DE69606126T2 - Angetriebenes Lenkradschloss für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein motorgesteuertes Lenkradschloß für ein Kraftfahrzeug.
• Bei der am weitesten verbreiteten Bauart umfaßt das Lenkradschloß eines Kraftfahrzeuges einen verschiebbaren Riegel, von dem ein Ende in einem Sitz aufgenommen wird, der in einem drehbaren Organ der Lenksäule unter der Einwirkung elastischer Rückstellelemente eingeschoben ist. Zur Freigabe der Lenksäule umfaßt das Lenkradschloß ferner Elemente zur Verschiebung des Riegels gegen die auf ihn wirkende Rückstellkraft.
• Bei einem Lenkradschloß mechanischer Bauweise handelt es sich bei den Elementen zur Verschiebung des Riegels um mechanische Elemente, auf die der Fahrer mit Hilfe eines schlüsselbetätigten Bolzens einwirkt, und deren Ausgangsorgan über eine mechanische Kraftübertragung auf den Riegel einwirkt, um ihn gegen die elastischen Rückstellelemente zu verschieben.
• Bei einer in dem Dokument FR-A-2.710.599 beschriebenen und dargestellten neuen Bauart wird bereits ein Verfahren zur Steuerung des Lenkradschlosses eines Kraftfahrzeuges, insbesondere mit einem Zugriffssystem durch eine Fernsteuerung, vorgeschlagen, welches ein einen Elektromotor verwendendes mechanisches System umfaßt. Im Falle, daß das System ein Zugriffsrecht und einen Zugriffsbefehl erkennt, erzeugt ein Steuerorgan einen Betätigungsbefehl, der den Elektromotor erregt. Das Lenkradschloß ändert dann seinen Zustand, indem es von dem verriegelten Zustand in den entriegelten Zustand übergeht.
• Die in diesem Dokument vorgeschlagenen Elemente zur Verschiebung des Riegels umfassen, außer dem Elektromotor, auch Elemente zur Kraftübertragung, mit deren Hilfe die Abtriebswelle des Motors auf Verriegelungsbacken einwirkt, welche schwenkbar angeordnet sind und die jeweils in einem Ausschnitt der Welle der Lenksäule aufgenommen werden können.
• Diese Bauart arbeitet zufriedenstellend, aber sie setzt zwei bewegliche Backen voraus, die von einer sich drehenden Trommel gesteuert werden und die jeweils mit einem Ausschnitt zusammenwirken müssen, der zum Beispiel in einer axialen Nut oder in einem Zahn besteht, der an dem sich drehenden Organ angeordnet ist.
• In dem Dokument WO-A-83/03580 wurde bereits ein motorgesteuertes Lenkradschloß vorgeschlagen, das einen radial verschiebbaren Riegel umfaßt, der von elastischen Rückstellelementen in seine die Lenksäule verriegelnde Stellung gedrückt wird und dessen freies Ende in eine axiale Nut des drehbaren Organes eingreift, welches Elemente für die Verschiebung des Riegels gegen die von den elastischen Elementen erzeugte Rückstellkraft umfaßt, wobei die Elemente einen Elektromotor aufweisen, der einen Verschiebenocken in Drehung versetzt, dessen Nockenprofil mit einer an dem Riegel ausgebildeten Antriebsfläche unter Einwirkung der elastischen Rückstellelemente zusammenwirkt.
• Gemäß der auf den Fig. 7 und 8 dieses Dokumentes dargestellten Bauart handelt es sich bei dem Riegel um ein aus vier Teilen bestehendes plattenförmiges Element, das sich in einer Ebene senkrecht zu der Drehachse des sich drehenden Organes der Lenksäule erstreckt, wobei das Ende des Riegels eine Form aufweist, welche die Seiten der den Riegel aufnehmenden Nut ergänzt.
• Um die Anzahl der relativen Winkelstellungen der Lenksäule gegenüber dem Riegel zu erhöhen, in denen eine Verriegelung des Lenkradschlosses möglich ist, schlägt dieses Dokument vor, den Riegel in zwei voneinander unabhängige Teile zu unterteilen und/oder seine Enden mit einer Vertiefung auszubilden, die in der Lage ist, eine Rippe aufzunehmen, die zwei benachbarte axiale Nuten der sich drehenden Welle begrenzt.
• Die von diesem Dokument vorgeschlagenen Bauarten sind aufwendig zu realisieren und führen in bestimmten Fällen dazu, daß die Verriegelung nur mit einem der beiden Teile des Riegels erfolgt, welcher dann einen geringen Querschnitt und, im Falle eines Aufbruchversuches durch gewaltsames Drehen der Lenksäule, nur eine geringe Festigkeit besitzt.
• Das Dokument DE-C1-4.422.436, welches die Merkmale der Präambel des Anspruchs 1 offenbart, schlägt ein motorgesteuertes Lenkradschloß der vorstehend erwähnten Art vor, bei der diese Nachteile behoben sind und bei der das freie Ende des Riegels die Form einer Platte besitzt, die parallel zur Drehachse des drehbaren Organes angeordnet ist, wobei die Drehachse der elektrischen Elemente, die den Nocken in Drehung versetzt, senkrecht zu der Ebene der Platte steht, und wobei der Riegel in Form eine Platte verwirklicht ist, die in der Mitte ein Fenster aufweist, in das der Verschiebenocken eingreift und das mindestens einen Rand besitzt, der die Antriebsfläche darstellt, mit welcher das Nockenprofil des Verschiebenockens zusammenwirkt.
