DE10017482B4

DE10017482B4 - Lenkverriegelungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkanordnung

Info

Publication number: DE10017482B4
Application number: DE2000117482
Authority: DE
Inventors: Claudio Fissolo
Original assignee: TRW Automotive Italia SRL
Current assignee: ZF Automotive Italia SRL
Priority date: 1999-04-07
Filing date: 2000-04-07
Publication date: 2010-12-30
Anticipated expiration: 2020-04-08
Also published as: ITTO990265A1; GB2351764B; DE10017482A1; FR2793751B1; IT1308438B1; GB2351764A; GB0008544D0; FR2793751A1

Abstract

Lenkverriegelungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkanordnung (2), die eine Führung (18) aufweist, die einstückig an einer festen Struktur (4) der Lenkanordnung (2) befestigt ist, einen beweglichen Körper (38), der beweglich mit der Führung (18) verbunden ist, eine Betätigungseinrichtung (40), die manuell von außerhalb betätigt wird und den beweglichen Körper (38) zwischen einer Vorwärtsverriegelungsposition und einer zurückgezogenen Ruheposition bewegt, und Verriegelungseinrichtungen (74, 76, 56), die den beweglichen Körper (38) wenigstens in der Vorwärtsposition verriegeln, wobei die Verriegelungseinrichtungen ein bewegliches Verriegelungsglied (76) aufweisen und wenigstens ein elektrisches Stellglied (75), das das bewegliche Glied (76) in eine erste Verriegelungsposition und aus einer ersten Verriegelungsposition bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (40) ein Einführungsglied (60, 59) aufweist, das wiederum einen für eine Bedienungsperson greifbaren Betätigungsbereich (72) aufweist, und daß das bewegliche Glied (76) das Einführungsglied (60, 59) betätigt, wodurch das Einführungsglied (59, 60) relativ zur Führung (18) verriegelt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkverriegelungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkanordnung.
Üblicherweise werden an Fahrzeuglenkanordnungen Lenkverriegelungsvorrichtungen verwendet, um die Drehung der Lenksäule relativ zu einer fixierten röhrenförmigen Struktur zu verhindern, in der die Säule angeordnet ist.
Jede Lenkverriegelungsvorrichtung weist normalerweise eine Führung auf, die einstückig mit der fixierten Struktur verbunden ist, und einen beweglichen Körper, der an die Führung angepaßt ist und zwischen einer Vorwärtsverriegelungsposition, in der er in einen radialen, an der Säule ausge bildeten Sitz eingreift, und einer zurückgezogenen Ruheposition bewegt wird, in der eine freie Drehung der Säule möglich ist.
In den meisten Anwendungen wird der bewegliche Körper zwischen den Vorwärts- und zurückgezogenen Positionen durch eine schlüsselbediente Betätigungsanordnung bewegt, der eine Trommel oder einen Zündzylinder einer schlüsselbetätigten Verriegelung am Fahrzeug aufweist, sowie eine vorzugsweise hebel- oder nockenartige Übertragung zwischen dem beweglichen Körper und der Trommel.
Neben dem Betätigen des beweglichen Körpers halten die Trommel und die Übertragung den beweglichen Körper in der zurückgezogenen Position, wenn der Schlüssel in das Schloß gesteckt und zur Lenkfreigabeposition gedreht wird, und ermöglichen dem beweglichen Körper die Bewegung in die Vorwärtsposition sowie die Verriegelung in dieser Position, sobald der Schlüssel vom Schloß abgezogen wird.
Bekannte Lenkverriegelungsvorrichtungen der obigen Art haben hinsichtlich der schlüsselbedienten Betätigung und Verschließhandhabung etliche Nachteile.
Die oben beschriebene Anordnung ist wegen der schlüsselbetätigten Verriegelung relativ kompliziert, die die Steuerung der Lenkverriegelung und das Starten des Fahrzeugs ermöglicht, und wegen der mechanischen Übertragung, die relativ kompliziert, aber notwendig ist, damit die Trommel in einer Position angeordnet ist, die ein unbehindertes Einstecken des Schlüssels gewährleistet.
