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Die
Erfindung betrifft einen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger
und ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträgers.
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Im
Kraftfahrzeugbau ist es üblich, Kraftfahrzeuge mit einer
selbsttragenden Karosserie herzustellen, die zur Abgrenzung bzw.
Abtrennung des Fahrzeuginnenraumes, also der Fahrgastzelle, von dem
Motorraum eine sogenannte „Stirnwand” aufweist.
Zum Aufbau eines herkömmlichen Cockpits im Kraftfahrzeugbereich
werden Komponenten wie die Klimaanlage, Kabelleitungen, Halter,
Längssäule, Beifahrerairbag, Knieairbag und/oder
Deformationselemente auf einem Modulträger aus Stahl befestigt. Anschließend
werden die Cockpitverkleidungsteile und Funktionsteile, beispielsweise
die Instrumententafel auf der Fahrer- und Beifahrerseite, Lichtschalter,
Luftausströmer/-düsen, Luftkanäle, Dämpfungen,
Radio, Parktronic, Lautsprecher, Abdeckungen, Kombiinstrument, Bedienhebel,
Blinker und/oder dergleichen auf dem Modulträger befestigt. Daran
anschließend wird die gesamte Einheit (Cockpit) in der
Regel mit einem Roboter durch den Türausschnitt in den
bzw. an dem Rohbau (Karosserie) des Fahrzeugs montiert und befestigt.
Optional zu diesem Ablauf kann noch zusätzlich eine Stahlblech-Montageplatte,
die einen Teilbereich der Stirnwand bildet, auf das vormontierte
Cockpit montiert werden. Dieser Ablauf muss jedoch nicht zwangsläufig
am Ende dieses Montageablaufes erfolgen, sondern kann auch schon
zu einem früheren Zeitpunkt erfolgen. Die Montageplatte
dient zur Befestigung weiterer Komponenten, beispielsweise der Pedalerie,
von elektrischen Steuergeräten, Kabelleitungen und/oder
dergleichen.
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Aus
der
DE 102 21 950
A1 ist ein Stirnwandmodul für ein Kraftfahrzeug
zur Bildung zumindest eines Bereichs einer den Kraftfahrzeuginnenraum
abgrenzenden Stirnwand bekannt geworden, das Funktionseinheiten
wie Gebläse zur Innenraumbelüftung oder dergleichen
enthält. Das Stirnwandmodul weist einen aus einem profilierten
Stahlblech hergestellten Jochträger auf, der mit einem
Stirnwandaußenteil des Stirnwandmoduls kraftschlüssig
durch Schrauben verbunden bzw. verschraubt ist und der mit zwei Längsträger
des Kraftfahrzeugs ebenfalls kraftschlüssig durch Schrauben
verbunden bzw. verschraubt ist. In einem oberen Bereich des Stirnwandmoduls
im Anschlussbereich zu einer Frontscheibe des Kraftfahrzeugs ist
ein oberer Querträger in Form eines sogenannten „Fensterspriegels” vorgesehen, welcher
als ein von einem Stirnwandaußenteil und einem Wasserkasten
gebildeter Hohlträger gestaltet ist. Es ist aber auch möglich,
dass die Karosserie in diesem Bereich einen zusätzlichen
Querträger zur Verbindung beider A-Säulen vorsieht.
Das Stirnwandmodul ist mit der Karosserie bzw. mit den A-Säulen
des Kraftfahrzeugs verschraubt. Das Stirnwandaußenteil
des Stirnwandmoduls kann als Hybridteil aus Metall und Kunststoff
ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer Metallhaut oder einer
Metallblechwand. Diese kann mit einem Kunststoffteil mit Verstrebungen
bzw. mit wabenförmiger Struktur verbunden sein. Die Herstellung
eines derartigen Stirnwandmoduls ist vergleichsweise zeit- und kostenaufwändig
und ein derartiges Stirnwandmodul weist ein vergleichsweise großes
Gewicht auf.
