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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Kraftfahrzeuge, die mit
einer elektrischen Servolenkung ausgestattet sind. Sie bezieht sich
im Spezielleren auf eine Diebstahlsicherungsvorrichtung, welche die
Blockierung des Lenkungssystems eines solchen Fahrzeugs, wenn dieses
in Gebrauch ist, im Hinblick darauf sicherstellt, jede unerlaubte
Nutzung zu unterbinden und somit eine Diebstahlsicherungsvorrichtung
darzustellen.
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In
einem Kraftfahrzeug mit elektrischer Servolenkung ist ein elektrischer
Hilfsmotor vorgesehen, der über
eine Untersetzungsgetriebeübertragungseinrichtung,
also einen Drehmomentvervielfacher mit einem beweglichen Lenksystemteil
verbunden ist, welches das Lenkrad mit den Leiträdern des Fahrzeugs verbindet.
Die Untersetzungseinrichtung lässt sich
vor allem in Form eines Untersetzungsgetriebes mit Schnecke und
Schneckenrad ausführen,
wobei die Schnecke zur Welle des elektrischen Hilfsmotors koaxial
und drehfest mit dieser verbunden ist, während das Schneckenrad mit
der Lenksäule
oder einem anderen beweglichen Teil des Lenksystems drehfest ist.
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Bei
solchen Fahrzeugen ist die Funktion "Diebstahlsicherung" durch eine zwischen dem Lenkrad und
dem oberen Kardangelenk der Lenksäule befindliche Drehblockierungsvorrichtung
für die
Lenksäule
für gewöhnlich vollkommen
unabhängig
von der Servovorrichtung ausgeführt.
Diese Lösung
birgt jedoch eine bestimmte Anzahl von Nachteilen:
- – Die
am oberen Teil der Lenksäule
angebrachte Diebstahlsicherungsvorrichtung ist verhältnismäßig Platz
raubend.
- – Aufgrund
ihrer Lage bleibt diese Diebstahlsicherung von außen her
ziemlich leicht zugänglich,
so dass sie keine ausreichende Sicherheit bietet.
- – Insoweit
es sich darum handelt, direkt auf die Lenksäule einzuwirken, muss die Diebstahlsicherungsvorrichtung
eine große
Blockierungskraft ausüben,
was auch eine voluminöse
und folglich kostspielige Ausführung
notwendig macht.
- – Um
eine Drehblockierung des Lenkrads in mehreren Winkelpositionen erreichen
zu können,
was wünschenswert
ist, muss die Diebstahlsicherungsvorrichtung mit einer Muffe mit
mehrfachen Nuten, in der Praxis sechs bis acht Nuten, hergestellt
werden, wovon jede ein bewegliches Blockierungsglied aufnehmen kann,
was die Herstellung der Diebstahlsicherungsvorrichtung kompliziert
und auch teuerer macht.
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Um
diese Nachteile zu vermeiden, wurden bereits kompaktere, wirtschaftlichere
und besser gesicherte Diebstahlsicherungsvorrichtungen vorgeschlagen,
die sich mit bestimmten Bauteilen der elektrischen Servolenkung
des betreffenden Fahrzeugs kombinieren lassen. Im Allgemeinen umfassen
diese Diebstahlsicherungsvorrichtungen ein bewegliches Blockierungsglied,
das mittels einer insbesondere elektrischen Betätigungseinrichtung verschiebbar
ist und mit einem umlaufenden Glied zusammenwirkt, das zur Untersetzungseinrichtung
der elektrische Servolenkung gehört
oder mit dieser Untersetzungseinrichtung verbunden ist. Insbesondere
ist das bewegliche Blockierungsglied von der Art eines Riegels und
wirkt mit einem Ring oder einem Kranz zusammen, der mit mindestens
einer Umfangsnut versehen und an der Welle des elektrischen Hilfsmotors
angebracht ist, oder zwischen diesem Elektromotor und einem Teil
der Untersetzungseinrichtung wie der Schnecke, oder aber direkt
an einem Teil, das zur Untersetzungseinrichtung gehört.
