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Die vorliegende Erfindung betrifft eine rohrförmige Instrumententafel-Tragkonstruktion mit einer Mehrzahl von Tragrohren, die sich über die Breite einer Fahrzeugkarosserie hinweg erstrecken.
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Instrumententafeln, die alternativ auch als Armaturenbretter bezeichnet werden, befinden sich in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs und sind zwecks einfacher Ablesbarkeit und Zugänglichkeit der verschiedenen innerhalb der Instrumententafel untergebrachten Instrumente den Fahrzeuginsassen und in erster Linie einem Fahrer/Bediener zugewandt positioniert. Eine gängige Instrumentenausstattung, wie sie in einem Fahrgastraum eines Fahrzeugs vorkommt, umfasst beispielsweise Geschwindigkeitsmesser, Kilometerzähler, Drehzahlmesser, Kraftstoffanzeiger und Kontrolllampen. In einer Instrumententafel können auch andere nicht-messspezifsche Vorrichtungen wie Airbags, Handschuhfächer oder -abteile, Radios, CD/DVD/Kassetten-Abspielgeräte, Navigations-Bildschirme, Uhren, Aschenbecher, Lautsprecher, Klimasteuerungen und Lüftungsöffnungen untergebracht sein. Instrumententafeln sind typischerweise mit einer Schutzpolsterung und anderem äußeren Ziermaterial gebildet, welches entsprechend konturiert und entworfen ist, um eine fertig montierte Instrumententafel mit einem ästhetisch ansprechenden Erscheinungsbild zu schaffen. Instrumenten-Anzeigen und Messgeräte sind typischerweise zum Schutz vor Beschädigung, Verschmutzung und/oder unbefugter Manipulation an der Vorderseite mit einem transparenten Material versehen.
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Da durch die oben erwähnten Instrumente und Vorrichtungen zusammen genommen dem Fahrzeug in wesentlichem Umfang Gewicht und Masse hinzugefügt werden kann, wird die Instrumententafel daher durch eine im Wesentlichen starre Unterkonstruktion getragen, welche hinter und unterhalb der sichtbaren Abschnitte der Tafel positioniert ist. Instrumententafel-Tragkonstruktionen sind oft aus ausgestanzten und verschweißten Stahlblechanordnungen gebildet und können eine Mehrzahl von Tragbügeln und Verstrebungen umfassen, die einen hinreichend großen Oberflächenbereich aufweisen, so dass es möglich ist, die Tragkonstruktion an dem Fahrzeug zu befestigen, und die Instrumente und sonstigen Vorrichtungen sicher innerhalb der Tafel anzubringen. Beispielsweise ist aus der
DE 60 2004 000 648 T2 eine Tragkonstruktionen für Instrumententafeln gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 6 bzw. eine Fahrzeugkarosserieanordnung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8 bekannt geworden, die speziell für ihre Verwendung innerhalb der jeweiligen Tragkonstruktion hergerichtete Bauteile umfassen. Durch die individuelle Anfertigung von Bauteilen erhöhen sie jedoch die Kosten für solch eine Tragkonstruktion. Eine ähnliche Tragkonstruktion wird in der
US 5,931,520 A1 beschrieben, bei der jedoch eines der Rohre als C-Profil ausgebildet ist.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, eine in wirtschaftlicher Hinsicht optimierte Tragkonstruktion für eine Instrumententafel zu schaffen.
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Diese Aufgabe wird durch eine Tragkonstruktion gemäß dem Anspruch 1 oder 6 sowie durch eine entsprechende Karosserieanordnung gemäß Anspruch 8 gelöst.
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Demgemäß wird eine rohrförmige Instrumententafel-Tragkonstruktion zur Verwendung in einem Fahrzeug geschaffen, wobei zwei Quer-Tragrohre mit jeweils einer Mehrzahl von Tragbügeln im Wesentlichen von einem Ende zu dem anderen durchgehend ausgerichtet sind und in Wirkverbindung mit einer Mittelplatte stehen, um sich über die Breite einer Fahrzeugkarosserie hinweg zu erstrecken und dadurch einen angemessenen Halt für eine sich daran anfügende Instrumententafel zu schaffen.
