DE60207339T2

DE60207339T2 - Lenkungsverriegelungsvorrichtung

Info

Publication number: DE60207339T2
Application number: DE2002607339
Authority: DE
Inventors: Etsurou Chuo-ku Kitami; Tomohiro Chuo-ku Maekawa; Terukazu Chuo-ku Nakajima; Takaya Chuo-ku Akiyama
Original assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Current assignee: Koyo Seiko Co Ltd
Priority date: 2001-09-05
Filing date: 2002-09-03
Publication date: 2006-08-10
Anticipated expiration: 2022-09-04
Also published as: EP1291252A3; EP1291252A2; US6722168B2; EP1291252B1; DE60207339D1; US20030041635A1; JP2003072517A

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Lenkverriegelungsvorrichtung zum Verhindern, dass ein Kraftfahrzeug gestohlen wird.
BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
Die oben genannte Lenkverriegelungsvorrichtung weist beispielsweise einen ringförmigen Kragen auf, der an einem Außenumfang einer Lenkwelle eingesetzt ist, so dass er relativ hierzu drehbar ist, und zwar über ein ringförmiges Abstandselement und einen Verriegelungsvorrichtungs-Hauptkörper, der an einer Lenksäule festgelegt ist.
Der Verriegelungsvorrichtungs-Hauptkörper ist mit einem Verriegelungsstift ausgestattet, der vorgeschoben und zurückgeschoben werden kann. Der Verriegelungsstift wird zum Zeitpunkt der Lenkverriegelung bzw. Lenkradsperre in die Lenksäule vorgeschoben und greift in ein Loch in dem Kragen, wodurch verhindert wird, dass der Kragen gedreht wird. In entsprechender Weise wird verhindert, dass die Lenkwelle gedreht wird.
Wenn zwischen der Lenkwelle und dem Kragen ein Drehmoment angelegt wird, das einen definierten Drehmomentwert überschreitet, ermöglicht das ringförmige Abstandselement, dass der Kragen relativ zu der Lenkwelle gedreht werden kann. Wenn in einem Lenkverriegelungszustand ein übermäßiges Drehmoment an die Lenkwelle angelegt wird, kann die Lenkwelle demzufolge gedreht werden, wodurch verhindert wird, dass die Verriegelungsvorrichtung beschädigt wird.
Das oben genannte ringförmige Abstandselement bildet eine Wellenform, wobei die Spitzen der Wellenform entlang seines Umfangs angeordnet sind. Das ringförmige Abstandselement wird entlang der Achse der Lenkwelle zwischen die Lenkwelle und den Kragen gepresst.
Um den definierten Drehmomentwert präzise zu regeln, ist in Bezug auf die jeweiligen Komponenten, wie das ringförmige Abstandselement, die Lenkwelle und den Kragen, eine strikte Dimensionsgenauigkeit erforderlich. Demzufolge steigen die Verarbeitungskosten von jeder der Komponenten an. Im Ergebnis steigen die Herstellungskosten der Lenkverriegelungsvorrichtung an. Ferner besitzt das ringförmige Abstandselement, das eine Wellenform bildet, eine komplizierte Struktur und ist teuer. Demgemäß steigen die Herstellungskosten der Lenkverriegelungsvorrichtung weiter an.
Eine Lenkverriegelungsvorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein Verfahren zum Herstellen einer solchen Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 9 sind in dem Dokument US-A-6,094,951 offenbart.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lenkverriegelungsvorrichtung zu geringen Kosten bereitzustellen, die es ermöglicht, dass eine verriegelte Lenkwelle gedreht werden kann, wenn ein Drehmoment, das einen definierten Drehmomentwert überschreitet, an die Lenkwelle angelegt wird.
Erfindungsgemäß weist eine Lenkverriegelungsvorrichtung zum Be- bzw. Einschränken der Betätigung eines Lenkrades während der Zeit der Verriegelung auf: einen Kragen, der eine Lenkwelle umgibt, die einstückig mit dem Lenkrad gedreht wird bzw. drehfest damit verbunden ist; einen ringförmigen Zwischenraum, der zwischen einem Außenumfang der Lenkwelle und einem Innenumfang des Kragens gebildet ist; ein Abstandselement, das in den ringförmigen Zwischenraum presseingepasst ist und in eine kreisförmige Bogenform formbar ist, die die Lenkwelle umgibt; einen Verriegelungsvorrichtungs-Hauptkörper, der an einem Befestigungselement, wie einem Mantel bzw. einer Hülle einer Lenksäule befestigt ist; und ein Verriegelungselement, das an dem Verriegelungsvorrichtungs-Hauptkörper gelagert und in eine verriegelte Position versetzbar ist, um zu verhindern, dass der Kragen gedreht wird, und in eine Verriegelungsfreigabeposition versetzbar ist. Wenn mittels des Verriegelungselementes in der verriegelten Position verhindert wird, dass der Kragen gedreht wird, wird die relative Rotation zwischen der Lenkwelle und dem Kragen mittels des Abstandselementes beschränkt, und zwar für den Fall, dass ein Drehmoment an die Lenkwelle angelegt wird, das nicht größer ist als ein vorbestimmtes Drehmoment. Der Kragen ist mit einer Öffnung versehen und das Abstandselement ist aus einem Element gebildet, das von außerhalb des Kragens durch die Öffnung des Kragens hindurch um die Lenkwelle gewunden bzw. gewickelt ist.
