SE520257C2 - Arrangemang vid styrinrättning för fordon samt förfarande för montering av styrinrättning - Google Patents

Description

lO 15 20 25 30 520 257 2 Vidare har den övre rattaxeln sin utsträckning genom en genomföring i fordonets mellanbräda och är förbunden med en nedre rattaxel via en knut. Den nedre rattaxeln är i sin tur förbunden med en j. fordonet anordnad styrväxel, via en ytterligare, nedre knut. På så vis kan rattens rörelser överföras via den övre och den nedre rattaxeln och vidare till styrväxeln. I dagens fordon är styrväxeln normalt av s.k. kuggstångstyp som innefattar en ingående axel i form av en pinjong med ett kuggdrev som står i förbindelse med en kuggstång. Rattens rörelser medför då vilken i sin tur en rotationsrörelse hos pinjongen, påverkar kuggstången och därigenom också särskilda styrstag med vars hjälp fordonets hjul kan svängas.

Vid montering av en styrinrättning i en personbil anordnas först den övre rattaxeln på plats i den ovannämnda styr- kolonnen. Därefter monteras styrkolonnen på undersidan av fordonets instrumentbräda. Det förutsätts i detta läge att den nedre rattaxeln är nwnterad på förhand på den övre knut. Detta nedre rattaxeln via en medför att den rattaxeln efter monteringen av styrkolonnen kommer att hänga ned från denna knut. Monteringsförfarandet avslutas då med att den styrväxeln, vilket görs genom att en montör sträcker sig nedre rattaxeln monteras fast vid under instrumentbrädan, tar tag i den nedre rattaxeln och kopplar samman denna med den nedre knuten, vilken i sin tur står i förbindelse med styrväxeln. För en montör är detta en besvärlig manöver, eftersom det område i vilket montören arbetar är svåråtkomligt. Normalt kan. montören inte se var den nedre rattaxeln befinner sig, utan måste känna sig fram under instrumentbrädan för att på så vis ta tag i den nedre rattaxeln och montera fast den på korrekt sätt. En nackdel med det ytterligare kända monteringsförfarandet är att det är relativt tidskrävande. lO l5 20 25 30 (ß (Il gzo 257 REDOGÖRELSE FÖR UPPFINNINGEN: Ändamålet. med föreliggande uppfinning är att tillhanda- hålla ett förbättrat arrangemang vid en styrinrättning för ett fordon, vid vilket ovannämnda problem löses och vid vilket mellan en rattaxel och en styrväxel tillhandahålls. Detta en enkel montering och en säker sammankoppling uppnås medelst ett arrangemang, vars särdrag framgår av efterföljande patentkrav 1.

Ett ytterligare ändamål med uppfinningen är att tillhanda- hålla ett förbättrat förfarande för i synnerhet automatisk ett motorfordon, i montering av en styrinrättning i synnerhet för att erhålla en enkel och kostnadseffektiv montering av styrinrättning. Detta uppnås medelst ett förfarande, vars särdrag framgår av efterföljande patentkrav 5.

Arrangemanget enligt uppfinningen är avsedd för en styrinrättning för fordon och innefattar en ratt och en rattaxel som är förbunden med ratten samt upphängd i fordonet, varvid rattaxeln även är förbunden med en till styrinrättningen hörande styrväxel som innefattar en ingående axel för överföring av en rotationsrörelse hos rattaxeln till nämnda styrväxel, samt varvid det mot den ingående axeln vända ändpartiet hos nämnda rattaxel avslutas med en första formförändring inrättad för låsande samverkan med en andra formförändring i den ingående axeln till växeln. Uppfinningen kännetecknas av att nämnda rattaxel varigenom nämnda rotationsrörelse överförs styr- avslutas med en axeltapp vilken uppbär en axiellt förskjutbar låshylsa som är utformad med invändiga gängor inrättade att samverka med utvändiga gängor utformade på mantelytan hos nämnda ingående axel.

Genom att rattaxeln kan monteras vid den ingående axeln med hjälp av de ovannämnda formförändringarna uppnås ett 10 15 20 25 30 4520 257 flertal fördelar. Exempelvis medges en god ergonomi hos den montör som nmnterar styrinrättningen i. det aktuella (vilket gäller i det fall att samband med. en manuell montering). fordonet uppfinningen utnyttjas i Vidare medges med uppfinningen en snabb och enkel montering av en styrinrättning, vilket är processmässigt billigt. Dessutom kostnadseffektiv, lätt kan är uppfinningen tillverkningsmässigt eftersom de ovannämnda formförändringarna utformas med exempelvis gjutning och fräsning.

