一种拉杆，被设计为当拉杆上遭受过载拉力时可延长。更具体地说，当遭受超过拉杆设计参数的过载拉力时，拉杆上的多个螺纹以及减少直径部分被延长。拉杆的延长部分被设计为向车辆的操作者提供这样的警告，拉杆已遭受过载拉力并且应该根据需要进行检查和修理。拉杆的变形和延长部分吸收能量并且保护车辆的转向和悬架系统的其它部件。
1.一种拉杆，传递转向运动给车辆的轮子，包含：杆，具有第一端和第二端；
第一多个螺纹，位于所述第一端，所述第一多个螺纹是具有抵抗载荷侧面的锯齿形螺纹；
减少直径部分，位于所述杆的所述第一端，靠近所述第一多个螺纹；
连杆，具有被布置在一端的腔室，所述腔室具有多个螺纹被布置用于啮合到所述杆的所述第一端上的所述第一多个螺纹，所述第一多个螺纹被设计为当遭受超过拉杆设计限制的过载拉力时，可滑动和变形；并且所述抵抗载荷侧面被朝向所述连杆布置，其中所述第一多个螺纹可容纳的压缩载荷大于可被所述第一多个螺纹容纳的所述拉力载荷。
2.权利要求1的所述拉杆，其中所述减少直径部分被设计为当遭受可促使所述第一多个螺纹延长的拉力载荷时，可延长。
3.权利要求1的所述拉杆，其中所述杆和连杆是带有圆形截面的圆柱形。
4.权利要求3的所述拉杆，其中所述减少直径部分是槽，其环绕所述杆的外周延伸。
5.权利要求4的所述拉杆，其中所述槽深度为所述杆直径的20％～40％。
6.权利要求5的所述拉杆，其中所述槽是半圆形、抛物线或椭圆形。
7.权利要求1的所述拉杆，其中所述第一多个螺纹包含小于所述杆1倍直径的螺纹长度。
8.权利要求3的所述拉杆，其中所述抵抗载荷侧面具有相对于所述杆的纵向轴30％～
9.一种拉杆，传递转向运动给车辆的轮子，包含：杆，具有第一端和第二端；
减少直径部分，位于所述杆的所述第一端，靠近所述第一多个螺纹；
第二多个螺纹，位于所述杆的所述第一端，靠近所述减少直径部分的与所述第一多个螺纹相对的一侧；
连杆，具有被布置在一端的腔室，所述腔室具有多个螺纹被布置用于啮合到所述杆的所述第一端上的所述第一多个螺纹，所述第一多个螺纹被设计为当遭受超过拉杆设计限制的过载拉力时，可滑动和变形。
10.权利要求9的所述拉杆，其中所述第二多个螺纹是锯齿形螺纹，其具有朝向所述连杆布置的抵抗载荷侧面，所述第二多个螺纹被布置成与所述腔室中的所述多个螺纹啮合。
11.权利要求10的所述拉杆，其中所述第一和第二多个螺纹是相同的尺寸和配置。
12.权利要求10的所述拉杆，其中所述第二多个螺纹包含大于所述杆1.5倍直径的螺纹长度。
13.权利要求10的所述拉杆，其中所述抵抗载荷侧面具有相对于所述杆的纵向轴30％～60％的推力角。
14.一种拉杆，传递转向运动给车辆的轮子，包含：杆，具有第一端和第二端；
第一多个螺纹，位于所述第一端,所述第一多个螺纹是具有抵抗载荷侧面的锯齿形螺纹；
连杆，具有被布置在一端的腔室，所述腔室具有多个螺纹被布置用于啮合到所述杆的所述第一端上的所述第一多个螺纹，所述第一多个螺纹被设计为当遭受超过拉杆设计限制的过载拉力时，可滑动和变形，所述抵抗载荷侧面被朝向所述连杆布置，其中所述第一多个螺纹可容纳的压缩载荷大于可被所述第一多个螺纹容纳的所述拉力载荷。
15.权利要求14的所述拉杆，其中所述杆和连杆是带有圆形截面的圆柱形。
16.权利要求14的所述拉杆，其中所述第一多个螺纹包含小于所述杆1倍直径的螺纹长度。
17.权利要求14的所述拉杆，其中所述抵抗载荷侧面具有相对于所述杆的纵向轴30％～60％的推力角。
18.一种拉杆，传递转向运动给车辆的轮子，包含：杆，具有第一端和第二端；
第一多个螺纹，位于所述第一端，所述第一多个螺纹是具有抵抗载荷侧面的锯齿形螺纹；
第二多个螺纹，位于所述杆的所述第一端，与所述第一多个螺纹成相邻间隔关系；和连杆，具有被布置在一端的腔室，所述腔室具有多个螺纹被布置用于啮合到所述杆的所述第一端上的所述第一多个螺纹，所述第一多个螺纹被设计为当遭受超过拉杆设计限制的过载拉力时，可滑动和变形。
19.权利要求18的所述拉杆，其中所述第二多个螺纹是锯齿形螺纹，其具有朝向所述连杆布置的抵抗载荷侧面，所述第二多个螺纹被布置成与所述腔室中的所述多个螺纹啮合。
