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Die Erfindung betrifft eine Verriegelungseinrichtung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Derartige Verriegelungseinrichtungen dienen als Lenkungsverriegelung zum Verriegeln der Lenksäule in einem Kraftfahrzeug, um den Diebstahlschutz zu erhöhen. Sie werden insbesondere bei Betätigung des Zündschlosses im Kraftfahrzeug ver- oder entriegelt.
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Aus der
DE 42 19 846 A1 ist ein mechanisches Zündschloß bekannt, das mittels eines in einen Zylinderkern einführbaren mechanischen Schlüssels betätigbar ist. Am Gehäuse des Zündschlosses ist ein drehfest mit dem Zylinderkern gekuppelter Elektroschalter zum Schalten von Stromkreisen im Bordnetz des Kraftfahrzeugs angeordnet. Weiter befindet sich im Zündschloß eine mechanische Verriegelungseinrichtung mit einem hubbeweglichen Sperrbolzen zur Zusammenwirkung mit Sperraufnahmen in der Lenkradsäule, wobei der Sperrbolzen durch die Drehung des Zylinderkerns entsprechend bewegt wird. Ein ebensolches mechanisches Zündschloß, das mit einer mechanischen Verriegelungseinrichtung für die Lenkradsäule zusammenwirkt, ist auch in der
DE 41 20 194 A1 gezeigt.
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In Kraftfahrzeugen kann anstelle eines mechanischen Zündschlosses ein elektronisches Zündschloß verwendet werden. Zur näheren Ausgestaltung eines elektronischen Zündschlosses wird auf die
DE 44 34 587 A1 verwiesen. Das elektronische Zündschloß kann einen Lastschalter zum Schalten von Stromkreisen im Bordnetz des Kraftfahrzeugs aufweisen.
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Bei einem elektronischen Zündschloß kann auch die Lenkungsverriegelung durch einen Elektromotor angetrieben werden. Der Elektromotor wird nur dann angesteuert, wenn die codierten Daten des elektronischen Schlüssels richtig sind. Es handelt sich bei einer derartigen Lenkungsverriegelung um eine sogenannte elektrische Lenkungsverriegelung.
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Aus der
DE 37 39 172 C1 ist eine solche elektrische Lenkungsverriegelung für ein Kraftfahrzeug bekannt, die einen zwischen einer ersten und einer zweiten Position bewegbaren Sperrbolzen zur Verriegelung der Lenkradsäule aufweist. Der Sperrbolzen ist in der ersten Position in blockierenden Eingriff mit der Lenkradsäule bringbar und steht in der zweiten Position außer Eingriff mit der Lenkradsäule. Die Verriegelungseinrichtung besitzt einen Antrieb für die Bewegung des Sperrbolzens, wobei der Antrieb in Entriegelungsrichtung für die Bewegung des Sperrbolzens in Richtung zur zweiten Position sowie in Verriegelungsrichtung für die Bewegung des Sperrbolzens in Richtung zur ersten Position ansteuerbar ist.
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Solche elektrische Lenkungsverriegelungen erhöhen zwar die Diebstahlsicherheit, bringen jedoch andererseits folgendes Problem mit sich. Es muß während der Fahrt des Kraftfahrzeugs mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen werden, daß der Elektromotor angesteuert wird und die Lenkradsäule verriegelt wird. Denn eine verriegelte Lenkung würde während der Fahrt mit großer Sicherheit zu einem Unfall führen und das Leben der Kraftfahrzeuginsassen wäre in Gefahr. Es sind jedoch Fehlermöglichkeiten oder Fehlfunktionen der Lenkungsverriegelung während der Fahrt denkbar, von denen nachfolgende Liste nur eine kleine Auswahl darstellen kann. Das Programm des Mikroprozessors, der die Ansteuerung des Antriebs des Elektromotors der Lenkungsverriegelung bewirkt, besitzt einen nicht entdeckten Fehler, welcher unter ganz bestimmten Umständen ein Verriegeln der Lenkradsäule verursacht. Durch elektromagnetische Störeinstrahlung kommt es zu einer Fehlfunktion der Elektronik der Lenkungsverriegelung. Wegen einer schadhaften Lötstelle löst sich, beispielsweise aufgrund der ständigen Erschütterungen des Kraftfahrzeugs, ein Bauteil der Elektronik der Lenkungsverriegelung. Elektrische Bauteile, beispielsweise der den Elektromotor ansteuernde Transistor, sind defekt.
