专利名称：转向盘装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于机动车的转向盘装置。
背景技术：
为获得对于车辆驾驶员的人机工程环境，已出现了数个解决方案。 一个例子是提供可调节的转向柱，使得转向盘的位置可以根据驾驶员 的身材和期望而改变。
美国专利No 5，259，264示出了用于通过压下脚踏板以释放调节功 能而调节转向盘在机动车内的位置的装置。虽然此装置允许转向盘的 位置在适度的位置范围内改变，但有利的是提供允许更大的调节可能 性的转向盘装置。然而， 一般地认为的是调节可能性越大，则对于驾 驶员找到理想的转向盘位置变得越复杂。
发明内容
因此，本发明的目的是提供允许大范围调节转向盘位置同时允许 由驾驶员相对地容易调节的转向盘装置。
根据本发明，此目的通过具有如下特征的转向盘装置实现 具有用于与转向盘协作的第一端和用于与车辆转向机构协作的第
二端的转向柱；
用于所述转向柱的悬挂装置，所述悬挂装置包括 具有第一端和第二端的第一支承臂，所述的第一端通过第一枢转
接头可枢转地连接到车辆；
具有第一端和第二端的第二支承臂，所述第一端通过第二枢转接
头可枢转地连接到所述第一支承臂的第二端，且所述第二端通过第三枢转接头可枢转地连接到所述转向柱，所述第一枢转接头、第二枢转 接头和第三枢转接头分别包括第一锁定装置、第二锁定装置和第三锁 定装置；
所述的转向盘装置还包括
脚踏板，脚踏板最初地可压下到与由力增加所导致的明显止动相 关的第一位置，且通过克服所述力增加可压下到相继的第二位置，
其中，在所述第一位置中，所述的脚踏板布置为释放所述的第一 锁定装置、第二锁定装置和第三锁定装置的一个或两个，以此允许绕 与所述各锁定装置(多个锁定装置)相关的所述枢转接头(多个枢转 接头)调节转向盘装置，并且
在所述第二位置中，所述脚踏板布置为锁定在所述脚踏板的所述 第一位置中已释放的所述锁定装置(多个锁定装置)且释放剩余的锁 定装置(多个锁定装置)，以允许进一步调节转向盘装置。
由于存在三个可调节的枢转接头且三个枢转接头中的仅一个或两 个在将脚踏板压下到第一位置的第一步骤中可调节且仅三个脚踏板的 剩余脚踏板在将脚踏板压下到第二位置的第二步骤中可调节的事实， 可以在驾驶期间由驾驶员以安全的方式进行调节。
图l示出了本发明的转向盘装置的示意性视图。 图2a、图2b和图2c描绘了根据本发明的气动释放装置和磁柱塞的 示例性实施例。
图3a和图3b描绘了机械释放装置的两个示例性实施例。
具体实施例方式
图1示出了用于机动车的转向盘装置10。转向盘装置包括转向柱 12，转向柱12具有用于与转向盘14协作的第一端和用于与车辆转向机 构(未示出)协作的第二端。转向盘装置10包括用于转向柱12的悬挂装置，该悬挂装置包括具
有第一端和第二端的第一支承臂16。第一端通过第一枢转接头18可枢 转地连接到车辆。枢转接头18可以通过在牢固地连结到车辆的支架内 的轴承固定到车辆。支架可以直接在安装在踏板或例如挡风梁的车辆 驾驶舱的支承部分内。
悬挂装置还包括具有第一端和第二端的第二支承臂20。第一端通 过第二枢转接头22可枢转地连接到第一支承臂16的第二端。第二端通 过第三枢转接头24可枢转地连接到转向柱12。该第三枢转接头24允许 调节转向盘14的角度，即允许转向盘如箭头25所描绘地可倾斜。第一 支承臂16和第二支承臂20作为可调节悬挂装置起作用，该装置使得可 实现在图1中由箭头26和28所描绘的移动模式。支承臂16和20以及转向 柱12可以以相同或不同的方向从中间的正常位置摆动。例如，如果移 动是逆时针移动，则转向盘14可以如上所提及地向上且向前移动，以 此提供便于车辆进出的大的自由空间。
