DE10061960C2 - Vorrichtung zur Blockierung der Lenksäule eines Kraftfahrzeuges - Google Patents
Vorrichtung zur Blockierung der Lenksäule eines KraftfahrzeugesInfo
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Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Blockierung der
Lenksäule eines Kraftfahrzeuges der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1
angegebenen Gattung.
Derartige Lenkschlösser für Kraftfahrzeuge sind in unterschiedlichen
Ausgestaltungen bekannt. So gehört ein Lenkschloß gemäß DE 44 36 326 C1
zum Stand der Technik, dessen Sperrglied zwischen einer
Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung hin- und herbewegbar
ist und mit einem mittels eines Antriebs hin- und herbewegbaren Steuerglied
zur Axialverschiebung des Sperrglieds ausgerüstet ist. Das Sperrglied greift
in Verriegelungsstellung in eine Sperröffnung einer auf der Lenkspindel
befestigten Sperrhülse ein. Eine Entriegelung ist erst dann möglich, wenn das
Sperrglied entgegen der Wirkung einer Schraubendruckfeder verschoben
worden ist, wobei die Federenergie aufgebracht werden muß.
Bekannt ist außerdem ein Schloß zum Verriegeln der Lenksäule eines
Fahrzeuges gemäß WO 00/51854 A1. Bei dieser Vorrichtung überführt ein
motorisch angetriebener Exzenter einen Sperrbolzen aus seiner Sperrlage
gegen die Federbelastung in eine Entriegelungsstellung.
Aus der DE 100 17 482 A1 und der DE 195 22 508 C1 sind Lenkschlösser
bekannt, bei denen ein Betätigungsglied durch die Kraft einer Feder in die
Verriegelungsstellung bewegt wird. Hierfür gibt ein Steuerglied zum Sichern
die Federenergie spontan frei. Es ist jedoch nicht möglich, Federenergie zum
nachfolgenden Entsichern der Lenkschloßverriegelung zu laden und zu
speichern. Die DE 195 22 508 C1 zeigt zwar eine zusätzliche Feder die auf
das Sperrglied wirkt und dieses in die Entriegelungsstellung belastet. Diese
Feder, dient jedoch vorzugsweise der Entklapperung und stellt damit keinen
Energiespeicher zur Entriegelung des Sperrgliedes mit Hilfe des
Betätigungsgliedes dar.
Nachteilig bei den vorbekannten Vorrichtungen ist, daß zur Entriegelung des
Sperrbolzens große Kräfte und somit hohe Übersetzungsgetriebe oder starke
Motoren erforderlich sind, da zum einen der Sperrbolzen der Lenksäule
verklemmt sein kann und zum anderen die auf den Sperrbolzen wirkende
Federenergie aufgebracht werden muß. Dies beeinträchtigt wiederum negativ
die gewünschte, sehr kurze Entsicherungszeit vor dem Motorstart. Des
weiteren ist unerwünscht, daß die Vorrichtung zur Blockierung der Lenksäule
im Entriegelungsstadium aufgrund der gespeicherten Federenergie bestrebt
ist, sich in die Verriegelungsstellung zu bewegen. Bei den vorbekannten
Vorrichtungen wird sie durch entsprechende Formschlußverbindungen in der
Entriegelungsposition daran gehindert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Blockierung
der Lenksäule eines Fahrzeuges zu schaffen, bei welcher die Entriegelung der
Lenksäule in sehr kurzer Zeit möglich ist, und kleine Motoren einsetzbar
sind.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die in Patentanspruch 1
angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der
erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den restlichen Patentansprüchen
angegeben.
Bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird beim Verriegeln der Lenksäule
ein Energiespeicher aufgeladen, z. B. durch Zusammendrücken einer
Druckfeder. Beim Parken des Fahrzeuges kann dieser Verriegelungsvorgang
längere Zeit in Anspruch nehmen. Dadurch ist der Einsatz von schwächeren
Motoren möglich, die über höhere Übersetzung hohe Schubkräfte aufbringen,
um die Federenergie aufzubauen.
Beim Entriegeln der Lenksäule wird diese gespeicherte Federenergie
kurzzeitig freigegeben, und das Sperrglied aus der Lenksäule gezogen. Damit
kann der Startvorgang für den Motor, der erst eingeleitet werden darf, wenn
sich das Sperrglied in entriegelter Position befindet, in sehr kurzer Zeit
begonnen werden.
Sollte sich bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung das Sperrglied
verklemmen und die Federenergie nicht ausreichen, um das Sperrglied aus der
Verriegelungsstellung zu ziehen, so ist für diesen seltenen Fall vorgesehen,
daß das Sperrglied auch motorisch formschlüssig aus der Lenksäule gezogen
werden kann.
