DE19748326C1 - Diebstahlschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Diebstahlschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug.

Aus der DE 43 16 435 A1 ist eine gattungsgemäße Diebstahl­ schutzvorrichtung bekannt, bei der Lenksäule quer unterteilt ist. An jedem der beiden Lenksäulenenden ist ein Flansch mit je vier Bohrungen befestigt, wobei oberhalb des einen Flansches eine Platte an der die Lenksäule gleiten kann, zwischen der und dem einen Flansch vier an der Platte befes­ tigte Bolzen sowie vier Druckfedern und in deren Mitte je ein Elektromagnet angeordnet sind, wobei die Magnetspule am Flansch und der Magnetkern an der Platte befestigt ist. Bei Strombeaufschlagung der Elektromagnete werden die Magnetkerne in die Magnetspulen eingezogen, wodurch die Platte abgesenkt wird und die Bolzen in den anderen Flansch eindringen und auf diese Weise eine starre Verbindung zwischen den beiden Lenk­ säulenteilen und damit vom Lenkrad zum Lenkgetriebe herstel­ len. Bei Unterbrechnung der Stromzuführung zu den Elektromag­ neten entfernt sich der die Bolzen tragende Flansch von der Platte, wodurch sich die Bolzen aus den Bohrungen des anderen Flansches zurückziehen und die drehfeste Verbindung zwischen Lenkrad und Lenkgetriebe aufgehoben ist, so daß das Lenkrad frei drehbar wird. Die Strombeaufschlagung der Elektromagnete erfolgt beispielsweise mit Hilfe einer Codekarte, nach deren Überprüfung ein Freigabesignal erzeugt wird.

Die bekannte Diebstahlschutzvorrichtung ist in ihrem mechani­ schen Aufbau verhältnismäßig kompliziert und erfordert hohe Paßgenauigkeit, damit die Drehung des Lenkrades spielfrei und zentriert auf das Lenkgetriebe übertragen wird. Desweiteren ist für die Lenkbarkeit des Fahrzeugs eine ständige Strombe­ aufschlagung der Elektromagnete erforderlich, was Energie kostet.

Aus der EP 0 705 743 A1 ist eine Diebstahlschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei der die Lenksäule zweige­ teilt ist und die beiden Lenksäulen mit Hilfe eines Schiebers verbindbar sind, der am dem einen Lenksäulenteil verschiebbar und drehfest geführt ist und mit dem anderen Lenksäulenteil über eine Keilverzahnung in Eingriff bringbar ist. Zur Betä­ tigung des Schiebers ist ein Hebel vorgesehen, der mittels eines Schlosses sperrbar ist.

Die DE-OS 26 37 655 zeigt eine Diebstahlschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei dem zwei Teile einer Lenksäule mittels einer Klauenkupplung verbindbar sind oder das Lenkrad mittels eines Sperrbolzens drehfest mit der Lenksäule verbindbar ist oder durch Verschieben des Sperrbolzens die Drehverbindung aufhebbar ist.

Das deutsche Gebrauchsmuster G 93 15 546.8 zeigt eine Dieb­ stahlschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer ge­ teilten Lenksäule, deren Teile über eine Kupplung drehfest miteinander verbindbar sind, wobei die Kupplung unmittelbar durch Verdrehen eines mit einem Schloß zusammenwirkenden Drehhebels betätigbar ist.

Die DE 43 37 392 A1 zeigt eine Diebstahlschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, bei der eine freie Drehbarkeit des Lenkra­ des gegenüber der Lenksäule mittels einer Spindelschraube sperrbar ist, bei deren Einschrauben Bolzen auseinandergedrückt werden, die eine mit dem Lenkrad fest verbundene Hülse drehfest mit der Lenksäule verbinden.