Weiterhin hängt die Leistungsfähigkeit der Lenkverriegelung davon ab, ob die Trommel und die Übertragung in perfektem Arbeitszustand sind. Das heißt, die Abnutzung und ständiges Einstecken/Herausziehen des Schlüssels kann die Bedienung und/oder das Verschließen des beweglichen Körpers behindern, da die Trommel möglicherweise beschädigt wird oder die Trommel und die Übertragung blockiert sind oder zu einer schlechten Verbindung des Schlosses und des Schlüssels führen. Jede Fehlfunktion ist also extrem gefährlich und kann möglicherweise zu plötzlichem, unerwünschtem Verriegeln der Lenkanordnung führen, während das Fahrzeug sich noch bewegt.
Aus der DE 44 46 613 A1 ist eine Lenkradverriegelung an einem Kraftfahrzeug bekannt, in welcher zwischen einem Sperrglied und einem Zündschloss ein Übertragungsmittel für die der Bewegung des Sperrglieds dienenden Kräfte angeordnet ist, das vorzugsweise in der Art eines Bowdenzugs ausgebildet ist.
Aus der US 4784415 A ist eine Lenkradverriegelung mit einem Bolzen bekannt, der mit zwei Elektromagneten wechselwirkt.
Ferner sind Lenkradverriegelungen der oben beschriebenen Art aus der DE 197 33249 A1 und der DE 197 04 062 C2 bekannt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Lenkverriegelungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkanordnung zu schaffen, die eine einfache, billige Lösung für die oben erwähnten Probleme bietet und welche im einzelnen extrem einfach, verläßlich und sicher ist.
Erfindungsgemäß wird eine Lenkverriegelungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkanordnung gemäß Anspruch 1 vorgeschlagen. Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen eine nicht einschränkende erfindungsgemäße Ausführungsform erklärt, in welcher die 1 und 2 einen schematischen Abschnitt einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenkverriegelungsvorrichtung jeweils in einer ersten und zweiten Arbeitsposition zeigen, die mit einer nur teilweise gezeigten Lenkanordnung verbunden ist.
Bezugszeichen 1 in den beiliegenden Zeichnungen zeigt eine Lenkverriegelungsvorrichtung für eine bekannte (teilweise dargestellte) Fahrzeuglenkanordnung 2. Die Anordnung 2 weist eine im wesentlichen röhrenartige feste Struktur 4 mit einer seitlichen Öffnung 6, einem Lenkstock oder einer Lenksäule 7, die wiederum an der Struktur 4 so angepaßt ist, daß sie um eine jeweilige Achse 8 dreht, die senkrecht zu der Ebene der 1 und 2 liegt und durch ein (nicht gezeigtes) Lenkrad der Anordnung 2 betätigt wird. Die Säule 7 weist einige äußere radiale Feststellsitze 9 (nur einer davon ist in 1 und 2 gezeigt) auf, die winkelförmig im Abstand zueinander angeordnet sind und in axialen Positionen ausgebildet sind, die den Positionen der Öffnung 6 entsprechen und durch die Vorrichtung 1 einrastbar sind.
Die Vorrichtung 1 weist ein Gehäuse 10 auf, das seinerseits zwei Verbindungsbereiche 12 und 13 beinhaltet, die an diametral gegenüberliegende Seiten der Öffnung 6 liegen. Der Bereich 13 ist in der Struktur 4 eingehakt und der Bereich 12 ist mit der Struktur 4 durch eine Schraubenmutterschraubanordnung 14 einstückig verbunden. Im einzelnen beinhaltet die Anordnung 14 eine Schraube 15, welche auf der Struktur 4 ruht und an den Bereich 12 angeschraubt ist, wobei der Winkel durch den Rückhaltebolzen 16 verriegelt ist, der im Bereich 12 untergebracht und quer zur Schraube 15 bewegbar ist.
