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Diese
Erfindung bezieht sich auf die Verbesserung einer Lenksäule in der
Kabine eines landwirtschaftlichen Mähdreschers. Insbesondere bezieht sie
sich auf eine Lenksäule,
die in vier Richtungen verstellt werden kann.
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Die
mechanische Ernte von Getreide wurde über Jahrzehnte durchgeführt. Es
werden jedoch weitere Anstrengungen in dem Bemühen gemacht, die Erntevorgänge wirkungsvoller
und wirksamer zu machen. Ein Mähdrescher
schließt
allgemein ein Erntevorsatzgerät
ein, das das Erntematerial mäht. Das
Erntevorsatzgerät
bewegt das gemähte
Erntematerial dann in ein Zuführungsgehäuse, das
das gemähte
Erntematerial in die Dresch- und Trennbereiche des Mähdreschers
anhebt. Die Körner
werden von den Stengeln durch einen Rotor abgetrennt. Die Körner werden
dann in einen Körnertank
bewegt und in diesem gespeichert. Die Spreu und Abfälle werden von
der Rückseite
des Mähdreschers
aus ausgeworfen. Ein Fahrer betreibt diese verschiedenen Operationen üblicherweise
von einer glasumschlossenen Kabine aus. Typischerweise befindet
sich eine Kabine hinter dem Mäh-Erntevorsatz
und vor dem Dresch- und Trennbereichen des Mähdreschers. Ein Fahrer kann
den größten Teil
der Mähdrescheraktivitäten von
der Kabine aus beobachten. Während
der Erntezeiten ist es nicht ungewöhnlich, daß der Mähdrescher über eine sehr lange Zeit betrieben
wird. In manchen Fällen
benutzt ein einziger Fahrer einen Mähdrescher über 16–18 Stunden am Tag. Weiterhin können sich
mehrere Fahrer beim Gebrauch des Mähdreschers abwechseln. Daher
ist es erforderlich, eine Kabine zu schaffen, die eine maximale
Bequemlichkeit und Flexibilität
für den
Fahrer zur Verfügung stellt.
Dies ermöglicht
es dem Fahrer, daß er über die langen
Zeitintervalle hinweg mental aufmerksam bleibt, die erforderlich
sind, um Erntematerial zu ernten. Ein Gesichtspunkt zur Aufrechterhaltung
der Aufmerksamkeit des Fahrers besteht darin, eine Lenksäule zu schaffen,
die auf eine bequeme Position gebracht werden kann. In gleicher
Weise ist es wichtig, eine Lenksäule
vorzusehen, die in einer derartigen Weise angeordnet ist, daß sie einen
unbehinderten Blick auf die verschiedenen Mähdrescher-Betriebsvorgänge ermöglicht.
Es würde
weiterhin vorteilhaft sein, eine Lenksäule zu schaffen, die für Personen
mit unterschiedlicher Größe geeignet
ist. Schließlich
würde es
wünschenswert
sein, eine Lenksäule
zu schaffen, die durch die schwierigen Geländeumgebungen, wie sie im Landwirtschaftsbetrieb üblich sind,
relativ wenig beeinflußt
wird.
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Die
Anstrengungen zur Konstruktion und Herstellung einer annehmbaren
Lenksäule
für den Landwirtschaftsbetrieb
sind beträchtlich.
Die Forschungsanstrengungen haben verschiedene Wege verfolgt. Viele
Lenksäulen
verwenden einen einzigen teleskopartig beweglichen Teil. Dieses
Merkmal ermöglicht
es, daß das
Lenkrad entweder näher
zum Fahrer oder von diesem fort bewegt werden kann. Eine zusätzliche
Verbesserung sieht eine Schwenkbaugruppe vor, um es zu ermöglichen,
daß die
Lenksäule
auf eine Vielzahl von Winkeln eingestellt werden kann. Anfänglich wurde
ein Sperrklinkenmechanismus verwendet, um die Schwenkbewegung zu steuern.
Später
wurden Gasdruckzylinder eingeführt, um
es zu ermöglichen,
daß die
Lenksäule
auf einen unendlichen Bereich von Winkeln eingestellt wird. Diese
Lösungen
haben jedoch Beschränkungen
und Nachteile. Typischerweise wurden diese Lenksäulen in Kraftfahrzeugen in
einer vertikalen Wand angeordnet, wie z. B. dem Brandschott. Daher
ist es erforderlich, eine Lenksäule
lediglich mit zwei Bewegungsbereichen zu versehen (Drehung um die
Schwenkachse und Translationsbewegung entlang der Lenksäule). In
einem Mähdrescher
ist eine derartige Konstruktion jedoch nicht wünschenswert. Die Anbringung
einer Lenksäule
an einer Lenksäule
an einer vertikalen Oberfläche
würde die
Betrachtung des Erntevorsatzes durch den Fahrer behindern. Es ist möglich, eine
Lenksäule
an dem horizontalen Kabinenboden zu befestigen. Es ist jedoch für Fahrer
mit unterschiedlichen Größen schwierig,
die Lenksäule in
einer derartigen Weise zu positionieren, die sowohl bequem ist als
auch das Sichtfeld nicht behindert.