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Aus
der
DE 10 2004
011 523 A1 ist eine Montageinheit zum Einbau in eine Karosserie,
insbesondere in eine Fahrzeugkarosserie und zur Aufnahme von Einbauten
bekannt geworden, die vor einer einen Motorraum und einen Fahrzeuginnenraum
trennenden Stirnwand in ihren seitlichen Endbereichen und/oder an
der Stirnwand über lösbare Befestigungsmittel,
z. B. Schrauben, in dem Motorraum befestigt ist. Diese Montageeinheit
ist als ein nach oben offener, mit einem Deckel gas- oder luftdicht
verschließbarer Kasten ausgebildet, in dem die Einbauten,
z. B. eine Luftzuführung zum Heiz-/Klimagerät, eine
Heiz-/Klimaanlage oder Teile davon, ein Sammelgehäuse für
elektrische Steuergeräte, eine Anordnung von Stromverteilern
als Kabelbaumschnittstelle zwischen Innenraum und Motorraum, ein
Motorraumkabelbaum, eine Wischanlage, eine Fahrzeugbatterie, Bremsleitungen,
Heiz-/Klimaleitungen, ein Scheibenwaschbehälter, Leitungen
usw., angeordnet sein können. Die Montageeinheit bzw. der Kasten
kann als Metall-Kunststoff-Bauteil, als Spritzgussteil, z. B. aus
langfaserverstärktem Material oder als LFT-Bauteil, ausgebildet
sein. An der Montageeinheit können Hitzeschutzschilder
und/oder akustisch wirkende Materialien nachträglich angebracht oder
beim Herstellungsprozess der Montageeinheit verwirklicht werden.
An der im Motorraum angeordneten und von dem Fahrzeuginnenraum durch
eine Stirnwand abgetrennten Montageeinheit ist keine Instrumententafel
montierbar.
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Aus
der
DE 203 21 578
U1 ist eine Instrumententafel, insbesondere für
Kraftfahrzeuge, bekannt geworden, die einen Kraft aufnehmenden Träger
aus einem Kunststoff und einem Fasermaterial aufweist, wobei der
Träger einerseits mit einer zum Kraftfahrzeuginnenraum
hin anordenbaren Dekorschicht belegt ist und andererseits direkt
mit einer Stirnwand und/oder einer Fahrzeugkarosserie verbindbar
ist. Der Träger ist derart ausgelegt, dass auf einen zwischen
den A-Säulen des Kraftfahrzeugs verlaufenden Querträger
verzichtet werden kann. Der Träger ist als eine aus linienförmigen
Elementen aufgebaute Rahmenstruktur gestaltet, wobei von den linienförmigen
Elementen begrenzte Bereiche der Rahmenstruktur zumindest bereichsweise
mit Kunststoff-Plattenelementen verschlossen sind. Die Kunststoff-Plattenelemente
sind mit den linienförmigen Elementen stoffschlüssig
verbunden. Die linienförmigen Elemente können
aus Metallblech, beispielsweise in Form eines Metallrahmens, z.
B. aus Aluminium-Druckguß bestehen, es können
jedoch dafür auch Fasermaterialien, z. B. streifenförmige
Gewebe bzw. Gewirke eingesetzt werden, die mit Kunststoff umspritzt
werden können. Die Kunststoff-Plattenelemente bestehen
aus PP 30 LFG, also aus einem Polypropylen mit hierin eingelegten
Fasern mit einer Länge von etwa 10 mm (beim Spritzgussverfahren) und
etwa 25 mm (beim Pressverfahren). Aufgrund der dadurch erzielbaren
hohen Eigenstabilität der Instrumententafel ist es nicht
mehr nötig, diese auf einem Querträger des Kraftfahrzeugs
abzustützen.
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Der
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger
und ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträgers
zur Verfügung zu stellen, mit dem durch eine Erhöhung
der Integrationstiefe und eine Reduktion der Anzahl an Bauteilen
die Montagezeit reduziert werden kann, so dass auch das Gewicht
und die Kosten reduziert werden können, wobei trotzdem
hohe Sicherheitsanforderungen, insbesondere hinsichtlich des Seitencrash-Verhaltens,
erfüllt werden und mit dem eine modulare Bauweise möglich
ist, insbesondere derart, dass bei gleich bleibendem Unterbau eine
Instrumententafel oder Instrumententafelteile individuell für
verschiedene Fahrzeugvarianten angepasst gestaltet und an dem Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger
befestigt werden können.