Wie in der beigefügten Zeichnung dargestellt, beinhaltet das Gehäuse 10 ebenso einen Führungsbereich 18, welcher in einer Zwischenposition zwischen den Verbindungsbereichen 12 und 13 liegt und ein durchgehendes Loch 19 aufweist, das sich in radialer Richtung 20 von der Öffnung 6 erstreckt und durch eine innere Oberfläche 21 definiert ist.
Das Gehäuse 10 weist auch einen röhrenförmigen Abschnitt 22 auf, der an der entgegengesetzten Seite des Verbindungsbereichs 12 an der Struktur 4 angeordnet ist und eine runde Durchgangsöffnung 24 aufweist, deren betreffende Achse 26 im wesentlichen senkrecht zur Richtung 20 angeordnet ist, sowie einen Einlaß, der teilweise durch die innere Oberfläche 21 definiert ist und einem Endbereich 25 zugewandt ist, der das Loch 19 definiert.
Das Gehäuse 10 weist ebenso eine Kammer 28 auf, die sich entlang der Achse 26 erstreckt, neben dem Verbindungsbereich 13 liegt und durch den Endbereich 25, durch den röhrenförmigen Abschnitt 22 und durch einen Flansch 31, der auf der gegenüberliegenden Seite des röhrenförmigen Abschnitts 22 angeordnet ist und eine Öffnung 32 koaxial zum Loch 24 aufweist, und durch eine Wand 33 definiert wird. Die Wand 33 erstreckt sich zwischen dem röhrenförmigen Abschnitt 22 und dem Flansch 31 auf der gegenüberliegenden Seite der Bereiche 13 und 18 und senkrecht zur Richtung 20.
Vorrichtung 1 weist ebenso einen länglichen, beweglichen Körper 38 auf, der in dem Loch 19 gleitend einrastet und in die Kammer 28 hineinragt. Genauer gesagt ist der Körper 38 in Richtung 20 durch eine Betätigungsanordnung 40 zwischen einer zurückgezogenen Ruheposition (2), welche eine freie Drehung der Säule 7 relativ zur Struktur 4 ermöglicht, und einer Vorwärtsverriegelungsposition (1) der Verriegelungsanordnung 2 bewegbar und wird durch eine Kompressionsfeder 42 gehalten, die zwischen dem Körper 38 selbst und der Wand 33 angeordnet ist.
Der Körper 38 weist eine Abschlußverlängerung 44 auf, die in der Vorwärtsposition (1) in einen der Sitze 9 eingreift und die Drehung der Säule 7 verhindert, und zwei dazwischenliegende Öffnungen 45 und 46, die sich parallel zur Achse 26 erstrecken; die Öffnung 45 liegt neben der Verlängerung 44 und der Bolzen 16 greift in die Öffnung 45 ein, um das Entfernen der Schraube 15 zu ermöglichen, wobei die Öffnung 46 bei der Achse 26 gebildet ist.
Der Körper 38 weist ebenso auch einen Ausrichtungsbereich 48 auf, der auf dem gegenüberliegenden Ende der Verlängerung 44 liegt und in das Innere der Kammer 28 in Richtung Flansch 31 ragt.
Der Abschnitt 48 weist ein Glied 50 auf, das derart angeordnet ist, daß es senkrecht zur Richtung 20 in einem leeren dem Flansch 31 zugewandten Hohlraum 52 verschiebbar ist. Das Glied 50 erstreckt sich nach außen in Richung des Flanschs 31 und wird durch eine im Hohlraum 52 angeordnete Kompressionsfeder 54 in Position gehalten und wird an dem vorderen Ende durch zwei gegenüberliegende Oberflächen 55 und 56 definiert, die beim Flansch 31 zusammenlaufen; die der Wand 33 zugewandte Oberfläche 55 und die Oberfläche 56 erstrecken sich senkrecht zur Richtung 20.
Der Abschnitt 48 ist durch eine Auflageoberfläche 58 definiert, die teilweise die Öffnung 46 definiert, erstreckt sich in Richtung Flansch 31, ist dem Endbereich 25 zugewandt angeordnet und ist mit der Betätigungsanordnung 40 verbunden.
