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Verriegelungsvorrichtung fUr eine Lenkwelle
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in einem Kraftfahrzeug Die Erfindung bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug
und insbesondere auf eine Verriegelungsvorriohtung für eine Lenkwelle in einem Kraftfahrzeug.
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Es sind bereits verschiedene Verriegelungsvorrichtungen für Lenkwellen
von Kraftfahrzeugen bekannt, hauptsächlich zur Verhinderung des Diebstahls von Kratfahrzeugen.
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Bei solchen Verriegelungsvorrichtungen kann die elektrische Schaltung
eines Kraftfahrzeuges in in verschiedene Zustände gebracht werden durch die Drehung
zur Roters, z.B.
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in eine Verriegelungsstellung, in der der Verriegelungsmechanismus
der Vorrichtung betätigt und der Zündkreis geöffnet wird, in eine Parkstellung für
ein zweirädriges Fahrzeug, in eine ähnliche Verriegelungsstellung, in der ein Schlüssel
in den Rotor eingesetzt oder daraus abgezogen werden kann, in eine sogenannte ACC-Stellung
für das Radiogerät, in eine Fahrt- oder Ein-Stellung, in der der Verriegelungsmechanismus
ausgeschaltet und der Zündkreis geschlossen ist, sowie in eine Startstellung, in
der der Verriegelungsmechanismus ausgeschaltet ist und einem Startrelais Strom zugeführt
wird, wobei der Zündkreis im Falle eines vierrädrigen Fahrzeuges geschlossen ist.
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Bei den meisten bekannten Verriegelungsvorrichtungen für eine Lenkwelle
besteht 3edoch die Gefahr, daß die Lenkwelle z.B. durch Fehler von Seiten des Fahrers
während der Fahrt zufällig verriegelt wird.
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Um diesen Nachteil zu vermeiden, hat die Anmelderin bereits eine
als "Lenkwellenverriegelungsmechanismus" bezeichnete Verriegelungsvorrichtung in
der Japtnischen Cebrauchsmusterschrift 10815/46 vorgeschlagen. Bei der bekannten
Verriegelungsvorrichtung, die in den Fig. Ia und Ib dargestellt ist, ist die Drehung
eines Rotors 1 eines ZylinOerschlosses verbunden mit dem Schließen und öffnen eines
ZUndschalters S und ebenfalls mit einer Nockenwelle 4, die rittels eines Nockenabschnittes
C einen Yerrie6elunggmechKnis-
mus R für eine Lenkwelle SS so betätigt,
daß, wenn der Rotor 1 in einer ersten Originalstellung gedreht wird, der Schalter
S geschlossen wird und, wenn der Rotor 1 in einer zweiten eingedrückten Stellung
gedreht wird, der Verriegelungsmechanismus R betätigt bzw. verriegelt wird. Insbesondere
ist bei der bekannten Verriegelungsvorrichtung der Rotor 1 so in dem einen Ende
eines Gehäuses 2 der Verriegelungsvorrichtung angeordnet, daß er in Axialrichtung
des Gehäuses 2 Gleitbewegungen in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung durchführen kann,
während die Nockenwelle 4, die durch ihre Drehung von einer entriegelten in eine
verriegelte Stellung die Verriegelung der Lenkwelle SS steuert, ebenfalls so drehbar
in dem Gehäuse 2 angeordnet ist, daß sie durch eine Feder 5 mit dem Rotor 1 in Berührung
gebracht wird. Die Nockenwelle 4 weist an ihrem Außenumfang bogenförmige Vorsprünge
7 und 8 auf, die sich am Umfang erstrecken und in axialer Richtung der Welle 4 so
gegeneinander versetzt sind, daß sie nicht miteinander überlappen und zwischen den
entsprechenden Enden 7a und 8 a der Vorsprünge 7 und 8 ein Spalt 9 vorgesehen ist.