20.权利要求19的所述拉杆，其中所述第一和第二多个螺纹是相同的尺寸和配置。
21.权利要求19的所述拉杆，其中所述第二多个螺纹包含大于所述杆1.5倍直径的螺纹长度。
22.权利要求19的所述拉杆，其中所述抵抗载荷侧面具有相对于所述杆的纵向轴30％～60％的推力角。
拉杆
[0001] 相关申请交叉引用
[0002] 本申请要求提交于2014年7月22日的美国临时专利申请序列号62/027478的权益。
背景技术
[0003] 本发明涉及连杆元件，包含至少两个基本杆状的连杆部分，其用于车辆的悬架。连杆元件特别用于形成拉杆，其用于车辆的转向系统从而引导轮子调整到所需的转向角度。
[0004] 这种连杆元件是机动车辆安全行驶的关键元件。连杆元件通常尺寸有很高的刚度和故障安全性。当用作拉杆时，连杆元件通常具有规定的故障安全或屈曲稳定性。以这种方式，可适当地控制碰撞发生时的能量积聚并且保护相邻部件防止其损坏。在先有技术拉杆应用中，当车辆悬架系统上承受压缩载荷时，连杆元件被设计为可弯曲。重要的是，连杆元件有能力容纳超过设计限制的载荷而不会完全失效。重要的是，连杆元件不分开从而车辆基本的驾驶和操纵性可被保持，即使在显著的过载状态下。车辆的驾驶员也期望得到这样的指示，指出拉杆已遭受显著过载并且由于该过载状态转向系统或车辆悬架系统可被损坏。重要的是，向驾驶员发出的信号足以提醒驾驶员，悬架和转向系统应该进行检查和修理。
[0005] 在当前的拉杆应用中，当过载提供在连杆元件的拉力中时，缺乏可以有效地处理过载状态的可靠系统。还缺乏这样的拉杆系统，在拉力载荷下可逐步延长从而向驾驶员提供这样的警告，告知转向和/或悬架系统已遭受过载状态并且需要进行检查。进一步还缺乏这样的拉杆组件，其可容纳过载拉力状态，而转向和/或悬架系统不会完全失效。
[0006] 因此，本领域需要这样的拉杆组件，其可容纳过载拉力状态，当过载状态已经延长拉杆时，向车辆驾驶员提供警告同时保持拉杆在可操作的状态下。本发明的拉杆已被开发用来克服先有技术的这些不足。
发明内容
[0007] 本发明的拉杆被设计为当拉杆上遭受过载拉力时可延长。更具体地说，当遭受超过拉杆设计参数的过载拉力时，拉杆上的多个螺纹和减少直径部分可延长。拉杆的延长部分被设计为向车辆的操作者提供这样的警告，拉杆已经遭受过载并且应该根据需要进行检查和修理。拉杆的变形和延长部分吸收能量并且保护车辆的转向和悬架系统的其它部件。
[0008] 通过下面对优选实施例和附图的详细描述，本发明的其它目的和优点对本领域技术人员将会变得清晰。
附图说明
[0009] 图1是本发明的拉杆的透视侧视图。
[0010] 图2是拉杆的侧立面剖视图。
[0011] 图3是拉杆的一个杆部件的侧立面剖视图。
[0012] 图4是本发明的拉杆的杆元件的一端的部分侧立面视图。
[0013] 图5是部分侧立面剖视图。
具体实施方式
[0014] 本发明的拉杆可用于车辆。拉杆可用于控制车辆的转向轮。更具体地说，拉杆被设计为容纳作用在拉杆拉力中的过载状态。拉杆被设计为提供这样的指示，拉杆已遭遇损害拉杆正确功能的过载拉力。拉杆还被设计为在过载拉力状态下可延长从而保护转向系统的其它部件的功能。通过参考附图连同如下描述，本发明的其它特征和优点将更容易被理解。
[0015] 先有技术的拉杆具有连杆部分。连杆部分在一端具有螺纹部分用于连接到更多的连杆部分，另一端具有连接到车辆的悬架上的球接头。先有技术的这种拉杆不具有过载功能，除了在朝向车辆中心的方向上遇到压缩过载时可简单地弯曲。在这样的拉杆中，压缩过载状态引起拉杆中的弯曲或曲线，其可能会或可能不会显著地影响拉杆的功能。此外，没有损坏指示器，指示是否过载力以另一方向被放置在拉杆上，过载拉力，其远离车辆的中心。在过载拉力应用中，通常在有指示表明拉杆由于过载损坏之前，拉杆就完全失效。