Vorteilhaft bei der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist weiterhin, daß die
Vorrichtung in der Entriegelungsposition, z. B. beim Fahren des Fahrzeuges,
nicht bestrebt ist, das Sperrglied in die Verriegelungsposition zu schieben.
Nachstehend sind zwei Ausführungsformen der erfindungsgemäßen
Vorrichtung anhand von Zeichnungen beispielsweise beschrieben. Darin zeigt:
Fig. 1 einen Längsschnitt einer ersten erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 einen Querschnitt A-A durch die Vorrichtung gemäß Fig. 1,
Fig. 3-5 Teile des Längsschnittes der ersten Vorrichtung mit
unterschiedlichen Positionen des Sperr- und Steuergliedes,
Fig. 6 einen Längsschnitt einer zweiten erfindungsgemäßen
Vorrichtung in Verriegelungsposition,
Fig. 7 einen Querschnitt B-B durch die Vorrichtung gemäß Fig. 6,
Fig. 8 einen Querschnitt A-A durch die Vorrichtung gemäß Fig. 6,
Fig. 9 einen Querschnitt E-E durch die Vorrichtung gemäß Fig. 6,
Fig. 10 einen Längsschnitt durch die zweite Vorrichtung; in
Zwischenposition,
Fig. 11a einen Schnitt H-H durch die Fig. 10,
Fig. 11b einen Schnitt I-I durch die Fig. 11a,
Fig. 12a einen Schnitt C-C durch die Fig. 6,
Fig. 12b einen Schnitt D-D durch die Fig. 12a,
Fig. 13 einen Längsschnitt der zweiten Vorrichtung in
Entriegelungsposition,
Fig. 14 einen Querschnitt F-F durch die Fig. 13 und
Fig. 15 einen Querschnitt G-G durch die Fig. 13.
Das in Fig. 1 und 2 gezeigte Motorlenkschloß 1 dient zum Verriegeln der
Lenksäule 2 eines Kraftfahrzeuges und weist ein Sperrglied 11 auf, welches
zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung hin-
und herbewegbar ist. Wie besonders aus Fig. 1 ersichtlich, greift das durch
die Druckfeder 10 vorbelastete Sperrglied 11 in der Verriegelungsstellung mit
seinen Zähnen 12 in die Zwischenräume zwischen den Zähnen 13 eines auf
der Lenksäule 2 drehfest angeordneten Zahnrades 3 ein, so daß die Lenksäule
2 nicht mehr gedreht werden kann.
Diese Verriegelungsstellung wird durch das Zusammenwirken eines drehbaren
Steuergliedes 7 und eines das Sperrglied 11 aufnehmenden Betätigungsgliedes
8 gesichert. Das Betätigungsglied 8 ist längsbeweglich, d. h. von der
Lenksäule 2 wegbewegbar bzw. zur Lenksäule 2 hinbewegbar und hat die
Form eines Schiebers. In einer zur Lenksäule 2 weisenden Aufnahme 19 des
Betätigungsgliedes 8 ist das Sperrglied 11 mit seiner Druckfeder 10
angeordnet. Zwischen dem Betätigungsglied 8 und dem Gehäuse 22, in
koaxialer Ausrichtung, befinden sich die Energiespeicher 9. Im
Ausführungsbeispiel Fig. 1 sind zwei diametral zueinander angeordnete
Druckfedern als Energiespeicher 9 vorgesehen. In der Verriegelungsstellung
sind die Druckfedern des Energiespeichers 9 zusammengedrückt, der
Energiespeicher 9 also geladen. Die Druckfedern werden durch Vorsprünge 43
am Schieber 8 in der zusammengedrückten Stellung gehalten. Der Schieber 8
ist wiederum durch das Steuerglied 7 in dieser Position gesichert, wie aus
Fig. 1 ersichtlich. Dazu drückt der von der Drehachse des Exzenters 7 am
weitesten entfernte äußere Rand als aktives Element 17 an eine Schulter des
Schiebers 8, welche als passives Element 18 fungiert. Solange das Steuerglied
7 diese Drehposition innehat, ist die Lenksäule 2 verriegelt, das Sperrglied 11
und der Schieber 7 in Verriegelungsposition festgelegt.
Dies ändert sich erst dann, wenn das Steuerglied 7 in Bewegung versetzt
wird. Dies ist gemäß Fig. 1 und 2 mittels eines Motors 4 möglich, der eine
Schnecke 5 in Drehung versetzt. Diese Drehung der Schnecke 5 wird auf ein
fest mit dem Exzenter 7 verbundenes Schneckenrad 6 übertragen, wodurch
sich der Exzenter 7 in Pfeilrichtung 24, sichtbar in Fig. 5, bewegt.