Aus der EP 0 722 865 A1 ist eine Diebstahlschutzvorrichtung bekannt, bei der ein Steuerkolben einer hydraulischen Lenkung normalerweise mittels eines Verriegelungsbolzens verriegelt ist. Wenn beim Inbetriebsetzen des Fahrzeugs nach positiver Überprüfung eines Codesignals ein Freigabesignal erzeugt wird, wird der Verriegelungsbolzen aus seiner den Steuerkol­ ben verriegelten Stellung herausbewegt. Eine Eigenart dieser Diebstahlschutzvorrichtung liegt darin, daß der Dreheingriff zwischen dem Lenkrad und der lenkbaren Räder ständig vorhan­ den ist, so daß das Fahrzeug bei hohen, auf das Lenkrad auf­ gebrachten Drehmoment zwar mühsam aber dennoch gelenkt werden kann, oder aber, daß ein unzlässig hoher Kraftaufwand auf die Lenkung zur Zerstörung funktionswesentlicher Teile der Len­ kung führt.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gattungsgemäße Diebstahlschutzvorrichtung, bei der die Drehübertragung zwi­ schen Lenkung und lenkbaren Rädern unterbrechbar ist, zu schaffen, die bei einfachem Aufbau ein hohes Maß an Funk­ tionssicherheit gewährleistet.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Hauptanspruchs ge­ löst.

Bei der erfindungsgemäßen Diebstahlschutzvorrichtung erfolgt die Drehübertragung unmittelbar über einander zugewandte Stirnflächen der axial relativ zueinander beweglichen Bautei­ len, wobei das axial bewegliche Bauteil über seinen in dem Gehäuse aufgenommenen Schaft mittels unterschiedlichster Antriebe bewegbar ist. Die gegenseitige Anlage der Stirnflächen der Bauteile ermöglicht eine sichere Drehübertragug und defi­ niert für den Antrieb eine Endlage, in der keine Energiebe­ aufschlagung erforderlich ist.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 2 wird zusätzlich eine erhöh­ te Unfallsicherheit erzielt, da sich die Lenksäule im Falle eines Frontalunfalls verkürzen kann, ohne daß sich das Lenk­ rad in den Fahrzeuginnenraum bewegt.

Der Anspruch 3 kennzeichnet eine Ausbildung der Stirnflächen, mit denen der drehfeste Eingriff verbessert ist.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 4 wird die Diebstahlschutz­ sicherheit weiter verbessert, da auch bei frei beweglichem Lenkrad die Räder nicht verdreht werden können.

Der Anspruch 5 ist auf eine vorteilhafte Ausführungsform der Diebstahlschutzvorrichtung gerichtet, mit der die Schwenkbar­ keit der lenkbaren Räder bei gelöster Bewegungsübertragung gesperrt ist.

Mit den Merkmalen des Anspruchs 6 ist gewährleistet, daß die Winkelbeziehung zwischen Lenkrad und Drehstellung der lenk­ baren Räder ständig erhalten bleibt.

Der Anspruch 7 kennzeichnet eine vorteilhafte Ausführungsform des Antriebs für das axial verschiebbare Bauteil.

Der Erfindung wird im folgenden anhand schematischer Zeich­ nungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläu­ tert.

Es stellen dar:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer an sich bekannten hy­ draulischen Servolenkung mit der erfindungsgemäßen Diebstahlschutzvorrichtung und

Fig. 2 einen Schnitt durch eine in der Lenkung gemäß Fig. 1 enthaltenen Lenksäule.

Gemäß Fig. 1 weist ein Kraftfahrzeug ein Lenkrad 2 auf, das über eine Lenksäule 4 mit einem Lenkgetriebe 6 verbunden ist, welches ein Ritzel enthält, das eine Zahnstange 8 betätigt, die über Spurstangen 10 mit den lenkbaren Fahrzeugrädern 12 verbunden ist.

In die Lenkeinrichtung ist eine hydraulische Unterstützung integriert, die eine Hydraulikpumpe 14 aufweist, welche Hy­ draulikfluid in einem Hydraulikkreis 16 umpumpt. In einem mit dem Lenkgetriebe 6 zusammenwirkenden Servoventil 18 trifft das Hydraulikfluid auf zwei Ventile, die bei einem Lenkein­ schlag mit zunehmendem Drehmoment zunehmend betätigt werden, um einen doppelt wirkenden Stellzylinder 20, der die Bewegung der Zahnstange 8 unterstützt, mit Druck zu versorgen, der vom auf das Lenkrad 2 aufgebrachten Drehmoment abhängig ist. Mit 20 ist ein Hydraulikfluidvorratsbehälter bezeichnet.

