DE19915747C2

DE19915747C2 - Lenkradverriegelung für Kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE19915747C2
Application number: DE19915747A
Authority: DE
Inventors: Clarke Fisk Thacker; Robert Daniel Restauri
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 1998-04-09
Filing date: 1999-04-07
Publication date: 2002-04-04
Anticipated expiration: 2019-04-08
Also published as: DE19915747A1; GB9907076D0; US5906120A; GB2337031A; GB2337031B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Lenkradverriegelung für Kraftfahrzeuge gemäß der durch den Oberbegriff des Patentanspruches 1 angegebenen Art.

Bei einer aus der WO 95/21 076 bekannten Lenkradverriegelung dieser Art ist der für die Einnahme einer gesperrten Position und einer entriegelten Position der Lenkwelle maßgeblich beteiligte Verriegelungsring an einer Stirnverzahnung für ein Zusammenpassen mit einer komplementär ausgebildeten Stirnverzahnung eines Sperrteils vorgesehen. Das Sperrteil ist als eine die Lenkwelle umgebende Muffe ausgebildet, deren Verschiebung längs der Lenkwelle durch das Mantelrohr der Lenksäulenanordnung geführt wird. Die Muffe ist durch einen Zahneingriff mit einer Verzahnung eines Abschnittes der Lenkwelle gegen eine relative Drehung gesichert und ist an einem Ausschnitt des Mantelrohres im Anschluß eines Ge häuses des Zündschlosses mit einer Zahnstange versehen, in welche ein in dem Zündschloßgehäuse drehbar gelagertes Zahnsegment eingreift. Durch dieses Zahnsegment wird ein translatorischer Bewegungsantrieb für die Muffe übersetzt, indem mit dem Zahnsegment an einer weiteren Verzahnung ein in dem Zünd schloßgehäuse verschiebliches Zahnstangen-Steuerteil angeordnet ist, dessen Verschiebung für eine Drehung des Zahnsegments und damit weiter für eine Ver schiebung der Muffe durch eine Drehung des Zündschlosses mit dem in das Zündschloß eingesteckten Zündschlüssel steuerbar ist.

Mit der vorbeschriebenen Ausbildung einer bekannten Lenkradverriegelung ist es meistens erforderlich, daß nach dem Abziehen des Zündschlüssels aus dem Zündschloß noch geringfügige Lenkradbewegungen ausgeführt werden müssen, um die gesperrte Position der Verriegelung zu erhalten. Für die Lenkradbewegung wird dabei häufig ein erhöhter Kraftaufwand benötigt, wenn dafür was meistens der Fall ist auch ein erweitertes Einschlagen der Fahrzeugräder benötigt wird.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkradverriegelung für Kraftfahr zeuge der durch den Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart auszubilden, daß beim Abziehen des Zündschlüssels aus dem Zündschloß eine gesperrte Position der Verriegelung mit einem vergleichbar geringeren Kraftauf wand im Vergleich zu den bisher bekannten Verriegelungen erhalten wird und ge nerell auch ein vergrößerte Sicherheit für die Verriegelung voraussetzbar ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst mit einer Lenkradverriegelung für Kraftfahrzeuge, welche mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gekennzeich net ist.

Das Hauptmerkmal der erfindungsgemäßen Lenkradverriegelung ist eine ver schiebbare Anordnung einer Sperrklinke in einem Führungsbett eines Führungs schlittens, für dessen Bewegungseinrichtung eine Integrierung zweier schwenkbar gelagerter Hebel konzipiert wurde. Mit dem einen Hebel wird die Drehung des Zündschlosses nach dem Einstecken des Zündschlüssels auf den zweiten Hebel übersetzt, der in der Funktion eines Verriegelungshebels die gesperrten und ent riegelten Positionen der Sperrklinke beeinflußt. Die Sperrklinke ist unter Mitwir kung der Bewegungseinrichtung des Führungsschlittens in eine zu der Schwenk ebene des Verriegelungshebels zurückgezogene Position bzgl. der wenigstens einen Aussparung des Verriegelungsringes überführbar und wird an einem wie derholten Einfallen in die Aussparung des Verriegelungsringes durch den Verrie gelungshebel solange gehindert, wie der Zündschlüssel in das Zündschloß einge steckt bleibt. Sobald der Zündschlüssel aus dem Zündschloß abgezogen wird, wird jedoch unter Mitwirkung des anderen Hebels, also des Steuerhebels, ein Ver schwenken des Verriegelungshebels in eine Ausgangsposition gesteuert, in wel cher dann die Sperrklinke ihre gesperrte Position im Zusammenwirken mit dem Verriegelungsring einnehmen kann.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausbildungen der erfindungsgemäßen Ver riegelung sind mit den Merkmalen der weiteren Ansprüche angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung schematisch darge stellt und wird nachfolgend näher erläutert.

Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Teillänge der Lenksäulen anordnung eines Kraftfahrzeuges,

Fig. 2 eine Perspektivansicht, teilweise im Schnitt, einer Lenkradverriegelung gemäß der bevorzugten Ausführungs form der Erfindung,

Fig. 3 eine Schemaansicht des Zündschlosses an der Lenk säulenanordnung zur Erläuterung der verschiedenen Positionen eines in das Zündschloß eingesteckten Zündschlüssels,

Fig. 4A, 4B, 4C und 4D eine Seitenansicht, teilweise im Schnitt, eine Draufsicht, eine Endansicht und eine weitere Draufsicht der Lenkradverriegelung in der Ausbildung gemäß Fig. 2 bei abgezogenem Zündschlüssel,

Fig. 5A, 5B, 5C und 5D eine Seitenansicht, eine Draufsicht, eine Endansicht und eine weitere Draufsicht der Lenk radverriegelung in der Ausbildung gemäß Fig. 2 bei eingestecktem Zündschlüssel in einer Drehlage des Zündschlosses, in welcher die Zündung der Maschine des Fahrzeuges noch ausgeschaltet ist,

Fig. 6A und 6B eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Lenkradverriegelung in einer Drehlage des Zünd schlosses, in welcher mit dem eingesteckten Zünd schlüssel die Maschine des Fahrzeuges am Laufen gehalten ist,

Fig. 7A und 7B eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Lenkradverriegelung in einer Drehlage des Zünd schlosses, in welcher mit dem eingesteckten Zünd schlüssel die Maschine des Fahrzeuges gestartet wird, und

Fig. 8A und 8B eine Seitenansicht und eine Draufsicht der Lenkradverriegelung in einer Drehlage des Zünd schlosses, in welcher nach dem Ausschalten der Maschine des Fahrzeuges der Zündschlüssel abgezogen werden kann.

Gemäß der Darstellung in Fig. 1 umfaßt eine Lenksäule 10 eines Kraftfahrzeuges ein Lenkrad 12, welches mit einer Lenkwelle 14 verbunden ist. Die Lenkwelle 14 ist in einem Mantelrohr 16 drehbar gelagert, wobei an dem Mantelrohr in der Nähe des Lenkrades auch ein Zündschloß 18 angeordnet ist.

Als Teil einer mit dem Zündschloß 18 betätigbaren Lenkrad verriegelung ist an der Lenkwelle 14 gemäß der Darstellung in Fig. 2 ein Verriegelungsring 20 befestigt, der an einer Stirnseite 24 mit wenigstens einer Aussparung 22 versehen ist. Mit dieser Aussparung 22 wirkt eine Sperrklinke 32 zusammen, um eine eingerastete Position der Lenkradverriegelung zu er halten, in welcher also eine Drehung der Lenkwelle 14 nicht möglich ist. Wenn die Sperrklinke 32 aus der Aussparung 22 des Verriegelungsringes 20 zurückgezogen ist, dann wird da durch eine entriegelte Position erhalten, in welcher dann also die Lenkwelle 14 gemeinsam mit dem an ihr befestigten Verriegelungsring 20 gedreht werden kann.

An dem Mantelrohr 16 ist ein Schlitten 26 angeordnet, der parallel zu der Achse 28 der Lenkwelle in verschiedene Posi tionen verschiebbar ist, wobei dafür eine Führungsspur 30 an dem Mantelrohr 16 ausgebildet ist. Der Schlitten 26 ist mit einem Führungsbett 34 für die Sperrklinke 32 versehen, um eine relative Verschiebung der Sperrklinke damit ebenfalls parallel zu der Achse 28 der Lenkwelle 14 zu ermöglichen. Um für diese Verschiebung eine sichere Führung der Sperrklinke 32 durch das Führungsbett 34 des Schlittens 26 zu erhalten, ist die Sperr klinke mit einem senkrecht abstehenden Vorsprung 36 versehen, an welchem gemäß der Darstellung in Fig. 4C ein der eigent lichen Führung dienliches Querhaupt 38 ausgebildet ist. Die Sperrklinke 32 ist im übrigen durch eine Spiralfeder 44 gegen einen Führungsanschlag 40 an einem ersten Ende 42 des Schlit tens 26 vorgespannt, wobei die Feder an dem gegenüberliegenden zweiten Ende 48 des Schlittens 26 abgestützt und durch einen vorstehenden Führungszapfen 46 für ein präzises Einfassen in eine Aussparung 50 in einer Stirnfläche 52 der Sperrklinke 32 geführt ist.

