SE533685C2 - Justerbar styranordning med mekaniskt minne - Google Patents

Description

25 30 35 533 B35 rattens fördragna inställning. Detta kan vara ett tidsödande och krångligt moment eftersom inställningen sällan blir helt korrekt med en gäng utan först efter flera försök.

Kortväxta förare behöver vanligen justera in ratten i ett läge närmare instrumenteringen för att föraren skall nä. 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 dä nära instrumenteringen och när den vinklas upp går den lätt in mot instrumenteringen med risk för att instrument skadas.

Pä 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.

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

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

US4607540 beskriver exempelvis en styrkolonn som kan läsas och justeras mellan tvà 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 30 35 533 E35 US4691587 beskriver en styrkolonn, för ett fordon, medger att ratten kan ställas in i ett pá förhand bestämt läge och som automatiskt kan àtergà till ett indraget läge.

Systemet medger justering av rattens vinkel i förhållande till styrkolonnens huvudsakliga axel (tilt) och rattens utdragsläge i axiell led (slide). och som Inställningen av rattens läge ástadkoms 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 som 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 pa en knapp.

Sökanden innehar också egna patent inom det aktuella teknik- omradet, t.ex. SE530886, som beskriver en fordonsstyrkolonn som med ett enkelt handgrepp medger en valfri inställning av rattens läge bàde i tilt- och slide-led. Läsningen för båda frihetsgraderna sker simultant med ett organ. Någon minnes- funktion existerar inte i detta system. 10 15 20 30 533 E85 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.

SAMMÄNFATTNING 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, ett ändamål är att åstadkomma en mekanisk minnes- funktion för rattläget. dvs. 10 15 20 30 35 533 E85 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 åstadkoma 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.

Läsning 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 30 35 533 585 läget. Styrkolonnen är så utformad att inga delar av den tränger in i förarens benutrymme eller riskerar att nà in i instrumentpanelen.

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

KORTFATTAD RITNINGSFÖRTECICNING 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 läsning 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 uppát 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 Ab visar hur rattaxelhuset tiltats till sitt parkeringsläge med sliden i sitt yttre ändläge. 10 15 20 30 35 533 B85 snsluuvmnc Av röunumm urrönzmsrommn Figur 1 visar alltsà 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 läsning av rattens 4 läge i olika ledl- frihetsgrader. Ratten 4 är via en rattaxel 5, roterbart 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 styrväxel. Rattaxelhuset 6 är via en led 7 anordnat i den övre/yttre änden av en slid 8 som är förskjutbart/glidbart anordnad utefter en skena 9 fästad vid fordonets chassi 10 via hyttens främre torpedplát och under fordonets instrumentbräda.

Figur 2 visar fortfarande schematiskt, men mera i detalj, konstruktionen visad i figur 1. Sliden 8 kan alltsá förskjutas parallellt med skenan 9, med hjälp av ett spår (ej visat) i skenan 9, mellan ett nedre/inre ändstopp 11 och ett övre/yttre ändstopp 12. Mellan sliden 8 och skenan 9 är anordnat ett styrdon 13 för rattens 4 tiltning/vridning kring rattaxel- husets led 7. Styrdonet 13 är parallellt förskjutbart med sliden 8 och skenan 9 och löper genom ett första làsorgan 14 förbundet med sliden 8 och är, vid sin nedre/inre ände, försedd med ett första anslag eller ändstopp 15. Styrdonet 13 är vid sin andra yttre ände vridbart kopplad till en andra led 16 i rattaxelhuset 6, via en länkarm 17. Skenan 9 är ocksa försedd med ett andra ändstopp 18 mot vilket ett första distansorgan eller minnesorgan 19, företrädesvis utformat såsom en metallstav, stàr i kontakt genom en kraftpáverkan, ett mekaniskt tryck utövat av en fjäder 20. Ett andra minnesorgan 21 stàr i kontakt med det första ändstoppet 15 genom ett mekaniskt tryck utövat av en ytterligare fjäder 22.

Minnesorganen 19,21 löper båda genom ett andra läs 23 fast förbundet med och integrerat med sliden 8. Låset 23 kan bromsa/låsa minnesorganens 19,21 lägen i förhållande till sliden 8, exempelvis genom ett ej närmare visat pneumatiskt klämförband. Även det första låset 14 kan bromsa/låsa sliden 8 10 15 20 30 35 533 B85 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 styrdonet 13 tillsammans i förhållande till skenan 9. Vid justering av ratt-vinkeln, rattens tilt-läge, rör sig styrdonet 13 i förhållande till sliden 8.

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. Fjädrarne 20,22 pressar ut minnesorganen 19,21 från låset 23 så att de står i kontakt med ändstoppen 15,18. När föraren ställt in ratten i önskat/- föredraget läge låses hela systemet genom att låsen 14,23 aktiveras. Det första låset 14 låser sliden 8 och styrdonet 13 i förhållande till skenan 9 och det andra låset 23 låser minnesorganen 19,21 i förhållande till sliden 8.