Nach kurzer Drehung des Exzenters 7 gibt dieser die Schulter 18 des
Schiebers 8 frei, wodurch sich der Schieber 8 weg von der Lenksäule 2
verschieben kann, und dies auch macht, aufgrund der gleichzeitig möglichen
Entladung des Energiespeichers 9. Die Entladung des Energiespeichers 9
wirkt in die gleiche Richtung. In Fig. 4 ist die Stellung des Exzenters 7 kurz
nach der Freigabe des Betätigungsgliedes 8 in gestrichelter Linie
eingezeichnet. Der Schieber 8 hat in einer kurzen, schnellen Bewegung den
vom Exzenter 7 durch Drehung erzeugten Freiraum überwunden und ist an
einem Absatz 38 des Exzenters 7 zur Anlage gekommen. Der Exzenter 7 ist
durch den motorischen Antrieb bis in die in Fig. 4 dargestellte Position um
ca. 180° weiter drehbar. Der Exzenter 7 wird damit der schnellen Bewegung
des Betätigungsgliedes 8 nachgeführt. Erst nach der halben Drehung des
Exzenters 7 nimmt der Exzenter 7 die Entriegelungsposition ein und sichert in
dieser Stellung das Betätigungsglied 8 und das Sperrglied 11 in
Entriegelungsposition.
Sollte es beim Entriegelungsvorgang nicht zum schnellen Entladen des
Energiespeichers 9 kommen, weil beispielsweise das Sperrglied 11 mit dem
Lenksäulenzahnrad 3 stark verklemmt ist, ist es möglich, mit Hilfe der durch
die Drehung des Exzenters 7 hervorgerufenen Bewegung des
Betätigungsgliedes 8 das Sperrglied 11 aus der Verklemmung herauszuziehen.
Dieser seltene Fall der Verklemmung des Sperrgliedes 11 ist in Fig. 5 gezeigt.
Trotzdem nach geringer Drehung des Exzenters 7 die Schulter 18 des
Betätigungsgliedes 8 freigegeben ist, verharrt der Schieber in
Entriegelungsposition. Erst durch die weitere Drehung des Exzenters wird der
Schieber 8 in Entriegelungsposition verschoben, die nach halber Drehung des
Exzenters erreicht ist (siehe Fig. 4).
Zur Überprüfung der Position des Steuergliedes 7 können Hallsensoren 15
vorgesehen werden, die in der Entriegelungsstellung ein entsprechendes
Signal von einem am Schneckenrad 6 angeordneten Magneten 14 empfangen
und dieses Signal an eine Leiterplatte 6 weitergeben, die den Antriebsmotor 4
für das Lenkschloß 1 abstellt. In dieser Entriegelungsposition (Fig. 4) ist die
Lenksäule 2 wieder drehbar, der Motor des Kraftfahrzeuges kann gestartet
werden.
Der für diese in Fig. 1 bis 5 dargestellte Ausführungsform der Erfindung
verwendete Antriebsmotor 4 braucht nur in eine Richtung drehbar zu sein. Um
die Lenksäule 2 nach dem Parken des Fahrzeuges wieder zu blockieren, wird
der Antriebsmotor 4 angestellt. Er bewegt sich in gleicher Richtung, was dazu
führt, daß der Exzenter 7 sich weiter in Richtung 24 dreht und mit dieser
Drehung das Betätigungsglied 8 in Richtung Lenksäule 2 verschiebt. Mit der
Bewegung des Betätigungsgliedes 8 werden die Druckfedern 9 des
Energiespeichers zusammengedrückt und das Sperrglied 11 in Richtung
Lenksäule 2 bzw. Lenksäulenzahnrad 3 verschoben. Nach einer halben
Drehung des Exzenters 7 ist die Verriegelungsposition gemäß Fig. 1 wieder
erreicht. Sollte es beim Verriegelungsvorgang dazu kommen, daß die Zähne
12 des Sperrgliedes 11 und die Zähne 13 des Lenksäulenzahnrades 3
aufeinandertreffen, so wird vorerst die Druckfeder 10 des Sperrgliedes 11
belastet, bis durch Drehung der Lenksäule die Zähne 12, 13 ineinandergreifen
können (siehe dazu auch Fig. 3).
Der Verriegelungsvorgang der Lenksäule läuft im Vergleich zum
Entriegelungsvorgang langsam ab, was jedoch beim Parken eines
Kraftfahrzeuges hinnehmbar ist.
