CN104627125A - 方向盘锁、转向柱和转向系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种方向盘锁(2)，包括：具有凹入的横截面的接收器(8)，用于容纳转向柱(1)；锁定机构(7)，其能够在第一解锁位置和第二锁定位置之间运动，其中该锁定机构(7)的至少一部分在第二位置中突起到接收器(8)内，其中至少一个啮合元件(4)，它在接收器(8)内设置并且在接收器(8)的纵向延伸，其中啮合元件(4)从由槽和用作键的凸起组成的组中选择。本发明还涉及一种上述形式的转向柱和包含这种方向盘锁和转向柱的转向系统。

Description

方向盘锁、转向柱和转向系统

技术领域

本申请涉及交通工具特别是机动车的方向盘锁、转向柱以及转向系统。

背景技术

方向盘锁在交通工具例如轿车或者载重汽车中用于防盗和用于把一个与该交通工具的方向盘连接的转向轴或者相应的装置在该交通工具不使用的情况下锁定不使转动。为此方向盘锁一般具有锁止销或者类似的锁定机构，其在不使用交通工具的情况下例如与转向轴的一个凹坑或者与一个与转向轴抗扭地连接的元件(例如齿环)啮合，这样阻止转向轴从而阻止方向盘的转动。这种方向盘锁部分地也称为转向启动锁(LAS)或者称为转向锁。

这里为有效地防盗需要例如如此在转向柱上设置方向盘锁，使得它特别在锁定状态下不能简单地从转向柱上取下，因为在拆卸时能够简单地使转向柱锁定失效。

为防盗常规方式例如使用剪切螺栓(Abreissschrauben)，以便把方向盘锁固定在转向柱上。在这种剪切螺栓中例如在固定过程结束时去掉螺栓头，这使得难于重新拧出该剪切螺栓。其他常规的解决方案例如包括保持夹、预定折断点或者保护板，例如使剪切螺栓的触及性变得困难。这些方法具有缺点，即在去掉各自的安全措施例如剪切螺栓的情况下，能够简单地从转向柱上取下方向盘锁。

一种使用这种剪切螺栓用于把方向盘锁固定在转向柱上的设备例如从DE 10 2007 034198 A1中知晓。这里在固定时方向盘锁的卡圈包围转向柱。除这种剪切螺栓的上述缺点外方向盘锁必须通过使用这种卡圈来完全包围转向轴，这需要相应的结构空间。

另一种方向盘锁从DE 196 21 317 C1中知晓。这里该方向盘锁的一体式构造的外壳具有一个椭圆的或者形状为长孔构造的钻孔并且那时被推到转向柱的套管上。为把方向盘锁锁定在希望的位置然后导入弹性的公差环或者楔子。在这种解决方案中，一方面能够如此定位方向盘锁是困难的，即锁止销准确地与转向轴啮合用以锁定，另一方面再次需要圆形围绕转向柱的结构空间。

发明内容

因此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种方向盘锁，其提供良好的防盗功能，尽可能简单地装配并且优选还当围绕整个转向柱的结构空间不可用时使用。

根据一个方面，提供方向盘锁，包括：

具有凹入的横截面的接收器，用于容纳转向柱，

锁定机构，其能够在第一解锁位置和第二锁定位置之间运动，其中该锁定机构的至少一部分在第二位置中突起到凹入的接收器内，

其特征在于至少一个啮合元件，它在凹入的接收器内沿该凹入的接收器的纵向设置，并且该啮合元件从由槽和用作键的凸起组成的组中选择。

这里术语“槽”在本申请的范围内表示凹陷，尤其是纵长延伸的凹陷，而术语“键”表示凸起，特别是纵长延伸的凸起。

所谓凹入的接收器的纵向在这里应该理解为一个在凹入的接收器内容纳的转向柱延伸的方向。为此该凹入的接收器特别可以在垂直于该纵向的横向上设计为凹入的，而它在纵向基本上不弯曲。

一个相应的转向柱包括一个在该转向柱的内部延伸的转向轴。所述转向柱具有一个用于锁定机构的开口以及至少一个在纵向在该转向柱上延伸并且在该转向柱的外侧上设置的啮合元件，其中该啮合元件从由包括槽和用作键的凸起的组中选择。在这种情况下所述啮合元件优选在转向柱的一个末端处开始。