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Der
Stand der Technik zeigt diese und zusätzliche Schwierigkeiten. Die
US-A-4 733 745 offenbart
ein einstellbares Steuer-Anbaugerät für ein Erdbewegungsfahrzeug.
Die Lenksäule
kann um die Basis herum gedreht werden. Der Nachteil dieser Konstruktion
besteht darin, daß eine
kleinere Person den Fahrersitz nach hinten bewegen müßte, was
jedoch den Fahrer von dem am Boden angeordneten Pedalen fortbewegt.
Zusätzlich
kann der untere Teil der Lenksäule
das Blickfeld des Fahrers beeinträchtigen.
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Die
US-A-4 993 279 offenbart eine Verriegelungs-Auslösung für eine neigbare Lenksäule. Diese Lenksäule hat
wiederum eine einzige Schwenkachse, weist jedoch einen Freigabemechanismus
auf, um eine Bewegung der Lenksäule
auf eine niedrigere Position zu ermöglichen, damit eine leichte
Wartung möglich
wird.
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Die
US-A-5 088 342 offenbart einen schwenkbaren Lenkrad-Mechanismus
und eine Vorspanneinrichtung. Die Lenksäule weist wiederum einen einzigen
Schwenkpunkt auf, was den Sichtbereich des Fahrers beschränken würde.
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Die
US-A-5 168 768 offenbart eine neigbare Lenksäulenbaugruppe. Die Lenksäule hat
einen einzigen Schwenkpunkt und kann auf die ursprüngliche Position
zurückbewegt
werden, nachdem sie bewegt wurde.
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Die
US-A-5 035 446 und US-A-4 972 732 beschreiben eine neigbare und
teleskopartig bewegbare Lenksäule
für Kraftfahrzeuge.
Beide Vorrichtungen sind so konstruiert, daß sie an einer vertikalen Oberfläche angebracht
werden. Die Lenksäule
kann teleskopartig bewegt und geneigt werden. Der untere Abschnitt
der Lenksäule
ist festgelegt und könnte
den Sichtbereich eines Fahrers verdecken.
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Die
US-A-5 439 252 bezieht sich auf eine zwei Schwenkpunkte aufweisende
Lenksäule
mit einem zwischenliegenden teleskopartig beweglichen Abschnitt
zwischen den oberen und unteren Schwenkpunkten. Die Lenksäule ist
an einem aufrecht stehenden Haltebügel befestigt, der den Sichtbereich
eines Fahrers behindern würde,
wenn er auf einer Erntemaschine befestigt sein würde. Sobald die Höhe und die
Neigung des Lenkrades ausgewählt und
festgelegt wurde, um eine Anpassung an einen bestimmten Fahrer zu
erreichen, ist auch die Position des zwischenliegenden Abschnitts
gleichzeitig festgelegt. Für
die meisten Fahrer verdeckt dieser Teil immer noch ihr Blickfeld
auf das Erntevorsatzgerät, das
sich unterhalb und vor der Lenkplattform der Erntemaschine befindet.
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Entsprechend
besteht ein Bedarf an einer Lenksäule, die eine unbehinderte
Betrachtung der Erntevorgänge
dadurch ermöglicht,
daß sie
in vier Richtungen bewegt werden kann.
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Gemäß der Erfindung
wird eine einstellbare, am Boden befestigte Lenksäule geschaffen,
die folgendes umfaßt:
eine
Basishalterung, die an einem im wesentlichen horizontalen Boden
angebracht ist,
eine untere Schwenkbaugruppe, die schwenkbar
an der Basishalterung befestigt ist, um eine Schwenkbewegung der
unteren Schwenkbaugruppe um eine untere horizontale Achse zu ermöglichen,
wobei die untere Schwenkbaugruppe verschiebbare Einrichtungen umfaßt, die
eine Translationsbewegung der Lenksäule in einer Richtung ermöglichen,
die im wesentlichen durch die Längsachse
der verschiebbaren Einrichtungen definiert ist,
eine obere
Schwenkbaugruppe, die schwenkbar an der unteren Schwenkbaugruppe
befestigt ist, um eine Schwenkbewegung der oberen Schwenkbaugruppe
gegenüber
der unteren Schwenkbaugruppe um eine obere horizontale Achse zu
ermöglichen, und
eine
Eingangswelle, die im wesentlichen koaxial bezüglich der oberen Schwenkbaugruppe,
der unteren Schwenkbaugruppe und der Basishalterung angeordnet ist,
wobei die Eingangswelle ein Lenkrad zur Übertragung einer Drehkraft
aufweist, die auf das Lenkrad ausgeübt wird,
dadurch gekennzeichnet,
daß:
die
Eingangswelle eine obere teleskopartig bewegliche Welle aufweist,
an der das Lenkrad befestigt ist, und die eine Translationsbewegung
der Lenksäule
in einer Richtung ermöglicht,
die durch die Achse der teleskopartig beweglichen Welle definiert
ist, und
die Eingangswelle mit einem oberen Verriegelungsknopf
in der Mitte des Lenkrades versehen ist, um die vertikale Position
der oberen teleskopartig beweglichen Welle zu steuern.