第一枢转接头18、第二枢转接头22和第三枢转接头24分别包括第 一锁定装置29、第二锁定装置30和第三锁定装置31。第一锁定装置29 将第一枢转接头18锁定，即将第一支承臂16相对于车辆锁定。第二锁 定装置30将第二枢转接头22锁定，即将第二支承臂20相对于第一支承 臂16锁定。第三锁定装置31将第三枢转接头24锁定，即将转向柱12相 对于第二支承臂20锁定。锁定装置29、 30和31可以是任何合适的锁定 装置，例如在美国专利No5,259，264中描述的摩擦盘套装。
为方便转向盘装置的锁定装置29、 30和31的操作，使用了在图l 中描绘的脚踏板32。使用脚踏板的优点是驾驶员可以在调节期间将双 手保持在转向盘上。
如果三个枢转接头18、 20和30同时可调节，则转向盘装置将难于 控制，从而成为过分的"松接头"，且不适合于在驾驶期间的调节。因此，以两步进行的调节使得在驾驶期间的调节更安全。根据本发明
的脚踏板32可压下到第一位置，然后到第二位置，从而使得可以使用 同一个脚踏板以两步执行调节，如从图2b和2c中可见。
从在图2a中描绘的位置开始，脚踏板32最初地例如抵靠来自第一 弹簧33的小的阻力可压下到第一位置，见图2b，该第一位置与由力增 加导致的明显的止动相关，且通过克服所述的力增加可压下到相继的 第二位置，见图2c，使得在脚踏板到达第一位置时压下脚踏板32的驾 驶员将感觉到止动。这防止脚踏板32被错误地压下到第二位置。力增 加可以以合适的方式实现，例如通过如在图2a、图2b和图2c中示出的磁 柱塞38。脚踏板32被压下直至它达到杆40的第一端39;这对应于第一 位置。杆延伸通过磁体42且在其第二端处安装到铁性元件44。铁性元 件44受迫而通过磁通量抵靠磁体42，如在图2b中示出，且阻碍了脚踏 板32继续错误地向第二位置继续行进。当进一步压下处于第一位置的 脚踏板时，脚踏板使杆40位移使得克服了磁力且使得铁性元件44从磁 体42释放，以导致在图2c中示出的位置。脚踏板32可以因此压下到第 二位置。技术人员将清楚的是，作为变体，盘44可以由磁体替代。在 这样的情况中，杆所通过的"磁体"42将由铁性材料制成。力增加也 可以以其他合适的方式实现，例如通过当脚踏板32达到第一位置时作 用在脚踏板32上的例如橡胶制或金属制的第二弹簧，即与此第一位置 相关的明显的止动通过第二弹簧的力实现。在释放到第二位置期间， 第二弹簧力可以维持。
转向盘装置10还包括释放装置34。释放装置34例如可以是机械释 放装置，如具有在图3a和图3b中描绘的释放索36的形式，可以是具有 在图l、图2a、图2b和图2c中描绘的气动开关50、 52的形式的气动释放 装置，或可以是液压释放装置(未示出)。脚踏板32 (见图l)通过释 放装置34控制了三个枢转接头18、 22和24的每个的锁定装置29、 30和 31，使得在脚踏板32的第一位置，脚踏板32布置为通过释放装置34释 放第一锁定装置29、第二锁定装置30和第三锁定装置31中的一个或两个，以此允许调节转向盘装置10绕与各锁定装置(多个锁定装置)相
关的枢转接头(多个枢转接头)的调节。在脚踏板32的第二位置处， 脚踏板32布置为通过释放装置34锁定在脚踏板32的第一位置处释放的 锁定装置(多个锁定装置)，且释放剩余的锁定装置(多个锁定装置)， 以允许转向盘装置10的进一步的调节。
根据本发明的一个实施例，在未受载状态中，即当脚踏板32不压 下时，第一锁定装置29、第二锁定装置30和第三锁定装置31的每个处 于锁定状态。悬挂装置和转向柱12因此固定在设定的位置。当脚踏板 32释放到第一位置时，第一锁定装置29和第二锁定装置30被释放。这 导致第一枢转接头18和第二枢转接头22变为可调节。在第一位置，第 三锁定装置31仍锁定，且第三枢转接头24不可调节。第一支承臂16和 第二支承臂20可以在和合适的方向上摆动(以在图1中的箭头26和28示 出的运动模式)，以将悬挂装置设定到期望的位置。