In den Fig. 6 bis 15 ist eine weitere mögliche Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Vorrichtung gezeigt. Wie aus Fig. 6 insbesondere
ersichtlich, weist das Lenkschloß 1 ein Sperrglied 11 auf, welches zwischen
einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung hin- und
herbewegbar ist. Das bolzenförmige und durch eine Druckfeder 10
vorgefederte Sperrglied 11 greift in eine Ausnehmung 25 an der Lenksäule 2
ein, wodurch die Lenksäule 2 nicht mehr gedreht werden kann. Dies ist erst
dann wieder möglich, wenn das Sperrglied 11 axial weg von der Lenksäule 2
in Entriegelungsstellung verschoben worden ist, und das Sperrglied 11 die
Ausnehmung 25 der Lenksäule 2 verlassen hat (Fig. 13).
Weiterhin weist das Lenkschloß 1 ein hin- und herdrehbares Steuerglied 7 in
Form eines Gewindeschiebers zur Axialverschiebung des Betätigungsgliedes 8
auf. Das Sperrglied 11, das Betätigungsglied 8 und der Gewindeschieber 7
sind innerhalb des Gehäuses 22 koaxial hintereinander angeordnet, so daß sie
eine gemeinsame Längsachse haben, welche mit der Drehachse des
Gewindeschiebers 7 zusammen fällt.
Das Betätigungsglied 8 hat einen rechteckigen Querschnitt und ist in einem
entsprechend geformten Gehäuseinnenraum längsbeweglich. Im zur Lenksäule
2 weisenden Teil des Betätigungsgliedes 8 befindet sich eine Aufnahme 19
für den Sperrbolzen 11. Zwischen dem Betätigungsglied 8 und der Innenwand
des Gehäuses 22 sind die als Energiespeicher 9 dienenden Druckfedern
angeordnet. Wie aus Fig. 9 ersichtlich, ist es möglich, durch am
Betätigungsglied 8 vorgesehene Vorsprünge 43 die Druckfedern 9 bei
Bewegung des Betätigungsgliedes 8 in Lenksäulenrichtung
zusammenzudrücken. Andererseits sind die Druckfedern 9 in
zusammengedrückter Stellung bestrebt, das Betätigungsglied 8 in
Längsrichtung, weg von der Lenksäule 2, zu verschieben. Dies ist jedoch
solange nicht möglich, wie ein am Gewindeschieber 7 endseitig vorgesehener
Nocken 17 in eine Ausnehmung 40 am Betätigungsglied 8 eingreift und ein
Verschieben des Betätigungsgliedes 8 verhindert. Die Ausnehmung 40 ist in
einem Teil 18 des Betätigungsgliedes angeordnet. Dieser Teil 18 ist ein in
Richtung Gewindeschieber 7 weisender Flansch des Betätigungsgliedes 8, der
an der oberen Innenwand des Gehäuses 22 anliegt. Die Form der Ausnehmung
40 ist besonders deutlich aus den Fig. 11b und 12b ersichtlich. Der Nocken 17
vom Gewindeschieber 7 greift von unten in die Ausnehmung 40 am Flansch
18 des Betätigungsgliedes 8 ein, stützt sich an der Schulter 39 des Flansches
18 ab und hält so das Betätigungsglied 8 in Verriegelungsstellung. Erst wenn
durch Drehung des Gewindeschiebers 7 der Nocken 17 diese Schulter 39
freigibt, kann sich das Betätigungsglied 8 weg von der Lenksäule 2 in die
Entriegelungsstellung verschieben.
Der Gewindeschieber 7, der als Steuerglied fungiert, ist innerhalb des
Gehäuses 22 durch Drehung von einer Entriegelungsstellung in eine
Verriegelungsstellung bzw. umgekehrt von einer Verriegelungsstellung in
eine Entriegelungsstellung längsbewegbar. Der Gewindeschieber 7 wird von
einem Motor 4 angetrieben, wie am besten aus Fig. 9 ersichtlich. Der Motor 4
ist verbunden mit einer Schnecke 5, die wiederum mit dem Außengewinde
eines Schneckenrades 6 kämmt. Auf diese Weise wird die Drehbewegung des
Motors 4 auf das Schneckenrad 6 übertragen, welches sich beispielsweise in
Pfeilrichtung 32 bewegt. Der Gewindeschieber 7 besitzt ein Außengewinde
31, welches mit dem Innengewinde des Schneckenrades 6 zusammenwirkt.