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Diese
Aufgabe wird insbesondere durch einen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger nach
Anspruch 1 und durch ein Verfahren zur Herstellung eines Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträgers
nach Anspruch 15 gelöst.
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Konkret
betrifft die Erfindung einen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger,
insbesondere für ein Kraftfahrzeug, der zum Einbau in eine,
insbesondere selbsttragende, Fahrzeugkarosserie und zur Befestigung
einer Instrumententafel oder von Instrumententafelteilen für
den Fahrzeuginnenraum, also für eine Fahrgastzelle, sowie
von verschiedenen weiteren, ebenfalls dem Fahrzeuginnenraum zugeordneten
Komponenten, beispielsweise von Verkleidungsteilen und/oder Funktionsteilen
bzw. -einheiten, insbesondere eines Kombiinstruments, eines Halters,
einer Tunnelabstützung, eines Airbags, einer Lenksäule,
eines Fußhebelwerks bzw. einer Pedalerie, eines elektrischen
Steuergeräts, einer Siche rungsbox für elektrische
Sicherungen, eines Stromverteilers, beispielsweise einer Kabelleitung
oder eines Kabelbaumes, eines elektrischen Schalters, eines Deformationselements,
eines Akustikdämpfungselements, wenigstens eines, insbesondere
zu wenigstens einem Luftausströmer führenden,
Luftkanals, einer Klimaanlage oder eines Teils einer Klimaanlage
und/oder dergleichen bestimmt und/oder ausgebildet ist, und der
aus einer zumindest einen Stirnwandbereich bzw. Stirnwandausschnitt
einer im eingebauten Zustand, vorzugsweise vertikale und, einen
Fahrzeuginnenraum, vorzugsweise von einem Motorraum, abgrenzenden
Stirnwand enthaltenden, vorzugsweise flächigen, Trägerstruktur
und aus einem zur Befestigung an einer, vorzugsweise seitlichen,
Fahrzeugkarosserie-Struktur, insbesondere zwischen den A-Säulen
eines Kraftfahrzeugs, und zum Auffangen von Seitenaufprallkräften
bestimmten Querträger aufgebaut ist, wobei erfindungsgemäß der
Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger aus einem einteilig
bzw. einstückig mit dem Stirnwandbereich der Stirnwand
gebildeten bzw. hergestellten, vorzugsweise flächigen,
thermoplastischen Kunststoff-Strukturträger einteilig bzw.
einstückig oder mehrteilig mit dem in dem thermoplastischen
Kunststoff-Strukturträger integrierten Querträger
durch Pressen und/oder Spritzgießen hergestellt ist.
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Bei
dem Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger kann es sich
um einen Kunststoff-Hybrid-Instrumententafel-Montageträger,
vorzugsweise um einen Kunststoff-Metall-Hybrid-Instrumententafel-Montageträger
handeln. Dadurch lassen sich die Eigenschaften des Instrumententafel-Montageträgers
optimieren und das Gewicht und die Kosten des Instrumententafel-Montageträgers
lassen sich bei hohen Anforderungen an die Sicherheit weiter minimieren.
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Der
Querträger kann bevorzugt separat hergestellt sein bzw.
werden. Es versteht sich jedoch, dass der Querträger auch
im Zuge des Herstellungsprozesses des Kunststoff-Strukturträgers
bei dessen Herstellung, vorzugsweise in einem Arbeitsgang, hergestellt
sein bzw. werden kann. Der Querträger kann aus einem, vorzugsweise
thermoplastischen, Kunststoff und/oder aus Metall, insbesondere
aus Stahl bestehen. Eine Hauptfunktion des Querträgers ist
es vorzugsweise, im Wesentlichen zur Verbesserung der Crasheigenschaften
bei einem Seitenaufprall beizutragen.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass der Querträger und/oder der
Kunststoff-Strukturträger aus einem mit Fasern verstärktem
Kunststoff, vorzugsweise aus einem mit Glasfasern verstärktem Kunststoff,
insbesondere aus einem mit Glasmatten verstärktem Kunststoff,
hergestellt ist bzw. wird bzw. besteht bzw. hergestellt sind bzw.
werden bzw. bestehen. Dadurch können Anforderungen an die
Sicherheit in erhöhtem Maße verwirklicht werden,
bei noch immer geringem Gewicht und geringen Kosten.
