DE19909421C2 - Schloss zum Blockieren der Lenksäule eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

Die Erfindung richtet sich auf ein Schloss der im Oberbegriff des Anspruches 1 angegeben Art. Ein solches, zum Blockieren des Lenksäule eines Fahrzeugs dienendes Schloss wird üblicherweise als "Lenkschloss" bezeichnet.

Lenkschlösser (DE 32 36 190 C2 oder DE 41 36 840 C2) müssen funktionsmäßig mehrere Bedingungen erfüllen. Zunächst darf der Rotor nur mit dem zugehörigen Schlüssel aus seiner Nullstellung in verschiedene Arbeitsstellungen überführt werden. In der Nullstellung befindet sich der Sperrbolzen in seiner Sperrlage, wo die Lenksäule verriegelt ist. Bei einer Schlüsseldrehung in eine Arbeitsstellung wird der Sperrbolzen in eine Freigabestellung überführt, wo die Lenksäule freigegeben ist. Der in Freigabelage befindliche Sperrbolzen wird von einem drehfest mit dem Rotor verbundenen Exzenter formschlüssig gehalten. In der Arbeitsstellung wird der Schlüssel im Rotor festgehalten. Bei der Rückdrehung des Schlüssels bis zur Nullstellung des Rotors wird, solange der Schlüssel steckt, der Sperrbolzen weiterhin mechanisch in seiner Freigabelage gehalten. Erst wenn der Schlüssel ganz aus dem Rotor herausgezogen ist, wird der Sperrbolzen nicht mehr festgehalten und kann durch seine Federbelastung wieder in seine die Lenksäule verriegelnde Sperrlage Sofern man derartige Schlösser bei Fahrzeugen mit Automatikgetriebe anwendet, kommen noch weitere Funktionsbedingungen hinzu. So darf die Drehung des Schlüssels aus der Arbeitsstellung in die Nullstellung nur dann möglich sein, wenn ein zum Automatikgetriebe gehörender Wählhebel in die üblicherweise mit "Park" bezeichnete Ruhestellung des Fahrzeugs gebracht worden ist. Befindet sich dagegen der Wählhebel in einer seiner Betriebsstellungen, z. B. in einer Fahrtstellung D, so soll bei einer Rückdrehung des Schlüssels aus der Arbeitsstellung der Rotor auf seinem Wege in die Nullstellung bei einem bestimmten Grenzwinkel gestoppt werden, um eine Fehlbedienung zu verhindern. Dieser Grenzwinkel kann z. B. bei ca. 20° vor der Nullstellung liegen. Erst wenn der Wählhebel wieder in die Parkstellung gebracht worden ist, wird eine weitere Rückdrehung des Schlüssels bis zur Nullstellung möglich. Dann kann wieder, wie schon erwähnt wurde, der Schlüssel aus dem Rotor wieder herausgezogen werden und der Sperrbolzen fährt wieder in seine die Lenksäule verriegelnde Sperrlage ein.

Bei einem Lenkschloss der im Oberbegriff genannten Art (DE 41 36 840 C2) soll der Sperrbolzen solange nicht in seine Freigabelage bewegt werden, bis der Rotor aus seiner Nullstellung in eine seiner Arbeitsstellungen übergegangen ist. Dazu verwendet man einen mit dem Exzenter drehfest verbundenen Vorsprung, der als Blockierstelle für einen am Bolzen selbst angelenkten Hebel dient und zusammen mit dem Bolzen bei dessen Umsteuerung zwischen der Sperrlage und Freigabelage mitbewegt wird. Der Hebel wird von einem mit dem Exzenter drehfesten Hilfsnocken gegen eine Federbelastung gesteuert. Eine von der Drehstellung des Exzenters unabhängige Steuerung des Hebels gibt es nicht. Der Sperrbolzen besitzt eine Ausnehmung, die als Sperrstelle für einen schwenkbaren Sperrhebel dient. Der Sperrhebel ist in seiner wirksamen Schwenkposition wenn der Schlüssel im Rotor steckt, andernfalls ist er unwirksam. Auf den Sperrhebel wirkt eine Rückstellkraft, doch ist diese bestrebt ihn in die unwirksame Schwenkstellung zu überführen, um auf diese Weise die Einstecklage des Schlüssels feststellen zu können. Eine eigenständige Steuerung des Sperrhebels ist nicht vorgesehen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein zuverlässig arbeitendes Schloss der im Oberbegriff genannten Art zu entwickeln, das die eingangs erwähnten Funktionsbedingungen optimal erfüllt und auch bei Automatikgetrieben und bei elektronischen Fernbedienungsschlüsseln anwendbar ist. Dies geschieht erfindungsgemäß durch die im Kennzeichen des Anspruches 1 angeführte Maßnahmen, denen folgende besondere Bedeutung zukommt.

Die Anpassung an den elektronischen Fernbedienungsschlüssel ergibt sich mit sehr einfachen mechanischen Mitteln, die über eine Steuerelektronik von einem Motor in ihre verschiedenen Positionen überführt werden. Günstig ist es hier einen Schrittmotor zu verwenden. Als mechanische Mittel genügen eine mit dem Exzenter drehfeste Blockierscheibe, die mit einem Exzenterglied zusammenwirkt, und ein Bolzenhalteglied, das mit dem Sperrbolzen zusammenwirkt. Über den Schrittmotor werden das Bolzenhalteglied von einer Bolzensteuerscheibe und das Exzenterhalteglied von einer Exzentersteuerscheibe in zwei Positionen überführt. In der einen Position halten sie die Blockierscheibe bzw. den Sperrbolzen fest und in der anderen geben sie diese Bauteile frei. Dieser einfache Schlossaufbau ist funktionssicher und raumsparend. Diese Glieder können aus schwenkbeweglichen Hebeln bestehen, wo die im Anspruch erwähnten Haltebereiche einerseits und Steuerbereiche andererseits jeweils an zwei Hebelarmen sitzen.

