DE19962586A1

DE19962586A1 - Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Lenkspindel eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE19962586A1
Application number: DE1999162586
Authority: DE
Inventors: Harald Donner; Werner Volmer
Original assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Current assignee: Leopold Kostal GmbH and Co KG
Priority date: 1999-12-23
Filing date: 1999-12-23
Publication date: 2001-07-05
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: DE19962586C2

Abstract

Eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Lenkspindel 2 eines Kraftfahrzeuges gegenüber einer Drehbewegung, umfassend ein betätigbares Riegelglied 6, das in seiner Verriegelungsstellung in eine Aufnahme A der Lenkspindel 2 zur Verriegelung derselben eingreift und das in seiner anderen Stellung zum Freigeben einer Lenkbewegung der Lenkspindel 2 aus der Aufnahme A zurückgezogen ist, sowie umfassend eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen des Riegelgliedes 6, ist dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelglied 6 mit der der Lenkspindel 2 zugeordneten Aufnahme A dergestalt zusammenwirkend ausgelegt und gelagert ist, daß eine Ver- bzw. Entriegelungsbewegung des Riegelgliedes 6 bzw. seines zur Herbeiführung einer Verriegelung der Lenkspindel in die Aufnahme A eingreifenden Teils 9 im wesentlichen parallel zum Verlauf der Längsachse der Lenkspindel 2 erfolgt.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Verriegelungseinrichtung zum Verrie geln der Lenkspindel eines Kraftfahrzeuges - ein Lenkradschloß. Insbe sondere betrifft die Erfindung eine Verriegelungseinrichtung zum Verrie geln der Lenkspindel eines Kraftfahrzeuges gegenüber einer Drehbewe gung umfassend ein betätigbares Riegelglied, das in seiner Verriege lungsstellung in eine Aufnahme der Lenkspindel zur Verriegelung dersel ben eingreift und das in seiner anderen Stellung zum Freigeben einer Lenkbewegung der Lenkspindel aus der Aufnahme zurückgezogen ist, sowie umfassend eine Betätigungseinrichtung zum Betätigen des Riegel gliedes.

Als eine unter mehreren möglichen Maßnahmen zum Verhindern einer unberechtigten Benutzung eines Kraftfahrzeuges sind der Lenkspindel Verriegelungseinrichtungen - sogenannte Lenkradschlösser - zugeordnet, durch die eine Drehbewegung der Lenkspindel verhindert ist, wenn das Fahrzeug abgestellt und beispielsweise der Zündschlüssel abgezogen ist. Derartige Verriegelungseinrichtungen bestehen aus einem Riegelglied, das in seiner Verriegelungsstellung zum Blockieren der Drehbewegung der Lenkspindel in eine, in die Lenkspindel eingebrachte Riegelaufnahme eingreift. Bei einer Fahrt des Kraftfahrzeuges befindet sich das Riegelglied in seiner eine Drehbewegung der Lenkspindel freigebenden Stellung. Als Riegelglied ist üblicherweise ein nach Art eines Schließbolzens ausgebil deter Riegel vorgesehen, der in radialer Richtung zur Drehachse der Lenkspindel verschieblich angeordnet ist. Ferner umfaßt eine solche Ver riegelungseinrichtung eine Betätigungseinrichtung, mit der der Riegelbol zen betätigbar ist, d. h. mit der der Riegelbolzen aus seiner Verriegelungs stellung in seine eine Drehbewegung der Lenkspindel freigebende Stel lung verschiebbar ist. Diese freigebende Bewegung des Riegelbolzens erfolgt gegen die Kraft eines Federelementes, so daß eine Verriegelung der Lenkspindel alleinig aus der auf den Riegelbolzen wirkenden Feder kraft möglich ist.

