SE0950229A1 - Justerbar styranordning med mekaniskt minne - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 rattens fördragna inställning. Detta kan vara ett tidsödande och krångligt moment eftersom inställningen sällan blir helt korrekt med en gång utan först efter flera försök.

Kortväxta förare behöver vanligen justera in ratten i ett läge närmare instrumenteringen för att föraren skall nå pedaler och andra reglage, dvs. ratten skjuts in lite mer i axiell led, vilket ställer till problem när ratten fälls upp i parkerings- läge. Ratten kommer då nära instrumenteringen och när den vinklas upp går den lätt in mot instrumenteringen med risk för att instrument skadas.

På grund av dess mekaniska konstruktion tar kända styrkolonner mycket plats i området vid förarens knän vilket begränsar förarens tillgängliga benutrymme i hytten och den skrymmande konstruktionen av styrkolonner i knähöjd utgör dessutom en extra skaderisk för föraren vid ett eventuellt olyckstillbud.

Utrymmesbehovet för styrkolonnen beror av att tilt-funktionen, rattens vinkel-justering, är baserad på att ett relativt skrymmande mekaniskt kuggsegment är placerat vid rattens vinkelled, ofta i knähöjd, kuggsegmentets kuggar/tänder måste kunna ta upp stora som tar stor plats eftersom belastningar som ratten kan utsättas för. Vinkeljusteringen av ratten blir inte heller steglös utan rattvinkeln justeras stegvis i små ”hack” beroende av att ratten låses fast genom kuggsegmentets kuggar.

Olika system för att justera och låsa ett fordons ratt och styrkolonn i olika frihetsgrader är sedan tidigare kända.

US4607540 beskriver exempelvis en styrkolonn som kan låsas och justeras mellan två lägen, ett körläge och ett parkeringsläge.

Endast rattens vinkelläge, i förhållande till styrkolonnen, kan förändras, inte rattens läge i dess axiella led. Systemet har ett mekaniskt minne för rattens vinkelläge men saknar alltså, till skillnad från föreliggande uppfinning, ett minne för rattens läge i axiell led. Konstruktionen är förhållandevis komplicerad. 10 15 20 25 30 35 US4691587 beskriver en styrkolonn, för ett fordon, och som medger att ratten kan ställas in i ett på förhand bestämt läge och som automatiskt kan återgå till ett indraget läge.

Systemet medger justering av rattens vinkel i förhållande till styrkolonnens huvudsakliga axel (tilt) (slide). och rattens utdragslåge i axiell led Inställningen av rattens läge åstadkoms med hjälp av en dator, sensorer, elektriska motorer etc.

Datorn kan memorera olika inställningar och föraren kan välja vilket rattläge som skall ställas in. Anordningen är mycket komplex och blir dyr att tillverka. Risken för att fel uppstår i elektronik, sensorer eller mekanik är dessutom påtaglig.

DE4217664 beskriver en styrkolonn, för ett fordon, som kan ställa in ratten i ett förutbestämt läge med hjälp av elektriska motorer, sensorer, styrelektronik etc.

Konstruktionen blir komplex och dyrbar att tillverka.

US6390505 visar en styrkolonn för ett fordon innefattande en justeringsanordning för rattens höjdläge och en justerings- anordning för rattens vinkelläge. Konstruktionen fungerar med hjälp av "force feedback" och inställningen av ratten sker med hjälp av linjära motorer. Systemet inkluderar alltså flera motorer och sensorer känner av när föraren trycker eller drar i ratten i någon riktning. Motorerna slutar att arbeta då föraren inte längre trycker eller drar i ratten. Ett elektroniskt minne kan memorera en av föraren föredragen rattinställning och ratten kan bringas att injusteras till detta läge genom tryck på en knapp.

Sökanden innehar också egna patent inom det aktuella teknik- området, t.ex. SE530886, som beskriver en fordonsstyrkolonn som med ett enkelt handgrepp medger en valfri inställning av rattens läge både i tilt- och slide-led. Låsningen för båda frihetsgraderna sker simultant med ett organ. Någon minnes- funktion existerar inte i detta system. 10 15 20 25 30 Känd teknik inom detta område bygger alltså på komplicerade elektriska och elektroniska system alternativt klarar systemen endast att ställa in positionen för rattens tilt- eller slideläge, alltså antingen rattens läge i axiell led eller rattens vinkel i förhållande till rattaxeln.