Bei dem erfindungsgemäßen Schloss ist es ohne weiteres möglich den Sperrbolzen nicht nur in seiner Freigabelage sondern auch in seiner Sperrlage durch das Bolzenhaltehebel zu sichern. Es genügt dafür am Sperrbolzen zwei Sperrstellen für den Eingriff des entsprechenden Haltebereichs vom Bolzenhalteglied vorzusehen, von denen die, eine in der Freigabelage und die andere in der Sperrlage mit dem Haltebereich ausgerichtet sind. Damit wird Sperrlage des Sperrbolzens nicht nur durch das in die Blockierscheibe eingreifenden Exzenterhalteglied sondern zusätzlich auch noch durch das Bolzenhalteglied gesichert, ohne dass hierdurch zusätzliche Herstellungs- oder Montagekosten erforderlich sind.

Weitere Vorteile und Maßnahmen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung und den Zeichnungen. In den Zeichnungen ist die Erfindung schematisch in einem Ausführungsbeispiel dargestellt.

Es zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Schloss vor dem Einstecken des Fernbedienungsschlüssels in den Rotor,

Fig. 2 die gleiche Darstellung wie in Fig. 1, nachdem der Schlüssel in den Rotor des Schlosses eingesteckt worden ist,

Fig. 3 einen geschnitte Draufsicht durch das Schloss längs der Schnittlinie III-III von Fig. 1, aus welchem der mechanische und der elektrische Aufbau des Schlosses und der daran angeschlossenen Aggregate zu ersehen ist,

Fig. 4, in einer Explosionsdarstellung, einige mechanische und elektrische Bestandteile des in den Fig. 1 bis 3 gezeigten Schlosses und

Fig. 5-11 anhand einiger Bauteile des Schlosses sieben verschiedene Arbeitsstellungen der wichtigsten Schlossteile.

Das erfindungsgemäße Schloss umfasst zunächst einen ortsfesten Teil 11, der nachfolgend "Stator" genannt werden soll. In diesem Stator 11 ist ein Rotor 10 drehbar aufgenommen, der zunächst drehfest mit einem Exzenter 12 verbunden ist. Zwischen dem Exzenter und dem Stator kann eine mit 13 bezeichnete Sollbruchstelle bestehen. Der Rotor ist ferner in drehfester Verbindung mit einem Betriebsmanagement für das Fahrzeug, wofür im vorliegenden Fall ein Zündanlassschalter 14 vorgesehen ist.

Der Rotor 10 ist mit einer Aufnahme 16 für einen Schlüssel 15 versehen, der hier als elektronischer Fernbedienungsschlüssel ausgebildet ist. Normalerweise ist die Aufnahme 16 durch eine federbelastete Klappe 17 gemäß Fig. 1 verschlossen. Wird der Fernbedienungsschlüssel 15 im Sinne des Pfeils 18 von Fig. 1 in den Rotor eingesteckt, so wird die Klappe 17 zurückgedrückt, wie Fig. 2 zeigt. In den Fig. 1 bis 3 ist die sogenannte "Nullstellung" des Rotors 10 gezeigt, in welcher das Einstecken 18 sowie das Herausziehen des Schlüssels 15 aus dem Rotor 10 im Sinne des Pfeils 18' von Fig. 2 möglich sind. Wird der Rotor 10 von dem Schlüssel 15 in verschiedene Drehstellungen überführt, z. B. die Position "Start" oder "Fahrt", so ist ein Herausziehen 18' des Schlüssels 15 nicht mehr möglich. Dafür sorgt eine summativ mit 19 gekennzeichnete Verriegelungsmechanik. Diese besteht im vorliegenden Fall aus einem Vorsprung an der Klappe 17, einer Aussparung am Schaft des Schlüssels 15 und einem den Schlüssel 15 bei einer Motor-Verdrehung festhaltenden Stift.

Zu den Schlossgliedern gehört ein Sperrbolzen 20, dessen Aussehen am besten aus Fig. 4 zu entnehmen ist. Der Sperrbolzen 20 lässt sich in drei Abschnitte 21, 22, 23 gliedern. Dazu gehört zunächst ein Verriegelungsabschnitt 21, dessen Ende aufgrund einer auf ihn wirkenden Federkraft 24, gemäß Fig. 5, eine Lenksäule 25 verriegelt. In diesem Fall kommt das Ende des Verriegelungsabschnitts 21 mit einer entsprechenden Aufnahme an der Lenksäule 25 in Eingriff. Dann ist eine Drehung der Lenksäule 25 nicht möglich. Es liegt die Sperrlage des Bolzens 20 vor. Die Federkraft 24 des Bolzens 20 wird von einer Bolzenfeder 26 erzeugt, die sich im vorliegenden Fall am hinteren Ende des Sperrbolzens 20 abstützt.

Im mittleren Bereich besitzt der Sperrbolzen 20, gemäß Fig. 4, einen Blockierabschnitt 22, der im vorliegenden Fall zwei zueinander längsversetzte Sperrstellen 27, 28 aufweist. Diese Sperrstellen sind hier Ausnehmungen 27, 28. Die eine Ausnehmung 27 ist, wenn sich der Sperrbolzen 20 in der Sperrlage von Fig. 5 oder 6 befindet, in Ausrichtung mit einem Blockierende 31 eines zweiarmigen, hier als Winkelhebel ausgebildeten ersten Hebels 30. In der aus Fig. 5 ersichtlichen ersten Position greift der Hebel 30 in die Ausnehmung 27 ein und sichert die Sperrlage 20 vom Sperrbolzen. Deshalb soll dieser Hebel 30 nachfolgend "Bolzenhebel" genannt werden.

