DE4422435C1 - Lenkungsverriegelung für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

Die Erfindung geht von einer gemäß dem Oberbegriff des Hauptanspruches konzipierten Lenkungsverriegelung für Kraftfahrzeuge aus.

Derartige Lenkungsverriegelungen sind dafür vorgesehen, Schutz vor einer unbefugten Benutzung von Kraftfahrzeugen zu bieten. Durch ein bzw. mehrere der Lenkungsverriegelung zugehörige Sperrglied(er) wird deshalb die Lenkspindel über eine Sperranordnung bei abgeschlossenem Lenkschloß bzw. bei Abgabe eines entsprechenden Verriegelungssignales gegen eine Drehbewegungen verriegelt. Das Kraftfahrzeug ist somit nicht mehr lenkbar.

Durch die EP 01 21 165 A1 ist eine dem Oberbegriff des Hauptanspruches entsprechende Lenkungsverriegelung für Kraftfahrzeuge bekanntgeworden. Bei dieser Lenkungsverriegelung wird das Sperrglied durch ein elektrisch betriebenes Aggregat in seine erste Funktionsstellung (Sperrlage) gebracht bzw. aus dieser wieder entfernt, wobei das Sperrglied letztendlich seine zweite Funktionsstellung (Freilage) einnimmt. Zum Betreiben des Sperrgliedes wird dabei die Bewegung des elektrischen Aggregates über ein als Winkel ausgebildetes Zwischenelement auf das Sperrglied übertragen. Dabei wird die Antriebskraft des elektrischen Aggregates sowohl zum Erreichen der ersten Funktionsstellung als auch zum Entfernen des Sperrgliedes aus der ersten Funktionsstellung und das Verbringen in seine zweite Funktionsstellung benötigt. Die durch das elektrische Aggregat über den Winkel auf das Sperrglied wirkenden Kräfte bleiben dabei im wesentlichen gleich groß.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Lenkungsverriegelung der eingangs erwähnten Art für Kraftfahrzeuge zu schaffen, bei der auf einfache Art und Weise in der Anfangsphase der Ausrückbewegung und in der Endphase der Einrückbewegung des Sperrgliedes sehr große Kräfte wirksam werden, so daß sich das Sperrglied besonders zuverlässig aus seiner ersten Funktionsstellung (Sperrlage) in seine zweite Funktionsstellung (Freilage) und umgekehrt aus seiner zweiten Funktionsstellung in seine erste Funktionsstellung bringen läßt.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die im kennzeichnenden Teil des Hauptanspruches angegebenen Merkmale gelöst.

Bei einem solchermaßen ausgebildeten Gegenstand ist besonders vorteilhaft, daß die Überführung des Sperrgliedes bzw. des Kniehebels von der einen in die andere Funktionsstellung bzw. Funktionslage über ein Bestromen des elektrischen Aggregates und die Überführung von der anderen in die eine Funktionsstellung bzw. Funktionslage über die gespeicherte Kraft einer Feder erfolgt. Damit ist sichergestellt, daß das Sperrglied unabhängig von der Stromversorgung des elektrischen Aggregates entweder seine erste oder seine zweite Funktionsstellung einnehmen kann.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Gegenstandes sind in den Unteransprüchen angegeben.

Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert, dabei zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Lenkungsverriegelung gemäß Linie A-A der Fig. 2

Fig. 2 einen Querschnitt durch eine Lenkungsverriegelung gemäß Linie B-B der Fig. 1

Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Lenkungsverriegelung.

Alle nichterfindungswesentlichen Bestandteile einer Lenkungsverriegelung wurden der Einfachheit halber in den Zeichnungen nicht dargestellt.

Wie aus der Zeichnung hervorgeht, besteht eine solche Lenkungsverriegelung hauptsächlich aus einem dem Sperrkranz 1 der Lenkspindel 2 zugeordneten, schieberartig ausgeführten Sperrglied 3, welches über einen Kniehebel 4 hilfskraftbetätigt in seine erste bzw. in seine zweite Funktionsstellung bringbar ist.