Wenn sich das Schneckenrad 6 in Pfeilrichtung 32 bewegt, wird der
Gewindeschieber 7 in gleicher Richtung gedreht und bewegt sich in die
Entriegelungsstellung. Ausgehend von der Entriegelungsstellung muß sich der
Gewindeschieber 7 in die Gegenrichtung 33 drehen, um die
Verriegelungsstellung zu erreichen. Ebenso muß sich in diesem Fall das
Schneckenrad 6 in Richtung von Pfeil 33 drehen. Dies wird durch einen Motor
4 erreicht, der in unterschiedliche Richtungen drehbar ist.
Das Außengewinde 31 des Gewindeschiebers 7 erstreckt sich nur über eine
Teillänge des Gewindeschiebers 7, so daß das Gewinde 31 während der
Bewegung des Gewindeschiebers 7 von der Entriegelungsstellung in die
Verriegelungsstellung, oder umgekehrt, mit dem Innengewinde des
Schneckenrades 6 zusammenwirkt. Aber sowohl im Entriegelungszustand als
auch im Verriegelungszustand befindet sich der Teil des Gewindeschiebers 7
mit dem Außengewinde 31 außerhalb des Schneckenrades 6. Der Motor 4 hat
dadurch Zeit zum Auslaufen, ohne die Stellung des Gewindeschiebers 7 zu
ändern.
Beim Anlaufen des Motors 4 läuft der Gewindeschieber 7 mit seinem
Außengewinde 31 wieder in das Schneckenrad 6 ein. Dies wird durch einen
Längsdruck auf den Gewindeschieber 7 erzielt. In Verriegelungsrichtung wird
der Gewindeschieber 7 mittels einer Blattfeder 42 in das Schneckenrad 6
gedrückt. In die Gegenrichtung sorgt ein durch eine Druckfeder 27
federbelastetes Druckstück 26 für den notwendigen Druck auf den
Gewindeschieber 7.
Beim Anlaufen des Motors 4 wird der Gewindeschieber 7 formschlüssig um
ca. 90° in Drehrichtung 32 oder 33 des Schneckenrades 6 verschwenkt. Dies
wird durch zwei gleiche, aber gegenläufig ausgerichtete Rasten 28, 29
realisiert. Die Rasten 28, 29 sind rechts und links vom Außengewinde 31 im
Gewindeschieber 7 gelagert. Die Rasten 28, 29 sind durch Druckfedern 30
federbelastet. In eingedrückter Stellung werden sie vom Gewindeschieber 7 in
Gänze aufgenommen. In entlasteter Position können sie aus dem
Gewindeschieber 7 herausragen und in entsprechende Ausnehmungen 34, 36
im Gehäuse 22 bzw. Schneckenrad 6 einrasten. Die Wirkungsweise der Rasten
28, 29 soll im folgenden näher erläutert werden.
Die Verriegelung der Lenksäule 2 wird durch die Raste 29 gesichert. Wie aus
den Fig. 6 bis 8 deutlich wird, hat die Raste 28 in der Verriegelungsstellung
keine Funktion. Sie befindet sich in eingedrückt er Position innerhalb des
Gewindeschiebers 7. Ein Ausrasten ist nicht möglich, da die angrenzende
Innenwand des Gehäuses 22 dies verhindert.
Die Raste 29 dagegen befindet sich in der Verriegelungsstellung in
ausgerasteter Position und greift in die Ausnehmung 36. Bewegt sich der
Gewindeschieber 7 von der Entriegelungs- in die Verriegelungsstellung, d. h.
dreht sich das Schneckenrad 6 in Pfeilrichtung 33, durchläuft die Raste 29
eine Kurve im Gehäuse 22 und Schneckenrad 6, die in Bild 7 gezeigt ist. Im
Entriegelungszustand lagert die eingedrückte Raste 29 innerhalb des
Gewindeschiebers 7. Während der Bewegung in die Verriegelungsstellung
gelangt die Raste 29 an die Stelle, wo die Innenwand des Gehäuses 22 durch
eine Einlaufschräge 37 zurückversetzt ist. Die Raste 29 schiebt sich entlang
der Einlaufschräge 37 im Gehäuse 22 bis in die Ausnehmung 36. In dieser
Verriegelungsstellung ist der Gewindeschieber 7 nicht weiter drehbar. Die am
Gewindeschieber 7 befindliche Nocke 17 ist in Druckposition, d. h. drückt
gegen die Schulter 39 des Betätigungsgliedes 8. Das Betätigungsglied 8
wiederum drückt die Druckfeder 9 des Energiespeichers zusammen. Der
Energiespeicher ist somit aktiviert. Der im Betätigungsglied 8 angeordnete
Sperrbolzen 11 greift in die Ausnehmung 25 der Lenksäule 2 ein, die damit
verriegelt ist.