• Aufgrund einer derartigen Bauweise kann das drehbare Organ der Lenksäule zahlreiche einander benachbarte axiale Nuten aufweisen, von denen jede das plattenförmige Ende des Riegels aufnehmen kann und der Riegel kann eine axiale Eingriffslänge besitzen, die es erlaubt, auf wirksame Weise den Versuchen eines Aufbrechens des Lenkradschlosses zu widerstehen.
• Außerdem ist es aufgrund der zur Drehachse des drehbaren Organes der Lenksäule senkrechten Anordnung der Drehachse der elektrischen Antriebselemente zur Drehung des Nockens möglich, die verschiedenen Bestandteile der Diebstahlsicherung in einem Gehäuse mit einem geringen Platzbedarf unterzubringen und mit Hilfe des Nockens mehrere Steuer- und Schaltfunktionen zu erfüllen.
• Wie sich aus diesem Dokument ergibt, weisen das Nockenprofil und der genannte Rand des Fensters gekrümmte Profile auf und die Antriebselemente zur Drehung des Nocken bestehen aus einer elektrischen Zylinderspule, so daß es nicht möglich ist, eine Sperre der Drehung auf zuverlässige und wirtschaftliche Weise zu erreichen. Dadurch besteht die Gefahr, daß sich der Riegel unbeabsichtigt in die Verriegelungsstellung zurückstellt.
• Um diesen Nachteil zu beseitigen, schlägt die Erfindung ein Lenkradschloß der vorstehend erwähnten Art vor, das dadurch gekennzeichnet ist, daß der Nocken durch einen Elektromotor gedreht wird, daß es sich bei dem genannten Rand des Fensters um einen geradlinigen Querrand handelt, der sich in einer Richtung senkrecht zu der radialen Verschieberichtung des Riegels erstreckt, und daß zur Verhinderung einer unbeabsichtigten Rückstellung des Riegels in seine Verriegelungsstellung das Nockenprofil einen geradlinigen Abschnitt aufweist, der in der winkligen Stellung des Nockens, die der herausgeschobenen Stellung des Riegels entspricht, mit dem genannten geradlinigen Querrand des Fensters des Riegels zusammenwirkt.
• Nachfolgend werden weitere Eigenschaften der Erfindung genannt:
• - In der winkligen Stellung des Nockens, die der Verriegelung des Lenkradschlosses entspricht, kann sich der Riegel gegenüber dem Nocken verschieben;
• - das Lenkradschloß umfaßt ein Gehäuse, das quer auf einem Rohr der Lenksäule des Fahrzeuges befestigt ist, in dessen Innerem das drehbare Organ drehbar angeordnet ist und welches eine Öffnung für den Durchgang des Riegels besitzt, und das Gehäuse enthält einen Schlitz für die gleitende Führung des plattenförmigen Riegels, einen Sitz, zur Aufnahme des Verschiebenockens und einen Sitz zur Aufnahme des Elektromotors;
• - bei dem Führungsschlitz handelt es sich um einen Blindschlitz, und die elastischen Rückstellelemente umfassen mindestens eine Feder, die zusammengedrückt zwischen dem Blindboden des Führungsschlitzes und einem gegenüberliegenden Rand des Riegels angeordnet ist;
• - das Gehäuse des Motors ist auf der Oberfläche einer Platte befestigt, die senkrecht zu der Drehachse des Motors liegt, der Nocken ist auf einer Trommel ausgebildet, deren Achse parallel zu der Drehachse des Motors liegt, und die gegenüber der Platte oberhalb von deren Oberfläche drehbar befestigt ist, und es sind Drehantriebselemente zwischen der Antriebswelle des Motors und der Antriebswelle der Trommel vorgesehen;
• - die Antriebselemente umfassen ein Zahnradgetriebe;
• - die Sitze des Gehäuses enden auf dessen Unterseite, die eine Aussparung umfaßt, welche die Platte aufnimmt, und eine senkrecht zur Unterseite angeordnete Seitenfläche des Gehäuses weist eine halbzylinderförmige Vertiefung auf, in welcher der Führungsschlitz des Riegels endet und die einen ergänzenden Teil des Rohres der Lenksäule aufnimmt;
• - das Gehäuse umfaßt eine Reihe von Meßwertaufnehmern, die mit Steuerrampen zusammenwirken, welche auf dem Gehäuse der Trommel ausgebildet sind, um die winkligen Stellungen des Nockens gegenüber dem Gehäuse zu erfassen;
• - sämtliche Meßwertaufnehmer sind in Form eines Anbauteils ausgebildet, welches in einer radial an dem zylinderförmigen Sitz des Gehäuses endenden Vertiefung des Gehäuses angeordnet ist, in der sich die den Nocken tragende Trommel befindet;
• - die axiale Nut gehört zu einer Reihe von axialen Nuten des drehbaren Organes der Lenksäule, die winklig auf regelmäßige Weise verteilt und durch axiale Rippen voneinander getrennt sind;
• - der Riegel ist in seiner Gleitebene schwenkbar angeordnet, und die genannte axiale Nut gehört zu einer Reihe von axialen Nuten des drehbaren Organes, die von zwei Reihen axialer, winklig abwechselnder Rippen begrenzt werden, wobei sich die Rippen jeder der beiden Reihen axial in einer Entfernung voneinander von einer Querebene aus erstrecken, die senkrecht zu der Drehachse liegt, und die Schwenkachse des Riegels liegt in dieser Querebene;
• - der Elektromotor ist durch die Umkehr seiner Drehrichtung steuerbar, und es sind Anschlagselemente vorgesehen, die ausschlaggebend für die Winkelstellungen des Nockens sind, die der Verriegelung und der Entriegelung des Lenkradschlosses entsprechen.
• Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehend anhand von Zeichnungen erläuterten detaillierten Beschreibung. Es zeigen:
• - Fig. 1 eine perspektivische Explosionsdarstellung der wichtigsten Bestandteile eines elektrischen Lenkradschlosses, das im Einklang mit den Angaben der Erfindung verwirklicht ist;
• - Fig. 2 eine perspektivische Explosionsdarstellung der wichtigsten Bestandteile, die in dem Gehäuse des Lenkradschlosses enthalten sind;
• - Fig. 3 eine Fig. 2 entsprechende Ansicht, auf der die Bestandteile in der Stellung dargestellt sind, die sie einnehmen, wenn sie sich in der auf der Platte und in dem Gehäuse montierten Stellung befinden;
• - Fig. 4 eine perspektivische Ansicht der Trommel in größerem Maßstab, die den Nocken für die Betätigung des Riegels und die Steuerbahnen der Schalter umfaßt;
• - Fig. 5 eine Draufsicht der Trommel in größerem Maßstab, die in Fig. 4 dargestellt ist, und auf der der Riegel silhouettenförmig in der entriegelten Stellung der Lenksäule dargestellt ist;
• - Fig. 6 eine schematische perspektivische Darstellung des Gehäuses des Lenkradschlosses;
• - Fig. 7 einen Querschnitt entlang der in Fig. 3 mit 7-7 bezeichneten Linie, auf der silhouettenförmig auch das Gehäuse des Lenkradschlosses, das Rohr der Lenksäule und eine Schelle zum Halten des Rohres dargestellt ist;
• - Fig. 8 einen detaillierten Querschnitt des Gehäuses des Lenkradschlosses in derselben Stellung, wie sie in Fig. 7 dargestellt ist;
• - Fig. 9 eine linke Seitenansicht der Fig. 8;
• - Fig. 10 und 11 Querschnitte entlang der in Fig. 8 mit 10-10 und 11-11 bezeichneten Linien;
• - Fig. 12 bis 15 schematische Darstellungen, die die verschiedenen Stellungen wiedergeben, die der Riegel gegenüber der Welle der Lenksäule unter der Einwirkung des die Verschiebung bewirkenden Betätigungsnockens einnehmen kann;
• - Fig. 16 eine perspektivische Ansicht der wichtigsten Bestandteile einer zweiten Ausführungsform eines motorgesteuerten Lenkradschlosses, das im Einklang mit den Angaben der Erfindung verwirklicht ist;
• - Fig. 17 einen Querschnitt des Gehäuses des Lenkradschlosses entlang der in Fig. 16 mit 17-17 bezeichneten Linie;
• - Fig. 18 ist eine Draufsicht in Richtung des in Fig. 17 mit F18 bezeichneten Pfeiles;
• - Fig. 19 eine perspektivische Ansicht in vergrößertem Maßstab, die den Riegel und die mit Nuten versehene Nabe der Lenksäule illustriert; und
• - Fig. 20 eine vergrößerte Ansicht, die eine besondere Stellung des Riegels der zweiten Ausführungsform wiedergibt, welche in den Fig. 16 bis 19 dargestellt ist.
• In Fig. 1 ist als Schattenriß das Rohr 10 einer Lenksäule eines Kraftfahrzeuges dargestellt, in dessen Inneren drehbar die Welle 12 einer Lenksäule installiert ist.
• Die Welle 12 ist mit einem genuteten Stutzen 14 versehen, der eine Reihe von parallel verlaufenden axialen Nuten 16 umfaßt, die durch Rippen 18 getrennt werden.
• Gegenüber der Nabe 14 umfaßt das Rohr der Lenksäule 10 eine Öffnung 20 (siehe Fig. 7) für den Durchgang des Endteiles 22 eines Riegels 24, der zu einem Lenkradschloß 26 gehört, das an dem Rohr der Lenksäule 10 angebracht ist.
• Das Lenkradschloß 26 umfaßt im wesentlichen eine als Befestigungsplatte 28 ausgebildete Platte, deren Oberfläche 30 für die Aufnahme eines Elektromotors 32 und einer Steuertrommel 34 sowie von Elementen 33 für die Kraftübertragung zwischen diesen beiden Elementen vorgesehen ist.
• Bei dem Motor 32 handelt es sich um einen Elektromotor, der in zwei Richtungen drehbar ist und dessen Abtriebswelle 31 senkrecht zu der Ebene der Platte 28 steht, wobei das untere Ende ein Ritzel 35 trägt.
• Der Motor 32 sitzt auf einem erhabenen Teil 38 der Platte 28, und sein Ritzel 35 ist durch ein Loch 40 geführt, um in der in Fig. 7 wiedergegebenen installierten Stellung mit dem einen großen Durchmesser aufweisenden Zahnrad 36 eines Zahnradgetriebes 33 zusammenzuwirken, welches seinerseits drehfest mit einem Ritzel 44 verbunden ist, das mit dem Zahnkranz 46 zusammenwirkt, welcher im unteren Teil der Trommel 34 ausgebildet ist.