Föreliggande uppfinning är en mekanisk konstruktion som med enkel mekanik medger inställning av rattens läge både i axiell led samt rattens vinkel i förhållande till styrkolonnen och dessutom har ett mekaniskt minne för det föredragna körläget.

SAMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med uppfinningen är att lösa ovan nämnda problem och att påvisa en fordonsstyrkolonn av inledningsvis angivet slag som kan göras kompakt och är lätt inställbar med hjälp av ett litet antal mekaniska och rörliga delar.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att påvisa en fordons- styrkolonn med vilken man med få komponenter kan uppnå stor frihet att ställa in fordonets ratt i olika lägen.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att ratten och fordonsstyrkolonnen skall kunna ställas in i vilket läge som helst inom rattens mekaniskt möjliga inställningslägen, både i tilt- och slide-led, och att ratten enkelt skall kunna återföras till exakt denna inställning efter att tillfälligt ha förflyttats till ett annat läge, t.ex. till ett parkerings- läge, dvs. ett ändamål är att åstadkomma en mekanisk minnes- funktion för rattläget. 10 15 20 25 30 35 Ännu ett ändamål med uppfinningen är att tilt-leden skall kunna placeras nära ratten för att ergonomiskt underlätta för föraren att manövrera rattens inställningar.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att åstadkomma minneslåsning i både tilt- och slide-led med en enda låspunkt.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att ratten skall kunna tiltas, vinklas, utan att den samtidigt förflyttar sig i vertikal led, i rattaxelns riktning.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att ratten skall kunna ställas in snabbt.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att konstruktionen skall vara billig att tillverka, montera och underhålla.

Dessa och ytterligare ändamål och fördelar uppnås enligt uppfinningen genom en anordning enligt de, i patentkravets 1 kännetecknande del, angivna särdragen.

Uppfinningen medger alltså steglös justering av rattläget i flera frihetsgrader, i både slide- och tilt-led, och inne- fattar mekaniska minnen med vars hjälp ratten lätt kan återföras till ett föredraget läge efter det att ratten ställts i sitt parkeringsläge. Vid aktivering av parkerings- läget tvingas ratten axiellt uppåt/utåt för att undvika risken att tryckas mot fordonets instrumentpanel. Genom att kuggsegment inte används blir alltså rattjusteringen steglös och inkräktar dessutom mindre på förarens benutrymme i knähöjd.

Med uppfinningen uppnås alltså en steglös rattjustering.

Låsning av rattens läge och det mekaniska minnet för både slide- och tilt-läget åstadkoms med endast två luftcylindrar/- lås. Funktion finns också för att tvinga ut sliden vid akti- vering av parkeringsläget från det mest framskjutna slide- 10 15 20 25 30 35 läget. Styrkolonnen är så utformad att inga delar av den tränger in i förarens benutrymme eller riskerar att nå in i instrumentpanelen.

Ytterligare särdrag och fördelar med uppfinningen framgår av den följande, mer detaljerade, beskrivningen av uppfinningen samt av bifogade ritningar och övriga patentkrav.

KORTFATTAD RITNINGSFÖRTECKNING Uppfinningen beskrivs närmare nedan, i några föredragna utföringsexempel, med ledning av bifogade ritning.

Figur 1 visar i sidovy, och schematiskt, en uppfinningsenlig styranordning i ett fordon innefattande en styrkolonn med anordningar för inställning och låsning av rattens läge.

Figur 2 visar mera i detalj den konstruktion med vars hjälp ett föredraget rattläge, ett s.k. körläge, kan inställas och låsas/memoreras.

Figur 3a visar styrkolonnens slid i sitt mest inskjutna läge, i sitt inre ändläge.

Figur 3b visar rattaxelhuset i sitt parkeringsläge, dvs. ratten har vinklats uppåt till ett läge närmast instrumentpanelen (ej visad).