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Als
Beispiele für
diesen Stand der Technik wird hier Bezug auf die Dokumente
FR 2 706 846 (oder seine
Entsprechung
EP 0 630 800 )
und
FR 2 793 749 oder
auch die französische
Patentanmeldung
FR 2 831 502 genommen.
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Trotz
ihrer Vorteile haben diese Sperrvorrichtungen mit Diebstahlsicherungsfunktion,
die direkt insbesondere am Eingang der Untersetzungseinrichtung
auf die elektrische Servolenkung wirken, immer noch Nachteile und
bleiben zu verbessern. Insbesondere sollten diese Diebstahlsicherungsvorrichtungen, um
zu verhindern, dass sie unwirksam gemacht werden, von außen her
schwer demontierbar und somit gegen manipulatorische Eingriffe wirklich
sicher gemacht werden.
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Somit
hat es die vorliegende Erfindung zum Ziel, Diebstahlsicherungsvorrichtungen
von der hier angesprochenen Art so weiterzuentwickeln, dass ihr Sicherheitsgrad
erhöht
wird, indem vor allem ihre Demontage verhindert wird.
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Dazu
hat die Erfindung eine Sperrvorrichtung mit Diebstahlsicherungsfunktion
für Kraftfahrzeuge
mit elektrischer Servolenkung zum Gegenstand, wobei die Vorrichtung
von der Art ist, die ein bewegliches Blockierungsglied umfasst,
das mittels einer insbesondere elektrischen Betätigungseinrichtung verschiebbar
ist und mit einem umlaufenden Glied von der Art eines Ringes oder
Kranzes zusammenwirkt, der mit mindestens einer Umfangsnut versehen
und an der Welle des elektrischen Hilfsmotors oder zwischen diesem
Elektromotor und einem Teil der Untersetzungseinrichtung wie der
Schnecke, oder aber direkt an einem Teil, das zur Untersetzungseinrichtung
gehört,
angebracht ist, wobei diese Sperrvorrichtung mit Diebstahlsicherungsfunktion
im Wesentlichen dadurch gekennzeichnet ist, dass die Umfangsnut
oder die Umfangsnuten des umlaufenden Glieds von der Art eines Ringes
oder Kranzes, worin sich das bewegliche Blockierungsglied einpassen
kann, Nuten mit einem Ansatz sind, der sich auf der dem elektrischen
Hilfsmotor entgegengesetzten Seite befindet.
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Nach
einer bevorzugten Ausführungsform der
erfindungsgegenständlichen
Vorrichtung mit Diebstahlsicherungsfunktion ist das umlaufende Glied
von der Art eines Ringes oder Kranzes, der mit Nuten mit Ansatz
versehen ist, koaxial um eine Kupplungsmuffe oder um eine Verlängerung
der Welle des elektrischen Hilfsmotors angebracht, wodurch die Welle
des elektrischen Hilfsmotors drehfest mit einem Teil der Untersetzungseinrichtung
der elektrischen Servolenkung, wie einer Schnecke verbunden ist,
und es ist, eingesetzt zwischen der Kupplungsmuffe und dem umlaufenden
Glied von der Art eines Ringes oder Kranzes mit Nuten, eine Einrichtung zum
Sperren des umlaufenden Glieds in der axialen Richtung vorgesehen.
Diese Sperreinrichtung kann aus einem Sperrsegment bestehen, das
in eine ringförmige
Auskehlung der Kupplungsmuffe oder der Verlängerung der Welle eingesteckt
und der Vorderseite des umlaufenden Glieds von der Art eines Ringes
oder Kranzes zugewandt, dem elektrischen Hilfsmotor entgegengesetzt
ist. Vorzugsweise ist das umlaufende Glied von der Art eines Ringes
oder Kranzes, der mit Nuten mit Ansatz versehen ist, um die Kupplungsmuffe
oder die Verlängerung
der Welle des elektrischen Hilfsmotors mit einem dazwischen eingesetzten
Reibungsring angebracht, der als Drehmomentbegrenzer dient.