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Gemäß einem Aspekt der Erfindung kann jeder Abschnitt der Quer-Tragrohranordnung speziell ausgelegt sein, um eine den von diesem Abschnitt getragenen, spezifischen Kräften angemessene Tragfähigkeit bereitzustellen.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung werden zwei Stahlplatten dazu verwendet, um die Instrumententafel-Tragkonstruktion in drei Rohrsegmente zu unterteilen, wobei der zwischen den beiden Platten gebildete Raum einen separaten Instrumentenkonsolenbereich bildet.
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Gemäß einem anderen Aspekt der Erfindung weist eine Fahrzeugkarosserieanordnung ein Paar Scharniersäulenanordnungen und eine Instrumententafel-Tragkonstruktion auf, die an beiden Enden mit der jeweiligen Scharniersäulenanordnung in Wirkverbindung steht, wobei die Konstruktion weiterhin eine Mehrzahl von Quer-Tragrohren aufweist, welche im Wesentlichen von einem Ende zu dem anderen durchgehend ausgerichtet sind und zumindest eine Platte aufweisen, die in Wirkverbindung zwischen den Quer-Tragrohren angeordnet ist, wobei die Tragrohre jeweils Tragbügel aufweisen, welche sich radial davon erstrecken.
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Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben; in diesen ist:
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1 eine Perspektivdarstellung einer erfindungsgemäßen Instrumententafel-Tragkonstruktion;
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2 eine Perspektivdarstellung einer Instrumententafel-Tragkonstruktion, die auf einer unteren Karosseriestrukturanordnung montiert ist; und
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3 eine Perspektivdarstellung einer zweiten Ausführungsform mit zwei verschweißten Platten und einem Quer-Tragrohr mit drei Segmenten.
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In den Zeichnungen, auf welche nun Bezug genommen wird und in denen gleiche Bezugszahlen über die verschiedenen Figuren hinweg gleichen oder ähnlichen Komponenten entsprechen, ist in 1 eine erfindungsgemäße, rohrförmige Instrumententafel-Tragkonstruktion 10a gezeigt. Die Tragkonstruktion 10a umfasst eine Fahrerseite 31a und eine Beifahrerseite 37a. Die Fahrerseite 31a weist ein fahrerseitiges Rohr 16a auf. Die Beifahrerseite 37a weist ein beifahrerseitiges Rohr 25a auf, wobei die Rohre 16a, 25a durch eine starre Mittelplatte 11a getrennt und an dieser befestigt sind, welche vorzugsweise aus einer schweißbaren, ausgestanzten Stahlplatte gebildet ist. In der bevorzugten Ausführungsform sind die Querschnittflächen der Rohre 16a, 25a kreisrund, es können jedoch, je nach Anwendungsgebiet, auch Rohre mit rechteckigen, dreieckigen oder anderen geeigneten Querschnittformen verwendet werden.
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Da es sich bei den Rohren 16a, 25a um separate Komponenten handelt, können die Auslegungen, d. h. die jeweiligen Durchmesser und Dicken der Rohre 16a, 25a, bzw. deren Lehrenmaß, kundenspezifisch an die jeweiligen Lastanforderungen angepasst werden, und zwar einfach durch Auswahl und Aufschweißen von angemessen dimensionierten und positionierten Rohren 16a, 25a an beiden Seiten der Mittelplatte 11a. Dieses kundenspezifisch anpassbare Merkmal schafft Flexibilität beim Instrumententafel-Entwurf und bietet eine Möglichkeit zur Reduzierung von unnötigem Fahrzeuggewicht. Beispielsweise kann die Fahrerseite 31a der Tragkonstruktion 10a ein fahrerseitiges Rohr 16a mit relativ großem Durchmesser erfordern, um eine Lenksäule (nicht gezeigt) und zusätzliche, lenksäulenspezifische Bügel zu tragen, um straßenseitige Vibrationen weiter zu absorbieren oder zu dämpfen, die über die Lenksäule auf den Fahrer übertragen werden, wohingegen eine typische Beifahrerseite 37a auch mit einem durchmesserreduzierten, beifahrerseitigen Rohr 25a funktionsgerecht gestaltet werden kann, wodurch sich eine Verlängerung oder eine weite Ausdehnung eines einzelnen, einförmigen Rohrs 16a erübrigt.
