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Diese Erfindung betrifft Verbesserungen von Lenksäulenanordnungen der Art, die einen Lenkschlossmechanismus enthalten und in Straßenfahrzeuge und dergleichen eingebaut werden können.
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Wohlbekannt sind Lenkungsanordnungen, bei denen ein Lenkrad mit einem oder mehreren Laufrädern eines Fahrzeugs verbunden ist, um einem Fahrer des Fahrzeugs das Lenken zu ermöglichen. Die Lenkungsanordnungen umfassen allgemein eine Lenksäulenanordnung, die eine Lenksäule aufweist, welche in einer Lenksäulenverkleidung gelagert ist. Die Säule ist an einem Ende mit dem Lenkrad verbunden, entweder unmittelbar oder mittelbar, und ist am anderen Ende mittels eines Lenkgetriebes mit den Laufrädern eines Fahrzeugs verbunden. Wenn der Fahrer das Lenkrad dreht, dreht sich die Säule innerhalb der Verkleidung, was ein Schwenken der Fahrzeuglaufräder zum Lenken des Fahrzeugs bewirkt. Die durch den Fahrer hervorgerufene Drehung der Säule kann von einer hydraulischen oder elektrischen Kraftquelle unterstützt sein, um ein Servolenkungssystem bereitzustellen, oder die Lenkung kann unterstützungslos sein.
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Die Funktion der Verkleidung besteht im Lagern der Lenksäule. Sie umfasst typischerweise ein allgemein längliches, hohles Gehäuse, innerhalb dessen die Lenksäule verläuft. Es kann einteilig, zweiteilig oder mehrteilig sein und kann allgemein rohrförmig sein. Die Verkleidung ist an einem stabilen Teil des Fahrzeugs mittels eines Tragbügels befestigt und kann sich in manchen Fällen bezüglich des Tragbügels bewegen, um eine Einstellung der Verkleidungsposition zuzulassen, wie es während einer Reichweiten- und Höheneinstellung des Lenkrades erforderlich ist. Eine Klemmeinrichtung erlaubt es, die Verkleidung nach einer erfolgten Einstellung durch den Fahrer in einer bevorzugten Stellung bezüglich des Tragbügels zu arretieren.
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Es ist ferner üblich, die Lenksäulenanordnung mit einem Lenkschloss zu versehen, welches im abgeschlossenen Zustand zwischen der Lenksäulenverkleidung und der Lenksäule wirkt, um eine Drehung des Lenkrades zu verhindern. Im aufgeschlossenen Zustand gestattet es das Lenkschloss, die Säule in der Verkleidung zu drehen. Typischerweise umfasst der Schließmechanismus einen Schließbolzen, der aus dem Schließmechanismus durch eine Öffnung in der Verkleidung hervorstehen kann, um mit der Lenksäule in Eingriff zu treten. Dies hilft durch ein unbeweglich machen der Lenksäule dabei, einen Fahrzeugdiebstahl zu verhindern. Aus Komfortgründen ist das Schloss gewöhnlich unmittelbar unterhalb des Lenkrades an die Verkleidung geschraubt, wo es durch einen Gebrauch des Fahrzeugzündschlüssels bequem verriegelt und entriegelt werden kann. Bei manchen modernen Fahrzeugen ist das Schloss ein elektrisches Schloss, z. B. ein Elektromagnet, und verriegelt und entriegelt in Antwort auf Steuersignale des elektronischen Fahrzeugüberwachungssystems.
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Leider ist es für einen Dieb beim Versuch, das Fahrzeug zu stehlen, nicht ungewöhnlich, den Schließmechanismus zu beschädigen. Es gibt viele Angriffsformen, jedoch ist die häufigste brachiale Gewalt, mit der der Dieb versucht, den Schließmechanismus von der Lenksäule wegzuschlagen, indem er auf ihn mit einem schweren Gegenstand wie etwa einem Hammer schlägt. Aufgrund des begrenzten Platzes zur Unterbringung des Schließmechanismus ist es schwierig, den Mechanismus genügend massiv und robust auszuführen, damit er dieser Angriffsform über eine lange Zeitdauer widersteht.
