EP3442837A1 - Führungsvorrichtung für die führung eines sperrbolzens eines lenkradschlosses - Google Patents

Führungsvorrichtung für die führung eines sperrbolzens eines lenkradschlosses

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Publication number
EP3442837A1
EP3442837A1 EP17716205.4A EP17716205A EP3442837A1 EP 3442837 A1 EP3442837 A1 EP 3442837A1 EP 17716205 A EP17716205 A EP 17716205A EP 3442837 A1 EP3442837 A1 EP 3442837A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
guide
curvature
locking pin
section
locking
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP17716205.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jürgen Brüggemann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Original Assignee
Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG filed Critical Huf Huelsbeck and Fuerst GmbH and Co KG
Publication of EP3442837A1 publication Critical patent/EP3442837A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60R—VEHICLES, VEHICLE FITTINGS, OR VEHICLE PARTS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B60R25/00—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles
    • B60R25/01—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens
    • B60R25/02—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens operating on the steering mechanism
    • B60R25/021—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens operating on the steering mechanism restraining movement of the steering column or steering wheel hub, e.g. restraining means controlled by ignition switch
    • B60R25/0211—Fittings or systems for preventing or indicating unauthorised use or theft of vehicles operating on vehicle systems or fittings, e.g. on doors, seats or windscreens operating on the steering mechanism restraining movement of the steering column or steering wheel hub, e.g. restraining means controlled by ignition switch comprising a locking member radially and linearly moved towards the steering column

Definitions

  • the present invention relates to a guide device for guiding a locking bolt of a steering lock and a steering lock with such a guide device according to the respective independent claims.
  • steering wheel lock This is a mechanical lock of the steering shaft of a steering device of the vehicle.
  • a steering device is usually equipped with a steering shaft, which transmits the steering rotation movement to corresponding adjusting mechanisms.
  • grooves are formed, in which in radial direction can engage a corresponding locking pin of the steering lock. Once the locking pin engages in this locking groove of the steering shaft, a rotation of the steering shaft is no longer possible. For normal operation of the vehicle is therefore the locking pin disengaged from these locking grooves.
  • a disadvantage of the known solutions is that a guide of the locking pin between the locking and the releasing position is necessary, which is exposed to mechanical stress.
  • the corresponding holding forces must be removed or absorbed not only by the steering shaft and the locking groove, but also by the corresponding guide device of the steering lock on the locking pin.
  • a side surface of the locking pin contacted with corresponding guide surfaces of the guide device over which these supporting forces are removed.
  • This can lead to large mechanical effects can lead to structural damage of the material of this guide device.
  • a guide device for guiding a locking bolt of a steering wheel lock.
  • the guide device is equipped with a base body having at least four inner walls designed as guide surfaces, which surround a guide opening of the base body.
  • a transition section is arranged with a guide free passage between at least two of the at least four guide surfaces.
  • the guide clearance has a first curvature portion and a second curvature portion with different radii of curvature.
  • three or more curved sections with different radii of curvature can of course also be provided according to the invention.
  • a continuous change of the radius of curvature is conceivable, so that, for example, a parabolic curved contour is formed.
  • each locking device for a functionally essential component on a vehicle usually the functionally essential component of the vehicle by the locking device in the locked position by the locking pin in particular form-fitting (possibly additionally also non-positively) locked.
  • the locking pin of the locking device releases the functionally essential component for free use.
  • the functionally essential component may be at least a steering column, a brake pedal or a gear lever, which is locked or blocked by the locking device in the locked position and thus is inoperative.
  • the guide device according to the invention is used on the locking device or the steering lock. For simplicity, in the following text only ever spoken by the steering wheel lock, even if any other locking device is meant.
  • the main body of the guide device may also be at least partially formed by a part of a housing of the steering lock.
  • This hard / break-proof materials are used for the body and the housing in the rule, such as z. B. cast metal alloys, light metal (pressure) cast, aluminum zinc die casting or zinc die-casting alloys (eg Zamak) or combinations thereof. These materials are characterized by high mechanical stability and are corrosion resistant. Overall, it is thus possible to form a particularly stable and robust guiding device.
  • a guide device is thus based on known technical solutions, which enable a guided movement of the locking pin between a blocking position and a release position by a leading contact between guide surfaces and corresponding side surfaces of the locking pin.
  • the locking pin In the event that the locking pin is in the locked position, it may be that in an attempted steering movement of the locking pin locks against this attempted steering movement.
  • the locking forces introduced for this purpose are now removed via the locking bolt and the contacting between the respective guide surface and the contacting side surface of the locking bolt in the guide device.
  • a different radius of curvature preferably a significantly smaller radius of curvature, now return the side surface of the guide slot to the adjacent guide surface, in particular the secondary guide surface explained later, with the aid of the second curved section.
  • such a guide device can be made of different materials.
  • the main body can be made of cast materials, for example, in a casting process.
  • Other manufacturing methods for example, an additive constructive manufacturing method with so-called 3-D printing method are quite conceivable in the context of the present invention.
  • the locking pin is designed to be essentially free in terms of its movement.
  • the locking pin may be movable along a straight line between the locking position and the release position.
  • also obliquely arranged movement modalities for the locking pin are quite conceivable within the meaning of the present invention.
  • the transition section between at least two guide surfaces is to be understood as the region which results from the introduction of the guide free passage between these two guide surfaces.
  • the transition section is thus preferably provided with its own transitional surface, wherein the entire guide free passage and thus the entire transition section with its transition surface is contact-free to the respective locking pin in its leadership.
  • a cross section through the locking pin is designed geometrically deviating from a cross section through the guide region, in particular by at least one transition section, geometrically.
  • the two cross sections of the locking pin and the guide portion of the guide device are not geometrically complementary to each other just in the region of the transition sections.
  • the guide region of the guide device is formed in particular by the guide surfaces.
  • the corners of the locking pin are not at the corners of the guide device, in particular in the transition section to each other and are thus designed contactless.
  • increased support forces can be avoided just in the transition sections, which can also reduce the wear on the guide device and the locking pin significantly.
  • the inner walls which are formed as guide surfaces, can be geometrically adapted to the corresponding corresponding side surfaces of the locking bolt.
  • both the guide surfaces and the side surfaces of the locking pin are flat or substantially planar.
  • a substantially rectangular cross-section of the locking pin is preferred with a corresponding corresponding rectangular cross-section of the guide opening in the base body.
  • two opposing guide surfaces as main guide surfaces and two further opposite guide surfaces as secondary guide surfaces are formed which are smaller than the main guide surfaces.
  • at least between a main guide surface and a secondary guide surface of the transition section is arranged with the guide free passage.
  • the distinction between the main guide surfaces and secondary guide surfaces is to be understood in particular on the overall geometric size of these guide surfaces.
  • the respective guide surface corresponding to the respective side surface of the locking bolt then a large main guide surface, if it is preferably aligned with its surface normal in the circumferential direction of the steering shaft to be blocked.
  • the blocking forces that occur are therefore usually removed via the correspondingly larger main guide surfaces, so that the secondary guide surfaces play a significantly smaller role for the removal of blocking forces.
  • This also means that the advantages according to the invention can already be achieved if the guide free passage according to the invention is provided on at least one transition section between at least two of the four guide surfaces.
  • the advantages can be further improved if at two, three or even at all transitional sections of all existing guide surfaces, the corresponding guide free periods are provided.
  • the first curvature section has a greater radius of curvature than the second curvature section, wherein the first curvature section merges into the sub-guide surface and the second curved section merges into the main guide surface.
  • the main guide surface serves to provide the main Abtrage réellekeit for the blocking force in the blocking use of the locking pin.
  • the corresponding adjacent surface of the first curvature section is Accordingly, equipped with a smaller radius of curvature, so that a distribution of the blocking force to be removed takes place over a larger material area of the base body of the guide device.
  • the second curvature section can now connect with a significantly greater radius of curvature, this second curvature section no longer the distribution of the locking forces as the main function, but rather the most compact return of the guide free passage to the side -Facing the goal. This reduces the entire sharp-edgedness of the guide clearance and at the same time achieves the advantages according to the invention with the most compact possible design.