• Das Zahnrad 36 weist eine Verzahnung 42 auf, und ist mit seinem Ritzel 44 in einer Ausnehmung 48 der Platte drehend gelagert, während die Trommel 34 eine Antriebswelle 50 umfaßt, die um eine parallel zu der Drehachse X-X der Welle 31 des Motors 32 verlaufende Achse Y-Y in einer Ausnehmung 52 der Platte 28 drehbar gelagert ist.
• Gehalten und bei der Drehung geführt werden die Komponenten von einer oberen Halteplatte 54, die auf dem oberen Umfangsrand 56 der Platte 28 ruht, gegenüber welcher sie durch Abstandsteile 58 positioniert wird, die in ergänzenden Ausnehmungen 60 der Platte 54 aufgenommen werden.
• Die obere Platte 54 umfaßt auch ein großes kreisförmiges Loch 62 für den Durchgang des Hauptteiles der Trommel 34, deren Zahnkranz 46 zwischen der Platte 54 und der Platte 28 angeordnet ist.
• Die Platte 54 umfaßt außerdem ein Loch 64 für die Führung des sich drehenden oberen Teiles des Ritzels 44. Wie man insbesondere aus Fig. 7 entnehmen kann, liegen die Drehachse X-X der Welle 34 des Motors 32 und die Drehachse Y-Y der Trommel 34 parallel zueinander sowie senkrecht zu der Ebene der Platte 28.
• Schließlich ist der Motor 32 mit einem Flansch 66 an die Platte 28 geflanscht, der aus dem Material der Verschlußplatte 54 herausgearbeitet ist. Somit, und wie dieses der Fig. 3 zu entnehmen ist, stellen die Platte 28, die Verschlußplatte 54, der Motor 32, die Trommel 34 und das Zahnradgetriebe 33 ein mechanisches Teilsystem dar.
• In den Fig. 3 und 7 ist der Riegel 24 in der Stellung dargestellt, die er gegenüber den anderen Komponenten des Mechanismus einnimmt, wenn sich diese sowie der Riegel in dem Gehäuse 70 an Ort und Steile befinden, wie dieses insbesondere in den Fig. 1, 7 und 6 dargestellt ist.
• Das Gehäuse 70 weist eine rechteckige Parallelflachform auf, die insbesondere von einer offenen Seitenfläche 72 und einer parallelen Oberfläche 73 begrenzt wird.
• Das Gehäuse 70 ist ein Formteil, das einen ersten, zylinderförmigen Sitz 74 aufweist, der auf seiner Unterseite 72 endet und der vorgesehen ist, den Motor 32 mit seinem Flansch 66 aufzunehmen. Ein zweiter zylinderförmiger Sitz 76 nimmt das sich drehende Gehäuse der Trommel 34 auf. Eine rechteckige untere Vertiefung 78 nimmt die Platte 28 mit der Verschlußplatte 54 auf.
• Das Gehäuse 70 umfaßt auch einen flächigen Blindschlitz 80 (siehe die Fig. 8 und 10), der sich in einer Ebene senkrecht zu den Achsen X-X und Y-Y erstreckt, bei dem es sich um einen Schlitz handelt, indem der Riegel 24 verschiebbar angeordnet ist.
• Der Schlitz 80 wird von einem Querboden 82 begrenzt, gegen den sich gegenüberliegende Enden eines Paares zylindrischer Druckschraubenfedern 84 abstützen (vgl. insbesondere die Fig. 1). Die anderen Enden der Federn stützen sich jeweils an einem äußeren Querrand 86 des Riegels 24 ab, um diesen ständig elastisch in Richtung seines Austritts aus dem Schlitz (das heißt, von rechts nach links, wenn man die Fig. 7 betrachtet) zu belasten.
• Der Schlitz 80 endet mit seinem Ende 88 in einer halbzylinderförmigen Vertiefung 90 mit der Achse Z-Z, die senkrecht zu den Achsen X-X und Y-Y sowie parallel zu der Bewegungsebene des Riegels 24 in dem Schlitz 80 liegt.
• Die Vertiefung 90 ist in der Endseitenfläche 92 des Gehäuses 70 ausgebildet, die senkrecht zu der Unterseite 72 liegt. Wie man im einzelnen den Fig. 8 und 9 entnehmen kann, umfaßt die Wand 90 einen reliefartigen Bereich 94, der den Schlitz 80 umgibt und der vorspringt, um in die Öffnung 20 des Rohres 10 aufgenommen zu werden, damit dieses axial und gegenüber dem Gehäuse 70 positioniert wird.
• Wie schematisch in Fig. 7 dargestellt ist, wird das Rohr 10 mit Hilfe einer Schelle 96 in der Vertiefung 90 gehalten, die in den Figuren nicht dargestellte Festspannelemente umfaßt, um es mit dem Hauptteil des Gehäuses 70 zu verbinden.
• Die senkrecht zu der Endseitenfläche 92 angeordnete große Seitenfläche 98 des Gehäuses 70 umfaßt eine Öffnung 100, die Zugang zu einer Vertiefung 102 gewährt, welche quer in das Innere der Vertiefung 76 mündet, die die Trommel 34 aufnimmt.