Die Betätigungseinrichtung kann mechanisch realisiert sein, wie dies bei herkömmlichen Lenkradschlössern der Fall ist, bei denen eine Entriege lung der Lenkspindel durch Drehen des Zündschlüssels erfolgt. Bei einer derartigen mechanischen Kopplung zwischen der Drehachse des Zünd schlüssels und der Verschiebebewegung des Riegelbolzens ist die Längsachse des Riegelbolzens entweder rechtwinklig zur Drehachse des Zündschlüssels oder mit dieser fluchtend angeordnet. Die schräge bzw. winklige Anordnung des Zündschlosses zur Drehachse der Lenkspindel bedingt somit, daß der Riegelbolzen winklig zur Längsachse der Lenk spindel bewegt werden muß. Ferner sind elektromagnetisch arbeitende Betätigungseinrichtungen bekannt geworden, die durch Einsatz eines Hubmagneten den Riegelbolzen aus seiner Verriegelungsstellung in seine eine Drehbewegung der Lenkspindel freigebende Stellung bringen. Wäh rend die mechanisch arbeitenden Betätigungseinrichtungen regelmäßig unmittelbar mit dem Zündschloß eine gegenständliche Einheit bilden, ist aufgrund der notwendigen Größe der eingesetzten Elemente bei Realisie rung einer elektromagnetisch arbeitenden Betätigungseinrichtung eine Anordnung lenkradnah nicht möglich. Aus diesem Grunde werden derarti ge Verriegelungseinrichtungen im mittleren oder unteren Bereich der Lenkspindel, etwa oberhalb des Fußraumes des Kraftfahrzeuges ange ordnet. Bei einer derartigen Realisierung muß jedoch in diesem Bereich des Lenksäulenmodules eine Schnittstelle bereitgestellt sein, um die Ver riegelungseinrichtung mit dem in die Lenkspindel eingreifenden Riegelbol zen anordnen zu können.

Um dem Riegelbolzen einer Verriegelungseinrichtungen eine ausreichen de Führung zu verleihen, muß der Riegelbolzen und entsprechend die Führung eine bestimmte Länge aufweisen, durch die in radialer Richtung der Einbauraum einer solchen Verriegelungseinrichtung maßgeblich mit bestimmt ist. Eine nur kurze Führung kann aufgrund der dann unvermeid baren Querbewegungen des Riegels zu einer Beschädigung oder Zerstö rung der Betätigungseinrichtung führen. Überdies ist man bei neueren Entwicklungen bestrebt, die Verriegelungseinrichtung im Bereich eines Lenkstockschaltermoduls anzuordnen und/oder diese darin zu integrieren. Der in radialer Richtung zur Verfügung stehende Einbauraum reicht in al ler Regel bei einem solchen Lenkstockschaltermodul nicht aus, um den Riegelbolzen so lang vorsehen zu können, daß dieser den gewünschten Anforderungen entsprechend geführt werden könnte. Dies gilt insbeson dere auch bei Einsatz einer Verriegelungseinrichtung verwendend einen Hubmagneten.

Ausgehend von diesem diskutierten Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte gattungsgemäße Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Lenkspindel eines Kraftfahr zeuges bereitzustellen, deren Riegelglied nicht nur den Anforderungen entsprechend geführt werden kann, sondern die ebenfalls in einem Lenkstockschaltermodul angeordnet bzw. in dieses integriert sein kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Riegel glied mit der der Lenkspindel zugeordneten Aufnahme dergestalt zusam menwirkend ausgelegt und gelagert ist, daß eine Ver- bzw. Entriege lungsbewegung des Riegelgliedes bzw. seines zur Herbeiführung einer Verriegelung der Lenkspindel in die Aufnahme eingreifenden Teils im we sentlichen parallel zum Verlauf der Längsachse der Lenkspindel erfolgt.

Die erfindungsgemäße Verriegelungseinrichtung zeichnet sich dadurch aus, daß das Riegelglied im Gegensatz zum vorbekannten Stand der Technik nicht in einer radial zur Drehachse der Lenkspindel vorgesehenen Bewegungsbahn bewegt wird, sondern daß eine Bewegung des Riegel gliedes bzw. seines zur Verriegelung der Lenkspindel vorgesehenen Teils auf einer Bewegungsbahn geführt ist, die im wesentlichen parallel zum Verlauf der Längsachse der Lenkspindel erfolgt. Dieser parallele Verlauf zumindest des zur Verriegelung wesentlichen Teils des Riegelgliedes kann beispielsweise dadurch realisiert sein, daß das gesamte Riegelglied auf einer Bewegungsbahn parallel zur Längsachse der Lenkspindel be wegbar angeordnet ist. Vorgesehen sein kann auch, daß das Riegelglied schwenkbar angelenkt ist und daß der zur Verriegelung der Lenkspindel wesentliche Teil des Riegelgliedes um die Schwenkachse verschwenkt und somit quasi eine Bewegung parallel zur Längsachse der Lenkspindel vollziehen kann. Die sich aus einer solchen Anordnung und Bewegung des Riegelgliedes ergebenden Vorteile liegen insbesondere darin begrün det, daß eine wirksame Verriegelung der Lenkspindel bereits mit einem kleinen Bewegungsbetrag möglich ist. Eine solche Verriegelungseinrich tung kann daher sehr flach bauend konzipiert werden. Ferner ist durch Vorsehen der Bewegungsrichtung parallel zur Längsachse der Lenkspin del eine Realisierung der Verriegelungseinrichtung mit nur einer sehr ge ringen radialen Erstreckung möglich, so daß sich diese ohne weiteres in ein Lenkstockschaltermodul integrieren läßt.