Der Sperrbolzen 20 hat schließlich noch einen Stützabschnitt 23, der, aufgrund der Federkraft 24, sich am Umfangsprofil des Exzenters 12 abstützt. Ausweislich der Fig. 4 können die Abschnitte 22, 23 des Sperrbolzen 20 ein ringförmiges Gebilde bilden, das gemäß Fig. 3, den Exzenter 12 allseitig umschließt. Alle Abschnitte 21, 23 sind gemeinsam verschieblich und daher zweckmäßigerweise einstückig ausgebildet. Dreht man den Rotor 10 mittels des eingesteckten Schlüssels 15 von Fig. 2 in die bereits erwähnte Arbeitsstellung "Start" oder "Fahrt", dann nimmt der mitgedrehte Exzenter 12 über den erwähnten Stützabschnitt 23 den Sperrbolzen 20 mit und überführt ihn schließlich in die aus Fig. 7 ersichtliche andere Lage 20'. In dieser Lage 20' hat der Sperrbolzen mit seinem Verriegelungsabschnitt 21 die Lenksäule 24 freigegeben, weshalb diese Lage 20' nachfolgend "Freigabelage" bezeichnet werden soll. In der Freigabelage 20' des Sperrbolzens ist die andere, als Ausnehmung 28 ausgebildete Sperrstelle in Ausrichtung mit dem erwähnten Blockierende 51 des Bolzenhebels 30.

Zu den Schlossgliedern gehört noch ein zweiter, aus Fig. 4 erkennbarer Hebel 40, der im vorliegenden Fall ebenfalls als Winkelhebel ausgebildet ist und mit einer drehfest mit dem Exzenter 12 verbundenen Blockierscheibe 45 zusammenwirkt. Diese Blockierscheibe 44 besitzt ebenfalls zwei Blockierstellen 47, 48, mit denen fallweise das eine, als "Blockierende" zu bezeichnete Hebelende 41 in Ausrichtung ist. Weil sich in der aus Fig. 5 ersichtlichen Eingriffsposition des Hebels 40 der Exzenter 12 stets in einer definierten Drehstellung befinden muss, soll dieser Hebel 40 nachfolgend "Exzenterhebel 40" genannt werden.

Diese beiden Hebel 30, 40 werden von zwei zugehörigen Steuerscheiben 33, 43 zwischen zwei verschiedenen Positionen umgesteuert. Beide Hebel sind von zugehörigen Federn 36 bzw. 46 von Fig. 4 federbelastet, und zwar im Sinne der aus Fig. 6 ersichtlichen Kraftpfeile 34, 44. Dadurch ist der Bolzenhebel 30 bestrebt in eine der Ausnehmung 27, 28 des Sperrbolzens einzufallen. Ebenso ist der Exzenterhebel 40 mit seinem Blockierende 51 in Richtung auf die Blockierscheibe 45 federbelastet und bestrebt in eine der erwähnten Blockierstellen 47, 48 einzugreifen. Diese Blockierstellen sind im vorliegenden Fall aus umfangsseitigen Aussparungen 47, 48 die, ausweislich der Fig. 10, um einen definierten Grenzwinkel α zueinander positioniert sind.

Beide Hebel 30, 40 sind aus ihrer in Fig. 5 ersichtlichen jeweiligen Eingriffsposition von Fig. 5 in den zugehörigen Gliedern 20, 45 fallweise in eine aus Fig. 6 ersichtliche Freigabeposition 30', 40' überführbar, wo ihre Blockierenden 31, 41 die zugehörigen Gliedern 20 bzw. 45 freigeben. Das geschieht durch besondere Steuermittel.

Die Steuermittel umfassen zwei Steuerscheiben 33, 43, welche wegen der Federbelastung 34, 44 der beiden Hebel 30, 40 als Kurvenscheiben ausgebildet sein können. Die Hebel 30, 40 besitzen Steuerenden 32, 42 die sich am umfangsseitigen Kurvenprofil der zugehörigen Steuerscheibe 33, 43 abstützen, nämlich der Bolzensteuerscheibe 33 für den Bolzenhebel 30 und der Exzentersteuerscheibe 43 für den Exzenterhebel 40. Diese Steuerscheiben 33, 43 sind im vorliegenden Fall koaxial angeordnet und miteinander drehfest zu einer Doppelkurvenscheibe 35 verbunden, wie aus Fig. 1 und 4 zu ersehen ist. Diese Doppelkurvenscheibe 35 wird von einem Schrittmotor 37 und einem Getriebe 38 angetrieben und von einer Zentralelektronik 50 gesteuert. Mittels dieser Zentralelektronik 50 wird der Schrittmotor 37 im vorliegenden Fall in drei verschiedene Drehpositionen 51, 52, 53 bezüglich der Steuerenden 32, 42 der beiden Hebel 30, 40 verstellt.

In der ersten Drehposition 51 von Fig. 5. wo das mit 51 gekennzeichnete Kurvenstück der Doppelscheibe 35 an den Hebel-Steuerenden 32, 42 wirksam ist, befinden sich beide Hebel in ihrer Eingriffsposition 30, 40. Das Blockierende 31 greift in eine der Ausnehmungen 27, 28 vom Sperrbolzen 20 ein, während das entsprechende Blockierende 41 vom Exzenterhebel 40 in Eingriff mit einem der beiden Aussparungen 47, 48 ist.

Nach einer Weiterdrehung in eine zweite, aus Fig. 8 ersichtliche Drehposition 52 ist ein Kurvenstück 52 an den Steuerenden 32, 42 wirksam. In diesem Fall befindet sich zwar der erste Hebel immer noch in seiner Eingriffsposition 30, doch ist der andere Hebel in seine Freigabeposition 40' verschwenkt. Während das Blockierende 31 vom Bolzenhebel 30 in die Ausnehmung 28 des Sperrbolzens 20 eingreift und diesen festsetzt, hat das Blockierende 41 vom Exzenterhebel 40' die Blockierscheibe 45 freigegeben.

In der dritten Drehposition 53, die in Fig. 6 gezeigt ist, befindet sich das mit 53 gekennzeichnete Kurvenstück der Doppelkurvenscheibe 35 an den Steuerenden 32, 42, wodurch, wie bereits erwähnt wurde, beide Hebel sich in ihrer Freigabeposition 30', 40' befinden. Jetzt sind sowohl der Sperrbolzen 20 als auch die Blockierscheibe 45 freigegeben.