Der Aufbau der bisher geschilderten hydraulisch unterstützten Servolenkung ist an sich bekannt und wird daher nicht näher erläutert.

Eine Inbetriebsetzeinrichtung des Kraftfahrzeugs weist ein Zündschloß 22 auf, in das ein Zündschlüssel 24 einsetzbar ist. In an sich bekannter Weise enthält der Zündschlüssel 24 einen Transponder, der beim Einführen des Zündschlüssels 24 in das Zündschloß 22 aktiviert wird und ein Codesignal aus­ sendet. Das Codesignal wird von einem Steuergerät 26 empfan­ gen, in dem das Codesignal mit einem dort gespeicherten Soll- Codesignal verglichen wird. Bei positivem Vergleich sendet das Steuergerät 26 ein Freigabesignal an eine in der Lenk­ säule 4 enthaltene Trennvorrichtung 28, deren Aufbau anhand der Fig. 2 näher erläutert wird.

Wie aus Fig. 2 ersichtlich, ist die mit dem Lenkrad 2 dreh­ fest verbundene Lenksäule 4 innerhalb der Trennvorrichtung 28 axial geteilt. Der vom Lenkrad her kommende Teil der Lenk­ säule 4 endet in einem scheibenförmigen Bauteil 32, dem, gleichachsig angeordnet, ein weiteres scheibenförmiges Bau­ teil 34 gegenüberliegt, das einteilig mit einem Schaft 36 ausgebildet ist, der mittels einer nicht dargestellten Keil­ verzahnung drehfest aber axial verschiebbar in einer Öffnung 38 eines Gehäuses 39 aufgenommen ist, das starr mit dem zum Lenkgetriebe 6 (Fig. 1) führenden Teil der Lenksäule 4 verbun­ den ist.

Innerhalb des Gehäuses 39 kämmt ein mit einem Gewinde ver­ sehener Endbereich des Schafts 36 mit einem hohl ausgebilde­ ten Ritzel 40 eines Elektromotors 42, der in dem Gehäuse 40 untergebracht und starr mit diesem verbunden ist. Über eine Leitung 44 die zum Gehäuse hin eine nicht dargestellte Schleifringverbindung hat, ist der Elektromotor 42 mit dem Steuergerät 26 verbunden.

Die Anordnung ist in Fig. 2 in dem Zustand dargestellt, indem die Entfernung zwischen den Bauteilen 32 und 34 maximal ist. Dabei kommt die von dem Bauteil 32 abgewandte Rückseite des Bauteils 34 in Anlage an ein fahrzeugfestes Sperrteil 46.

Zur Sperrung der Drehbarkeit des gemäß Fig. 2 oberen Teils der Lenksäule oder, um deren Drehbarkeit schwergängig zu machen, ist eine Magnetkopplung 48 vorgesehen, die über eine Leitung 50 mit dem Steuergerät 26 (Fig. 1) verbunden ist.

Die Funktion der beschriebenen Anordnung ist wie folgt:

Beim Einstecken des Zündschlüssels 24 in das Zündschloß 22 wird von einem nicht dargestellten, auf dem Zündschlüssel enthaltenen Transponder ein Codesignal an das Steuergerät 26 gesendet, das mit einem dort gespeicherten Soll-Codesignal verglichen wird. Bei positivem Vergleich (berechtigter Be­ nutzer des Fahrzeugs) sendet das Steuergerät 26 über die Lei­ tung 44 (Fig. 2) ein als Freigabesignal wirksames Signal an den Motor 42, woraufhin der Motor 42 anläuft und infolge der Drehung seines Ritzels 40 der Schaft 36 aus dem Gehäuse 39 herausbewegt wird, bis das Bauteil 34 in eine einen drehüber­ tragenen Eingriff zwischen den Bauteilen 32 und 34 vermit­ telnde Anlagebzw. in Anschlag an das Bauteil 32 kommt. Der drehübertragene Eingriff wird dadurch besonders sicher, daß die aufeinderzugewandten Stirnflächen der Bauteile 32 und 34 einander entsprechend verzahnt sind. Nach dem festen Eingriff zwischen den Bauteilen 32 und 34, der beispielsweise durch einen Anstieg der Leistungsaufnahme des Motors 42 erkannt wird, schaltet der Motor 42 ab und wird über ein vom Steuer­ gerät 26 über die Leitung 50 übertragenes Signal die Magnet­ kupplung 48 geöffnet. Die Lenkung des Fahrzeugs ist somit vollständig betriebsbereit.