Erfindungsgemäß lässt sich das Abstandselement leicht in den ringförmigen Zwischenraum einbauen. Das Abstandselement wird ferner selbsttätig auf die tatsächlichen Durchmesser der Lenkwelle und des Kragens, die zusammenzubauen sind, eingestellt. Im Ergebnis müssen die jeweiligen dimensionsmäßigen Toleranzen der Komponenten, wie dem Abstandselement, der Lenkwelle und dem Kragen, nicht strikt bzw. genau eingestellt werden, was es ermöglicht, die Kosten der Komponenten zu verringern.
Vorzugsweise ist das Abstandselement entweder mit der Lenkwelle oder dem Kragen verbunden, so dass es einstückig drehbar ist bzw. drehfest hiermit verbunden ist. Wenn das Abstandselement beispielsweise drehfest mit der Lenkwelle verbunden ist, muss ein Reibwiderstandswert zwischen dem Abstandselement und der Lenkwelle nicht berücksichtigt werden. Demzufolge muss die Oberflächenrauigkeit eines gegenüberliegenden Abschnittes zwischen dem Abstandselement und der Lenkwelle nicht genau eingestellt werden. Im Ergebnis können die Kosten der Komponenten weiter reduziert werden.
Darüber hinaus wird ein Zustand, bei dem das Abstandselement presseingepasst ist, geeignet eingestellt, wenn der Durchmesser eingestellt wird. Demzufolge variiert der Wert des vorbestimmten Drehmomentes kaum.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine schematische Ansicht, die eine schematische Konfiguration einer Lenkvorrichtung mit einer Lenkverriegelungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
2 ist eine seitliche Teilschnittansicht der Lenkverriegelungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist, und deren Umgebung;
3 ist eine Teilschnittansicht einer Lenkvorrichtung, und zwar entlang einer Linie A-A bzw. III-III, die in 1 gezeigt ist;
4 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Hauptteiles der Lenkverriegelungsvorrichtung, die in 1 gezeigt ist;
5A, 5B und 5C sind schematische Ansichten zum Erläutern der Abfolge bei der Arbeitsprozedur zum Montieren eines Abstandselementes, das in 4 gezeigt ist;
6 ist eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Hauptteils einer Lenkverriegelungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
7 ist eine Seitenansicht eines windbaren Elementes, das als ein Abstandselement in noch einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet wird.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORM
Eine Lenkverriegelungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. 1 ist eine schematische Darstellung der schematischen Konfiguration einer Lenkvorrichtung mit der Lenkverriegelungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Die Lenkvorrichtung 1 weist eine Lenkwelle 3 zum Übertragen der Bewegung eines Lenkrades 2 zum Lenken von Rädern (nicht gezeigt) und eine Lenksäule 4 zum drehbaren Lagern der Lenkwelle 3 auf, wobei die Lenkwelle 3 durch die Lenksäule 4 hindurchgeführt ist. Das Lenkrad 2 ist mit einem Ende 95 der Lenkwelle 3 drehfest verbunden. Wenn das Lenkrad 2 gedreht wird, wird die Drehung auf einen Lenkmechanismus (nicht gezeigt) mit einem Ritzel, einer Zahnstangenwelle usw. übertragen, und zwar über die Lenkwelle 3, eine Zwischenwelle (nicht gezeigt), die mit dem anderen Ende 96 der Lenkwelle 3 drehfest verbunden ist, usw., wodurch es möglich wird, die Räder zu lenken.
Die Lenksäule 4 weist einen zylindrischen Mantel 6, der die Lenkwelle 3 aufnimmt und die Lenkwelle 3 drehbar lagert, und zwar über eines oder eine Vielzahl von Lagern 5 (nur eines der Lager 5 ist in 1 dargestellt), und einen Halter 7 auf, der an einem Außenumfang 41 des Mantels bzw. der Hülle 6 festgelegt ist. Der Mantel 6 positioniert die Lenkwelle 3 mittels der Lager 5 in axialer Richtung (siehe Pfeil S).
Die Lenksäule 4 ist mittels des Halters 7 an einer Fahrzeugkarosserie 8 festgelegt, so dass sie nicht drehbar ist. Die Lenksäule 4 ist mit einer Lenkverriegelungsvorrichtung 9 ausgestattet, um zu verhindern, dass ein Kraftfahrzeug gestohlen wird.