En väsentlig fördel med uppfinningen är att den kan utnyttjas i samband :ned en automatiserad tillverknings- process för motorfordon. I en sådan process kan en robot programmas att gripa tag i en nedre rattaxel och föra den på plats vid en pinjong. Därefter kan en låshylsa skruvas fast automatiskt av roboten så att förbandet säkras.

Fördelaktiga utföringsformer av uppfinningen framgår av de efterföljande beroende patentkraven.

FIGURBESKRIVNING: Uppfinningen kommer 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 fordon som innefattar en styrinrättning vid vilken den föreliggande uppfinningen kan utnyttjas, och figur 2 visar en detaljvy av ett arrangemang enligt uppfinningen.

FÖREDRAGEN UTFÖRINGSFORM: I figur 1 visas en schematisk sidovy av ett fordon som innefattar en styrinrättning 1 vid vilken den föreliggande Fordonet kan exempelvis uppfinningen kan utnyttjas. l0 15 20 25 30 35 520 257 utgöras av en personbil. Enligt en föredragen utföringsform innefattar styrinrättningen l en ratt 2 som på känt sätt är förbunden med en övre rattaxel 3. Enligt utföringsformen är den övre rattaxeln 3 av den typ som är anordnad så att den sträcker sig genom en särskilt utformad styrkolonn 4, vilken i sin tur är fast monterad i undersidan av fordonets fordonet, företrädesvis på instrumentbräda 5.

Den övre rattaxeln 3 är upphängd i styrkolonnen 4 på ett sätt som i sig är förut känt och som därför inte beskrivs i detalj här. Exempelvis kan styrkolonnen 4 innefatta medel (visas ej) för justering av den övre rattaxeln 3 i höjd- och djupled. Vidare är styrkolonnen 4 företrädesvis inrättad så att den kan absorbera energi vid påverkan av en kraft som kan uppstå, om föraren träffar ratten 1 i samband med en kollision med fordonet. Att inrätta en styrkolonn med sådan energiupptagningsförmåga är i sig förut känt och kan exempelvis vara baserad på att den övre rattaxeln 3 är förbunden med en deformerbar komponent som även är infäst i styrkolonnen 4. Denna komponent tillåts då att deformeras under det att energi tas upp om ratten 2 och den övre rattaxeln 3 påverkas med en mycket stor kraft, förflyttas energiupptagning i förhållande till styrkolonnen 4. varvid den övre rattaxeln 3 under Den övre rattaxeln 3 har sin utsträckning genom en genomföring 6 i en mellanbräda 7 i fordonet. Vidare är det ändparti av den övre rattaxeln 3 som skjuter in i genomföringen 6 förbundet med en nedre rattaxel 8 via ett kopplingselement i form av en knut 9 av känt slag. På så vis kan det vridande moment med vilket föraren påverkar också den övre rattaxeln 3) ratten l (och därigenom överföras till den nedre rattaxeln 8.

I enlighet med uppfinningen är det nedre ändpartiet hos 10 15 20 25 30 35 520 257 den nedre rattaxeln 8, d.v.s. det ändparti som inte är förbundet med en knut ll. nedan är förbundet med den ovannämnda knuten 9, särskilt utformad axeltapp 10, via en andra Enligt vad. som kommer att beskrivas i detalj axeltappen 10 inrättad att kopplas samman med fordonets styrväxel, närmare bestämt via en i. styrväxeln ingående rotationsaxel i form av en pinjong 12. Denna pinjongen 12 då upp från övrigt så att dess skjuter styrväxeln i ändparti positioneras vid en förutbestämd punkt i fordonet, i nära anslutning till den punkt där axeltappen 10 avses placeras.

Enligt vad som kommer att beskrivas i detalj nedan innefattar uppfinningen en särskild typ av koppling mellan axeltappen 10 och pinjongen 12. Det kan noteras att figur 1 visar det uppfinningsenliga arrangemanget i det tillstånd där axeltappen 10 och pinjongen 12 har kopplats samman med varandra. Med hänvisning till figur 2, som är en detaljvy som visar axeltappen 10 och pinjongen 12 i ett tillstånd innan dessa komponenter har kopplats ihop, framgår att axeltappen 10 är utformad med ett kilformigt utspràng 13. Detta utsprång 13 utgör en formförändring som är utformad som en avslutning på axeltappen 10, d.v.s. på den ände av axeltappen 10 som är vänd bort från den andra knuten 11. Det kilformiga utsprånget 13 är utformat för att samverka med en andra formförändring i form av en invändigt kilformigt urtagning 14, vilken i sin tur är utformat som en avslutning på pinjongens 12 ändparti.

Axeltappen 10 uppbär en huvudsakligen cylindrisk làshylsa 15 som omsluter axeltappen 10 och som är axiellt förskjutbar ett förutbestämt stycke längs axeltappen 10.

