DE10057181A1 - Instrument carrier for motor vehicles has carrier profile of magnesium or magnesium alloy - Google Patents

Instrument carrier for motor vehicles has carrier profile of magnesium or magnesium alloy

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Wulf Haertel
Johannes Boeke
Jochem Fischer
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Benteler Automobiltechnik GmbH
Volkswagen AG
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B62LAND VEHICLES FOR TRAVELLING OTHERWISE THAN ON RAILS
    • B62DMOTOR VEHICLES; TRAILERS
    • B62D25/00Superstructure or monocoque structure sub-units; Parts or details thereof not otherwise provided for
    • B62D25/08Front or rear portions
    • B62D25/14Dashboards as superstructure sub-units
    • B62D25/145Dashboards as superstructure sub-units having a crossbeam incorporated therein

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Body Structure For Vehicles (AREA)

Abstract

The instrument carrier has a carrier profile (2) extending between the A-columns of the vehicle body. The profile consists partially of magnesium or magnesium alloy. It is of monocoque construction, formed from magnesium plate, thin-walled magnesium cast components, or extruded magnesium components. The profile is divided into two longitudinal sections (3,4), connected by a coupling (5). It is connected to the A-columns via flange plates (7). A further part of the profile may be of aluminum, aluminum alloy, or plastic.

Description

Die Erfindung betrifft einen Instrumententräger für ein Kraftfahrzeug, der ein sich zwischen den A-Säulen der Kraftfahrzeugkarosserie erstreckendes Tragprofil aufweist.The invention relates to an instrument holder for a motor vehicle, the one extending between the A pillars of the motor vehicle body Has support profile.

Instrumententräger erstrecken sich bei einem Kraftfahrzeug zwischen den A- Säulen quer zur Fahrtrichtung. In herkömmlicher Bauweise besteht ein Instrumententräger im wesentlichen aus einem Tragprofil, z. B. einem Rohr. Ein solcher Vorschlag geht aus der DE 196 20 919 A1 hervor. Ein Tragprofil aus einem starren Hohlträger offenbart die DE 195 34 568 A1.In a motor vehicle, instrument carriers extend between the A- Columns transverse to the direction of travel. In conventional construction there is a Instrument carrier essentially from a support profile, for. B. a pipe. Such a proposal is apparent from DE 196 20 919 A1. A support profile DE 195 34 568 A1 discloses a rigid hollow beam.

Im Bereich des Cockpits sind am Instrumententräger diverse Halterungen angeordnet für die Instrumententafel selber sowie zur Halterung bzw. Be­ festigung weiterer Fahrzeugkomponenten, wie Heizungs- oder Klimaanlage, Airbag, Lenksäule, Mittelkonsole, Sicherungskasten oder Handschuhfach.In the area of the cockpit there are various mounts on the instrument holder arranged for the instrument panel itself and for mounting or loading consolidation of other vehicle components, such as heating or air conditioning, Airbag, steering column, center console, fuse box or glove box.

Durch das DE 299 16 467 U1 zählt ein Instrumententräger zum Stand der Technik aus einem Tragprofil mit einer integrierten Luftführung. Das Tragprofil ist in zumindest mittelbar miteinander verbundene Längenabschnitte gegliedert, die konfigurativ und werkstoffmäßig auf die Beanspruchungen auf der Fahrerseite und der Beifahrerseite abgestimmt sind. Hierdurch kann die Steifigkeit des Instrumententrägers bei leichter und einfacher Gestaltung verbessert werden. Gedacht ist werkstoffmäßig an den Einsatz von Metallen mit unterschiedlichen Eigenschaften oder die Kombination von Metall und Kunststoff.DE 299 16 467 U1 counts an instrument holder to the state of the Technology from a support profile with an integrated air duct. The support profile  is in at least indirectly connected length sections structured, the configurative and material based on the stresses the driver's side and the passenger's side are coordinated. This allows the Rigidity of the instrument carrier with a light and simple design be improved. The material is intended for the use of metals with different properties or the combination of metal and Plastic.

Grundsätzlich muss der Instrumententräger verschiedene Funktionen erfül­ len. Er dient neben der Versteifung der Karosserie zur Energieaufnahme im Crashfall und zum Verbinden verschiedener Raumpunkte bzw. zur Festle­ gung der diversen Halter. Ferner muss er für den Betrieb in unterschied­ lichsten Frequenzbereichen geeignet sein.Basically, the instrument holder has to perform various functions len. In addition to stiffening the body, it serves to absorb energy in the Crash case and to connect different spatial points or to fix the various holders. Furthermore, it must be different for operation most suitable frequency ranges.