Die Lenkverriegelungsvorrichtung 9 weist einen ringförmigen Kragen 10 auf, der separat von der Lenkwelle 3 ausgebildet und an einem Außenumfang 31 der Lenkwelle 3 drehbar hierzu montiert ist, weist ein Abstandselement 11 auf, das zwischen dem Außenumfang 31 der Lenkwelle 3 und einem Innenumfang 32 des Kragens 10 angeordnet ist, um die relative Drehung zwischen der Lenkwelle 3 und dem Kragen 10 zu beschränken, und weist einen Verriegelungsvorrichtungs-Hauptkörper 12 auf, der an dem Außenumfang 41 des Mantels 6 der Lenksäule 4 festgelegt ist und als ein Fixierelement dient (ein rotationsfreies oder nicht drehbares Element).
Der Verriegelungsvorrichtungs-Hauptkörper 12 ist in einem Gehäuse gehalten, das an der Lenksäule 4 festgelegt ist. Der Verriegelungsvorrichtungs-Hauptkörper 12 weist eine bewegliche Verriegelungspassfeder bzw. einen Verriegelungsschlüssel 13 auf, die als ein Verriegelungselement dient. Die Verriegelungspassfeder 13 ist so gelagert, dass sie in einer vorbestimmten Richtung X versetzbar ist, und zwar in eine Verriegelungsposition bzw. verriegelte Position, bei der sie in ein Verriegelungsloch 34 in dem Kragen 10 eingeführt bzw. eingesetzt ist, bzw. in eine Verriegelungsfreigabeposition zum Freigeben des Eingriffes mit dem Verriegelungsloch 34, wie es in den 1, 2 und 3 gezeigt ist.
Ferner sind in dem Gehäuse vorgesehen ein Nockenmechanismus, und zwar zum Veranlassen, dass die Verriegelungspassfeder 13 zu dem Verriegelungsloch 34 vorrückt bzw. davon zurückgezogen wird, ein Schließzylinder zum Betätigen des Nockenmechanismus mittels eines vorbestimmten Betätigungsschlüssels, und ein Zündschlüsselschalter, der mit dem Schließzylinder über den Nockenmechanismus verbunden ist, wobei diese Elemente nicht dargestellt sind.
In dem Außenumfang 41 der Lenksäule 4 ist entsprechend dem Verriegelungsvorrichtungs-Hauptkörper 12 ein Durchgangsloch 42 ausgebildet. Das Durchgangsloch 42 verbindet das Innere und das Äußere des Mantels 6, so dass die Verriegelungspassfeder 13 in das Durchgangsloch 42 eingeführt werden kann. Das Verriegelungsloch 34, das als eine Öffnung dient, ist in dem Kragen 10 so vorgesehen, dass es dem Durchgangsloch 42 entspricht.
Ein ringförmiger Zwischenraum 33 (siehe 2 und 3) ist zwischen dem Innenumfang 32 des Kragens 10 und dem Außenumfang 31 der Lenkwelle 3 definiert. Ein Abstandselement 11, das eine Kreisbogenform bildet, ist in dem ringförmigen Zwischenraum 33 montiert. Wie es in 2 gezeigt ist, ist das Abstandselement 11 in dem ringförmigen Zwischenraum 33 so aufgenommen, dass es sich sowohl über eine Umfangsnut 36 erstreckt, die im Querschnitt halbkreisförmig an dem Außenumfang 31 der Lenkwelle 3 ausgebildet ist, als auch über eine Umfangsnut 37, die im Querschnitt halbkreisförmig an dem Innenumfang 32 des Kragens 10 ausgebildet ist.
Wie es in 3 gezeigt ist, weist das Abstandselement 11 ein erstes und ein zweites Ende 21, 22 auf und weist einen Hauptkörper-Abschnitt 23 auf, der sich von dem ersten Ende 21 zu dem zweiten Ende 22 erstreckt. Der Hauptkörper-Abschnitt 23 bildet eine Kreisbogenform, die sich entlang des ringförmigen Zwischenraums 33 erstreckt, und ist in einen presseingepassten Zustand in den ringförmigen Zwischenraum 33 hinein verbracht. An dem ersten Ende 21 ist ein Eingriffsabschnitt 24 ausgebildet. Der Eingriffsabschnitt 24 greift an einem Eingriffsloch 35 an, das in der Lenkwelle 3 ausgebildet ist, so dass das Abstandselement 11 mit dem Hauptkörper-Abschnitt 23 an der Lenkwelle 3 so festgelegt ist, dass es relativ hierzu nicht drehbar ist. Andererseits ist das Abstandselement 11 relativ zu dem Kragen 10 drehbar, wobei ein vorbestimmter Reibwiderstand eingerichtet ist.
Wie es vorstehend beschrieben ist, ist der Hauptkörper-Abschnitt 23 des Abstandselementes 11 in einem presseingepassten Zustand zwischen der Lenkwelle 3 und dem Kragen 10 angeordnet. Wenn die Lenkverriegelungsvorrichtung 9 verriegelt ist, erzeugt das Abstandselement 11 einen Reibwiderstand zum Beschränken der Relativdrehung zwischen der Lenkwelle 3 und dem Kragen 10. Genauer gesagt, wenn das Abstandselement 11 mit der Lenkwelle 3 drehfest verbunden ist, wie es in 3 gezeigt ist, wird eine relative Drehung zwischen der Lenkwelle 3 und dem Kragen 10 beschränkt durch den Reibwiderstandswert, der zwischen dem Abstandselement 11 und dem Kragen 10 erzeugt wird.
