DE19809294C2 - Verriegelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verriegelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer eine Lenkwelle und ein Mantel­ rohr umfassenden verstellbaren Lenksäule.

Durch in Länge und Höhe mechanisch, elektrisch oder hydraulisch verstellbare Lenksäulen soll unter anderem er­ reicht werden, daß die jeweilige Lenkradposition optimal an die Sitzposition des entsprechenden Fahrers angepaßt und eine einwandfreie Sicht auf die Instrumente der Armaturen­ tafel gewährleistet ist. Bei den bekannten Lenkanlagen sind die zum Schutz gegen Diebstahl vorgesehenen Verriege­ lungsvorrichtungen üblicherweise fest mit der Lenkanlage verbunden und werden bei einer Verstellung der Lenksäule mit dieser mitbewegt. Dieses gilt insbesondere auch für Ver­ riegelungsvorrichtungen, die aus einem zur Lenkwelle des Fahrzeuges hin verschiebbar angeordneten, zahnförmig aus­ gebildeten Sperrelement einer Sperreinrichtung bestehen, welches in der Verriegelungsstellung in die durch benach­ barte Zähne gebildete Ausnehmungen eines am äußeren Umfang der Lenkwelle angeordneten Zahnkranzes eingreift und die Lenkwelle dadurch blockiert.

Eine derartige Verriegelungsvorrichtung ist beispiels­ weise aus der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentan­ meldung 197 19 343.9 bekannt.

Nachteilig ist beiden bekannten Verriegelungsvorrichtun­ gen unter anderem, daß für das Schwenken bzw. Verschie­ ben der Lenksäule ein relativ großer Raumbedarf benötigt wird, weil die Sperreinrichtung mitverschwenkt bzw. mit­ verschoben werden muß. Außerdem müssen die erforderli­ chen elektrischen Kabel zwischen den an der Lenksäule an­ geordneten elektrischen Bauteilen und der Batterie bzw. sonstigen Steuereinheiten relativ lang ausgebildet sein, was zu aufwendigen und kostspieligen Lösungen führt, um die Kabel beim Verschieben der Lenkanlage vor Beschädigun­ gen zu schützen. Schließlich führt das relativ hohe Gewicht bei den bekannten Verriegelungsvorrichtungen häufig zu un­ gewollten Schwingungen (Resonanzen) der Lenkanlage und muß in der Konstruktion der Lenkanlage berücksichtigt werden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Verriege­ lungsvorrichtung anzugeben, bei der der für die Verstellung der Lenksäule benötigte Raumbedarf geringer ist als bei be­ kannten vergleichbaren Verriegelungsvorrichtungen.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merk­ male des Anspruchs 1 gelöst. Weitere, besonders vorteil­ hafte- Ausgestaltungen der Erfindung offenbaren die Unter­ ansprüche.

Die Erfindung beruht im wesentlichen auf dem Gedan­ ken, die Sperreinrichtung nicht an der verstellbaren Lenk­ säule anzuordnen, sondern an der Fahrzeugkarosserie, so daß sich die Sperreinrichtung bei einer Verstellbewegung der Lenksäule nicht mitbewegt. Um sicherzustellen, daß beim Verstellen der Lenksäule zwischen dem zahnförmig ausgebildeten Sperrelement und dem Zahnkranz stets opti­ male Eingriffsverhältnisse herrschen, ist das Sperrelement auf seiner dem Zahnkranz zugewandten Seite in Richtung seiner Längsachse gewölbt ausgebildet und weist somit eine ballige Form auf.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfaßt die Sperreinrichtung eine Zentrierfeder, die das Sperrelement in einer Ausgangslage hält, wobei die Feder­ konstante der Zentrierfeder derart gewählt ist, daß bei der Verschiebung des Sperrelementes in seine Verriegelungs­ stellung das Sperrelement beim Auftreffen auf eine Zahn­ flanke eines Zahnes des Zahnkranzes verschwenkt und in die Ausnehmung zwischen den entsprechenden benachbar­ ten Zähnen gedrückt wird, ohne daß es zu einer nennenswer­ ten Verdrehung der Lenkwelle kommt.

Bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß die Sperreinrichtung ein Schieberstück um­ faßt, mit dem das Sperrelement schwenkbar verbunden ist, wobei das Schieberstück mit dem Nocken einer Nocken­ welle in Eingriff steht, derart, daß eine Drehung der Welle eine entsprechende Verschiebung des Schieberstückes be­ wirkt.

Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus dem folgenden anhand von Figuren erläuterten Ausführungsbeispiel. Es zeigen:

Fig. 1 die perspektivische Ansicht einer Lenkwelle mit Zahnkranz, in welchen das Sperrelement einer erfindungs­ gemäßen Verriegelungsvorrichtung eingreift;

Fig. 2 die perspektivische Ansicht eines Sperrelementes;

Fig. 3 die Seitenansicht der in Fig. 1 dargestellten Anord­ nung und

Fig. 4 die Fig. 3 entsprechende Ansicht mit einem Sperre­ lement, dessen dem Zahnkranz zugewandtes Ende einen ge­ raden Verlauf aufweist.

In Fig. 1 ist mit 1 die Lenkwelle der Lenksäule eines Kraftfahrzeuges und mit 2 eine erfindungsgemäße Verriege­ lungsvorrichtung bezeichnet. Die Verriegelungsvorrichtung 2 umfaßt im wesentlichen einen am äußeren Umfang der Lenkwelle 1 angeordneten Zahnkranz 3 sowie eine Sper­ reinrichtung 4 mit einem zahnförmig ausgebildeten Sperre­ lement 5, welches in seiner Verriegelungsstellung in die durch benachbarte Zähne 6 gebildete Ausnehmung 7 des Zahnkranzes 3 eingreift.

Die Sperreinrichtung 4 ist nicht an dem die Lenkwelle 1 üblicherweise umgebenden und aus Übersichtlichkeitsgrün­ den nicht dargestellten Mantelrohr befestigt (da dieses sich bei einer Verstellung der Lenksäule mitbewegt), sondern an der Fahrzeugkarosserie bzw. an einem mit der Karosserie verbundenen Teil (z. B. dem Lagerbock der Lenksäule).

Wie Fig. 1 sowie den Fig. 3 und 4 zu entnehmen ist, ist die Lenksäule bei den dargestellten Ausführungsbeispielen derart verstellt, daß ihre Längsachse 8 - und damit auch die Achse des Zahnkranzes 3 - um einen Winkel α von z. B. 3,5° gegenüber der Lenkachse 9 des Sperrelementes 5 ver­ schwenkt ist.

Bei einer Verriegelungsvorrichtung mit einem Sperrele­ ment gemäß dem Stand der Technik, dessen dem Zahnkranz 3 zugewandtes Ende 10 einen geraden Verlauf aufweist (Fig. 4), würde in diesem Fall lediglich ein relativ schmaler seitlicher Bereich 11 des Sperrelement-Endes 10 in die Aus­ nehmung 7 zwischen benachbarten Zähnen 6 des Zahnkran­ zes 3 eingreifen. Bei entsprechendem gewaltsamen Drehen der Lenkwelle 1 bestünde dann die Gefahr, daß dieser End­ bereich 11 des Sperrelementes abbricht und die Lenkwelle 1 in der Verriegelungsstellung des Sperrelementes 5 nicht mehr blockiert werden würde.

Erfindungsgemäß ist daher vorgesehen, daß das dem Zahnkranz 3 zugewandte Ende 10 des Sperrelementes 5 in Richtung seiner Längsachse 9 gewölbt ausgebildet ist (Fig. 2), so daß bei einem Verstellen der Lenksäule die optimalen Eingriffsverhältnisse zwischen Zahnkranz 3 und Sperrele­ ment 5 stets erhalten bleiben.

Die Verriegelungsvorrichtung 2 umfaßt ein durch eine Druckfeder 12 beaufschlagtes und in Richtung auf den Zahnkranz 3 verschiebbares Schieberstück 13. An dem der Druckfeder 12 abgewandten Ende des Schieberstückes 13 ist das Sperrelement 5 angeordnet, welches um eine Dreh­ achse 14 schwenkbar gelagert ist und mit Hilfe einer relativ weichen Zentrierfeder 15 in seiner Mittelstellung gehalten wird. Das Schieberstück 13 und damit auch das Sperrele­ ment 5 werden durch einen an einer Nockenwelle 16 ange­ ordneten Nocken 17, der sich an der Innenwand einer ent­ sprechenden Ausnehmung 18 des Schieberstückes 13 ab­ stützt, zum Zahnkranz 3 hin bzw. von diesem weg verscho­ ben. Dabei kann die Ansteuerung des Nockens 17 manuell mit Hilfe eines nicht dargestellten Schließzylinders oder mittels eines Elektromotors 19 erfolgen, der über ein Ge­ triebe 20 auf den Nocken 17 wirkt.

