專利名稱：有位置可變地設(shè)置的方向盤和位置可變地設(shè)置的儀表板的汽車的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車，它有位置可變地設(shè)置的方向盤和位置可變地設(shè)置的儀表板。
針對大客車尤其是干線公共汽車的司機工作位置新方案的研究表明，例如由ATZ96(1994)單行本，7/8分冊可知，從勞動衛(wèi)生學和人類工程學的觀點看，在駕駛汽車時要想獲得最合理的姿勢，僅僅考慮司機座椅的構(gòu)形和可調(diào)性是不夠的。確切地說，為了使眾多的女司機和男司機都能采取一種健康和舒適的工作姿勢，附加地需要規(guī)定方向盤有軸向調(diào)整和擺動的可能性，以及除此之外還應(yīng)創(chuàng)造改變儀表板位置的前提條件。其中在方向盤相對于水平面的角度與儀表板顯示面相對于水平面的角度之間存在直接的關(guān)系。換句話說，根據(jù)視點的位置，對于個子較高的司機應(yīng)提供一個提升后的傾斜度較小的方向盤位置和按同樣方式的斜度變平的儀表板的儀表顯示面；而對于個子較矮的司機或女司機，應(yīng)提供一個降低后的傾斜度更大的方向盤位置和按同樣方式較陡地豎立著的儀表板的儀表顯示面。
在按這種符合勞動衛(wèi)生學和人類工程學的推薦重新配置時，在改變方式上遇到了巨大的技術(shù)難點，主要是制成較大和有向外伸出較遠的質(zhì)量的儀表板的制動和可調(diào)性以及它的穩(wěn)定化問題，這意味著涉及耐振動的懸掛裝置。其中，有關(guān)可調(diào)性方面應(yīng)要求尤其是所需的力比較小，特別對于大客車，因為司機經(jīng)常更換并且其中也可能由婦女作為司機進行操作。困難之處還在于，所謀求的人類工程技術(shù)的優(yōu)化應(yīng)在這樣一種技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)完成，即，在盡可能降低成本的情況下這一技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)以既有批量生產(chǎn)的可能性和因而有良好的重復性又有費用最低的可裝配性為前提條件。
因此本發(fā)明的目的是在汽車內(nèi)這樣配備轉(zhuǎn)向柱和儀表板，即，使得能夠方便地進行方向盤和儀表板的位置改變，避免相對于司機駕駛室自然振動，顯著降低這一結(jié)構(gòu)在汽車內(nèi)裝配所需的費用。
專利權(quán)利要求1說明了為達到此目的的方案。由從屬權(quán)利要求可知有利的設(shè)計細節(jié)。
在所發(fā)明的方案中值得稱道的是，轉(zhuǎn)向柱與儀表板互相不能相對運動，而是構(gòu)成了一個可上可下和可擺動的結(jié)構(gòu)單元，它可借助于適用的位置平行的滑槽式導引裝置移動，并可在任何位置下制動，方向盤用作該司機或該女司機操作此結(jié)構(gòu)單位有利于人類工程學的機構(gòu)的把手。決定性的優(yōu)點尤其在于，在某種程度上可以說此結(jié)構(gòu)單元是借助于一個可用簡單方式固定的亦即在用螺釘固定前可懸掛在橫梁上的托架通過三點式支承安裝在有關(guān)汽車的駕駛室前面的橫梁上的，其結(jié)果是，此結(jié)構(gòu)單元只是與司機駕駛一起振動。在這種情況下此結(jié)構(gòu)單元作為功能部件可在汽車之外進行調(diào)整，并在調(diào)整好之后裝在汽車內(nèi)。
對于本發(fā)明的方案有特別重要意義的是穩(wěn)定器，它通過用適當方式安裝的導軌為儀表板提供較寬的支承以及具有避免由轉(zhuǎn)向柱和儀表板構(gòu)成的結(jié)構(gòu)單元位置改變時此結(jié)構(gòu)單元歪斜的措施。這些措施是在每一個為儀表板所配設(shè)的導軌中設(shè)置一個與齒輪/齒條連接裝置結(jié)合的滑槽導引裝置，它促使均勻地分布在轉(zhuǎn)向柱/儀表板結(jié)構(gòu)單元提升和下降以及擺動時出現(xiàn)的力。除此之外，在儀表板和裝有兩個齒輪的連桿之間設(shè)一鉸接裝置。
