SE512800C2 - Arrangemang vid instrumentbräda hos fordon - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 512800 2 Det finns således ett behov av att utforma styrinrättningen så att den tar upp energi i samband. med en eventuell kollision. Enligt känd teknik kan detta åstadkommas t.ex. genom att utforma ratten med deformerbara och eftergivliga ekrar. Det kan också åstadkommas genom att anordna fordonets rattaxel i en särskilt utformad energiupptagande styrkolonn, som i sin tur är upphängd i fordonets kaross.

Vid en eventuell kollision, när ratten påverkas med en stor kraft till följd av att den åkande slungas framåt, kommer denna kraft att överföras till styrkolonnen via rattaxeln.

Genom att styrkolonnen är energiupptagande medför detta att ratten och rattaxeln tillåts förflyttas ett visst stycke framåt under upptagning av energi. Detta minskar i sin tur påkänningarna på föraren under krockförloppet.

Ett problem som föreligger i samband med ett system av ovannämnt slag är att exempelvis ratten riskerar att slå emot instrumentbrädan i samband med en eventuell kollision, d.v.s. då ratten och rattaxeln förskjuts framåt under energiabsorption. Detta gäller särskilt eftersom ett stort antal funktioner och komponenter måste samordnas på ett relativt litet tillgängligt utrymme i anslutning till förarens plats i fordonet. I synnerhet är styrinrättningarna hos dagens fordon av ergonomiska och designmässiga skäl utformade på ett mycket utrymmessnålt vis, vilket bidrar till det ovannämnda problemet.

I samband med en kollision är det i övrigt ett önskemål att ratten skall kunna förflyttas en relativt lång sträcka under det att energi tas upp. Ju längre sträcka som ratten kan förskjutas, desto effektivare energiupptagning medges och desto effektivare uppbromsning av förarens rörelse sker under kollisionsförloppet. På så vis kan den belastning som verkar mot föraren reduceras till ett minimum. 10 15 20 25 30 35 512800 3 Sammantaget bidrar de ovanstående faktorerna till att det uppstår ett problem om exempelvis ratten träffar instrumentbrädan så att den bromsas upp under sin förflytt- ning framåt, efterson1 detta medför att den förväntade energiabsorptionen när föraren träffar ratten då försämras eller till och med uteblir på grund av att rattens rörelse bromsas upp. Detta medför givetvis en försämrad energi- absorption hos sådana kända system.

REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN= Ändamålet med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla* ett förbättrat arrangemang vid en instrumentbräda hos ett fordon, med vars hjälp ovannämnda problem undanröjes. I synnerhet är det ett ändamål med uppfinningen att tillhandahålla en effektiv styrinrättning vid en eventuell kollision. Detta uppnås medelst ett framgår av efterföljande patentkrav 1. energiupptagning hos en arrangemang, vars särdrag Arrangemanget enligt uppfinningen är avsedd att anordnas i anslutning till en instrumentbräda hos ett fordon som innefattar en styrinrättning med en ratt och en rattaxel vilka är inrättade att kunna förskjutas mot instrument- brädan, huvudsakligen längs en riktning som sammanfaller med fordonets längsriktning, i det fall att ett kollisions- liknande tillstånd föreligger hos fordonet. Uppfinningen kännetecknas av att instrumentbrädan innefattar åtminstone en sektion sonl är rörligt anordnad i förhållande till fordonet i övrigt samt som är förbunden med ett förflyttningsorgan för påverkan av nämnda sektion i riktning bort från ratten vid nämnda kollisionsliknande tillstånd.

Enligt en föredragen utföringsform innefattar förflytt- ningsorganet en pyroteknisk försträckare som i sin tur är förbunden med en i fordonet anordnad accelerationssensor. 10 15 20 25 30 35 512800 4 Vid aktivering av försträckaren förflyttas nämnda rörliga sektion bort från ratten, i riktning mot fordonets front.

Detta innebär att instrumentbrädan inte riskerar att träffas av exempelvis ratten under en kollision. På så vis fås en relativt lång sträcka under vilken~ratten förflyttas under upptagning av energi på ett kontrollerat sätt.

Fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen framgår av de efterföljande beroende patentkraven.

FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen komer i det följande att förklaras närmare med hänvisning till ett föredraget utföringsexempel och de bifogade ritningarna, i vilka figur 1 visar en schematisk sidovy av ett arrangemang enligt den föreliggande uppfinningen, och figur 2 visar en perspektivvy snett uppifrån av en instrumentbräda som är inrättad i enlighet med uppfinningen.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: I figur l visas, delvis i tvärsnitt, en schematisk sidovy av ett arrangemang enligt den föreliggande uppfinningen, vilket i synnerhet kan utnyttjas vid ett motorfordon 1 i form av en personbil. Enligt en föredragen utföringsform är fordonet 1 utformat med en instrumentbräda 2 som på konventionellt vis är anordnad i den främre delen av fordonets 1. kupê, med utsträckning huvudsakligen tvärs fordonets 1 längsriktning. Instrumentbrädan 2 är på känt sätt utformad för att inrymma (ej visade) instrument, indikatorer, luftutlopp, manöverdon och liknande.

Fordonet 1 är utrustat med en styrinrättning som i sin tur innefattar en ratt 3 med tillhörande rattnav 4. Företrädes- 10 15 20 25 30 35 512800 W » 5 vis inrymmer rattnavet 4 en (ej visad) krockkudde med tillhörande gasgenerator. Vidare är ratten 3 fast anordnad på en rattaxel 5 med utsträckning snett framåt och nedåt i fordonet. Rattaxeln 5 är i sin tur inrättad så att den löper genom och är infäst i en styrkolonn 6, vilken i sin tur är fast förbunden med instrumentbrädan 2.

Enligt utföringsformen är styrkolonnen 6 av den typ som är inrättad så att den kan absorbera energi vid påverkan av en kraft som uppstår om föraren pressas mot ratten 3 vid exempelvis en kollision med fordonet 1. För detta ändamål är styrkolonnen 6 inrättad så att en förflyttning av rattaxeln 5 en viss sträcka i förhållande till styrkolonnen 6 medges under det att energi absorberas. Energiupptag- ningen hos styrkolonnen 6 kan uppnås exempelvis genom att rattaxeln 5 inrättas så att den är förbunden med någon form av deformerbart element som i sin tur är infäst i styrkolonnen 6. När ratten 3 och rattaxeln 5 påverkas med en stor kraft kommer det deformerbara elementet att ge vika, varvid rattaxeln 5 förskjuts ett visst stycke under det att energi absorberas. Denna energiabsorption medför att påkänningarna på föraren kan minskas under kollisions- förloppet.

Företrädesvis är styrkolonnen 6 huvudsakligen lådformig, samt är anordnad på undersidan av instrumentbrädan 2.

Dessutom kan styrkolonnen 6 innefatta (ej visade) medel för justering av rattaxeln 5 i höjd- och djupled.

Vidare är rattaxelns 5 nedre ändparti anslutet till fordonets 1 styrsystem via en knut 7. Styrsystemet är på känt sätt avsett för styrning av fordonets 1 hjul ggh indikeras schematiskt i figur 1 i form av en styrväxel 8.

Rattaxeln 5 uppbär en kåpa 9, vilken är anordnad i nära anslutning till rattnavet 4, närmare bestämt så att den 10 15 20 25 30 35 512800 6 omsluter rattaxeln 5. Kåpan 9 är på känt sätt inrättad att inrymma exempelvis (ej visade) manöverdon för körriktningsvisare, vindrutetorkare, konstantfarthållare och liknande. Kåpan 9 utgör också en hållare för fordonets rattlås.

Enligt vad som nämnts inledningsvis är det ett problem i samband med kända styrsystem som tillhandahåller en energiupptagning under kollision att ratten, kåpan eller någon annan del av styrinrättningen riskerar att slå emot instrumentbrädan i samband med att dessa delar förflyttas framåt i fordonet i samband med en kollision. För att lösa detta problem är det en grundläggande princip bakom den föreliggande uppfinningen att åtminstone en viss sektion 10 av instrumentbrädan 2 är rörligt anordnad och kan påverkas att förflyttas i riktning bort från ratten 3 'vid ett kollisionsliknande tillstånd. Enligt uppfinningen utgörs sektionen 10 av en del av instrumentbrädan 2 som befinner sig framför ratten 3, rattaxeln 5 och kåpan 9, d.v.s. en del med sådan utsträckning i instrumentbrädans 2 tvärled att den annars riskerar att träffas av den tänkta rörelsen framåt hos ratten 3, rattaxeln 5 och/eller kåpan 9 vid en kollision. Närmare bestämt utgörs sektionen 10 enligt utföringsformen av en ram eller ett hölje som omger ett s.k. kombi-instrument (d.v.s. en ej visad instrumentenhet som innefattar hastighetsmätare, varvräknare o.dyl.).