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Gemäß einem ersten Aspekt stellt die Erfindung eine Lenksäulenanordnung bereit, mit einer Lenksäule, die in einer lagernden Lenksäulenverkleidung drehbar ist, und die einen Halter zum sicheren Befestigen eines Lenkschlossmechanismus an der Verkleidung von der Art umfasst, bei der ein hervorstehender Bolzen in einer Verriegelungsposition auf die Lenksäule wirkt, um die Drehung der Säule zu begrenzen, wobei der Halter an der Verkleidung mittels einer Verbindung befestigt ist, die ein begrenztes Maß an Bewegung zwischen dem Halter und der Verkleidung zulässt, wobei der Bewegung mittels einer von einer Federeinrichtung gelieferten Widerstandskraft entgegengewirkt ist.
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Durch Bereitstellen eines Halters für den Schließmechanismus, der mit der Lenksäulenverkleidung über ein begrenztes Maß an Bewegungsfreiheit verbunden ist, welchem durch eine Federeinrichtung entgegengewirkt wird, kann der Schließmechanismus sich bei einem Schlag bewegen, wobei die Feder dabei hilft, die Energie des Schlags durch ein Kontrollieren dieser Bewegung zu absorbieren und so dabei hilft, den Schließmechanismus vor der Schlagkraft zu schützen.
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Die Verbindung zwischen dem Halter und der Verkleidung kann einen oder mehrere Abschnitte des Halters umfassen, die mit einem oder mehreren Abschnitten der Verkleidung in Eingriff sind, so dass ein Maß an Bewegungsfreiheit vorhanden ist, welches den begrenzten Bewegungsbereich festlegt.
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Die Abschnitte können Vorsprünge an der Verkleidung oder dem Halter umfassen, die in eine oder mehrere entsprechende Ausnehmungen oder Vertiefungen auf dem jeweils anderen Teil (Verkleidung oder Halter) passen, wobei die Vorsprünge sich in den Ausnehmungen über einen begrenzten Bewegungsbereich frei bewegen können. Der begrenzte Bewegungsbereich kann durch die Relativstellung und -form zumindest eines Vorsprungs und einer zugehörigen Vertiefung festgelegt sein. Die Vorsprünge können relativ starr sein, so dass sie sich im normalen Gebrauch nicht verformen. Die Verbindung kann solchermaßen sein, dass der Halter an der Verkleidung ohne jegliche Bolzen, Schrauben, Clips oder andere mechanische Verbinder befestigt ist, der Halter und die Verkleidung sich also beim Zusammenbau im Wesentlichen automatisch miteinander verbinden und sich miteinander ”verhaken”. Die Verbindung kann so ausgeführt sein, dass der Halter auf der Verkleidung einrastet.
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Zumindest eine der Vertiefungen kann eine axial verlaufende Nut umfassen, die in der Verkleidung ausgebildet ist, wobei an dem Halter eine Lasche vorhanden ist, die in der Nut angeordnet ist. Die Lasche kann solchermaßen ausgeführt sein, dass sie bei einer Montage des Halters an der Verkleidung frei längs der Nut gleiten kann.
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Der Halter kann mit einer relativ glatten Führungsfläche versehen sein, die mit einer zugehörigen, relativ glatten Führungsfläche an der Verkleidung in Eingriff ist. Sie können zwischen einander ein relativ niedriges Maß an Reibung haben, um dabei zu helfen, ein Gleiten des Halters bezüglich der Verkleidung zu ermöglichen.
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Es können zwei Nuten vorhanden sein, jede parallel zur Achse der Verkleidung, wobei der Halter zwei entsprechende Ansätze aufweist und der Abstand der beiden Ansätze des Halters so vorgesehen sein kann, dass der Halter sich axial bewegen kann, an einer Bewegung radial oder in Umfangsrichtung um die Verkleidung herum jedoch gehindert ist, wenn die Ansätze sich längs der Nuten bewegen. Die Nuten und Ansätze lagern und führen den Halter beim Zusammenbau.
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Die Federeinrichtung kann ein federnd nachgiebiges Bauteil wie z. B. einen Block aus Gummi oder weichem Kunststoff aufweisen. Es kann an einem ersten Teil mit der Verkleidung und an einem zweiten Teil mit dem Halter in Eingriff sein. Es kann zusammendrückbar sein und als eine Druckfeder wirken. Es kann den Halter an einem Ende seines begrenzten Bewegungsbereichs in eine Ruhestellung drängen und einen Widerstand gegen eine Bewegung des Halters aus der Ruhestellung bieten. Es kann mehr als eine Feder vorhanden sein, oder nur eine Feder.