Wenn ein Betätigungsschlüssel (Zündschlüssel) in eine Position versetzt wird, in der der Schließzylinder betätigbar ist, wird die Lenkverriegelungsvorrichtung 9 in einen Verriegelungsfreigabezustand versetzt. Demgemäß zieht sich die Verriegelungspassfeder 13 aus dem Verriegelungsloch 34 zurück. In dem Verriegelungsfreigabezustand lässt sich die Lenkwelle 3 zusam men mit dem Kragen 10 und dem Abstandselement 11 frei drehen, so dass das Lenkrad 2 lenkbar ist.
Wenn der oben genannte Betätigungsschlüssel in eine vorbestimmte Position versetzt wird, in der der Schließzylinder verriegelt ist, wird die Lenkverriegelungsvorrichtung 9 in einen Verriegelungszustand verbracht. In dem Verriegelungszustand greift die Verriegelungspassfeder 13, die über das Durchgangsloch 42 in das Verriegelungsloch 34 eingeführt worden ist, an dem Verriegelungsloch 34 an, wodurch verhindert wird, dass der Kragen 10 gedreht wird.
Wenn ein Drehmoment mit einem Wert, der nicht größer ist als ein vorbestimmter Wert, an die Lenkwelle 3 angelegt wird, ist die relative Drehung zwischen der Lenkwelle 3 und dem Kragen 10 durch den Reibwiderstandswert zwischen dem Abstandselement 11 und dem Kragen geregelt. Im Ergebnis wird verhindert, dass sich die Lenkwelle 3 drehen lässt.
Wenn ein großes Drehmoment mit einem Wert, der den vorbestimmten Wert überschreitet, an die Lenkwelle 3 angelegt wird, wird eine relative Drehung zwischen der Lenkwelle 3 und dem Kragen 10 zugelassen. Um die Lenkwelle 3 in einem Zustand, bei dem die Lenkverriegelungsvorrichtung 9 verriegelt ist, zu drehen, ist ein vorbestimmtes Betätigungsdrehmoment erforderlich, das ein von dem Abstandselement 11 erzeugtes Reibwiderstandswert-Drehmoment überschreitet. Das vorbestimmte Betätigungsdrehmoment ist signifikant größer als ein Betätigungsdrehmoment zum Drehen der Lenkwelle 3 zu einem normalen Zeitpunkt in dem Verriegelungsfreigabezustand. Daher ist es signifikant schwie riger, das Lenkrad 2 zu betätigen, wenn der Verriegelungszustand gegeben ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist das Abstandselement 11 den Hauptkörper-Abschnitt 23 auf, der eine Kreisbogenform bildet, die sich entlang des ringförmigen Zwischenraums 33 erstreckt, und in dem ringförmigen Zwischenraum 33 in einen presseingepassten Zustand versetzt ist. Der Hauptkörper-Abschnitt 23 des Abstandselementes 11 wird in den ringförmigen Zwischenraum montiert, wobei er selbstständig auf die tatsächlichen Durchmesser der Lenkwelle 3 und des Kragens 10 eingestellt wird. Demgemäß müssen die jeweiligen dimensionsmäßigen Toleranzen des Abstandselementes 11, der Lenkwelle 3 und des Kragens 10 nicht notwendigerweise genau bzw. strikt ausgeführt werden, und die Kosten der Komponenten können reduziert werden.
Das Abstandselement 11 muss nicht relativ zu der Lenkwelle 3 gedreht werden, um einen Reibwiderstandswert zu erzeugen. Demzufolge muss die Oberflächenrauigkeit von gegenüberliegenden Abschnitten zwischen dem Abstandselement 11 und der Lenkwelle 3 nicht notwendigerweise genau geregelt werden. Im Ergebnis können die Kosten der Komponenten reduziert werden. Da ein Zustand, in dem das Abstandselement 11 presseingepasst ist, geeignet eingestellt ist, gibt es darüber hinaus bei dem Drehmomentwert nur geringe Variationen. Das heißt, ein zum Drehen der Lenkwelle 3 zum Zeitpunkt der Verriegelung erforderliches Drehmoment kann leicht auf ein Niveau eingestellt werden, bei dem die Lenkverriegelungsvorrichtung 9 nicht zerstört wird, und auf ein Niveau, bei dem die Lenkwelle 3 zum Zeitpunkt der Verriegelung nicht unnötigerweise betätigt wird.
Als ein Beispiel einer Art und Weise, auf die das Abstandselement 11 an der Lenkwelle 3 festgelegt wird (das heißt, das Abstandselement 11 wird drehfest mit der Lenkwelle 3 verbunden), lässt sich eine Art und Weise erwähnen, bei der der Eingriffsabschnitt 24, der so vorgesehen ist, dass er sich an einem Ende des Abstandselementes 11 erstreckt, von dem Eingriffsloch 35 der Lenkwelle 3 gefangen bzw. arretiert wird, wie es in 3 gezeigt ist.
