DE10358009B3 - Electric steering lock for preventing unauthorized use of a vehicle comprises a locking part designed as a locking wheel, and a spring element arranged in an axial gap formed between opposing surfaces of the locking wheel and a drive wheel - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches Gebiettechnical area
Die Erfindung betrifft eine elektrische Lenkungsverriegelung für Fahrzeuge, mit einer Lenkwelle, an der umfangsseitig ein mit Nuten versehener Sperrkranz ausgebildet ist, mit einem drehbeweglichen Verriegelungsteil, das über ein Federelement mit einem Antriebsrad eines Antriebs verbunden ist und durch Drehung des Antriebsrades aus einer Entriegelungsstellung in eine Verriegelungsstellung, in der das Verriegelungsteil in eine Nut des Sperrkranzes eingreift, betätigt ist.The The invention relates to an electric steering lock for vehicles, with a steering shaft, on the circumference of a grooved locking ring is formed with a rotatable locking member, which via a Spring element is connected to a drive wheel of a drive and by rotation of the drive wheel from an unlocked position in a locking position in which the locking part in a Groove of the locking ring engages, is actuated.
Mit einer Lenkungsverriegelung soll verhindert werden, dass ein Fahrzeug von Unbefugten benutzt werden kann. Sie ist Teil der Erstausstattung und wird bei Fahrzeugen der neuen Generation zumeist elektromotorisch betrieben.With a steering lock is intended to prevent a vehicle can be used by unauthorized persons. It is part of the original equipment and is mostly electromotive with new generation vehicles operated.
Aus
der
Von Nachteil ist hierbei, dass das Getriebe aus mehreren Einzelteilen aufgebaut ist und eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung erforderlich ist. Dies erfordert einen entsprechenden Aufwand bei Herstellung und Montage. Hinzu kommt, dass, je nach Ort des Einbaus, die Betätigung der Sicherheitseinrichtung, die ja bei Stillstand des Fahrzeuges erfolgt, im Fahrgastraum störende Geräusche verursacht.From Disadvantage here is that the transmission of several items is built and an additional Safety device is required. This requires a corresponding Effort in production and assembly. On top of that, depending on Place of installation, operation the safety device, which is at standstill of the vehicle done disturbing in the passenger compartment Sounds caused.
Darstellung der Erfindungpresentation the invention
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine elektrische Lenkungsverriegelung zu schaffen, die aus wenigen und einfach zu fertigenden Einzelteilen aufgebaut ist, die keine störenden Betriebsgeräusche verursacht und die kostengünstig herstellbar ist.Of the Invention is based on the object, an electric steering lock to create that few and easy to manufacture items is constructed, which is not disturbing operating noise caused and the cost-effective can be produced.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt durch die Merkmale des Anspruchs 1. Auf vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung nehmen die Unteransprüche Bezug.The solution This object is achieved by the features of claim 1. On advantageous Embodiments of the invention take the dependent claims.
Bei der nach der Erfindung ausgeführten elektrischen Lenkungsverriegelung ist das Verriegelungsteil als Sperrrad ausgebildet. Ein Federelement bildet eine elastische Mitnahme zwischen Antriebsrad und Sperrrad. Durch die elastische Mitnahme sind Sperrrad und Antriebsrad zueinander verdrehbar. Das Federelement ist im Axialspalt zwischen einander zugewandten Stirnflächen des Sperrrades und des Antriebsrades angeordnet. Ein wesentlicher Vorteil dieser Konstruktion ist zunächst, dass die Lenkungsverriegelung nur aus wenigen Einzelteilen besteht und daher die Herstellung und Montage mit geringem Aufwand möglich ist. Für eine Fertigung in Großserien ist dies von besonderem Vorteil. Eine zusätzliche Sicherheitseinrichtung, die das Sperrglied in der Entriegelungsstellung sichert, entfällt. Die Lenkungsverriegelung beansprucht darüber hinaus nur ein geringes Bauvolumen. Ferner ist von Vorteil, dass der Motor stets nur in eine Drehrichtung dreht und nicht reversiert werden muss. Dadurch entfallen Schalteinrichtungen zur Drehrichtungsumkehr. Das Federelement wirkt als elastische Drehmitnahme zwischen Antriebsrad und Sperrscheibe. Steht bei einer Drehung in die Verriegelungsstellung dem Sperrrad nicht eine Nut sondern ein Zahn des Zahnkranzes entgegen, so wird das Antriebsrad gegenüber der Sperrscheibe verdreht. Die Sperrscheibe ist nun mit einer Federgegenkraft beaufschlagt. In dieser Stellung genügt eine geringfügige Drehung der Lenkwelle und das Sperrrad schnappt in eine Nut des Zahnkranzes ein.at the executed according to the invention electrical Steering lock is the locking part designed as a ratchet wheel. A spring element forms an elastic entrainment between the drive wheel and ratchet wheel. By elastic entrainment are ratchet wheel and drive wheel rotatable to each other. The spring element is in the axial gap between facing end faces arranged the ratchet wheel and the drive wheel. An essential Advantage of this construction is first that the steering lock consists of only a few parts and therefore the production and Installation possible with little effort is. For a production in large series this is of particular advantage. An additional safety device, which secures the locking member in the unlocked, deleted. The In addition steering lock claimed only a small Volume. Furthermore, it is advantageous that the engine is always only in one direction of rotation turns and does not have to be reversed. Thereby eliminates switching devices for reversing the direction of rotation. The spring element acts as an elastic rotational drive between the drive wheel and lock washer. Is on a rotation in the locked position the ratchet wheel not a groove but a tooth of the ring gear, so will the drive wheel opposite the Locking disk twisted. The locking disc is now with a spring counterforce applied. In this position, a slight turn is sufficient the steering shaft and the ratchet wheel snaps into a groove of the ring gear one.