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Weiterhin ist ein Zapfen 10, der das Ende 7a des hinteren Vorsprungs
7 berührt, und in der entriegelten Stellung der Nockenwelle 4 mit dem Spalt 9 zwischen
den Vorsprüngen 7 und 8 ausgerichtet wird, so innerhalb des Gehäuses 2 vorgesehen,
daß die Drehung der Nockenwelle 4 von der entriegelten Stellung in die verriegelte
Stellung leicht durch Drücken der Nockenwelle 4 gegen die Feder 5 bewirkt wird,
um den Zapfen 10 mit der Rückseite des hinteren Vorsprungs 7
über
den Spalt 9 in Berührung zu bringen. Bei dieser Ausführungsform kann der Verriegelungsvorgang
nur durch Niederdrücken der Nockenwelle 4 in der entriegelten Stellung bewirkt werden,
da andernfalls nicht nur die Nockenwelle 4 nicht in die Verriegelungsstellung gedreht
werden kann, sondern auch die Nockenwelle 4 selbst dann nicht innen gedrückt wird,
wenn das Drücken bei Stellungen der Welle 4 ausgeübt wird, in denen der Zapfen 10
der Rückseite des vorderen Vorsprungs 8 gegenüberliegt. Damit wird die Gefahr, daß
der Rotor während der Fahrt durch Fehler des Fahrers gedreht, die Nockenwelle 4
so in die Verriegelungsstellung gebracht und damit die Drehmöglichkeit der Lenkwelle
SS begrenzt wird, mit zunehmender Sicherheit verhindert.
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Obwohl die Nachteile der herkömmlichen Verriegelungsvorrichtungen
für Lenkwellen durch den "Lenkwellenverriegelungsmechanismus" vermieden werden,
ergibt sich bei dieser Anordnung Jedoch in der Hinsicht ein Problem, daß die Nokkenwelle
4 mit den komplizierten Vorsprüngen 7 und 8 nur schwer hergestellt werden kann und
sich damit insgesamt hohe Kosten für den Verriegelungsmechanismus ergeben. Zusätzlich
dazu weist der flLenkwellenverriegelung5mehansmu5M einen weiteren Nachteil darin
auf, daß die Feder 5, die die Nockenwelle 4 vorspannt, nach längerem Gebrauch ermüdet
und damit der Verriegelungsmechanismus fehlerhaft arbeitet.
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Demgegenüber besteht eine wesentliche Aufgabe der Er-
dung
darin, eine Lenkwellenverriegelungsvorrichtung zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug,
z.B. in einem zweirädrigen oder einem vierrädrigen Fahrzeug zu schaffen, bei dem
die Gefahr eines irrtümlichen Verriegelns vermieden wird und das trotzdem genau
arbeitet und bei dem im wesentlichen die Nachteile der bekannten Vorrichtungen vermieden
werden.
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Eine weitere wesentliche Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine
Lenkwellenverriegelungsvorrichtung der oben genannten Art zu schaffen, die eine
einfache Konstruktion aufweist und billig hergestellt werden kann.
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Eine weitere wichtige Aufgabe der Erfindung besteht darin, eine Lenkwellenverriegelungsvorrichtung
der oben genannten Art zu schaffen, die auch bei wiederholtem Gebrauch über eine
lange Zeitdauer hinweg eine ausreichende Alterungsbeständigkeit oder Dauerhaftigkeit
aufweist.
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Eine erste Ausführungsform der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung
ist dadurch gekennzeichnet, daß ein Ringteil mit Vorsprüngen an seinem Außenumfang
auf einem Rotor eines Zylinderschlosses so angeordnet ist, daß es sich mit diesem
gleichzeitig als eine Einheit drehen und auch auf diesem eine Gleitbewegung durchführen
kann. In der entriegelten Stellung des Zylinderschlosses greifen die Vorsprünge
des Ringteiles axial in Einkerbungen ein, die auf der einen Seite eines Rotorgehäuses,
in dem der Rotor angeordnet ist,
ausgebildet sind. Wenn der Rotor
in eine Stellung gedreht wird, in der die Vorsprünge des Ringteiles durch Drücken
des Rotors axial aus den Einkerbungen herausgezogen oder damit außer Eingriff kommen,
kommt das Ringteil mit der Endseite des Rotorgehäuses zur Betätigung des Verriegelungsmechanismus
in Eingriff, so daß der Verriegelungsvorgang durch das die Einkerbungen aufweisnJede
Rotorgehäuse von einfacher Konstruktion und das Ringteil mit den Vorsprüngen bewirkt
werden kann, ohne daß die herkömmliche Nockenwelle verwendet wird.