Figur 4a visar sliden i ett helt utskjutet läge, dvs. sliden befinner sig i sitt yttre ändläge.

Figur 4b visar hur rattaxelhuset tiltats till sitt parkeringsläge med sliden i sitt yttre ändläge. 10 15 20 25 30 35 BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Figur 1 visar alltså schematiskt och i sidovy, en uppfinnings- enlig styranordning 1 i ett fordon innefattande en övre och en nedre styrkolonn 2,3 med mekaniska justeringsanordningar för inställning och låsning av rattens 4 låge i olika led/- roterbart frihetsgrader. Ratten 4 år via en rattaxel 5, anordnad i ett rattaxelhus 6 i vilket rattens 4 rörelser, via en ej visad led placerad inne i rattaxelhuset 6, överförs till den nedre teleskopiskt rörliga styrkolonnen 3 och vidare till fordonets hjul via en ej visad styrvåxel. Rattaxelhuset 6 år via en led 7 anordnat i den övre/yttre ånden av en slid 8 som år förskjutbart/glidbart anordnad utefter en skena 9 fåstad vid fordonets chassi 10 via hyttens fråmre torpedplåt och under fordonets instrumentbråda.

Figur 2 visar fortfarande schematiskt, men mera i detalj, konstruktionen visad i figur l. Sliden 8 kan alltså forskjutas parallellt med skenan 9, med hjålp av ett spår (ej visat) i skenan 9, mellan ett nedre/inre åndstopp 11 och ett övre/yttre åndstopp 12. Mellan sliden 8 och skenan 9 år anordnat ett styrdon 13 för rattens 4 tiltning/vridning kring rattaxel- husets led 7. Styrdonet 13 år parallellt förskjutbart med sliden 8 och skenan 9 och löper genom ett första låsorgan 14 vid sin nedre/inre ande, Styrdonet 13 förbundet med sliden 8 och år, försedd med ett första anslag eller åndstopp 15. år vid sin andra yttre ånde vridbart kopplad till en andra led 16 i rattaxelhuset 6, via en lånkarm 17. Skenan 9 ar också försedd med ett andra åndstopp 18 mot vilket ett första distansorgan eller minnesorgan 19, företradesvis utformat såsom en metallstav, står i kontakt genom en kraftpåverkan, ett mekaniskt tryck utövat av en fjåder 20. Ett andra minnesorgan 21 står i kontakt med det första åndstoppet 15 genom ett mekaniskt tryck utövat av en ytterligare fjader 22.

Minnesorganen 19,21 löper båda genom ett andra lås 23 fast Låset 23 kan bromsa/låsa minnesorganens 19,21 lagen i förhållande till sliden 8, klåmförband. Även det första låset 14 kan bromsa/låsa sliden 8 förbundet med och integrerat med sliden 8. exempelvis genom ett ej nårmare visat pneumatiskt 10 15 20 25 30 35 och styrdonet 13 i förhållande till varandra och skenan 9 på liknande eller annat sätt.

Vid slide-justering, dvs. vid justering av slidens 8 utdrags- läge i förhållande till skenan 9, rör sig sliden 8 och förhållande till skenan 9. Vid rattens tilt-läge, styrdonet 13 i förhållande till sliden 8. styrdonet 13 tillsammans i justering av ratt-vinkeln, rör sig Vid justering av rattens 4 läge låses det första låset 14 upp så att styrdonet 13 och sliden 8 är rörliga i förhållande till varandra. Även det andra låset 23 låses upp och tillåter minnesorganen 19,21 att röra sig i förhållande till varandra och i förhållande till sliden 8. minnesorganen 19,21 från låset 23 så att de står i kontakt med Fjädrarna 20,22 pressar ut ändstoppen 15,18. När föraren ställt in ratten i önskat/- föredraget läge låses hela systemet genom att låsen 14,23 Det första låset 14 låser sliden 8 och styrdonet 13 i förhållande till skenan 9 och det andra låset 23 låser aktiveras. minnesorganen 19,21 i förhållande till sliden 8.