Im Bestreben einer innovativen Weiterentwicklung von Kraftfahrzeugkonzep­ tionen liegt der Erfindung ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Instrumententräger bei einfachem Aufbau mindestens unter Beibehaltung seines Steifigkeitsverhaltens insgesamt leichter zu gestalten und somit einen Beitrag zur Senkung des Kraftstoffverbrauchs zu leisten.In the pursuit of an innovative further development of the motor vehicle concept tion, the invention is based on the prior art, the task based on an instrument carrier with a simple structure at least under Maintaining its stiffness behavior easier overall and thus contribute to reducing fuel consumption.

Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach Anspruch 1 in einem Instrumen­ tenträger, dessen Tragprofil zumindest bereichsweise aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung besteht. Durch den Einsatz dieses Leichtmetalls kann das Gewicht des Instrumententrägers weiter reduziert werden, wodurch ein Beitrag zur Gewichtsverringerung eines Kraftfahrzeugs und somit einer Senkung des Kraftstoffverbrauchs geleistet wird.This object is achieved according to claim 1 in an instrument tträger, whose support profile at least partially made of magnesium or a magnesium alloy. By using this light metal can further reduce the weight of the instrument carrier, thereby a contribution to the weight reduction of a motor vehicle and thus one Lower fuel consumption is achieved.

Obwohl Magnesium wegen seiner Reaktionsfähigkeit und Korrosionsanfäl­ ligkeit als nicht unproblematischer Werkstoff gerade im Automobilbau gilt, eröffnet der Einsatz dieses Werkstoffs für das Tragprofil eines Instrumenten­ trägers eine weitere Gewichtsoptimierung. Vorteilhaft wirkt sich ferner das niedrige Elastizitätsmodul von Magnesium bzw. Magnesiumlegierungen aus. Dies macht das Tragprofil nicht nur unempfindlich gegen Stoßbeanspruchungen, sondern verleiht ihm auch eine verbesserte Geräuschdämpfungs­ eigenschaft.Although magnesium due to its reactivity and corrosion is considered a not unproblematic material, especially in the automotive industry, opens the use of this material for the support profile of an instrument carrier further weight optimization. This also has an advantageous effect low modulus of elasticity made of magnesium or magnesium alloys. This not only makes the support profile insensitive to impact loads,  but also gives it an improved noise reduction property.

Als besonders vorteilhaft werden Magnesiumlegierungen angesehen mit dem Hauptbestandteil Magnesium und den Legierungselementen Alumi­ nium, Mangan oder Zink. Hierdurch können verbesserte Festigkeitswerte bei geringem spezifischen Gewicht erreicht werden. Auch die Zulegierung von Titan kann für eine Festigkeitssteigerung sinnvoll sein.Magnesium alloys with are considered to be particularly advantageous the main ingredient magnesium and the alloying elements Alumi nium, manganese or zinc. This can improve strength values low specific weight can be achieved. The addition of Titan can be useful for increasing strength.

Grundsätzlich sind verschiedene Fertigungstechniken für die Herstellung des Tragprofils denkbar. Nach Anspruch 2 ist das Tragprofil in Schalenbauweise aus Magnesiumblech gebildet. Diese werden mit geeigneten Umformprozes­ sen in die bauteilgerechte Form gebracht. Die so hergestellten Schalen wer­ den mit Hilfe eines Schweißprozesses gefügt, beispielsweise mittels WIG- Schweißung. Selbstverständlich sind auch andere kraft- und formschlüssige Fügetechniken möglich.Basically, various manufacturing techniques are used to manufacture the Support profile conceivable. According to claim 2, the support profile is in shell construction made of magnesium sheet. These are made using suitable forming processes brought into the component-specific form. The shells so produced who which are joined with the help of a welding process, for example using TIG Welding. Of course, other non-positive and positive are also Joining techniques possible.

Gemäß den Merkmalen von Anspruch 3 ist vorgesehen, dass das Tragprofil aus dünnwandigen Magnesium-Gusskomponenten gebildet ist. Auch der Einsatz von Magnesium-Strangpresskomponenten für die Herstellung des Tragprofils ist technisch vorteilhaft (Anspruch 4).According to the features of claim 3 it is provided that the support profile is formed from thin-walled magnesium cast components. Also the Use of magnesium extrusion components for the production of the Supporting profile is technically advantageous (claim 4).