Die Einstecklage des Schlüssels 15 im Rotor 10 wird von einer z. B. gemäß Fig. 2 ausgebildeten Überwachungseinrichtung 29 erkannt, die dort aus einem federbelasteten Stift besteht. Dann wird ein zugehöriger Key-In-Kontakt 49 geschlossen. Das wird über die Leitung 54 der Zentralelektronik 50 gemeldet, die daraufhin den Zündschalter 14 wirksam setzt. Weiterhin ist, wie Fig. 3 zeigt, im Bereich der Schlüsselaufnahme 16 ein Sensor 55 vorgesehen, welcher über eine aus Fig. 3 erkennbare Leitung 56 der Zentralelektronik 50 meldet, ob der richtige Schlüssel 15 im Rotor 10 steckt. Dieser Sensor 55 besteht im vorliegenden Fall aus einer Transponderantenne. Die Zentralelektronik 50 ist ferner über eine Leitung 57 mit einem Sensor 58 für die Motorsteuerung 58 des Schrittmotor 37 versehen. Im Falle eines Automatikgetriebes ist die Zentralelektronik 50 außerdem, gemäß Fig. 3, über eine Leitung 59 mit einem Sensor 60, z. B. einem Mikroschalter, verbunden. Dieser Sensor 60 überwacht, ob ein zum Automatikgetriebe gehörender Wählhebel 61 sich in der ausgezogen in Fig. 3 gezeichneten Parkstellung P oder in einer oder mehreren anderen Betriebsstellungen befindet, z. B. der strichpunktiert in Fig. 3 angeordneten Fahrtstellung D.

Bei gesichertem Fahrzeug nehmen die Schlossglieder die aus Fig. 5 ersichtliche Position ein. Das gilt auch für ein Fahrzeug mit Automatikgetriebe, wo sich der Wählhebel 61 von Fig. 3 in der Parkstellung P befindet. Es liegt die bereits beschriebene Drehposition 51 der Doppelkurvenscheibe 35 vor. An den beiden Steuerenden 32, 42 liegen jeweils die Minima der beiden Kurvenscheiben 33, 43 an. Der Sperrbolzen befindet sich in der ausgefahrenen Sperrlage 20, wo er die Lenksäule 25 verriegelt. Eine Manipulation zur Entriegelung des Sperrbolzens 20 durch Unbefugte ist nicht möglich, weil der Bolzenhebel sich in seiner Eingriffslage 30 befindet und mit seinem Blockierende 31 in die erste Ausnehmung 27 eingreift. Dieser wichtige Nebeneffekt der Erfindung ergibt sich ohne besonderen konstruktiven Aufwand.

Auch Manipulationen am Rotor 10 durch Einbruchswerkzeuge sind wirkungslos. In Fig. 5 befindet sich der Exzenterhebel 40 in seiner Eingriffsposition 40, wo er mit seinem Blockierende 41 in die erste Aussparung 47 der Blockierscheibe 45 eingreift. Die Blockierscheibe 45 ist, wie bereits erwähnt wurde, sowohl mit dem Rotor 10 als auch mit dem Exzenter 12 drehfest verbunden. Weil die Blockierscheibe 45 vom Exzenterhebel 40 festgehalten wird, ist eine Drehung des Exzenters 12 ausgeschlossen.

Darüber hinaus befindet sich zwischen dem Rotor 10 und dem Exzenter 12 die bereits erwähnte Sollbruchstelle 13. Die Festigkeit dieser Sollbruchstelle 13 ist geringer als die Eingriffsfestigkeit zwischen dem Blockierende 41 des Exzenterhebels 40 und der Blockierscheibe 45. Eine andere Möglichkeit bestünde darin, anstelle der Sollbruchstelle 13, eine Überlastsicherung zwischen dem Rotor 10 und der Baugruppe aus dem Exzenter 12 und der Blockierscheibe 45 anzuordnen. Diese Überlastsicherung würde bei einer Drehung des Rotors 10 durch ein Einbruchswerkzeug in eine Freilaufposition übergehen, wenn vom Einbruchswerkzeug ein bestimmtes Grenzdrehmoment überschritten wird.

Wird mit dem elektronischen Fernbedienungsschlüssel 15 das Fahrzeug entsichert, so gehen die Schlossglieder in die aus Fig. 6 ersichtliche Lage über. Die Zentralelektronik 50 bewegt den Schrittmotor z. B. im Sinne des Drehpfeils 39 bis zu der bereits beschriebenen dritten Drehposition 53, wo das Kurvenstück 53 der Doppelkurvenscheibe 35 beide Hebel in ihre Freigabeposition 30', 40' überführt. Jetzt befinden sich an den Steuerenden 32, 42 der beiden Hebel 30', 40' Maxima der beiden Steuerscheiben 33, 43. Steckt der richtige Schlüssel 15 im Rotor 10 so ist jetzt eine Schlüsseldrehung möglich, weil weder die Blockierscheibe 45 noch der Sperrbolzen festgehalten werden.

Der Rotor 10 kann nun aus seiner Nullstellung in eine oder mehrere der weiteren Arbeitsstellungen verdreht werden, z. B. eine "Startstellung" oder eine "Fahrtstellung". Die sich daraus ergebende Position der Schlossglieder ist in Fig. 7 gezeigt. Durch die mit dem Drehpfeil 62 verdeutlichte Rotordrehung nimmt der Exzenter über den Stützabschnitt 23 den Sperrbolzen mit und überführt ihn schließlich in die bereits erwähnte Freigabelage 20', wo die Lenksäule 25 nicht mehr verriegelt ist. In der Freigabelage 20' befindet sich das Blockierende 41 in Ausrichtung mit der bereits erwähnten zweiten Ausnehmung 28 vom Sperrbolzen. Diese Schlüsseldrehung wird von dem erwähnten Sensor 58 der Motorsteuerung von Fig. 3 der Zentralelektronik 50 gemeldet, die daraufhin den Schrittmotor 37 weiterdreht, bis die Doppelkurvenscheibe 35 im Sinne des Drehpfeils 39 in ihrer zweiten Drehposition 52 verdreht worden ist. In dem jetzt maßgeblichen Kurvenstück 52 befindet sich am Blockierende 31 des Bolzenhebels ein Minimum der zugehörigen Bolzensteuerscheibe 33, weshalb die erwähnte Federbelastung 34 das Blockierende 31 in die zweite Ausnehmung 28 des in Freigabelage 20' befindlichen Sperrbolzens einschnappen lässt. Es liegt wieder die Eingriffsposition 30 des Bolzenhebels vor. Dagegen befindet sich der Exzenterhebel immer noch in seiner Freigabeposition 40'. In dem maßgeblichen Kurvenstück 53 hat nämlich die zugehörige Exzentersteuerscheibe 43 der Doppelkurvenscheibe 35 ihr Maximum, an welchem sich das zugehörige Hebel-Steuerende 42 formschlüssig abstützt. Die Blockierscheibe 45 ist folglich immer noch frei.