当脚踏板32进一步压下时，通过克服由磁柱塞38提供的力增加， 第一锁定装置29和第二锁定装置30可以变得被锁定。这使得第一枢转 接头18和第二枢转接头22不可调节。悬挂装置因此固定到其设定位置。 然而，第三锁定装置31被释放，使得第三枢转接头24可调节。转向柱 12现在可以调节到期望的位置。移动模式由图1中以箭头25表示。
如果仅需调节转向柱12，则脚踏板32可以压下而通过第一位置直 接到第二位置，在第二位置中仅第三枢转接头24可调节，且因此仅转 向柱12可调节。如果要求调节悬挂装置，则脚踏板32当在第一位置已 进行了期望的调节后被释放。
在本发明的一个实施例中，释放装置34是气动装置且在图2a、图 2b和图2c中示出。气动释放装置包括通道46，空气通过通道46流入到 室48内。气动释放装置还包括连接到且控制第一锁定装置29和第二锁 定装置30的第一气动开关50。当第一开关50打开时，空气通过开关50从室48流出且作用在第一锁定装置29和第二锁定装置30上，使得它们 释放且第一枢转接头18和第二枢转接头22变成可调节。然后，第一支 承臂16和第二支承臂20可以在合适的方向上摆动(以在图1中的箭头26 和28示出的移动模式)，以将悬挂装置设定到期望的位置。当第一气 动开关50关闭时，无空气通过开关50从室48流出，且第一锁定装置29 和第二锁定装置30处于锁定位置，且第一枢转接头18和第二枢转接头 22不再可调节。悬挂装置因此固定到其设定的位置。
气动释放装置还包括连接到且控制第三锁定装置31的第二气动开 关52。当第二开关52打开时，空气可以通过第二开关52从室48流出以 作用在第三锁定装置31上，使得第三锁定装置31释放且使得第三枢转 接头24可调节。当第二开关52关闭时，无空气通过第二开关52从室48 流出。第三锁定装置31因此处于锁定位置，且第三枢转接头24不再可 调节。转向柱12因此固定到其设定位置。
图2a描绘了处于其中脚踏板32未压下的位置的气动释放装置。在 此位置中，第一气动开关50和第二气动开关52关闭。悬挂装置和转向 柱12因此固定在设定位置。
图2b描绘了处于其中脚踏板32压下到第一位置的位置的气动释放 装置。在此位置中，第一气动开关50打开且第二气动开关52关闭。悬 挂装置则可调节，而转向柱12仍固定在设定位置。
图2c描绘了处于其中脚踏板32压下到第二位置的位置的气动释放 装置。在此位置中，第一气动开关50关闭且第二气动开关52打开。悬 挂装置则固定到其设定位置，且转向柱12变得可调节。
释放装置34也可以是液压释放装置，设计为与以上的气动释放装 置相同但在开关内用油替代空气。释放装置34也可以是机械释放装置。图3a描绘了包括连接到脚踏 板32的释放索36的机械释放装置，且机械释放装置控制了三个枢转接 头的每个的锁定装置29、 30和31。当脚踏板32压下到第一位置时，释 放索以合适的方式释放了第一锁定装置29和第二锁定装置30，例如通 过将在各锁定装置29、 30和31处的滑动件与凸轮分离，该凸轮将释放 锁定弹簧等装置装置。第三锁定装置31保持被锁定。当脚踏板32压下 到第二位置时，释放索到第三锁定装置31的进一步连接22则将通过另 一个凸轮释放第三锁定装置31。这可以通过使用偏心凸轮获得。第一 锁定装置29和第二锁定装置30则变得被锁定。
图3b描绘了可替代的机械释放装置，其中两个释放索37和39可以 直接通过脚踏板32连接到锁定装置29、 30和31，使得当脚踏板32压下 到第一位置时，第一释放索37释放了第一锁定装置29和第二锁定装置 30。第三锁定装置31保持被锁定。当脚踏板32压下到第二位置时，第 二释放索39释放了第三锁定装置31。第一锁定装置29和第二锁定装置 30变得被锁定。这也可以通过偏心凸轮装置获得。