Die Anordnung 40 weist ein Bedienungsteil 59 auf und eine dazwischenliegende Welle 60, die mit dem Gehäuse 10 verbun den ist und axial festgelegt sich um die Achse 26 relativ zum Führungsabschnitt 18 drehen kann.
Wie in 1 abgebildet, weist die Welle 60 eine Zwischennocke 62, die auf der Oberfläche 58 liegt, und zwei gegenüberliegende Endabschnitte 63 und 64 auf; der Abschnitt 63 erstreckt sich lose durch die Öffnung 46 und greift in das Loch 24 ein. Der Abschnitt 64 ist mit dem Flansch 31 verbunden und weist einstückig einen ringförmigen Abschnitt 66 auf, der einen äußeren Feststellsitz 68 (1) aufweist, der sich parallel zur Achse 26 erstreckt.
Wie in den 1 und 2 gezeigt, ist das Betätigungsglied 59 einstückig mit dem Abschnitt 64 verbunden, erstreckt sich durch die Öffnung 32 und weist auf der Außenseite einen flachen Greifabschnitt 72 auf, der durch die Bedienungsperson manuell betätigt wird, um die Welle zwischen einer ersten Betriebsposition (1), in der die Nocke 62 von der Oberfläche 58 gelöst ist und der Körper 38 durch die Feder 42 in die Vorwärtsposition gedrückt wird, und einer zweiten Betriebsposition (2) zu bewegen, in der die Nocke 62 auf der Oberfläche 58 ruht und den Körper 38 in die zurückgezogene Position gegen die Feder (42) drückt.
Der Körper 38 ist in der Vorwärtsposition und in der zurückgezogenen Position durch eine Verriegelungsanordnung 74 verriegelt, die die Vorrichtung 1 verriegelt, und er ist in der Kammer 28 untergebracht.
Die Anordnung 74 weist einen Abschnitt 66, die Oberfläche 56, ein in der Wand 33 integriertes elektrisches Stellglied 75 und einen länglichen Stift 76 auf, der an das Stellglied 75 und beweglich an ein Führungselement 78 angeschlossen ist, das von dem Gehäuse 10 getragen wird.
Der Stift 76 weist einen Endzahn 80 auf, der sich in Richtung des Flansches 31 erstreckt, und einen gegenüberliegenden Endhaken 81, der durch zwei gegenüberliegende Oberflächen 82 und 83 definiert ist, die in Richtung des Abschnitts 48 konvergieren. Die Oberfläche 82 erstreckt sich senkrecht zur Richtung 20 und ist der Wand 33 zugewandt, und die Oberfläche 83 steigt in einem Winkel an, der komplementär zu dem Winkel der Oberfläche 55 des Gliedes 50 ist.
Das Glied 76 wird durch das Stellglied 75 betätigt und bewegt sich parallel zur Achse 26 zwischen einer ersten Endposition (1), in der der Zahn 80 in den Sitz 68 im Umfangsabschnitt 66 eingreift, um die Welle 60 in einem Winkel in einer ersten Betriebsposition zu verriegeln, und einer zweiten Endposition (2), in der der Stift 76 zwischen dem ringförmigen Abschnitt 66 und dem Abschnitt 48 liegt und die Oberfläche 82 auf der Oberfläche 56 ruht.
Die Vorrichtung 1 weist ebenso einen Sensor 85 auf, der vorzugsweise ein Schalter ist (schematisch gezeigt), der einstückig mit dem röhrenförmigen Abschnitt 22 ausgebildet ist, auf der gegenüberliegenden Seite der Kammer 28 mit dem Bereich 63 der Welle 60 verbunden ist, um die Winkelposition der Welle 60 zu erfassen und ein Signal einer relativen Winkelposition an eine mittlere (nicht gezeigte) Steuereinheit im Fahrzeug zu liefern.
Im Betrieb ergreift die Bedienungsperson den Abschnitt 72, um die Lenkanordnung zu verriegeln und dreht die Welle 60 und den ringförmigen Abschnitt 66 direkt von der zweiten in die erste Betriebsposition, so daß der Sitz 68 mit dem Stift 76 ausgerichtet wird.