An dem Boden 56 des Schlittens 26 ist eine Zahnstange 54 aus gebildet, mit welcher ein Antriebsritzel 58 mit einer Ausbil dung an einem Drehteil 60 des Zündschlosses 18 in Eingriff ist. Wenn daher das Zündschloß 18 mit einem eingesteckten Zünd schlüssel relativ zu dem umgebenden Schloßgehäuse gedreht wird, dann wird unter Vermittlung dieses Zahnstangenantriebes der für die Sperrklinke 32 vorgesehene Führungsschlitten 26 relativ zu dem Mantelrohr 16 verschoben.

Mit dem Drehteil 60 des Zündschlosses 18 ist weiterhin ein ringförmiger Steuerbund 62 verbunden, der eine umlaufende Ringnut 64 aufweist und längs der Achse 66 des Drehteils 60 zwischen zwei Positionen axial verschiebbar ist, in welchen der Steuerbund bei abgezogenen Zündschlüssel durch eine Feder 68 des Zündschlosses von dem Führungsschlitten 26 weggedrückt bzw. bei eingestecktem Zündschlüssel entgegen der Kraft der Feder 68 an den Führungsschlitten 26 angenähert ist. Diese beiden voneinander axial beabstandeten Positionen des Steuer bundes 62 sind in den Fig. 4B für den Betrachtungsfall des abgezogenen Zündschlüssels und in Fig. 5B für den Betrach tungsfall des eingesteckten Zündschlüssels dargestellt.

Mit dem Steuerbund 62 respektive mit der Ringnut 64 ist eine Abwinkelung 72 an einem ersten Ende 74 eines Steuerhebels 70 im Eingriff, der im wesentlichen mittig durch eine Schraube 76 für eine Schwenkbewegung in einer Ebene im wesentlichen parallel zu dem Führungsbett 34 des Führungsschlitten 26 von dem Schloßgehäuse des Zündschlosses 18 gehalten wird. Wenn somit der Steuerbund 62 beim Einstecken des Zündschlüssels in das Zündschloß 18 axial in Richtung auf den Führungsschlitten 26 bewegt wird, dann wird dabei dieser Steuerhebel 70 in einer Richtung verschwenkt, in welcher sein freies Ende 78 aus einer Berührungsstellung mit einer Abwinkelung 80 eines Verriege lungshebels 82 gelöst wird. Der Verriegelungshebel 82 kann sich dann unter dem Einfluß einer Torsionsfeder 84 in eine relative Drehlage verschwenken, in welcher das freie Ende 86 des Ver riegelungshebels 82 eine Verschiebung der Sperrklinke 32 in dem Führungsbett 34 des Führungsschlittens 26 behindern kann. Der Verriegelungshebel 82 ist an dem Mantelrohr 16 der Lenk säule für eine Schwenkbewegung in einer Ebene im wesentlichen senkrecht zu der Achse 28 der Lenkwelle 14 angeordnet und damit auch im wesentlichen senkrecht zu der Bewegungsebene des Steuerhebels 70, wobei die Torsionsfeder 84 den Verriegelungshebel 82 in eine Position vorspannt, in welcher das Ende 86 zu dem Führungsanschlag 40 des Führungsbettes 34 hin vorsteht, um eine Berührungsstellung mit dem Stirnende 88 der Sperrklinke 32 zu erhalten und damit ein Einfallen der Sperrklinke 32 in die Aussparung 22 des Verriegelungsringes 20 zu verhindern.