根据本发明，调节步骤执行的次序不关键，例如，第三枢转接头 24可以在第一步骤中可调节，且第一枢转接头18和第二枢转接头22在 第二步骤中可调节，或第三枢转接头24和第一枢转接头18在第一步骤 中可调节，且第二枢转接头22在第二步骤中可调节，等。
权利要求
1.一种用于机动车的转向盘装置(10)，包括转向柱(12)，该转向柱(12)具有用于与转向盘(14)协作的第一端和用于与车辆转向机构协作的第二端；悬挂装置，用于所述转向柱(12)，所述悬挂装置包括具有第一端和第二端的第一支承臂(16)，所述第一端通过第一枢转接头(18)可枢转地连接到车辆；具有第一端和第二端的第二支承臂(20)，所述第一端通过第二枢转接头(22)可枢转地连接到所述第一支承臂(16)的第二端，且所述第二端通过第三枢转接头(24)可枢转地连接到所述转向柱(12)，所述第一枢转接头(18)、第二枢转接头(22)和第三枢转接头(24)分别包括第一锁定装置(29)、第二锁定装置(30)和第三锁定装置(31)；所述转向盘装置(10)还包括脚踏板(32)，所述脚踏板(32)最初地可压下到与由力增加所导致的明显止动相关的第一位置，且通过克服所述的力增加可压下到相继的第二位置，其中在所述第一位置中，所述脚踏板(32)布置为释放所述第一锁定装置(29)、所述第二锁定装置(30)和所述第三锁定装置(31)的一个或两个，以此允许绕与所述各锁定装置(29、30、31)相关的所述枢转接头调节转向盘装置(10)，并且在所述第二位置中，所述脚踏板(32)布置为锁定在所述脚踏板(32)的所述第一位置中释放的所述锁定装置且释放剩余的锁定装置，以允许进一步调节转向盘装置(10)。
2. 根据权利要求l所述的转向盘装置(10)，其中，力增加通过 磁柱塞(38)实现，磁柱塞(38)包括由磁力作用在铁性元件(44) 上的磁体(42),其中脚踏板(32)可压下直至到达对应于第一位置 的磁柱塞(38)，从而通过所述磁力阻碍脚踏板(32)继续向第二位置行进，且其中脚踏板(32)进一步可压下以通过克服磁力使得铁磁 性元件(44)从磁体(42)释放而到达第二位置。
3. 根据权利要求l所述的转向盘装置(10)，其中，力增加通过 当脚踏板(32)到达第一位置时作用在脚踏板(32)上的第二弹簧实 现。
4. 根据权利要求1至3的任一项所述的转向盘装置(10)，其中， 脚踏板(32)布置为通过释放装置(34)释放所述第一锁定装置(29)、 所述第二锁定装置(30)和所述第三锁定装置(31)。
5. 根据权利要求4所述的转向盘装置，其中，释放装置(34)是 气动的，包括连接到脚踏板(32)且控制所述第一锁定装置(29)、 所述第二锁定装置(30)和所述第三锁定装置(31)中的一个或两个 的第一气动开关(50)，并包括控制剩余的锁定装置的第二气动开关(52)。
6. 根据权利要求4所述的转向盘装置，其中，释放装置是机械释 放装置，并包括连接到脚踏板(32)且控制锁定装置(29、 30、 31) 的释放索(36)。
7. 根据权利要求4所述的转向盘装置，其中，释放装置是机械的， 包括连接到脚踏板(32)且控制锁定装置(29、 30、 31)中的一个或 两个的第一释放索(37)，并包括控制剩余的锁定装置的第二释放索(39)。
8. 根据权利要求4所述的转向盘装置，其中，释放装置是液压的， 包括连接到脚踏板(32)且控制锁定装置(29、 30、 31)中的一个或 两个的第一液压开关，并包括控制剩余的锁定装置的第二液压开关。
9. 根据权利要求1至8中任一项所述的转向盘装置，其中，在所述 第一位置中，所述脚踏板(32)布置为释放所述第二锁定装置(30) 和所述第三锁定装置(31)，从而允许绕与所述各锁定装置相关的所 述枢转接头调节转向盘装置(10),在所述第二位置中，所述脚踏板(32)布置为锁定在所述脚踏板(32)的所述第一位置释放的所述锁 定装置(30、 31)且释放第一锁定装置(29)以允许进一步调节转向 盘装置(10)。