Die zentrale Steuereinheit empfängt das durch den Sensor 85 emitierte Signal der Winkelposition und in Übereinstimmung mit einem Signal, das anzeigt, daß der Motor des Fahrzeugs abgeschaltet wurde, sendet es ein Steuersignal an das Stellglied 75, um den Stift 76 von der zweiten zur ersten Endposition zu bewegen. Im Laufe dieser Bewegung wird die Oberfläche 82 von der Oberfläche 56 entkoppelt, wodurch sich der Körper 38 frei in die Vorwärtsposition bewegen kann, der Zahn 80 greift in den Sitz 68 ein und verriegelt die Welle 60 in einem Winkel, wodurch verhindert wird, daß die Betätigungsanordnung 40 von außen betätigt wird.
Für die Freigabe der Lenkanordnung 2 identifiziert die zentrale Steuereinheit die Bedienungsperson in einer bekannten nicht näher beschriebenen Weise, beispielsweise durch einen Identifizierungscode des Benutzers, und liefert dem Stellglied 75 ein Deaktivierungssignal, um den Stift 76 in die zweite Endposition zu bewegen.
Wenn der Zahn 80 den Sitz 68 freigibt, kann die Bedienungsperson den Abschnitt 72 greifen und die Welle 60 in die zweite Betriebsposition bewegen, wodurch der Körper 38 in die zurückgezogene Position bewegt wird.
Wird der Körper 38 zurückgezogen, bewegt sich die schräge Oberfläche 55 gegen die schräge Oberfläche 83, wodurch das Glied 50 in den Hohlraum 52 senkrecht zur Richtung 20 und entgegen der Feder 54 bewegt wird, und wenn das Ende des Gliedes 50 aus dem Hohlraum 52 heraustritt, liegt die Oberfläche 82 auf der Oberfläche 56 und hält den Körper 38 in der zurückgezogenen Position, auch wenn die Welle 60 zufällig gedreht wird.
Wenn die Welle 60 in die zweite Position gedreht wird, ist der Sitz 68 ohne Verbindung mit dem Glied 76, das somit zwischen dem winkelförmigen Abschnitt 66 und dem Abschnitt 48 verriegelt bleibt, so daß die Oberflächen 56 und 82 miteinander in Kontakt bleiben, auch in dem Fall, in dem beispielsweise ein falsches Steuersignal von der zentralen Steuereinheit kommt.
Die Vorrichtung 1 ist somit sehr einfach und zuverlässig, wobei die durch die Bedienungsperson betätigte Betätigungsanordnung 40 und die automatische Verriegelungsanordnung 74 unabhängig von der schlüsselbedienten Zündverriegelung sind.
Die Anordnungen 40 und 74 ermöglichen, daß die Lenkverriegelungseinrichtung 1 von der schlüsselbedienten Verriegelung und der Zündsteuerung des Fahrzeugs getrennt ist, wodurch der Aufbau der Vorrichtung 1 und die Übertragung sehr stark vereinfacht werden, wodurch die Zuverlässigkeit der Vorrichtung gegenüber bekannten Lösungen verbessert wird. Die Übertragungsanordnung weist nur eine einfache Nockenwelle 60 auf, die einstückig ausgebildet ist, kompakt und einfach zu bedienen ist.
Weiterhin wird kein Platz benötigt, um einen Schlüssel einzuführen/herauszuziehen, wobei die Vorrichtung 1 nicht notwendigerweise an die Lenkanordnung 2 in den gleichen Positionen angepaßt werden muß wie bei bekannten Lösungen und sie insbesondere so angeordnet sein kann, daß der Griffabschnitt versteckt ist.
Deshalb kann die Vorrichtung 1 ebenso bei Fahrzeugen verwendet werden, die andere Zündanordnungen, beispielsweise Druckknöpfe anstelle von schlüsselbedienten Anordnungen haben.