Beim Anlaufen des Motors 4 in umgekehrter Drehrichtung wird das
Schneckenrad 6 in Pfeilrichtung 32 in Bewegung gesetzt. Der
Gewindeschieber 7 wird mittels Druckstück 26 zum Eingriff mit dem
Schneckenrad 6 gebracht. Die Raste 29 läßt sich in Drehrichtung 32, wie aus
Fig. 7 zu ersehen, entlang der Ausnehmungskurve im Schneckenrad 6 und
Gehäuse 22 bewegen, bis sie in der Entriegelungsstellung wieder im
Gewindeschieber 7 verschwindet. Gleichzeitig bewegt sich die Raste 28 aus
der eingedrückten Stellung (Fig. 8) über die Einlaufschräge 35 in die
Ausnehmung 34 im Gehäuse 22 im Schneckenrad 6. Die Entriegelungsstellung
ist besonders aus den Fig. 13 bis 15 erkennbar.
Ausgehend von der Verriegelungsstellung wird durch die Teildrehung des
Gewindeschiebers 7 der am Gewindeschieber 7 befindliche Nocken 17 von der
Schulter 39 wegbewegt. In Fig. 12a und b ist noch die Verriegelungsposition
gezeigt. Der Nocken 17 drückt gegen die Schulter 39. In Fig. 11a und b ist die
Entriegelungsstellung gezeigt. Der Nocken 17 wird gedreht, gibt die Schulter
39 frei, gelangt dadurch in die Ausnehmung 40. Durch die Freigabe der
Schulter 39 ist das Betätigungsglied 8 frei bewegbar. Der Energiespeicher 9
kann sich entladen und schiebt das Betätigungsglied 8 in Längsrichtung weg
von der Lenksäule 2. Mit der Verschiebung des Betätigungsgliedes 8
verschiebt sich auch der zum Betätigungsglied 8 gehörende Flansch 18, in
welchem sich die Ausnehmung 40 befindet. Der Nocken 17 wird also nur
kurzzeitig die gestrichelt gezeichnete Zwischenposition, gezeigt in Fig. 11b,
einnehmen und dann durch die Verschiebung des Betätigungsgliedes 8 an der
Basis 41 der Ausnehmung 40 zur Anlage kommen.
Der Nocken 17 wird nur in dem Fall länger in der Zwischenposition innerhalb
der Ausnehmung 40 verweilen, wenn sich das Betätigungsglied 8 nicht sofort
nach Freigabe der Schulter 39 verschiebt. Denkbar wäre beispielsweise eine
starke Verklemmung des Sperrbolzens 11 in der Lenksäule 2, wodurch das
Betätigungsglied 8 in der Verriegelungsposition gehalten wird. Im Normalfall
wird sich jedoch das Betätigungsglied 8 sofort nach Freigabe der Schulter 39
aufgrund der Entladung des Energiespeichers 9 verschieben. Fig. 10 zeigt
diese Situation. Die Lenksäule 2 ist freigegeben, der Sperrbolzen 11 und das
Betätigungsglied 8 sind nach dem Entladen des Energiespeichers 9 in
Entriegelungsstellung. Der Gewindeschieber 7 ist mit seinem Außengewinde
31 im Eingriff mit dem Innengewinde des Schneckenrades 6, befindet sich
jedoch erst am Anfang der Bewegung vom Verriegelungszustand in den
Entriegelungszustand. Der Gewindeschieber 7 läuft demnach der schnellen
Bewegung des Betätigungsgliedes 8 nach, bis er in Fig. 13 die
Entriegelungstellung erreicht hat.