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Entsprechend
wird eine am Boden befestigte Lenksäule geschaffen, die zwei Schwenkachsen
und zwei teleskopartig bewegliche Abschnitte aufweist.
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Zur
Erleichterung des Betriebs können
Gasdruckzylinder verwendet werden, um die Position der Lenksäule zu ändern. Diese
Zylinder können
mit Hilfe eines Fußpedals
gesteuert werden.
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Eine
derartige Lenksäule
kann an eine Vielzahl von Personen unabhängig von ihrer Größe angepaßt werden.
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Die
Verwendung einer Eingangswelle, die Universalgelenke aufweist, ermöglicht die Übertragung
der auf das Lenkrad ausgeübten
Drehung zu einem Lenkungsmotor, selbst wenn die Lenksäule zwei Schwenkpunkte
aufweist.
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In
vorteilhafter Weise kann eine Verkleidung vorgesehen werden, die über der
Lenksäule
angebracht werden kann, um auf diese Weise Schäden an dem Mechanismus zu verhindern.
Eine derartige Verkleidung deckt vorzugsweise die Lenksäule unabhängig von
der Position ab, auf die die Lenksäule gebracht ist. Die Verkleidung
kann eine elastische Manschette umfassen, die die Basishalterung
umgibt. Vorzugsweise befindet sich oberhalb der Manschette eine
nicht-flexible untere Verkleidung mit einem unteren Bereich und
einem ersten konkaven Abschnitt. Der untere Bereich ist in die Manschette
eingesetzt. Oberhalb der unteren Verkleidung befindet sich die nicht-flexible
mittlere Verkleidung mit einem zweiten konkaven Abschnitt und einem
oberen Bereich. Der zweite konkave Abschnitt überdeckt allgemein den ersten
konkaven Abschnitt. Der obere Bereich ist in eine obere Verkleidung
eingesetzt. Als Beispiel überträgt ein langgestreckter
Keil auf dem Außenumfang der
inneren Eingangswelle das Drehmoment auf einen Keilschlitz auf dem
Innenumfang der äußeren Eingangswelle.
Die äußere Eingangswelle
ist mit der unteren Eingangswelle verbunden, die mit dem Lenkungsmotor
verbunden ist.
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Die
obere Schwenkbaugruppe ist weiterhin in der Lage, durch Lockern
des unteren Verriegelungsknopfes teleskopartig nach oben oder nach
unten bewegt zu werden.
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Eine
Lenksäule
gemäß der vorliegenden
Erfindung wird nunmehr mit weiteren Einzelheiten in Form eines Beispiels
unter Bezugnahme auf die folgenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
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1 eine
allgemeine Ansicht eines Mähdreschers
mit einer Kabine ist, die eine Lenksäule enthält,
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2 eine
Seitenansicht der Kabine ist, die eine Lenksäule gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
wobei sich die Lenksäule
in einer verstauten Position befindet, um einen Zugang an den Fahrersitz
und ein Verlassen dieses Fahrersitzes zu ermöglichen,
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3 eine
Seitenansicht der Kabine ist, die eine Lenksäule gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt,
wobei sich die Lenksäule
in einer verstauten Position zum Betreten und Verlassen des Fahrersitzes
befindet,
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4 eine
Seitenansicht der Kabine ist, die die Lenksäule nach 3 in
der üblichen
Fahrstellung zeigt, wobei die strichpunktierten Linien die Möglichkeit
anzeigen, daß der
Fahrer die obere Welle neigt oder teleskopartig bewegt,
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5 eine
Seitenansicht der Kabine ist, die die Lenksäule nach 3 in
der horizontalen Fahrstellung für
einen Fahrer zeigt, der von kleiner Statur ist,
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6 eine
Seitenansicht der Kabine ist, die die Lenksäule nach 3 in
der horizontalen Fahrstellung für
einen Fahrer zeigt, der eine große Statur hat,
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7 eine
auseinandergezogene Ansicht der Lenksäule nach 3 ist,
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8 eine
Vorderansicht der Lenksäule nach 3 ist,
die die Verkleidungen zeigt,
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9 eine
vergrößerte Ansicht
des unteren Verriegelungsknopfes, der unteren teleskopartig beweglichen
Welle, der äußeren Eingangswelle
und der inneren Eingangswelle ist, und
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10 eine Ansicht ist, die den Bewegungsbereich
der Lenksäule
zeigt.
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Unter
Bezugnahme auf die Zeichnungen ist es möglich, die Hauptelemente und
die allgemeine Betriebsweise der vorliegenden Erfindung zu betrachten.
Bezugnahmen auf links und rechts werden aus Bequemlichkeitsgründen verwendet
und werden so bestimmt, als ob man an der Rückseite des Mähdreschers
steht und auf das vordere Ende in der normalen Bewegungsrichtung
blickt. In der gleichen Weise werden die Bezeichnungen vorwärts und
rückwärts durch
die normale Bewegungsrichtung des Mähdreschers bestimmt. Richtungen
nach oben oder unten beziehen sich auf den Boden oder eine Arbeitsoberfläche. Horizontale
oder vertikale Ebenen beziehen sich ebenfalls auf den Boden.