  • the guide free passage between the first curvature section and the second curvature section has at least one third curvature section whose radius of curvature is formed between the curvature radii of the two adjacent curvature sections.
  • the first curvature section and the second curvature section are, so to speak, the sections of the guide free recess which form the two edge regions in transition to the two adjacent guide surfaces. It is even preferable if the radii of curvature are changed substantially continuously with regard to their differences between the first curvature section and the second curvature section.
  • the guide opening has a rectangular or substantially rectangular shape, wherein the centers of curvature of the first curvature portion and the second Curvature portion, in particular of all curvature portions lie on the same side of a diagonal of the guide opening, which extends through the guide free passage therethrough.
  • locking pins are often used as cuboidal bolts.
  • the corresponding guide opening or the cross-sectional area for the passage of the locking bolt of the guide opening is therefore likewise rectangular. Connecting the corresponding opposite corner points of this rectangle with each other results in the diagonal of the guide opening defined in this embodiment. This diagonal can be defined beyond the guide opening through the respective guide free passage of the transition section.
  • the centers of curvature of at least the first curvature section as well as the second curvature section are now on the same side of this diagonal.
  • the guide free recess has a smaller extension into the depth of the main body than the guide opening.
  • significantly more material can be made available for the base body in the depth of the guide opening in order to form a higher material thickness with greater stability corresponding to the positions of the base body lying in the depth.
  • this guide free passage preferably extends in depth at least approximately 5 mm into the basic body in the depth direction.
  • a guide surface preferably a secondary guide surface
  • the two adjacent Guide surfaces each having a transition section with a guide free passage.
  • the respective secondary guide surface is equipped with the functionality according to the invention of the guide free grooves.
  • all transition sections between all existing guide surfaces are preferably equipped with the quality of the guide free rungs according to the invention.
  • the guide surface between the two guide free grooves is designed as a guide web.
  • the corresponding geometry of the radii of curvature for the existing curvature sections of the individual guide free strokes can be adjusted even more freely to the respectively existing force situation.
  • each transition section can be equipped with a geometric basic pattern specific to these two adjacent guide surfaces for the individual radii of curvature.
  • the individual guide free passages of the individual transition sections are identical to one another or else have different configurations of the radii of curvature.
  • the two adjacent transition sections merge into one another and thus at least partially replace the intermediate guide surface.
  • the guide surface is replaced by the two transition sections.
  • the two free-practice periods are therefore merging.
  • the guide surface for forming the lateral guide can be present again.
  • a lateral support To ensure, according to the invention, a locking pin can be used, which itself has a lateral guide web. This web can be designed rib-like with substantially straight edges and side surfaces.
  • a locking pin is also conceivable, whose side surface has a convex surface which, in particular linienformig, takes over the leading contact with the two merging transition sections.
  • an edge is formed between the first curvature section and / or the second curvature section and the respectively adjacent guide surface with a transition radius with curvature opposite to the curvature of the respective curvature section.
  • At least one of the guide surfaces preferably two opposite guide surfaces, in particular all guide surfaces, have a flat or substantially planar extension. It is a particularly simple and cost-effective way to provide or produce a guide device according to the invention. Of course, however, also cambered or curved guide surfaces are conceivable.
  • a steering lock for locking the function of a steering wheel of a vehicle comprising a locking pin for locking engagement in a steering shaft of the vehicle.
  • the locking pin is guided by means of a guide device according to the invention.
  • An inventive steering lock can be further developed such that the locking pin has side surfaces which are at least partially in leading engagement with the guide surfaces of the guide device.
  • at least one pin edge between the two adjacent side surfaces of the locking pin is disposed without contact in a guide free passage of the guide opening of the guide device.
  • the locking pin manually, for example.
  • a lock cylinder is driven or that the locking pin automatically, for example.
  • a drive driven, whereby the locking pin is movable at least between a locking position and a release position .
  • the locking pin is manually driven by a lock cylinder, it is at the steering lock to a (pure) mechanical steering lock.
  • the rotation of a matching key in the lock cylinder is transmitted via transmission means on the locking pin and thus serves as a drive.
  • a drive in particular in the form of an electric motor, is provided, the locking bolt can be driven automatically by the drive. In this respect, this is an electromechanical steering lock.
  • the advantage of this variant is that the electrical controls and query whether the steering lock between the lock position and the release position can change structurally separated from the electromechanical steering lock can be arranged.
  • a corresponding steering lock can be arranged at any point in the vehicle.
  • the advantage is that even in the event of a power failure, the steering lock remains fully functional.
  • the locking bolt has a lateral guide web, which merges into one another Transition portions of the guide device leading contacted.
  • the guide web of the locking pin is formed rippenformig.
  • An alternative for the locking pin is when the guide web at least partially has a convex surface. Thus, a line contact for the leading contact can be achieved.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a guide device according to the invention
  • FIG. 2 shows a further embodiment of a guide device according to the invention
  • FIG. 3 shows a further embodiment of a guide device according to the invention
  • FIG. 4 shows a further embodiment of a guide device according to the invention in plan view
  • Fig. 5 shows the embodiment of Fig. 4 in an enlarged view
  • FIG. 6 shows the enlarged view of FIG. 5 for a further embodiment
  • FIG. 7 shows an embodiment of a steering wheel lock according to the invention
  • Fig. 8 shows a further embodiment of a steering lock according to the invention
  • Fig. 9 shows a further embodiment of a steering lock according to the invention.
  • a steering wheel lock 100 is shown schematically. Along the illustrated double arrow, a movement of a locking pin 1 10 between a locking position, as shown in FIG. 7, and carried out in a retracted down release position. This movement along the double arrow is performed in a guided manner by the guide device 10.
  • the locking pin 1 10 manually by a (not shown) lock cylinder or automatically by a (not shown) drive to be driven.
  • the steering wheel lock 100 may be a purely mechanical steering lock 100 or an electromechanical steering lock 100.
  • a base body 20 of the guide device 10 according to the invention can be formed simultaneously as part of the housing 105 of the steering lock 100. As can be seen by way of example in FIG.
  • the locking pin 1 10 is formed substantially parallelepiped-shaped with side surfaces 130 or has a rectangular cross-section in the guide region. Between the side surfaces 130, a corresponding pin edge 132 is formed, which is guided by the provision of a corresponding transition portion 40 with a guide free passage 42 without contact in the guide device 10.
  • a cross section through the locking pin 1 10 geometrically from a cross section through the guide portion (which is in particular formed by the guide surfaces 30) of the guide device 10, in particular by at least one transition section 40, geometrically designed differently from each other.
  • FIGS. 1 to 6 the different embodiment which is possible for this guide free recess 42 is schematically illustrated or explained in more detail.
  • Fig. 1 shows a perspective view of a guide device 10 with a remote locking pin 1 10.
  • a guide opening 22 is provided in a base body 20, which has a substantially rectangular cross-section.
  • the individual side surfaces 30 are here as two opposite main guide surfaces 32nd and opposite sub-guide surfaces 34 configured.
  • guide free passages 42 are provided here.
  • Fig. 2 shows a development of Fig. 1, wherein at the two upper right transition portions 40 significantly enlarged guide free slots 42 are provided. These are chosen so large here with their geometric extension that the corresponding secondary guide surface 32 has been reduced to a simple guide bar 36.
  • Fig. 3 is shown schematically that on the one hand, different geometric configurations of transition sections 40 and corresponding guide free slots 42 in a single guide device 10 are possible. It is also easy to see that different extensions in the depth direction of the guide opening 22 in the main body 20 for the guide free shafts 42 are conceivable.
  • FIGS. 4 and 5 show an embodiment of a guide device 10, in which in Fig. 5 in an enlarged view in total three different curved portions 42a, 42b and 42c are provided in the guide free recess 42.
  • the first curvature section 42a has a relatively large curvature radius KR.
  • the radius of curvature KR reduces in the third curvature section 42c until it finally assumes a minimum curvature radius KR in the second curvature section 42b.