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Auf
diese Weise ist im Blockierungszustand der Vorrichtung das Blockierungsglied
radial in einer Nut des Ringes oder Kranzes in Eingriff, was den Ring
oder Kranz drehunbeweglich festsetzt, um die gesamte betreffende
Fahrzeuglenkung mittels der Untersetzungseinrichtung und insbesondere
seiner Schnecke zu blockieren. Insbesondere verhindert der Ansatz
der Nut, in die das Blockierungsglied eingeführt ist, in Kombination mit
der Sperreinrichtung wie dem Sperrsegment, die Demontage des elektrischen
Hilfsmotors und sichert ihn somit praktisch gegen manipulatorische
Eingriffe. Schließlich
verhindert der Drehmomentbegrenzerring den Bruch von mechanischen
Teilen im Falle eines unerlaubten Versuchs der Benutzung des Fahrzeugs.
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Nach
einem weiteren Aspekt der Erfindung ist die Betätigungseinrichtung des beweglichen
Blockierungsglieds starr am elektrischen Hilfsmotor oder am Gehäuse der
Untersetzungseinrichtung befestigt. In einer vorteilhaften Variante
ist die Betätigungseinrichtung
des beweglichen Blockierungsglieds im Gehäuse des elektrischen Hilfsmotors
oder im Gehäuse der
Untersetzungseinrichtung versenkt, so dass sie weder sichtbar, noch
von außerhalb
des Systems zugänglich
ist, was die Sicherung der Vorrichtung gegen manipulatorische Eingriffe
noch weiter verbessert.
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Die
erfindungsgemäße Ausführung wird
somit der Notwendigkeit vollkommen gerecht, die Sperrvorrichtung
mit Diebstahlsicherungsfunktion gegen manipulatorische Eingriffe
zu sichern und gleichzeitig einen einfachen und wirtschaftlichen
Aufbau beizubehalten.
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Die
Erfindung wird mittels der folgenden Beschreibung mit Bezug auf
die beigefügte
Schemazeichnung verständlicher,
die beispielhaft eine Ausführungsform
dieser Sperrvorrichtung mit Diebstahlsicherungsfunktion für Kraftfahrzeuge
mit elektrischer Servolenkung darstellt:
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1 ist
eine sehr schematische Gesamtansicht eines elektrischen Servolenksystems,
das mit der erfindungsgegenständlichen
Vorrichtung ausgerüstet
werden kann.
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2 stellt
im Längsschnitt
die Einheit "elektrischer
Hilfsmotor und Untersetzung" einer
solchen Servolenkung dar, wobei die speziellen Besonderheiten der
Erfindung veranschaulicht sind.
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1 zeigt
die gewöhnlichen
Bestandteile einer Lenkung 2 für ein Kraftfahrzeug, und zwar
ein Lenkrad 3, das mit einem Ende einer Lenksäule 4 verbunden
ist, deren entgegengesetztes Ende ein Lenkritzel 5 trägt, das
mit einer Zahnstange 6 in Eingriff kommt. Die beiden Enden
der Zahnstange 6 sind jeweils mittels Pleuelstangen mit
zwei Leiträdern 7 und 8 des
betreffenden Fahrzeugs verbunden.
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Da
es sich hier um eine elektrische Servolenkung handelt, ist eine
Einheit 9 vorgesehen, die aus einem elektrischen Hilfsmotor 10 und
einer Übertragungseinrichtung 11 besteht,
die zwischen dem Elektromotor 10 und der Lenksäule 4 eingeschoben
ist – siehe
auch 2.
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Der
elektrische Hilfsmotor 10 ist ein Motor mit zwei Drehrichtungen,
dessen Welle 12 an den Eingang der Übertragungseinrichtung 11 gekoppelt ist,
die als Geschwindigkeitsminderer und Drehmomentvervielfacher dient.
