DE102004021219A1 - Universelle Energie-absorbierende Klammer - Google Patents

Abstract

Verfahren und Vorrichtung zum Befestigen von Knie- und Handschuhfach-Oberflächenkonfigurationen an einer Haltestruktur unter Verwendung einer universellen Energieabsorbierenden Klammer, die an Querträgern von verschiedenen Fahrzeugserien befestigt werden kann, um unterschiedliche Knie- und Handschuhfach-Oberflächenkonfigurationen zu unterstützen.

Description

• Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug und insbesondere einen Querträger und Halteklammern für ein Kraftfahrzeug.
• Ein herkömmliches Kraftfahrzeug weist einen Motorraum an seinem vorderen Ende und einen Insassenraum hinter dem Motorraum auf. Eine sich in der Breite erstreckender Unterteilung, die gewöhnlich als Feuerschutztrennwand bezeichnet wird, ist zwischen dem Motorraum und dem Insassenraum angeordnet. Eine Plenumkammer erstreckt sich lateral entlang eines oberen Teils der Feuerschutzwand. Ein vorderes Ende der Plenumkammer ist gewöhnlich am oberen Ende der Feuerschutzwand festgeschweißt. Gegenüberliegende laterale Enden der Plenumkammer sind an Scharniersäulen befestigt, die häufig als Windläufe bezeichnet werden und sich entlang von gegenüberliegenden Seiten des Kraftfahrzeugs zu einem vorderen Ende des Insassenraums erstrecken.
• Ein typisches Kraftfahrzeug weist einen Flansch auf, der zu einem vorderen Ende der Plenumkammer hin angeordnet ist, um die Windschutzscheibe zu halten. Kotflügel sind an den Windläufen angebracht und erstrecken sich von den Windläufen nach vorne. Die Türen des Insassenraums sind schwenkbar angebracht und erstrecken sich hinter den Windläufen. Eine Haube ist schwenkbar an den Kotflügeln befestigt und erstreckt sich zu dem vorderen Ende des Fahrzeugs.
• Bei herkömmlichen Kraftfahrzeugen erstreckt sich ein Querträger zwischen den Windläufen. Gegenüberliegende seitliche Enden des Querträgers sind gewöhnlich an den Windläufen befestigt. Ein herkömmlicher Querträger ist eine geschlossene Stahlkammer, die die Strukturstabilität des Fahrzeugs erhöht und einen Widerstand gegenüber seitlich auf das Fahrzeug einwirkenden Stößen bietet.
• Der Querträger hält verschiedene Komponenten des Kraftfahrzeugs wie etwa ein Handschuhfach, ein Radio und einen Kassetten- oder CD-Player, verschiedene Staufächer, einen Aschenbecher, einen Zigarettenanzünder, eine Steckdose oder ein Münzfach.
• Eine Lenksäulen-Halteklammer erstreckt sich in der Längsrichtung zwischen der Plenumkammer und dem Querträger. Der vordere Teil der Lenksäulen-Halteklammer ist an der Plenumkammer befestigt, und der hintere Teil der Lenksäulen-Halteklammer ist an dem Querträger befestigt.
• Lateral beabstandete Energie-absorbierende Klammern erstrecken sich von dem Querträger nach hinten und dienen dazu, Energie zu absorbieren, um die Insassen zu schützen, wobei sie auch die Sicherheitsgurte unterstützen, wenn das Kraftfahrzeug einen Stoß erfährt.
• Ein Lüftungskanal erstreckt sich von dem Querträger nach vorne und sieht eine Heizung und eine Klimaanlage für den Insassenraum vor. Der Lüftungskanal ist gewöhnlich mit einem Zufuhreinlass und einer Vielzahl von seitlich beabstandeten Auslässen versehen. Der Einlass ist mit dem Auslass eines Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagengehäuses verbunden. Die Auslässe sind mit Klappen verbunden, durch die die klimatisierte Luft in das Innere des Fahrzeugs ausgegeben wird. Die Klappen können eingestellt werden, damit die Insassen den Luftstrom aus dem Lüftungskanal steuern können.