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Eine prinzipielle Möglichkeit, die elektrische Lenkungsverriegelung während der Fahrt zu sichern, kann dadurch realisiert werden, daß im elektronischen Zündschloß ein Schalter angeordnet wird, welcher die Spannungsversorgung der elektrischen Lenkungsverriegelung in Fahrtstellung des Zündschlosses mechanisch unterbricht. Ein derartiges elektronisches Zündschloß, das einen Schalter im Speisestromkreis für den Elektromotor der elektrischen Lenkungsverriegelung aufweist, ist in der nicht vorveröffentlichten
DE 100 12 440 A1 gezeigt. Desweiteren ist auch in der nachveröffentlichten
DE 199 08 216 A1 eine Zündstartvorrichtung beschrieben, die ein mittels eines elektronischen Schlüssels betätigbares elektronisches Zündschloß sowie eine elektrische Lenkungsverriegelung umfaßt. Die elektrische Lenkungsverriegelung besitzt einen mittels eines Elektromagneten bewegbaren Sperrbolzen, wobei die Spannungsversorgung des Elektromagneten wiederum mittels eines Schalters unterbrochen werden kann.
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Schließlich ist aus der
DE 695 10 949 T2 eine mit einem Elektromagneten versehene elektrische Verriegelungseinrichtung für den Schalthebel des Schaltgetriebes in einem Kraftfahrzeug bekannt. Diese elektrische Verriegelungseinrichtung wirkt mit einem Zündschloß zusammen. Im Zündschloß befindet sich ein elektrischer Schalter zum Schalten von Stromkreisen im Bordnetz des Kraftfahrzeugs, wobei der Schalter vom Zündschlüssel betätigt wird.
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Jedoch bestehen Überlegungen für neuartige Bedienmöglichkeiten von Kraftfahrzeugen, die sogenannte „Keyless-Go-Funktionalität”, bei denen der Start des Kraftfahrzeugmotors nicht mehr durch das Drehen am Zündschloß erfolgt. In solchen Fällen ist folglich eine mechanische Spannungsabschaltung der elektrischen Lenkungsverriegelung während der Fahrt des Kraftfahrzeugs nicht mehr möglich. Ebenso ist dann die Möglichkeit eingeschränkt, den Lastschalter im Zündschloß anzuordnen. Ein gegebenenfalls noch vorhandenes Zündschloß dient dann lediglich zur Notbetätigung bei einem etwaigen Ausfall der Keyless-Go-Funktionalität.
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Der Erfindung liegt ausgehend von diesem Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung des Lastschalters in Verbindung mit der Verriegelungseinrichtung vorzuschlagen. Insbesondere soll die Verriegelungseinrichtung für ein Fahrzeug mit Keyless-Go-Funktionalität einsetzbar sein.
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Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Verriegelungseinrichtung durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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Der Grundgedanke der Erfindung besteht darin, den Lastschalter zum Schalten für die Stromkreise im Bordnetz des Kraftfahrzeugs in die Verriegelungseinrichtung zu integrieren. Die Verriegelungseinrichtung weist einen Antrieb für die Bewegung des Sperrbolzens auf. Der Antrieb besteht aus einem Elektromotor und ist mit einer Antriebswelle gekoppelt, so daß die Antriebswelle in wenigstens eine Schaltstellung bewegbar ist. Dabei wirkt die Antriebswelle in der Schaltstellung auf einen Schaltkontakt des Lastschalters betätigend ein, womit letztendlich der Lastschalter an den Antrieb für die elektrische Lenkungsverriegelung gekoppelt ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Zur Realisierung der Betätigung kann eine Nockenscheibe an der Antriebswelle angeordnet sein. Mittels der Nockenscheibe wird dann der Schaltkontakt des Lastschalters betätigt.