Enligt den föredragna utföringsformen är den rörliga sektionen 10 inrättad på så vis att den kan påverkas att förskjutas i riktning mot fordonets 1 front, närmare bestämt mot ett främre läge som i figur 1 indikeras med skuggning och med hänvisningsbeteckningen l0'. Denna förflyttning sker med hjälp av ett förflyttningsorgan 11, som företrädesvis utgörs av en försträckaranordning som är anslutning till inbyggd i och fast anordnad i instrumentbrädan 2. Försträckaren ll är företrädesvis av 10 15 20 25 30 35 512800 ' 7 pyroteknisk typ, vilket är en i sig känd konstruktion som även kan utnyttjas för att sträcka ett säkerhetsbälte i ett fordon i samband med en kollision. Försträckaren ll enligt uppfinningen innefattar en (ej visad) kolv som är förbunden med ett förbindelseorgan 12 i form av en wire eller ett band. wiren 12 är infäst med sin ena ände i nämnda kolv, medan dess andra ände är fast anordnad i en infästnings- punkt 13 i den rörliga sektionen 10. Av packningstekniska skäl är wiren 12 företrädesvis omlänkad kring en roterbar tapp, trissa eller liknande (framgår ej av figur 1) som är fast anordnad inuti instrumentbrädan 2.

Inuti försträckaren 11 finns anordnad en (ej visad) spräng- laddning son1 kan antändas med hjälp av en utlösnings- anordning, varvid den ovannämnda kolven påverkas att förflyttas. Detta medför att wiren 12 dras in i försträckaren ll. Utlösningsanordningen är ansluten till en i fordonets 1 kupé placerad accelerationssensor (visas ej) via en elektrisk ledning. Accelerationssensorn är på känt sätt inrättad att detektera en kollision eller ett kollisionsliknande tillstånd hos fordonet, d.v.s. ett tillstånd där fordonet bromsas upp kraftigt. I det fall att en krockkudde är anordnad i rattnavet 4 kan nämnda sensor också utnyttjas för aktivering av en sådan krockkudde.

I det fall att ett kollisionsliknande tillstånd detekteras kommer den ovannämnda sprängladdningen att detoneras. Detta leder till att wiren 12 dras in i försträckaren ll, vilket i sin tur medför att sektionen 10 förflyttas till sitt främre läge lO'. För att underlätta denna förflyttning är företrädesvis sektionen 10 anordnad så att den kan styras längs en förutbestämd bana genom förskjutning längs åtminstone ett, men företrädesvis två styrspår 14a, l4b (där endast ett spår l4a framgår av figur l), vilka är anordnade i den undre delen av instrumentbrädan 2. 10 15 20 25 30 35 512800 8 Figur 2 är en något förenklad perspektivvy av instrument- brädan 2 och den ovannämnda sektionen 10, vilken är markerad med skuggning. Figur 2 visar instrumentbrädan 2 i ett delvis demonterat tillstånd. Sektionen 10 är rörligt anordnad i förhållande till instrumentbrädan 2 i övrigt och kan styras längs en förutbestämd bana genom att dess undersida förskjuts längs de två spåren l4a, l4b. Enligt vad som framgår av figuren är spåren l4a, l4b anordnade i den undre delen av instrumentbrädan 2 samt har en följer fordonets utsträckning som huvudsakligen längsriktning.

Dessutom är undersidan av den rörliga sektionen 10 företrädesvis försedd med utsprång eller motsvarande komponenter (visas ej), vilka utgör styrelement tappar, som griper in i respektive spår l4a, l4b och tillser att sektionen 10 styrs längs den förutbestämda rörelsebana som definieras av spåren l4a, l4b.

Sektionen 10 är således förskjutbar i riktning mot fordonets front, vilket schematiskt indikeras med en pil i figur 2. Enligt uppfinningen sker denna förskjutning i det fall att en eller ett tillstånd hos fordonet 1 detekteras, varvid fordonets kollision kollisionsliknande förare riskerar att pressas framåt så att ratten 3 påverkas med en hög kraft. Detta nædför i så fall att ratten 3 tillsammans med rattaxeln 5 och kåpan 9 trycks framåt, i riktning mot instrumentbrädan 2. När kollisionstillståndet detekteras med hjälp av den ovannämnda accelerationssensorn kommer försträckaren ll att aktiveras, vilket medför att den rörliga sektionen 10 förflyttas ett kort stycke framåt till sitt främre läge 10' (jfr. figur 1). Av figuren framgår att wiren 12 som i detta aktiverade tillstånd dras in i försträckaren ll är omlänkad kring en roterbar trissa 15. 10 15 20 25 30 35 512800 ' 9 Genom uppfinningen fås en ökning av den fria sträcka som ratten 3 och dess tillhörande komponenter kan förskjutas utan att riskera att slå emot instrumentbrädan 2. Enligt vad sonl beskrivits ovan sker denna förskjutning under energiupptagning i styrkolonnen 6, vilket ger en effektiv uppbromsning som minskar påkänningarna på föraren under kollisionsförloppet.