Bei einem Automatikgetriebe befindet sich in der Stellung der Schlossglieder gemäß Fig. 7 der Wählhebel 61 während des Starts vom Fahrzeug noch in der Parkstellung P. In der Fahrtstellung D von Fig. 3 dagegen ergeben sich dagegen die aus Fig. 9 ersichtlichen Verhältnisse. Weil der Rotor die gleiche Position wie in Fig. 7 einnimmt, sind die Drehlagen vom Exzenter 12 und der Blockierscheibe 45 unverändert. Der Sperrbolzen befindet sich in seiner Freigabelage 20'. Die Umsteuerung des Wählhebels 61 auf die Fahrtstellung D ist vom Sensor 60 der Zentralelektronik 50 von Fig. 3 gemeldet worden, wodurch der Schrittmotor die Doppelkurvenscheibe 35 in seine bereits beschriebene erste Drehposition 51 überführt hat, wo das Kurvenstück 51 an die Steuerenden 32, 42 der beiden Hebel gelangt ist. In diesem Kurvenstück 51 haben, wie bereits erwähnt wurde, sowohl die Bolzensteuerscheibe 33 als auch die Exzentersteuerscheibe 43 ihr Minimum. Dieses Minimum wirkt sich beim Bolzenhebel durch dessen Sperrlage 30 aus, wo sein Blockierende 31 den Sperrbolzen 20' immer noch an dessen zweiten Ausnehmung 28 festhält. Zwar ist auch der Exzenterhebel bestrebt aufgrund seiner Federbelastung 44 in die Sperrscheibe 45 einzufallen, doch kann dies nicht geschehen, weil sein Blockierende 41 mit keiner der beiden Aussparungen 47, 48 ausgerichtet ist, sondern sich am Umfang 63 der Blockierscheibe 45 abstützt. Dadurch wird der Exzenterhebel immer noch in einer Freigabeposition 40' gehalten, wobei sein Steuerende 42 sich von der zugehörigen Exzentersteuerscheibe 43 abhebt und der aus Fig. 9 ersichtliche Abstand 64 entsteht.

Stellt man, ausgehend von Fig. 9, bei einem Automatikgetriebe den Wählhebel 61 wieder in seine Parkstellung P, so wird dies vom Sensor 60 von Fig. 3 erkannt. Die Zentralelektronik 50 treibt über den Schrittmotor 52 die Doppelkurvenscheibe 35 wieder in ihre aus Fig. 7 ersichtliche Position zurück, weshalb sich wieder die bereits beschriebenen Verhältnisse einstellen. Dann kann der Rotor durch den Schlüssel von der Arbeitsstellung wieder in seine Nullstellung im Sinne des Pfeils 62' von Fig. 8 zurückgedreht werden. Dadurch werden zwar die Blockierscheibe 45 einerseits und der Exzenter 12 andererseits mitgedreht, doch befinden sich der Exzenterhebel immer noch in seiner Freigabeposition 40' und der Bolzenhebel in seiner Eingriffsposition 30, weil sich das gleiche Kurvenstück 52 an deren Steuerenden 32, 42 befindet. Der Sperrbolzen wird in seiner Freigabelage 20' gehalten. Ausgehend von Fig. 8 ist eine Wiederholung des Starts möglich.

Diese Verhältnisse ergeben sich auch bei einem normalen Getriebe, wo ein Wählhebel 61 nicht vorliegt. Hier ist durch eine Rückdrehung 62' des Schlüssels ohne weiteres der Übergang von Fig. 7 in Fig. 8 möglich. Wenn die Verhältnisse von Fig. 8 vorliegen ist es möglich, den elektronischen Fernbedienungsschlüssel aus dem Rotor 10 herauszuziehen. Dann tritt die aus Fig. 6 ersichtliche, bereits beschriebene Lage der Schlossteile ein. Der Sensor 55 und/oder der Key-In-Kontakt 49 erkennen diese Situation und überführen die Doppelkurvenscheibe 35 wieder in die beschriebene dritte Drehposition 53 von Fig. 6, wo die beiden Hebel über das Kurvenstück 53 in ihre jeweiligen Freigabepositionen 30', 40' gelangen. Der unter der Federkraft 24 stehende Sperrbolzen wird dann nicht mehr festgehalten und gelangt in seine Sperrlage 20, wo er die Lenksäule 25 verriegelt. Die Blockierenden 31, 41 sind zwar in Ausrichtung aber nicht in Eingriff mit der ersten Ausnehmung 27 bzw. Aussparung 47 vom Sperrbolzen 20 bzw. der Blockierscheibe 45.

Wird dann durch erneute Betätigung des Fernbedienungsschlüssels 15 das Fahrzeug gesichert, so registriert dies die Zentralelektronik 50. Der Schrittmotor 37 wird wirksam gesetzt und bewegt die Doppelkurvenscheibe 35 wieder in ihre aus Fig. 5 ersichtliche erste Drehposition 51. In dem jetzt maßgeblichen Kurvenstück 51 der Doppelkurvenscheibe 35 liegen die Minima der beiden Steuerscheiben 33, 43 vor, was die zugehörigen Blockierenden 31, 41 der beiden Hebel aufgrund ihrer Federbelastung 34, 44 in ihre Eingriffslage 30, 40 mit der Ausnehmung 27 bzw. der Aussparung 47 vom Sperrbolzen 20 bzw. der Blockierscheibe 45 in Eingriff bringt.

