DE19962586C2

DE19962586C2 - Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Lenkspindel eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE19962586C2
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: 2002-05-29
Anticipated expiration: 2019-12-24
Also published as: DE19962586A1

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 auf 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 gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

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 Verriegelungsstellung 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.

Eine weitere Verrriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Lenkspindel eines Kraftfahrzeuges ist aus der DE 197 52 519 A1 bekannt. Aus diesem Dokument ist eine Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Lenkspin del eines Kraftfahrzeuges gegenüber einer Drehbewegung bekannt, bei der die Lenkspindel einen Zahnkranz trägt. Als Riegelglied - im weitesten Sinne - dient beim Gegenstand dieses Dokumentes ein mit einer entspre chenden Innenverzahnung versehener, die Lenkspindel konzentrisch um gebender Ring. Dieser Verriegelungsring ist axial zu Lenkspindel beweg bar, so daß zur Verriegelung der Lenkspindel gegenüber einer Drehbe wegung der Riegelring mit seiner Innenverzahnung in Eingriff gestellt wer den kann mit dem drehfest auf der Lenkspindel angeordneten Zahnkranz. Zur Betätigung des Riegelringes ist ein Elektromagnet vorgesehen.

Beim Gegenstand dieses Dokumentes bestehen nicht unbeträchtliche Anforderungen hinsichtlich der Lagerung des Riegelgliedes, um ein Ver kanten bei einer Betätigung beispielsweise des Elektromagneten zu ver hindern. Derartige Lagereinrichtungen benötigen jedoch einen ausrei chenden Einbauraum in radialer Richtung, der nicht immer zur Verfügung steht. Überdies muß bei Einsatz eines Riegelringes das Mantelrohr der Lenkspindel in dem gesamten Bewegungsbereich entweder unterbrochen und somit geöffnet sein oder das Mantelrohr muß eine von dem Normalen abweichende komplizierte Formgebung aufweisen. Üblicherweise ist das Mantelrohr im Bereich des Riegelringes geöffnet. Dieses hat jedoch den Nachteil, daß Verschmutzungen in den Bewegungsspalt zwischen der Lenkspindel und dem Mantelrohr eintreten können, was nicht nur zu krat zenden Lenkgeräuschen führt, sondern auch die Lager der Lenkspindel innerhalb des Mantelrohres beeinträchtigen oder zerstören kann.

Ausgehend von dem zuletzt diskutierten Stand der Technik liegt der Erfin dung daher die Aufgabe zugrunde, eine eingangs genannte gattungsge mäße Verriegelungseinrichtung zum Verriegeln der Lenkspindel eines Kraftfahrzeuges bereitzustellen, deren Riegelglied nicht nur den Anforde rungen entsprechend geführt werden kann, sondern die ebenfalls in ei nem Lenkstockschaltermodul angeordnet bzw. in dieses integriert sein kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Riegel glied zumindest einen schwenkbar angelenkten Schwenkarm umfaßt, dessen Anlenkung an der dem Angriffspunkt der Betätigungseinrichtung an dem Riegelglied gegenüberliegenden Seite der Lenkspindel vorgese hen ist.

Bei der erfindungsgemäßen Verriegelungseinrichtung ist vorgesehen, 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 begründet, daß eine wirksame Verriegelung der Lenkspindel bereits mit einem kleinen Bewegungsbetrag möglich ist. Eine solche Verriege lungseinrichtung kann daher sehr flach bauend konzipiert werden. Ferner ist durch Vorsehen der Bewegungsrichtung parallel zur Längsachse der Lenkspindel eine Realisierung der Verriegelungseinrichtung mit nur einer sehr geringen radialen Erstreckung möglich, so daß sich diese ohne wei teres in ein Lenkstockschaltermodul integrieren läßt. Überdies braucht eine das Mantelrohr durchgreifende Öffnung nur sehr klein dimensioniert zu werden.

Es ist zweckmäßig, dem Riegelglied zwei Schwenkarme zuzuordnen, die die Lenkspindel 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 Schwenkbewegung, 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 solchen schwenkbaren Anordnung des Riegelgliedes kann fer ner vorgesehen sein, daß sein zur Verriegelung der Lenkspindel wirksa mer Teil in einen drehfest mit der Lenkspindel verbundenen Ringkörper, enthaltend die Aufnahme zur Herbeiführung der Verriegelung, beispiels weise eine Vielverzahnung oder auch unmittelbar in eine in die Lenkspin del selbst eingebrachte Aufnahme klinkenartig einschwenkbar ist. Dabei kann vorgesehen sein, daß die Betätigungseinrichtung gegen ein auf das Riegelglied wirkendes Federelement wirkt oder daß die Materialelastizität des Riegelelementes ausgenutzt wird, so daß auf den Einsatz eines zu sätzlichen 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 Verriegelungseinrichtung 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 Stellen 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), wobei das Riegelglied (6, 13, 17) mit der der Lenkspindel (2) zugeordne ten Aufnahme (A) dergestalt zusammenwirkend ausgelegt und ge lagert ist, daß eine Ver- oder Entriegelungsbewegung des Riegel gliedes (6, 13, 17) oder seines zur Herbeiführung einer Verriege lung der Lenkspindel in die Aufnahme (A) eingreifenden Teils (9, 14, 20) im wesentlichen parallel zum Verlauf der Längsachse der Lenkspindel (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß das Rie gelglied (6, 13) zumindest einen schwenkbar angelenkten Schwenkarm (7, 8) umfaßt, dessen Anlenkung an der dem An griffspunkt der Betätigungseinrichtung (12, 15) an dem Riegelglied (6, 13) gegenüberliegenden Seite der Lenkspindel (2) vorgesehen ist.

2. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1, 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.

3. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge kennzeichnet, 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.

4. Verriegelungseinrichtung nach Anspruch 3, 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.