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Das fahrerseitige Rohr 16a und das beifahrerseitige Rohr 25a stoßen an entgegengesetzten Seiten der Mittelplatte 11a an und sind von einem Ende zu dem anderen durchgehend ausgerichtet, um sich in Querrichtung über die Breite der Fahrzeugkarosserie hinweg zu erstrecken und dadurch einen im Wesentlichen starren, axialen Halt zu schaffen. Das fahrerseitige Rohr 16a weist ein plattenseitiges Ende 13 auf, welches mit der Mittelplatte 11a verschweißt, verschmolzen, anderweitig verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet ist, und ein bügelseitiges Ende 15, welches von einem fahrerseitigen Endbügel 14a getragen wird. Gleichermaßen weist das beifahrerseitige Rohr 25a ein plattenseitiges Ende 23 auf, welches mit der Mittelplatte 11a verschweißt, verschmolzen bzw. anderweitig verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet ist, und ein bügelseitiges Ende 27, welches von einem beifahrerseitigen Endbügel 12a getragen wird. Zumindest ein Bügel 24a erstreckt sich von jedem der Rohre 16a, 25a radial nach vorne zu einem oberen Abschnitt 44 (siehe 2) einer Fahrzeugkarosserie, wobei die Bügel 24a zum stützenden Halt mit dem oberen Abschnitt verschraubt oder anderweitig verbunden sind. Zumindest einer aus einer Mehrzahl von Instrumententafel-Befestigungsbügeln 17 ist an jedem Ende der Tragkonstruktion 10a positioniert und erstreckt sich von seinem jeweiligen Endbügel 12a, 14a radial nach vorne, um mit einem Instrumententafel-Halter (nicht gezeigt) eine Verbindung zu bilden, wobei der Halter vorzugsweise aus geformtem Kunststoff gebildet ist, der für die Befestigung und Unterbringung der verschiedenen Instrumente, Messgeräte und Ziermaterialien geeignet ist, aus denen sich die fertige Instrumententafel zusammensetzt.
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Wie weiter oben in dieser Beschreibung festgestellt, unterteilt eine Mittelplatte 11 die Tragkonstruktion 10a in eine Fahrerseite 31a und eine Beifahrerseite 37a. Die Fahrerseite 31a ist hier in einer typischen Auslegung mit Fahrersitzanordnung auf der linken Seite, wie sie in Nordamerika üblich ist, dargestellt, es könnte jedoch durch Umkehrung der Auslegung auch in einfacher Weise eine Anordnung des Fahrersitzes auf der rechten Seite erreicht werden. Die Fahrerseite 31a umfasst eine Mehrzahl von lenksäulenspezifischen Instrumententafel-Tragelementen, wie beispielsweise eine Polsterplatte 20 und energieabsorbierende (E/A) Tragbügel 22, die an das fahrerseitige Rohr 16a angeschweißt sind und sich radial von diesem erstrecken. Die Mittelplatte 11a aus 1 ist, wie gezeigt, vorzugsweise eine pfeilförmige Platte, um eine Mehrzahl von schweißbaren Plattenoberflächen 45 zu ermöglichen, die verschiedene, nicht-orthogonale Winkel aufweisen. Für den Fachmann ist jedoch erkenntlich, dass je nach spezifischer Anwendung eine Vielzahl von Plattenformen und -größen verwendet werden kann. Das bügelseitige Ende 15 des fahrerseitigen Rohrs 16a wird, wie in 1 gezeigt, in einen fahrerseitigen Bügel 14a eingesetzt und von diesem festgehalten. Ein Hebebügel 18 ist wie gezeigt an dem fahrerseitigen Bügel 14a angebracht, um einen Hebepunkt zu schaffen, um das Heben und Einsetzen einer kompletten Tragkonstruktion 10a in eine Fahrzeug-Fahrgastzelle (nicht gezeigt) zu erleichtern.