Es kann jedoch auch ein Vorsprung der Lenkwelle 3 in ein Eingriffsloch in dem Abstandselement 11 eingesetzt werden, oder es kann ein Paar von Eingriffsabschnitten in entsprechenden Bereichen der Lenkwelle 3 und des Abstandselementes 11 vorgesehen werden, wobei die Eingriffsabschnitte jeweils einen Vorsprung und eine Ausnehmung beinhalten, die aneinander angreifen, was jedoch nicht dargestellt ist. Zusätzlich hierzu kann das Abstandselement 11 auch an der Lenkwelle 3 unter Verwendung eines bekannten Befestigungsverfahrens festgelegt werden, wie beispielsweise durch Verstemmen.
Ferner ist es möglich, dass man den Hauptkörper-Abschnitt 23 des Abstandselementes 11 relativ drehbar zu der Lenkwelle 3 ausbildet und stattdessen an dem Kragen 10 drehfest festlegt. Alternativ hierzu kann das Abstandselement 11 an einem Element festgelegt sein, das nicht relativ drehbar ist, und zwar nachdem das Abstandselement 11 an dem ringförmigen Zwischenraum 33 montiert ist. Kurz gesagt kann der Hauptkörper-Abschnitt 23 des Abstandselementes 11 relativ drehbar zu einem beliebigen der folgenden Elemente sein, das heißt der Lenkwelle 3 und dem Kragen 10, und kann an dem anderen Element festgelegt sein, so dass er hierzu drehfest ist.
Als ein Beispiel einer Art und Weise, auf die das Abstandselement 11 an dem ringförmigen Zwischenraum 33 montiert wird, lässt sich eine Art und Weise erwähnen, bei der ein rundes Stabmaterial mit beispielsweise kreisförmigem Querschnitt und sich nahezu gerade erstreckend von außen durch das Verriegelungsloch 34, das als eine Öffnung des Kragens 10 dient, hindurch entlang des Umfanges R der Lenkwelle 3 gewunden wird (siehe 5A, 5B und 5C), und zwar in eine Kreisbogenform, um so das Abstandselement 11 zu bilden, wie es in 4 und in den 5A, 5B und 5C gezeigt ist.
Das heißt, das Stabmaterial 25 zum Bilden des Abstandselementes 11 ist aus einem länglichen Element, wie einem Draht, zusammengesetzt, um so ein windbares Element zu bilden, das um den Außenumfang 31 der Lenkwelle 3 herum gewunden werden kann. Das Stabmaterial 25 weist einen gleichförmigen Querschnitt auf. Das Stabmaterial 25 weist ein erstes und ein zweites Ende 21, 22 auf, und der zuvor erwähnte Eingriffsabschnitt 24 wird vorab beispielsweise in eine orthogonale Form abgebogen und an dem ersten Ende 21 gebildet. Das Stabmaterial 25 weist einen Abschnitt 23A auf, der als der Hauptkörper-Abschnitt 23 des Abstandselementes 11 dient. Der Abschnitt 23A, der als der Hauptkörper-Abschnitt 23 dient, ist in einem freien Zustand (einem nicht belasteten Zustand) nahezu geradlinig.
In den 5A, 5B und 5C wird ein Betrieb zum Winden bzw. Wickeln des Stabmaterials 25 beschrieben. Wie es in 5A gezeigt ist, wird als erstes das erste Ende 21 des Stabmaterials 25 von außerhalb des Kragens 10 in das Verriegelungsloch 34 gedrückt, und der Eingriffsabschnitt 24 an dem ersten Ende 21 greift durch das Verriegelungsloch 34 an dem Eingriffsloch 35 in der Lenkwelle 3 an.
Ausgehend von diesem Zustand werden die Lenkwelle 3 und der Kragen 10 relativ zueinander verdreht. Wie es in 5B gezeigt ist, wird beispielsweise die Lenkwelle 3 entlang eines vorbestimmten Umfangs R gedreht, wobei der Kragen 10 feststeht. Demzufolge wird das Stabmaterial 25 in den ringförmigen Zwischenraum 33 hineingezogen, wobei das erste Ende 21 des Stabmaterials 25 als ein führendes Ende zum Führen des einzuziehenden Stabmaterials 25 dient, und wird nach und nach um die Lenkwelle 3 entlang des Umfanges R gewunden. Bald ist das gesamte Stabmaterial 25 um den ringförmigen Zwischenraum 33 herum gewunden, um so das Abstandselement 11 zu bilden, wie es in 5C gezeigt ist.
Bei dem Prozess des Windens des Stabmaterials 25 existiert in dem ringförmigen Zwischenraum 33 ein hinreichend leerer Raum, und zwar bis das gesamte Stabmaterial 25 in dem ringförmigen Zwischenraum 33 aufgenommen ist, wie es in 5C gezeigt ist. Bei dem Prozess des Einführens des Stabmaterials 25 kann die Lenkwelle 3 demzufolge leicht exzentrisch gegenüber dem Kragen 10 liegen. Auch aus diesem Gesichtspunkt heraus lässt sich das Stabmaterial 25 leicht in den ringförmigen Zwischenraum 33 einführen.