然后为装配可以把上述方向盘锁这样推到上述转向柱上，使得方向盘锁的啮合元件与转向柱的啮合元件啮合并且转向柱的至少一部分由凹入的接收器容纳。以这种方式，在方向盘锁锁定的情况下通过啮合元件使方向盘锁的取下变得显著困难，而此时凹入的接收器未完全包围转向柱，亦即具有在纵向上贯穿的开裂或者开口。此外通过啮合元件简化了装配和定位。

优选方向盘锁的至少一个啮合元件包括至少两个啮合元件。相应地转向柱的至少一个啮合元件优选同样包括至少两个啮合元件。由此方向盘锁的取下进一步能够变得困难，特别当方向盘锁的至少两个啮合元件和转向柱的相应的至少两个啮合元件基本上互相对置地设置时。

在这种情况下凹入的接收器的形状可以与各种转向柱的形状配合。例如接收器在圆形的转向柱的情况下基本上可以成半圆形或者在四边形的转向柱的情况下可以包括具有锁定机构的基体以及两条平行的、在基体上设置的臂。在这种情况下所述至少一个啮合元件优选在臂上设置，以便使在装配的状态下从转向柱上取下方向盘锁变得更加困难。

转向柱的至少一个啮合元件可以具有止挡，以便这样能够把方向盘锁精确地定位在转向柱上。

应该注意，在啮合元件外方向盘锁可以具有另外的常规的安全措施，例如剪切螺栓，尽管它们不一定需要。

根据本发明的转向系统相应包括一个如上所述的方向盘锁和一个如上所述的转向柱，在这种情况下方向盘锁的至少一个啮合元件与转向柱的至少一个啮合元件匹配地选择。此外可以在啮合元件在其上终止的外壳的末端处设置方向盘。

附图说明

下面参照附图根据实施例详细说明本发明。附图中：

图1表示根据一个实施例的转向系统的侧视图，

图2表示根据一个实施例的转向系统的一个部分的横截面图，

图3表示根据另一个实施例的转向系统的一个部分的横截面图，

图4表示根据另一个实施例的转向系统的横截面图，

具体实施方式

下面详细说明本发明的实施例。应该注意，这些实施例仅用于说明而不应理解为限制。不同实施例的特征可以组合，只要不另外说明。此外具有许多元件的实施例的说明不应理解为所有这些元件对于实现本发明是必需的，因为其他的实施例可以具有较少的特征、备选的特征和/或附加的特征。不同说明的实施例表示用于交通工具的转向系统，特别用于机动车如轿车或者载重汽车。图1在这里表示根据一个实施例的转向系统的示意的侧视图。

图1的转向系统包括一个转向柱1，在它的末端设置方向盘4。该方向盘4例如与在转向柱1的内部延伸的转向轴啮合。转向柱1的另一端可以与常规的(未图示)用于通过在转向柱1内延伸的转向轴向交通工具的车轮传递方向盘4的转向运动的元件耦合。

例如在外壳(如套管)的外侧上，转向柱1具有啮合元件3，它从转向柱1的其上设置方向盘4的末端出发在转向柱1的纵向上延伸直至止挡10。转向柱1也可以具有多个这样的啮合元件3，例如在转向柱1的相对(在图1中看不见)侧上的另一个啮合元件3。

在转向柱1上设置方向盘锁2，其如开始时所述用于把位于转向柱1内的转向轴在相应装备的交通工具不使用的情况下抗扭转地锁定。为此典型的是如在常规的方向盘锁的情况下锁止销与转向轴啮合，尽管这里为锁定转向轴而可以使用每一任意的常规解决方案。如在下面参照图2-4详细说明的那样，方向盘锁2具有一个用于容纳转向轴1的接收器，该接收器具有一个与啮合元件3相配合的元件。这意味着，当啮合元件3是槽也就是说凹陷时，方向盘锁2的相配合的啮合元件是键，亦即是凸起，反之亦然。在这种情况下该啮合元件在方向盘锁2的接收器内在它的纵向(相应于转向柱1的纵向)上在接收器的整个长度上延伸，以便能够使方向盘锁2沿啮合元件3并进而沿转向柱1滑动至方向盘锁2的解锁状态中。