Bei einem Ausführungsbeispiel, bei dem das gesamte Riegelglied parallel zur Drehachse der Lenkspindel bewegbar ist, kann das Riegelglied als plattenartiges Element ausgebildet sein, an das eine einen Hub ausüben de Betätigungseinrichtung angreift. Bei einer Ausgestaltung der Erfindung unter Einsatz eines schwenkbar angelenkten Riegelgliedes ist es zweck mäßig, dem Riegelglied zwei Schwenkarme zuzuordnen, die die Lenk spindel bzw. das Mantelrohrmodul einschließen. Die Anlenkung der Schwenkarme erfolgt zu einer Seite der Lenkspindel, während das zur Verriegelung vorgesehene Element auf der gegenüberliegenden Seite der Lenkspindel angeordnet ist. Auf diese Weise wird auch der Durchmesser der Lenkspindel bzw. des Mantelrohres ausgenutzt, um ausreichend lan ge Schwenkarme realisieren zu können, damit das zur Verriegelung mit der Lenkspindel wirksame Teil des Riegelgliedes zwar eine Schwenkbe wegung, jedoch quasi eine parallele Bewegung zur Längsachse der Lenk spindel ausübt. In Verlängerung des zur Verriegelung wirksamen Teils, bezogen auf die Längserstreckung der Schwenkarme, kann die Betäti gungseinrichtung angreifend vorgesehen sein. Bei einer solchen Ausge staltung kann die zusätzliche Hebellänge ausgenutzt werden, um die durch die Betätigungseinrichtung zur Verfügung gestellte Betätigungskraft zu erhöhen.

Bei einer schwenkbaren Anordnung des Riegelgliedes kann ferner vorge sehen sein, daß sein zur Verriegelung der Lenkspindel wirksamer Teil in einen drehfest mit der Lenkspindel verbundenen Ringkörper, enthaltend die Aufnahme zur Herbeiführung der Verriegelung, beispielsweise eine Vielverzahnung oder auch unmittelbar in eine in die Lenkspindel selbst eingebrachte Aufnahme klinkenartig einschwenkbar ist. Dabei kann vor gesehen sein, daß die Betätigungseinrichtung gegen ein auf das Riegel glied wirkendes Federelement wirkt oder daß die Materialelastizität des Riegelelementes ausgenutzt wird, so daß auf den Einsatz eines zusätzli chen Druckfederelementes grundsätzlich verzichtet werden kann. Im letzteren Falle ist das Riegelglied in seinem Anlenkpunkt nicht drehbar bzw. schwenkbar vorgesehen, sondern die Verschwenkbewegung erfolgt allein aufgrund einer federelastischen Verformung des Riegelgliedes. Weitere Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Be standteil weiterer Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figu ren. Es zeigen:

Fig. 1 eine dreidimensionale schematische Ansicht einer Verrie gelungseinrichtung zum Verriegeln der Lenkspindel eines Kraftfahrzeuges,

Fig. 2 einen schematisierten Längsschnitt der Anordnung der Fig. 1 in seiner Verriegelungsstellung,

Fig. 3 die Anordnung der Fig. 2 in ihrer eine Lenkbewegung der Lenkspindel freigebenden Stellung,

Fig. 4 ein schematisiertes weiteres Ausführungsbeispiel einer Ver riegelungseinrichtung zum Verriegeln der Lenkspindel eines Kraftfahrzeuges und

Fig. 5 noch ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verriegelungs einrichtung zum Verriegeln der Lenkspindel eines Kraftfahr zeuges in einer dreidimensionalen schematisierten Ansicht.