Mit anderen Worten, wenn das Stabmaterial 25 entlang des Umfangs R der Lenkwelle 3 gewunden wird, um das Abstandselement 11 zu bilden, wird der ringförmige Zwischenraum 33 nach und nach entlang des Umfanges R gefüllt, wenn die Lenkwelle 3 gewunden bzw. gedreht wird. Demzufolge kann das Abstandselement 11 in einen Zustand gepresst werden, bei dem zumindest in der ersten Hälfte des Press- bzw. Drückprozesses in dem ringförmigen Zwischenraum 33 Platz von einem Presspassungsraum vorhanden ist. Im Ergebnis ist die Pressarbeit leicht zu bewerkstelligen.
Das Abstandselement 11 wird an dem ringförmigen Zwischenraum 33 entlang der entsprechenden Umfangsnuten 36, 37 in der Lenkwelle 3 bzw. dem Kragen 10 montiert. Das Stabmaterial 25 lässt sich leicht einführen, und zwar aus dem Gesichtspunkt der Tatsache heraus, dass das Einführen des Stabmaterials 25 in den ringförmigen Zwischenraum 33 mittels jeder der Umfangsnuten 36, 37 geführt werden kann, wenn das Stabmaterial 25 eingeführt wird. Wenn das Stabmaterial 25 rund ist, beispielsweise kreisförmig im Querschnitt, ist es bevorzugt, dass der Querschnitt von jeder der Umfangsnuten 36, 37 eine gekrümmte Form wie eine Halbkreisform bildet, um das Einführen des Stabmaterials 25 zu erleichtern bzw. sanfter ablaufen zu lassen.
Die vorliegende Erfindung hat ferner den Vorteil, dass die relative Bewegung in axialer Richtung zwischen der Lenkwelle 3 und dem Kragen 10 mittels des Abstandselementes 11 reguliert werden kann, das an dem Paar von Umfangsnuten 36, 37 montiert ist.
Das Stabmaterial 25 wird in den ringförmigen Zwischenraum 33 hineingezogen, wobei das erste Ende 21 hiervon als das führende Ende verwendet wird. Es ist demzufolge leicht, das Stabmaterial 25 in den ringförmigen Zwischenraum 33 einzuführen. Wenn im Gegensatz hierzu angenommen wird, dass das Stabmaterial 25 mittels des zweiten Endes 22 des Stabmaterials 25 in den ringförmigen Zwischenraum 33 gedrückt wird, muss diese Druckarbeit sorgsam bzw. vorsichtig durchgeführt werden, so dass das Abstandselement 11 nicht einknickt. Dann ist es zeit- und arbeitsaufwändig, das Stabmaterial 25 einzuführen.
Eine zum Montieren des Abstandselementes 11 an dem ringförmigen Zwischenraum 33 verwendete Montageöffnung wird auch als das Verriegelungsloch 34 verwendet, das für die Lenkverriegelungsvorrichtung 9 notwendig ist. Demzufolge ist die Montageöffnung wünschenswert, um die Struktur zu vereinfachen.
Der Hauptkörper-Abschnitt 23 des Abstandselementes 11 wird innerhalb des ringförmigen Zwischenraumes 33 an der Lenkwelle 3 festgelegt und gegen den Innenumfang 33 des Kragens 10 gedrückt, und zwar mittels einer Durchmesservergrößerungskraft (siehe einen Pfeil E in 5C), die sich durch elastische bzw. Federeigenschaften des Abstandselementes 11 selbst ergibt, das versucht, sich in radialer Richtung nach außen zu erweitern.
Der Reibwiderstandswert zwischen dem Innenumfang 32 des Kragens 10 und einem Außenumfang des Abstandselementes 11 wird verlässlich durch die oben genannte Durchmesservergrößerungskraft erhalten. Demzufolge ist es auch möglich, die Drückarbeit leicht zu machen, indem die Differenz der Abmessung in radialer Richtung zwischen dem Kragen 10 und dem Abstandselement 11 verringert wird, um ein Beispiel zu nennen. Selbst wenn sich ein presseingepasster Zustand zwischen dem Kragen 10 und dem Abstandselement 11 lockert, wird der presseingepasste Zustand durch die Durchmesservergrößerungskraft aufrecht erhalten, was es ermöglicht, zuverlässig zu verhindern, dass sich die Lenk welle 3 dreht. Es wird angenommen, dass die Durchmesservergrößerungskraft den presseingepassten Zustand zwischen der Lenkwelle 3 und dem Abstandselement 11 lockert. Dies stellt jedoch kein Problem dar, da die Lenkwelle 3 und das Abstandselement 11 aneinander festgelegt sind.