此外，本發(fā)明的方案允許為了此結(jié)構(gòu)單元的擺動，在齒輪/齒條嚙合中和在制在導軌中的滑槽與插入兩個滑槽內(nèi)的穩(wěn)定器連桿之間規(guī)定盡可能小的間隙。因此穩(wěn)定器的固定在儀表板上的功能件和轉(zhuǎn)向柱的旋轉(zhuǎn)軸的空間結(jié)構(gòu)應(yīng)這樣考慮，即，使連桿和轉(zhuǎn)向柱旋轉(zhuǎn)軸所在的平面在轉(zhuǎn)向柱/儀表板結(jié)構(gòu)單元擺動角為中央位置時基本上垂直于穩(wěn)定器兩個滑槽所在的那個平面。
此外，應(yīng)強調(diào)指出使制造技術(shù)但尤其是裝配技術(shù)比較簡單的措施，它們保證穩(wěn)定器的制動。其中涉及一種可移動地裝在連桿上的彈簧加載的壓緊件，它可以氣動地松開。此摩擦式制動的力流系從壓緊件出發(fā)，經(jīng)由裝在連桿上的并設(shè)有間隙補償機構(gòu)的壓緊套管，朝導軌的方向并因而朝穩(wěn)定器位于外部的齒輪的方向發(fā)生。后者借助于螺紋襯套與連桿通過螺紋連接，并以適當?shù)姆绞芥i緊。這意味著，此力流通過受拉力負荷的連桿是封閉的。
為了完整性還應(yīng)提及，盡管轉(zhuǎn)向柱/儀表板結(jié)構(gòu)單元重量相當大，仍能協(xié)調(diào)一致地只需用小的力量便能進行提升，必要時也可以自動進行。在這種情況下，一方面相對于重力作用方向傾斜延伸的滑槽式導引裝置，另一方面一根插入從轉(zhuǎn)向柱出發(fā)的萬向軸內(nèi)最好設(shè)有氣體彈簧的伸縮軸兩者配合工作。
下面借助于附圖中表示的實施例詳細說明本發(fā)明。其中

圖1按本發(fā)明的轉(zhuǎn)向柱/儀表板結(jié)構(gòu)單元側(cè)視一覽圖；圖2托架和穩(wěn)定器與汽車固定車架結(jié)構(gòu)關(guān)系側(cè)視圖；圖3沿圖2中箭頭方向A看托架和穩(wěn)定器的視圖，沒有表示汽車固定車架；圖4按圖2中剖切線B的穩(wěn)定器局部剖示圖；以及圖5示意表示轉(zhuǎn)向柱/儀表板結(jié)構(gòu)單元相對于駕駛室的傳動關(guān)系。
如圖1的一覽圖所示，在圖中可見一其中裝有圖中未表示的方向盤2的軸的轉(zhuǎn)向柱1和為轉(zhuǎn)向柱1配設(shè)的支架3以及儀表板4，儀表板用于安裝顯示和記錄儀表、開關(guān)及其他控制元件的機體由兩個薄殼5、6組成，配設(shè)有托架7，它支承和以圖中沒有表示的方式固定在該汽車的駕駛室前面的車架8上。在本例中上述車架由駕駛室橫梁8a和最好兩根焊接在橫梁8a上并支承在駕駛室地板上或自承的支架8b組成。用9表示轉(zhuǎn)向柱1的外套，10和11涉及向儀表板4輸送的通風軟管，以及，12表示儀表板4電導線的保護軟管。兩根導管13和14是壓縮空氣管。它們分別與一個壓緊件15或16(圖2)連接，后者用于轉(zhuǎn)向柱/儀表板結(jié)構(gòu)單元的制動。17表示用于操縱轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向機構(gòu)并與方向盤的軸連接的方向軸的構(gòu)件。萬向軸的這一構(gòu)件最好設(shè)計為設(shè)有氣體彈簧的伸縮軸。
圖2和3表示為儀表板4配設(shè)的穩(wěn)定器18，它有導軌19和20，導軌固定在一根支承在托架7上的橫梁23的側(cè)板21和22上。用24表示為此所設(shè)的螺釘連接裝置之一。設(shè)計為U形剖面的橫梁23為托架7制備了一個附加的槽。其中之一用25表示的通孔、其他的孔26和27以及槽28和29，規(guī)定用于將托架7固定在車架8上。為了減輕托架7螺釘連接裝置的負荷并也為了便于裝配，亦即為了在用螺釘固定前將轉(zhuǎn)向柱/儀表板結(jié)構(gòu)單元懸掛在橫梁8a上，在托架7上成形有擋邊30和31。用32表示在托架7中所制的通孔之一，它們規(guī)定用于托架7與轉(zhuǎn)向柱1的支架3之間的螺釘連接裝置。