• Ein zweiter Lüftungskanal kann sich parallel dazu zu dem oberen Ende des ersten Lüftungskanals erstrecken, um Luft zu der Windschutzscheibe und den Türfenstern des Insassenraums zuzuführen. Luft kann über obere und seitliche Enden dieses Antibeschlagungs-Lüftungskanals zugeführt werden, um Beschlag auf der Windschutzscheibe oder den Türfenstern des Insassenraums zu beseitigen.
• Herkömmliche Querträger, Energie-absorbierende Klammern und Lenksäulen-Halteklammern werden gewöhnlich aus Stahl ausgebildet. Stahl ist ein kostspieliges Material, das kostenaufwändig verarbeitet werden muss. Außerdem ist es relativ schwer. Die Lüftungskanäle sind aus einem Kunststoff hergestellt, der wesentlich weniger kostspielig als Stahl und weniger kostenaufwändig zu verarbeiten ist. Kunststoffmaterialien weisen jedoch herkömmlich nicht die Strukturstabilität von Stahl auf.
• Für die verschiedenen Fahrzeugmodelle eines Herstellers sind separate Energie-absorbierende Klammern erforderlich, um zum Beispiel Knie- und Handschuhfach-Oberflächen zu halten. Für jede der separaten Energie-absorbierenden Klammern sind separate Werkzeuge, separate Teilenummern und separate Test- und Entwurfszeiten für die Finitelementanalyse erforderlich.
• Es besteht ein Bedarf in der Branche, einen gemeinsamen Querträger für verschiedene Kraftfahrzeugserien sowie universelle Energie-absorbierende Klammern für die Verwendung in verschiedenen Kraftfahrzeugserien mit unterschiedlichen Knie- und Handschuhfach-Konfigurationen vorzusehen.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Energieabsorbierende Klammer angegeben, die an einem gemeinsamen Querträger angebracht werden kann, um verschiedene Knie- und Handschuhfach-Konfigurationen zu unterstützen.
• Die vorliegende Erfindung gibt ein ökonomisches, einfaches und zuverlässiges Befestigungssystem sowie ein Verfahren für die Befestigung von Knie- und Handschuhfächern an, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst: Vorbereiten des Insassenraums eines Fahrzeugs mit einem Querträger, der eine Längsachse aufweist; Vorsehen von wenigstens einer Energieabsorbierenden Klammer für die Befestigung an dem Querträger, wobei die Klammer mit einem länglichen Befestigungsschlitz versehen ist, um den Querträger entlang der Länge des Schlitzes aufzunehmen, und eine äußere periphere Konfiguration zum Aufnehmen einer Knie- und Handschuhfach-Oberflächenkonfiguration aufweist; Befestigen der Energieabsorbierenden Klammer an einer vorbestimmten Position an dem Querträger, der allgemein normal zu der Längsachse des Querträgers ist, wobei der Querträger innerhalb des Längsschlitzes der Energie-absorbierenden Klammer aufgenommen wird; und Befestigen der Energie-absorbierenden Klammer neben dem den Längsschlitz definierenden Teil an dem Querträger.
• Die Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung einer Ausführungsform der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
• 1 ist eine perspektivische Teilansicht eines Insassenraums eines Fahrzeugs mit weggebrochenen Teilen, um die Anordnung eines Paares von beabstandeten Energieabsorbierenden Klammern an einem Querträger zu zeigen, wobei die Klammern geeignet sind, um an ihnen Knie- und Handschuhfach-Oberflächenkonfigurationen zu befestigen.
• 2 ist eine perspektivische Teilansicht des Querträgers mit den beabstandeten Energie-absorbierenden Klammern von 1.
• 3 ist eine seitliche Teilansicht einer der Energieabsorbierenden Klammern von 1 und 2, die schematisch verschiedene mögliche Befestigungspositionen der Klammer an dem Querträger zeigt.
• 1 ist eine Teilschnittansicht des Insassenraums eines Fahrzeugs und zeigt die relative Position eines typischen Querträgers 10. Ein Paar von beabstandeten Energieabsorbierenden Klammern 12, 14 sind an dem Träger 10 zum Beispiel durch Schweißen befestigt. Die Klammern 12, 14 sind gewöhnlich identisch. 2 zeigt den Aufbau des Querträgers 10 im größeren Detail. Die gegenüberliegenden Enden 16, 18 des länglichen Querträgers 10 sind in geeigneter Weise an entsprechenden Bereichen der Fahrzeug-Windläufe 20, 22 befestigt.