• Die Vertiefung 102 hat einen rechteckigen Querschnitt und ist dazu bestimmt, den (nicht dargestellten) Rumpf eines Gehäuses für eine Reihe von Schaltern aufzunehmen, der von der Seitenfläche 98 derart angebracht werden kann, daß die Schalter mit den gegenüberliegenden Teilen der Trommel 34 zusammenwirken, die nachstehend detaillierter beschrieben werden.
• Wie man den Fig. 2, 3 und 7 entnehmen kann, wird der Riegel 24 vorzugsweise in Form einer Schichtung von vier Elementen verwirklicht, die, sobald sie einmal zusammengebaut sind, wie dieses in den Fig. 3 und 7 dargestellt ist, eine Baugruppe in Form einer Platte bilden, welche in der Lage ist, in dem Schlitz 80 des Gehäuses 70 zu gleiten.
• Der Riegel in Form einer Platte 24 weist einen viereckigen Umriß in seinem Hauptteil auf, der ein Fenster 106 umfaßt.
• Das Fenster 106 weist einen erkennbar viereckigen Umriß auf, der insbesondere von einem geradlinigen Querrand 108 begrenzt wird, der den Rand für die erfindungsgemäße Betätigung des Riegels darstellt.
• Das Fenster 106 wird auch von zwei parallel verlaufenden Seitenrändern 110 und von einem Querrand begrenzt, der dem Querrand 108 in Form eines Kreisbogens 112 gegenüberliegt.
• Der Hauptteil des Riegels 24 in Form einer viereckigen Platte endet in einem aktiven Abschlußteil 22, der dieselbe Wandstärke besitzt wie die gesamte Platte und der eine Breite aufweist, welche die Breite des Hauptteils etwas unterschreitet.
• In der zusammengebauten Stellung, wie dieses insbesondere in Fig. 7 wiedergegeben ist, erstreckt sich der Riegel 24 in einer Ebene parallel zu der Drehachse Z-Z der Welle 12 der Lenksäule, so daß der obere Teil, der einen Nocken 114 der Trommel 34 bildet, von dem Fenster 106 aufgenommen wird.
• Der aktive Teil 116 des äußeren Profils des Nockens 114 der Trommel 34 besteht im wesentlichen aus einer Verkettung von Kreisbogenabschnitten, deren Radien sich von der Drehachse Y-Y und von einer ersten Stelle P1 aus bis zu einer zweiten Stelle P2 vergrößern.
• Wenn man Fig. 5 betrachtet, ist das Profil 116 im Uhrzeigersinn durch einen geradlinigen Abschnitt 118 verlängert, der in Form eines abgeflachten Bereiches verwirklicht ist, die sich von der Stelle P2 aus bis zu einer Stelle P3 erstreckt, wobei der Umriß des Nockens durch einen weiteren geradlinigen Abschnitt ergänzt wird, der die Punkte P1 und P3 miteinander verbindet.
• Unterhalb seines oberen Teiles, der einen Nocken 114 bildet, umfaßt, wenn man die Fig. 4 betrachtet, die Trommel 34 einen zylinderförmigen Abschnitt 119, bei dem es sich um einen Abschnitt zur Führung der Trommel 34 bei deren Drehung handelt und der bei der Drehung der Trommel 34 um ihre Achse keine Betätigungsfunktion ausübt.
• Unterhalb des zylinderförmigen Abschnittes 119 umfaßt die Trommel 34 zwei übereinander liegende Abschnitte 120 und 122 mit einem im allgemeinen zylinderförmigen Profil und um die Achse Y-Y zentriert, und sie um fassen jeweils eine Rampe 124, 146 (vgl. Fig. 2), die das zylinderförmige Profil bis zu einer Oberfläche größeren Durchmessers 128, 130 verlängern, und zwar jeweils betätigt durch einen (nicht dargestellten) Schalter, der in dem Gehäuse 70 angeordnet ist.
• Die beiden Oberflächen größeren Durchmessers 128 und 130 enden in derselben vertikalen Ebene 132, und sie entsprechen jeweils der Betätigung eines Schalters zur Erfassung der einen oder der anderen maximalen Winkelstellungen der Trommel 34 in Abhängigkeit von deren Drehung, wobei der zugehörige Schalter betätigt wird, bevor die Trommel die eine oder die andere ihrer beiden extremen Winkelstellungen erreicht, und zwar auf Grund der winkligen Verlängerung der Oberflächen 128 und 130.
• Die extreme Winkelstellung der Trommel 34 in der einen oder der anderen Richtung wird durch ein Anschlagselement 134 bestimmt, das, wie man der Fig. 7 entnehmen kann, auf der Unterseite des Zahnkranzes 46 ausgebildet ist, der im unteren Teil der Trommel 34 angeordnet ist, und der mit einem reliefartigen Anschlag 136 zusammenwirkt, welcher auf der Platte 28 ausgebildet ist.
• Wie man den Fig. 4 und 7 entnehmen kann, umfaßt die Trommel 34 eine Antriebsachse zur Drehung 50, deren oberes Ende 140 über den Nocken 114 hinaus verlängert ist, und sie umfaßt einen abgeflachten Bereich 142 für die Betätigung eines (nicht dargestellten) Drehschalters, der in einer Vertiefung 144 angeordnet ist, weiche auf der Oberseite 73 ausgebildet ist, wie dies im Detail insbesondere auf den Fig. 6 und 8 dargestellt ist.