Die Einrichtung 11 ist ein Untersetzungsgetriebe mit Schnecke 13 und
Schneckenrad 14. Die Schnecke 13, die drehbeweglich
in Lagern 15 und 16 untergebracht ist, die sich
auf beiden Seiten dieser Schnecke befinden, ist zur Welle 12 des
Elektromotors 10 koaxial und mittels einer Kupplungsmuffe 17 drehfest
mit dieser Welle 12 verbunden, wobei die Muffe 17 und
die Welle 12 aus einem Stück sind, und die Muffe 17 mit
der Schnecke 13 über
Hohlkehlen verbunden ist. Das Schneckenrad 14, das mit
der Schnecke 13 in Eingriff ist, ist (in dem in der Zeichnung
dargestellten Beispiel) drehfest mit der Lenksäule 4 verbunden. Ein
Motordrehmoment kann somit, ausgehend vom elektrischen Hilfsmotor 10,
auf die Lenksäule übertragen
werden.
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Auf
ebenfalls bekannte Weise wird dieser elektrische Hilfsmotor 10 von
einem elektronischen Rechner 18 gesteuert, der seinerseits
verschiedene Signale von außen
empfängt,
wie diejenigen, die mit S1 und S2 angegeben sind (siehe 1).
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Mit
erneutem Bezug auf 2 hat die Einheit, die den elektrischen
Hilfsmotor 10 und die Übertragungseinrichtung 11 umfasst,
hier eine Sperrvorrichtung mit Diebstahlsicherungsfunktion eingebaut. Im
dargestellten Beispiel wirkt diese Sperrvorrichtung im Bereich der
Kupplungsmuffe 17 zwischen der Welle 12 des Elektromotors 10 und
der Schnecke 13.
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Die
Sperrvorrichtung umfasst ein umlaufendes Glied 20 von der
Axt eines Ringes oder Kranzes, das koaxial um die Kupplungsmuffe 17 angebracht und
mit dieser drehfest verbunden ist. Der Ring 20 weist auf
seinem Umfang nach außen
geöffnete
Nuten 21 auf, beispielsweise drei Nuten 21, die
mit Winkelzwischenräumen
von 120° gleichmäßig verteilt sind,
um jegliche Unwucht zu vermeiden.
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Ein
Reibungsring 22, der eine Drehmomentbegrenzereinrichtung
darstellt, ist zwischen dem Ring 20 mit Nuten 21 und
der Kupplungsmuffe 17 eingesetzt, um den Bruch mechanischer
Teile im Falle eines unerlaubten Nutzungsversuchs des Fahrzeugs
zu verhindern.
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Die
Sperrvorrichtung umfasst noch ein bewegliches Blockierungsglied 23,
das dem Umfang des Rings 20 zugewandt angeordnet und dazu
vorgesehen ist, sich durch eine radiale Bewegung in eine der Nuten 21 des
Rings 20 einzupassen. Die Verschiebung des beweglichen
Blockierungsglieds 23 wird von einer elektrischen Betätigungseinrichtung 24 und
zwar entweder direkt oder mittels eines mechanischen Übertragungsglieds
gesteuert, wobei die Betätigungseinrichtung
24 am Motor 10 oder am Gehäuse der Untersetzungseinrichtung 11 starr
befestigt ist. Die Betätigungseinrichtung 24 wiederum wird
von einem elektronischen Rechner 18 gesteuert, der die
Befehle zum "Einschalten" oder "Ausschalten" interpretiert, die
von einem herkömmlichen Zündschlüssel oder
irgendeiner gleichwertigen Einrichtung wie einer elektronischen
Codekarte gegeben werden, über
die der autorisierte Benutzer des Fahrzeugs verfügt. Diese Betätigungseinrichtung 24 kann
auch von jedem anderen Rechner des Fahrzeugs gesteuert werden. Insbesondere
wenn die Betätigungseinrichtung 24 das
Blockierungsglied 23 verschiebt, indem sie es vom Ring 20 entfernt,
wird das Blockierungsglied 23 aus der Nut 21 des
Ringes 20 herausgezogen, wobei dieser Letztere dann freigesetzt
und die Lenkung 2 nicht mehr blockiert ist.