• Aus den Figuren wird deutlich, dass die Energieabsorbierenden Klammern 12, 14 einen Hauptkörperteil umfassen und mit Längsschlitzen 24, 26 versehen sind. Der Zugang zu dem Inneren der Schlitze 24, 26 wird über Öffnungen gewährt, die durch entsprechende Paare von gegenüberliegenden Aufhängungsteilen 28, 30 und 32, 34 definiert werden. Die Längsschlitze 24, 26 zwischen den entsprechend gegenüberliegenden Aufhängungsteilen 28, 30 und 32, 34 müssen wenigstens etwas größer sein als der Außendurchmesser des Querträgers 10. In der bevorzugten Ausführungsform werden die Energie-absorbierenden Klammern 12, 14 aus einem Stahl gestanzt. Dabei ist zu beachten, dass auch andere Herstellungsverfahren verwendet werden können, ohne dass deshalb der Erfindungsumfang verlassen wird. Außer mit den Längsschlitzen 24, 26 werden die Energie-absorbierenden Klammern 12, 14 auch noch mit entsprechend konturierten Kantenteilen 36 und 38 versehen, die dafür ausgebildet sind, Knie- oder Handschuhfach-Oberflächen aufzunehmen.
• Die Energie-absorbierenden Klammern 12, 14 sind in geeigneter Weise an den Querträgern 10 in einer bevorzugten Beziehung zueinander befestigt, um die assoziierten Knie- oder Handschuhfach-Oberflächen zufriedenstellend aufzunehmen. Weil derartige Oberflächen bei verschiedenen Fahrzeugserien unterschiedlich ausgebildet sein können, können die gleichen Energie-absorbierenden Klammern 12, 14 universell verwendet werden, um unterschiedliche Knie- und Handschuhfach-Oberflächenkonfigurationen zu unterstützen, indem die Klammern 12, 14 lediglich in Bezug auf die haltenden Querträger 10 wie durch die Phantomlinien von 3 gezeigt verschoben und/oder gedreht werden.
• Die Energie-absorbierenden Klammern 12, 14 werden gewöhnlich an dem Querträger 10 befestigt, indem ein Teil der Innenfläche der Schlitze 24, 26 mit der benachbarten Außenfläche des Trägers 10 verschweißt wird.
• Die Energie-absorbierenden Klammern 12, 14 können also nach Wunsch auf dem Querträger 10 positioniert werden, um verschiedene Größen und Konfigurationen von Knie- und Handschuhfächern aufzunehmen. Außerdem können die Energieabsorbierenden Klammern 12, 14 an anderen Positionen am Querträger 10 verwendet werden, um andere Fahrzeugkomponenten wie etwa ein Radio und einen Kassetten- bzw. CD-Player, verschiedene Staufächer, einen Aschenbecher, einen Zigarettenanzünder, eine Steckdose, ein Münzfach sowie Lenksäulenkomponenten aufzunehmen.
• Die vorliegende Erfindung gibt ein System an, das universell für verschiedene Entwurfsanforderungen von einer Anzahl von verschiedenen Fahrzeugserien verwendet werden kann, ohne dass für jeden Fahrzeugtyp separate Stanzungen vorgenommen werden müssen. Zum Beispiel können die Energieabsorbierenden Klammern 12, 14 für ein gewöhnliches Fahrzeug wie durch die durchgezogenen Linien von 3 angegeben positioniert werden. Um die Energie-absorbierenden Klammern 12, 14 in einem Sportfahrzeug oder einem Lastfahrzeug zu verwenden, können die Energie-absorbierenden Klammern 12, 14 wie durch die Phantomlinien in 3 angegeben positioniert werden.
• Die vorliegende Erfindung wurde mit Bezug auf eine bevorzugte Ausführungsform beschrieben. Es ist jedoch zu beachten, dass die Erfindung nicht darauf beschränkt ist und anders realisiert werden kann, ohne dass dadurch der Erfindungsumfang verlassen wird.