• Bei dem in der Vertiefung 144 angeordneten Drehschalter kann es sich zum Beispiel um einen Schalter handeln, der eine Funktion der Sperrung eines Stromkreises des Fahrzeuges ausübt, wobei die Funktion gesperrt ist, solange sich das Lenkradschloß nicht in seiner entriegelten Stellung befindet, das heißt, solange die Trommel 34, deren Nocken 114 die Verschiebungen des Riegels 24 betätigt, nicht eine bestimmte Winkelstellung gegenüber dem Gehäuse 70 einnimmt.
• Sobald sie einmal in dem Gehäuse 70 installiert sind, werden die Bestandteile des Lenkradschlosses in dem Gehäuse mit Hilfe einer Kappe 150 gehalten und geschützt, die das Gehäuse abdeckt.
• Die Wirkungsweise der Betätigung der Verschiebung des Riegels 24 wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Fig. 12 bis 15 beschrieben.
• In Fig. 12 ist schematisch die relative Stellung des Nockens 116 und des Riegels 24 dargestellt, wenn sich der Riegel in der Stellung befindet, in der die Welle der Lenksäule 12 verriegelt wird.
• In dieser Stellung wirkt sein Antriebsrand 108 mittels der Federn 84 mit dem Nockenprofil 116 im Bereich der Stelle P1 zusammen.
• In dieser Verriegelungsstellung befindet sich das Ende 22 des plattenförmigen Riegels in einer Nut 16 der gerippten Nabe 14, die drehfest mit der Welle der Lenksäule 12 verbunden ist.
• Zur Entriegelung der Lenksäule veranlaßt die (nicht dargestellte) Steuerung des Lenkradschlosses die Drehung des Motors 32 in einer ersten Richtung, so daß dieser mit Hilfe des Getriebes 33 die Drehung des Nockens 114 der Trommel 34 in Richtung gegen den Uhrzeigersinn hervorruft, wenn man Fig. 12 betrachtet.
• Diese Drehung setzt sich bis zu der in Fig. 13 dargestellten Stellung fort, in der der Antriebsrand 108 mit der Stelle P2 des Profils 116 des Nockens 114 in Berührung kommt.
• In dieser Stellung ist das Ende 22 des Riegels 24 ganz aus der axialen Nut 16 zurückgezogen, und die Nabe 14 kann sich zusammen mit der Welle 12 ungehindert um ihre Achse Z-Z drehen.
• Um eine unbeabsichtigte Rückstellung des Riegels 24 in seiner in Fig. 12 dargestellten Verriegelungsstellung zu verhindern, setzt sich die Drehung des Nockens 114 bis in die (in Fig. 14 dargestellten) Stellung einer "gesicherten" Entriegelung fort, in welcher der Querrand 108 des Fensters 106 an dem abgeflachten Bereich 118 anliegt, der von den Punkten P2 und P3 begrenzt wird.
• Von der in Fig. 14 wiedergegebenen Stellung aus erfolgt die Entriegelung des Lenkradschlosses, indem man die Drehrichtung des Motors 32 umkehrt, so daß sich der Nocken, ausgehend von Fig. 14, im Uhrzeigersinn dreht, bis er erneut seine in Fig. 12 gezeigte Stellung einnimmt.
• Wie in Fig. 15 dargestellt ist, kann es geschehen, daß das Ende 22 nach Ablauf des Entriegelungsbefehls an der Außenfläche einer Rippe 18 und nicht auf dem Grund einer axialen Nut 16 anliegt.
• Diese Stellung wird möglich aufgrund der Tatsache, daß der Abstand zwischen dem Querrand 108 und dem Scheitel des gegenüberliegenden abgerundeten Randes 112 größer ist als die in Verschieberichtung gesehene Breite des Nockens 114 in dieser Stellung.
• Die Verriegelung der Lenksäule wird dann durch den Fahrer hervorgerufen, der die Welle der Lenksäule 12 etwas dreht, bis eine axiale Nut 16 gegenüber dem Ende 22 des Riegels 24 liegt, um das Einschieben des Endes 22 in die Nut 16 unter der Wirkung der Federn 84 hervorzurufen.
• Nachfolgend wird die zweite Ausführungsform der Erfindung beschrieben, die in den Fig. 16 bis 20 dargestellt ist; wobei identische oder ähnliche Bauteile wie in den Fig. 1 bis 15 durch dieselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
• Wie man den Fig. 16 und 20 entnehmen kann, umfaßt das Gehäuse 70 zwei koaxiale Sitze auf der Achse X-X, von denen der eine 74 den Elektromotor und von denen der andere 76 die (auf den Figuren nicht dargestellte) Trommel 34 aufnimmt, wobei diese beiden Elemente drehfest miteinander verbunden sind.
• Eine offene Seitenfläche 150 des Gehäuses 70 umfaßt ebenfalls eine Vertiefung, die zum Beispiel einen Verbinder 152 aufnimmt, um das Lenkradschloß mit dem Steuerkreis des Fahrzeuges elektrisch zu verbinden, sowie eine Leiterplatte 154, die verschiedene Komponenten trägt, und zwar insbesondere Schalter, die dazu bestimmt sind, mit der (nicht dargestellten) Trommel zusammenzuwirken, die in dem Sitz 76 angeordnet ist.
• Wie man den Fig. 16 und 19 entnehmen kann, umfaßt die gerippte Nabe 14 zwei Reihen von abwechselnden axialen Nuten 16A und 16B.
