本發(fā)明涉及能夠在對于車輛、主要旨在對于重型商用車輛、諸如卡車進行調(diào)節(jié)的轉(zhuǎn)向桿。本發(fā)明尤其涉及設(shè)有片材狀套件的轉(zhuǎn)向桿，所述片材狀套件在常規(guī)使用期間借助于摩擦力以期望和設(shè)定位置保持駕駛盤。當穿過轉(zhuǎn)向桿的機械力達到上限值時，諸如在事故的情況下，期望的是轉(zhuǎn)向桿借助于例如機械鎖定以預(yù)設(shè)角度固定。本發(fā)明也涉及配有根據(jù)本發(fā)明的可調(diào)節(jié)且可機械鎖定轉(zhuǎn)向桿的車輛。

背景技術(shù)：

如今大多數(shù)車輛都配有轉(zhuǎn)向桿，轉(zhuǎn)向桿允許將車輛的駕駛盤設(shè)定在對于特定駕駛員合適的角度位置。容易實施這種設(shè)定且無需大費人力是重要的。

在碰撞期間轉(zhuǎn)向桿的性能在汽車和卡車之間有所不同。汽車中的駕駛盤通常在碰撞期間基本維持其預(yù)設(shè)角度，且當駕駛員在碰撞期間將負載施加在駕駛盤或氣囊上時，轉(zhuǎn)向桿實際上在其縱向方向上壓縮或移位。重型車輛、諸如卡車中的駕駛盤的性能是，駕駛盤經(jīng)常實際上向上/向前移位到基本水平的條件。這個位置實際上是駕駛盤的停泊位置，即，當車輛靜止時駕駛員施加給駕駛盤的位置，以在例如休息時在駕駛室中獲得更多的空間、以有助于進出駕駛室等等。然而，駕駛盤在碰撞期間向上移位的事實意味著駕駛員在他或她被向前甩出的情況下將非?？赡艿挚狂{駛盤輪緣以胸、脖子或臉撞擊到駕駛盤，這會導(dǎo)致嚴重的人身傷害。

在汽車中和卡車中的轉(zhuǎn)向桿之間的技術(shù)差異在于，轉(zhuǎn)向桿的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)通常定位在相對于駕駛盤/駕駛員的不同距離處，且轉(zhuǎn)向桿的調(diào)節(jié)區(qū)域必須在卡車中顯著更大。然而，期望的是用于卡車的轉(zhuǎn)向桿無論其它差異如何表現(xiàn)出與用于汽車的轉(zhuǎn)向桿相同的性能。這個性能是卡車中的駕駛盤應(yīng)該優(yōu)選也在碰撞期間維持其預(yù)設(shè)角度位置，同時對于在常規(guī)使用的無級調(diào)節(jié)中調(diào)節(jié)保持簡單。在事故期間將預(yù)設(shè)角度位置固定將減小駕駛員受傷的風(fēng)險。

用于重型車輛的轉(zhuǎn)向桿的許多設(shè)計不能夠承受在碰撞期間產(chǎn)生的負載，且向上/向前移位。這個性能被駕駛盤的重量以及旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)相對靠近于駕駛盤和駕駛員定位的事實影響。當駕駛盤向上/向前移動時，駕駛員以不利的方式撞擊駕駛盤的風(fēng)險增加。駕駛員撞擊駕駛盤的準確方式取決于數(shù)個因素，諸如在碰撞期間車輛的速度、駕駛員的高度、駕駛員座位的預(yù)設(shè)位置等等。因此，駕駛盤向上/向前移位的事實構(gòu)成顯著問題，尤其當駕駛盤配有氣囊時。駕駛盤中的氣囊因此在碰撞期間基本向上而非在朝向駕駛員的方向上發(fā)展，且不回給予駕駛員期望和必要的保護。對于降低在車輛中受傷的風(fēng)險的越來越多的要求意味著在不安裝和使用氣囊的情況下滿足這些要求正變成一直以來的困難。