  • a diagonal D can be defined which passes through the guide free recess 42.
  • FIG. 6 shows an alternative embodiment of the guide free passage 42 in comparison to FIGS. 4 and 5.
  • a reduction to two simple curved sections 42a and 42b has taken place.
  • These have different radii of curvature KR with accordingly different centers of curvature KM.
  • it is particularly that in addition at least the transition portion 40 with its main guide surface 32 forms a transition radius UR, in order to round off the edge 44 for a further improved distribution of the blocking forces to be removed of the locking pin.
  • FIG. 8 and 9 show further embodiments of a steering lock 100. These differ in that different locking pins 1 10 are used. In both variants, the two transitional sections 40 merge into one another centrally at the two upper edges. In order to further create a lateral guide functionality, the two locking pins 1 10 are equipped with a guide web 1 12. In Fig. 9, this guide web 1 12 is designed rib-shaped. In order to provide an even better tolerance compensation, in the embodiment of FIG. 8, the guide web 1 12 of the locking pin 1 10 is formed as a convex surface. Thus, even with a tilting of the locking pin 1 10 nor the desired leadership functionality can be provided.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Lock And Its Accessories (AREA)
  • Steering Controls (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung (10) für die Führung eines Sperrbolzens (110) eines Lenkradschlosses (100), aufweisend einen Grundkörper (20) mit zumindest vier als Führungsflächen (30) ausgebildeten Innenwänden, welche eine Führungsöffnung (22) des Grundkörpers (20) umgeben, wobei zwischen wenigstens zwei der zumindest vier Führungsflächen (30) ein Übergangsabschnitt (40) mit einem Führungsfreistich (42) angeordnet ist, wobei der Führungsfreistich (42) einen ersten Krümmungsabschnitt (42a) und einen zweiten Krümmungsabschnitt (42b) aufweist mit unterschiedlichen Krümmungsradien (KR).

Description

Führungsvorrichtung für die Führung eines Sperrbol
Lenkradschlosses
B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Führungsvorrichtung für die Führung eines Sperrbolzens eines Lenkradschlosses sowie ein Lenkradschloss mit einer solchen Führungsvorrichtung nach den jeweiligen unabhängigen Ansprüchen.
Es ist bekannt, dass Fahrzeuge gegen den Diebstahl des Fahrzeugs unterschiedliche Schutzmechanismen aufweisen. Ein solcher Schutzmechanismus ist das sogenannte Lenkradschloss. Dabei handelt es sich um eine mechanische Sperre der Lenkwelle einer Lenkvorrichtung des Fahrzeugs. Eine solche Lenkvorrichtung ist üblicherweise mit einer Lenkwelle ausgestattet, welche die Lenkrotationsbewegung an entsprechende Stellmechaniken überträgt. Innerhalb dieser Lenkwelle sind Nuten ausgebildet, in welche in radialer Richtung ein entsprechender Sperrbolzen des Lenkradschlosses eingreifen kann. Sobald der Sperrbolzen in diese Sperrnut der Lenkwelle eingreift, ist eine Rotation der Lenkwelle nicht mehr möglich. Für den normalen Betrieb des Fahrzeugs befindet sich demnach der Sperrbolzen außer Eingriff dieser Sperrnuten.
Nachteilhaft bei den bekannten Lösungen ist es, dass eine Führung des Sperrbolzens zwischen der sperrenden und der freigebenden Position notwendig ist, welche mechanischen Belastungen ausgesetzt wird. Insbesondere bei versuchter Lenkbewegung bei einem Sperrbolzen, welcher sich in der Sperrposition befindet, müssen die entsprechenden Haltekräfte nicht nur von der Lenkwelle und der Sperrnut, sondern auch von der entsprechenden Führungsvorrichtung des Lenkradschlosses über den Sperrbolzen abgetragen bzw. aufgenommen werden. Mit anderen Worten kontaktiert eine Seitenfläche des Sperrbolzens mit entsprechenden Führungsflächen der Führungsvorrichtung, über welche diese Abstützkräfte abgetragen werden. Dies kann dazu führen, dass große mechanische Einwirkungen zu struktureller Beschädigung des Materials dieser Führungsvorrichtung führen können. Im schlimmsten Fall führt dies zu einer Beeinträchtigung der Sperrfunktionalität bzw. der Führungsfunktionalität, so dass die Sperrfunktion nur zum Teil oder überhaupt nicht mehr gegeben ist. So kann beispielsweise ein Verklemmen dazu führen, dass ein mechanischer Defekt das Entsperren der Sperrvorrichtung, also das Herausziehen des Sperrbolzens aus der Lenkwelle, verändert bzw. unmöglich macht.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die voranstehend beschriebenen Nachteile zumindest teilweise zu beheben. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, in kostengünstiger und einfacher Weise die Festigkeit der Führungsvorrichtung auf eine lange Einsatzzeit hin zu verbessern und ggf. den Verschleiß zu reduzieren.
Die voranstehende Aufgabe wird gelöst durch eine Führungsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie ein Lenkradschloss mit den Merkmalen des Anspruchs 12. Weitere Merkmale und Details der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Dabei gelten Merkmale und Details, die im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung beschrieben sind, selbstverständlich auch im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Lenkradschloss und jeweils umgekehrt, so dass bezüglich der Offenbarung zu den einzelnen Erfindungsaspekten stets wechselseitig Bezug genommen wird bzw. werden kann.
Erfindungsgemäß ist eine Führungsvorrichtung für die Führung eines Sperrbolzens eines Lenkradschlosses vorgesehen. Hierfür ist die Führungsvorrichtung mit einem Grundkörper ausgestattet mit zumindest vier als Führungsflächen ausgebildeten Innenwänden, welche eine Führungsöffnung des Grundkörpers umgeben. Dabei ist zwischen wenigstens zwei der zumindest vier Führungsflächen ein Übergangsabschnitt mit einem Führungsfreistich angeordnet. Der Führungsfreistich weist einen ersten Krümmungsabschnitt und einen zweiten Krümmungsabschnitt mit unterschiedlichen Krümmungsradien auf. Dabei können erfindungsgemäß natürlich auch drei oder mehr Krümmungsabschnitte mit unterschiedlichen Krümmungsradien vorgesehen sein. Auch eine kontinuierliche Veränderung des Krümmungsradius ist denkbar, so dass zum Beispiel eine parabelförmige Krümmungskontur entsteht.
Unter dem Begriff Lenkradschloss wird im Rahmen der Erfindung jede Verriegelungsvorrichtung für ein funktionswesentliches Bauteil an einem Fahrzeug verstanden. Dabei wird üblicherweise das funktionswesentliche Bauteil des Fahrzeuges durch die Verriegelungsvorrichtung in der Sperrposition durch den Sperrbolzen insbesondere formschlüssig (ggf. zusätzlich auch kraftschlüssig) verriegelt. In einer Freigabeposition gibt hingegen der Sperrbolzen der Verriegelungsvorrichtung das funktionswesentliche Bauteil zur freien Nutzung frei. Bei dem funktionswesentlichen Bauteil kann es sich zumindest um eine Lenkradsäule, ein Bremspedal oder einen Gangschalthebel handeln, was durch die Verriegelungsvorrichtung in der Sperrposition verriegelt oder blockiert wird und somit funktionsunfähig ist. Zur Führung des Sperrbolzens (zumindest zwischen der Freigabeposition und der Sperrposition) dient die erfindungsgemäße Führungsvorrichtung an der Verriegelungsvorrichtung oder des Lenkradschlosses. Zur Vereinfachung wird im nachfolgenden Text immer nur von dem Lenkradschloss gesprochen auch wenn jede andere Verriegelungsvorrichtung gemeint ist.
Der Grundkörper der Führungsvorrichtung kann auch zumindest teilweise durch einen Teil eines Gehäuses des Lenkradschlosses gebildet sein. Hierbei werden in der Regel harte / aufbruchssichere Materialien für den Grundkörper und das Gehäuse verwendet, wie z. B. Metallguss-Legierungen, Leichtmetall(druck)guss-, Aluminiumzinkguss- oder Zinkdruckguss-Legierungen (bspw. Zamak) oder Kombinationen davon. Diese Materialien zeichnen sich durch eine hohe mechanische Stabilität aus und sind korrosionsbeständig. Insgesamt lässt sich somit eine besonders stabile und robuste Führungsvorrichtung bilden.