Die Federkonstante der Zentrierfeder 15 ist derart ge­ wählt, daß bei der Verschiebung des Sperrelementes 5 in seine Verriegelungsstellung das Sperrelement beim Auftref­ fen auf die Zahnflanke eines Zahnes 6 des Zahnkranzes 3 verschwenkt und in die Ausnehmung 7 zwischen den ent­ sprechenden benachbarten Zähnen 6 gedrückt wird, ohne daß es zu einer nennenswerten Verdrehung der Lenkwelle 1 kommt.

Seitlich von dem Sperrelement 5 sind dessen Schwenkbe­ wegung begrenzende Anschlagsflächen 21, 22 (Fig. 1) vor­ gesehen, die im Bereich der Verriegelungsstellung des Sper­ relementes 5 angeschrägt sind.

Bezugszeichenliste

1

Lenkwelle

2

Verriegelungsvorrichtung

3

Zahnkranz

4

Sperreinrichtung

5

Sperrelement

6

Zahn

7

Ausnehmung

8

Längsachse (Lenksäule)

9

Längsachse (Sperrelement)

10

Ende, Sperrelement-Ende

11

Bereich, Endbereich

12

Druckfeder

13

Schieberstück

14

Drehachse

15

Zentrierfeder

16

Nockenwelle, Welle

17

Nocken

18

Ausnehmung

19

Elektromotor

20

Getriebe

21

,

22

Anschlagsflächen

Claims (4)

1. Verriegelungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug mit einer eine Lenkwelle (1) und ein Mantelrohr umfassen­ den verstellbaren Lenksäule mit den Merkmalen:

• a) die Verriegelungsvorrichtung (2) weist minde­ stens ein zur Lenkwelle (1) des Fahrzeuges von einer Entin eine Verriegelungsstellung hin ver­ schiebbar angeordnetes, zahnförmig ausgebilde­ tes Sperrelement (5) einer Sperreinrichtung (4) auf, welches in seiner Verriegelungsstellung in die durch benachbarte Zähne (6) gebildete Ausneh­ mung (7) eines am äußeren Umfang der Lenk­ welle (1) angeordneten Zahnkranzes (3) eingreift;
• b) die Sperreinrichtung (4) ist derart an der Fahr­ zeugkarosserie angeordnet, daß sie bei einer Ver­ stellbewegung der Lenksäule nicht mitbewegt wird und
• c) die dem Zahnkranz (3) zugewandte Seite des Sperrelementes (5) ist in Richtung seiner Längs­ achse (9) gewölbt ausgebildet, derart, daß bei ei­ nem Verstellen der Lenksäule die optimalen Ein­ griffsverhältnisse zwischen Zahnkranz (3) und Sperrelement (5) erhalten bleiben.

2. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 1, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (4) eine Zentrierfeder (15) umfaßt, die das Sperrelement (5) in einer Ausgangslage hält, wobei die Federkon­ stante der Zentrierfeder (15) derart gewählt ist, daß bei der Verschiebung des Sperrelementes (5) in seine Ver­ riegelungsstellung das Sperrelement (5) beim Auftref­ fen auf eine Zahnflanke eines Zahnes (6) des Zahn­ kranzes (3) verschwenkt und in die Ausnehmung (7) zwischen den entsprechenden benachbarten Zähnen (6) gedrückt wird, ohne daß es zu einer nennenswerten Verdrehung der Lenkwelle (1) kommt.

3. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 2, da­ durch gekennzeichnet, daß die Sperreinrichtung (4) ein Schieberstück (13) umfaßt, mit dem das Sperrelement (5) schwenkbar verbunden ist, und daß das Schieber­ stück (13) mit dem Nocken (17) einer Nockenwelle (16) in Eingriff steht, derart, daß eine Drehung der Welle (16) eine entsprechende Verschiebung des Schie­ berstückes (13) bewirkt.

4. Verriegelungsvorrichtung nach Anspruch 3, da­ durch gekennzeichnet, daß die Nockenwelle (16) mit einem Schließzylinder oder einem Elektromotor (19) mit Getriebe (20) verbunden ist.