因此問題在于構(gòu)造用于重型車輛的轉(zhuǎn)向桿，所述轉(zhuǎn)向桿能夠在無級調(diào)節(jié)中容易地進行調(diào)節(jié)，而且即使這樣也在具有高機械負載的碰撞期間維持在其預(yù)設(shè)角度位置，以使得例如氣囊的功能將如期望的那樣。

先前已經(jīng)做出數(shù)種嘗試以解決這個問題且提出一種轉(zhuǎn)向桿，所述轉(zhuǎn)向桿在機械設(shè)定期間提供高靈活性，以將駕駛盤的位置和角度調(diào)節(jié)到特定駕駛員的期望，而且同時在產(chǎn)生抵抗駕駛盤的高機械負載的事故期間將駕駛盤保持在其當前角度位置。

例如文獻US 5503431描述了用于車輛中的駕駛盤的設(shè)定的可鎖定轉(zhuǎn)向桿，其包括能夠相對于彼此移位的上下駕駛盤軸。轉(zhuǎn)向桿安裝在能夠相對于安裝在車身處的第二支架基本水平移位的第一支架處。配有齒部的裝置使得在將駕駛盤設(shè)定在其期望位置處之后，可以在鎖定操作期間通過裝置齒部鎖定駕駛盤的設(shè)定，所述裝置齒部與也設(shè)有齒部的對應(yīng)第二裝置相互作用。一個缺點是在這種情況下所述設(shè)定將不在無級調(diào)節(jié)中：其必須適配于齒部的分布。

文獻EP 1070652還描述了包括摩擦鎖定的用于車輛的可鎖定轉(zhuǎn)向桿。同樣這個設(shè)計使用配有齒部的裝置，這使得在將駕駛盤設(shè)定在期望位置處期間可以通過與也設(shè)有齒部的對應(yīng)第二裝置相互作用的所述裝置齒部而鎖定駕駛盤的位置。缺點再次是所述設(shè)定將就齒部的分布而言不在無級調(diào)節(jié)中。

文獻US 2006/0082119還描述了用于車輛的可鎖定轉(zhuǎn)向桿的變型。轉(zhuǎn)向桿的鎖定能夠通過配有與彼此相互作用的齒部的裝置借助于杠桿打開或鎖定，這引起與在先技術(shù)相同的問題：所述設(shè)定在階梯調(diào)節(jié)中進行。

因此在先技術(shù)未能夠給出用于重型商用車輛、諸如卡車的轉(zhuǎn)向桿，所述轉(zhuǎn)向桿允許駕駛盤在無級調(diào)節(jié)中設(shè)定，且當穿過轉(zhuǎn)向桿的機械力在例如片狀物之間的摩擦力不再能夠?qū)⑥D(zhuǎn)向桿保持在其預(yù)設(shè)狀況和期望狀況下的事故期間到達上限值時，僅此時借助于優(yōu)選配有齒部的成形件自動且機械鎖定轉(zhuǎn)向桿。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于解決以上描述的問題且提出一種轉(zhuǎn)向桿，其易于在常規(guī)使用期間在無級調(diào)節(jié)中進行調(diào)節(jié)且主要借助于摩擦力將駕駛盤鎖定在預(yù)設(shè)角度位置處，但是當摩擦鎖定例如在碰撞期間不再能夠?qū)Ⅰ{駛盤保持在其預(yù)設(shè)角度處時，轉(zhuǎn)向桿自動啟動固定駕駛盤的角度位置的機械形狀鎖定。

本發(fā)明的另一目的在于所述機械鎖定將快速地可靠運作以能夠承受重載，且同時需要用于安裝的有限空間。

本發(fā)明的另一目的在于解決方案在原理上是簡單的，且部件可以簡單且符合成本效益地制造。

這些和其它目的及優(yōu)點根據(jù)本發(fā)明通過轉(zhuǎn)向桿實現(xiàn)，所述轉(zhuǎn)向桿通過在獨立權(quán)利要求1和11的特征中規(guī)定的特征限定。