Wie insbesondere aus der Fig. 1 hervorgeht, befindet sich der Kniehebel 4 dann in seiner gestreckten Funktionslage, wenn das Sperrglied 3 in seiner ersten Funktionsstellung (Sperrlage) vollends in eine Sperrausnehmung 5 des Sperrkranzes 1 eingerückt ist. Dabei greift das eine Ende des Sperrgliedes 3 durch eine Öffnung des zum Gehäuse 6 zugehörigen Tragekörpers hindurch, um seine erste Funktionsstellung einzunehmen. Zum Schutze der Lenkungsverriegelung vor äußeren Einflüssen besteht das Gehäuse 6 aus einem Tragekörper und einem Deckelteil. Damit wird durch das Sperrglied 3 im Zusammenspiel mit dem die Sperranordnung darstellenden Sperrkranzes 1 die Drehbarkeit der Lenkspindel 2 gesperrt. Das Kraftfahrzeug ist somit unlenkbar geworden und kann von Unbefugten nicht in Betrieb genommen werden. Zur Verdeutlichung des Funktionsablaufes ist sowohl das Sperrglied 3 als auch der Kniehebel 4 in der ersten Funktionsstellung bzw. ersten Funktionslage in voll ausgezogener Linie und in der zweiten Funktionsstellung bzw. zweiten Funktionslage in punktierter Linie dargestellt.

Das Sperrglied 3 sowie der dazugehörige Sperrkranz 1 der Lenkspindel 2 können, wie durch mehrere Veröffentlichungen allgemein bekanntgeworden ist, gemäß unterschiedlicher Funktionsprinzipien ausgeführt sein, ohne das der Raum der Erfindung verlassen wird. Wichtig bei den Ausführungen solcher Lenkungsverriegelungen ist, daß dessen Sperrglied bzw. Sperrglieder zuverlässig in der ersten Funktionsstellung (Sperrlage) zumindest in eine Sperrausnehmung 5 einrücken und somit die Möglichkeit des Drehens der Lenkspindel 2 im Zusammenspiel mit dem Sperrkranz 1 unterbinden.

Wie desweiteren insbesondere aus Fig. 1 hervorgeht, ist das Sperrglied 3 riegelartig ausgebildet und quer zur Längsachse der Lenkspindel 2 verschieblich in einem die gesamte Verriegelungseinrichtung umgebenden Gehäuse 6 gelagert. Der Kniehebel 4 ist mit seinem einen freien Ende 7 drehbeweglich am Gehäuse 6 und mit seinem anderen freien Ende 8 drehbeweglich am Sperrglied 3 gelagert. Das Knie 9 des Kniehebels 4 ist dem als Zugmagneten 10 ausgebildeten elektrischen Aggregat zugeordnet. Dabei greift das Knie 9 mit seinem Drehzapfen 11 in ein Langloch 12 des Betätigungsstößels 13 des Zugmagneten 10 ein. Das Langloch 12 befindet sich im Bereich des dem Sperrglied 3 zugeordneten freien Endes des Betätigungsstößels 13. Unterhalb des Langloches 12 ist an den Betätigungsstößel 13 ein Kragen 14 angeformt, so daß eine Abstützfläche für eine zwischen dem Kragen 14 und der Stirnfläche 15 des Zugmagneten 10 befindliche Schraubendruckfeder 16 entsteht. Die Schraubendruckfeder 16 sorgt durch ihre latent gespeicherte Kraft im unbestromten Zustand des Zugmagneten 10 dafür, daß das Sperrglied 3 seine erste Funktionsstellung (Sperrlage) bzw. der Kniehebel 4 seine gestreckte Funktionslage einnimmt.

Als Zugmagnet 10 kommt ein an und für sich bekannter Elektromagnet zum Einsatz, dessen Anker als Betätigungsstößel 13 ausgebildet ist. Durch das Bestromen des Elektromagneten wird der Betätigungsstößel 13 bzw. Anker in den Spulenkörper hineingezogen.