Ausgehend von der oben anhand der Fig. 9 erläuterten Betriebsstellung eines Automatikgetriebes, wo der Wählhebel sich in einer der weiteren Betriebsstellungen, z. B. der Fahrtstellung D befindet, kann es zu Fehlbedienungen kommen. Diesen wirkt das erfindungsgemäße Schloss in folgender aus Fig. 10 ersichtlichen Weise entgegen.

In Fig. 10 ist der Rotor 10 durch den eingesteckten Schlüssel im Sinne des Drehpfeils 62' zurückgedreht worden, aber eine Rückdrehung bis zu Nullstellung wird bei dem bereits erwähnten Grenzwinkel α vor der aus Fig. 6 ersichtlichen Nullstellung gestoppt. Beim Übergang von Fig. 9 auf Fig. 10 brauchte der Schrittmotor 37 nicht aktiv zu werden. Auch in Fig. 10 liegt die erste Drehposition vor, wo das Kurvenstück 51 der Doppelkurvenscheibe 35 an den beiden Hebel steuerwirksam ist. Der Bolzenhebel befindet sich nach wie vor in eine Eingriffsposition 30. Der gegen den Blockierscheiben-Umfang 63 federbelastete Exzenterhebel 40 ist während der Rückdrehung 62' von Fig. 10 in Ausrichtung mit der zweiten Aussparung 48 gekommen und fährt aufgrund seiner Federbelastung 44 in die Blockierscheibe 45 ein. Die Blockierscheibe 45 wird in der Drehstellung α vor 0 festgehalten. Der im Rotor 10 steckende Schlüssel kann nicht weiter zurückgedreht werden und auch nicht herausgezogen werden, weil die Nullstellung von Fig. 6 noch nicht erreicht ist.

Die Blockade der weiteren Rückdrehung 62' von Fig. 10 lässt sich bei dem Automatikgetriebe nur dadurch beheben, dass der bereits mehrfach erwähnte Wählhebel 61 in die Parkstellung P von Fig. 3 verstellt wird. Dann treten zunächst die aus Fig. 11 ersichtlichen Verhältnisse ein. Diese Rückstellung des Wählhebels 61 erkennt der Sensor 60 und meldet dies der Zentralelektronik 50. Diese bewegt den Schrittmotor 37 weiter, bis die Doppelkurvenscheibe 35 die aus Fig. 11 ersichtliche zweite Drehposition 52 erlangt, wo das Kurvenstück 52 gegenüber den beiden Hebeln 30, 40' wirksam ist. Es treten dann wieder die bereits im Zusammenhang mit Fig. 8 hinsichtlich der beiden Hebel 30, 40' beschriebenen Verhältnisse ein; der Bolzenhebel ist immer noch in seiner Eingriffsposition 30, aber der Exzenterhebel wurde durch ein Maximum an seiner Exzentersteuerscheibe 43 mit seinem Blockierende 41 aus der zweiten Aussparung 48 der Blockierscheibe 45 ausgehoben. Jetzt ist die Blockierscheibe 45 frei. Jetzt kann der Rotor 10 durch den steckenden Schlüssel 15 weiter im Sinne des Rückdrehpfeils 62' von Fig. 11 zurückgedreht werden, bis schließlich die aus Fig. 8 ersichtliche Nullstellung erreicht ist. Dabei ändert sich die Drehposition 52 der Doppelkurvenscheibe 35 zunächst noch nicht; sie bleibt in ihrer zweiten Drehposition, wo das Kurvenstück 52 bei den Hebeln steuerwirksam ist. Während der Bolzenhebel 30 sich in seiner Eingriffsposition befindet und den Sperrbolzen in seiner Freigabelage 20' festhält, nimmt der Exzenterhebel in seine Freigabeposition 40' ein. In der Nullstellung von Fig. 8 ist aber das Blockierende 41 des Exzenterhebels 40' in Ausrichtung mit der ersten Aussparung 47 der Blockierscheibe 45 gekommen.

Wie bereits erwähnt wurde, treten auch beim Automatikgetriebe, wenn sich der Wählhebel 61 in seiner Parkstellung P befindet, beim Abziehen des Fernbedienungsschlüssels wieder die im Zusammenhang in Fig. 6 erläuterten Verhältnisse ein. Bei einer Betätigung des Fernbedienungsschlüssels im Sinne einer "Sicherung des Fahrzeugs" gehen die Schlossteile schließlich wieder in die aus Fig. 5 ersichtliche Lagen über.

Anstelle von winkelförmig ausgebildeten Hebeln 30, 40 könnten auch andere Hebelformen verwendet werden. Die Hebel 30, 40 könnten ferner aus zwei oder mehreren hintereinander geschalteten Gliedern bestehen, von denen das vorderste Glied das beschriebene Blockierende 31 bzw. 41 bildet, während das letzte Glied jeweils als Steuerende 32 bzw. 42 fungiert. Einzelne Glieder einer solchen zusammenwirkenden Gliederkette oder auch die Hebel 30, 40 selbst könnten als längsbewegliche Schieber ausgebildet sein.

Weiterhin wäre es denkbar noch andere Drehstellungen bei der Doppelkurvenscheibe 35 vorzusehen, um die entsprechenden Hebel 30, 40 bzw. die sie ersetzenden Schieber bzw. Gliederketten in weitere Arbeitsstellungen zu überführen. Schließlich wäre es auch möglich anstelle einer Doppelkurvenscheibe 35 die sie bildenden Bolzensteuerscheibe 33 und Exzentersteuerscheibe 43 getrennt voneinander anzuordnen. Aus Platzgründen ist es auch in diesem Fall zweckmäßig einen gemeinsamen Schrittmotor 37 zu verwenden. Wenn es die Platzverhältnisse erlauben, können natürlich auch getrennte Schrittmotoren zum Antrieb der beiden Scheiben 33, 43 dienen.