此外由圖2和3還可看出，在導軌19和20上借助于圖中沒有詳細表示的螺釘連接裝置固定齒條33和34，而且固定成使各自的齒位于導軌19和20的外側(cè)。齒輪35和36與齒條33和34嚙合，齒輪借助于螺母38和39固定在連桿37上。這意味著連桿37穿過兩個導軌19和20，并與此同時插入滑槽40和41中，后者制在導軌19和20內(nèi)。尤其可由圖3看出，為可移動地裝在連桿37上的壓緊件16配設(shè)壓緊套管42和43，它們同樣可移動地套在連桿37上。套管之一42配備有未用符號表示的螺紋，用于安裝起間隙補償作用并可彼此鎖緊的螺母44和45。用46表示設(shè)計為支承架的梁，它與儀表板4的其中一個薄殼6固定連接。用47表示與此有關(guān)的螺釘連接裝置用的孔之一。尤其由圖3可見，梁46的邊48和49可轉(zhuǎn)動地裝在壓緊套管42和43上，這意味著儀表板4與連桿37以及與裝在它上面的功能件鉸接。圖4表示，梁46的邊48不是直接裝在壓緊套管42上的，而是裝在一成形在螺母44上的凸緣50上的。圖4還表示，齒輪35設(shè)有螺紋襯套51，在螺紋襯套51的外伸段52上制有用于裝配工具的圖中沒有進一步表示的表面。這同樣也適用于齒輪36。在圖3中可見為齒輪36配設(shè)的螺紋襯套的外伸段并用53表示。用54表示的圓片用于在壓緊套管45與壓緊件16加壓段55之間的直徑協(xié)調(diào)。
通過示意表示的圖5，說明轉(zhuǎn)向柱/儀表板結(jié)構(gòu)單元在多個平行的滑槽式導引裝置內(nèi)的導引，它既可以沿箭頭X的方向提升和下降，也可以在沿X方向的任一位置下沿箭頭Y的方向一直擺動到角度α。此外還可看出，儀表板4一方面與轉(zhuǎn)向柱1固定連接，另一方面借助于功能件35和36、37、38和39與穩(wěn)定器18固定在托架上的導軌19和20傳動上連接起來。
結(jié)構(gòu)單元的擺動繞一固定在轉(zhuǎn)向柱上的旋轉(zhuǎn)軸56進行，在例如設(shè)計為U形剖面體的轉(zhuǎn)向柱1兩側(cè)的旋轉(zhuǎn)軸上固定有起滾輪57和58作用的滾珠軸承。滾輪57和58本身插在支架3內(nèi)設(shè)計為槽59和60的滑槽中。在同樣制在支架3內(nèi)并設(shè)計為槽61和62的滑槽是轉(zhuǎn)向柱1第二個導引裝置，通過采用一根插在兩個槽61和62中的為轉(zhuǎn)向柱所配設(shè)的軸63，限制了轉(zhuǎn)向柱1的行程。軸63本身又用作轉(zhuǎn)向柱1擺動運動的止擋，為此軸63穿過恰當?shù)刂圃谵D(zhuǎn)向柱1側(cè)壁上的長孔64和65。如由圖1可見，壓緊件15裝在軸63上，它用于形成支架3與轉(zhuǎn)向柱1的摩擦連接并因而將轉(zhuǎn)向柱1制動在確定的上下行程/擺動的位置上。
在圖5中用66表示與方向盤2固定連接并可旋轉(zhuǎn)地支承在轉(zhuǎn)向柱1內(nèi)的軸；用67表示在軸66與當壓緊件15和16松開時支承此轉(zhuǎn)向柱/儀表板結(jié)構(gòu)單元的伸縮軸17之間所設(shè)的方向接頭。此外，圖5還清楚地說明，在結(jié)構(gòu)單元擺動時連桿37并因而齒輪35和36的徑向行程在下列情況下是最小的，即，若將為儀表板4配設(shè)的功能件布置成，在擺動角α的中央位置68，連桿37以及旋轉(zhuǎn)軸56所在的平面垂直于滑槽40和41所在的平面。
此外還應(yīng)提及，托架7在橫梁23與相對于其垂直設(shè)置的支承臂69、70之間這樣構(gòu)形，即，如圖2和3所示，為了通風軟管10、11、電導線的保護軟管12以及壓縮空氣導管14，托架7構(gòu)成一個最好插入車架8的支架8b之間的導引通道71，它的底72是轉(zhuǎn)向柱1支架3的法蘭面。因為在調(diào)整轉(zhuǎn)向柱/儀表板結(jié)構(gòu)單元時必須避免導線和軟管在導引通道71的邊緣處和支架3的螺釘連接裝置上蹭擦，除了恰當?shù)剡吘壭迗A以外，最好設(shè)一塑料護面，但最好至少設(shè)一個固定在導引通道71底部的塑料墊。符號73表示托架7的固定面。