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Die Beifahrerseite 37a umfasst das beifahrerseitige Rohr 25a, mit welchem eine linke H-Verstrebung 30, eine rechte H-Verstrebung 28 und eine mittlere H-Verstrebung 26 verschweißt, verschmolzen oder anderweitig verbunden ist, wobei die drei H-Verstrebungen zusammen eine Mittelkonsole bzw. einen Mittelabschnitt 29 definieren. Ebenso wie bei dem bügelseitigen Ende 15 und dem Endbügel 14a wird das bügelseitige Ende 27 des beifahrerseitigen Rohrs 25a in einen beifahrerseitigen Endbügel 12a eingesetzt und von diesem festgehalten. Der Hebebügel 18 ist wie gezeigt an einem beifahrerseitigen Endbügel 12a angebracht und schafft zusammen mit dem an der Fahrerseite positionierten und an einem fahrerseitigen Endbügel 14a befestigten Hebebügel 18 einen Hebepunkt, um eine komplette Tragkonstruktion 10a zu heben und in die Fahrzeug-Fahrgastzelle (nicht gezeigt) einzusetzen. Das beifahrerseitige Rohr 25a weist ein plattenseitiges Ende 23 auf, welches an der dem plattenseitigen Ende 13 des Rohrs 16a entgegengesetzten Seite mit der Mittelplatte 11a verschweißt, verschmolzen bzw. anderweitig verbunden oder einstückig mit dieser ausgebildet ist. Je nach dem von dem Mittelabschnitt 29 getragenen Gewicht, können die H-Verstrebungen 26, 28, 30 durch eine Verstrebung oder ein Winkelstück 33 weiter verstärkt sein. In der bevorzugten Ausführungsart wird ein beifahrerseitiger Abschnitt 39 jeweils durch ein linkes und ein rechtes Band 34, 36 umrahmt, die oben bzw. an einem Ende mit einem beifahrerseitigen Rohr 25a und unten bzw. an dem anderen Ende mit einem quer verlaufenden, unteren Verbindungsband 32 verschweißt oder anderweitig verbunden sind. Das Verbindungsband 32 erstreckt sich in Querrichtung zwischen einer rechten H-Verstrebung 28 und dem beifahrerseitigen Endbügel 12a und ist mit diesen verbunden. Für den Fachmann ist jedoch erkenntlich, dass verschiedene beifahrerseitige Anordnungen auf einfache Weise durch Variieren der Kombinationen und Auslegungen von Tragbändern und Verstrebungen gebildet werden können.
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2 zeigt die Tragkonstruktion 10a, nachdem sie in eine Fahrzeug-Fahrgastzelle (nicht gezeigt) eingesetzt und an ein unteres Fahrzeugkarosserie-Strukturelement 38 angeschraubt oder anderweitig daran befestigt worden ist. Der Klarheit halber sind Zierelemente und Instrumentenausstattung in 2 weggelassen. In der bevorzugten Ausführungsart wird eine Tragkonstruktion 10a mitsamt Befestigungsteil, Instrumentenausstattung und Zierelementen (nicht gezeigt) außerhalb der Fahrzeug-Fahrgastzelle vollständig montiert. Die komplett montierte Tragkonstruktion 10a wird dann an den Hebebügeln 18 gehoben und vorzugsweise durch einen offenen Türrahmen in das Fahrzeug eingesetzt, anschließend an dem unteren Fahrzeugkarosserie-Strukturelement 38 in Stellung gebracht und mit diesem verschraubt bzw. daran befestigt. Alternativ dazu können die Instrumente und anderen Vorrichtungen sowie das Ziermaterial auch nachdem die Tragkonstruktion 10a installiert worden ist installiert und befestigt werden. Der fahrerseitige Endbügel 14a wird an einem fahrerseitigen Abschnitt einer Scharniersäulen-Innenanordnung 42 einer