Eine für die Praxis vorteilhafte Ausführungsform eines Instrumententrägers ist in Anspruch 5 charakterisiert. Danach besteht das Tragprofil aus zwei Längenabschnitten, die durch ein Kopplungsstück miteinander verbunden sind. Vorteilhafterweise besteht auch das Kopplungsstück aus Magnesium bzw. einer Magnesiumlegierung, vorzugsweise aus einer Magnesium-Guss­ legierung.An embodiment of an instrument holder that is advantageous in practice is characterized in claim 5. Then the support profile consists of two Length sections connected by a coupling piece are. The coupling piece advantageously also consists of magnesium or a magnesium alloy, preferably from a magnesium casting alloy.

Die Anbindung des Tragprofils an die A-Säulen erfolgt über Flanschplatten, wie dies Anspruch 6 vorsieht. Auch bei den Flanschplatten handelt es sich vorteilhafterweise um Gussbauteile, insbesondere aus Magnesium bzw. einer Magnesiumlegierung. The support profile is connected to the A-pillars via flange plates, as provided for in claim 6. It is also the case with the flange plates advantageously around cast components, in particular made of magnesium or a magnesium alloy.  

Im Rahmen der Erfindung sind auch Mischbauweisen des Tragprofils denk­ bar, bei dem mindestens eine weitere Komponente des Tragprofils aus einem anderen Leichtmetall, nämlich Aluminium bzw. einer Aluminiumlegie­ rung besteht (Anspruch 7).Mixed constructions of the supporting profile are also conceivable within the scope of the invention bar, in which at least one other component of the support profile is made another light metal, namely aluminum or an aluminum alloy tion exists (claim 7).

Für die Praxis bietet sich ferner die Ausführung des Tragprofils in Hybrid­ bauweise an, bei dem eine oder mehrere weitere Profilkomponenten aus Kunststoff gebildet sind (Anspruch 8).In practice, the carrying profile is also available in hybrid construction in which one or more additional profile components are used Plastic are formed (claim 8).

Die Erfindung ist nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels beschrieben.The invention is described below with reference to one in the drawing Described embodiment.

In der Figur ist ein Instrumententräger 1 dargestellt, der sich in einem Perso­ nenkraftwagen zwischen den hier nicht dargestellten A-Säulen der Kraftfahr­ zeugkarosserie quer zur Fahrtrichtung erstreckt.In the figure, an instrument holder 1 is shown, the nenkraftwagen in a Perso between the A-pillars of the motor vehicle body not shown here extends transversely to the direction of travel.

Der Instrumententräger 1 umfasst ein hohles Tragprofil 2, welches in zwei Längenabschnitte 3, 4 unterteilt ist, die durch ein Kopplungsstück 5 mitein­ ander verbunden sind. Jeder Längenabschnitt 3 bzw. 4 weist eine etwa S- förmig gekrümmte Längserstreckung auf. Die Enden 6 der Längenabschnitte 3, 4 sind mit Flanschplatten 7 verbunden, über die die Anbindung des Instrumententrägers 1 an den A-Säulen erfolgt.The instrument holder 1 comprises a hollow support profile 2 , which is divided into two longitudinal sections 3 , 4 , which are connected to one another by a coupling piece 5 . Each length section 3 or 4 has an approximately S-shaped curved longitudinal extent. The ends 6 of the longitudinal sections 3 , 4 are connected to flange plates 7 , via which the instrument carrier 1 is connected to the A-pillars.

Die beiden Längenabschnitte 3, 4 bestehen aus Magnesium, insbesondere einer Magnesiumlegierung, und sind in Schalenbauweise aus Magnesium­ blech gefertigt. Hierzu werden umformtechnisch vorbereitete Schalen schweißtechnisch zu den Längenabschnitten 3 bzw. 4 verbunden. Diese werden dann über das Kopplungsstück 5 zusammengesetzt. Das Kopp­ lungsstück 5 ist gusstechnisch hergestellt und besteht ebenfalls aus einer Magnesiumlegierung. Ebenso können die Flanschplatten 7 als Gussbauteile aus einer Magnesiumlegierung ausgeführt sein.The two longitudinal sections 3 , 4 consist of magnesium, in particular a magnesium alloy, and are made of magnesium sheet metal in shell construction. For this purpose, shells prepared by forming technology are connected to length sections 3 and 4 by welding technology. These are then assembled via the coupling piece 5 . The coupling piece 5 is made by casting and also consists of a magnesium alloy. Likewise, the flange plates 7 can be designed as cast components made of a magnesium alloy.