Soll das Sperrglied 3 aus seiner ersten Funktionsstellung (Sperrlage) in seine zweite Funktionsstellung (Freilage) gebracht werden, bedarf es der Bestromung des Zugmagneten 10. Dieser zieht das Sperrglied 3 über den Kniehebel 4 aus der Sperrausnehmung 5 des Sperrkranzes 1 hinaus und komprimiert dabei gleichzeitig die Schraubendruckfeder 16. Weil sich der Kniehebel 4 zunächst in seiner gestreckten Lage befindet, wirkt am Anfang der Ausrückbewegung die größte Kraftverstärkung des Kniehebels 4, so daß das Sperrglied 3 durch den Zugmagneten 10 zuverlässig aus seiner ersten Funktionsstellung (Sperrlage) in seine zweite Funktionsstellung gebracht wird. Zwar nimmt die Kraftverstärkung des Kniehebels 4 mit zunehmendem Ausrückweg des Sperrgliedes 3 ab, weil der Kniehebel 4 mehr und mehr seine gewinkelte Funktionslage einnimmt, jedoch steigt gleichzeitig die Zugkraft des Zugmagneten 10 an, weil der Betätigungsstößel 13 bzw. Anker mehr und mehr in den Spulenkörper hineingezogen wird. Soll das Sperrglied 3 aus seiner zweiten Funktionsstellung (Freilage) in seine erste Funktionsstellung gebracht werden, so wird zunächst die Bewegungsmöglichkeit für das Sperrglied 3 freigegeben. Die in der Schraubendruckfeder 16 gespeicherte Kraft drückt das Sperrglied 3 über den Kniehebel 4 ohne daß eine Bestromung nötig wird in eine Sperrausnehmung 5 des Sperrkranzes 1 hinein. Bei der Einrückbewegung des Sperrgliedes 3 nimmt mit zunehmenden Einrückweg die Kraftverstärkung des Kniehebel 4 zu, weil dieser mehr und mehr wieder seine gestreckte Funktionslage einnimmt. Somit wird der gleichzeitig zunehmende Kraftverlust der Schraubendruckfeder 16 kompensiert, so daß das Sperrglied 3 zuverlässig in eine Sperrausnehmung 5 des Sperrkranzes 1 einrückt bzw. seine erste Funktionsstellung einnimmt.

Selbstverständlich kann wie insbesondere aus der Fig. 3 hervorgeht, der Zugmagnet 10 in der Zuordnung derart zum Kniehebel 4 angebracht sein, daß das Sperrglied 3 über den Kniehebel 4 durch die Kraft der Schraubendruckfeder 16 aus seiner ersten Funktionsstellung in seine zweite Funktionsstellung und angetrieben durch die Kraft des Zugmagneten 10 aus seiner zweiten Funktionsstellung in seine erste Funktionsstellung gebracht wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel bedarf es dann keiner Bestromung wenn das Sperrglied 3 aus einer Sperrausnehmung 5 des Sperrkranzes 1 herausgezogen wird und somit seine zweite Funktionsstellung (Freilage) einnimmt. Ansonsten ergibt sich bei Umkehrung des Funktionsprinzips ein vergleichbarer Bewegungsablauf.

Damit das Sperrglied 3 gesichert in seinen beiden Funktionsstellungen gehalten wird, ist dem Sperrglied 3 eine Blockiereinrichtung zugeordnet. Wie insbesondere aus der Fig. 2 hervorgeht, besteht die Blockiereinrichtung im wesentlichen aus zwei weiteren Zugmagneten 17. Die beiden weiteren Zugmagneten 17 sind zwei gegenüberliegenden Flanken des Sperrgliedes 3 zugeordnet, so daß das Sperrglied 3 zwischen den beiden weiteren Zugmagneten 17 zu liegen kommt. Zur Sicherung befinden sich zwei Blockierausnehmungen 22 im Sperrglied 3. Die Blockierausnehmungen 22 sind dabei in einem Abstand entsprechend des Verschiebeweges des Sperrgliedes 3 angeordnet, so daß je eine Blockierausnehmung 22 einer der beiden Funktionsstellungen des Sperrgliedes 3 zugeordnet ist. Befindet sich das Sperrglied 3 in einer seiner beiden Funktionsstellungen, so dringen die Blockierorgane 18 bedingt durch die Kraft der beiden weiteren Schraubendruckfedern 21 in die entsprechend der Funktionsstellung zugeordnete Blockierausnehmung 22 ein. Weil die beiden weiteren Zugmagneten 17 das Sperrglied 3 zwischen sich aufnehmen, dringt sowohl von der einen Seite als auch von der anderen Seite des Sperrgliedes 3 ein als Dorn 19 ausgebildetes Ende der beiden Blockierorgane 18 in die Blockierausrichtung 22 des Sperrgliedes 3 ein. Die beiden weiteren Schraubendruckfedern 21 sind jeweils zwischen einer, an ihr Blockierorgan 18 angeformten, Wulst 27 und der Stirnseite 28 des zugehörigen zweiten Zugmagneten 17 angeordnet. Somit ist sichergestellt, daß das Sperrglied 3 nicht ungewollt, z. B. durch Vibrationen, Stromausfall usw., aus einer seiner beiden Funktionsstellungen entfernt werden kann.