Erfindungsgemäß basiert eine Führungsvorrichtung also auf bekannten technischen Lösungen, welche durch eine führende Kontaktierung zwischen Führungsflächen und entsprechenden Seitenflächen des Sperrbolzens eine geführte Bewegung des Sperrbolzens zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition ermöglichen. Für den Fall, dass sich der Sperrbolzen in der Sperrposition befindet, kann es sein, dass bei einer versuchten Lenkbewegung der Sperrbolzen gegen diese versuchte Lenkbewegung sperrt. Die dafür eingebrachten Sperrkräfte werden nun über den Sperrbolzen und die Kontaktierung zwischen der jeweiligen Führungsfläche und der kontaktierenden Seitenfläche des Sperrbolzens in der Führungsvorrichtung abgetragen.
Die Abtragung der voranstehend beschriebenen Sperrkräfte erfolgt nicht in gleichmäßig flächiger Weise, sondern geht üblicherweise einher mit entsprechend elastischer Verformung des Sperrbolzens bzw. des Materials des Grundkörpers der Führungsvorrichtung. Dies führt wiederum dazu, dass üblicherweise am Sperrbolzen, insbesondere in dessen Kantenbereich, der größte Teil der Kräfte übertragen wird. Der Großteil der Kräfte auf einer kleinen Übertragungsfläche, wie dem Kantenbereich des Sperrbolzens, führt jedoch dazu, dass Kraftspitzen bei der Abtragung dieser Sperrkräfte im Material des Grundkörpers entstehen. Diese Kraftspitzen müssen bisher dahingehend aufgefangen werden, dass genau in diesem Bereich eine entsprechend größere Materialstärke und damit einhergehend mehr Bauraum und mehr Gewicht vorgesehen werden muss.
In erfindungsgemäßer Weise ist nun genau in dem Bereich, in welchem bisher mit hohen Kraftspitzen beim Abtragen der Sperrkräfte gerechnet werden musste, kein Material mehr vorgesehen. Vielmehr ist genau in diesem Kantenbereich der Führungsfreistich des Übergangsabschnitts zwischen zumindest zwei der zumindest vier Führungsflächen vorgesehen. Das bedeutet also, dass zumindest eine von vier Kanten des Sperrbolzens kontaktfrei innerhalb des Führungsfreistichs angeordnet ist. Mit anderen Worten kann nun die Sperrkraft in dieser Richtung nicht mehr über die Kante des Sperrbolzens an die Führungsvorrichtung übertragen werden, da genau dort keinerlei Kontakt mehr zwischen dem Sperrbolzen und der Führungsvorrichtung bzw. deren Grundkörper besteht. Damit verlagert sich automatisch in geometrischer Weise die Übertragung der Sperrkraft in die Führungsfläche, welche direkt an den Führungsfreistich angrenzt, hinein.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des Führungsfreistichs ist dieser in besonders einfacher, kostengünstiger und vor allem kompakter Weise einsetzbar. So wird durch Krümmungsabschnitte, welche sich zueinander mit unterschiedlichen Krümmungsradien verhalten, eine Kombination unterschiedlicher Funktionalitäten in einem Führungsfreistich möglich. Ein relativ großer Krümmungsradius in dem Bereich der Führungsfläche, welche in hauptsächlicher Weise, wie später noch erläutert als Hauptführungsfläche, die Sperrkräfte abtragen wird, kann mit großem Krümmungsradius eine entsprechende gute und breite Verteilung der abzutragenden Sperrkraft ermöglichen. Würde dieser große Krümmungsradius fortgeführt werden, würde dies zu einem entsprechend großen Ausbilden des Führungsfreistichs führen. Um jedoch die Gesamtkompaktheit des Bauteils der Führungsvorrichtung möglichst klein zu halten, wird ein unterschiedlicher Krümmungsradius, vorzugsweise ein deutlich kleinerer Krümmungsradius, nun mithilfe des zweiten Krümmungsabschnitts die Seitenfläche des Führungsfreistichs wieder zu der benachbarten Führungsfläche, insbesondere der später noch erläuterten Neben-Führungsfläche, zurückführen.
Durch die erfindungsgemäße Kombination von zumindest zwei Krümmungsabschnitten mit unterschiedlichen Krümmungsradien wird nun zum einen eine besonders kompakte Bauform einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung möglich. Zum anderen wird trotz der großen Kompaktheit der Führungsvorrichtung eine höhere Dauerstabilität erzielt, da eine Verteilung der ansonsten an der Kante des Sperrbolzens auftretenden Kraftspitzen bei der Übertragung der Sperrkraft zur Verfügung gestellt werden kann.
Dabei ist darauf hinzuweisen, dass grundsätzlich eine solche Führungsvorrichtung aus unterschiedlichsten Materialien ausgebildet werden kann. Der Grundkörper kann dabei zum Beispiel aus Gussmaterialien, in einem Gussverfahren hergestellt werden. Auch andere Fertigungsweisen, zum Beispiel eine additiv aufbauende Fertigungsweise mit sogenannten 3-D-Druckverfahren, sind im Sinne der vorliegenden Erfindung durchaus denkbar. Dabei ist weiter darauf hinzuweisen, dass der Sperrbolzen hinsichtlich seiner Bewegung im Wesentlichen frei ausgestaltet ist. So kann beispielsweise der Sperrbolzen entlang einer geraden Linie zwischen der Sperrposition und der Freigabeposition bewegbar sein. Jedoch sind auch schräg angeordnete Bewegungsmodalitäten für den Sperrbolzen durchaus im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar.
Der Übergangsabschnitt zwischen zumindest zwei Führungsflächen ist dabei als der Bereich zu verstehen, welcher sich durch das Einbringen des Führungsfreistiches zwischen diesen beiden Führungsflächen ergibt. Der Übergangsabschnitt ist somit vorzugsweise selbst mit einer eigenen Übergangsfläche versehen, wobei der gesamte Führungsfreistich und damit der gesamte Übergangsabschnitt mit seiner Übergangsfläche kontaktfrei zum jeweiligen Sperrbolzen bei dessen Führung liegt. Ferner kann es vorgesehen sein, dass ein Querschnitt durch den Sperrbolzen geometrisch von einem Querschnitt durch den Führungsbereich, insbesondere durch zumindest einen Übergangsabschnitt, geometrisch voneinander abweichend ausgestaltet ist. Damit sind die beiden Querschnitte des Sperrbolzens und des Führungsbereichs der Führungsvorrichtung gerade im Bereich der Übergangsabschnitte nicht geometrisch komplementär zueinander ausgestaltet. Der Führungsbereich der Führungsvorrichtung wird insbesondere durch die Führungsflächen gebildet. Damit liegen vorzugsweise die Ecken des Sperrbolzens nicht an den Ecken der Führungsvorrichtung, insbesondere im Übergangsabschnitt aneinander an und sind somit kontaktfrei ausgestaltet. Hierdurch können erhöhte Abstützkräfte gerade in den Übergangsabschnitten vermieden werden, wodurch sich auch der Verschleiß bei der Führungsvorrichtung und des Sperrbolzens deutlich reduzieren lassen.
Die Innenwände, welche als Führungsflächen ausgebildet sind, können dabei geometrisch an die entsprechend korrespondierenden Seitenflächen des Sperrbolzens angepasst sein. Vorzugsweise, wie dies später noch erläutert wird, sind sowohl die Führungsflächen als auch die Seitenflächen des Sperrbolzens eben oder im Wesentlichen eben ausgebildet. Jedoch sind selbstverständlich auch deutlich komplexere geometrische Formen der entsprechenden Flächen wie auch der Querschnitte des Sperrbolzens bzw. der Führungsöffnung denkbar. Bevorzugt ist jedoch ein im Wesentlichen rechteckiger Querschnitt des Sperrbolzens mit einem entsprechend korrespondierenden rechteckigen Querschnitt der Führungsöffnung im Grundkörper.