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Die Feder kann in eingebautem Zustand zwischen dem Halter und der Verkleidung gehalten sein, um ein Herausfallen der Feder zu verhindern und einen Zugang zu der Feder zu begrenzen.
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Gemäß einer Alternative kann die Feder ein integraler Bestandteil des Halters sein, wenn der Halter aus einem Federstahl oder einem anderen federnd nachgiebigen Material besteht, oder sie kann ein integraler Bestandteil der Verkleidung sein.
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Die Kombination aus der Verbindung und der Federeinrichtung sollte so ausgeführt sein, dass die größtmögliche Bewegung innerhalb des begrenzten Bewegungsbereichs kleiner ist als diejenige, die zum Lösen des Schlossbolzens aus der Säule erforderlich ist. Dies kann erreicht werden durch ein Begrenzen der Bewegung auf höchstens im Wesentlichen ungefähr 5 mm aus einer Neutralstellung.
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Die Verbindung und die Federeinrichtung können jegliche Bewegung des Halters relativ zur Verkleidung außer axial entlang der Verkleidung im Wesentlichen unterbinden.
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Der Halter kann einstückig mit dem Schließmechanismus ausgebildet sein. Beispielsweise kann der Schließmechanismus ein Gussteil umfassen, welches das Schloss und den Schließbolzen aufnimmt, und der Halter kann als ein Stück des Gussteils geformt sein.
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Alternativ und am bevorzugtesten kann der Halter zumindest einen Flügel aufweisen, der eine Öffnung zur Aufnahme eines Befestigungsbolzens umfasst, welcher im Gebrauch ein Schloss am Halter sichert.
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Der Schließmechanismus kann separat vom Halter ausgebildet und am Halter mittels eines oder mehrerer Bolzen befestigt sein, so dass der Schließbolzen durch einen Ausschnitt im Halter hindurchtritt, der mit einer Durchgangsöffnung fluchtet, welche in der Verkleidung vorhanden ist, was dem Schließbolzen erlaubt, in den hohlen Innenraum der Verkleidung zu gelangen, um mit der Säule in Eingriff zu treten. Auf der Säule sind in Umfangsrichtung Zähne vorhanden und der Schließbolzen sitzt zwischen benachbarten Zähnen, um eine Drehung zu unterbinden. Die Zähne können sich längs der Säule axial ausreichend weit erstrecken, um zu verhindern, dass der Schließbolzen außer Eingriff mit den Zähnen gerät, wenn der Halter sich an seiner äußersten Stelle seines erlaubten begrenzten Bewegungsbereichs befindet.
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Der Schließmechanismus kann. ein Gehäuse umfassen, wobei das Schloss in dem Gehäuse angeordnet ist, um einen Angriff zu verhindern. Der Schließbolzen kann durch eine Öffnung in dem Gehäuse verlaufen, die mit den Öffnungen in dem Halter oder der Verkleidung fluchtet. Die Öffnung kann bezüglich des Schließbolzens überdimensioniert sein, um den begrenzten Bewegungsbereich zu ermöglichen, ohne dass der Schließbolzen an die Verkleidung schlägt. Der Schließmechanismus kann schlüsselbetätigt oder elektrisch betätigt sein oder eine Kombination aus beidem.
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Gemäß einer Ausführungsform kann der Halter eine relativ starre Metallplatte aufweisen, wobei die Verbindung einen oder mehrere Vorsprünge umfasst, die einen Teil der Platte bilden. Dies macht die Anordnung leichter herstellbar, da die Verkleidung typischerweise ein Gussteil ist und auch das Schließmechanismusgehäuse gegossen ist. Einer oder mehrere der Vorsprünge können starr sein und einer oder mehrere können Laschen oder Ansätze umfassen, die federnd nachgiebig sind, so dass sie sich bei der Montage des Halters an der Verkleidung verformen, bevor sie in ihren unverformten Zustand zurückkehren, wenn der Halter sich in seiner eingebauten Stellung befindet. Dies erlaubt dem Ansatz, in die Vertiefung zu ”springen”, aus der er nicht wieder herausgezogen werden kann.