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Der Antrieb ist mit einer ersten Antriebswelle für den Sperrbolzen gekoppelt. Dabei kann es sich anbieten, ein Getriebe zwischen dem Antrieb und der ersten Antriebswelle anzuordnen. Die Antriebswelle für den Lastschalter ist wiederum mit der ersten Antriebswelle gekoppelt. Für die Kopplung der beiden Antriebswellen kann ein Schrittgetriebe verwendet werden, so daß die zweite Antriebswelle zugeordnete Stellungen als Schaltstellungen des Lastschalters entsprechend der Ansteuerung des Antriebs einnimmt.
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Bevorzugterweise besteht das Schrittgetriebe aus einem Malteserkreuz-Getriebe. Das Malteserkreuz-Getriebe weist ein an der Antriebswelle für den Lastschalter angeordnetes Malteserrad und einen exzentrisch an einer Scheibe der ersten Antriebswelle für den Sperrbolzen angeordneten Mitnehmer auf. Dadurch ist die Antriebswelle für den Lastschalter schrittweise in die zugeordneten Stellungen bewegbar.
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Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß eine verbesserte Funktionssicherheit der Verriegelungseinrichtung erzielt wird. Eine Gefährdung der Fahrzeuginsassen aufgrund eines unkontrollierten Verriegelns der Verriegelungseinrichtung bei Fehlfunktionen ist mit hoher Sicherheit ausgeschlossen. Eine weitere Erhöhung der Sicherheit wird dadurch erreicht, daß das Kraftfahrzeug nur gestartet werden kann, wenn die Verriegelungseinrichtung entriegelt ist. Diese Bedingung wird über eine besonders funktionssichere mechanische Kopplung realisiert.
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Die Integration des Lastschalters in die Verriegelungseinrichtung führt zu einer verbesserten Diebstahlsicherheit und Manipulationssicherheit. Hier ist der Lastschalter für Unbefugte weitaus weniger leicht zugänglich wie bei der herkömmlichen Anordnung im Zündschloß. Außerdem können durch die Anordnung des Lastschalters in der Verriegelungseinrichtung verschiedene Relais im Kraftfahrzeug ersetzt werden, die ansonsten zur Nachbildung des Lastschalters bei Keyless-Go-Funktionalität ohne Betätigung eines Zündschlosses notwendig sind. Dies ergibt wiederum eine Reduzierung von Kosten.
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Weiterhin ist die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung für Kraftfahrzeuge mit Keyless-Go-Funktionalität geeignet und gewährleistet auch bei derartigen Kraftfahrzeugen die gewünschte Sicherheit. Eine solche Verriegelungseinrichtung steigert dadurch auch den Bedienkomfort für den Benutzer des Kraftfahrzeugs. Im übrigen ist eine Elektronik mit gegebenenfalls einem Prozessor für die Wegfahrsperre zur Decodierung des übermittelten Codes in der elektrischen Lenkungsverriegelung bereits enthalten, so daß diese Elektronik nunmehr kostengünstig für die Keyless-Go-Funktionalität mitgenutzt werden kann.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und mit weiteren Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen
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1 bis 4 schematisch eine Verriegelungseinrichtung in Seitenansicht in verschiedenen Zuständen,
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5 schematisch ein Zustandsdiagramm entsprechend der Arbeitsweise der Verriegelungseinrichtung,
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6 einen Schnitt entlang der Linie 6-6 in 3,
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7 einen Schnitt entlang der Linie 7-7 in 3,
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8 einen Schnitt entlang der Linie 8-8 in 4,
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9 schematisch eine Abwicklung der Hubkurve zur Bewegung des Sperrbolzens und
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10 eine Ansicht der Verriegelungseinrichtung aus Richtung X in 3.
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In 1 bis 4 ist eine Verriegelungseinrichtung 1 für ein Kraftfahrzeug, die zur Verriegelung der Lenkradsäule 2 dient, in verschiedenen Zuständen gezeigt. Anstelle der Lenkradsäule 2 kann die Verriegelungseinrichtung selbstverständlich auch zur Verriegelung eines sonstigen funktionsrelevanten Bauteils des Kraftfahrzeugs dienen. Im nachfolgenden wird die Verriegelungseinrichtung 1 der Einfachheit halber am Beispiel einer elektrischen Lenkungsverriegelung näher beschrieben.