Es kann von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung zwei gegenüberliegende Führungsflächen als Haupt-Führungsflächen und zwei weitere gegenüberliegende Führungsflächen als Neben-Führungsflächen ausgebildet sind, welche kleiner als die Haupt-Führungsflächen ausgebildet sind. Dabei ist zumindest zwischen einer Haupt-Führungsfläche und einer Neben-Führungsfläche der Übergangsabschnitt mit dem Führungsfreistich angeordnet. Die Unterscheidung zwischen Haupt-Führungsflächen und Neben-Führungsflächen ist dabei insbesondere auf die geometrische Gesamtgröße dieser Führungsflächen zu verstehen. Üblicherweise werden unterschiedliche Größen in unterschiedlichen Ausrichtungen des Sperrbolzens eingesetzt. So ist beispielsweise die jeweilige Führungsfläche korrespondierend zur jeweiligen Seitenfläche des Sperrbolzens dann eine große Haupt-Führungsfläche, wenn sie vorzugsweise mit ihrer Flächennormalen in Umfangsrichtung der zu sperrenden Lenkwelle ausgerichtet ist. Die auftretenden Sperrkräfte werden also üblicherweise über die entsprechend größeren Haupt- Führungsflächen abgetragen, so dass die Neben-Führungsflächen für die Abtragung von Sperrkräften eine deutlich geringere Rolle spielen. Dies führt auch dazu, dass die erfindungsgemäßen Vorteile bereits dann erzielt werden, wenn an zumindest einem einzigen Übergangsabschnitt zwischen zumindest zwei der vier Führungsflächen der erfindungsgemäße Führungsfreistich vorgesehen ist. Selbstverständlich können die Vorteile noch weiter verbessert werden, wenn an zwei, drei oder sogar an allen Übergangsabschnitten aller vorhandenen Führungsflächen die entsprechenden Führungsfreistiche zur Verfügung gestellt sind.
Weiter von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung der erste Krümmungsabschnitt einen größeren Krümmungsradius aufweist als der zweite Krümmungsabschnitt, wobei der erste Krümmungsabschnitt in die Neben -Führungsfläche und der zweite Krümmungsabschnitt in die Haupt -Führungsfläche übergeht. Wie bereits erläutert worden ist, handelt es sich damit um zwei unterschiedliche Krümmungsradien mit unterschiedlichen Funktionen. Die Haupt-Führungsfläche dient dazu, die hauptsächliche Abtragemöglichkeit für die Sperrkraft im sperrenden Einsatz des Sperrbolzens zur Verfügung zu stellen. Die entsprechende angrenzende Fläche des ersten Krümmungsabschnitts ist dementsprechend mit einem kleineren Krümmungsradius ausgestattet, so dass eine Verteilung der abzutragenden Sperrkraft auf einen größeren Materialbereich des Grundkörpers der Führungsvorrichtung erfolgt. Sobald diese Abtragung hinsichtlich der flächigen Erstreckung des ersten Krümmungsabschnitts ausreichend groß verteilt ist, kann nun der zweite Krümmungsabschnitt mit einem deutlich größeren Krümmungsradius anschließen, wobei dieser zweite Krümmungsabschnitt als Hauptfunktion nicht mehr die Verteilung der Sperrkräfte, sondern vielmehr das möglichst kompakte Rückführen des Führungsfreistichs zur Neben-Führungsfläche zum Ziel hat. Damit wird die gesamte Scharfkantigkeit des Führungsfreistichs reduziert und gleichzeitig die erfindungsgemäßen Vorteile bei möglichst kompakter Bauform erzielt.
Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung der Führungsfreistich zwischen dem ersten Krümmungsabschnitt und dem zweiten Krümmungsabschnitt zumindest einen dritten Krümmungsabschnitt aufweist, dessen Krümmungsradius zwischen den Krümmungsradien der beiden benachbarten Krümmungsabschnitte ausgebildet ist. Selbstverständlich sind auch beliebig viele weitere Krümmungsabschnitte zwischen dem ersten Krümmungsabschnitt und dem zweiten Krümmungsabschnitt denkbar. Bei dieser Ausführungsform sind der erste Krümmungsabschnitt und der zweite Krümmungsabschnitt sozusagen die Abschnitte des Führungsfreistichs, welche die beiden Randbereiche im Übergang zu den beiden benachbarten Führungsflächen ausbilden. Bevorzugt ist es sogar, wenn die Krümmungsradien hinsichtlich ihrer Unterschiede zwischen dem ersten Krümmungsabschnitt und dem zweiten Krümmungsabschnitt im Wesentlichen kontinuierlich verändert sind. Damit ergibt sich eine sich kontinuierlich verändernde Krümmung von der ersten Führungsfläche bzw. dem ersten Krümmungsabschnitt zur zweiten Führungsfläche bzw. dem zweiten Krümmungsabschnitt. Dies erlaubt es, eine deutlich verbesserte Anpassung der Verteilung der Abtragung der Sperrkräfte zur Verfügung zu stellen und gleichzeitig einen möglichst hohen Grad an Kompaktheit für das Gesamtsystem des Führungsfreistichs zur Verfügung zu stellen.
Ebenfalls von Vorteil kann es sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung die Führungsöffnung eine rechteckige oder im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, wobei die Krümmungsmittelpunkte des ersten Krümmungsabschnitts und des zweiten Krümmungsabschnitts, insbesondere aller Krümmungsabschnitte, auf der gleichen Seite einer Diagonale der Führungsöffnung liegen, welche sich durch den Führungsfreistich hindurch erstreckt. Wie bereits erläutert worden ist, werden häufig Sperrbolzen als quaderförmige Bolzen eingesetzt. Die entsprechende Führungsöffnung bzw. die Querschnittsfläche für den Durchgang des Sperrbolzens der Führungsöffnung ist dementsprechend ebenfalls rechteckig ausgebildet. Verbindet man die entsprechenden gegenüberliegenden Eckpunkte dieses Rechtecks miteinander, ergibt sich die bei dieser Ausführungsform definierte Diagonale der Führungsöffnung. Diese Diagonale lässt sich über die Führungsöffnung hinaus durch den jeweiligen Führungsfreistich des Übergangsabschnitts hindurch definieren. Erfindungsgemäß liegen nun die Krümmungsmittelpunkte von zumindest dem ersten Krümmungsabschnitt als auch dem zweiten Krümmungsabschnitt auf der gleichen Seite dieser Diagonale. Damit wird eine besonders vorteilhafte geometrische Korrelation der beiden Krümmungsabschnitte erzielt, welche insbesondere die Vorteile der großen Kompaktheit des Gesamtsystems der Führungsvorrichtung mit einer besonders vorteilhaften Aufteilung der Sperrkräfte des Sperrbolzens auf den entsprechend vergrößerten Übergangsabschnitt des Führungsfreistichs erzielt.
Ebenfalls von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung der Führungsfreistich in die Tiefe des Grundkörpers hinein eine geringere Erstreckung aufweist, als die Führungsöffnung. Dies führt dazu, dass in der Tiefe der Führungsöffnung deutlich mehr Material für den Grundkörper zur Verfügung gestellt werden kann, um dementsprechend an den in der Tiefe liegenden Positionen des Grundkörpers eine höhere Materialstärke mit höherer Stabilität auszubilden. Alternativ ist es auch denkbar, die Führungsöffnung hinsichtlich der Wandstärke in diesem tieferen Bereich zu reduzieren, um eine weitere Bauraumreduktion mit einer Gewichtsreduktion einhergehend erzielen zu können. Um die erfindungsgemäßen Vorteile mit dem Führungsfreistich erzielen zu können, erstreckt sich dieser Führungsfreistich bevorzugt in der Tiefe mindestens ca. 5 mm in den Grundkörper in Tiefenrichtung hinein. Es sind jedoch auch größere Erstreckungen in Tiefenrichtung im Sinne der vorliegenden Erfindung denkbar.