因此，本發(fā)明尤其旨在用于商用車輛、諸如卡車等，但是本發(fā)明自然也能夠用于其它類型的車輛，所述其它類型的車輛需要轉(zhuǎn)向桿提供就設(shè)定駕駛盤的位置而言的高度用戶友好性，而且同時比如在碰撞期間能夠在高機械負載下時將駕駛盤緊固地保持在預(yù)設(shè)角度位置處。

本發(fā)明可以實現(xiàn)，因為在駕駛盤上的突然高機械負載的情況下可以機械鎖定/固定駕駛盤的傾斜位置或傾斜角度。這借助于集成到轉(zhuǎn)向桿的片材狀套件中的成形件實現(xiàn)。有利的是成形件由設(shè)置在載體和片狀物上的通常用于通過摩擦力鎖定轉(zhuǎn)向桿的帶齒或輪齒輪廓構(gòu)成。這給予無級摩擦鎖定以疊加的機械形狀鎖定。

轉(zhuǎn)向桿的傾斜角度因此借助于可調(diào)節(jié)支柱以無級方式鎖定在期望位置處，可調(diào)節(jié)支柱優(yōu)選包括設(shè)置在支柱內(nèi)側(cè)的片材狀套件。支柱和片材狀套件安裝在上轉(zhuǎn)向桿和滑塊之間，滑塊繼而安裝穿過車輛駕駛室中的主框架。軸橫向通過滑塊安裝且在設(shè)置在支柱和片材狀套件中的縱向擴展槽中延伸。當滑塊中的氣缸啟動時，壓縮彈簧抵抗片材狀套件的力借助于杠桿減小，且摩擦鎖定停止以使得駕駛員能夠手動地將駕駛盤容易地調(diào)節(jié)到期望狀況(位置和角度)。氣缸隨后被解除啟動，且抵抗片狀物的機械壓力借助于壓縮彈簧返回。駕駛盤通過在片材狀套件中產(chǎn)生的摩擦力以這種方式鎖定在其預(yù)設(shè)狀況處。

片材狀套件中的至少一個片材設(shè)計有在外邊緣處的齒部/輪齒。齒部/輪齒基本平行于縱向槽且沿片材的至少一部分設(shè)置。至少一個區(qū)段部設(shè)計有抵靠片材的齒部/輪齒裝配的對應(yīng)齒部/輪齒。區(qū)段部借助于例如兩個銷、鉚釘、螺釘、或類似物固定在載體上。有利的是如果片狀物、載體和區(qū)段部的數(shù)量基本等于彼此。

載體安裝以允許圍繞墊片旋轉(zhuǎn)且定位在片狀物之間的方式在軸承中。墊片繼而設(shè)置在所述軸上。所有片狀物和中間墊片在支柱處通過至少一個外部壓縮彈簧擠壓在一起，且在片材狀套件中摩擦鎖定以這種方式實現(xiàn)。墊片安裝在實際上用作鎖定螺釘?shù)妮S上的軸承中，且墊片相對于滑塊固定在鎖定狀況下。當彈簧力被允許以其完全強度起作用且以這種方式將駕駛盤固定在期望傾斜角度處時，大摩擦力在片狀物、墊片和支柱的外表面之間產(chǎn)生。

至少一個拉伸彈簧被設(shè)置在來自載體中的至少一個的張力下，所述載體配有設(shè)有孔的杠桿。拉伸彈簧嘗試通過銷抵靠片狀輪廓的齒部/輪齒擠壓所有區(qū)段部。因此當摩擦鎖定啟動時，區(qū)段部的齒部/輪齒與片狀物的齒部/輪齒取得接觸，而齒部/輪齒并非必須插入彼此中。在齒部/輪齒之間的完全相互作用直到在例如具有高機械負載的碰撞期間支柱和片材狀套件相對于軸在縱向方向上開始移動才產(chǎn)生。