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Jede
Nut 21 des Ringes 20 ist eine Nut, die durch einen
Ansatz 25 begrenzt wird, der an diesem Ring 20 auf
der dem Elektromotor 10 entgegengesetzten Seite, d.h. der
am weitesten vom Motor 10 entfernten Seite ausgebildet
ist. Somit wird, wenn das Blockierungsglied 23 radial in
eine Nut 21 des Ringes 20 eingeführt ist,
um die Lenkung 2 zu blockieren, auch dieses Blockierungsglied 23 axial durch
den Ansatz 25 der Nut 21 festgesetzt.
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Darüber hinaus
umfasst die Kupplungsmuffe 17 eine sich nach außen öffnende
ringförmige
Auskehlung 26, in die ein Sperrsegment 27 eingesetzt
ist. Dieses Sperrsegment 27 ist der Vorderseite des Ringes 20 zugewandt,
die dem elektrischen Hilfsmotor 10 entgegengesetzt ist,
d.h. seiner der Schnecke 13 der Untersetzungseinrichtung 11 zugewandten
Seite.
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Somit
verhindert im Blockierungszustand das zwischen der Kupplungsmuffe 17 und
dem Ring 20 mit Nuten 21 eingesetzte Sperrsegment 27 mittels des
beweglichen Blockierungsglieds 23, das selbst am Ansatz 25 einer
Nut 21 in Anlage kommt, die Demontage des Motors.
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Man
würde den
Rahmen der wie in den beigefügten
Ansprüchen
definierten Erfindung nicht verlassen, wenn Folgendes abgeändert würde:
- – die
Anzahl der Nuten des Ringes;
- - die Form des Ansatzes der Nuten des Ringes im Einzelnen;
- – die
Lage dieses Ringes oder eines anderen, äquivalenten umlaufenden Glieds,
wie eines Kranzes, das beispielsweise direkt an der Welle des elektrischen
Hilfsmotors untergebracht werden könnte;
- – die
Art der Betätigungseinrichtung,
elektrisch oder anderweitig, die zum Verschieben des beweglichen
Blockierungsglieds eingesetzt wird;
- – die
Untersetzungseinrichtung im Einzelnen, die mit Schnecke und Schneckenrad
oder von einer anderen Art sein kann;
- – die
Verbindungsart zwischen der Welle des elektrischen Hilfsmotors und
der Untersetzungseinrichtung, wobei die Kupplungsmuffe insbesondere durch
eine Verlängerung
der Welle des Motors ersetzt werden kann, die auf entsprechende
Weise dimensioniert ist;
- – die
Stelle des Lenksystems, auf die die elektrische Servovorrichtung
mit dem Elektromotor und der Untersetzungseinrichtung wirkt;
die
Art von Rechner oder einer anderen elektronischen Einheit, der/die
in die elektronische Einheit des Motors eingebaut ist oder auch
nicht, welche die Betätigungseinrichtung
der Sperrvorrichtung steuert.
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Zusammenfassung
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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Sperrvorrichtung für ein Fahrzeug
mit elektrischer Servolenkung (10), wobei die Vorrichtung
mittels einer Untersetzungseinrichtung (11) auf ein Lenksystem
wirkt, welches mit einem beweglichen Lenkungsteil verbunden ist.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung
umfasst ein bewegliches Blockierungsglied (23), das unter
Verwendung einer Betätigungseinrichtung
(24) verschoben werden kann, und das mit einem Ring (20)
zusammenwirkt, der zwischen dem Elektromotor (10) und einem
zur Untersetzungseinrichtung (11) gehörenden Teil wie einer Schnecke
(13) angebracht ist. Dieser Ring (20) umfasst
Umfangsnuten (21) zum Einschieben des Blockierungsglieds
(23), die mit Ansätzen
(25) versehen sind. Diese Ansätze (25), die dem
Elektromotor (10) entgegengesetzt angeordnet sind, verhindern
eine Demontage des Motors, um die Vorrichtung gegen manipulatorische
Eingriffe zu sichern.
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