Bevorzugt besteht das Sperrrad einfach aus einer Scheibe, an der umfangsseitig radial vorspringende Segmente ausgebildet sind. Dadurch nimmt das Sperrrad pro Umdrehung mehrere Verriegelungsstellungen bzw. Entriegelungsstellungen ein, je nachdem ob sich ein Segment in Eingriff mit einer Nut des Sperrkranzes befindet.Prefers the ratchet wheel simply consists of a disc on the circumference radially projecting segments are formed. This takes away Ratchet wheel per revolution several locking positions or unlocking positions depending on whether a segment is engaged with a groove of the Locking ring is located.
Zweckmäßig erfolgt die Lagerung der Sperrscheibe und des Antriebsrades auf einer gemeinsamen Drehachse.Appropriately the storage of the locking disc and the drive wheel on a common Axis of rotation.
Für die Realisierung des Federelementes sind unterschiedliche Bauformen und Materialien denkbar. Besonders geeignet sind Metallfedern, wie beispielsweise Spiralfedern oder Schenkelfedern. Es ist aber auch denkbar, dass diese elastische Drehmitnahme aus einem Elastomer oder einem Kunststoff hergestellt ist. Hinsichtlich einer kompakten raumsparenden Konstruktion ist es günstig, wenn die Enden dieser elastischen Drehmitnahme jeweils auf den einander zugewandten Stirnflächen des Antriebsrades und des Sperrrades festgelegt sind.For the realization of the spring element Different designs and materials are conceivable. Particularly suitable are metal springs, such as coil springs or torsion springs. But it is also conceivable that this elastic rotational drive is made of an elastomer or a plastic. With regard to a compact space-saving design, it is advantageous if the ends of this elastic rotational drive are respectively set on the mutually facing end faces of the drive wheel and the ratchet wheel.
Mit Vorteil ist das Federelement eine Metallfeder, die spiralförmig um die Drehachse gewickelt ist. In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die Metallfeder eine Schenkelfeder in der Form eines Omega. Die beiden Enden dieser Omegafeder sind jeweils zu schlingenförmigen Ösen geformt, die in Zapfen eingehängt sind, die an gegenüberliegenden Stirnflächen des Antriebsrades bzw. des Sperrrades, im Axialspalt ausgebildet sind.With Advantage is the spring element, a metal spring, the spiral around the axis of rotation is wound. In a preferred embodiment The metal spring is a leg spring in the shape of an omega. The both ends of these omega feathers are each formed into loop-shaped eyelets, which hung in cones are on opposite faces the drive wheel or the ratchet wheel, formed in the axial gap are.
Bevorzugt ist eine Ausführung der Erfindung bei der der Durchmesser des Antriebsrades kleiner ist als der Durchmesser des Sperrrades. Dadurch rückt die Lenkradverriegelung näher zur Lenkwelle und beansprucht eine geringere Bauhöhe.Prefers is an execution the invention in which the diameter of the drive wheel is smaller as the diameter of the ratchet wheel. This puts the steering wheel lock closer to Steering shaft and claimed a lower height.
Das Einrasten des Sperrrades in eine Nut des Sperrkranzes wird erleichtert, wenn in Umfangsrichtung gesehen jeder Radialvorsprung eine Abrundung aufweist.The Engaging the ratchet wheel in a groove of the locking ring is facilitated when viewed in the circumferential direction of each radial projection a rounding having.
In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Sperrrad zwei diametral gegenüberliegende Radialvorsprünge auf. Dadurch entsteht eine Viertelkreis-Abstufung, bei der in der Verriegelungsstellung die Lenkung durch Eingriff eines Radialvorsprungs in eine Nut sicher gesperrt ist. Andererseits ist in der Entriegelungsstellung die Lücke zwischen den Segmenten so bemessen, dass ein unbeabsichtigtes Blockieren der Lenkung weitgehend ausgeschlossen ist.In a preferred embodiment has the ratchet wheel on two diametrically opposite radial projections. This creates a quarter circle gradation, in which in the locked position the Steering by engagement of a radial projection in a groove safely Is blocked. On the other hand, in the unlocked position the Gap between the segments are sized so that unintentional blocking the steering is largely excluded.