駕駛盤的傾斜角度和駕駛盤的長度調(diào)節(jié)的設(shè)定通過由駕駛員易于觸及的調(diào)節(jié)器或閥以啟動的兩個氣缸而發(fā)生。

根據(jù)本發(fā)明的設(shè)計的優(yōu)點是，與在當前用于卡車的轉(zhuǎn)向桿中相同的調(diào)節(jié)大區(qū)域在無級調(diào)節(jié)中實現(xiàn)，而此外碰撞中的期望性能通過在碰撞期間不產(chǎn)生角度改變的駕駛盤實現(xiàn)。因此要求車輛氣囊起作用且如期望的保護駕駛員的狀況以這種方式顯著改進。而且，碰撞中駕駛盤的性能將獨立于在碰撞期間車輛的速度、駕駛員的高度、駕駛員座位的位置等等而相同。

根據(jù)本發(fā)明的解決方案的另一優(yōu)點是功能非?？煽壳乙笥糜诎惭b的最小空間。這使得在新生產(chǎn)車輛期間應(yīng)用新解決方案相對容易且便宜。

本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點通過以下更加詳細的對本發(fā)明的說明且通過附圖和其它權(quán)利要求變得清晰。

附圖說明

下文在參考附圖的一些優(yōu)選實施方式中更加詳細地描述了本發(fā)明。

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向桿的側(cè)視圖。

圖2更加詳細且以側(cè)視圖示出包括片材狀套件的能夠移位的內(nèi)部支柱。

圖3示出類似于圖2的支柱的側(cè)視圖，但是其中支柱以其面向觀眾的外側(cè)之一被拆卸地示出，以使得片狀物和區(qū)段部的形狀變得更清晰。

圖4從側(cè)面示出在未鎖定狀況下、即在駕駛員能夠調(diào)節(jié)駕駛盤的位置和角度的狀況下的自由片材、墊片、載體和區(qū)段部。

圖5從側(cè)面示出與圖4相同的圖，但是區(qū)段部處于其摩擦鎖定狀況下，即，處于駕駛員已經(jīng)完成駕駛盤的位置和角度的設(shè)定的狀況下。

圖6以類似方式示出片材，但是在此處于示出例如在碰撞之后區(qū)段部的齒部/輪齒與片狀物的齒部/輪齒如何完全相互作用的完全鎖定狀況下。

具體實施方式

圖1示出根據(jù)本發(fā)明的轉(zhuǎn)向桿1的側(cè)視圖，所述轉(zhuǎn)向桿安裝在滑塊2處，所述滑塊繼而安裝在車輛駕駛室中的主要框架3中，例如安裝在踏板和/或橫梁的金屬板中(圖中未示出)。主要框架3在其側(cè)面上設(shè)有基本水平的外部槽4，滑塊2通過所述外部槽能夠相對于車輛和駕駛員向前或向后移位。上轉(zhuǎn)向桿5的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)6以關(guān)節(jié)結(jié)合方式安裝在從車輛的縱向方向看去的滑塊2的后部分中。

轉(zhuǎn)向桿的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)6還通過定位在與旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)6一段距離處的另外關(guān)節(jié)7機械接合到包括片材狀套件9的支柱8(參見圖2)。支柱8和片材狀套件9都設(shè)有縱向槽10，軸11通過縱向槽橫向于滑塊2地設(shè)置。軸11相對于滑塊2固定地設(shè)置。相同軸11也在主要框架的槽4中延伸。

由于支柱8當在未鎖定狀況下時能夠相對于滑塊2容易地移位，且由于支柱8的后端安裝在與轉(zhuǎn)向桿的旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)6接近的關(guān)節(jié)7處，駕駛盤12的傾斜角度α能夠改變/調(diào)節(jié)。駕駛盤12的傾斜角度α借助于支柱8和設(shè)置在支柱內(nèi)側(cè)的片材狀套件9中的摩擦力鎖定在無級調(diào)節(jié)處。