为装配而把方向盘锁2推到转向轴1上，直到达到止挡10，在这里相应的啮合元件互相啮合。之后装配方向盘4。

在锁定状态下这里由于例如锁止销或者另外的锁定机构与转向轴的啮合，方向盘锁2不再能够沿啮合元件3也就是说在箭头10的方向上回推。此外由于互相啮合的啮合元件，方向盘锁2不在箭头11的方向上离开转向柱1运动。因此方向盘锁2被可靠地固定在转向柱1上并且锁定机构通过方向盘锁2遮盖，这使偷盗交通工具显著变得困难，因为方向盘锁2仅能够用非常大的力量才能够从转向轴1取下。在这种情况下如图1所示和如下面参照图2-4还要叙述和图示的，不需要方向盘锁2完全包围转向轴1，如其例如在开始时说明的现有技术的情况那样。此外方向盘锁2的啮合元件通过方向盘锁2隐藏从而不能简单地取下。

参照图1说明的原理和技术下面参照图2-4详细说明。图2表示转向柱1的横截面，它至少在一个朝向方向盘锁2的侧面上具有四边形的形状。转向轴5在转向柱1的内部延伸，齿环6抗扭地与转向轴5连接。为锁定把锁止销7通过转向柱1内的孔朝向齿环6滑移并且与其啮合，使得齿环6从而与齿环6连接的转向轴5不再能够转动。如已经说明的那样，其他常规的锁定机构也可以。

转向柱1具有两个形式为键亦即凸起的互相相对的啮合元件。虽然弹簧3在图2中基本上具有半圆形的横截面，但是其他的横截面，例如矩形横截面、燕尾形横截面或者形状为半燕尾的横截面同样是可以的。方向盘锁2具有接收器8。该接收器8在横截面上具有一个有棱角的“U”的凹入的形状，具有基础侧或者基体8a，锁止销穿过它延伸；并且具有两个臂8b。在臂8b上与转向柱1的啮合元件3对应构造相对的啮合元件4。在这种情况下是槽，亦即凹陷。在这种情况下啮合元件4的横截面配合啮合元件3的横截面。

如所看到的那样，通过互相啮合的啮合元件3、4，方向盘锁2不能在箭头11的方向上(相应于图1的箭头11的方向)被取下，尽管接收器8没有完全包围转向柱1。

这使得也能够相对于方向盘锁2围绕转向柱1设置另一个元件7，这意味着，不必围绕转向柱1保留空闲的结构空间。

如同样从图2看出的那样，在接收器8和转向柱1之间相应的形状配合的情况下啮合元件3、4的一个唯一的组合就已经能够足以阻止在箭头11的方向上拉出方向盘锁2。然而通过提供啮合元件3、4的两个互相相对的对进一步使拉出变得困难，因此提高防盗性。应该注意，也可以提供啮合元件3、4的多于两个的对。此外图示的啮合元件3、4不必精确相对。例如啮合元件3、4的对各自可以在相对的臂8b的其他的位置设置。

图3表示转向系统的另一个实施例。除下面要讨论的改变外图3的表示相应于图2的表示，并且参照图2讨论的所有的变体和变形也可以应用于图3的实施例。

与图2的实施例相反，在图3的实施例中转向柱1具有槽亦即凹陷，而接收器8具有键亦即凸起。其他的组合也可以。例如转向柱在一侧具有键而在另一侧具有槽作为啮合元件，而接收器8那时具有相应的啮合元件。

应该注意，图2的方向盘锁，因为作为啮合元件4提供有凹陷，所以也能够借助其他不具有形状为槽的啮合元件3的固定元件例如剪切螺栓在转向柱上固定。这样例如一种在图3的转向柱1上的固定是可以的，其中不给出槽和键的啮合的优点。在图2的方向盘锁的情况下这由于突出的啮合元件4至少困难一些。