Die Vorrichtung 1 ist ebenso sehr diebstahlsicher und verhindert die Möglichkeit, daß die Säule 7 verriegelt wird, wenn das Fahrzeug in Bewegung ist, indem die Anordnung 74 sicherstellt, daß der Körper 38 in der Vorwärtsposition und der zurückgezogenen Position festgesetzt ist.
Natürlich kann die oben beschriebene Vorrichtung 1 verändert werden, ohne den Schutzbereich der Erfindung zu verlassen. Insbesondere kann sich die Stellgliedanordnung von der beispielhaft beschriebenen Stellgliedanordnung unterscheiden. Die Übertragung kann sich von der beschriebenen wellenartigen Übertragung unterscheiden, und/oder das Betätigungsglied 59 kann für eine größere Sicherheit von der Lenkverriegelungsvorrichtung entfernt werden und/oder die Welle 60 muß nicht notwendigerweise einteilig ausgebildet sein. Weiterhin kann die Verriegelungsanordnung sich von der beschriebenen unterscheiden oder unterschiedlich betätigbar sein, beispielsweise kann sie ein Verriegelungsglied aufweisen, das den beweglichen Körper 38 nur in der Vorwärtsposition verriegelt, und/oder sie kann eine andere Anzahl als die angegebene Anzahl der Stellglieder aufweisen.

Claims

Lenkverriegelungsvorrichtung für eine Fahrzeuglenkanordnung (2), die eine Führung (18) aufweist, die einstückig an einer festen Struktur (4) der Lenkanordnung (2) befestigt ist, einen beweglichen Körper (38), der beweglich mit der Führung (18) verbunden ist, eine Betätigungseinrichtung (40), die manuell von außerhalb betätigt wird und den beweglichen Körper (38) zwischen einer Vorwärtsverriegelungsposition und einer zurückgezogenen Ruheposition bewegt, und Verriegelungseinrichtungen (74, 76, 56), die den beweglichen Körper (38) wenigstens in der Vorwärtsposition verriegeln, wobei die Verriegelungseinrichtungen ein bewegliches Verriegelungsglied (76) aufweisen und wenigstens ein elektrisches Stellglied (75), das das bewegliche Glied (76) in eine erste Verriegelungsposition und aus einer ersten Verriegelungsposition bewegt, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (40) ein Einführungsglied (60, 59) aufweist, das wiederum einen für eine Bedienungsperson greifbaren Betätigungsbereich (72) aufweist, und daß das bewegliche Glied (76) das Einführungsglied (60, 59) betätigt, wodurch das Einführungsglied (59, 60) relativ zur Führung (18) verriegelt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Verriegelungseinrichtungen (74, 56, 66) ebenso Feststelleinrichtungen (74, 56, 66) aufweisen, die den beweglichen Körper in der zurückgezogenen Position halten.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtungen (74, 56, 66) das bewegliche Glied (76) und das Stellglied (75) aufweisen.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtungen (74, 56, 66) eine Auflageoberfläche (56) aufweisen, die durch den beweglichen Körper getragen wird und die mit dem beweglichen Glied (76) zusammenwirkt und an dem beweglichen Glied (76) anliegt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Auflageoberfläche (56) relativ zum beweglichen Körper (38) bewegbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtungen (74, 56, 66) ebenso einen Feststellkörper (66) aufweisen, der das bewegliche Glied (76) in Kontakt mit der Auflageoberfläche (56) hält.
Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Feststellkörper (66) ein beweglicher Körper ist und einstückig mit dem Einführungsglied (59, 60) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Betätigungseinrichtung (40) eine Nockenübertragung (59, 60, 62) aufweist, wobei das Einführungsglied (59, 60) einen Teil dieser Übertragung (59, 60, 62) bildet.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Einführungsglied (59, 60) eine Welle (60) aufweist, die sich um eine Achse (26) dreht, die senkrecht zur Bewegungsrichtung (20) des beweglichen Körpers (38) ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Sensoreinrichtung (85) aufweist, die die Position des Einführungsgliedes (59, 60) bestimmt.