10. 根据权利要求1至8中任一项所述的转向盘装置，其中，在所 述第一位置中，所述脚踏板(32)布置为释放所述第一锁定装置(29) 和所述第二锁定装置(30)，从而允许绕与所述各锁定装置相关的所 述枢转接头调节转向盘装置(10)，在所述第二位置中，所述脚踏板(32)布置为锁定在所述脚踏板(32)的所述第一位置释放的所述锁 定装置(29、 30)且释放第三锁定装置(31)以允许进一步调节转向 盘装置(10)。
11. 根据权利要求1至8中任一项所述的转向盘装置，其中，在所 述第一位置中，所述脚踏板(32)布置为释放所述第一锁定装置(29) 和所述第三锁定装置(31)，从而允许绕与所述各锁定装置相关的所 述枢转接头调节转向盘装置(10)，在所述第二位置中，所述脚踏板(32)布置为锁定在所述脚踏板(32)的所述第一位置释放的所述锁 定装置(29、 31)且释放第二锁定装置(30)以允许进一步调节转向 盘装置(10)。
12. 根据权利要求1至8中任一项所述的转向盘装置，其中，在所 述第一位置中，所述脚踏板(32)布置为释放所述第一锁定装置(29)， 从而允许绕与所述各锁定装置相关的所述枢转接头调节转向盘装置(10)，在所述第二位置中，所述脚踏板(32)布置为锁定在所述的 脚踏板(32)的所述第一位置释放的所述锁定装置(29)且释放第二 锁定装置(30)和第三锁定装置(31)以允许进一步调节转向盘装置(10)。
13. 根据权利要求1至8中任一项所述的转向盘装置，其中，在所 述第一位置中，所述脚踏板(32)布置为释放所述第二锁定装置(30) 从而允许绕与所述各锁定装置相关的所述枢转接头调节转向盘装置(10)，在所述第二位置中，所述脚踏板(32)布置为锁定在所述脚 踏板(32)的所述第一位置释放的所述锁定装置(30)且释放第一锁 定装置(29)和第三锁定装置(31)以允许进一步调节转向盘装置(IO)。
14. 根据权利要求1至8中任一项所述的转向盘装置，其中，在 所述第一位置中，所述脚踏板(32)布置为释放所述第三锁定装置(31) 从而允许绕与所述各锁定装置相关的所述枢转接头调节转向盘装置(10)，在所述第二位置中，所述脚踏板(32)布置为锁定在所述脚 踏板(32)的所述第一位置释放的所述锁定装置(31)且释放第一锁 定装置(29)和第二锁定装置(30)以允许进一步调节转向盘装置(10)。
全文摘要
一种用于机动车的转向盘装置(10)，包括具有用于与转向盘(14)协作的第一端和用于与车辆转向机构协作的第二端的转向柱(12)。转向盘装置还包括用于所述转向柱(12)的悬挂装置。悬挂装置包括两个枢转接头(18、22)且通过第三枢转接头(24)可枢转地连接到所述转向柱(12)，所述第一枢转接头(18)、所述第二枢转接头(22)和所述第三枢转接头(24)分别包括第一锁定装置(29)、第二锁定装置(30)和第三锁定装置(31)。转向盘装置因此具有三个可调节的枢转接头，其中，在将脚踏板(32)压下到第一位置的第一步骤中，三个枢转接头的仅一个或两个可调节，且在将脚踏板压下到第二位置的第二步骤中，三个枢转接头中仅剩余的枢转接头可调节，这意味着调节可以在驾驶期间由驾驶员以安全的方式进行。
文档编号B62D1/189GK101296835SQ200580051958
公开日2008年10月29日 申请日期2005年10月28日 优先权日2005年10月28日
发明者乌尔夫·埃里克森, 哈桑·奥马雷恩, 安德烈亚斯·贡纳松, 彭蒂·许沃宁, 托马斯·保尔松, 比约恩·安德森, 汉斯·弗雷德里克松 申请人:沃尔沃拉斯特瓦格纳公司;富士自动技术公司