Bezugszeichenliste

10

Rotor

11

Stator, Gehäuse

12

Exzenter

13

Sollbruchstelle zwischen

10

,

12

14

Zündanlassschalter

15

elektronischer Fernbedienungsschlüssel, Schlüssel

16

Aufnahme in

10

für

15

17

Klappe bei

16

18

Einsteckpfeil für

15

in

10

(

Fig.

1

)

18

' Herausziehpfeil von

15

aus

10

(

Fig.

2

)

19

Verriegelungsmechanik von

15

in

10

(

Fig.

2

)

20

Sperrbolzen (in Sperrlage)

20

' Freigabelage von

20

21

Verriegelungsabschnitt von

20

22

Blockierabschnitt von

20

23

Stützabschnitt von

20

für

12

24

Federkraft von

26

auf

20

25

Lenksäule

26

Bolzenfeder für

20

27

Sperrstelle, erste Ausnehmung von

20

28

Sperrstelle, zweite Ausnehmung in

20

29

Überwachungseinrichtung für

15

, Steuerstift

30

Bolzenhebel (in Eingriffsposition)

30

' Freigabeposition von

30

31

Blockierende von

30

32

Steuerende von

30

33

erste Steuerscheibe, Bolzensteuerscheibe

34

Kraftpfeil der Federbelastung von

30

35

Doppelkurvenscheibe aus

33

,

43

36

Feder für

34

von

30

37

Schrittmotor

38

Getriebe von

37

39

Drehung von

35

40

Exzenterhebel (in Eingriffsposition)

40

' Freigabeposition von

40

41

Blockierende von

40

42

Steuerende von

40

43

zweite Steuerscheibe, Exzentersteuerscheibe

44

Kraftpfeil der Federbelastung von

40

durch

46

45

Blockierscheibe

46

Feder für

44

von

40

47

Blockierstelle, erste Aussparung in

45

48

Blockierstelle, zweite Aussparung in

45

49

Key-in-Kontakt

50

Zentralelektronik, Steuerelektronik

51

erste Drehposition von

35

, erstes Kurvenstück von

35

52

zweite Drehposition von

35

, zweites Kurvenstück von

35

53

dritte Drehposition von

35

, drittes Kurvenstück von

35

54

Leitung zwischen

14

,

49

und

50

55

Sensor für

15

56

Leitung zwischen

55

und

50

57

Leitung zwischen

58

und

50

58

Sensor für Motorsteuerung von

37

59

Leitung zwischen

60

und

50

60

Sensor, Mikroschalter für

61

61

Wählhebel

62

Pfeil der Rotordrehung aus der Nullstellung

62

' Pfeil der Rotorrückdrehung in Richtung der Nullstellung

63

Umfang von

45

(

Fig.

9

)

64

Abstand zwischen

42

,

43

(

Fig.

9

)

Claims (17)

1. Schloss zum Blockieren der Lenksäule (25) eines Fahrzeugs, mit einem ortsfesten Stator (11) und mit einem darin drehbar aufgenommenen Rotor (10),
wobei dem Rotor (10) ein Betriebsmanagement (14) für das Fahrzeug zugeordnet ist und ein Exzenter (12) mit dem Rotor (10) mitdrehbar ist,
und der Exzenter (12) in Abhängigkeit von seiner durch den Rotor (10) bestimmten Drehstellung ein federbelasteten Sperrbolzen (20) aus einer Sperrlage, gegen die Federbelastung (24), in eine freigebende Freigabelage (20') überführt,
und der Rotor (10) zu seiner Drehbetätigung eine Aufnahme (16) zum Einstecken eines zugehörigen Schlüssels (15) aufweist und durch Drehen (62, 62') des eingesteckten Schlüssels (15) sowohl das Betriebsmanagement als auch den Exzenter (12) in verschiedene Drehstellungen überführt,
nämlich aus einer das Einstecken (18) bzw. Herausziehen (18') des Schlüssels (15) im Rotor (10) gestattenden Nullstellung in mindestens eine Arbeitsstellung, wo der Schlüssel im Rotor (10) festgehalten wird,
und mit dem Exzenter (12) eine Blockierscheibe (45) drehfest verbunden ist, die wenigstens eine Blockierstelle (47) für ein Glied (40) aufweist,
und der Sperrbolzen (20) mindestens eine Sperrstelle (28) für ein weiteres Glied (30) besitzt,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Exzentersteuerscheibe (43) und eine Bolzensteuerscheibe (33) über eine Steuerelektronik (50) motorisch (37) angetrieben sind,
dass zwischen der Exzentersteuerscheibe (43) ein bewegliches Exzenterhalteglied (40) und zwischen der Bolzensteuerscheibe (33) und dem Sperrbolzen (20) ein Bolzenhalteglied (30) angeordnet sind,
dass beide Glieder (30, 40) einerseits einen Haltebereich (31; 41) und andererseits einen Steuerbereich (32; 42) aufweisen,
wobei der Haltebereich (41) des Exzenterhalteglieds (40) mit der Blockierstelle (47; 48) an der Blockierscheibe (45) und der Haltebereich (31) des Bolzenhalteglieds (30) mit der Sperrstelle (27; 28) am Sperrbolzen (20) zusammenwirken, während der Steuerbereich (42) vom Exzenterhaltehebel (40) an der Exzentersteuerscheibe (43) und der Steuerbereich (32) vom Bolzenhalteglied (30) an der Bolzensteuerscheibe (33) angreifen
und dass die Steuerelektronik (50) sowohl auf die Einstecklage des Schlüssels im Rotor (10) als auch auf die Drehstellung des Rotors (10) anspricht und die beiden Steuerscheiben (33, 43) motorisch in verschiedene Positionen bewegt,
wo die beiden Glieder (30, 40) bezüglich des Sperrbolzens (20) einerseits und der Blockierscheibe (45) andererseits sich in einer Eingriffsposition und/oder in einer Freigabeposition (30', 40') befinden.