權(quán)利要求
1.汽車，它有位置可變地設(shè)置的方向盤和位置可變地設(shè)置的儀表板，其特征為儀表板(4)與裝方向盤(2)的可沿軸向移動和可擺動地支承著的轉(zhuǎn)向柱(1)互相固定連接；以及，設(shè)有一可與司機駕駛室前面的橫梁(8a)連接的托架(7)，在托架(7)上固定一裝有轉(zhuǎn)向柱(1)并設(shè)有轉(zhuǎn)向柱(1)用的滑槽式導引裝置(59/60、61/62)的支架(3)，為儀表板(4)配設(shè)的穩(wěn)定器(18)與托架連接，穩(wěn)定器有兩個互相隔開較大距離地布置的導軌(19、20)和有與導軌(19、20)在工作上相連系的并與儀表板(4)連接的功能件(35/36、37、38/39、46)，此穩(wěn)定器(18)既允許轉(zhuǎn)向柱/儀表板結(jié)構(gòu)單元高度調(diào)整也允許其繞一根可移動地支承在支架(3)上的旋轉(zhuǎn)軸(56)擺動。
2.按照權(quán)利要求1所述的汽車，其特征為托架(7)有一個為基本上位于固定面(73)內(nèi)的橫梁(23)配設(shè)的并與之垂直的支承臂(69、70)；在橫梁(23)上成形有用于固定導軌(19/20)的側(cè)板(21、22)；在托架(7)背對側(cè)板(19/20)的那一側(cè)上至少制有一個用于將托架(7)懸掛在汽車橫梁(8a)上的擋邊(30/31)；以及，在支承臂(69/70)之間成形有一導引通道(71)，并使導引通道(71)的底(72)設(shè)計成與固定面(73)形成銳角。
3.按照權(quán)利要求1所述的汽車，其特征為穩(wěn)定器(18)有一穿過在導軌(19/20)內(nèi)的滑槽(40/41)的連桿(37)；在導軌(19/20)外面在連桿(37)上固定有齒輪(35/36)；齒條(33/34)與導軌(19/20)連接，齒輪(35/36)與齒條(33/34)嚙合；以及，連桿(37)間接地與儀表板(4)連接成這樣，即，在轉(zhuǎn)向柱/儀表板結(jié)構(gòu)單元擺動角α的中央位置(68)時，連桿(37)和旋轉(zhuǎn)軸(56)所在的平面垂直于滑槽(40/41)所在的平面。
4.按照權(quán)利要求1所述的汽車，其特征為在方向盤(2)與汽車轉(zhuǎn)向器轉(zhuǎn)向機構(gòu)之間所設(shè)的并由多個互相鉸接在一起的構(gòu)件組成的轉(zhuǎn)向擺臂軸的一個構(gòu)件設(shè)計成彈性的伸縮軸(17)。
5.按照權(quán)利要求1所述的汽車，其特征為在導軌(19/20)之間設(shè)有一個可移動地裝在連桿(37)上的壓緊件(16)；為壓緊件(16)配設(shè)與連桿(37)同心的壓緊套管(42/43)；以及，作為在儀表板(4)與為儀表板(4)配設(shè)的穩(wěn)定器(18)的功能件(35/36、37、38/39)之間的連接裝置，設(shè)有一固定在儀表板(4)上的設(shè)計為支承架的梁(46)，梁(46)支承在壓緊套管(42/43)上。
全文摘要
為了共同升降和擺動汽車的方向盤(2)或轉(zhuǎn)向柱(1)以及儀表板(4),規(guī)定構(gòu)成一個由轉(zhuǎn)向柱(1)和儀表板(4)組成的結(jié)構(gòu)單元,該結(jié)構(gòu)單元可通過使用一恰當?shù)耐屑?7)在調(diào)整好之后固定在汽車內(nèi)。其中為儀表板(4)配設(shè)一穩(wěn)定器(18),穩(wěn)定器在彼此相距較遠的導軌(19/20)上各設(shè)一與齒輪/齒條連接機構(gòu)(35/36和33/34)相結(jié)合的滑槽式導引裝置(40/41和37)。
文檔編號B60K37/00GK1199369SQ96197555
公開日1998年11月18日 申請日期1996年10月8日 優(yōu)先權(quán)日1995年10月12日
發(fā)明者克勞斯·斯卡布隆德, 岡特·巴托洛梅 申請人:曼內(nèi)斯曼Vdo公司