支柱8的摩擦鎖定借助于氣缸13、14啟動或解除啟動。壓縮彈簧(圖中未示出)將片材狀套件9的片狀物15(參見圖2)和墊片16抵靠彼此擠壓在一起，由此摩擦力在支柱的縱向方向上相對于滑塊2固定支柱8。駕駛盤的預(yù)設(shè)角度α以這種方式鎖定在其狀況下。

當?shù)谝粴飧?3啟動時，壓縮彈簧(圖中未示出)通過杠桿17稍微壓縮，且片狀物15和墊片16之間的摩擦力被減小或完全消失。

圖2示出滑塊2的內(nèi)部可移位部分、即支柱8(包括片材狀套件9)的側(cè)視圖。片材狀套件9由多個片狀物15構(gòu)成，所述多個片狀物設(shè)置成并列、且在每個片材15的外邊緣處設(shè)有數(shù)個/多個齒部/輪齒25，在此為下邊緣(在圖中示出為上邊緣)。片狀物15借助于附連件19固定到彼此和固定到支柱8。

載體18設(shè)置在每對相鄰片狀物15之間。每個載體18設(shè)置成使得其能夠圍繞設(shè)置在軸11(軸11僅示為虛線)上的墊片16旋轉(zhuǎn)。墊片16的厚度稍微超過載體18厚度有如建議的0.1mm，這意味著基本無摩擦力在載體18和相鄰片狀物15之間產(chǎn)生。載體18借助于比如銷、鉚釘、螺釘或類似物的兩個附連件20與彼此機械接合、且形成套件。銷20可借助于鎖定墊片21或類似物固定。

第二氣缸14影響載體18和安裝在載體上的區(qū)段部22的套件，以抵抗拉伸彈簧23的影響旋轉(zhuǎn)。區(qū)段部的齒部/輪齒24(參見圖3)以這種方式從其與片狀物的齒部/輪齒25的接觸釋放。

支柱8能夠以這種方式在滑塊2中移位，且駕駛員可以容易且手動地調(diào)節(jié)駕駛盤12。因此，通過啟動設(shè)置在滑塊2中的氣缸13、14，駕駛盤12不僅能夠移位而且能夠傾斜到期望狀況。

當?shù)谝粴飧?3解除啟動時，杠桿17停止其對壓縮彈簧(圖中未示出)的影響，且將抵靠片狀物15的支柱8的外側(cè)26和片材狀套件9中的墊片16以這種方式擠壓在一起。在墊片16、片狀物15和支柱8的側(cè)面26之間的摩擦力確保駕駛盤的位置鎖定/固定在其預(yù)設(shè)狀況下。

圖3示出支桿8的側(cè)視圖，類似于通過圖2變清晰的支桿，但是所述支桿8以其面向觀眾的外側(cè)之一被拆卸地示出，以使得片狀物15和區(qū)段部22的形狀變得更清晰。每個片材15因此沿其縱向邊緣之一設(shè)有一排齒部/輪齒25，在本文中是下邊緣(在圖中示出為上邊緣)。片材15的所述一排齒部/輪齒25的長度基本對應(yīng)于縱向槽10的長度，但是相對于槽10稍微移位，即，片材的齒部/輪齒25的長度基本對應(yīng)于支柱8的可能移位、支柱8的調(diào)節(jié)幅度。

區(qū)段部22設(shè)置在銷20的區(qū)域中的每個載體18處。這些區(qū)段部22設(shè)有齒部/輪齒24，所述齒部/輪齒24指向片狀物的齒部/輪齒25且設(shè)計成使得兩者以已知為"形狀裝配"的方式裝配到彼此中。每個區(qū)段部22以這種方式定位在與片材15相同的平面中且借助于所述銷20機械固定地安裝在載體18處。設(shè)置拉伸彈簧23的至少一個彈簧附件28設(shè)置在由載體18和區(qū)段部22形成的套件中。拉伸彈簧23在其第二相反末端處接合到例如滑塊(圖中未示出)，這意味著載體18和區(qū)段部22的套件一直嘗試旋轉(zhuǎn)，以使得區(qū)段部22的齒部/輪齒24與片狀物15的齒部/輪齒25取得接觸。