6 ist eine Lenkverriegelungsvorrichtung gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Die vorliegende Ausführungsform gemäß 6 unterscheidet sich von der in 4 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass bei der in 4 gezeigten Ausführungsform das Stabmaterial 25 mit einem runden Querschnitt als ein windbares Element verwendet wird, wohingegen bei der vorliegenden Ausführungsform ein längliches Plattenmaterial 26 verwendet wird, das im Querschnitt beispielsweise rechteckförmig ist.
Bei der vorliegenden Ausführungsform ist ein Eingriffsloch 35 als ein Langloch ausgebildet, das an die Querschnittsform des Plattenmaterials 26 angepasst ist. Ferner besitzen die Querschnittsformen der Umfangsnuten 36, 37, die in einem Außenumfang 31 einer Lenkwelle 3 bzw. einem Innenumfang eines Kragens 10 gebildet sind, annähernd eine Rechteckform, angepasst bzw. anpassbar an die Querschnittsform des Plattenmaterials. In 6 sind gleiche Bauelemente wie jene der Ausführungsform der 4 mit den gleichen Bezugsziffern versehen und deren Beschreibung wird demzufolge hier nicht wiederholt.
Bei der vorliegenden Ausführungsform können die gleiche Funktion und die gleichen Wirkungen hervorgerufen werden, wie bei der Ausführungsform, die in 4 gezeigt ist. Beispielsweise ist die Lenkverriegelungsvorrichtung kostengünstig, und zwar wie in dem Fall, bei dem das in 4 gezeigte Stabmaterial 25 verwendet wird. Ferner lässt sich ein Abstandselement 11 leicht an der Lenkwelle 3 festlegen, und zwar durch eine einfache Struktur, wobei die Lenkwelle 3 lediglich mit dem Eingriffsloch 35 ausgestattet ist, um einen Eingriffsabschnitt 24 einzufangen bzw. zu arretieren.
Bei den Ausführungsformen, die in den 4 und 6 gezeigt sind, kann das in dem ringförmigen Zwischenraum 33 montierte Abstandselement 11 auch nach Erfordernis aus dem ringförmigen Zwischenraum 33 entfernt werden, wie beispielsweise in einem Fall, wo es zum Zwecke der Wartung abgebaut wird. Das heißt, ein zweites Ende 22 des Abstandselementes 11, bei dem es sich um ein zum Zeitpunkt der Montage hinteres Ende handelt, wird unter Verwendung eines Werkzeuges herausgezogen, und zwar in ein Verriegelungsloch 34 bzw. durch ein Verriegelungsloch 34 hindurch.
Wenn die Lenkwelle 3 relativ zu dem Kragen 10 gedreht wird, und zwar in eine Richtung entgegengesetzt zu der Drehrichtung zum Zeitpunkt des Einpressens, wird ein großer Teil des Abstandselementes 11 durch das Verriegelungsloch 34 hindurch aus dem Kragen 10 herausgedrückt. Wenn der Rast- bzw. Arretiereingriff zwischen dem ersten Ende 21 des Abstandselementes 11 und der Lenkwelle 3 freigegeben wird, lässt sich das Abstandselement 11 leicht entfernen.
Für den Fall, dass das Abstandselement 11 Enden aufweist und eine Kreisbogenform bildet, wie bei jeder der oben genannten Ausführungsformen, ist es schwierig, in dem Kragen 10 und der Lenkwelle 3 eine Einbuchtung zu erzeugen, verglichen mit einem Fall, bei dem ein herkömmliches endloses und ringförmiges Abstandselement verwendet wird. Demzufolge können der Kragen 10 und Lenkwelle 3 auch wieder verwendet werden.
Obgleich das Verriegelungsloch 34 bei jeder der oben genannten Ausführungsformen an einem Ort entlang des Umfanges des Kragens 10 gebildet ist, können Verriegelungslöcher 34 in einer Vielzahl von Orten entlang dem Umfang vorgesehen werden. Die Anzahl der Abstandselemente 11 ist nicht auf eins beschränkt. Es wird auch in Betracht gezogen, dass eine Vielzahl von Abstandselementen 11 vorgesehen wird.
Bei jeder der oben genannten Ausführungsformen kann jeweils auch lediglich eine Umfangsnut des Paares von Umfangsnuten 36, 37 vorgesehen werden.
Obgleich bei jeder der oben genannten Ausführungsformen das Stabmaterial 25 und das Plattenmaterial 26, die nahezu gerade sind, als das Abstandselement verwendet werden, ist es möglich, ein windbares Material 27 (siehe 7) zu verwenden, das aus einem Stabmaterial oder einem Plattenmaterial gebildet ist, dessen Außenumfang in einem freien Zustand eine größere Krümmung besitzt als die Krümmung des Innenumfangs 32 des Kragens 10. Das windbare Material 27 weist einen Abschnitt 23B auf, der als ein Hauptkörper-Abschnitt dient, und der Abschnitt 23B, der als der Hauptkörper-Abschnitt dient, bildet eine gekrümmte Form. Auch in diesem Fall lässt sich eine annähernd gleichförmige Durchmesservergrößerungskraft leicht über den gesamten Umfang des Abstandselementes 11 erhalten, und zwar durch eine elastische Rückstellkraft des Abstandselementes 11, das versucht, nachdem es um die Lenkwelle 3 herum gewunden ist, in den freien Zustand zurückzukehren.