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Die Verriegelungseinrichtung 1 besitzt einen Sperrbolzen 3, der zwischen einer ersten und einer zweiten Position bewegbar ist. In 1 befindet sich der Sperrbolzen 3 in der ersten Position, in der der Sperrbolzen 3 in blockierenden Eingriff mit der Lenkradsäule 2 bringbar ist. Bei entsprechender Stellung der Lenkradsäule 2 kann der in der ersten Position befindliche Sperrbolzen 3 dann in eine Aussparung 4 der Lenkradsäule 2 eingreifen, wie in 2 gezeigt ist, so daß die Lenkradsäule 2 dementsprechend blockiert ist. Die Lenkungsverriegelung ist somit verriegelt. In 3 befindet sich der Sperrbolzen 3 in der zweiten Position, in der der Sperrbolzen 3 außer Eingriff mit der Lenkradsäule 2 steht, so daß die Lenkradsäule 2 freigegeben ist. Folglich ist die Lenkungsverriegelung hier entriegelt. In 4 ist schließlich ein weiterer, zwischen der zweiten und der ersten Position des Sperrbolzens 3 eingenommener Zustand der Verriegelungseinrichtung 1 gezeigt, der nachfolgend noch näher erläutert wird.
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Zur Bewegung des Sperrbolzens 3 weist die Verriegelungseinrichtung 1 einen Antrieb 5 auf. Der Antrieb 5 ist in Entriegelungsrichtung für die Bewegung des Sperrbolzens 3 in Richtung zur zweiten Position gemäß 3 sowie in Verriegelungsrichtung für die Bewegung des Sperrbolzens 3 in Richtung zur ersten Position entsprechend der 1 ansteuerbar. Aus Sicherheitsgründen ist während des Fahrbetriebs des Kraftfahrzeugs zu gewährleisten, daß der Sperrbolzen 3 nicht aufgrund einer Fehlfunktion in blockierenden Eingriff mit der Lenkradsäule 2 gemäß 2 gelangen kann.
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Hierzu ist der Sperrbolzen 3, beispielsweise mittels eines Sicherungselementes 16, in einen Sicherungszustand und einen Entsicherungszustand bringbar. In der zweiten Position befindet sich der Sperrbolzen 3 im Sicherungszustand, was in 3 zu sehen ist, wobei im Sicherungszustand der blockierende Eingriff des Sperrbolzens 3 in die Lenkradsäule 2 gesperrt ist. Im Entsicherungszustand, der in den 1 und 2 gezeigt ist, ist hingegen der blockierende Eingriff des Sperrbolzens 3 in die Lenkradsäule 2 freigegeben. Erfindungsgemäß bleibt der Sperrbolzen 3 bei Ansteuerung des Antriebs 5 aus der zweiten Position in Verriegelungsrichtung zunächst im Sicherungszustand. Eine Zustandsänderung des Sperrbolzens 3 in den Entsicherungzustand erfolgt nur dann, wenn der Antrieb 5 anschließend wiederum in Entriegelungsrichtung angesteuert wird. Eine Ansteuerung des Antriebs 5 lediglich in Verriegelungsrichtung führt somit noch nicht zur Verriegelung der Verriegelungseinrichtung 1. Vielmehr ist ein bestimmter Ablauf, nämlich eine zusätzliche Ansteuerung in Entriegelungsrichtung, einzuhalten. Da die Verriegelung der Verriegelungseinrichtung 1 nur dann möglich ist, wenn genau dieser Ablauf eingehalten wird, kann man mit sehr großer Sicherheit davon ausgehen, daß ein solcher Ablauf im Fehlerfall gerade nicht vorkommen wird. Die Nichtverriegelung der Verriegelungseinrichtung 1 im Fehlerfall ist somit mit hoher Sicherheit gewährleistet.
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Nachfolgend sollen vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen einer Verriegelungseinrichtung 1 mit einer solchen Arbeitsweise näher beschrieben werden.
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Wie anhand von 3 zu sehen ist, bewegt sich der Sperrbolzen 3 bei Ansteuerung des Antriebs 5 aus der zweiten Position in Verriegelungsrichtung zunächst noch nicht. Vielmehr bleibt der Sperrbolzen 3 zunächst im wesentlichen in der zweiten Position stehen, da der Sperrbolzen 3 noch im Sicherungszustand befindlich ist. Erst nach erfolgter Zustandsänderung des Sperrbolzens 3 in den Entsicherungszustand gemäß 4 kann dann der Sperrbolzen 3 in die erste Position bewegt werden.