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Die
Lenksäule 10 befindet
sich in der Kabine 2 eines Mähdreschers 1. Ein
typischer Mähdrescher weist
ein Erntevorsatzgerät 18 zum
Mähen des
Erntematerials auf. Während
der Mähdrescher 1 und
das Vorsatzgerät 18 in
Vorwärtsrichtung
bewegt werden, werden das Getreide und die Stengel von dem Vorsatzgerät gemäht. Das Vorsatzgerät 18 bewegt
das Getreide in eine Schneckenförderwanne.
Eine querverlaufende Förderschnecke
drückt
das Getreide und die Stengel in der Förderschneckenwanne zur Mitte
des Vorsatzgerätes.
An der Mitte des Vorsatzgerätes
befindet sich das Zuführungsgehäuse oder der
Schrägförderer.
Das Zuführungsgehäuse bewegt das
Getreide und die Stengel nach hinten in die Dresch- und Trennsysteme
des Mähdreschers.
Nach der Verarbeitung und Trennung werden die verarbeiteten Körner in
einem Körnertank
gespeichert, der sich in der Nähe
der Oberseite des Mähdreschers
befindet. Die Abfälle
oder die Spreu wird von der Rückseite
des Mähdreschers
aus ausgestoßen.
Der Fahrer betreibt den Mähdrescher 1 von
der Kabine 2 aus, die sich hinter dem Vorsatzgerät 18 und
an der Vorderseite des Mähdreschers
befindet. Von der Kabine aus kann der Fahrer die meisten der Mähdrescherfunktionen
beobachten. Die Kabine 2 weist üblicherweise ein großes Glasfenster
oder mehrere Fenster auf, die dem Fahrer die maximale Fähigkeit
bieten, das Vorsatzgerät 18 zu überwachen.
In der Mitte der Kabine 2 befindet sich die Lenksäule 10 mit
einem daran angebrachten Lenkrad 90. Durch Drehen des Lenkrades 90 manipuliert
der Fahrer verschiedene Elemente innerhalb der Lenksäule 10,
die ihrerseits einen Lenkungsmotor 24 steuern, der die
Räder des Mähdreschers
verschwenkt. Hinter der Lenksäule 10 befindet
sich ein Fahrersitz. Die bekannte Lenksäule ist in 2 gezeigt.
Der Fahrer hat ein teilweise verdecktes Sichtfeld 17, wenn
er nach unten und aus der Kabine herausblickt. Diese Lenksäule blockiert
einen Teil des Sichtfeldes des Fahrers.
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Eine
Lenksäule 10 gemäß der Erfindung
ist in 3 gezeigt. Die Lenksäule 10 befindet sich
innerhalb der Kabine 2 des Mähdreschers. Die Lenksäule ist
an dem horizontalen Kabinenboden 3 über die Basishalterung 20 befestigt.
Oberhalb der Basishalterung 20 befindet sich die untere
Schwenkbaugruppe 30. Oberhalb der unteren Schwenkbaugruppe 30 befindet
sich die obere Schwenkbaugruppe 60. Koaxial zur oberen
Schwenkbaugruppe 60, der unteren Schwenkbaugruppe 30 und
der Basishalterung 20 verläuft die Eingangswelle 110 (7).
An der Eingangswelle 110 ist das Lenkrad 90 angebracht. Das
gegenüberliegende
Ende der Eingangswelle 110 ist mit dem Lenkungsmotor 24 verbunden,
der unterhalb der Basishalterung 20 liegt. Die Lenksäule 10 kann
vier Bewegungsarten ausführen.
Die Eingangswelle 110 in der Nähe des Lenkrades 90 kann
teleskopartig auf- und abwärts
bewegt werden, und ein Teil der Lenksäule in der Nähe der unteren
Schwenkbaugruppe 30 kann ebenfalls teleskopartig nach oben
und nach unten bewegt werden. Weiterhin kann sich die Lenksäule 10 um
einen Schwenkpunkt drehen, der zwischen der Basishalterung 20 und
der unteren Schwenkbaugruppe 30 liegt. Ein Teil der Säule 10 kann
sich weiterhin um einen Schwenkpunkt drehen, der in der oberen Schwenkbaugruppe 60 liegt. Die
gesamte Baugruppe ist unabhängig
von der Position oder Höhe
durch eine Verkleidung geschützt. Diese
Punkte werden nachfolgend mit weiteren Einzelheiten erläutert. Der
Bewegungsbereich, den die Lenksäule 10 bietet,
ermöglicht
es, daß das
Lenkrad 20 in einer derartigen Weise angeordnet wird, daß sich ein
unbehindertes Sichtfeld 17 auf das Vorsatzgerät 18 ergibt.
Dies gilt unabhängig
davon, ob die Person eine kleine Statur 16 (5)
oder eine große Statur 15 (6)
hat. Weiterhin kann die Lenksäule 10 so
positioniert werden, daß sich
das Lenkrad 90 in einer üblichen Betriebsstellung 14 (4)
befinden kann, oder in einer horizontalen Betriebsstellung 12 oder 13 (5 und 6).