Es kann weiter vorteilhaft sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung eine Führungsfläche, vorzugsweise eine Neben-Führungsfläche, zu den beiden benachbarten Führungsflächen jeweils einen Übergangsabschnitt mit einem Führungsfreistich aufweist. Damit ist insbesondere zwischen zwei gegenüberliegenden Haupt-Führungsflächen die jeweilige Neben-Führungsfläche mit der erfindungsgemäßen Funktionalität der Führungsfreistiche ausgestattet. Bevorzugt sind jedoch sämtliche Übergangsabschnitte zwischen sämtlichen vorhandenen Führungsflächen mit der erfindungsgemäßen Qualität der Führungsfreistiche ausgestattet. Dies führt dazu, dass die erfindungsgemäße Funktionalität in sämtlichen Richtungen bei im Wesentlichen sämtlichen versuchten Lenkbewegungen bei eingegriffenem Sperrbolzen in Sperrposition mit erfindungsgemäß erhöhter Stabilität der Führungsvorrichtung bedacht werden kann.
Darüber hinaus kann es von Vorteil sein, wenn bei einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung die Führungsfläche zwischen den beiden Führungsfreistichen als Führungssteg ausgebildet ist. Das bedeutet, dass die geometrische flächige Erstreckung der Neben-Führungsfläche als minimale Fläche in einen Führungssteg übergeht. Dies ist insbesondere dann sinnvoll, wenn von einer Hauptübertragungsfläche für die abzutragenden Sperrkräfte im Wesentlichen ausschließlich über die Haupt-Führungsfläche ausgegangen werden kann. Damit kann die entsprechende Geometrie der Krümmungsradien für die vorhandenen Krümmungsabschnitte der einzelnen Führungsfreistiche noch freier an die jeweils vorhandene Kraftsituation angepasst werden. An dieser Stelle ist auch darauf hinzuweisen, dass selbstverständlich jeder Übergangsabschnitt mit einem für diese beiden benachbarten Führungsflächen spezifischen geometrischen Grundmuster für die einzelnen Krümmungsradien ausgestattet sein kann. So ist es denkbar, dass die einzelnen Führungsfreistiche der einzelnen Übergangsabschnitte zueinander identisch sind oder aber unterschiedliche Ausbildungen der Krümmungsradien aufweisen.
Weiter von Vorteil ist es, wenn bei einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung die beiden benachbarten Übergangsabschnitte ineinander übergehen und damit zumindest abschnittsweise die dazwischenliegende Führungsfläche ersetzen. Mit anderen Worten wird im oberen Abschnitt, bezogen auf die axiale Erstreckung des Sperrbolzens, die Führungsfläche durch die beiden Übergangsabschnitte ersetzt. Die beiden Führungsfreistiche gehen also ineinander über. Weiter in der Tiefe, also vom Ausgang der Führungsöffnung nach innen zurückversetzt, kann die Führungsfläche zur Ausbildung der seitlichen Führung wieder vorhanden sein. Um trotzdem ein seitliches Abstützen gewährleisten zu können, kann erfindungsgemäß ein Sperrbolzen eingesetzt werden, welcher selbst einen seitlichen Führungssteg aufweist. Dieser Steg kann mit im Wesentlichen geraden Kanten und Seitenflächen rippenartig ausgebildet sein. Jedoch ist auch ein Sperrbolzen denkbar, dessen Seitenfläche eine konvexe Oberfläche aufweist, welche, insbesondere linienformig, die führende Kontaktierung mit den beiden ineinander übergehenden Übergangsabschnitten übernimmt.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn bei einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung zwischen dem ersten Krümmungsabschnitt und/oder dem zweiten Krümmungsabschnitt und der jeweils benachbarten Führungsfläche eine Kante ausgebildet ist mit einem Übergangsradius mit zur Krümmung des jeweiligen Krümmungsabschnitts entgegengesetzter Krümmung. Wird bei einem Sperrbolzen in Sperrposition eine Lenkbewegung der Lenkwelle versucht, so wird dies unter anderem auch zu einer Verformung in elastischer Weise für den Sperrbolzen führen. Die Ausbildung der Kante zwischen dem jeweiligen Krümmungsabschnitt und der benachbarten Führungsfläche in Form eines Übergangsradius führt nun dazu, dass sich diese Verformung der Seitenfläche des Sperrbolzens an diesen Übergangsradius anlegen kann. Auch bei relativ großen elastischen Verformungen kann auf diese Weise eine optimierte und großflächige Verteilung der abzutragenden Sperrkraft vom Sperrbolzen in die Führungsvorrichtung bewirkt werden.
Darüber hinaus ist es von Vorteil, wenn bei einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung zumindest eine der Führungsflächen, vorzugsweise zwei gegenüberliegende Führungsflächen, insbesondere alle Führungsflächen, eine ebene oder im Wesentlichen ebene Erstreckung aufweisen. Dabei handelt es sich um eine besonders einfache und kostengünstige Möglichkeit, eine erfindungsgemäße Führungsvorrichtung zur Verfügung zu stellen bzw. herzustellen. Selbstverständlich sind jedoch auch grundsätzlich bombierte bzw. gekrümmte Führungsflächen denkbar.
Ebenfalls Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Lenkradschloss für das Sperren der Funktion eines Lenkrads eines Fahrzeugs, aufweisend einen Sperrbolzen zum sperrenden Eingreifen in eine Lenkwelle des Fahrzeugs. Dabei ist der Sperrbolzen mittels einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung geführt. Damit bringt ein erfindungsgemäßes Lenkradschloss die gleichen Vorteile mit sich, wie sie ausführlich mit Bezug auf eine erfindungsgemäße Führungsvorrichtung erläutert worden sind.
Ein erfindungsgemäßes Lenkradschloss lässt sich dahingehend weiterbilden, dass der Sperrbolzen Seitenflächen aufweist, welche zumindest abschnittsweise in führendem Eingriff mit den Führungsflächen der Führungsvorrichtung stehen. Dabei ist zumindest eine Bolzenkante zwischen den zwei benachbarten Seitenflächen des Sperrbolzens kontaktfrei in einem Führungsfreistich der Führungsöffnung der Führungsvorrichtung angeordnet. Hier ist nochmals gut die Korrelation zwischen der jeweiligen Kante des Sperrbolzens und dem zugehörigen Führungsfreistich erläutert, wodurch die erfindungsgemäße wesentliche Aufteilung der abzutragenden Sperrkraft auf eine größere Fläche und die Verschiebung von dem Kantenbereich des Sperrbolzens erzielt werden kann.
Des Weiteren ist es denkbar, dass bei dem vorliegenden Lenkradschluss der Sperrbolzen manuell, bspw. durch einen Schließzylinder, antreibbar ist oder dass der Sperrbolzen automatisch, bspw. durch einen Antrieb, antreibbar ist, wodurch der Sperrbolzen zumindest zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition bewegbar ist. Sofern der Sperrbolzen manuell durch einen Schließzylinder antreibbar ist, handelt es sich bei dem Lenkradschloss um ein (rein) mechanisches Lenkradschloss. Dabei wird die Drehung von einem passenden Schlüssel in dem Schließzylinder über Übertragungsmittel auf den Sperrbolzen übertragen und dient somit als Antrieb. Sofern jedoch ein Antrieb, insbesondere in Form eines Elektromotors, vorgesehen ist, kann der Sperrbolzen automatisch durch den Antrieb angetrieben werden. Insofern handelt es sich hierbei um ein elektromechanisches Lenkradschloss. Der Vorteil bei dieser Variante liegt darin, dass die elektrische Steuerungen und Abfrage, ob das Lenkradschloss zwischen der Sperrposition und der Freigabeposition wechseln kann, baulich getrennt von dem elektromechanischen Lenkradschloss angeordnet werden kann. Damit kann ein entsprechendes Lenkradschloss an beliebigen Stellen im Fahrzeug angeordnet werden. Bei der rein mechanischen Variante besteht der Vorteil darin, dass auch bei einem Stromausfall das Lenkradschloss weiterhin vollständig funktionsfähig bleibt.