Unter dem Gesichtspunkt einer kostengünstigen Massenfertigung ist es günstig, wenn das Sperrrad und/oder das Antriebsrad in Spritzgusstechnik hergestellt sind. Die Dicke des Sperrrades ist dabei so bemessen, dass ein Abscheren, und damit ein Umgehen der Sicherheitseinrichtung, weitgehend ausgeschlossen werden kann. In einer materialsparenden Ausführung kann das Antriebsrad bzw. das Sperrrad mit Ausnehmungen versehen sein.Under the point of view of a cost-effective Mass production is cheap, if the ratchet wheel and / or the drive wheel in injection molding are made. The thickness of the ratchet wheel is dimensioned so that shearing, and thus bypassing the safety device, can be largely excluded. In a material-saving execution can provide the drive wheel or the ratchet wheel with recesses be.
Als Antrieb ist ein elektrischer Stellmotor vorteilhaft, an dessen Welle eine Schnecke ausgebildet ist, die mit einer umfangsseitigen Zahnung eines Schneckenrades kämmt.When Drive is an electric servomotor beneficial to the shaft a worm is formed, which with a peripheral toothing a worm wheel meshes.
Wie eingangs bereits erwähnt, ist es bei elektromechanischen Lenkradverriegelungen üblich, den Stellvorgang des Motors bzw. der zusätzlichen Sicherheitseinrichtung durch eine Steuerelektronik zu überwachen. Aus sicherheitstechnischen Gründen ist es vorteilhaft, wenn neben der Erfassung des Drehweges des Antriebsrades auch bestimmte Drehstellungen des Sperrrades gemessen werden. Dies kann beispielsweise durch einen Magnetfeldsensor erfolgen, der das magnetische Feld eines auf dem Sperrrad angebrachten Permanentmagneten erfasst. Dadurch kann eine elektronische Steuerung die Funktionsfähigkeit der mechanischen Kopplung zwischen Antriebsrad und Sperrrad überwachen bzw. eine Manipulation erkennen.As already mentioned at the beginning, it is common in electromechanical steering wheel locks, the adjustment process of the engine or the additional Safety device to monitor by an electronic control system. For safety reasons it is advantageous if, in addition to the detection of the rotational path of the drive wheel also certain rotational positions of the ratchet wheel are measured. This can For example, by a magnetic field sensor, the magnetic Field detected by a mounted on the ratchet permanent magnet. Thereby An electronic control can improve the functionality of the mechanical coupling monitor between the drive wheel and ratchet wheel or a manipulation detect.
Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing
Die Erfindung wird nachfolgend an Hand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:The The invention will be described below with reference to an embodiment with reference on the attached Drawings closer explained. It shows:
Darstellung der Erfindungpresentation the invention
Wie
aus der Darstellung der
An
der Lenkwelle
In
In
den Darstellungen der
Die
Die
Achse des Motors
In
Aus
sicherheitstechnischen Gründen
wird die Position des Sperrrades
Das
Antriebsrad
- 11
- Sperrradratchet wheel
- 22
- Antriebsraddrive wheel
- 33
- Federelementspring element
- 44
- Stirnfläche des AntriebsradsFace of the drive wheel
- 55
- Stirnfläche des SperrradesFace of the locking wheel
- 66
- Radialvorsprungradial projection
- 77
- Verriegelungsstellunglocking position
- 88th
- Drehachseaxis of rotation
- 99
- Stirnseite eines Zahnsfront a tooth
- 1010
- Öseeyelet
- 1111
- Öseeyelet
- 1212
- Zapfen an der Stirnfläche des Sperrradesspigot at the frontal area of the ratchet wheel
- 1313
- Zapfen an der Stirnfläche des Antriebsradesspigot at the frontal area of the drive wheel
- 1414
- Achse in der Lenkwelleaxis in the steering shaft
- 1515
- Lenkwellesteering shaft
- 1616
- Durchmesser des Sperrradesdiameter of the ratchet wheel
- 1717
- Durchmesser des Antriebsradesdiameter of the drive wheel
- 1818
- Flanken der Radialvorsprüngeflanks the radial projections
- 1919
- Schneckengetriebeworm gear
- 2020
- Motorengine
- 2121
- Positionssensorposition sensor
- 2222
- DrehwinkelgeberRotary encoder
- 2323
- Steuerelektronikcontrol electronics
- 2424
- Ausnehmungenrecesses
- 2525
- Sperrkranzlocking collar
- 2626
- Nut im Sperrkranzgroove in the barrier ring
- 2727
- Axialspaltaxial gap
Claims (15)
Priority Applications (1)
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- 2003-12-11 DE DE2003158009 patent/DE10358009B3/en not_active Expired - Fee Related
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
8364 | No opposition during term of opposition | ||
8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20140701 |