Die vorbeschriebene Lenkradverriegelung ist derart ausgebildet, daß bis zum Abziehen des Zündschlüssels aus dem Zündschloß eine Drehung der Lenkwelle möglich ist, daß aber diese Drehung bei dem Abziehen des Zündschlüssels aus dem Zündschloß augenblick lich gesperrt wird. Gemäß der Darstellung in Fig. 3 kann das Zündschloß 18 mit dem in seiner Ausschaltstellung eingesteck ten Zündschlüssel in weitere drei Drehlagen gedreht werden, nämlich in eine Ausschaltstellung "1", in welcher die Maschine des Fahrzeuges ausgeschaltet ist, in eine Laufstellung "2", in welcher die Maschine am Laufen gehalten wird, und in eine Startstellung "3", in welcher die Maschine mit einem Einschal ten der Zündung gestartet wird. Wenn der Zündschlüssel aus dem Zündschloß 18 abgezogen ist, dann befindet sich die Lenk radverriegelung in der eingerasteten Position gemäß der Dar stellung in den Fig. 4A bis 4D. Die Lenkwelle 14 kann dann nicht gedreht werden, weil die Sperrklinke 32 in die Aus sparung 22 des Verriegelungsringes 20 eingerastet ist. Bei abgezogenem Zündschlüssel ist andererseits der Steuerhebel 70 durch das Zusammenwirken der Ringnut 64 des duch die Feder 68 vorgespannten Steuerbundes 62 mit der Abwinkelung 72 in eine Berührungsstellung seines freien Endes 78 mit der Abwinkelung 80 des Verriegelungshebels 82 gebracht, sodaß dieser Verrie gelungshebel entgegen der Vorspannung der Torsionsfeder 84 aus dem Verschiebeweg der Sperrklinke 32 herausgenommen ist. Der Führungsschlitten 26 befindet sich dann in einer linken Endstellung, in welcher somit die Sperrklinke 32 unter der Vor spannung der Spiralfeder 44 in die Aussparung 22 eingerastet ist.

Sobald der Zündschlüssel in das Zündschloß 18 eingesteckt wird, wird dabei dann der Steuerbund 62 gegen die Kraft der Feder 68 axial in Richtung der Achse 28 der Lenkwelle 14 verschoben, wodurch der Steuerhebel 70 an der in die Ringnut 64 einfassenden Abwinkelung 72 mitgenommen wird und sich daher sein Ende 78 von der Abwinkelung 80 des Verriegelungshebels 82 löst. Der Verriegelungshebel wird daher durch die Torsionsfeder 84 in eine Relativlage verschwenkt, in welcher sein Ende 86 eine Verschiebung der Sperrklinke 32 im Sinne der Verhinderung eines Einfallens in die Aussparung 22 des Verriegelungsringes 20 verhindern kann. Durch eine Drehung des Zündschlosses 18 in die zum Starten der Maschine maßgebliche Drehlage "3" wird an dererseits der Führungsschlitten 26 unter Mitwirkung des Zahn stangenantriebes mit der Zahnstange 54 und dem Ritzel 58 in eine rechte Endlage gebracht. Während dieser Bewegung nach rechts wird die Sperrklinke 32 aus der Aussparung 22 gelöst, sodaß damit die Lenkradverriegelung in eine entriegelte Po sition überführt wird. Sobald die Sperrklinke 32 an dem Ende 86 des Verriegelungshebels 82 vorbeibewegt wurde, wird dann der Verriegelungshebel 82 durch die Torsionsfeder 84 so weit verschwenkt, daß sich sein Ende 86 in dem Verschiebeweg der Sperrklinke 32 befindet. Damit wird ein wiederholtes Einfal len der Sperrklinke in die Aussparung des Verriegelungsringes 20 verhindert. Ein Einfallen der Sperrklinke 32 in die Aus sparung 22 des Verriegelungsringes 20 wird andererseits auch dann verhindert, wenn das Zündschloß 18 nach dem Starten der Maschine in die Drehlage "2" gebracht ist, wobei während dieses Zürückdrehens dann der Führungsschlitten 26 durch den Zahnstangenantrieb aus seiner rechten Endlage etwas nach links verschoben wird. Die Sperrklinke 32 wird während dieser Bewegung durch die Spiralfeder 44 ständig gegen das Ende 86 des Verrieglungshebels 82 angedrückt. Mit dem Verriegelungs hebel 82 wird daher unabhängig von der Position des Führungs schlittens 26 ein Einfallen der Sperrklinke 32 in die Aus sparung 22 des Verriegelungsringes 20 auch dann verhindert, sollte sich während der Fahrt des Fahrzeuges aus welchen Gründen auch immer der Führungsschlitten 26 unter der Sperr klinke 32 hindurch weiter nach links verschieben. Der Ver riegelungshebel 82 stellt deshalb auf alle Fälle sicher, daß während der Fahrt des Fahrzeuges die Drehung der Lenkwelle 14 nicht gesperrt wird.

