外，還可以提供用於固定能量儲存器12的設備10。在這種情況下，供能器74可以藉由能量儲存器12本身形成或者可以由其補充。
圖9示出一種鎖定系統70，包括兩個鎖100；以及一個設備10，用於固定能量儲存器，可通過共同的中控單元76來控制。鎖100是框架鎖和箱鎖。用於固定能量儲存器的設備10和鎖100各自僅示意性地示出，並且通常可以是不同類型的電子致動鎖，特別是基於圖1至圖7所示的實施例。鎖100和設備10各自具有單獨的接收單元44，接收單元44被配置成從中控單元76接收與各個鎖100或設備10有關的控制命令，例如釋放訊號，並將其轉發給鎖100或設備10的致動器42。
鎖100、設備10、接收單元44和中控單元76具有以電池形式存在之共同的供能器74，所述電池在空間上與用電設備分開設置，並且通過電源線連接到用電設備。或者，供能器74可以是藉由設備10固定的能量儲存器12。
在中控單元76處，例如經由中控單元76的顯示器上的用戶輸入，可以為每個鎖100或設備10產生單獨的打開或關閉命令。在所提供 的實施例中，為所有鎖100和設備10提供共同密碼。用戶將密碼傳輸到中控單元76。然後，中控單元76使得在其顯示器上能夠為每個鎖100或設備10輸入鎖定或打開命令，其中，不再每次請求密碼。
或者，在中控單元76輸入密碼之後，釋放訊號可以直接傳輸到鎖100或設備10的接收單元44。可替換地或附加地，可以為一些或每個鎖100或設備10提供相應的單獨密碼。
在完成使用時，封鎖對鎖100和設備10的存取，使得僅在重複輸入密碼之後才能產生重複的鎖定或打開命令或釋放訊號。例如，在電動車輛未被使用的特定期間之後及/或經由顯示器上的用戶輸入可以封鎖存取。
10:設備
14:閂鎖
16:箭頭
24:驅動工具
26:手柄
28:扭矩傳動元件
29:箭頭
33:軸
34:止擋裝置
36:止擋元件、銷狀止擋元件
38:箭頭
40:開口
42:致動器、機電致動器、電動機
44:接收單元
46:認證模組
Z:縱軸

Claims (16)

  1. 一種鎖，包括：鎖定機構，具有閂鎖(14)，該閂鎖(14)可在用於固定可相對於該鎖定機構移動的配對件的閂鎖位置以及用於釋放該配對件的非閂鎖位置之間移動；以及止擋裝置(34)，包括：止擋元件(36)，可在止擋位置和釋放位置之間調整，當處於該止擋位置時，該閂鎖被鎖定在其閂鎖位置，當處於該釋放位置時，該閂鎖(14)可移動至其非閂鎖位置；以及接收單元(44)，用於接收釋放訊號，藉由該釋放訊號可將該止擋元件(36)調整到該釋放位置，其中，該閂鎖(14)可從該閂鎖位置移動至抵抗彈簧(19)的恢復力的該非閂鎖位置，該彈簧(19)被配置為對處於該非閂鎖位置的該閂鎖(14)施加該恢復力，以將該閂鎖(14)帶回該閂鎖位置。
  2. 如請求項1所述的鎖，其中，該配對件為能量儲存器或能量儲存器的組件，或為框架鎖的螺栓或剎車盤鎖的螺栓，或為箱鎖的閉合環或卡扣。
  3. 如請求項1或2所述的鎖，其中，該止擋裝置(34)包括致動器(42)，用於調整該止擋元件(36)。
  4. 如請求項1所述的鎖，其中，該接收單元(44)被配置為用於無線訊號接收。
  5. 如請求項1所述的鎖，其中，該止擋裝置包括認證模組，用於認證接收到的釋放訊號。
  6. 如請求項1所述的鎖，其中，該鎖定機構具有用於將該閂鎖(14)手動移動至該非閂鎖位置的驅動工具(24)。
  7. 如請求項6所述的鎖，其中，該驅動工具(24)被配置為將平移驅動運動傳輸至該閂鎖(14)。
  8. 如請求項6或7所述的鎖，其中，該驅動工具(24)被配置成用於將旋轉驅動運動傳輸至該閂鎖(14)。
  9. 如請求項1所述的鎖，其中，為了將該閂鎖鎖定在該閂鎖位置，可以使該止擋元件(36)與該鎖定機構嚙合。
  10. 如請求項1所述的鎖，其中，該止擋元件(36)在該止擋位置和該釋放位置之間的調整包括該止擋元件(36)的線性運動。
  11. 如請求項1所述的鎖，其中，該止擋元件在該止擋位置和該釋放位置之間的調整包括該止擋元件(36)的旋轉運動及/或平移運動。
  12. 如請求項1所述的鎖，其中，該閂鎖(14)被設置成在其閂鎖位置中嚙合至能量儲存器(12)或該配對件的凹槽(18)。
  13. 如請求項1所述的鎖，其中， 當該止擋元件(36)位於該止擋位置時，設備(10)具有用於解鎖該鎖定機構的緊急釋放機構(48)。
  14. 如請求項13所述的鎖，其中，該緊急釋放機構(48)包括用於藉由鑰匙解鎖該鎖定機構的鎖芯(50)。
  15. 如請求項13所述的鎖，其中，該緊急釋放機構(48)包括連接在該止擋裝置(34)和該閂鎖(14)之間的耦接裝置(52)，該耦接裝置(52)被配置為當該緊急釋放機構(48)被致動且當該止擋元件(36)位於該止擋位置時允許該閂鎖(14)的運動。
  16. 一種鎖定系統(70)，包括：如請求項1至16中任一項所述的至少一種鎖；供能器(74)；以及中控單元(76)。
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