Die horizontale Betriebsstellung bietet dem Fahrer eine maximale
Bequemlichkeit und einen unbehinderten Blick über eine lange Zeitperiode.
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An
dem horizontalen Kabinenboden 2 ist die Basishalterung 20 befestigt.
Unterhalb der Basishalterung 20 befindet sich der Lenkungsmotor 24.
Der Lenkungsmotor 24 bewegt die Räder des Mähdreschers. An der Basishalterung 20 ist
ein Pedalanschlag 21 angebracht. Der Pedalanschlag 21 ist schwenkbar
an der Basishalterung 20 befestigt. An dem Pedalanschlag
ist eine Pedalfeder 25 befestigt. An der Seite des Pedalanschlages 21 ist
ein Fußpedal 22 angebracht.
Das Fußpedal 22,
der Pedalanschlag 21 und die Pedalfeder 25 betätigen den
unteren Gasdruckzylinder 37. Der untere Gasdruckzylinder 37 wird
weiter unten ausführlicher
erläutert.
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Die
Eingangswelle 110 umfaßt
mehrere Teile. Die obere teleskopartig bewegliche Welle 111 befindet
sich innerhalb der oberen Eingangswelle 112. Die obere
teleskopartig bewegliche Welle 111 und die obere Eingangswelle 112 sind übliche teleskopartig bewegliche
Wellen, die von einer Vielzahl von Lieferanten hergestellt werden.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
werden die Wellen von der Firma Douglas Autotech Corporation, Bronson,
MI, USA, mit den Teilenummern 48528, 48527, 48197 und 41888 hergestellt.
An der oberen teleskopartig beweglichen Welle 111 ist das
Lenkrad 90 befestigt. Durch Drehen des oberen Verriegelungsknopfes 91,
der sich in der Mitte des Lenkrades befindet, kann die obere teleskopartig
bewegliche Welle 111 gegenüber der oberen Eingangswelle 112 angehoben
oder abgesenkt werden. An der oberen Eingangswelle 112 ist
ein erstes Universalgelenk 116 befestigt. Das erste Universalgelenk 116 verbindet
die obere Eingangswelle 112 mit der inneren Eingangswelle 113.
Die innere Eingangswelle 113 weist eine Drehmomentübertragungseinrichtung,
die als langgestreckter Keil 118 gezeigt ist, auf ihrem
Außenumfang 120 auf.
Die innere Eingangswelle 113 umgibt die äußere Eingangswelle 114.
Eine Drehmomentaufnahmeeinrichtung, die als Keilschlitz 121 dargestellt
ist, befindet sich am Innenumfang 119 der äußeren Eingangswelle.
Die innere Eingangswelle 113 kann sich gegenüber der äußeren Eingangswelle 114 aufwärts oder abwärts bewegen.
Der langgestreckte Keil 118, der in den Keilschlitz 121 eingesetzt
ist, überträgt die Drehung
der inneren Eingangswelle 113 auf die äußere Eingangswelle 114.
An der äußeren Eingangswelle 114 ist
das zweite Universalgelenk 117 befestigt. Das zweite Universalgelenk 117 verbindet
die äußere Eingangswelle 1114 mit
der unteren Eingangswelle 115. Die untere Eingangswelle 115 ist
mit dem Lenkungsmotor 24 verbunden. Die untere Eingangswelle
kann außerdem
einen elastischen Isolator 123 zum Dämpfen von Schwingungen von
dem Lenkungsmotor 24 und dem Rest des Mähdreschers 1 aufweisen.
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Die
untere Schwenkbaugruppe 30 besteht aus einer ersten unteren
teleskopartig beweglichen Welle 31 und einer zweiten unteren
teleskopartig beweglichen Welle 34. Die erste untere teleskopartig bewegliche
Welle 31 umgibt die zweite untere teleskopartig bewegliche
Welle 34. Die erste untere teleskopartig bewegliche Welle 31 gleitet
gegenüber
der zweiten unteren teleskopartig beweglichen Welle 34. Innerhalb
der zweiten unteren teleskopartig beweglichen Welle 34 und
koaxial hierzu sind die äußere Eingangswelle 114 und
die innere Eingangswelle 113 angeordnet. Die zweite untere
teleskopartig bewegliche Welle 34 ist an der unteren Teilbaugruppe 35 befestigt.
Die untere Teilbaugruppe 35 ist schwenkbar an der Basishalterung 20 befestigt.
Das zweite Universalgelenk 117 ist an dem Schwenkgelenk
zwischen der unteren Teilbaugruppe 35 und der Basishalterung 20 ausgerichtet.