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Demzufolge sieht die Erfindung eine verbesserte Nockenwellenverriegelungsvorrichtung
zur Verwendung in einem Kraftfahrzeug vor, bei der ein Ringteil mit Vorsprüngen
auf einem Rotor eines Zylinderschlosses angeordnet ist. Das Ein- und Ausschalten
des Zündschalters wird in einer Stellung bewirkt, in der die Vorsprünge des Ringteiles
mit den im Rotorgehäuse ausgebildeten Einkerbungen in Eingriff kommen, während die
Lenkwelle des Kraftfahrzeuges in einer Stellung verriegelt wird, in der das Ringteil
gedreht wird, nachdem es durch Eindrücken des Rotors außer Eingriff mit den Einkerbungen
gebracht wurde.
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Eine Ausführungsform der Erfindung wird anhand der Zeichnungen naher
beschrieben. Es zeigen:
Fig. 1(a) eine Seitenschnittansicht eines
bekannten Lenkwellenverriegelungsmechanismus; Fig. 1(b) eine perspektivische Ansicht
einer im Lenkwellenverriegelungsmechanismus nach Fig. 1(a) verwendeten Nockenwelle;
Fig. 2 eine Seitenschnittansicht einer bevorzugten Ausführungsform der erfindungsgemaßen
Lenkwellenverriegelungsvorrichtung; Fig. 3 eine Schnittansicht, von oben gesehen,
der Lenkwellenverriegelungsvorrichtung nach Fig. 2; Fig. 4 eine Explosionsansicht
mit einem in der Vorrichtung nach Fig. 2 verwendeten Rotor, einem Ringteil und Spiralfedern;
Fig. 5 einen Querschnitt entlang der Linie V-V nach Fig. 3; Fig. 6 eine schematische
Vorderansicht der Vorrichtung nach Fig. 3, in der insbesondere die Markierungen
auf seinem Typenschild dargestellt sind und Fig. 7 einen Querschnitt entlang der
Linie VII-VII nach Fig. 2.
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In den Fig. 2 und 3 ist eine erfindungsgemäße Lenkwellenverriegelungsvorrichtung
L dargestellt, die z.B. bei einem zweirädrigen oder vi errädri gen Fahrzeug Verwendung
findet. Sie weist ein Gehäuse 11, z.B. aus SpritzguBmetallmaterial, mit einem einen
großen Durchmesser aufweisenden zylindrischen Abschnitt 12 und einem axial damit
verbundenen, einen verminderten Durchmesser aufweisenden zylindrischen Abschnitt
13, während ein rechteckiger Gehäuseabschnitt 12a zwischen den zylindrischen Abschnitten
12 und 13 so ausgebildet ist, daß er sich quer zum Gehäuse 11 nach außen erstreckt
und die Abschnitte 12, 12a und 13 als eine Einheit ausgebildet sind.
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Im zylindrischen Abschnitt 13 ist ein Rotorgehäuse 15 koaxial eingepaßt
und daran befestigt. In diesem ist ein Rotor 14 drehbar und gleichzeitig axial verschiebbar
angeordnet, wobei das Rotorgehäuse 15 und der Rotor 14 ein Zylinderscbloß bilden.
An einer Seite des Rotorgehäuses 15, die vom Abzweiggehäuseabschnitt 12a des Gehäuses
11 entfernt ist, ist ein S,hlüsselloch K zur Aufnahme eines Schlüssels 16 (Fig.
3) vorgesehen. Um dieses Schlüsselloch K herum beiindet sich ein Typenschild oder
eine Identifikationsplatte 17 (Fig. 6), die z.B. die Markierungen "OFF"-!Ur die
entriegelte Stellung, ION" für den Zündschalter in geschlossener Stellung, BLOCK
für die Verriegelungsstellung und "P" für die Parkstellung aufweist.