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Der Sperrbolzen 3 ist in der ersten Position im Entsicherungszustand befindlich, was anhand von 1 oder 2 näher hervorgeht. Bei Ansteuerung des Antriebs 5 aus der ersten Position in Entriegelungsrichtung wird eine Zustandsänderung derart vorgenommen, daß der Sperrbolzen 3 bei Erreichen der zweiten Position gemäß 3 im Sicherungszustand befindlich ist.
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Eine besonders bevorzugte Arbeitsweise der Verriegelungseinrichtung 1 geht näher aus dem Zustandsdiagramm gemäß 5 hervor.
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Der Antrieb 5 ist aufgrund seiner Ansteuerung zwischen einer Ausgangsstellung 0, einer Endstellung II und einer zwischen der Ausgangsstellung 0 und der Endstellung II befindlichen, in 4 sichtbaren Zwischenstellung I bewegbar. In der Ausgangsstellung 0 befindet sich das Kraftfahrzeug außer Betrieb (Halt) und die Verriegelungseinrichtung 1 ist verriegelt sowie im Entsicherungszustand, wie auch in 2 zu erkennen ist. In der Endstellung II ist die Verriegelungseinrichtung 1 entriegelt sowie im Sicherungszustand befindlich, was ebenfalls anhand 3 zu sehen ist. Gegebenfalls kann der Antrieb 5 noch in weitere, auf die Endstellung II folgende Stellungen III, IV, V bewegbar sein. So wird in der Stellung III der Spannungskreis für das Radio geschlossen. Bei der Stellung IV handelt es sich um die „Fahrt”-Stellung, bei der das Kraftfahrzeug in Betrieb ist. Die Stellung V schließlich ist die „Anlasser”-Stellung, in der der Motor des Kraftfahrzeugs gestartet wird. In den Stellungen 0 bis V des Antriebs 5 werden folglich auch Schaltstellungen zum Schalten der Spannungskreise des Kraftfahrzeugs eingenommen, was noch nachfolgend näher erläutert wird.
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Die Ausgangsstellung 0 des Antriebs 5 korrespondiert zur ersten Position des Sperrbolzens 3, während die Endstellung II sowie gegebenenfalls die weiteren Stellungen III, IV, V zur zweiten Position des Sperrbolzens 3 korrespondieren. Zum Entriegeln des Sperrbolzens 3 wird dann der Antrieb 5 aus der Ausgangsstellung 0 bis in die Endstellung II sowie gegebenenfalls anschließend in die weiteren Stellungen III, IV, V bewegt. Zum Verriegeln des Sperrbolzens 3 hingegen wird der Antrieb 5 von der Endstellung II bzw. den weiteren Stellungen III, IV, V in die Ausgangsstellung 0, danach wiederum von der Ausgangsstellung 0 in die Zwischenstellung I und anschließend von der Zwischenstellung I in die Ausgangsstellung 0 bewegt. Der jeweils vorliegende Zustand „entriegelt” oder „verriegelt” sowie „gesichert” oder „entsichert” des Sperrbolzens 3 der Verriegelungseinrichtung 1 ist in 5 in der unteren Zeile eingezeichnet. Es ist somit ersichtlich, daß zum Verriegeln der Verriegelungseinrichtung 1 eine Bewegung des Antriebs 5 in wenigstens zwei verschiedene Drehrichtungen bis in definierte Schaltstellungen notwendig ist.
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Eine Weiterbildung der beschriebenen Arbeitsweise zur nochmaligen Erhöhung der Sicherheit sieht vor, daß der Antrieb 5 noch eine weitere Schaltstellung, nämlich die Fehlerstellung-I erreichen kann. Die Fehlerstellung-I wird im regulären Betrieb der Verriegelungseinrichtung 1 nicht angefahren. Lediglich im Fehlerfall und/oder bei einer Fehlfunktion des Antriebs 5 bei dessen Ansteuerung in Verriegelungsrichtung wird der Antrieb 5 über die Ausgangsstellung 0 hinaus in die Fehlerstellung-I bewegt. In der Fehlerstellung-I erfolgt eine Selbstabschaltung der Spannungsversorgung des Antriebs 5. Beispielsweise kann in der Fehlerstellung-I die Betätigung eines der in 7 gezeigten elektrischen Schalter 29 erfolgen. Wenn nun also bei einer Fehlfunktion die Fehlerstellung-I angefahren wird, so schaltet sich sicherheitshalber die Verriegelungseinrichtung 1 selbst die Spannungsversorgung ab.