Wenn schließlich bei dem Parkieren des Fahrzeuges nach dem Ausschalten der Maschine der Zündschlüssel aus dem Zündschloß 18 in der Drehlage "0" abgezogen wird, dann ist in dieser Drehlage des Zündschlosses der Führungsschlitten 26 durch den Zahnstangenantrieb in seine linke Endstellung gebracht. Die Sperrklinke 32 erfährt dabei eine Verschiebung in dem Führungsbett 34 des Führungsschlittens 26 entgegen der Kraft der Spiralfeder 44, da sie dabei anfangs noch mit dem Ende 86 des Verriegelungshebels 82 in Berührung gehalten ist. Sobald dann aber das Ende 78 des Steuerhebels 70 gegen das Ende 80 des Verriegelungshebels 82 gedrückt wird, um den Verriege lungshebel entgegen der Kraft der Torsionsfeder 84 zu ver schwenken, wird dann das Ende 86 aus dem Verschiebeweg der Sperrklinke 32 herausgenommen, so daß dann die Sperrklinke durch die Spiralfeder 44 in ihren Eingriff mit der Aussparung 22 des Verriegelungsringes 20 gedrückt werden kann. Die Lenk radverriegelung ist dann wieder in die eingerastete Position überführt, in welcher eine Drehung der Lenkwelle 14 nicht mehr möglich ist.

Claims

1. Lenkradverriegelung für Kraftfahrzeuge, die bei abgezogenem Zündschlüssel eine gesperrte Position einnimmt und durch ein Einstecken des Zündschlüs sels in das Zündschloß sowie dessen Drehung in eine entriegelte Position überführbar ist, um eine Drehung der in einem Mantelrohr der Lenksäulenan ordnung eines Kraftfahrzeuges drehbar gelagerten Lenkwelle zu ermöglichen, wobei mit der Lenkwelle ein Verriegelungsring verbunden und längs der Lenk welle ein an einem Führungsteil angeordnetes Sperrteil verschiebbar ist, wel ches im Zusammenwirken mit wenigstens einer Aussparung des Verriege lungsringes die gesperrten und entriegelten Positionen der Lenkradverriege lung festlegt und durch eine mit der Drehung des Zündschlosses bei einge stecktem Zündschlüssel betätigbare Bewegungseinrichtung des Führungsteils beeinflußbar ist, die auch ein durch das Zündschloß bewegliches Steuerteil zur Betätigung eines Verriegelungsteils aufweist, welches eine Verschiebung des Sperrteils zwischen den gesperrten und entriegelten Positionen der Lenk radverriegelung steuert, dadurch gekennzeichnet, daß das Sperrteil als eine in einem Führungsbett (34) eines Führungsschlittens (26) verschiebbare Sperrklinke (32) und das Steuer teil als ein schwenkbar gelagerter Steuerhebel (70) ausgebildet ist, der in einer zu dem Führungsbett (34) des Führungsschlittens (26) angenähert parallelen Ebene verschwenkbar ist, wobei ein erstes Ende (72) des Steuerhebels (70) mit dem Zündschloß (18) und ein zweites Ende (78) des Steuerhebels (70) mit dem Verriegelungsteil in der Ausbildung eines ebenfalls schwenkbar gelager ten Verriegelungshebels (82) derart in Eingriff gehalten wird, daß der Verrie gelungshebel (82) bei eingestecktem Zündschlüssel in den Verschiebeweg der Sperrklinke (32) verschwenken kann, um ein Einfallen der Sperrklinke (32) in die wenigstens eine Aussparung (22) des Verriegelungsringes (20) zu verhin dern.

2. Lenkradverriegelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Ver riegelungshebel (82) in einer zu der Schwenkebene des Steuerhebels (70) et wa senkrecht verlaufenden Ebene verschwenkbar ist.

3. Lenkradverriegelung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Steuerhebel (70) und der Verriegelungshebel (82) durch eine Torsionsfe der (84) gegeneinander und in eine bzgl. der Sperrklinke (32) entriegelte Posi tion des Verriegelungshebels (82) vorgespannt sind.

4. Lenkradverriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn zeichnet, daß die Sperrklinke (32) in die mit dem Verriegelungsring (20) ge sperrte Position der Lenkradverriegelung durch eine an dem Führungsschlitten (26) abgestützte Spiralfeder (44) vorgespannt ist.

5. Lenkradverriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekenn zeichnet, daß die Bewegungseinrichtung des Führungsschlittens (26) mit einer an dem Führungsschlitten vorgesehenen Zahnstange (54) und einem durch das Zündschloß (18) drehbaren Antriebsritzel (58) ausbildet ist.

6. Lenkradverriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Steuerhebel (70) an seinem ersten Ende (72) mit einem durch den Zündschlüssel beim Einstecken in das Zündschloß (18) entgegen der Kraft einer Rückstellfeder (68) beweglichen Steuerbund (62, 64) des Zünd schlosses in Eingriff gehalten ist.