Fahrzeugkarosserie befestigt oder damit verschraubt, und der beifahrerseitige Endbügel 12a wird an einem beifahrerseitigen Abschnitt einer Scharniersäulen-Innenanordnung 40 einer Fahrzeugkarosserie befestigt oder damit verschraubt. Die H-Verstrebungen 28, 30 werden mit dem unteren Fahrzeugkarosserie-Strukturelement 38 verschraubt oder daran befestigt, und zwar vorzugsweise mit einer Mehrzahl von Bodenbügeln 46 des unteren Karosseriestrukturelements 38, welche mit dem vorderen Bereich des Armaturenbretts 55 verschweißt oder anderweitig starr damit verbunden sind. Die befestigten H-Verstrebungen 28, 30 verleihen der Konstruktion 10a einen Halt gegen vertikales Durchhängen. Nachdem eine Mehrzahl von Bügelbefestigungen 24a fest an eine obere Struktur 44 angebracht worden ist, und die Instrumententafel-Befestigungs- oder -Tragbügel 17, wie zuvor beschrieben, an ein Tafel-Befestigungsteil angebracht sind, werden die Schrauben und Scharniere auf ästhetisch ansprechende Art zurechtgemacht, und zwar vorzugsweise unter Verwendung einer Zierblende und von Endkappen, die aus einem Material gebildet sind, welches zu den oberen Außenoberflächen des Armaturenbretts passt und sich mit diesen harmonisch verbindet.
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In 3, die eine zweite, bevorzugte Ausführungsform zeigt und auf welche nun Bezug genommen wird, umfasst die Tragkonstruktion 10b eine Fahrerseite 31b mit einem ersten und einem zweiten fahrerseitigen Rohr 16b, 16c, einen Mittelkonsolenbereich 51 mit einem Mittelkonsolenrohr 56, und einen beifahrerseitigen Bereich 37b mit einem beifahrerseitigen Rohr 25b. Die Rohre 16c, 56, 25b sind im Wesentlichen von einem Ende zu dem anderen durchgehend ausgerichtet und sind durch eine Mehrzahl von starren Mittelplatten 11b, 11c voneinander getrennt und an diesen befestigt, welche vorzugsweise aus schweißbarem, ausgestanztem Stahl gebildet sind. Ein Ende eines fahrerseitigen Rohrs 16b wird in ein erstes Ende 21a eines Lenksäulenbefestigungsbügels 19 eingesetzt und/oder an dieses angeschweißt, während das andere Ende des Rohrs 16b von einem fahrerseitigen Bügel 14b getragen wird, um einen im Wesentlichen starren, axialen und vertikalen Halt zu verleihen. Ein zweites, fahrerseitiges Rohr 16c wird in ein zweites Ende 21b des Befestigungsbügels eingesetzt und/oder an dieses angeschweißt. Zumindest ein Bügel 24b erstreckt sich von einem zweiten fahrerseitigen Rohr 16c radial nach vorne und wird gemeinsam mit einer Mehrzahl von sich nach vorne erstreckenden Instrumententafel-Tragbügeln 17 (siehe 1 und 2) zum stützenden Halt mit einem oberen Abschnitt 44 (siehe 2) verschraubt oder verbunden.
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Verschiedene andere fahrerseitige Tragelemente und Bügel, wie etwa energieabsorbierende Bügel 22 werden jeweils mit den Rohren 16b, 16c verschraubt oder anderweitig daran angebracht, und zwar entsprechend den Erfordernissen des Fahrzeugentwurfs. Ein H-Verstrebungs-Adapterbügel 54a wird an jenem Ende einer linken H-Verstrebung 30 positioniert und daran angeschweißt, welches sich von einem zweiten, fahrerseitigen Rohr 16c, an dem diese angeschweißt oder anderweitig befestigt ist, longitudinal nach unten erstreckt.