Företrädesvis är den rörliga sektionen 10 förbunden med instrumentbrädan 2 i övrigt via (ej visade) försvagningar eller brottmarkeringar, vilka slits upp som följd av att försträckaren ll aktiveras för förflyttning av sektionen 10. Alternativt kan den rörliga sektionen 10 utformas så att den går fritt i förhållande till instrumentbrädan 2 i övrigt. Eventuella skarvar mellan sektionen 10 och instrumentbrädan 2 kan då döljas med hjälp av ett lämpligt utformat ytterhölje (visas ej) på instrumentbrädan 2.

Uppfinningen är' inte begränsad till. den ovan beskrivna utföringsformen, utan kan varieras inom ramen för de efter- uppfinningen följande Exempelvis kan utnyttjas vid olika typer av fordon, t.ex. personbilar, patentkraven. bussar och lastbilar.

Vidare kan uppfinningen i princip utnyttjas även vid de typer av fordon som inte är försedda med någon energi- absorberande upphängning av rattaxeln.

I de fall där rattaxeln är upphängd så att den absorberar energi i samband med en kollision kan denna energiabsorp- tion åstadkommas på olika sätt, t.ex. med hjälp av den ovannämnda styrkolonnen 6. Alternativt kan energi- absorptionen åstadkommas genom att göra rattaxeln i sig eftergivlig, t.ex. böjlig, vid kraftpåkänning. __.4I\ 10 512800 ' 10 Som ett alternativ till den ovan beskrivna utföringsformen kan den rörliga sektionen förflyttas genom att förskjutas i sidled eller uppåt ett visst stycke. Genom lämplig utformning och förflyttning av den rörliga sektionen fås då en motsvarande ökning av den sträcka som ratten och dess tillhörande komponenter tillåts förskjutas utan att riskera att slå emot instrumentbrädan. Vidare kan förflyttningsorganet 11 vara direkt förbundet med den rörliga sektionen 10 utan nyttjande av en wire 12. Därvid kan förflyttningsorganet vara skjutande i stället för dragande och t.ex. skjuta sektionen 10 uppåt.

Claims (7)

(J 10 15 20 25 30 35 40 512800 ll PATENTKRAV:

1. Arrangemang vid en instrumentbräda (2) hos ett fordon (1) innefattande en styrinrättning med en ratt (3) och en rattaxel (5) vilka är inrättade att kunna förskjutas mot instrumentbrädan (2), huvudsakligen längs en riktning som sammanfaller med fordonets (1) längsriktning, i det fall att ett kollisionsliknande tillstånd föreligger hos fordonet (1), k ä n n e t e c k n a t d ä 1: a v , att instrumentbrädan (2) innefattar åtminstone en sektion (10) som är rörligt anordnad i förhållande till fordonet (1) i övrigt samt som är förbunden med ett förflyttningsorgan (ll) för påverkan av nämnda sektion (10) i riktning bort från ratten (3) vid nämnda kollisionsliknande tillstånd.

2. Arrangemang enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att sektionen (10) är rörligt anordnad huvudsakligen i fordonets (1) längsriktning.

3. Arrangemang enligt patentkrav 1 eller 2, k ä n n e - t e c k n a t d ä 1: a v , att nämnda rattaxel (5) är upphängd i en energiupptagande styrkolonn (6) som är fast förbunden med nämnda instrumentbräda (2), varvid energi absorberas vid nämnda förskjutning av ratten (3) och rattaxeln (5).

4. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att nämnda sektion (10) utgörs av ett avsnitt av instrumentbrädan (2) med en förutbestämd utsträckning i tvärled hos fordonet (1) som svarar mot den del av instrumentbrädan (2) som träffas vid en tänkt rörelse av ratten (3) och rattaxeln (5) under nämnda förskjutning.

5. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att nämnda förflytt- -Mani 10 15 512800 12 ningsorgan (11) är anslutet till en accelerationssensor i fordonet (1) för avkänning av nämnda kollisionsliknande tillstånd.

6. Arrangemang enligt patentkrav 5, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att nämnda förflyttningsorgan (11) utgörs av en försträckare av pyroteknisk typ.

7. Arrangemang enligt något av föregående patentkrav, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att instrumentbrädan (2) är utformad med åtminstone ett spår (l4a, l4b) för styrning av nämnda sektion (10) längs en förutbestämd bana, varvid nämnda element (10) innefattar styrelement för samverkan med nämnda spår (14a, 14b).