[0016] 本发明的拉杆，在附图中示出，已被设计为提供逐步的指示，指出拉杆已经遭受足够引起拉杆损坏的过载。当过载达到预定量级，过载保护特性将允许拉杆被延长到一定程度，其将会显著地影响车辆的处理并且向车辆的操作者给出明确的警告，车辆的拉杆和悬架需要进行检查和修理。拉杆材料由于过载状态的屈服将导致车辆的转向特性发生永久变化。本发明的拉杆10具有杆15，其具有第一端17和第二端19。第一多个螺纹23位于杆15的第一端17上。减少直径部分27在杆15的第一端17上，临近第一多个螺纹。杆15是圆柱形，一般有圆形的横截面。减少直径部分27是在杆15中形成的槽29。槽通常是半圆形并且槽的宽度朝向杆15的纵向轴线延伸。槽也可以有抛物线、椭圆或类似的形状。槽29的深度约为杆15直径的20％～40％。槽的宽度约为杆的1倍直径～3倍直径。
[0017] 连杆31形成拉杆的另一部分，腔室33位于其一端。腔室33具有多个螺纹37位于腔室33的内部。连杆31和腔室33通常是圆柱形，并且具有基本圆形的横截面。多个螺纹37被布置为啮合位于杆15的第一端部上的第一多个螺纹23。位于杆15上的第一多个螺纹23被设计为当遭受超过拉杆设计限制的拉力载荷时可滑动和变形。超过设计限制的拉力载荷，是可促使杆15移动远离连杆31的载荷。如果拉杆10上有足够的拉力载荷，则减少直径部分27也被设计为可延长。当第一多个螺纹23已经遭受过载拉力并且促使第一多个螺纹滑动和变形时，减少直径部分的延长发生。第一多个螺纹23和减少直径部分27允许拉杆10可变形和延长，并且在较长的距离内吸收载荷或拉力中的能量。这导致拉杆具有逐步处理过载拉力的能力，以及逐步改变拉杆长度的能力从而向车辆的操作者提供过载已发生的警告。
[0018] 位于腔室33中的杆15的第一端17被设计为固定到连杆31上。为了辅助连杆31和杆15之间的连接，第二多个螺纹25被放置在杆15上，在减少直径部分27的与第一多个螺纹23相对一侧。第二多个螺纹25被放置在杆15的端部，其最远延伸到腔室33。第二多个螺纹螺纹状啮合腔室中的多个螺纹37。锁定装置，例如胶状物，形成凹口或其它装置用来防止杆15脱离腔室33。然而应当认识到，除了第二多个螺纹以外，其它固定装置也可用来将杆15固定到连杆31上。作为示例，孔可被定位从而延伸通过腔室33和杆15的第一端部17。销可被定位在孔中，其延伸通过腔室和杆从而将杆固定到连杆31。
[0019] 位于杆15的第一端17上的第一和第二多个螺纹是锯齿形螺纹。锯齿形螺纹具有可容纳压缩载荷的抵抗载荷侧面41，可容纳的施加在侧面上的压缩载荷比相反方向上施加于锯齿形螺纹的载荷高得多。这样的螺纹可容纳一个方向上的大载荷，但具有减少的能力来处理相反方向上的载荷。在实践中，施加于侧面41上的载荷比在相反方向上作用于螺纹的力大约大11/4～13/4倍。在本发明中，抵抗载荷侧面被布置朝向连杆31，从而沿着杆15朝向连杆31方向的压缩载荷将被放置为逆着抵抗载荷侧面。这导致第一和第二多个螺纹能够容纳的压缩载荷比相反方向的拉力载荷或载荷大得多。第一和第二多个螺纹中的螺纹数目以及侧面41的推力角可被调整从而改变拉杆的过载参数。第一多个螺纹23通常在螺纹中具有小于杆15的1倍直径的长度，而第二多个螺纹在螺纹中将具有大于杆15的1.5倍直径的长度。侧面41的推力角通常是相对于杆15的纵向轴大约30°～60°。减少直径部分的尺寸以及第一和第二多个螺纹的配置可被调节从而改变杆15的延长参数以响应过载拉力。这使得拉杆可被调节用于不同的车辆或驾驶情况。
[0020] 在大多数使用中，拉杆上的过载拉力可促使第一多个螺纹23滑动和变形。如果过载足够大，一旦第一多个螺纹延长，减少直径部分27也将延长。逐步延伸可导致逐步损害车辆的转向质量，其向车辆的操作者提供增长的指示，指出拉杆已经遭受过载并且其已经损害了拉杆和转向系统的有效性。拉杆15的变形和延长部分吸收能量并且保护车辆的转向和悬架系统的其它部件。
[0021] 本发明的上述详细说明用于解释性的目的。本领域技术人员将会理解，可进行各种改变和修改而不背离本发明的范围。因此，上面所有的描述都是说明性的而不是限制性的，本发明的范围完全由所附权利要求所定义。