Weiter von Vorteil ist es, wenn bei einem erfindungsgemäßen Lenkradschloss der Sperrbolzen einen seitlichen Führungssteg aufweist, welcher ineinander übergehende Übergangsabschnitte der Führungsvorrichtung führend kontaktiert. Damit werden die gleichen Vorteile erzielt, wie sie mit Bezug auf die ineinander übergehenden Übergangsabschnitte der Führungsvorrichtung erläutert worden sind, insbesondere kann bei einem erfindungsgemäßen Lenkradschloss der Führungssteg des Sperrbolzens rippenformig ausgebildet ist. Damit wird eine besonders einfache Form mit kostengünstiger Herstellungsweise für den Sperrbolzen möglich. Eine Alternative für den Sperrbolzen ist es, wenn der Führungssteg wenigstens abschnittsweise eine konvexe Oberfläche aufweist. Damit kann eine Linienberührung für den führenden Kontakt erzielt werden. Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsbeispiele der Erfindung im Einzelnen beschrieben sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein. Es zeigen schematisch:
Fig. 1 eine erste Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung,
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung, Fig. 3 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung,
Fig. 4 eine weitere Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung in Draufsicht, Fig. 5 die Ausführungsform der Fig. 4 in vergrößerter Darstellung,
Fig. 6 die vergrößerte Darstellung der Fig. 5 für eine weitere Ausführungsform
erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung, Fig. 7 eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenkradschlosses,
Fig. 8 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenkradschlosses und Fig. 9 eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Lenkradschlosses.
In den nachfolgenden Figuren werden für die gleichen technischen Merkmale auch von unterschiedlichen Ausführungsbeispielen die identischen Bezugszeichen verwendet.
In Fig. 7 ist schematisch ein Lenkradschloss 100 dargestellt. Entlang des dargestellten Doppelpfeils kann eine Bewegung eines Sperrbolzens 1 10 zwischen einer Sperrposition, wie sie in der Fig. 7 dargestellt ist, und in einer nach unten eingefahrenen Freigabeposition erfolgen. Diese Bewegung entlang des Doppelpfeils erfolgt in geführter Weise durch die Führungsvorrichtung 10. Hierzu kann der Sperrbolzen 1 10 manuell durch einen (nicht weiter gezeigten) Schließzylinder oder automatisch durch einen (nicht weiter gezeigten) Antrieb angetrieben werden. Somit kann es sich bei dem Lenkradschloss 100 um ein rein mechanisches Lenkradschloss 100 oder um ein elektromechanisches Lenkradschloss 100 handeln. Ein Grundkörper 20 der erfindungsgemäßen Führungsvorrichtung 10 kann gleichzeitig als ein Teil des Gehäuses 105 des Lenkradschloss 100 gebildet sein. Wie der Fig. 7 beispielhaft zu entnehmen ist, ist der Sperrbolzen 1 10 im Wesentlichen quaderförmig mit Seitenflächen 130 ausgebildet bzw. weist einen rechteckförmigen Querschnitt im Führungsbereich auf. Zwischen den Seitenflächen 130 bildet sich eine entsprechende Bolzenkante 132 aus, welche durch das Vorsehen eines entsprechenden Übergangsabschnitts 40 mit einem Führungsfreistich 42 kontaktfrei in der Führungsvorrichtung 10 geführt wird. Damit ist ein Querschnitt durch den Sperrbolzen 1 10 geometrisch von einem Querschnitt durch den Führungsbereich (der insbesondere durch die Führungsflächen 30 gebildet ist) der Führungsvorrichtung 10, insbesondere durch zumindest einen Übergangsabschnitt 40, geometrisch voneinander abweichend ausgestaltet.
In den Fig. 1 bis 6 wird schematisch die unterschiedliche Ausführungsform, welche für diesen Führungsfreistich 42 möglich ist, näher dargestellt bzw. erläutert. Fig. 1 zeigt in perspektivischer Darstellung eine Führungsvorrichtung 10 mit einem entfernten Sperrbolzen 1 10. Hier ist wieder eine Führungsöffnung 22 in einem Grundkörper 20 vorgesehen, welcher einen im Wesentlichen rechteckigen Querschnitt aufweist. Die einzelnen Seitenflächen 30 sind hier als zwei gegenüberliegende Haupt-Führungsflächen 32 und gegenüberliegenden Neben-Führungsflächen 34 ausgestaltet. An sämtlichen Übergangsabschnitten 4 zwischen jeweils benachbarten Führungsflächen 30 sind hier Führungsfreistiche 42 vorgesehen. Fig. 2 zeigt eine Weiterbildung der Fig. 1 , wobei bei den beiden oberen rechten Übergangsabschnitten 40 deutlich vergrößerte Führungsfreistiche 42 vorgesehen sind. Diese sind hier mit ihrer geometrischen Erstreckung so groß gewählt, dass die entsprechende Neben-Führungsfläche 32 zu einem einfachen Führungssteg 36 reduziert worden ist.
In Fig. 3 ist schematisch dargestellt, dass zum einen unterschiedliche geometrische Ausbildungen von Übergangsabschnitten 40 und entsprechenden Führungsfreistichen 42 in einer einzigen Führungsvorrichtung 10 möglich sind. Auch ist gut zu erkennen, dass unterschiedliche Erstreckungen in Tiefenrichtung der Führungsöffnung 22 im Grundkörper 20 für die Führungsfreistiche 42 denkbar sind.
Die Fig. 4 und 5 zeigen eine Ausführungsform einer Führungsvorrichtung 10, bei welcher in Fig. 5 in vergrößerter Darstellung in Summe drei unterschiedliche Krümmungsabschnitte 42a, 42b und 42c im Führungsfreistich 42 vorgesehen sind. Hier ist gut zu erkennen, dass ausgehend von der Haupt-Führungsfläche 32 der erste Krümmungsabschnitt 42a einen relativ großen Krümmungsradius KR aufweist. Anschließend reduziert sich der Krümmungsradius KR im dritten Krümmungsabschnitt 42c, bis er final im zweiten Krümmungsabschnitt 42b einen minimalen Krümmungsradius KR annimmt. Wie den Fig. 4 und 5 zu entnehmen ist, kann bei der rechteckigen Ausgestaltung der Führungsöffnung 22 eine Diagonale D definiert werden, welche durch den Führungsfreistich 42 hindurch verläuft. Bei dieser Ausführungsform ist nun eine geometrische Korrelation gewählt worden, welche die erfindungsgemäßen Vorteile mit besonders großer Deutlichkeit hervorbringt. So sind hier die Krümmungsmittelpunkte KM sämtlicher Krümmungsabschnitte 42a, 42b und 42c auf der gemeinsamen, nämlich oberen Seite dieser Diagonale D angeordnet.
Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform des Führungsfreistichs 42 im Vergleich zu den Fig. 4 und 5. Hier ist eine Reduktion auf zwei einfache Krümmungsabschnitte 42a und 42b erfolgt. Diese weisen unterschiedliche Krümmungsradien KR mit entsprechend unterschiedlichen Krümmungsmittelpunkten KM auf. Bei dieser Ausführungsform ist besonders, dass zusätzlich zumindest der Übergangsabschnitt 40 mit seiner Haupt- Führungsfläche 32 einen Übergangsradius UR ausbildet, um entsprechend die Kante 44 abzurunden für eine noch weiter verbesserte Aufteilung der abzutragenden Sperrkräfte des Sperrbolzens.
Die Fig. 8 und 9 zeigen weitere Ausführungsformen eines Lenkradschlosses 100. Diese unterscheiden sich dadurch, dass unterschiedliche Sperrbolzen 1 10 eingesetzt sind. In beiden Varianten gehen die beiden Übergangsabschnitte 40 an den beiden oberen Kanten mittig ineinander über. Um weiter eine seitliche Führungsfunktionalität zu schaffen, sind die beiden Sperrbolzen 1 10 mit einem Führungssteg 1 12 ausgestattet. In Fig. 9 ist dieser Führungssteg 1 12 rippenförmig ausgestaltet. Um einen noch besseren Toleranzausgleich zu schaffen, ist in der Ausführungsform der Fig. 8 der Führungssteg 1 12 des Sperrbolzens 1 10 als konvexe Oberfläche ausgebildet. Damit kann auch bei einem Verkippen des Sperrbolzens 1 10 noch die gewünschte Führungsfunktionalität zur Verfügung gestellt werden.