1
Lenkschloß
2
Lenksäule
3
Lenksäulenzahnrad
4
Motor
5
Schnecke
6
Schneckenrad
7
Steuerglied
8
Betätigungsglied
9
Druckfeder für Energiespeicher
10
Druckfeder für Sperrglied
11
Sperrglied
12
Zähne am Sperrglied
13
Zähne am Lenksäulenzahnrad
14
Magnet
15
Hallsensor
16
Leiterplatte
17
aktives Element am Steuerglied
18
passives Elemet am Betätigungsglied
19
Aufnahme für Sperrglied
20
Basisverbreiterung am Sperrglied
21
Achse vom Schneckenrad
22
Gehäuse
23
Aufnahme für
9
24
Drehrichtung von
7
25
Ausnehmung in
2
26
Druckstück
27
Druckfeder von
26
28
Sicherungsraste
29
Entsicherungsraste
30
Druckfeder von
28
,
29
31
Außengewinde
32
Drehrichtung von
6
33
Drehrichtung von
6
34
Ausnehmung für
28
35
Einlaufschräge
36
Ausnehmung für
29
37
Einlaufschräge
38
Absatz am Exzenter
39
Schulter an
8
40
Ausnehmung
41
Basis der Ausnehmung
42
Blattfeder
43
Vorsprünge an
8
Claims (25)
1. Vorrichtung zur Blockierung der Lenksäule (2) eines
Kraftfahrzeuges,
mit einem Sperrglied (11), welches zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung hin- und herbewegbar ist,
mit einem mittels eines Antriebs bewegbaren Steuerglied (7) zur Verschiebung eines mit dem Sperrglied (11) zusammenwirkenden Betätigungsgliedes (8),
wobei ein Energiespeicher (9) auf das Betätigungsglied (8) wirkt, und
wobei in der Entriegelungsstellung eine Formschlußverbindung zwischen dem Steuerlied (7) und dem Betätigungsglied (8) besteht
dadurch gekennzeichnet, daß
der Energiespeicher (9) während des Übergangs in die Verriegelungsstellung aufladbar ist,
der Energiespeicher (9) in der Verriegelungstellung aktiviert ist,
der Energiespeicher (9) in der Anfangsphase des Übergangs in die Entriegelungsstellung entladbar ist und
eine Formschlußverbindung zwischen dem Steuerglied (7) und dem Betätigungsglied (8) auch in der Verriegelungsstellung besteht.
mit einem Sperrglied (11), welches zwischen einer Verriegelungsstellung und einer Entriegelungsstellung hin- und herbewegbar ist,
mit einem mittels eines Antriebs bewegbaren Steuerglied (7) zur Verschiebung eines mit dem Sperrglied (11) zusammenwirkenden Betätigungsgliedes (8),
wobei ein Energiespeicher (9) auf das Betätigungsglied (8) wirkt, und
wobei in der Entriegelungsstellung eine Formschlußverbindung zwischen dem Steuerlied (7) und dem Betätigungsglied (8) besteht
dadurch gekennzeichnet, daß
der Energiespeicher (9) während des Übergangs in die Verriegelungsstellung aufladbar ist,
der Energiespeicher (9) in der Verriegelungstellung aktiviert ist,
der Energiespeicher (9) in der Anfangsphase des Übergangs in die Entriegelungsstellung entladbar ist und
eine Formschlußverbindung zwischen dem Steuerglied (7) und dem Betätigungsglied (8) auch in der Verriegelungsstellung besteht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß nach dem
Entladevorgang des Energiespeichers (9) das Sperrglied (11) und das
Betätigungsglied (8) in Entriegelungsstellung positioniert sind und
das Steuerglied (7) der Bewegung des Betätigungsgliedes (8) in die
Entriegelungsstellung nachführbar ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Entladehemmungen des Energiespeichers (9) das Sperrglied (11)
durch die formschlüssige Bewegung des Steuergliedes (7) mit dem
Betätigungsglied (8) in die Entriegelungsstellung überführbar ist.
4. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
daß das Sperrglied (11) ein mittels einer Druckfeder (10)
vorgefederter Sperrbolzen ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das
Sperrglied (11) zur Verriegelung der Lenksäule (2) unmittelbar in
eine Ausnehmung (25) der Lenksäule (2) eingreift.
6. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Verriegelung der Lenksäule (2) das Sperrglied (11) mit seinen
vorderseitig angeordneten Zähnen (12) zwischen die Zähne (13) eines
auf der Lenksäule (2) angeordneten Lenksäulenzahnrades (3)
eingreift.
7. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet,
daß das Betätigungsglied (8) ein im Gehäuse (22) längsbeweglich
angeordneter Schieber ist, welcher eine Aufnahme (19) für das
Sperrglied (11) sowie ein passives Element (18) zum
Zusammenwirken mit dem Steuerglied (7) besitzt.
8. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
daß die Druckfedern für den Energiespeicher (9) koaxial zwischen
dem Gehäuse (22) und dem Betätigungsglied (8) angeordnet sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwei
diametral zueinander angeordnete Druckfedern für den
Energiespeicher (9) vorgesehen sind.
10. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß als Steuerglied (7) eine innerhalb des Betätigungsgliedes (8)
angeordnete und mit einem Schneckenrad (6) verbundene
Exzenterscheibe vorgesehen ist, welche sich mit dem Schneckenrad
(6) in Drehrichtung (24) um die gleiche Achse bewegt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der von
der Drehachse der Exzenterscheibe (7) am weitesten entfernte, äußere
Rand der Exzenterscheibe (7) als aktives Element (17) zur
Entladung des Energiespeichers (9) fungiert, wobei sich im
Verriegelungszustand dieser äußere Rand an einer passiv wirkenden
Schulter (18) des Betätigungsgliedes (8) abstützt.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die
Exzenterscheibe (7) zur Entladung des Energiespeichers (9) in
Drehrichtung (24) drehbar ist, wobei die passiv wirkende Schulter
(18) des Betätigungsgliedes (8) vom äußeren Rand (17) freigegeben
wird, so daß sich diese Schulter (18) entlang des Absatzes (38) an
der Exzenterscheibe (7) unmittelbar in die Entriegelungsstellung
schieben kann.
13. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet,
daß als Steuerglied (7) ein koaxial innerhalb des Gehäuses (22)
angeordneter und mit dem Betätigungsglied (8) zusammenwirkender
Gewindeschieber vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß ein am
Gewindeschieber (7) endseitig angeordneter, radial nach außen
weisender Nocken als aktives Element (17) zur Entladung des
Energiespeichers (9) fungiert, wobei dieser Nocken mit einer
profilierten Ausnehmung (40) am Betätigungsgliedes (8)
zusammenwirkt.
15. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 und 14, dadurch
gekennzeichnet, daß im Verriegelungszustand der Lenksäule (2) der
Nocken (17) an einer Schulter (39) in der profilierten Ausnehmung
(40) des Betätigungsglied (8) anliegt.
16. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet,
daß der Gewindeschieber (7) zur Entladung des Energiespeichers (9)
drehbar ist,
wobei diese Drehung eine axialen Verschiebung des Gewindeschiebers (7) innerhalb des Gehäuses (22) weg von der Lenksäule (2) bewirkt,
wobei durch die gleichzeitige Drehung des Nocken (17) die Schulter (39) in der profilierten Ausnehmung (40) des Betätigungsglied (8) freigegeben wird, so daß die Schulter (39) am Nocken (17) vorbei in die Entriegelungsstellung verschiebbar ist und der Nocken (17) durch eine nachgeführte Bewegung an der Basis (41) der profilierten Ausnehmung (40) des Betätigungsglied (8) zur Anlage kommt.
wobei diese Drehung eine axialen Verschiebung des Gewindeschiebers (7) innerhalb des Gehäuses (22) weg von der Lenksäule (2) bewirkt,
wobei durch die gleichzeitige Drehung des Nocken (17) die Schulter (39) in der profilierten Ausnehmung (40) des Betätigungsglied (8) freigegeben wird, so daß die Schulter (39) am Nocken (17) vorbei in die Entriegelungsstellung verschiebbar ist und der Nocken (17) durch eine nachgeführte Bewegung an der Basis (41) der profilierten Ausnehmung (40) des Betätigungsglied (8) zur Anlage kommt.
17. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet,
daß auf dem Gewindeschieber (7) ein Außengewinde (31)
angeordnet ist, welches mit dem Innengewinde eines
Schneckenbrades (6) zusammenwirkt.
18. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet,
daß beidseitig des Außengewindes (31) je eine Raste (28, 29) im
Gewindeschieber (7) gelagert ist, wobei die Rasten (28, 29)
gegenläufig ausgerichtet sind.
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Raste (28) zur Sicherung der Entriegelungsstellung über eine
Einlaufschräge (35) und kurvenförmigen Aussparungen im Gehäuse
(22) und dem Schneckenrad (6) in eine Ausnehmung (34) überführbar
ist.
20. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß die
Raste (29) zur Sicherung der Verriegelungsstellung über eine
Einlaufschräge (37) und kurvenförmigen Aussparungen im Gehäuse
(22) und dem Schneckenrad (6) in eine Ausnehmung (36) überführbar
ist.
21. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Unterstützung des Einlaufes des Außengewindes (31) des
Gewindeschiebers (7) in das Innengewinde des Schneckenrades (6)
beim Verriegelungsvorgang eine Blattfeder (42) im Gehäuse (22)
vorgesehen ist.
22. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Antrieb des Steuerglied (7) ein Motor (4) vorgesehen ist,
wobei die Bewegung des Motors (4) über eine Schnecke (5) und ein
Schneckenrad (6) auf das Steuerglied (7) übertragbar ist.
23. Vorrichtung nach den Ansprüchen 7 bis 12, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Antrieb des Steuergliedes (7) ein Motor (4) vorgesehen ist,
der ausschließlich in eine Richtung drehbar ist.
24. Vorrichtung nach den Ansprüchen 13 bis 21, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Antrieb des Steuergliedes (7) ein Motor (4) vorgesehen ist,
dessen Drehrichtung umkehrbar ist.
25. Vorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet,
daß zum Abfragen der Stellung des Sperrgliedes (11), des
Betätigungsgliedes (8) und/oder des Steuergliedes (7) Hall-Sensoren
vorgesehen sind.
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