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Die nähere Ausgestaltung des Antriebs 5 ist in 10 zu sehen. Der Antrieb 5 besteht aus einem Elektromotor 7, der mit einer ersten Antriebswelle 10 für den Sperrbolzen 3 gekoppelt ist. Es bietet sich zur Realisierung der Kopplung an, daß die Abtriebswelle 8 am Elektromotor 7 über ein Getriebe 9, das beispielsweise aus einem Schneckenrad besteht, auf die erste Antriebswelle 10 einwirkt. Wie aus 2 hervorgeht, befindet sich an der ersten Antriebswelle 10 eine mit einem schraubenartigen Abschnitt 12 ausgestaltete Hubkurve 11, in die ein Zapfen 14 des Sperrbolzens 3 derart eingreift, daß der Sperrbolzen 3 mittels des schraubenartigen Abschnitts 12 der Hubkurve 11 zwischen den beiden Positionen bewegt wird. Weiter besitzt die Hubkurve 11 einen gemäß 3 der zweiten Position zugeordneten, plateauartigen Abschnitt 13. Der Eingriff des Zapfens 14 in den plateauartigen Abschnitt 13 bewirkt ein Verbleiben des Sperrbolzens 3 in der zweiten Position trotz Bewegung des Antriebs 5, wie anhand von 3 und 4 deutlich ist. Um den Sperrbolzen 3 von der zweiten in die erste Position bewegen zu können, ist der plateauartige Abschnitt 13 der Hubkurve 11 mit einem in 9, die eine schematische Abwicklung der Hubkurve 11 zeigt, angedeuteten Durchlaß 15 zum schraubenartigen Abschnitt 12 versehen. Allerdings gelangt der Zapfen 14 des Sperrbolzens 3 nur dann durch den Durchlaß 15 vom plateauartigen Abschnitt 13 in den schraubenartigen Abschnitt 12, wenn der Sperrbolzen 3 sich zusätzlich im Entsicherungszustand gemäß 4 befindet.
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Zur Realisierung des Sicherungs- sowie Entsicherungszustandes des Sperrbolzens 3 ist ein Sicherungselement 16 vorgesehen, wie anhand der 1 bis 4 zu sehen ist. Das Sicherungselement 16 wirkt koordiniert mit der Bewegung der ersten Antriebswelle 10 derart mit dem Sperrbolzen 3 zusammen, daß der Sperrbolzen 3 in den Sicherungszustand oder in den Entsicherungszustand bringbar ist. Bei dem Sicherungselement 16 handelt es sich um ein mechanisches Sicherungselement, das bevorzugterweise in der Art eines Schiebers ausgebildet ist. Am Sperrbolzen 3 befindet sich eine zum Sicherungselement 16 korrespondierende Nut 17. Das Sicherungselement 16 greift im Sicherungszustand in die Nut 17 ein sowie ist im Entsicherungszustand außer Eingriff mit der Nut 17.