För detta ändamål har låshylsan 15 en innerdiameter som något överskrider ytterdiametern hos axeltappen. 10. Den axiella rörelsen hos låshylsan 15 begränsas företrädesvis anslag eller liknande som anordnas i av ett (ej visat) 10 15 20 25 30 35 , 520 257 axeltappen 10. Vidare är den inre mantelytan hos låshylsan 15 försedd med invändiga gängor 16, vilka Hmrkeras med streckade linjer i figur 2. Dessa invändiga gängor 16 är avsedda att samverka med utvändiga gängor 17 som är utformade kring mantelytan på pinjongens 12 ändparti. På så vis kan axeltappen 10 låsas fast mot pinjongen 12 så att det kilformiga utsprånget 13 står i låsande ingrepp med den kilformiga urtagningen 14. Härigenom kan rattens rörelser överföras till pinjongen 12, vilken i sin tur och på känt sätt överför denna rörelse till en (ej visad) kuggstång som ingår i styrväxeln.

Med hänvisning åter till figur 1 framgår att den nedre rattaxeln 8 företrädesvis är utformad som ett bälgformigt rör 8a. Genom denna utformning kommer den nedre rattaxeln 8 att uppvisa en låg knäckkraft medan det samtidigt är avslutas den nedre rattaxeln 8 vridstyvt. Vidare företrädesvis av ett kopplingselement i form av en cylindrisk kloss 8b av gummi eller motsvarande material, vilket då tjänar som en koppling mot den andra knuten 11.

Vid montering av en styrinrättning hos ett fordon kan det uppfinningsenliga arrangemanget utnyttjas på följande vis.

Den övre rattaxeln 3 kan på förhand monteras samman med ratten 2 samt med den nedre rattaxeln 8, via den första knuten 9. Dessutom kan axeltappen 10 på förhand monteras på den nedre rattaxeln 8, via den andra knuten 11.

Dessutom är en styrväxel på förhand monterad i fordonet, varvid pinjongen 12 då skjuter upp till en förutbestämd position i fordonets motorrum. I det fall att monteringen av styrinrättningen utförs manuellt kan hela det paket som innefattar ratten 2, den övre rattaxeln 3, den nedre rattaxeln 8, axeltappen 10 samt knutarna 9, 11 monteras på plats i förhållande till styrkolonnen 4, d.v.s. så att den övre rattaxeln 3 har sin utsträckning genom styrkolonnen 4. Därefter fixeras monteras och styrkolonnen 4 på 10 15 20 25 30 35 520 257 Efter detta moment kommer den nedre rattaxeln 8 och axeltappen 1O att undersidan av fordonets instrumentbräda 5. hänga ned från den första knuten 9. I detta läge kan montören fatta tag om axeltappen 10 och föra denna mot Genom det uppfinningsenliga pinjongens 12 ändparti. arrangemanget, där axeltappen 10 och pinjongen 12 innefattar~ de ovannämnda formförändringarna 13, 14, kan lätt, till sträcka fram händerna utan att egentligen se området under ingrepp i kan montören montören mycket och med genom att endast instrumentbrädan 5, föra utsprånget 13 till urtagningen 14 i pinjongen 12. Därefter skruva fast låshylsan 15 så att låshylsans 15 gängor 16 låses fast mot de utvändiga gängorna 17 på pinjongen 12. enkel montering av På så vis fås en mycket styrinrättningen, där en säker fastkoppling mellan axeltappen 10 och pinjongen 12 erhålles.

Uppfinningen är särskilt lämpad att utnyttjas i samband med en automatiserad tillverkningsprocess för ett fordon.

I detta fall kan fordonets styrinrättning 1 monteras genom att en robot programmeras att först lokalisera axeltappen 10 i det tillstånd där denna nedhänger (tillsammans med den nedre rattaxeln 8) från den första knuten 9. Roboten kan då programmeras så att en till denna hörande robotarm utför en rörelse för att fånga upp axeltappen 10. Nästa fas i monteringen är att nämnda robotarm för axeltappen 10 på plats vid pinjongens 12 ändparti. För detta ändamål är roboten på förhand programmerad med information avseende den position där pinjongens 12 ändparti förväntas vara positionerat. Därefter förs det kilformiga utsprånget 13 till ingrepp i den kilformiga urtagningen 14. Det automatiserade monteringsförfarandet avslutas med att låshylsan 15 skruvas fast, vilket också kan genomföras med ett till roboten hörande verktyg som förskjuter låshylsan 15 till ingrepp med pinjongens 12 gängor 17 och därefter skruvar fast låshylsan 15. 10 15 20 25 30 520 257 Genom att i enlighet med uppfinningen utnyttja en i sig känd typ av förband, d.v.s. en formförändring i form av en kil som samverkar med en motsvarande utformad urtagning, fås ett kvalitetssäkert förband med hög tillförlitlighet. fördel med kilformiga utsprànget l3 kan utformas genom gjutning medan En ytterligare uppfinningen är att det den kilformiga urtagningen 14 kan utformas genom fräsning, vilket sammantaget ger en tillverkningsmässigt låg kostnad.