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Der Rotor 14 weist an seinem inneren Ende in der Nähe des Gehäuseabschnittes
12a eine sich axial vom Rotor 14 aus erstreckende Welle 14a mit zwei flachen parallelen
Oberflächen an ihrem Außenumfang, d.h. einem ovalen Querschnitt, und einer Mittenöffnung
140 auf. Eine sich durch den Gehäuseabschnitt 12a erstreckende Nockenwelle 22 ist
drehbar gelagert durch Lageröffnungen 20 und 21, die in der Grenzwand 18 zwischen
den Abschnitten 13 und 12a und der Grenzwand 19 zwischen den Abschnitten?Znd 12a
ausgebildet sind. Die Nokkenwelle 22 weist in der Mitte ihres einen großen Durchmesser
aufweisenden rohrförmigen Abschnittes 23, der sich in den Abschnitt 13 erstreckt,
eine ovale Öffnung 24 zur Aufnahme der entsprechend oval geformten Welle 14a des
Rotors 14 auf. Damit stört die Nockenwelle 22 die axiale Gleitbewegung des Rotors
nicht, während sie sich zusammen mit dem Rotor 14 als eine Einheit bei dessen Drehung
dreht.
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An dem einen verminderten Durchmesser aufweisenden Wellenabschnitt
25 der Nockenwelle 22, der sich in den zylindrischen Abschnitt 12 des Gehäuses 11
erstreckt, ist ein drehbares Kontaktteil 27 mit einem Kontakt 27a und einer durch
eine Feder 26a nach außen gedrUckten Kugolarretierungavorrichtung 26 befestigt.
Innerhalb des Abschnitts 12 ist ein über ein Trägerteil 28 starr befestigtes Kontaktteil
29 mit einem starr angebrachten Kontakt 29a angeordnet, und zwar in einer Stellung
entsprechend der des drehbaren Kontaktteiles 27, um die Kontakt 27a und 29a so miteinander
in
Kontakt zu bringen, daß die Zündschaltung (nicht gezeigt) nach Drehen der Nockenwelle
22 von der OFF-Stellung in die ON-Stellung durch den Rotor 14 eingeschaltet wird.
Zu diesem Zweck ist eine mit dem Kontakt 29a verbundene Anschluß, leitung 30 an
ihrem einen Ende mit einer Batterie stromquelle (nicht gezeigt) der Zündschaltung,
z.B. durch eine im Abdeckteil 31 des zylindrischen Teils 12 des Gehäuses 11 ausgebildete
Öffnung 32 verbunden.
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Im Gehäuseabschnitt 12a des Gehäuses 11 ist ein Nockengehäuse 34
von rechteckiger rahmenartiger Gestalt mit einem dreischenkligen Nocken 33 an seinem
oberen Abschnitt verschiebbar angeordnet. Normalerweise wird das Nockengehäuse 34
durch eine zwischen seinem oberen Abschnitt und einer Deckplatte 34a des Abschnitts
1 2a angeordnet. Spiralfeder 35 nach unten gedrückt, was am besten aus Fig. 7 zu
ersehen ist. Mit dem unteren Abschnitt des Nockengehäuses 34 ist z.B. in Spundverbindung
eine Verriegelungswelle 38 verbunden, die sich durch den unteren Teil des Abschnitts
12a so erstreckt, daß sie in eine in einer Lenkwelle 36 ausgebildete Verriegelungsöffnung
37 wahlweise eingeführt oder herausgezogen werden kann. Ein Nocken 39 mit kreissektorartigem
Querschnitt ist einstückig auf der Rotorwelle 22 an der Stelle des Nockens 33 des
Nockengehäuses 34 derart ausgebildet, daß, wenn die Nockenwelle 22 sich zwischen
der ON- und OFF-Stellung befindet, die höchsten Abschnitte der Nocken 33 und 39
sich berühren und die Verriegelungswelle 38 aus
der Verriegelungsöffnung
37 der Lenkwelle 36 ziehen, während in der LOCK- oder P-Stellung der Nocken 391
hinsichtlich des Nockens 33 seitwärts gerichtet ist (Fig. 7), so daß die Verriegelungswelle
38 in die Verriegelungsöffnung 37 durch die Druckkraft der Feder 35 eintritt und
die Lenkwelle 36 verriegelt.