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Zur Koordinierung der Bewegung des Sperrbolzens 3 und der Bewegung des Sicherungselementes 16 ist der Antrieb 5 mit einer zweiten Antriebswelle 18 gekoppelt. Es bietet sich dabei an, die zweite Antriebswelle 18 über die erste Antriebswelle 10 mit dem Elektromotor 7 zu koppeln. Bevorzugterweise ist zur Kopplung ein Schrittgetriebe 19 zwischen der ersten Antriebswelle 10 für den Sperrbolzen 3 und der zweiten Antriebswelle 18 für das Sicherungselement 16 angeordnet, derart daß die zweite Antriebswelle 18 zugeordnete definierte Stellungen, nämlich die Ausgangsstellung 0, die Zwischenstellung I und die Endstellung II, entsprechend der Ansteuerung des Antriebs 5 einnimmt. Gegebenenfalls kann die zweite Antriebswelle 18 noch weitere Stellungen III, IV, V einnehmen. Zweckmäßigerweise besteht das Schrittgetriebe 19 aus einem Malteserkreuz-Getriebe, wie insbesondere der 10 zu entnehmen ist. Das Malteserkreuz-Getriebe weist ein an der zweiten Antriebswelle 18 für das Sicherungselement 16 angeordnetes Malteserrad 20 und einen exzentrisch an einer Scheibe 22 der ersten Antriebswelle 10 für den Sperrbolzen 3 angeordneten Mitnehmer 21 auf, so daß die zweite Antriebswelle 18 durch jeweils eine Umdrehung der Scheibe 22 schrittweise in die zugeordneten Stellungen I, II, III, IV, V bewegbar ist. Die Scheibe 22 wird nach einer Umdrehung aufgrund der Betätigung des in 1 bis 4 gezeigten elektrischen Endschalters 6 angehalten. Durch die weitere, halbmondförmig ausgebildete Scheibe 31 an der ersten Antriebswelle 10 wird das Malteserrad 20 in den Stellungen I, II, III, IV, V gehalten.
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Zur eigentlichen Steuerung der Bewegung des Sicherungselementes 16 ist an der zweiten Antriebswelle 18 ein Nockenrad 23 angeordnet, wie in 6 und 8 zu sehen ist. Das Nockenrad 23 ist mit zwei übereinanderliegenden, einen Winkelversatz aufweisenden Nocken 24, 25 versehen. Jeweils einer der beiden Nocken 24, 25 greift bei Bewegung der zweiten Antriebswelle 18 mittels des Antriebs 5 an einem Ansatz 26 am Sicherungselement 16 an. Zum einen greift der eine Nocken 24 bei Ansteuerung des Antriebs 5 in Entriegelungsrichtung am Ansatz 26 an, derart daß entsprechend 6 das Sicherungselement 16 in die Nut 17 eingeschoben wird, womit eine Zustandsänderung in den Sicherungszustand für den Sperrbolzen 3 erfolgt. Zum anderen greift der andere Nocken 25 bei Ansteuerung des Antriebs 5 in Verriegelungsrichtung am Ansatz 26 an, derart daß entsprechend 8 das Sicherungselement 16 aus der Nut 17 herausgezogen wird, womit eine Zustandsänderung in den Entsicherungszustand für den Sperrbolzen 3 erfolgt. Das Sicherungselement 16 ist aufgrund einer Verrastung 27 im wesentlichen schnappend zwischen dem Sicherungs- und Entsicherungszustand bewegbar und jeweils im Sicherungs- sowie Entsicherungszustand selbsthemmend gehalten, wie anhand von 6 zu erkennen ist.
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Den Sicherheitsanforderungen an die Verriegelungseinrichtung 1 wird prinzipiell bereits dadurch Genüge getan, daß die zweite Antriebswelle 18 die definierten Stellungen 0, I, II aufweist, die in der beschriebenen Arbeitsweise angefahren werden. Allerdings ist es besonders vorteilhaft, wenn der Lastschalter 28 zum Schalten für die im Bordnetz des Kraftfahrzeugs befindlichen Stromkreise in der Verriegelungseinrichtung 1 angeordnet angeordnet oder auch integriert ist, wozu die zweite Antriebswelle 18 noch weitere Schaltstellungen III, IV, V anfahren kann. Erfindungsgemäß dient somit die Antriebswelle 18 zusätzlich oder alternativ als Betätigungselement für elektrische Schaltkontakte 29 des Lastschalters 28, wie anhand eines der Schaltkontakte 29 exemplarisch in 7 zu sehen ist.