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Die Verkleidung kann ein gegossenes, gezogenes oder gewalztes (oder auf andere Weise geformtes) Metallrohr umfassen. Es kann eine einteilige Verkleidung sein, oder sie kann aus zwei Teilen bestehen, die relativ zueinander teleskopieren, um eine Reichweiteneinstellung der Lenksäulenanordnung zu ermöglichen.
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Die Lenksäulenanordnung kann einen Teil einer Lenkungsanordnung für ein Straßenfahrzeug bilden, wie z. B. ein Pkw, ein Van oder ein Lastwagen, und kann nicht unterstützt oder servounterstützt sein.
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Es wird nun lediglich beispielhaft eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die und wie in den beigefügten Zeichnungen dargestellt beschrieben. Es zeigt:
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1 eine Querschnittsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lenksäulenanordnung, wobei der Schnitt durch die Verkleidung, die Lenksäule, den Halter und den Schließmechanismus verläuft,
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2 eine isometrische Ansicht eines freien Endes der Verkleidung, welche die Anordnung des Halters zeigt, wobei der Schließmechanismus aus Klarheitsgründen weggelassen ist,
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3 eine weitere isometrische Ansicht des freien Endes der Verkleidung und des Halters vor einem Schieben des Halters auf die Verkleidung, welche ferner die Federn einer Federeinrichtung zeigt, und
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4 eine vergrößerte isometrische Ansicht des Halters.
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Wie in 1 gezeigt umfasst eine Lenksäulenanordnung 1 eine Lenksäulenverkleidung 2 mit einem länglichen, allgemein rohrförmigen hohlen Gehäuse, das eine Lenksäule 3 umgibt. Die Lenksäule 3 ist in dem Gehäuse mittels einer Reihe ringförmiger Lager (nicht dargestellt) so abgestützt, dass sie um ihre Achse rotieren kann. Ein Ende der Säule 3 ragt aus dem Ende der Verkleidung heraus und trägt im Gebrauch auf bekannte Weise ein Lenkrad (nicht dargestellt).
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Ein freies Ende der Verkleidung nahe dem Lenkrad umfasst einen abgeflachten Bereich 4 auf ihrer Unterseite, der ungefähr rechteckig ist und eine Abmessung von etwa 100 mm mal 50 mm aufweist. Zur Mitte des abgeflachten Bereichs 4 hin ist eine Öffnung 5 vorhanden, die sich von der Außenseite der Verkleidung bis zum hohlen Inneren des Gehäuses erstreckt. Entlang den Seiten des freien Endes der Verkleidung, ungefähr 5 mm oberhalb des abgeflachten Bereichs 4, befinden sich längliche Schlitze 6, 7, die axial entlang der Länge des Gehäuses über eine Distanz verlaufen, die der Länge des abgeflachten Bereichs 4 entspricht, d. h. über etwa 100 mm. Jeder Schlitz 6, 7 ist am freien Ende 8 des Gehäuses offen. In dem abgeflachten Abschnitt sind ferner mehrere flache Vertiefungen vorhanden. Zwei Vertiefungen 9a, 9b sind zum freien Ende hin angeordnet und weisen kurze Schlitze auf, ungefähr 20 mm lang, die vom freien Ende der Verkleidung einwärts und axial entlang der Verkleidung verlaufen. Sie sind auf entgegengesetzten Seiten der Mittellinie des abgeflachten Abschnitts des Gehäuses angeordnet. Eine weitere Vertiefung 10 ist zum hinteren Teil des abgeflachten Abschnitts hin angeordnet, d. h. von dem freien Ende der Verkleidung entfernt. Wie noch beschrieben werden wird, definiert der abgeflachte Abschnitt eine Lagerfläche für einen Schließmechanismushalter, mit dem ein Lenkschlossmechanismus an der Verkleidung angebracht wird.
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Der Halter 20 umfasst eine ebene Metallplatte, die passend zur abgeflachten Unterseite der Verkleidung geformt ist, d. h. ungefähr 100 mm mal 50 mm. An jedem Seitenrand der Platte befindet sich eine aufrechte Rippe 21, 22, und jede Rippe endet in einem länglichen, einwärts gerichteten Ansatz bzw. einer Lippe 23, 24. Die Lippen 23, 24 ragen ungefähr 5 mm oberhalb der Platte aufeinander zu. Im Gebrauch wird der Halter oder Bügel relativ zur Verkleidung positioniert durch Schieben der Lippen in die Nuten 6, 7 entlang der Seiten der Verkleidung 2, wobei der ebene Teil des Halters an dem abgeflachten Abschnitt 4 der Verkleidung 2 anliegt.