Eine Verriegelungseinrichtung 1 zum Verriegeln der Lenkspindel 2 eines nicht näher dargestellten Kraftfahrzeuges ist an einem Gehäuseteil 3 ei nes nicht näher dargestellten Lenkstockschaltermoduls angeordnet. Die Lenkspindel 2 ist in einem Mantelrohr 4 gelagert. Im Bereich der Verrie gelungseinrichtung 1 ist drehfest die Lenkspindel 2 umgebend ein Vielver zahnungsring 5 mit einer Vielzahl von trapezförmig ausgebildeten Auf nahmen A angeordnet. Anstelle einer drehfesten Verbindung des Vielver zahnungsringes 5 mit der Lenkspindel 2 kann der Vielverzahnungsring auch durch Einsatz einer entsprechend konzipierten Rutschkupplung an der Lenkspindel 2 befestigt sein. Die Aufnahmen A dienen zur Herbeifüh rung einer Verriegelung der Lenkspindel 2 mittels eines Riegelgliedes 6 der Verriegelungseinrichtung 1.

Das Riegelglied 6 ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel durch Ausbildung von zwei Schwenkarmen 7, 8 gegabelt ausgebildet, wobei durch die beiden Schwenkarme 7, 8 das Mantelrohr 4 eingeschlossen ist. Die Schwenkarme 7, 8 sind schwenkbar an dem Gehäuseteil 3 in den mit den Bezugszeichen S₁, S₂ bezeichneten Steilen angelenkt. Den Anlenk stellen S₁, S₂ bezüglich des Mantelrohres 4 bzw. der Lenkspindel 2 ge genüberliegend ist ein Verriegelungszapfen 9 als Teil des Riegelgliedes 6 vorgesehen, welches in der in den Fig. 1 und 2 dargestellten Verrie gelungsstellung der Verriegelungseinrichtung 1 das Mantelrohr 4 durch greift und in eine Aufnahme A des Vielverzahnungsringes 5 eingreift. Das Riegelglied 6 ist an seiner den Anlenkstellen S₁ und S₂ bezüglich der Lenkspindel 2 gegenüberliegenden Seite in einer U-förmigen Führung 10 geführt. Die Betätigungsrichtung der auf der anderen nicht erkennbaren Seite des Gehäuseteils 3 angeordneten elektromotorischen Betätigungs einrichtung ist entsprechend der in Fig. 1 dargestellten Pfeilrichtung aus gelegt, wobei diese Bewegung gegen die Kraft einer Verriegelungsfeder 11 erfolgt. Eine Verriegelung der Verriegelungseinrichtung 1 erfolgt somit durch die in der Verriegelungsfeder 11 gespeicherte Kraft.

Der Bewegungsablauf der Verriegelungseinrichtung 1 aus ihrer Verriege lungsstellung in ihre eine Drehbewegung der Lenkspindel 2 freigebende Stellung ist schematisiert in den Fig. 2 und 3 gezeigt. Fig. 2 zeigt entsprechend der Fig. 1 die Verriegelungseinrichtung 1 in ihrer Verrie gelungsstellung, in der das Riegelglied 6 mit seinem Verriegelungszapfen 9 in eine Aufnahme A des Vielverzahnungsringes 5 eingreift. Deutlich wird aus dieser Darstellung auch, daß der Vielverzahnungsring 5 einen Absatz bezogen auf die Längserstreckung der Lenkspindel 2 ausbildet. Die Betä tigungseinrichtung ist mit dem Bezugszeichen 12 gekennzeichnet. Bei einer Betätigung der Betätigungseinrichtung 12 wird das Riegelglied 6 um seine Anlenkstellen S₁, S₂ gegen die Kraft der Verriegelungsfeder 11 in die in Fig. 3 gezeigte Position verschwenkt. Der Verriegelungszapfen 9 befindet sich dann nicht mehr in einer Aufnahme A, so daß nunmehr eine Drehbewegung der Lenkspindel - wie durch den Doppelpfeil angedeutet - nicht mehr blockiert ist.

Fig. 4 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel, bei dem ein Eingriff des Riegelgliedes 13 mit seinem Verriegelungszapfen 14 unmittelbar in eine in die Lenkspindel 2 eingebrachte Aufnahme A eingreift. Bei dieser Ausge staltung ist in dem dargestellten Ausführungsbeispiel vorgesehen, daß die Betätigungseinrichtung 15 gegen das Riegelglied 13 und dessen materi alelastische Eigenschaften wirkt, so daß der Einsatz einer Verriegelungs feder bei diesem Ausführungsbeispiel nicht notwendig ist.

Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Verriegelungseinrichtung 16 ist in Fig. 5 dargestellt. Im Unterschied zur Verriegelungseinrichtung 1 ist das Riegelglied 17 der Verriegelungseinrichtung 16 insgesamt parallel zur Längsachse der Lenkspindel 2 bewegbar. Aus diesem Grunde ist das Riegelglied 17 in zwei U-förmig ausgelegten Führungen 18, 19 gehalten. Ein Hub der in dieser Figur nicht dargestellten Betätigungseinrichtung re sultiert in einer Verschiebung des Riegelgliedes 17 entsprechend den dargestellten Pfeilen, so daß der Verriegelungszapfen 20 des Riegelglie des 17 aus seiner verriegelnden Stellung herausgebracht wird und somit eine Drehbewegung der Lenkspindel 2 nicht mehr blockiert ist.

Aus der Beschreibung der Erfindung wird deutlich, daß durch Anordnen der Bewegungsbahn des Riegelgliedes bzw. seines für die Verriegelung der Lenkspindel wirksamen Teils parallel oder etwa parallel zur Längsach se der Lenkspindel Verriegelungseinrichtungen realisierbar sind, die in radialer Richtung bezogen auf die Lenkspindel nur einen sehr geringen Einbauraum benötigen. In dieser Richtung braucht im Gegensatz zum vorbekannten Stand der Technik kein Bewegungsspielraum berücksichtigt zu werden. Überdies ist durch den klinkenartig wirkenden Verriegelungs mechanismus eine Verriegelung mit nur einem geringen Bewegungsbe trag realisierbar.

Zusammenstellung der Bezugszeichen

1

Verriegelungseinrichtung

2

Lenkspindel

3

Gehäuseteil

4

Mantelrohr

5

Vielverzahnung

6

Riegelglied

7

Schwenkarm

8

Schwenkarm

9

Verriegelungszapfen

10

Führung

11

Verriegelungsfeder

12

Betätigungseinrichtung

13

Riegelglied

14

Verriegelungszapfen

15

Betätigungseinrichtung

16

Verriegelungseinrichtung

17

Riegelglied

18

Führung

19

Führung

20

Verriegelungszapfen
A Aufnahme
S₁

, S₂

Anlenkstelle

Claims

1. Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Lenkspindel (2) eines Kraftfahrzeuges gegenüber einer Drehbewegung umfassend ein betätigbares Riegelglied (6, 13, 17), das in seiner Verriegelungs stellung in eine Aufnahme (A) der Lenkspindel (2) zur Verriegelung derselben eingreift und das in seiner anderen Stellung zum Freige ben einer Lenkbewegung der Lenkspindel (2) aus der Aufnahme (A) zurückgezogen ist, sowie umfassend eine Betätigungseinrich tung (12, 15) zum Betätigen des Riegelgliedes (6, 13, 17), dadurch gekennzeichnet, daß das Riegelglied (6, 13, 17) mit der der Lenk spindel (2) zugeordneten Aufnahme (A) dergestalt zusammenwir kend ausgelegt und gelagert ist, daß eine Ver- bzw. Entriegelungs bewegung des Riegelgliedes (6, 13, 17) bzw. seines zur Herbeifüh rung einer Verriegelung der Lenkspindel in die Aufnahme (A) ein greifenden Teils (9, 14, 20) im wesentlichen parallel zum Verlauf der Längsachse der Lenkspindel (2) erfolgt.

2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Riegelglied (17) parallel zur Längsachse der Lenkspindel (2) beweglich gelagert ist.

3. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn zeichnet, daß das Riegelglied (6, 13) zumindest einen schwenkbar angelenkten Schwenkarm (7, 8) umfaßt, dessen Anlenkung an der dem Angriffspunkt der Betätigungseinrichtung (12, 15) an dem Rie gelglied (6, 13) gegenüberliegenden Seite der Lenkspindel (2) vor gesehen ist.

4. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekenn zeichnet, daß das Riegelglied (6, 13) unter Ausbildung von zwei Schwenkarmen (7, 8) gegabelt ausgebildet ist, wobei die Lenkspin del (2) bzw. das die Lenkspindel (2) aufnehmende Mantelrohr (4) von den Schwenkarmen (7, 8) zumindest teilweise eingeschlossen ist.

5. Verriegelungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, da durch gekennzeichnet, daß die der Lenkspindel (2) zugeordnete Aufnahme (A) zur Aufnahme des zur Verriegelung wirksamen Teils (9, 14, 20) des Riegelgliedes (6, 13, 17) Teil eines die Mantelfläche der Lenkspindel (2) kennzeichnenden Absatzes ist.

6. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekenn zeichnet, daß der Absatz durch einen die Lenkspindel (2) umge benden und mit dieser drehfest verbundenen Ringkörper (5) gebil det ist, in den die Aufnahme (A) eingebracht ist.