• Die Nuten der Reihen 16A und 16B sind jeweils durch Reihen von Rippen 18A, 18B voneinander getrennt, die winklig auf regelmäßige Weise und in ein und demselben Abstand angeordnet sind.
• Wie man den Fig. 16 und 19 entnehmen kann, erstrecken sich die Rippen 18A und 18B in axialer Richtung, indem sie sich von einer Querebene T aus, die durch die Drehachse des Nockens 114 verläuft, voneinander entfernen.
• Wie man der Fig. 19 entnehmen kann, umfaßt der Riegel 24 nur ein plattenförmiges Hauptteil mit einer viereckigen Kontur, die ein Fenster 106 umfaßt, welches dazu bestimmt ist, den Nocken 114 aufzunehmen (vgl. Fig. 20).
• Der aktive Rand 22 des Riegels 24, der dazu bestimmt ist, in die Nuten 16A und 16B eingeschoben zu werden, weist auf halber Länge eine Kerbe 156 auf.
• Das Zusammenwirken des Nockens 114 mit dem Antriebsquerrand 108 des Fensters 106 entspricht identisch demjenigen, wie es im Zusammenhang mit der ersten Ausführungsform beschrieben wurde.
• Bei der Verriegelung kann es jedoch zu unterschiedlichen Situationen kommen.
• In einer ersten Situation, ähnlich der, die in Fig. 12 dargestellt ist, wird die Gesamtheit des Randes 22 gleichzeitig in einen Abschnitt einer Nut 16A und in einen Abschnitt in Verlängerung einer Nut 16B aufgenommen.
• In dieser Situation ist der Riegel somit mit einer Hälfte zwischen einer Seitenfläche einer Rippe 18A und mit seiner anderen Hälfte gegenüber einer Seitenfläche einer Rippe 18B aufgenommen.
• Wenn in einer Situation, die derjenigen entspricht, die in Fig. 15 dargestellt ist, der Befehl zur Verriegelung erfolgt, bei der sich der Riegel gegenüber der einen oder der anderen Rippe 18A oder 18B befindet, so ergibt sich die in Fig. 20 dargestellte Situation.
• In diesem Beispiel liegt der Riegel 24 bzw. sein Rand 22 mit seinem rechten Bereich der Außenfläche einer Rippe 18A gegenüber, während sein linker Bereich an dem Grund einer Rippe 16B anliegt (wenn man die Fig. 20 betrachtet).
• Im Einklang mit den Angaben dieser zweiten Ausführungsart kann der Riegel 24 in seiner Gleitebene zwischen den sich gegenüberliegenden Seitenrändern 110 des Schlitzes 80 schwenken.
• Zu diesem Zweck weisen die sich gegenüberliegenden Seitenränder 27 der Platte, die den Riegel 24 bildet, ein abgerundetes Profil auf.
• Somit ist man sich, wie dieses auf der Fig. 20 dargestellt ist, sicher, daß mindestens ein Teil des Randes 22 des Riegels 24 immer an dem Boden einer axialen Nut gegenüber einer Seitenfläche der Letztgenannten anliegt.
• Wenn der Fahrer eine ergänzende Drehung der Welle der Lenksäule 12 vornimmt, fällt der Riegel 24 normalerweise unter der Einwirkung der Federn 84 vollständig in einen Abschnitt einer Nut 16A.
• Wenn jedoch diese ergänzende Bewegung nicht erfolgt, ist die Verriegelung dennoch auf Grund der Tatsache sichergestellt, daß ein Teil des Randes 22 des Riegels 24 in die Nut 16B eingreift.
• Diese Bauform sorgt gegenüber der ersten Ausführungsform also für eine weitere Verbesserung der Sicherheit, und zwar dadurch, daß ausgehend von der in Fig. 15 dargestellten Stellung, bei der für den Fall, daß der Riegel 24 in dem Schlitz 80 verkeilt ist, eine Drehung der Lenksäule möglich wäre, bei der zweiten Ausführungsform eine Drehung der Lenksäule nicht mehr möglich ist, wie dieses schematisch in Fig. 20 dargestellt ist.

Claims (12)

1. Motorgesteuertes Lenkradschloß für ein Kraftfahrzeug mit einem rotierenden Organ (12, 14) der Lenksäule (10) und mit einem radial verschiebbaren Riegel (24), der von elastischen Rückstellelementen (84) in seine die Lenksäule verriegelnde Stellung gedrückt wird und dessen freies Ende (22) in eine axiale Nut (16) des drehbaren Organs (12, 14) eingreift, mit Elementen (114) für die Verschiebung des Riegels gegen die von den elastischen Elementen (84) erzeugte Rückstellkraft, wobei die Elemente elektrische Mittel (32) umfassen, die einen Verschiebenocken (34, 114) in Drehung versetzen, dessen Nockenprofil mit einer an dem Riegel (24) ausgebildeten Antriebsfläche (108) unter Einwirkung der elastischen Rückstellelemente (84) zusammenwirkt, wobei das freie Ende (22) des Riegels die Form einer Platte aufweist, die parallel zu der Drehachse (Z-Z) des drehbaren Organs angeordnet ist, und die Drehachse (X-X) der elektrischen Elemente, die den Nocken in Drehung versetzt, senkrecht zu der Ebene der Platte (24, 26) steht, und wobei der Riegel (24, 22) in Form einer Platte verwirklicht ist, die in der Mitte ein Fenster (106) aufweist, in das der Verschiebenocken (114) eingreift und das mindestens einen Rand (108) besitzt, der die Antriebsfläche bildet, mit welcher das Nockenprofil (116) des Verschiebenockens (114) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß der Nocken durch einen Elektromotor (32) gedreht wird, daß es sich bei dem genannten Rand (108) des Fensters (106) um einen geradlinigen Querrand handelt, der sich in einer Richtung senkrecht zu der radialen Verschieberichtung des Riegels (24) erstreckt, und daß zur Verhinderung einer zufälligen Rückstellung des Riegels (24) in seine Verriegelungsstellung das Nockenprofil einen geradlinigen Abschnitt (118) aufweist, der in der winkligen Stellung des Nockens (114), die der herausgeschobenen Stellung des Riegels (24) entspricht, mit dem genannten geradlinigen Querrand (108) des Fensters des Riegels (24) zusammenwirkt.