Claims (13)

1. Energie-absorbierende Klammer, die an einem Querträger (10) befestigt werden kann, um Fahrzeugkomponenten-Strukturen aufzunehmen und zu halten, wobei die Klammer (12, 14) umfasst: einen Hauptkörperteil, der eine verlängerte Oberfläche, die durch eine äußere periphere Kante (36, 38) mit einer Kontur zum Aufnehmen von Knie- und Handschuhfach-Oberflächen definiert ist, und einen länglichen Schlitzteil (24, 26) für die Aufnahme des Querträgers (10) sowie für die Befestigung an demselben aufweist.
2. Energie-absorbierende Klammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Schlitzteil (24, 26) des Hauptkörpers durch ein Paar von gegenüberliegenden Aufhängungsteilen (28, 30, 32, 34) definiert wird.
3. Energie-absorbierende Klammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberliegenden Hängeteile (28, 30, 32, 34) mit einem Abstand zueinander beabstandet sind, um den Querträger (10) aufzunehmen.
4. Energie-absorbierende Klammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Hauptkörperteil aus Stahl ausgebildet ist.
5. Energie-absorbierende Klammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Schlitzteil (24, 26) des Hauptkörpers dazu ausgebildet ist, den Querträger (10) aufzunehmen, wobei der Hauptkörper an wenigstens zwei verschiedenen Positionen befestigt werden kann.
6. Querträger für ein Fahrzeug mit: einem länglichen Träger (10) mit einem ersten Ende (16) und einem zweiten Ende (18) jeweils für die Befestigung an einem Fahrzeug-Laufwind (20, 22), und wenigstens einer Energie-absorbierenden Klammer (12, 14) mit einem Hauptkörperteil, wobei der Hauptkörper der Energieabsorbierenden Klammer (12, 14) eine verlängerte Oberfläche, die durch eine äußere periphere Kante (36, 38) mit einer Kontur zum Aufnehmen einer Fahrzeugkomponenten-Struktur definiert ist, und einen länglichen Schlitzteil (24, 26) für die Aufnahme des Trägers (10) und für die Befestigung an demselben aufweist.
7. Querträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Schlitzteil (24, 26) der Energie-absorbierenden Klammer (12, 14) ein Paar von gegenüberstehenden Aufhängungsteilen (28, 30, 32, 34) aufweist.
8. Querträger nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die gegenüberstehenden Aufhängungsteile (28, 30, 32, 34) mit einem Abstand zueinander beabstandet sind, um den Träger (10) aufzunehmen.
9. Querträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie-absorbierende Klammer (12, 14) aus Stahl ausgebildet ist.
10. Querträger nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der längliche Schlitzteil (24, 26) ausgebildet ist, um den Träger (10) aufzunehmen, wobei die Energie-absorbierende Klammer (12, 14) an wenigstens zwei verschiedenen Positionen befestigt werden kann.
11. Querträger nach Anspruch 6, weiterhin gekennzeichnet durch wenigstens zwei Energie-absorbierende Klammern (12, 14).
12. Verfahren zum Montieren von Knie- und Handschuhfach-Oberflächenkonfigurationen an einer Haltestruktur eines Fahrzeugs, mit folgenden Schritten: Vorbereiten des Insassenraums eines Fahrzeugs mit einem Querträger, der eine Längsachse aufweist, Vorsehen von wenigstens einer Energie-absorbierenden Klammer für die Befestigung an dem Querträger, wobei die Klammer einen länglichen Befestigungsschlitz, um den Querträger entlang der Länge des Schlitzes aufzunehmen, und eine äußere periphere Kante zum Aufnehmen einer Knie- und Handschuhfach-Oberfläche aufweist, Befestigen der Energie-absorbierenden Klammer an einer vorbestimmten Position auf dem Querträger im wesentlichen normal zu der Längsachse des Querträgers, wobei der Querträger in dem Längsschlitz der Energie-absorbierenden Klammer aufgenommen wird, und Befestigen der Energie-absorbierenden Klammer neben dem Teil, der den länglichen Schlitz definiert, an dem Querträger.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Energie-absorbierende Klammer an dem Querträger mittels Schweißen befestigt wird.