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Andererseits wird der Rotor 14 normalerweise zum zylindrischen Abschnitt
15 hin durch eine Spiralfeder 40 gedrückt, die zwischen dem Boden der Mittenöffnung
140 der ovalförmigen Welle 14a des Rotors 14 und dem Boden der Ovalöffnung 24 der
Nockenwelle 22 angeordnet ist, so daß er so positioniert ist, daß er mit der Innenseite
des Typenschilds 17 in Berührung kommt.
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Weiterhin ist ein Ringteil 43, das eine Ovalöffnung 41 entsprechend
der ovalförmigen Welle 14a in seinem Mittelabschnitt und ein Paar sich vom Außenumfang
radial nach außen erstreckende Vorsprünge 42 aufweist, auf der Welle 14a so verschiebbar
angeordnet, daß es darauf axial bewegt und gleichzeitig mit der Welle 14a als eine
Einheit gedreht werden kann. Das Ringteil 43 wird normalerweise mit seinen Vorsprüngen
42 gegen eine Stirnseite 15a des Rotorgehäuses 15 durch eine zwischen dem Ringteil
43 und dem Abschnitt 23 der Nockenwelle 22 angeordnete Spirelfeder 44 gedrückt.
In der Stirnseite 15a des Rotorgehäuses 15, mit der die Vorsprünge 42 des Ringteiles
43 in BerZlhrun6 gebracht werden,
sind Einkerbungen 45 (Fig. 4
und 5) ausgebildet, die mit den Vorsprüngen 42 in axialer Richtung über einen Winkelbereich
in Eingriff kommen, der dem von der OFF-Stellung bis zur ON-Stellung entspricht,
so daß die Vorsprünge 42 normalerweise durch die Druckkraft der Spiralfeder 44 mit
den Einkerbungen 45 in Eingriff kommen und der Rotor 14 durch den Schlüssel 16 nur
zwischen der OFF- und ON-Stellung gedreht werden kann. Wenn der Rotor 14 jedoch
gegen die Druckkraft der Spiralfeder 40 nach innen gedrückt wird, wobei auch das
Ringteil 43 gegen die Druckkraft der Spiralfeder 44 durch eine Schulter 14b der
ovalförmigen Welle 14a nach innen gedrückt wird, um in axialer Richtung die Vorsprilnge
42 außer Eingriff mit den Einkerbungen 45 zu bringen, so kann der Rotor von der
OFF-Stellung in die LOCK-Stellung oder von der OFF-Stellung über die ON-Stellung
in die Stellung gedreht werden. In der LOCK- oder P-Stellung werden die Vorsprünge
42 des Ringteils 43 durch ihren Kontakt mit der Stirnseite 15a des Rotorgehäuses
15 in der Nähe der Einkerbungen 45 und durch die Druckkraft der Spiralfeder 44 in
Stellung gehalten, und selbst wenn der Rotor in diesem Zustand losgelassen wird,
so kehrt nur der Rotor 14 allein durch die Druckkraft der Spiralfeder 40 in die
urspriingliche Stellung zurück.
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Bei dieser Anordnung wird zum Einschalten der Zündschaltung des Kraftfahrzeuges,
wenn der Schlüssel 16 in das zur LOCK-Stellung des Typenschilds 17 hin gerichtete
Schlüs-
selloch K eingesteckt und der Rotor 14 im Uhrzeigersinne
in Fig. 6 gedreht wird, das Ringteil 43 auf der ovalförmigen Welle 14a des Rotors
14 gleichzeitig als eine Einheit mit dem Rotor 14 gedreht. In diesem Falle werden
die Vorsprünge 42 des Ringteiles 43 innerhalb des Einkerbungsbereiches 45 so in
Kontakt gehalten, daß die Drehung bis zur ON-Stellung begrenzt wird. Dabei werden
der Kontakt 27a des drehbaren Kontaktteiles 27 und der Kontakt 29a des Kontaktteiles
29 durch Drehung der mit dem Rotor 14 verbundenen Nockenwelle 22 miteinander in
Berührung gebracht, so daß die Zündschaltung eingeschaltet wird.