2. Schloss nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerscheiben (33, 43) vom Schrittmotor in mindestens drei verschiedene Positionen bewegt werden,
wobei in der ersten Position (51) sowohl das Bolzenhalteglied (30) als auch das Exzenterhalteglied (40) mit ihren jeweiligen Haltebereichen (31, 41) in die Sperrstelle (27; 28) des Sperrbolzens (20) bzw. in der Blockierstelle (47; 48) der Blockierscheibe (45) eingreifen,
während in der zweiten Position (52) zwar der Haltebereich (31) des Bolzenhalteglieds (30) sich in der Sperrstelle (27, 28) des Sperrbolzens (20; 20') befindet, aber das Exzenterhalteglied die Blockierscheibe (45) freigibt (40'),
und in der dritten Position (53) sowohl das Bolzenhalteglied als auch das Exzenterhalteglied den Sperrbolzen (20) bzw. die Blockierscheibe (45) freigeben (30'; 40').

3. Schloss nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sperrbolzen (20) zwei Sperrstellen (27, 28), aufweist, von denen die eine Sperrstelle (27) in der Sperrlage (20) und die andere (28) in der Freigabelage (20') mit dem Haltebereich (31) des Bolzenhalteglieds (30; 30') ausgerichtet sind.

4. Schloss nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Exzentersteuerscheibe (43) koaxial zur Bolzensteuerscheibe (33) angeordnet und mit dieser zu einer Doppelsteuerscheibe (35) drehfest verbunden ist,
und das diese Doppelsteuerscheibe (35) von einem gemeinsamen Schrittmotor (37) drehangetrieben wird,
wobei ihre Positionen (51, 52, 53) Drehstellungen sind, wo drei Kurvenstücke der Doppelkurvenscheibe mit den Steuerteilen (32, 42) des Bolzenglieds (30) bzw. Exzenterglieds (40) zusammenwirken.

5. Schloss nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Achse des Schrittmotors (37) drehfest mit der Doppelsteuerscheibe (35) verbunden ist.

6. Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl das Bolzenhalteglied (30) als auch das Exzenterhalteglied (40) mit ihren Haltebereichen (31, 41) jeweils in Richtung der Blockierscheibe (45) bzw. des Sperrbolzens (20) federbelastet (34; 44) sind
und dass die Bolzensteuerscheibe (33) und die Exzentersteuerscheibe (43) bzw. die von ihnen gebildete Doppelsteuerscheibe (35), jeweils Kurvenscheiben sind,
an deren Kurvenprofilen jeweils die Steuerbereiche (32; 42) des Bolzenhalteglieds (30) bzw. des Exzenterhalteglieds (40) federnd anlegen.

7. Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Bolzenhalteglied (30) und/oder das Exzenterhalteglied (40) zwei Arme aufweisende, schwenkbewegliche Hebel, insbesondere Winkelhebel, sind, deren einer Arm den Haltebereich (31; 42) und deren anderer Arm den Steuerbereich (32; 42) dieser Glieder (30; 40) aufweisen.

8. Schloss bei einem Kraftfahrzeug mit einem einen Wählhebel (61) aufweisenden Automatikgetriebe, wobei der Wählhebel (61) zwischen einer Parkstellung (P) und wenigstens einer weiteren Betriebsstellung, wie einer Fahrtstellung (D), umsteuerbar ist, nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet,
dass die Blockierscheibe (45) außer der in Nullstellung des Rotors (10) wirksamen ersten Blockierstelle (47) noch eine zweite Blockierstelle (48) aufweist,
die beim Rückdrehen (62') des Rotors (10) aus der Arbeitsstellung bei einem definierten, vor der Nullstellung liegenden Grenzwinkel (α) mit dem Haltebereich (41) des Exzenterhalteglieds (40) ausgerichtet ist
und dass die Steuerelektronik (50) des Schrittmotors (37) auch auf die Stellungen des Wählhebels (61) anspricht und in der Parkstellung (P) die Exzentersteuerscheibe (43) bzw. die Doppelkurvenscheibe (35) in eine Drehposition überführt,
in welcher der Haltebereich (41) des Exzenterhalteglieds (40) mit dieser zweiten Blockierstelle (48) in Eingriff ist.

9. Schloss nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass diejenige Drehstellung, in welcher das Exzenterhalteglied mit der zweiten Blockierstelle (48) der Blockierscheibe (45) zusammenwirkt, die erste Position (51) der beiden Steuerscheiben (33, 43) ist, in welcher auch der Haltebereich (31) des Bolzenhalteglieds (30) zugleich in eine der beiden Sperrstellen (27, 28) des Sperrbolzens (20, 20') eingreift.

10. Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass in der drehfesten Verbindung zwischen dem Rotor (10) und dem Exzenter (12) bzw. der Blockierscheibe (45) eine Sollbruchstelle (13) angeordnet ist.

11. Schloss nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sollbruchstelle (13) eine Festigkeit aufweist, die geringer ist als die Eingriffsfestigkeit des Haltebereichs (41) vom Exzenterhalteglied (40) in der Blockierscheibe (45).

12. Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass als Exzenterhalteglied (40) und/oder als Bolzenhalteglied (30) eine Gliederkette aus mindestens zwei hintereinander geschalteten Gliedern verwendet wird.

13. Schloss nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass als Exzenterhalteglied (40) und/oder als Bolzenhalteglied (30) bzw. anstelle wenigstens eines Gliedes in der sie bildenden Gliederkette längsbewegliche Schieber verwendet werden.

14. Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Blockierstellen der Blockierscheibe (45) aus Aussparungen (47, 48) bestehen, in welche der Haltebereich (41) des Exzenterhalteglieds (40) bzw. der Arm des Exzenterhaltehebels fallweise eingreifen.

15. Schloss nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrstellen (27; 28) vom Sperrbolzen (20) aus Ausnehmungen bestehen, in welche der Halteteil (31) des Bolzenhalteglieds (30) bzw. der Arm des Bolzenhaltehebels fallweise eingreifen.

16. Schloss nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Schlüssel ein elektronischer Fernbedienungsschlüssel (15) ist.

17. Schloss nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass anstelle des axialbeweglichen Sperrbolzens (20) ein im anderen Sinne bewegliches Sperrelement verwendet wird, das insbesondere aus einer schwenkbeweglichen Klinke besteht.