Erst durch ein Bestromen der beiden weiteren Hubmagneten 17 werden die beiden Blockierorgane 18 aus der zugeordneten Blockierausnehmung 22 herausgezogen und geben damit die Möglichkeit des Verschiebens des Sperrgliedes 3 frei. Das Sperrglied 3 kann dann wie vorstehend schon beschrieben, mittels des Kniehebels 4 entweder durch die Kraft der zugeordneten Schraubendruckfeder 16 oder die Kraft des Zugmagneten 10 von der einen Funktionsstellung in die andere Funktionsstellung verschoben werden. Beim Erreichen der anderen Funktionsstellung dringen, wie bereits beschrieben, wieder die Blockierorgane 18 in die entsprechend der Funktionsstellung zugeordnete Blockierausnehmung 22 ein. Ein Entfernen der Blockierorgane 18 aus den Blockierausnehmungen 22 ist wiederum nur durch ein Bestromen der beiden weiteren Zugmagnete 17 möglich. Wenn die volle Federkraft der Schraubendruckfeder 16 auf dem Sperrglied 3 anliegt, kann, um beim Entfernen der Blockierorgane 18 aus den Blockierausnehmungen 22 die weiteren Zugmagnete 17 zu entlasten, der Zugmagnet 10 kurzzeitig bestromt werden. Durch das kurzzeitige Bestromen des Zugmagneten 10 wird der Federkraft der Schraubendruckfeder 16 entgegengewirkt, wodurch die beim Entfernen anstehenden Reibungskräfte erheblich verringert werden.

Zur Überwachung, ob das Sperrglied 3 nicht nur betätigt wurde, sondern auch tatsächlich eine seiner beiden Funktionsstellungen eingenommen hat, ist dem Sperrglied 3 eine Überwachungsvorrichtung zugeordnet. Die Überwachungsvorrichtung besteht aus einer im Gehäuse 6 festgelegten Lichtschrankenanordnung 23, die mit einer an das Sperrglied 3 angeformten Blende 24 zusammenwirkt. Wie aus Fig. 1 hervorgeht, gibt die Blende 24 den Lichtkanal dann frei, wenn sich das Sperrglied 3 in seiner ersten Funktionsstellung (Sperrlage) befindet. Somit kann eindeutig festgestellt werden, ob das Sperrglied 3 auch tatsächlich seine erste Funktionsstellung eingenommen hat. Selbstverständlich kann die in den Zeichnungen nur prinziphaft dargestellte Lichtschrankenanordnung 23 so ausgebildet sein, daß auch die zweite Funktionsstellung des Sperrgliedes 3 eindeutig angezeigt wird.

Wie aus Fig. 2 hervorgeht, ist auch den beiden weiteren Hubmagneten 17 jeweils eine weitere, zur Überwachungsvorrichtung gehörige Lichtschrankenanordnung 25 zugeordnet. So kann zusätzlich überwacht werden, ob in den beiden Funktionsstellungen des Sperrgliedes 3 die Blockierorgane 18 der beiden weiteren Hubmagneten 17 tatsächlich in die zugeordnete Blockierausnehmung 22 des Sperrgliedes 3 eingefahren sind. Zur Beeinflussung der weiteren Lichtschrankenanordnungen 25 sind die Blockierorgane 18 jeweils mit einer Blende 26 gekoppelt, welche die beiden Lichtkanäle dann unterbrechen, wenn die beiden Blockierorgane 18 in die zugeordnete Blockierausnehmung 22 eingefahren sind. Somit ist auch hier eine eindeutige Überwachung möglich, ob das Sperrglied 3 bei Einnahme seiner beiden Funktionsstellungen tatsächlich formschlüssig gesichert ist.

Claims (13)

1. Lenkungsverriegelung für Kraftfahrzeuge mit zumindest einem Sperrglied, das jeweils über ein beweglich am Gehäuse gelagertes Zwischenelement hilfskraftbetätigt in eine erste Funktionsstellung bringbar ist, in der das Sperrglied im Zusammenspiel mit einer der Lenkspindel zugeordneten Sperranordnung eine Verriegelung der Lenkspindel gegen Drehen bewirkt und bei der das Sperrglied hilfskraftbetätigt in eine zweite, von der Sperranordnung entfernte Funktionsstellung bringbar ist, in der für den Kraftfahrzeugbenutzer ein freies Drehen der Lenkspindel möglich ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Zwischenelement als Kniehebel (4) ausgebildet ist, wobei sich der Kniehebel (4) in der ersten Funktionsstellung des Sperrgliedes (3) in seiner gestreckten Funktionslage und in der zweiten Funktionsstellung des Sperrgliedes (3) entsprechend dessen Betätigungsweglänge in gewinkelter Funktionslage befindet.

2. Lenkungsverriegelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (4) durch die Kraft einer zugeordneten Feder in seine gestreckte Funktionslage und angetrieben durch ein elektrisches Aggregat in seine gewinkelte Funktionslage gebracht wird.

3. Lenkungsverriegelung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kniehebel (4), angetrieben durch ein elektrisches Aggregat in seine gestreckte Funktionslage und durch die Kraft einer zugeordneten Feder in seine gewinkelte Funktionslage gebracht wird.

4. Lenkungsverriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das elektrische Aggregat als ein, nach dem elektromagnetischen Prinzip arbeitender Zugmagnet (10) ausgebildet ist.

5. Lenkungsverriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die auf den Kniehebel (4) wirkende Feder als Schraubendruckfeder (16) ausgebildet ist.

6. Lenkungsverriegelung nach einem der Ansprüche 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sperrglied (3) eine fremdkraftbetätigte Blockiereinrichtung zugeordnet ist, die das Sperrglied (3) in zumindest einer seiner beiden Funktionsstellungen mechanisch sichert.

7. Lenkungsverriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kniehebel (4) eine fremdkraftbetätigte Blockiereinrichtung zugeordnet ist, die den Kniehebel (4) in zumindest einer seiner beiden Funktionslagen mechanisch sichert.

8. Lenkungsverriegelung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung aus zwei eigenständig arbeitenden, jeweils ein Blockierorgan (18) aufweisenden, elektrisch betriebenen weiteren Zugmagneten (17) besteht, deren Blockierorgane (18) beim Erreichen einer der beiden Funktionsstellungen des Sperrgliedes (3) durch die Kraft einer zugeordneten weiteren Schraubendruckfeder (21) formschlüssig in eine im Sperrglied (3) befindliche, entsprechend der Funktionsstellung zugeordnete Blockierausnehmung (22) eingreifen, wobei die Blockierorgane (18), soll das Sperrglied (3) von seiner bereits eingenommenen in die andere Funktionsstellung gebracht werden, erst durch ein Bestromen der beiden weiteren Zugmagnete (17) aus der zugeordneten Blockierausnehmung (22) herausgezogen werden.

9. Lenkungsverriegelung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Blockiereinrichtung aus zwei eigenständig arbeitenden, jeweils ein Blockierorgan (18) aufweisenden, elektrisch betriebenen weiteren Zugmagneten (17) besteht, deren Blockierorgane (18) beim Erreichen einer der beiden Funktionslagen des Kniehebels (4) durch die Kraft einer zugeordneten weiteren Feder, formschlüssig in eine im Kniehebel (4) befindliche, entsprechend der Funktionslage zugeordnete Ausnehmung eingreifen, wobei die Blockierorgane (18), soll der Kniehebel (4) von seiner bereits eingenommenen Funktionslage in seine andere Funktionslage gebracht werden, erst durch ein Bestromen der beiden weiteren Zugmagnete (17) aus der zugeordneten Ausnehmung herausgezogen werden.

10. Lenkungsverriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Sperrglied (3) eine Überwachungseinrichtung zugeordnet ist, durch die das Erreichen von zumindest einer der beiden Funktionsstellungen eindeutig erkannt wird.

11. Lenkungsverriegelung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß dem Kniehebel (4) eine Überwachungseinrichtung zugeordnet ist, durch die das Erreichen von zumindest einer der beiden Funktionslagen eindeutig erkannt wird.

12. Lenkungsverriegelung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß der Blockiereinrichtung eine Überwachungseinrichtung zugeordnet ist, durch die das Erreichen zumindest einer der beiden Endstellungen der beiden Blockierorgane (18) erkannt wird.

13. Lenkungsverriegelung nach einem der Ansprüche 5 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß die Überwachungseinrichtung(en) als Lichtschrankenanordnung(en) (23, 25) ausgebildet ist/sind.