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Wie bereits erwähnt, weist die Verriegelungseinrichtung 1 einen Antrieb 5 für die Bewegung des Sperrbolzens 3 auf, wobei der Antrieb 5 insbesondere aus einem Elektromotor 7 besteht. Der Antrieb 5 ist mit der Antriebswelle 18 derart gekoppelt, daß die Antriebswelle 18 neben der Schaltstellung 0 in wenigstens eine definierte Schaltstellung III, IV, V bewegbar ist. Zur Kopplung wird ein Schrittgetriebe 19 verwendet, und zwar bevorzugterweise ein Malteserkreuz-Getriebe, womit die Antriebswelle 18 für den Lastschalter 28 schrittweise in die zugeordneten Stellungen als Schaltstellungen 0, III, IV, V des Lastschalters 28 entsprechend der Ansteuerung des Antriebs 5 bewegbar ist. In der jeweiligen Schaltstellung III, IV, V wirkt die Antriebswelle 18 betätigend auf den zugehörigen Schaltkontakt 29 des Lastschalters 28 ein. Zur eigentlichen Betätigung des Schaltkontakts 29 des Lastschalters 28 dient eine Nockenscheibe 30, die an der Antriebswelle 18 angeordnet ist. Zu beachten ist, daß für jeden vorhandenen Schaltkontakt 29 eine solche Nockenscheibe 30 angeordnet ist, die gerade beim jeweils zugeordneten, in 5 angegebenen Drehwinkel der Antriebswelle 18 den jeweiligen Schaltkontakt 29 schaltet.
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In 5 sind neben dem Bewegungsablauf des Sperrbolzens 3 zur Ver- und/oder Entriegelung der Verriegelungseinrichtung 1 noch in den oberen Zeilen die Schaltstellungen mitsamt den von der Antriebswelle 18 eingenommenen Drehwinkeln für die mittels des Lastschalters 28 zu schaltenden Stromkreise eingezeichnet. Zum jeweiligen Stromkreis ist in der linken Spalte die bei Kraftfahrzeugen übliche Klemmenbezeichnung mitsamt der Größe des maximal zu schaltenden Stroms beispielhaft angegeben. Die angegebene Klemmenbezeichnung findet beispielsweise auch bei herkömmlichen Kraftfahrzeug-Zündschlössern Verwendung. Wenn mittels des Lastschalters 28 in der Verriegelungseinrichtung 1 die Klemme 15, d. h. die Zündung in der Schaltstellung IV, geschaltet wird, ist noch zusätzlich die folgende Sicherheit gegeben. Das Kraftfahrzeug kann nur gestartet werden entsprechend Drehung der Antriebswelle 18 in die Schaltstellung V, wenn die Verriegelungseinrichtung 1 entriegelt ist. Diese Bedingung wird bei der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung 1 durch rein mechanische Kopplung des Sicherungselements 16 mit den Schaltstellungen III, IV, V des Lastschalters 28 über die Antriebswelle 18 erfüllt.
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Die Erfindung ist nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen des Erfindungsgedankens. So kann eine derartige Verriegelungseinrichtung nicht nur an der Lenkradsäule sondern auch an einem sonstigen funktionsrelevanten Betriebsaggregat des Kraftfahrzeugs Verwendung finden. Bei einem solchen Betriebsaggregat kann es sich beispielsweise um den Getriebeschalthebel, um den Wählhebel für ein Automatikgetriebe, um den Anlasser o. dgl. handeln.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Verriegelungseinrichtung
- 2
- Lenkradsäule
- 3
- Sperrbolzen
- 4
- Aussparung (in der Lenkradsäule)
- 5
- Antrieb (für den Sperrbolzen)
- 6
- elektrischer Endschalter
- 7
- Elektromotor
- 8
- Antriebswelle (des Elektromotors)
- 9
- Getriebe
- 10
- erste Antriebswelle (für Sperrbolzen)
- 11
- Hubkurve
- 12
- schraubenartiger Abschnitt (der Hubkurve)
- 13
- plateauartiger Abschnitt (der Hubkurve)
- 14
- Zapfen (von Sperrbolzen)
- 15
- Durchlaß (in Hubkurve)
- 16
- Sicherungselement
- 17
- Nut
- 18
- zweite Antriebswelle (für Sicherungselement und Lastschalter)
- 19
- Schrittgetriebe
- 20
- Malteserrad
- 21
- Mitnehmer
- 22
- Scheibe (an erster Antriebswelle)
- 23
- Nockenrad
- 24, 25
- Nocken (an Nockenrad)
- 26
- Ansatz (am Sicherungselement)
- 27
- Verrastung
- 28
- Lastschalter
- 29
- Schaltkontakt (von Lastschalter)
- 30
- Nockenscheibe (von Lastschalter)
- 31
- halbmondförmige Scheibe