Weiterhin ist an der unteren Teilbaugruppe 35 die Befestigung 36 für den unteren
Zylinder angebracht. Die zweite untere teleskopartig bewegliche
Welle 34 weist eine vertikale Nut 32 auf. Die
erste untere teleskopartig bewegliche Welle 31 weist vier
Verkleidungs-Befestigungspunkte 45 auf. Zusätzlich weist
die erste untere teleskopartig bewegliche Welle 31 eine
Gewindebohrung 41 auf. In die Gewindebohrung 41 ist
eine Klemm-Beilagscheibe 42 eingesetzt. Ein unterer Verriegelungsknopf 33 wird
in Verbindung mit der Gewindebohrung 41, der Klemm-Beilagscheibe 42 und
der vertikalen Nut 32 dazu verwendet, die erste untere
teleskopartig bewegliche Welle 32 an einem Gleiten oder
an einer Drehung um die zweite untere teleskopartig bewegliche Welle 34 zu
hindern. Der untere Verriegelungsknopf 33 weist einen Gewindeabschnitt 44 und
eine Schulter 43 an der Spitze auf. Die Schulter 43 ist
in die Gewindebohrung 41, die Klemm-Beilagscheibe 42 und die vertikale
Nut 32 eingesetzt. Der Gewindeabschnitt 44 und
die Gewindebohrung 41 werden festgezogen. Dies drückt die
Klemm-Beilagscheibe 42 gegen die zweite untere teleskopartig
bewegliche Welle 34, wodurch die erste untere teleskopartig
bewegliche Welle an einer Translationsbewegung in Aufwärts- oder Abwärtsrichtung
gehindert wird. Die Schulter 43 innerhalb der vertikalen
Nut 32 verhindert, daß sich
die erste untere teleskopartig bewegliche Welle 31 gegenüber der
zweiten unteren teleskopartig beweglichen Welle 34 dreht.
Bei einer untergeordneten Ausführungsform
ist eine das Anheben unterstützende
Feder 122 um die zweite untere teleskopartig bewegliche
Welle 34 herum angeordnet. Die Feder 122 übt eine
nach oben gerichtete Kraft auf die erste untere teleskopartig bewegliche
Welle 31 aus, was es einfacher macht, daß diese
eine Translationsbewegung ausführt,
wenn der untere Verriegelungsknopf 33 gelockert wird.
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An
der ersten unteren teleskopartig beweglichen Welle 31 ist
die obere Schwenkbaugruppe 60 befestigt. Die obere Schwenkbaugruppe 60 weist eine
obere Teilbaugruppe 64 und eine obere Welle 61 auf,
die schwenkbar an der ersten unteren Welle 31 befestigt
sind. Das erste Universalgelenk 116 ist an dem Schwenkpunkt
zwischen der oberen Teilbaugruppe 64 und der oberen Welle 61 ausgerichtet.
An der oberen Teilbaugruppe 64 ist eine Befestigung 65 für den oberen
Zylinder angebracht. An der oberen Welle 61 befindet sich
der Steuerhaltebügel 62 und die
obere Stangenbefestigung 66. Die obere Welle 61 umgibt
die obere Verkleidung 63. Die obere Eingangswelle 112 und
die obere teleskopartig bewegliche Welle 111 befinden sich
innerhalb der oberen Welle 61 und sind koaxial hierzu.
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Der
obere Gasdruckzylinder 67 weist eine Befestigung 70 für den oberen
Zylinder, eine Ventilbetätigung 68 für den oberen
Zylinder, eine obere Kolbenstangen-Befestigung 66 und einen oberen Kipphebel 69 auf.
Die Befestigung 70 des oberen Zylinders ist schwenkbar
an der Befestigung 65 für
den oberen Zylinder an der oberen Teilbaugruppe 64 befestigt.
Die obere Ventilbetätigung 68 ist
schwenkbar an der Befestigung 66 für die obere Kolbenstange befestigt.
Der obere Kipphebel 69 steuert die obere Ventilbetätigung 68.
Durch Bewegen des oberen Kipphebels 69 kann der Gasdruckzylinder 67 verlängert oder
verkürzt
werden. Dies führt
dazu, daß die obere
Welle 61 in der durch den Pfeil 5 in 10 gezeigten Weise um die obere Teilbaugruppe 64 verschwenkt
wird. Aufgrund der Verwendung eines Gasdruckzylinders kann die obere
Welle 61 gegenüber der
oberen Teilbaugruppe auf eine unendliche Anzahl von Positionen verschwenkt
werden (Pfeil 5). Gegenüber
der oberen Teilbaugruppe 64 kann sich die obere Welle 61 über insgesamt
50 Grad drehen. Bei der bevorzugten Ausführungsform umfaßt der Bereich,
gemessen von der vertikalen Achse, 35 Grad einer Vorwärtsdrehung
und 15 Grad einer Rückwärtsdrehung.
Die 35 Grad-Vorwärtsdrehung
ist in 10 mit β bezeichnet, und die 15 Grad-Rückwärtsdrehung
ist in 10 mit χ bezeichnet.
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Der
untere Gasdruckzylinder 37 weist eine Befestigung 38 für den unteren
Zylinder und eine Ventilbetätigung 40 für den unteren
Zylinder auf. Die Befestigung 38 für den unteren Zylinder ist
schwenkbar an der Befestigung 36 für den unteren Zylinder befestigt.