När föraren vill fälla upp ratten 4 till parkeringsläge låses Styrdonet 13 och sliden 8 blir då rörliga och i normalfallet rör sig bara styrdonet 13 inåt/- enbart det första låset 14 upp. nedåt (till vänster i figuren) så att ratten 4 kan vinklas, tiltas, uppåt. Även sliden 8 kan naturligtvis röra sig utåt/- uppåt (åt höger i figuren) för att underlätta rörelsen.

Minnesorganen 19,21 som fortfarande är låsta till sliden 8 har stannat i rattens 4 tidigare inställda läge och är inte längre i kontakt med ändstoppen 15,18. Då ratten 4 ska fällas till- baka till inställda och av föraren föredragna rattläget när minnesorga- nen 19,21 når kontakt, körlåget kommer föraren lätt att hitta det tidigare går i ingrepp, med ändstoppen 15,18.

Figur 3a visar styrkolonnens slid 8 i sitt mest inskjutna läge, dvs. i sitt inre ändläge. Åtminstone det första låset 14 är upplåst och medger att sliden 8 trycks in helt, förskjuts, till sitt inre ändläge vilket begränsas av ändstoppet 11. 10 15 20 25 30 35 Styrdonet 13 bottnar därmed mot skenans 9 ändstopp 18 genom verkan av det fastlåsta minnesorganet 21.

Figur 3b visar rattaxelhuset 6 i sitt parkeringsläge, dvs. ratten 4 har vinklats uppåt till ett läge nära instrument- (ej visad) och sliden 8 har tvingats, panelen förskjutits, ut något från sitt inre ändstopp 18 (visat i figur 3a). Genom att sliden 8 tvingas ut ett stycke från sitt inre ändläge undviks att ratten 4 kommer för nära instrumentpanelen och risken för skador på instrumenteringen undviks.

Figur 4a visar sliden 8 i ett helt utskjutet läge, dvs. sliden 8 befinner sig i sitt yttre ändläge som begränsas av and- stoppet 12. Minnesorganet 19 ar låst för slidens 8 visade slide-läge och minnesorganet 21 är låst för rattaxelhusets 6 och rattens visade vinkel. Om ratten 4 skall föras till parkeringsläget måste låset 14 låsas upp styrorganet 13 förskjutas i riktning mot ändstoppet 18.

Figur 4b visar hur rattaxelhusets 6 och ratten 4 vinklats upp till sitt parkeringsläge med sliden 8 i sitt yttre ändläge och styrorganet 13 förskjutet något i riktning mot ändstoppet 18.

Fördelarna med uppfinningen är att den mekaniska konstruk- tionen är kompakt, enkel och lätt inställbar med hjälp av ett litet antal mekaniska och rörliga delar. Trots få komponenter kan stor frihet att ställa in fordonets ratt i olika lägen uppnås. Ratten 4 och styrkolonnen 2 kan ställas in i vilket läge som helst inom rattens 4 mekaniskt möjliga inställnings- lägen, både i tilt- och slide-led, och ratten 4 kan enkelt återföras till en föredragen inställning efter att tillfälligt ha förflyttats till ett annat läge, t.ex. till ett parkerings- läge, dvs. uppfinningen åstadkommer en mekanisk minnesfunktion som kan användas för ett föredraget rattläge.

Tilt-axeln är vidare placerad nära ratten 4 vilket medför att det går lättare och snabbare för föraren att manövrera rattens 4 inställningar samtidigt som större benutrymme uppnås. 10 15 20 25 10 Uppfinningen åstadkommer låsning i både tilt- och slide-led genom ett enda lås 14,23. Ratten 4 kan också tiltas, i slide-led. utan att den samtidigt förflyttar sig i vertikal led, dvs.

Genom att konstruktionen ar enkel blir den förhållandevis billig att tillverka, montera och underhålla.