氣缸14(參見圖2)設(shè)置成擠壓由一個或數(shù)個載體18形成的柱體27，且能夠在啟動期間將載體18和區(qū)段部22的套件在抵抗拉伸彈簧23的影響的方向上旋轉(zhuǎn)一定角度。當氣缸14啟動時，載體18和區(qū)段部22的套件被旋轉(zhuǎn)，以使得區(qū)段部的齒部/輪齒24在遠離片狀物的齒部/輪齒25的方向上移動。以這種方式，區(qū)段部22和片狀物15之間的可能機械鎖定被避免。當氣缸14解除啟動時，區(qū)段部22通過拉伸彈簧23抵抗片狀物15被擠壓，以使得區(qū)段部22與片狀物15的齒部/輪齒25取得機械接觸，然而無需與它們進入完全相互作用。

因此，每個區(qū)段部22設(shè)有至少一個齒部/輪齒24，優(yōu)選一排數(shù)個、例如三個齒部/輪齒24，所述至少一個齒部/輪齒24抵靠片狀物的所述一排齒部/輪齒25指向載體18和區(qū)段部22的套件中。由于支柱8可以通過摩擦力鎖定在任何無級位置處，在片狀物15和區(qū)段部22中的齒部/輪齒24、25將不與彼此進入完全相互作用。實際上，齒部/輪齒24、25中的一些將僅抵靠彼此擱置。僅當支柱8和片材狀套件9由于例如超過預(yù)設(shè)極限值的機械負載開始相對于軸11滑動時，齒部/輪齒24、25之間的完全機械鎖定完全實現(xiàn)。具有載體18和區(qū)段部22的套件繼而通過拉伸彈簧23的影響稍微旋轉(zhuǎn)，且齒部/輪齒24、25與彼此完全接合且相對于軸11機械鎖定支柱8。

合適的是預(yù)設(shè)極限值借助于數(shù)個不同參數(shù)確定。由于在碰撞期間轉(zhuǎn)向桿必須能夠?qū)Ⅰ{駛盤保持在其角度位置處，一個參數(shù)是在碰撞期間車輛制動開始的速度。預(yù)設(shè)極限值也被駕駛盤的重量、以及安裝在轉(zhuǎn)向桿處或轉(zhuǎn)向桿上的構(gòu)件的重量影響。最后一個參數(shù)是駕駛員的重量，因為他或她在碰撞期間抵靠駕駛盤擠壓。

圖4從側(cè)面示出自由片材15、墊片16、載體18以及區(qū)段部22。區(qū)段部22的齒部/輪齒24在圖中定位在與片狀物15的齒部/輪齒25一段距離處。支柱8和駕駛盤12完全在這個狀況下未鎖定。

圖5以類似方式示出自由片材15，但是區(qū)段部22處于其摩擦鎖定狀況下，即，處于駕駛員已經(jīng)完成駕駛盤12的位置和角度的設(shè)定的狀況下。在此示出的示例中的齒部/輪齒24、25已經(jīng)移動到與彼此基本尖端對尖端地接觸，但是與彼此不完全接合。

圖6以類似方式示出自由片材15，但是在此在示出區(qū)段部22的齒部/輪齒24如何與片狀物15的齒部/輪齒25完全相互作用的狀況下。在支柱8的軸向關(guān)節(jié)中的機械力在此已經(jīng)超過片材狀套件9中的摩擦力，這已經(jīng)引起支柱8開始移動，且齒部/輪齒24、25已經(jīng)借助于拉伸彈簧23與彼此進入完全相互作用。片材狀套件9和支柱8在這個狀況下相對于軸11和載體18與區(qū)段部22的套件完全且緊固地鎖定。

以上說明主要旨在有助于理解本發(fā)明且自然不受限于特定實施方式：同樣本發(fā)明的其它變型在創(chuàng)新性概念的框架和所附專利權(quán)利要求的保護范圍內(nèi)是可行且可構(gòu)思的。