在图2和3的实施例中转向柱1至少在朝向方向盘锁2的侧面上具有一个有棱角的横截面。在其他的实施例中圆形的横截面也是可以的，那时方向盘锁2的接收器也具有相应的圆形的横截面。现在参照图4讨论一个相应的实施例。这里方向盘锁2具有一个具有大体为半圆形凹入的横截面的接收器8并且具有两个形状为槽亦即凹陷的互相基本上相对的啮合元件4。一个相应的圆形的转向柱1具有相应的形状为键亦即凸起的啮合元件3。这里也可以如参照图2和3讨论的那样存在啮合元件3、4的或多或少的对，或者啮合元件3、4和所述不同另外设置，或者槽和键的对啮合元件3、4的分配与图示不同。

如在上述实施例的情况下那样，在转向柱1内存在转向轴5，它借助锁止销作为锁定机构能够通过方向盘锁2锁定。此外在图4中示意表示，方向盘锁2在转向柱1上的固定另外还可以通过其他元件例如通过剪切螺栓9进行。一个这样的剪切螺栓9(或者多个剪切螺栓)也可以在图2和3的实施例中使用。转向柱1的其他的凸起的形状和接收器8的相应的凹入的形状(横截面)也是可以的，例如椭圆形状。

从多个在上面讨论的变型和变体中看出，上述实施例仅用作例子而不理解为限制。

附图标记列表

1   转向柱

2   方向盘锁

3   啮合元件

4   啮合元件

5   转向轴

6   齿环

7   另外的元件

8   接收器

9   剪切螺栓

10  箭头

11  箭头

Claims (12)

1.一种方向盘锁(2)，包括：

具有凹入的横截面的接收器(8)，用于容纳转向柱(1)；锁定机构(7)，其能够在第一解锁位置和第二锁定位置之间运动，其中该锁定机构(7)的至少一部分在第二位置中突起到接收器(8)内，

其特征在于至少一个啮合元件(4)，它在接收器(8)内设置并且在接收器(8)的纵向延伸，其中啮合元件(4)从由槽和用作键的凸起组成的组中选择。

2.根据权利要求1所述的方向盘锁(2)，其特征在于，至少一个啮合元件(4)沿接收器(8)的纵向在接收器(8)的整个长度上延伸。

3.根据权利要求1或2所述的方向盘锁(2)，其特征在于，至少一个啮合元件(4)包括第一啮合元件(4)和第二啮合元件(4)。

4.根据权利要求3所述的方向盘锁(2)，其特征在于，第一啮合元件(4)与第二啮合元件(4)对置地设置。

5.根据权利要求3或4所述的方向盘锁(2)，其特征在于，接收器(8)包括基体(8a)和两个与该基体的两个末端连接的平行的臂(8b)，其中第一啮合元件(4)设置在所述臂(8b)中个一个臂上，第二啮合元件(4)设置所述臂(8b)中的另一个臂上。

6.根据权利要求1-4之一所述的方向盘锁(2)，其中，接收器(8)具有圆形的横截面。

7.一种转向柱(1)，包括：

在转向柱(1)的内部延伸的转向轴(5)，

开口，通过该开口锁定机构(7)能够与转向轴(5)或者与转向轴(5)抗扭地连接的元件(6)啮合，和

至少一个在转向柱(1)的外侧在转向柱(1)的纵向上延伸的啮合元件(3)，其从由槽和用作键的凸起组成的组中选择。

8.根据权利要求7所述的转向柱(1)，其特征在于，至少一个啮合元件(3)在转向柱(1)的末端处开始。

9.根据权利要求7或8所述的转向柱(1)，其中，所述至少一个啮合元件(3)在末端上具有止挡(10)。

10.根据权利要求7-9之一所述的转向柱(1)，其特征在于，所述至少一个啮合元件(3)具有第一啮合元件(3)和第二啮合元件(3)。

11.根据权利要求10所述的转向柱，其中，第一啮合元件(3)与第二啮合元件(3)对置地设置，或者第一啮合元件(3)在转向柱(1)的对置侧上作为第二啮合元件(3)设置。

12.一种转向系统，包括：

根据权利要求7-11之一所述的转向柱，和

根据权利要求1-6之一所述的方向盘锁(2)，其中所述转向柱的至少一个啮合元件(3)与所述方向盘锁的至少一个啮合元件(4)啮合。