Minnes-laget kan naturligtvis anvandas antingen for att memorera körlaget, efter förflyttning till parkeringslage, eller för att minnas vilket annat rattlåge som helst. Eftersom båda tilt och slide-lage kan memoreras, kan detta utnyttjas för att vid extremlaget, når sliden 8 år mest inskjuten mot det inre åndstoppet 11, tvinga ut sliden 8 något för att ratten 4 inte skall kunna nå i instrumenteringen. Detta ger stort justeringsområde för sliden 8, samtidigt som ratten 4 inte inkråktar på instrumentbrådan vid parkeringslåget. Det år också relativt enkelt att konstruktivt andra andstoppens lagen i skenan 9 vilket ger olika möjliga variationer på slidens 8 förskjutning och olika tilt-vinklar.

Beskrivningen ovan år i första hand avsedd att underlatta förståelsen för uppfinningen. Uppfinningen år naturligtvis inte begränsad till de angivna utföringsformerna utan även andra varianter av uppfinningen ar möjliga och tankbara inom ramen för uppfinningstanken och efterföljande patentkravs skyddsomfång. Sålunda kan minnesorganen vara försedda med en ojåmn yta eller med kuggar för att sakerstålla en acceptabel låsning.

Claims (12)

10 15 20 25 30 35 11 PATENTKRAV

1. Styranordning (1), anordnad för lägesinställning av en ratt (4) i ett fordon, innefattande en styrkolonn (2,3) försedd med ett rattaxelhus (6) (8,9,13) slide- och tilt-läge, och organ för inställning av rattens (4) kännetecknad av, - att en slid (8) första led (7) i fordonet monterad skena (13) (16) och skenan är förbunden med rattaxelhuset (6) via en och förskjutbart anordnad i förhållande till en (9), - att ett styrorgan är förbundet med rattaxelhuset (6) via en andra led och rörligt anordnad i förhållande till sliden (8) (9), - att åtminstone en låsanordning (14) är anordnad att låsa de (9), sliden (8) (13) när föredraget rattläge inställts. inbördes rörelserna mellan skenan och styrorganet

2. Styranordning (1) enligt patentkrav 1, kännetecknad av, - att åtminstone ett mekaniskt minnesorgan (19,21) är förskjutbart anordnat i förhållande till sliden (8) och anordnat att gå mot ändstopp (15,18) genom vilka rattens (4) läge bestäms, och är anordnad att låsa den (l9,2l) (23) inbördes rörelsen mellan sliden (8) - att åtminstone en låsanordning och minnesorganet när föredraget rattläge inställts.

3. Styranordning (1) enligt patentkrav 2, kännetecknad av, - att minnesorganen (20,22) (23), (15,18). (l9,2l) förskjutas i riktning från sliden är anordnade att genom verkan av (8) och mot ändstopp en fjäder låset i slidens (8) längsgående riktning,

4. Styranordning (1) enligt patentkrav 2 eller 3, kännetecknad av, - att minnesorganet (19,21) gå mot åtminstone ett ändstopp vid återgång till (l5,l8). är anordnat att, inställt rattläge, 10 15 20 25 30 35 12

5. Styranordning (1) enligt patentkrav 1 och 2, kännetecknad av, (14, påverkad klåmmekanism eller klåmförband. - att låsanordningen 23) utgörs av en pneumatiskt

6. Styranordning (1) enligt patentkraven 1, 2 eller 5, kännetecknad av, (14, 23) - att låsanordningen år integrerad med sliden (8).

7. Styranordning (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, - att sliden (8) utåt från sitt innersta åndstopp år anordnad att automatiskt förskjutas något (11) då ratten (4) vinklas upp till sitt parkeringslåge.

8. Styranordning (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, vid sin yttre ande år anslutet till en (17). - att styrorganet (13) led (16) i rattaxelhuset (6) via en lånkarm

9. Styranordning (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, (13) - att styrorganet vid sin inre ande år försett med ett åndstopp (15).

10. Styranordning (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, - att skenan (9) (18). vid sin inre del år försedd med ett andstopp

11. Styranordning (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, - att minnesorganet (19,21) utgörs av en solid metallstav.

12. Styranordning (1) enligt något av föregående patentkrav, kännetecknad av, (19,21) - att minnesorganet kan vara försett med en ojämn yta eller med kuggar.