Nach Stillsetzung des Fahrzeugs sendet das Steuergerät 26 über die Leitung 44 ein als Verriegelungssignal wirksames Si­ gnal, woraufhin der Motor 42 in Gegenrichtung dreht und die Bauteile 32 und 34 außer Eingriff kommen. Der Betrieb des Mo­ tors 42 endet, wenn das Bauteil 34 mit seiner Rückseite in drehfeste Anlage an das fahrzeugfeste Sperrteil 46 kommt. Vorteilhafterweise sind die einanderzugewandten Flächen des Sperrteils 46 und des Bauteils 34 ebenfalls verzahnt. Durch diesen sperrenden Eingriff ist gewährleistet, daß die Räder 12 (Fig. 1) nicht verschwenkt werden können. Gleichzeitig mit dem Verriegelungssignal sendet das Steuergerät 26 über die Leitung 50 ein Signal an die Magnetkupplung 48, woraufhin der drehfest mit dem Lenkrad 2 verbundene Teil der Lenksäule 4 gesperrt wird. Dadurch ist gewährleistet, daß die relative Drehstellung zwischen den beiden Teilen der Lenksäule erhal­ ten bleibt, so daß das Lenkrad 2 ständig gleich relativ zur Schwenkstellung der Räder 12 steht.

Die vorstehend beschriebene Vorrichtung kann in vielfältiger Weise abgeändert werden:

Die Aktivierung der Trennvorrichtung 28 muß nicht notwen­ digerweise mittels eines Codesignals erfolgen, das auch von einem Fernbedienteil aus oder bei der Fahrzeugentriegelung gesendet werden kann, sondern kann auch unmittelbar dann aus­ gelöst werden, wenn der Fahrzeugschlüssel in ein Türschloß oder in das Zündschloß gesteckt wird.

Die Magnetkupplung 48 kann entfallen, wenn die einander zuge­ wandten Stirnflächen der Bauteile 32 und 34 derart ausgebil­ det sind, daß ein drehfester Eingriff zwischen beiden nur in einer relativen Winkelstellung möglich ist dies kann bei­ spielsweise dadurch realisiert werden, daß die Stirnfläche des Bauteils 34 über einen Radius mit einer Kerbe und die zu­ gewandte Stirnfläche des Bauteils 32 mit einer entsprechenden Erhebung versehen ist. Bei einer solchen Ausführung dieser Vorrichtung ist das Lenkrad 2 in der Freigabestellung der Trennvorrichtung frei beweglich. Dennoch ist in der Kuppel­ stellung der Trennvorrichtung eine eindeutige Winkelbeziehung zwischen Lenkrad 2 und Schwenkwinkel der Räder 12 gegeben.

Der Elektromotor 42 kann durch eine elektrische oder pneuma­ tisch angetriebene Kolben/ Zylindereinheit ersetzt sein, die die Bauteile 32 und 34 voneinander trennt oder in gegenseiti­ gen Anschlag bewegt.

Die gesamte Trennvorrichtung kann als vorzugsweise hydrau­ lisch betätigte Kolbenzylindereinheit auch in die Zahnstange 8 oder ein anderes, eine lineare Bewegung übertragendes Bau­ teil der Lenkung integriert sein, wobei die Trennvorrichtung dann im trennenden Zustand linear "weich" ist und im starren Zustand mit vorbestimmter Länge eine starre lineare Bewe­ gungsübertragung vermittelt.