Aufgrund des geringen spezifischen Gewichts von Magnesium bzw. Magne­ siumlegierungen ist das Gewicht des erfindungsgemäßen Instrumententrägers 1 gering. Der Aufbau des Instrumententrägers 1 ist einfach und ge­ währleistet eine ausreichend hohe Steifigkeit. Der Instrumententräger 1 ver­ steift die Karosserie und trägt im Crashfall zur Energiekompensation bei. Im Fahrbetrieb ist der Instrumententräger 1 unempfindlich gegenüber verschie­ denen Schwingungseinflüssen bzw. Frequenzbereichen. Er dient zur Festle­ gung verschiedener Anbauteile. Ein solches ist in der Figur mit 8 bezeichnet. Dieses dient beispielsweise zur Festlegung einer Lenkhilfe.Due to the low specific weight of magnesium or magnesium alloys, the weight of the instrument carrier 1 according to the invention is low. The structure of the instrument holder 1 is simple and ensures a sufficiently high rigidity. The instrument holder 1 ver stiffens the body and contributes to energy compensation in the event of a crash. When driving, the instrument holder 1 is insensitive to various vibration influences or frequency ranges. It is used to fix various attachments. Such is designated by 8 in the figure. This is used, for example, to determine a steering aid.

Das Anbauteil 8 ist an das Tragprofil geschweißt. Grundsätzlich sind auch andere Fügetechniken, beispielsweise Schraub- oder Nietverbindungen möglich.The attachment 8 is welded to the support profile. In principle, other joining techniques, for example screw or rivet connections, are also possible.

Man erkennt ferner, dass im Tragprofil 2 Montageöffnungen 9, 10 für die An­ bindung weiterer Fahrzeugteile, wie die Instrumentafelträgerverkleidung oder die Airbagfaltung und ähnliches, vorgesehen sind. It can also be seen that 2 mounting openings 9 , 10 are provided in the support profile for the connection to other vehicle parts, such as the instrument panel support panel or the airbag folding and the like.

BezugszeichenaufstellungREFERENCE NUMBERS

11

Instrumententräger
instrument panel

22

Tragprofil
support section

33

Längenabschnitt
longitudinal section

44

Längenabschnitt
longitudinal section

55

Kopplungsstück
coupling piece

66

Ende v. End of v.

33

bzw. respectively.

44

77

Flanschplatte
flange

88th

Anbauteil
attachment

99

Montageöffnung
mounting hole

1010

Montageöffnung
mounting hole

Claims (8)

1. Instrumententräger für ein Kraftfahrzeug, der ein sich zwischen den A- Säulen der Kraftfahrzeugkarosserie erstreckendes Tragprofil (2) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragprofil (2) zumindest bereichsweise aus Magnesium oder einer Magnesiumlegierung besteht.1. Instrument support for a motor vehicle, which has a support profile ( 2 ) extending between the A pillars of the motor vehicle body, characterized in that the support profile ( 2 ) consists at least in regions of magnesium or a magnesium alloy. 2. Instrumententräger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass das Tragprofil (2) in Schalenbauweise aus Magnesiumblech gebildet ist.2. Instrument carrier according to claim 1, characterized in that the support profile ( 2 ) is formed in a shell construction from magnesium sheet. 3. Instrumententräger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass das Tragprofil aus dünnwandigen Magnesium-Gusskompo­ nenten gebildet ist.3. Instrument carrier according to claim 1, characterized net that the support profile made of thin-walled magnesium cast compo is formed. 4. Instrumententräger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, dass das Tragprofil aus Magnesium-Strangpresskomponenten ge­ bildet ist.4. Instrument carrier according to claim 1, characterized net that the support profile ge from magnesium extrusion components forms is. 5. Instrumententräger nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragprofil (2) in zwei Längenabschnitte (3, 4) unterteilt ist, die durch ein Kopplungsstück (5) miteinander verbun­ den sind.5. Instrument carrier according to one of claims 1 to 4, characterized in that the support profile ( 2 ) is divided into two longitudinal sections ( 3 , 4 ) which are connected to one another by a coupling piece ( 5 ). 6. Instrumententräger nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Tragprofil (2) mit den A-Säulen über Flanschplatten (7) gekoppelt ist.6. Instrument carrier according to one of claims 1 to 5, characterized in that the support profile ( 2 ) is coupled to the A-pillars via flange plates ( 7 ). 7. Instrumententräger nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Komponente des Tragpro­ fils aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. 7. Instrument carrier according to one of claims 1 to 6, characterized characterized in that at least one component of the Tragpro fils made of aluminum or an aluminum alloy.   8. Instrumententräger nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine Komponente des Tragpro­ fils aus Kunststoff besteht.8. Instrument carrier according to one of claims 1 to 7, characterized characterized in that at least one component of the Tragpro fils made of plastic.
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