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Um zu verhindern, dass der Halter von der Verkleidung herabgleitet, sind der Halter und die Verkleidung mit verschiedenen Vorsprüngen und Vertiefungen versehen, die miteinander kooperieren. Der Halter 20 ist mit einer vorstehenden, federnd nachgiebigen Lasche 25 versehen, die in die flache Vertiefung 10 in dem abgeflachten Abschnitt eingreift. Weil die federnd nachgiebige Lasche 25 aus Federstahl besteht, deformiert sie sich, wenn der Halter auf die Verkleidung geschoben wird, bevor sie in die Vertiefung springt, und der Eingriff der Lasche mit den Seitenwänden der Vertiefung verhindert ein Abziehen des Halters.
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Ein zu den Seitenrändern mit den Rippen orthogonaler Rand der Platte ist mit zwei weiteren Laschen versehen, die hakenförmig ausgebildet sind, indem das Plattenmaterial aus der Ebene der Platte heraus und umgebogen ist. Diese Haken sind voneinander beabstandet und ordnen sich in dem Paar Vertiefungen 9a, 9b am freien Ende der Verkleidung an.
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Eine Feder 30, 31 mit einem Gummibauteil ist in jeder der Vertiefungen 9a, 9b angeordnet und steht in Eingriff mit den Haken 26, 27, geringfügig komprimiert durch den jeweiligen Haken, wenn der Halter an der Verkleidung angebracht ist. Die Federn haben ein Profil, das komplementär zu den Vertiefungen 9a, 9b ist, und sind eine Presspassung, wobei der Druck auf die Federn bestimmt ist durch den Relativabstand zwischen den Haken 26, 27, der Lasche 25, der Seitenwand der Vertiefung 10, der Seitenwand der Vertiefungen 9a, 9b und der Größe der Federn 30, 31.
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In dieser Ausführungsform trägt der Halter 20 ferner zwei Flügel 28, 29, einen auf jeder Seite, die sich von der Verkleidung weg auswärts erstrecken. Jeder Flügel hat eine Bolzenöffnung 28a, 29a, die von einer Seite des Flügels zur anderen verläuft.
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Jede Öffnung 28a, 29a nimmt wie in 1 gezeigt einen Bolzen 40, 41 auf, um den Halter an einem Schlossmechanismus 50 zu befestigen. Der Schlossmechanismus weist ein Gehäuse mit zwei vorgeformten Schraubbolzenlöchern auf, von denen jedes einen der Befestigungsbolzen 40, 41 aufnimmt, die sich durch die Öffnungen 28a, 29a in den Flügeln des Halters erstrecken. Auf diese Weise ist das Gehäuse sicher am Halter befestigt.
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Das Gehäuse enthält eine schlüsselbetätigte Schlossanordnung 51 mit einem Schließbolzen 52, der durch eine Öffnung 53 in dem Gehäuse hervorragen und sich zurückziehen kann. Diese Öffnung fluchtet mit einer Öffnung 54 im Halter 20, die wiederum mit der Öffnung 5 in der Verkleidung fluchtet. Der im ausgefahrenen Zustand vorstehende Bolzen 51 reicht durch die Öffnungen hindurch, um mit beabstandeten Zähnen 3a in Eingriff zu treten, die um einen Umfang einer Lenksäule 3 herum ausgebildet sind. Dies hindert die Säule am Drehen und hilft die Lenkung zu sichern.
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Im Gebrauch widersetzen die Federn 30, 31 sich jeglicher axialen Gleitbewegung der Platte relativ zur Verkleidung von dem freien Ende weg, während die Laschen/Haken/Lippen jegliche Bewegung der Verkleidung zum freien Ende hin unterbinden. Der Halter 20 ist durch die mit den Nuten 6, 7 in Eingriff befindlichen Lippen an einer Bewegung in jeder anderen Richtung gehindert. Die Bewegung gegen die Federn hilft dabei, jegliche Energie zu dissipieren, welche durch Schlagen auf den Schlossmechanismus ausgeübt wird. Dies verringert die Wahrscheinlichkeit einer Verformung des Schlossmechanismus in einem solchen Maße, dass das Schloss überwunden wird.