Die in Fig. 2 dargestellte Ausführungsform kann zusätzlich derart ausgebildet sein, daß bei einer vom Steuergerät 26 ber geeignete Sensoren erfaßten überschwelligen Fahrzeugver­ zögerung (die beispielsweise zur Auslösung eines Airbags führt) die Trennvorrichtung 28 aktiv wird und die Bauteile 32 und 34 voneinander trennt. Dies hat den zusätzlichen Vorteil, daß sich die Lenksäule um ein bestimmtes Maß zusammenschieben kann, ohne daß das Lenkrad in das Fahrzeuginnere eindringt. Wegen der rascheren Betätigbarkeit wird dabei der Elektro­ motor vorteilhafterweise durch eine Kolben-/Zylindereinheit ersetzt.

Es versteht sich, daß die Trennvorrichtung 28 fehlersicher ausgelegt ist, d. h. so ausgelegt ist, bei Ausfällen irgend­ welcher Systeme oder Fehlschaltungen immer gewährleistet ist, daß die Bauteile 32 und 34, solange sich das Fangzeug in Be­ trieb befindet, in drehübertragendem Eingriff sind.

Die Inbetriebsetzeinrichtung muß nicht durch Zündschloß und mit Transponder versehenen Zündschlüssel gebildet sein; sie kann beispielsweise durch einen Handsender, eine Chipkarte oder Smart Card gebildet sein; wie sie für einen Zugang zum Fahrzeug verwendet werden.

Claims (7)

1. Diebstahlschutzvorrichtung für ein Kraftfahrzeug, ent­ haltend
eine Inbetriebsetzeinrichtung (22, 24, 26), die beim Inbe­ triebsetzen des Fahrzeugs ein Freigabesignal erzeugt,
eine Lenkeinrichtung mit einem Lenkrad (2) und einer Übertra­ gungseinrichtung (4, 6, 8, 10) zum Übertragen einer Drehbewe­ gung des Lenkrades in eine Schwenkbewegung der lenkbaren Rä­ der (12),
eine in der Übertragungseinrichtung vorgesehene Trennvorrich­ tung (28), mit der die Bewegungsübertragung zwischen dem Lenkrad (2) und den lenkbaren Fahrzeugrädern (12) lösbar und auf ein Freigabesignal hin einkuppelbar ist, welche Trennvor­ richtung zwei gleichachsig angeordnete Bauteile (32, 34) ent­ hält, die durch axiale Relativbewegung mittels eines Antriebs (40, 42) in drehübertragenden Eingriff bringbar sind,
dadurch gekennzeichnet, daß
die Bauteile (32, 34) einander zugewandte Stirnflächen auf­ weisen,
daß das axial bewegbare Bauteil (34) einen drehfest und axial verschiebbar in einem Gehäuse (39) aufgenommenen Schaft (36) aufweist und
daß das Gehäuse starr mit einem Bauteil der Übertragungsein­ richtung (4, 6, 8, 10) verbunden ist und einen Antrieb (40, 42) zum axialen Verschieben des Bauteils (34) enthält.

2. Diebstahlschutzvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (39) an einem Teil einer ge­ teilten Lenksäule (4) befestigt ist und das axial bewegbare Bauteil (34) mittels des Antriebs (40, 42) bei einer über ei­ nem Schwellwert liegenden Verzögerung des Kraftfahrzeugs in eine seinen Dreheingriff lösende Endstellung bewegbar ist.

3. Diebstahlschutzvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die den drehübertragenen Eingriff zwischen den Bauteilen (32, 34) vermittelnden Stirnflächen verzahnt sind.

4. Diebstahlschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkbarkeit der lenkbaren Räder (12) bei gelöster Bewegungsübertragung ge­ sperrt ist.

5. Diebstahlschutzvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Gehäuse (39) an dem zu den lenkbaren Rädern (12) führenden Teil der Lenksäule (4) vorgesehen ist und das axial bewegbare Bauteil (34) in seiner den drehüber­ tragenen Eingriff lösenden Stellung in eine seine Drehung sperrende Anlage an ein fahrzeugfestes Sperrteil (46) ge­ langt.

6. Diebstahlschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß eine Sperrvorrichtung (48) zu Sperrung der Drehbarkeit des Lenkrades (2) bei gelöstem drehübertragenen Eingriff vorgesehen ist.

7. Diebstahlschutzvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Gehäuse (39) ein Elektromotor (42) vorgesehen ist, dessen Ritzel (40) mit ei­ ner Außenverzahnung des Schaftes (38) kämmt.