Det kan noteras att figur l visar det uppfinningsenliga arrangemanget som det ser ut efter att styrinrättningen l har monterats på plats och làshylsan 15 har skruvats fast.

Uppfinningen är inte begränsad till den ovan beskrivna utföringsformen, utan kan varieras inom ramen för de efterföljande patentkraven. Exempelvis kan uppfinningen utnyttjas vid olika typer av fordon, t.ex. personbilar och lastbilar.

Dessutom kan de ovannämnda formförändringarna utformas som en kil som samverkar med en motsvarande utformad urtagning (enligt vad som visas i figur 2) eller alternativt som formförändringar med annan geometrisk form, t.ex. som en kvadratiskt tvärsnitt som tapp med skjuter in i en kvadratisk urtagning.

Vidare kan det kilformiga utsprànget utformas på pinjongen och den kilformiga urtagningen utformas på axeltappen, d.v.s. tvärtom mot vad som visas i figur 2.

Claims (5)

10 15 20 25 30 35 520 257 10 PATENTKRAV!

1. Arrangemang vid styrinrättning (1) för fordon, innefattande en ratt (2) och en rattaxel (3, 8, 10) som är förbunden med ratten (2) samt upphängd i fordonet, varvid rattaxeln (3, 8, 10) hörande även är förbunden med en till styr- inrättningen (1) styrväxel som innefattar en ingående axel (12) för överföring av en rotationsrörelse hos rattaxeln (3, 8, 10) till nämnda styrväxel, samt varvid det mot den ingående axeln (12) vända ändpartiet hos nämnda rattaxel (3, 8, 10) avslutas med en första formförändring (13) inrättad. för formförändring (14) samverkan med. en andra (12), nämnda rotationsrörelse överförs till styrväxeln, läsande i den ingående axeln varigenom k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att nämnda rattaxel (3, 8, 10) avslutas med en axeltapp (10) vilken uppbär en låshylsa (15) invändiga gängor (16) inrättade att samverka med utvändiga axiellt förskjutbar som är utformad med gängor (17) utformade på. mantelytan hos nämnda ingående axel (12).

2. Arrangemang enligt patentkrav 1, k ä n n e t e c k n a t d ä r a V , att den första formförändringen (13) utgörs av ett huvudsakligen kilformigt utspràng utformat på nämnda axeltapp (10).

3. Arrangemang enligt patentkrav 2, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att den andra formförändringen (14) utgörs av en huvudsakligen kilformig urtagning utformad pá ändpartiet hos nämnda ingående axel (12). i ett innefattar en ratt (2)

4. Förfarande för nwntering av styrinrättning (1) fordon, vilken styrinrättning (1) 10 15 20 25 520 257 ll och en rattaxel (3, 8, 10) som är förbunden med ratten (2) samt upphängd. i fordonet, varvid rattaxeln (3, 8, 10) förbinds med en till styrinrättningen (1) hörande styrväxel som innefattar en ingående axel (12) för överföring av en och rattaxeln (3, 8, 10) till nämnda styrväxel, k ä n n e t e c k n a t rotationsrörelse hos ratten (l) d ä r a v, att det innefattar: montering av nämnda rattaxel (3, 8, 10) tillsammans med nämnda ratt (2) i fordonet, uppfångande av det mot den ingående axeln (12) vända ändpartiet (10) hos nämnda rattaxel (3, 8, 10), till varvid nämnda ändparti avslutas styrning avt nämnda ändparti (10) (12), med en första formförändring (13) ingrepp næd den ingående axeln inrättat för låsande samverkan med en andra formförändring (14) i den ingående axeln (12), samt fastlåsning av nämnda ändparti (10) mot den ingående axeln (12), varigenom nämnda rotationsrörelse kan överföras till styrväxeln.

5. Förfarande enligt patentkrav 4, k ä n n e t e c k n a t d ä r a v , att nämnda fastlåsning innefattar åtdragning av en axiellt förskjutbar låshylsa (15) sonl är anordnad. på nämnda ändparti (10) (16) inrättade att utformade på mantelytan hos nämnda ingående axel (12). samt utformad. med, invändiga gängor samverka med utvändiga gängor (17)