Die untere Ventilbetätigung 40 ist
an der Basishalterung 20 angebracht. Die Ventilbetätigung 40 für den unteren
Zylinder wird durch den Pedalanschlag 21 gesteuert. Der
Pedalanschlag 21 wird durch das Fußpedal 22 gesteuert.
Der Pedalanschlag 21 und eine Pedalfeder 25 verhindern,
daß ein Fahrer
eine zu große
Kraft auf das Fußpedal
ausübt, die
den unteren Gasdruckzylinder 37 beschädigen könnte. Wenn der Fahrer das Fußpedal 22 niederdrückt, empfängt das
Ventil eine Kraft, die ausreicht, um die untere Ventilbetätigung 40 zu
betätigen.
Die überschüssige Kraft
wird auf den Pedalanschlag 21 übertragen. Die Feder 26 führt das
Pedal 21 auf seine normale Stellung zurück. Durch Drücken des
Fußpedals 22 kann
der untere Gasdruckzylinder 37 verlängert oder verkürzt werden.
Dies führt
dazu, daß die
untere Schwenkbaugruppe 30 in der durch den Pfeil 4 in 10 gezeigten Weise um die Basishalterung 20 verschwenkt
wird. Durch die Verwendung eines Gasdruckzylinders kann die untere
Schwenkbaugruppe 30 gegenübe der Basishalterung 20 auf eine
unbegrenzte Anzahl von Positionen verschwenkt werden. Gegenüber der
Basishalterung 20 kann die untere Schwenkbaugruppe 30 um
insgesamt 42 Grad (Pfeil 4) verschwenkt werden. Bei der bevorzugten
Ausführungsform
umfaßt
der Bereich gemessen von der vertikalen Achse gleich Null Grad einer
Vorwärtsverschwenkung
und 42 Grad einer Rückwärtsverschwenkung.
Dies ist in 10 durch α angezeigt.
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Die
Lenksäule 20 weist
mehrere Schutzverkleidungen auf, um ihre Elemente zu schützen. Eine flexible
Manschette 131 ist an dem horizontalen Kabinenboden 3 befestigt
und umgibt die Basishalterung 20. Oberhalb der flexiblen
Manschette 131 befindet sich die nicht flexible untere
Verkleidung 128a und 128b. 8 zeigt
die untere Verkleidung 128 vor dem endgültigen Zusammenbau. Die untere Verkleidung
besteht vor dem abschließenden
Zusammenbau aus einer linken Seite 128a und einer spiegelbildlichen
rechten Seite 128b. Bei der bevorzugten Ausführungsform
besteht die zusammengebaute nicht-flexible untere Verkleidung 128 aus
hartem Kunststoff. Die untere Verkleidung 128 besteht aus einem
unteren Bereich 130 (a und b) und einem
ersten konkaven Abschnitt 129 (a und b).
Der erste konkave Abschnitt 129 (a und b)
ist allgemein kugelförmig
geformt. Die untere Verkleidung 128 ist an den Verkleidungsanbringungsbefestigungen 45 auf
der ersten unteren teleskopartig beweglichen Welle 31 befestigt.
Die vier Befestigungspunkte befinden sich in dem unteren Bereich 130.
Der Rand des unteren Bereiches 130 ist innerhalb der flexiblen
Manschette 131 angeordnet. Wenn sich die erste untere teleskopartig
bewegliche Welle 31 gegenüber der zweiten unteren teleskopartig
beweglichen Welle 34 bewegt, so bleibt die untere Verkleidung 128 über beiden
Wellen angeordnet.
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Oberhalb
der nicht-flexiblen unteren Verkleidung 128 befindet sich
die nicht-flexible mittlere Verkleidung 125. 8 zeigt
den vorderen Teil 125a und den spiegelbildlichen hinteren
Teil 125b der mittleren Verkleidung vor dem abschließenden Zusammenbau.
Bei der bevorzugten Ausführungsform
besteht die nicht-flexible mittlere Verkleidung 125 aus
einem harten Kunststoffmaterial. Die mittlere Verkleidung 125 (a und b)
besteht aus einem oberen Bereich 126 (a und b)
und einem zweiten konkaven Abschnitt 127 (a und b).
Der zweite konkave Abschnitt 127 ist allgemein kugelförmig geformt
und umgibt teilweise den ersten konkaven Abschnitt 129.
Die mittlere Verkleidung 125 ist in der Nähe der oberen
Welle 61 und des Steuerhaltebügels 62 angebracht.
Der obere Bereich 126 ist im Inneren der oberen Verkleidung 63 angeordnet.
Wenn sich die obere teleskopartig bewegliche Welle 111 gegenüber der
oberen Eingangswelle 112 bewegt, so bleibt die mittlere
Verkleidung 125 über
beiden Wellen angeordnet. Der zweite konkave Abschnitt 127 ist
in der Lage, sich über
dem ersten konkaven Abschnitt 129 zu drehen. Der zweite
konkave Abschnitt 127 schützt den oberen Teil des ersten
konkaven Abschnittes 129.
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Um
die Lenksäule 10 zu
betätigen, übt der Fahrer
eine Drehkraft 11 (5) auf das
Lenkrad 90 aus. Die Kraft 11 wird auf die Eingangswelle 110 übertragen.