Die Abmessungen des ringförmigen Zwischenraums 33 können so gewählt werden, dass das Abstandselement 11 in einem presseingepassten Zustand aufgenommen ist.

Claims

Lenkverriegelungsvorrichtung (9) zum Beschränken der Betätigung eines Lenkrades (2) während der Zeit der Verriegelung, mit: einem Kragen (10), der eine Lenkwelle (3) umgibt, die einstückig mit dem Lenkrad (2) gedreht wird; einem ringförmigen Zwischenraum (33), der zwischen einem Außenumfang (31) der Lenkwelle (3) und einem Innenumfang (32) des Kragens (10) gebildet ist; einem Abstandselement (11), das in den ringförmigen Zwischenraum (33) presseingepasst ist und in eine kreisförmige Bogenform formbar ist, die die Lenkwelle (3) umgibt; einem Verriegelungsvorrichtungs-Hauptkörper (12), der an einem Befestigungselement (4) befestigt ist; und einem Verriegelungselement (13), das an dem Verriegelungsvorrichtungs-Hauptkörper (12) gelagert und in eine verriegelte Position versetzbar ist, um zu verhindern, dass der Kragen (10) gedreht wird, und in eine Verriegelungsfreigabeposition versetzbar ist, wobei dann, wenn mittels des Verriegelungselementes (13) in der verriegelten Position verhindert ist, dass der Kragen (10) gedreht wird, die relative Drehung zwischen der Lenkwelle (3) und dem Kragen (10) durch das Abstandselement (11) beschränkt wird, und zwar für einen Fall, bei dem auf die Lenkwelle (3) ein Drehmoment ausgeübt wird, das nicht größer ist als ein vorbestimmtes Drehmoment, und wobei der Kragen (10) mit einer Öffnung (34) versehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (11) aus einem windbaren Element (25; 26; 27) gebildet ist, das um die Lenkwelle (3) gewunden ist, und zwar von außerhalb des Kragens (10) durch die Öffnung (34) des Kragens (10) hindurch.
Verriegelungsvorrichtung (9) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (11) elastisch deformierbar ist, um den Durchmesser des durch das Abstandselement (11) gebildeten kreisförmigen Bogens zu vergrößern oder zu verringern.
Verriegelungsvorrichtung (9) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (11) mit der Lenkwelle (3) verbunden ist, so dass es einstückig mit der Lenkwelle (3) drehbar ist, und gegen den Innenumfang (32) des Kragens (10) gedrückt wird, und zwar durch die elastische Rückstellkraft, mittels der das Abstandselement (11) versucht, in einen freien Zustand zurückzukehren.
Verriegelungsvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (11) entweder mit der Lenkwelle (3) oder mit dem Kragen (10) verbunden ist, so dass es hiermit einstückig drehbar ist.
Verriegelungsvorrichtung (9) nach Anspruch 4, wobei dann, wenn das Abstandselement (11) mit der Lenkwelle verbunden ist, an einem Ende des Abstandselementes (11) ein Eingriffsabschnitt (24) vorgesehen ist, und wobei die relative Drehung zwischen der Lenkwelle (3) und dem Abstandselement (11) beschränkt ist, indem der Eingriffsabschnitt (24) und ein Ein griffsloch (35) in der Lenkwelle (3) miteinander in Eingriff stehen.
Verriegelungsvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das windbare Element (25; 26; 27) in einem freien Zustand eine nahezu gerade Form oder eine gekrümmte Form bildet.
Verriegelungsvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (34) des Kragens (10) eine Verriegelungsöffnung (34) aufweist, die in der verriegelten Position mit dem Verriegelungselement (13) in Eingriff steht, um zu verhindern, dass der Kragen (10) gedreht wird.
Verriegelungsvorrichtung (9) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Abstandselement (11) eine gleichförmige Querschnittsform aufweist.
Verfahren zum Herstellen einer Lenkverriegelungsvorrichtung, vorzugsweise nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei eine Lenkwelle (3) vorgesehen wird, die von einem Kragen (10) umgeben ist, wobei zwischen einem Außenumfang (31) der Lenkwelle (3) und einem Innenumfang (32) des Kragens (10) ein ringförmiger Zwischenraum (33) gebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass in den ringförmigen Zwischenraum (33) ein Abstandselement (11) presseingepasst wird, indem das Abstandselement (11) von außerhalb des Kragens (10) durch eine Öffnung (34) des Kragens (10) um die Lenkwelle (3) herumgewunden wird.
Verfahren nach Anspruch 9, wobei die Öffnung (34) des Kragens (10) eine Verriegelungsöffnung (34) ist, die in einer verriegelten Position der Lenkverriegelungsvorrichtung mit einem Verriegelungselement (13) in Eingriff steht, um zu verhindern, dass der Kragen (10) gedreht wird.