När föraren vill fälla upp ratten 4 till parkeringsläge låses enbart det första låset 14 upp. Styrdonet 13 och sliden 8 blir då rörliga och i normalfallet rör sig bara styrdonet 13 inåt!- nedåt (till vänster i figuren) så att ratten 4 kan vinklas, tiltas, uppåt. Även sliden 8 kan naturligtvis röra sig utàt/- 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 körläget kommer föraren lätt att hitta det tidigare inställda och av föraren föredragna rattläget när minnesorga- nen 19,21 når kontakt, 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 20 30 35 533 B85 Styrdonet 13 bottnar därmed mot skenans 9 ändstopp 18 genom verkan av det fastlásta minnesorganet 21.

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

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

Figur 4b visar hur rattaxelhuset 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, bàde i tilt- och slide~led, och ratten 4 kan enkelt àterföras 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 gär lättare och snabbare för föraren att manövrera rattens 4 inställningar samtidigt som större benutrymme uppnàs. 10 15 20 30 533 585 10 Uppfinningen åstadkommer läsning i både tilt- och slide-led genom ett första och ett andra läs 14,23. Ratten 4 kan också tiltas, utan att den samtidigt förflyttar sig i vertikal led, i slide-led.

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

Minnes-läget kan naturligtvis användas antingen för att memorera körläget, efter förflyttning till parkeringsläge, eller för att minnas vilket annat rattläge som helst. Eftersom båda tilt och slide-läge kan memoreras, kan detta utnyttjas för att vid extremläget, när sliden 8 är mest inskjuten mot det inre ändstoppet 11, tvinga ut sliden 8 något för att ratten 4 inte skall kunna nä i instrumenteringen. Detta ger stort justeringsomráde för sliden 8, samtidigt som ratten 4 inte inkräktar på instrumentbrädan vid parkeringsläget. Det är ocksa relativt enkelt att konstruktivt ändra ändstoppens lägen i skenan 9 vilket ger olika möjliga variationer pá slidens 8 förskjutning och olika tilt-vinklar.

Beskrivningen ovan är i första hand avsedd att underlätta förståelsen för uppfinningen. Uppfinningen är naturligtvis inte begränsad till de angivna utföringsformerna utan även andra varianter av uppfinningen är möjliga och tänkbara inom ramen för uppfinningstanken och efterföljande patentkravs skyddsomfàng. Sålunda kan minnesorganen vara försedda med en ojämn yta eller med kuggar för att säkerställa en acceptabel läsning.

Claims (11)

10 15 20 30 35 533 B85 11 PATENTKRKV

1. Styranordning (1), anordnad för lägesinställning av en ratt (4) i ett fordon, innefattande en styrkolonn (2,3) försedd med ett rattaxelhus (6) och organ (8,9,l3) för inställning av rattens (4) slide- och tilt-läge, kännetecknad av, - att en slid (8) är förbunden med rattaxelhuset (6) via en första led (7) och förskjutbart anordnad i förhållande till en i fordonet monterad skena (9), - att ett styrorgan (13) är förbundet med rattaxelhuset (6) via en andra led (16) och rörligt anordnat i förhållande till sliden (8) och skenan (9), - att åtminstone en låsanordning (14) är anordnad att låsa de inbördes rörelserna mellan skenan (9), sliden (8) och styrorganet (13) när föredraget rattläge inställts. - att åtminstone ett mekaniskt minnesorgan (l9,2l) är förskjutbart anordnat i förhållande till sliden (8) och anordnat att gå mot ett ändstopp (l5,l8) genom vilka rattens (4) läge bestäms, - att åtminstone en låsanordning (23) är anordnad att låsa den inbördes rörelsen mellan sliden (8) och minnesorganet (l9,2l) när föredraget rattläge inställts. och

2. Styranordning (1) enligt patentkrav l, kännetecknad av, - att minnesorganet (l9,2l) är anordnade att genom verkan av en fjäder (20,22) förskjutas i riktning från sliden (8) och låset (23), i slidens (8) längsgående riktning, mot ändstopp (l5,l8).

3. Styranordning (1) enligt patentkrav 1 eller 2, kännetecknad av, - att minnesorganet (l9,2l) är anordnat att, vid återgång till inställt rattläge, gå mot åtminstone ett ändstopp (l5,l8).

4. Styranordning (1) enligt patentkrav l, kännetecknad av. 10 15 20 30 35 533 B85 12 - att låsanordningen (14, 23) utgörs av en pneumatiskt påverkad klämmekanism eller klämförband.

5. Styranordning (1) enligt patentkraven 1 eller 4, kännatecknad av, - att låsanordningen (14, 23) är integrerad med sliden (8).

6. Styranordning (1) enligt något av föregående patentkrav, kånnetecknad av, - att sliden (8) är anordnad att automatiskt förskjutas något utåt från sitt innersta ändstopp (11) då ratten (4) vinklas upp till sitt parkeringsläge.

7. Styranordning (1) enligt något av föregående patentkrav, kânnetecknad av, - att styrorganet (13) vid sin yttre ände är anslutet till en led (16) i rattaxelhuset (6) via en länkarm (17).

8. Styranordning (1) enligt något av föregående patentkrav, kânnatecknad av, - att styrorganet (13) vid sin inre ände är försett med ett ändst0PP (15).

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

10. Styranordning (1) enligt något av föregående patentkrav, kånnetecnad av, - att minnesorganet (l9,21) utgörs av en solid metallstav.

11. Styranordning (1) enligt något av föregående patentkrav, kânnatecknad av, - att minnesorganet (19,21) är försett med kuggar.