Die obere teleskopartig bewegliche Welle 111 ist an der
oberen Eingangswelle 112 befestigt, die an dem ersten Universalgelenk 116 befestigt
ist. Das erste Universalgelenk 116 ist mit der inneren Eingangswelle 113 verbunden.
Der langgestreckte Keil 118 überträgt das Drehmoment auf den Keilschlitz 121 in
der äußeren Eingangswelle 114.
Die äußere Eingangswelle
ist mit dem zweiten Universalgelenk 117 verbunden. Das
zweite Universalgelenk 117 ist an der unteren Eingangswelle 115 befestigt. Die
untere Eingangswelle 115 ist mit dem Lenkungsmotor 24 verbunden.
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Die
Lenksäule 10 kann
in vierfacher Weise eingestellt werden, wie dies in 10 gezeigt
ist. Die obere teleskopartig bewegliche Welle 111 kann
eine Translationsbewegung gegenüber
der oberen Eingangswelle 112 ausführen (siehe Pfeil 6),
um das Lenkrad 90 anzuheben oder abzusenken. Dies wird durch
Lockern des oberen Verriegelungsknopfes 91 auf dem Lenkrad 90 erreicht.
Die erste untere teleskopartig bewegliche Welle 31 kann
eine Translationsbewegung gegenüber
der zweiten unteren teleskopartig beweglichen Welle 34 ausführen (siehe
Pfeil 7), um die obere Schwenkbaugruppe 60, die
obere Eingangswelle 112, die obere teleskopartig bewegliche Welle 111 und
das Lenkrad 90 anzuheben oder abzusenken. Dies wird durch
Lockern des unteren Verriegelungsknopfes 33 erreicht. Die
Lenksäule 10 kann um
die obere Schwenkbaugruppe 60 verschwenkt werden. Dies
wird dadurch erreicht, daß der
obere Kipphebel 69 bewegt wird. Dies betätigt den
oberen Gasdruckzylinder 67, was eine Verlängerung
oder Verkürzung
des Zylinders hervorruft. Dies bewirkt ein Verschwenken der oberen
Welle 61 gegenüber
der oberen Teilbaugruppe 64. Die Lenksäule 10 kann weiterhin
um die Basishalterung 20 und die untere Schwenkbaugruppe 30 verschwenkt
werden. Dies wird durch Niederdrücken
des Fußpedals 22 erreicht. Hierdurch
wird der untere Gasdruckzylinder 37 betätigt, was eine Verlängerung
oder Verkürzung
des Gasdruckzylinders bewirkt. Hierdurch wird ein Verschwenken der
unteren Teilbaugruppe 35 gegenüber der Basishalterung 20 hervorgerufen.
Die Lenksäule kann
auf eine übliche
Lenkposition 14 (4) oder auf
eine horizontale Lenkposition 12 oder 13 (5 und 6)
eingestellt werden. Die Lenksäule
kann für
eine kleine Person 16 oder eine große Person 15 eingestellt
werden. Die horizontale Betriebsstellung bietet die bequemste Lenkposition
ohne Beeinträchtigung
des Blickfeldes. Die Lenksäule 10 kann
weiterhin so angeordnet werden, daß sie ein leichtes Betreten
und Verlassen der Kabine 2 ermöglicht, wie dies in 3 gezeigt
ist. Die zweite untere teleskopartig bewegliche Welle 34 ist
auf eine vertikale (Null Grad) Position ausgerichtet, und die obere
Welle ist auf eine Position mit –35 Grad eingestellt (wodurch
sich das Lenkrad vor der vertikalen Achse befindet). Dies ermöglicht es
dem Fahrer, den Sitz einzunehmen oder zu verlassen. 10 zeigt
den Bewegungsbereich der Lenksäule. 10A zeigt das Verschwenken 4 um die untere
Schwenkbaugruppe 30 und die Basishalterung 20,
während
die unteren teleskopartig bewegliche Wellen vollständig auseinandergezogen
sind (Pfeil 7). Die oberen teleskopartig beweglichen Wellen
können
auf mehrere Positionen verschoben werden, wie dies durch den Pfeil 6 gezeigt ist.
Die oberen teleskopartig beweglichen Wellen werden (Pfeil 5) über einen
Bereich β + χ (50 Grad) verschwenkt.
Der Bereich ist –35
Grad (β)
in Richtung auf die Vorderseite der Kabine und gemessen von der
vertikalen Achse. Der Bereich ist 15 Grad (χ) in Richtung auf die Rückseite
der Kabine und gemessen von der vertikalen Achse. 9 zeigt
die unteren teleskopartig beweglichen Wellen im eingeschobenen Zustand
(Pfeil 7). Die Verschwenkung 4 der unteren teleskopartig
beweglichen Abschnitte und das Verschwenken 5 der oberen
teleskopartig beweglichen Wellen bleibt jedoch gleich. Die Translationsbewegung 7 der
unteren teleskopartig beweglichen Wellen kann auf einen unbegrenzten
Bereich eingestellt werden (ebenso wie die Translationsbewegung 6 der
oberen teleskopartig beweglichen Wellen).