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Ein Mittelkonsolenbereich 51 ist durch den Bereich zwischen den Mittelplatten 11b, 11c definiert und kann Vorrichtungen wie Lüftungsöffnungen oder -auslässe, Navigations-Bildschirme, Radios/CD-/DVD-Abspielgeräte, und Steuerungen für Heizgeräte, Klimaanlagen, Entfroster und dergleichen tragen und umrahmen. Der Bereich 51 umfasst weiterhin ein Mittelkonsolenrohr 56, das zwischen den Mittelplatten 11b, 11c verschweißt bzw. befestigt ist und an welchem ein rechteckiger Radiobefestigungsbügel 52 angeschweißt oder befestigt ist. Den Abstand zwischen den Mittelplatten 11b, 11c überbrückt ein an diese angeschweißter oberer Mittelbefestigungsbügel 53, welcher zusammen mit der mittleren H-Verstrebung 26 einen im Wesentlichen starren Halt in Querrichtung für den mittleren Konsolenbereich 51 schafft.
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Eine Beifahrerseite 37b weist ein beifahrerseitiges Rohr 25b auf, das sich von der Mittelplatte 11c aus in Querrichtung zu dem beifahrerseitigen Endbügel 12b hin erstreckt, um einen im Wesentlichen starren axialen und vertikalen Halt zu schaffen. Zumindest ein Bügel 24b erstreckt sich von dem beifahrerseitigen Rohr 25b radial nach vorne und wird zum stützenden Halt mit einem oberen Abschnitt 44 (siehe 2) verschraubt oder verbunden. Zumindest ein sich nach vorne erstreckender Instrumententafel-Tragbügel 17 (siehe 1 und 2) kann mit dem beifahrerseitigen Endbügel 12b verbunden sein, um – wie weiter oben in diesem Dokument beschrieben – mit einem Instrumententafel-Befestigungsteil (nicht gezeigt) eine Verbindung zu bilden. Wie in 1 kann die Beifahrerseite 25b durch eine Vielzahl von in Querrichtung und horizontal verlaufenden Tragbügeln oder -verstrebungen, wie etwa den Bändern 32, 34, 36 getragen werden. Ein H-Verstrebungs-Adapterbügel 54b wird an jenem Ende einer linken H-Verstrebung 28 positioniert und daran angeschweißt, welches sich von dem Rohr 25b, an dem diese angeschweißt oder anderweitig befestigt ist, nach unten erstreckt. Die mittlere H-Verstrebung 26 legt sich um die H-Verstrebungen 28, 30 herum und/oder ist mit diesen verschweißt, um einen stützenden Halt in Querrichtung für den Mittelkonsolenbereich 51 sowie einen zusätzlichen schweißbaren Oberflächenbereich zu schaffen.
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Zusammengefasst wird eine rohrförmige Instrumententafel-Tragkonstruktion geschaffen. Die Konstruktion umfasst eine Mehrzahl von Tragrohren, die im Wesentlichen von einem Ende zu dem anderen durchgehend ausgerichtet sind und sich zum Tragen von verschiedenen Instrumenten und Vorrichtungen in der Tafel in Querrichtung über die Breite einer Fahrzeugkarosserie hinweg erstrecken. Eine Mehrzahl von Bügeln und Verstrebungen ist an die Tragrohre angeschweißt oder an diesen befestigt und erstreckt sich von diesen radial nach außen, um verschiedene Bereiche innerhalb der Instrumententafel, wie etwa eine Fahrerseite, eine Konsolenseite und eine Beifahrerseite zu definieren. Die Quer-Tragrohre sind mit einer Platte oder mit Platten verbunden und werden durch diese in Segmente unterteilt, wobei jedes Rohrsegment eine unterschiedliche Auslegung oder Dicke aufweist, die den individuellen Kräften angemessen ist, welche von jedem Segment getragen werden. Die Quer-Tragrohre stehen mit einer Fahrzeug-Scharniersäule in Wirkverbindung, um dadurch einen im Wesentlichen starren Halt in Querrichtung für die Instrumententafel zu schaffen.