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Danach wird, wenn der Rotor 14 mit dem Schlüssel 16 in Richtung der
OFF- oder ON-Stellung gedrückt wird, zum Verriegeln der Lenkwelle 36 der Rotor 14
gegen die Druckkraft der Spiralfeder 40 nach innen gedrückt, während das Ringteil
43 ebenfalls durch einen Schulterabschnitt 14b der ovalförmigen Welle 14a gegen
die Druckkraft der Spiralfeder 44 nach innen gedrückt wird und damit die Vorsprünge
42 des Ringteiles 43 mit den Einkerbungen 45 des Rotorgehäuses 15 außer Eingriff
kommen.
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Wenn der Schlüssel 16 bis zur LOCK-Stellung oder zur P-Stellung gedreht
wird, wobei der Rotor 14,wie oben beschrieben, nach innen gedrückt wurde, kann der
Rotor 14 frei gedreht werden, da das Ringteil 43 außer Eingriff mit dem Rotorgehäuse
15 ist. Selbst wenn nach Drehung des Rotors
14 in die LOCK-Stellung
oder die P-Stellung der Schlüssel 16 losgelassen wird, werden die Vorsprünge 42
des Ringteiles 43 weiterhin durch die Druckkraft der Spiralfeder 44 in Kontakt mit
der Stirnfläche 1 5a des Rotorgehäuses 15 gehalten und nur der Rotor 14 kehrt durch
die Druckkraft der Spiralfeder 40 in die ursprüngliche Stellung zurück. Durch die
Drehung des Rotors 14 in die LOCK-Stellung oder die P-Stellung in einer Stellung,
in der der Rotor 14 eingedrückt ist, verläßt der auf der Nockenwelle 22 ausgebildete
Nocken 39 den Nocken 33 des Nockengehäuses 34, das dann durch die Druckkreft der
Spiralfeder 35 nach unten gedrückt wird und die Verriegelungswelle 38 in die Verriegelungsöffnung
37 der Lenkwelle 36 einführt und damit die Lenkwelle 36 verriegelt.
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Zur Aufhebung der Verriegelung der Lenkwelle 36 wird der Rotor 14
durch den Schlüssel 16 in die OFF-Stellung oder die ON-Stellung gedreht und, wenn
die Vorsprünge 42 des Ringteiles 43 mit den Einkerbungen 45 im Rotorgehäuse 15 fluchten,
kommen die Vorsprllnge 42 autoatiach durch die Druckkraft der Spiralfeder 44 in
Eingriff mit den Einkerbungen 45. Venn dann der Rotor 14 nicht wieder eingedrückt
und gedreht wird, so kann die Verriegelung der Lenkwelle nicht ehr bewirkt werden.
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Aus der obigen Beschreibung ist ersichtlich, daß bei der erfindungsgeaäßen
Lenkwellenverriegelungsvorrichtung das Ringteil auf dem Rotor dea Zylinderschlosses
angeordnet
und das Ein- und Ausschalten des Zündschalters in einer
Stellung bewirkt wird, in der das Ringteil mit den im Rotorgehäuse ausgebildeten
Einkerbungen in Eingriff kommt, wobei die Lenkwelle dann verriegelt wird, wenn durch
Drücken des Rotors nach innen das Ringteil außer Eingriff mit den Einkerbungen gebracht
und gedreht wird.
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Damit wird bei der erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung die
bei herkömmlichen Anordnungen auftretende Gefahr, daß die Lenkwelle während der
Fahrt durch Drehung der Nockenwelle in die LOCK-Stellung durch irrtiimliches Betätigen
des Zylinderschlosses verriegelt wird, vorteilhaft verhindert.
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Darüber hinaus sind bei der erfindungsgemäßen Lenkwellenverriegelungsvorrichtung
lediglich das Ringteil mit Vorsprüngen und die Einkerbungen im Rotorgehäuse erforderlich,
ohne daß eine Nockenwelle mit komplizierten Vorsprüngen auf ihrem Außenumfang wie
bei den herkömmlichen Anordnungen benötigt wird. Damit weist die Verriegelungsvorrichtung
eine einfache Konstruktion auf und kann damit leicht für den praktischen Gebrauch
angewendet und mit niedrigen Kosten hergestellt werden.
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Änderungen und Ausgestaltungen der beschriebenen Ausführungsform
sind für den Fachmann ohne weiteres möglich und fallen in den Rahmen der Erfindung.