Die voranstehende Erläuterung der Ausführungsformen beschreibt die vorliegende Erfindung ausschließlich im Rahmen von Beispielen. Selbstverständlich können einzelne Merkmale der Ausführungsformen, sofern technisch sinnvoll, frei miteinander kombiniert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
Bezu gszei chenl iste
10 Führungsvorrichtung
20 Grundkörper
22 Führungsöffnung
30 Führungsfläche
32 Haupt-Führungsfläche
34 Neben-Führungsfläche
36 Führungssteg
40 Übergangsabschnitt
42 Führungsfreistich
42a erster Krümmungsabschnitt
42b zweiter Krümmungsabschnitt
42c dritter Krümmungsabschnitt
44 Kante
100 Lenkradschloss
105 Teil des Gehäuses von 100
110 Sperrbolzen
112 Führungssteg
130 Seitenflächen
132 Bolzenkante
Krümmungsradius
Krümmungsmittelpun
Übergangsradius
Diagonale

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
Führungsvorrichtung (10) für die Führung eines Sperrbolzens (1 10) eines Lenkradschlosses (100), aufweisend
einen Grundkörper (20) mit zumindest vier als Führungsflächen (30) ausgebildeten
Innenwänden, welche eine Führungsöffnung (22) des Grundkörpers (20) umgeben, wobei zwischen wenigstens zwei der zumindest vier Führungsflächen (30) ein
Übergangsabschnitt (40) mit einem Führungsfreistich (42) angeordnet ist,
wobei der Führungsfreistich (42) einen ersten Krümmungsabschnitt (42a) und einen zweiten Krümmungsabschnitt (42b) aufweist mit unterschiedlichen Krümmungsradien
(KR).
Führungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 ,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwei gegenüberliegende Führungsflächen (30) als Haupt-Führungsflächen (32) und zwei weitere gegenüberliegende Führungsflächen (30) als Neben-Führungsflächen (34) ausgebildet sind, welche kleiner als die Haupt-Führungsflächen (32) ausgebildet sind, wobei zumindest zwischen einer Haupt-Führungsfläche (32) und einer Neben- Führungsfläche (34) der Übergangsabschnitt (40) mit dem Führungsfreistich (42) angeordnet ist.
Führungsvorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
dass der erste Krümmungsabschnitt (42a) einen größeren Krümmungsradius (KR) aufweist als der zweite Krümmungsabschnitt (42b), wobei der erste Krümmungsabschnitt (42a) in die Neben -Führungsfläche (32) und der zweite Krümmungsabschnitt (42b) in die Haupt -Führungsfläche (34) übergeht. Führungsvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
dass der Führungsfreistich (42) zwischen dem ersten Krümmungsabschnitt (42a) und dem zweiten Krümmungsabschnitt (42b) zumindest einen dritten Krümmungsabschnitt (42c) aufweist, dessen Krümmungsradius (KR) zwischen den Krümmungsradien (KR) der beiden benachbarten Krümmungsabschnitte (42a, 42b) ausgebildet ist.
Führungsvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungsöffnung (22) eine rechteckige oder im Wesentlichen rechteckige Form aufweist, wobei die Krümmungsmittelpunkte (KM) des ersten Krümmungsabschnitts (42a) und des zweiten Krümmungsabschnitts (42b), insbesondere aller Krümmungsabschnitte (42a, 42b, 42c), auf der gleichen Seite einer Diagonale (D) der Führungsöffnung (22) liegen, welche sich durch den Führungsfreistich (42) hindurch erstreckt.
Führungsvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Führungsfreistich (42) in die Tiefe des Grundkörpers (20) hinein eine geringere Erstreckung aufweist, als die Führungsöffnung (22).
Führungsvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass eine Führungsfläche (30), vorzugsweise eine Neben-Führungsfläche (34), zu den beiden benachbarten Führungsflächen (30) jeweils einen Übergangsabschnitt (40) mit einem Führungsfreistich (42) aufweist.
Führungsvorrichtung (10) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Führungsfläche (30) zwischen den beiden Führungsfreistichen (42) als Führungssteg (36) ausgebildet ist.
9. Führungsvorrichtung (10) nach Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet,
dass die beiden benachbarten Übergangsabschnitte (40) ineinander übergehen und damit zumindest abschnittsweise die dazwischenliegende Führungsfläche (30) ersetzen.
10. Führungsvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zwischen dem ersten Krümmungsabschnitt (42a) und/oder dem zweiten Krümmungsabschnitt (42b) und der jeweils benachbarten Führungsfläche (30) eine Kante (44) ausgebildet ist mit einem Übergangsradius (UR) mit zur Krümmung des jeweiligen Krümmungsabschnitts (42a, 42b) entgegengesetzter Krümmung.
1 1 . Führungsvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass zumindest eine der Führungsflächen (30), vorzugsweise zwei gegenüberliegende Führungsflächen (30), insbesondere alle Führungsflächen (30), eine ebene oder im Wesentlichen ebene Erstreckung aufweisen.
12. Führungsvorrichtung (10) nach einem der voranstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
dass ein Querschnitt durch den Sperrbolzen (1 10) geometrisch von einem Querschnitt durch den Führungsbereich insbesondere durch zumindest einen Übergangsabschnitt (40) geometrisch voneinander abweichend ausgestaltet ist. 13. Lenkradschloss (100) für das Sperren der Funktion eines Lenkrades eines Fahrzeugs, aufweisend einen Sperrbolzen (1 10) zum sperrenden Eingreifen in eine Lenkwelle des Fahrzeugs, wobei der Sperrbolzen (1 10) mittels einer Führungsvorrichtung (10) mit den Merkmalen eines der Ansprüche 1 bis 12 geführt ist.
14. Lenkradschloss (100) nach Anspruch 13,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sperrbolzen (1 10) Seitenflächen (130) aufweist, welche zumindest abschnittsweise in führendem Eingriff mit den Führungsflächen (30) der
Führungsvorrichtung (10) stehen, wobei zumindest eine Bolzenkante (132) zwischen zwei benachbarten Seitenflächen (130) des Sperrbolzens (1 10) kontaktfrei in einem Führungsfreistich (42) der Führungsöffnung (22) der Führungsvorrichtung (10) angeordnet ist.
15. Lenkradschloss (100) nach Anspruch 13 oder 14,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sperrbolzen (1 10) manuell, beispielsweise durch einen Schließzylinder, antreibbar ist oder
dass der Sperrbolzen (1 10) automatisch, beispielsweise durch einen Antrieb, antreibbar ist,
wodurch der Sperrbolzen (1 10) zumindest zwischen einer Sperrposition und einer Freigabeposition bewegbar ist. 16. Lenkradschloss (100) nach einem der Ansprüche 13 bis 15,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Grundkörper (22) der Führungsvorrichtung (10) zumindest einen Teil des Gehäuses (105) des Lenkradschlosses (1 10) bildet. 17. Lenkradschloss (100) nach einem der Ansprüche 13 bis 16,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Sperrbolzen (1 10) einen seitlichen Führungssteg (1 12) aufweist, welche ineinander übergehende Übergangsabschnitte (40) der Führungsvorrichtung (10) führend kontaktiert.
18. Lenkradschloss (100) nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Führungssteg (1 12) des Sperrbolzens (1 10) rippenförmig ausgebildet ist.
19. Lenkradschloss (100) nach Anspruch 17,
dadurch gekennzeichnet,
dass der Führungssteg (1 12) des Sperrbolzens (1 10) wenigstens abschnittsweise konvexe Oberfläche aufweist.
EP17716205.4A 2016-04-13 2017-04-06 Führungsvorrichtung für die führung eines sperrbolzens eines lenkradschlosses Withdrawn EP3442837A1 (de)

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