2. Lenkradschloß nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in der winkligen Stellung des Nockens (114), die der Verriegelung des Lenkradschlosses entspricht, der Riegel (24) gegenüber dem Nocken (114) verschiebbar ist.

3. Lenkradschloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Lenkradschloß ein Gehäuse (70) umfaßt, welches quer auf einem Rohr (10) der Lenksäule des Fahrzeugs befestigt ist, in dessen Innerem das drehbare Organ (12, 14) drehbar angeordnet ist, und welches eine Öffnung (88) für den Durchgang des Riegels (24, 22) aufweist, und daß das Gehäuse (70) einen Schlitz (80) für die gleitende Führung des plattenförmigen Riegels (24), einen Sitz (76) zur Aufnahme des Verschiebenockens (34, 114) und einen Sitz (74) zur Aufnahme des Elektromotors (32) enthält.

4. Lenkradschloß nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Führungsschlitz (80) um einen Blindschlitz (82) handelt, und daß die elastischen Rückstellelemente mindestens eine Feder (84) umfassen, die zusammengedrückt zwischen dem Blindboden (82) des Führungsschlitzes (80) und einem gegenüberliegenden Rand (86) des Riegels (24) angeordnet ist.

5. Lenkradschloß nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse des Motors (32) auf der Oberfläche (30) einer Platte (28) befestigt ist, die senkrecht zu der Drehachse (X-X) des Motors (32) liegt, daß der Nocken (114) auf einer Trommel (34) angeordnet ist, deren Achse (Y-Y) parallel zu der Drehachse (X-X) des Motors (32) liegt und die gegenüber der Platte (28) oberhalb von deren Oberfläche (30) drehbar befestigt ist, und daß Drehantriebselemente (33) zwischen der Antriebswelle (31) des Motors (32) und der Antriebswelle (50) der Trommel (34) vorgesehen sind.

6. Lenkradschloß nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebselemente (33) ein Zahnradgetriebe (35, 42, 44, 46) umfassen.

7. Lenkradschloß nach einem der Ansprüche 5 oder 6 in Kombination mit Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Sitze (74, 76) des Gehäuses (70) auf dessen Unterseite (72) enden, die eine Aussparung umfaßt, welche die Platte (28, 54) aufnimmt, und daß eine senkrecht zur Unterseite (72) angeordnete Seitenfläche (92) des Gehäuses eine halbzylinderförmige Vertiefung (90) aufweist, in welcher der Führungsschlitz (80) des Riegels (24) endet und die einen ergänzenden Teil des Rohrs (10) der Lenksäule aufnimmt.

8. Lenkradschloß nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (70) eine Reihe von Meßwertaufnehmern umfaßt, die mit Steuerrampen (126-132) zusammenwirken, welche auf dem Gehäuse der Trommel (34) angeordnet sind, um die winkligen Stellungen des Nockens (114) gegenüber dem Gehäuse (70) zu erfassen.

9. Lenkradschloß nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Meßwertaufnehmer in Form eines Anbauteiles ausgebildet sind, welches in einer radial an dem zylinderförmigen Sitz (76) des Gehäuses (70) endenden Vertiefung (102) des Gehäuses (70) angeordnet ist, in der sich die den Nocken (14) tragende Trommel (34) befindet.

10. Lenkradschloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die axiale Nut (16) zu einer Reihe von axialen Nuten (16) des drehbaren Organs (12, 14) der Lenksäule gehört, die winklig auf regelmäßige Weise verteilt und durch axiale Rippen (18) voneinander getrennt sind.

11. Lenkradschloß nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Riegel (24) in seiner Gleitebene schwenkbar angeordnet ist, daß die genannte axiale Nut zu einer Reihe von axialen Nuten (16A, 16B) des drehbaren Organs gehört, die von zwei Reihen axialer, winklig abwechselnder Rippen (18A, 18B) begrenzt werden, wobei sich die Rippen (18A, 18B) jeder der beiden Reihen axial in einer Entfernung voneinander von einer Querebene (T) aus erstrecken, die senkrecht zu der Drehachse (Z-Z) liegt, und daß die Schwenkachse des Riegels im wesentlichen in dieser Querebene (T) liegt.

12. Lenkradschloß nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (32) durch die Umkehr seiner Drehrichtung steuerbar ist und daß Anschlagelemente (134, 136) vorgesehen sind, die für die der Verriegelung und der Entriegelung des Lenkradschlosses entsprechenden Winkelstellungen des Nockens (14) ausschlaggebend sind.