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Gemäß einem
besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel kann vorgesehen
sein, dass die, vorzugsweise im Direkteinzugsverfahren als Endlosfasern,
also im Selbsteinzug, in die thermoplastische Schmelze eines Extruders,
vorzugsweise eines Mehrwellenextruders, insbesondere eines gleichsinnig
drehenden Mehrwellenextruders, eingezogenen Fasern unter Ausbildung
eines langfasergefüllten Plastifikats in die thermoplastische
Schmelze eingearbeitet werden. Vorzugsweise kann dieses langfasergefüllte
Plastifikat nach dem Austragen durch eine Düse, insbesondere
durch eine Breitschlitzdüse, im noch heißen Zustand
in ein Presswerkzeug eingebracht und dort, vorzugsweise im Fließpressverfahren,
verpresst werden. Mit anderen Worten kann also das langfasergefüllte
Plastifikat in erster Wärme zu dem Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger
verpresst werden. Die auf diese Weise ganz besonders kostengünstig
hergestellbaren Instrumententafel-Montageträger weisen
aufgrund der großen erreichbaren Faserlängen im
Fertigbauteil zudem herausragende mechanische Eigenschaften auf,
so dass diese in ganz besonderem Maße zu einer erhöhten
Sicherheit beitragen.
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Vorzugsweise
ist bzw. wird der Querträger aus demselben Kunststoff hergestellt
wie der Kunststoff-Strukturträger. Dies betrifft zunächst
dasselbe Kunststoff-Matrixmaterial, muss also nicht notwendigerweise
auch dieselben Füll- und/oder Verstärkungsstoffe
bedeuten. Es versteht sich jedoch, dass das Material des Kunststoff-Querträgers
und das Material des Kunststoff-Strukturträgers identisch,
zumindest im Wesentlichen identisch, sein kann. Durch diese Maßnahmen
lassen sich Vorteile bei der Herstellung in Verbindung mit einer
Minimierung der Herstellungskosten erreichen.
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Gemäß einer
besonders bevorzugten Weiterbildung kann vorgesehen sein, dass der,
vorzugsweise separat hergestellte, Querträger beim Pressen und/oder
Spritzgießen des Kunststoff-Strukturträgers mit
bzw. von dem den Kunststoff-Strukturträger ausbildenden
thermoplastischen Kunststoff des Kunststoff-Strukturträgers
angespritzt, angeschmolzen, umspritzt und/oder ummantelt ist bzw.
wird. Mit anderen Worten kann also der Instrumententafel-Montageträger
in einem Arbeitsgang derart durch Pressen und/oder Spritzgießen
hergestellt werden, dass der Querträger von bzw. mit dem
thermoplastischen Kunststoff des Kunststoff- Strukturträgers
angespritzt, angeschmolzen, umspritzt und/oder ummantelt ist bzw.
wird. Dadurch lässt sich eine besonders einfache und kostengünstige
Herstellung und demgemäß ein kostengünstiger
Instrumententafel-Montageträger erreichen.
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Das
Sicherheitspotential des Instrumententafel-Montageträgers
lässt sich bei ggf. weiter reduzierten Kosten dadurch erhöhen,
dass der Querträger mit oder aus einem Verstärkungsprofil,
insbesondere aus einem Verstärkungsrohr, hergestellt ist bzw.
wird bzw. gebildet ist.
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An
dem Querträger können Halter zum, vorzugsweise
lösbaren, Befestigen, beispielsweise Verschrauben, des
Querträgers an der Fahrzeug-Karosserie bzw. der Fahrzeug-Karosserie-Struktur
vorgesehen sein. Derartige Halter können bevorzugt durch Schweißen
an dem Querträger befestigt bzw. mit diesem verbunden sein.
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Ein
hinsichtlich der Sicherheitsanforderungen und an die Einbauverhältnisse
in besonderem Maße angepasster Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger
kann dadurch verwirklicht werden, dass der Kunststoff-Strukturträger
einen sich von dem Querträger im eingebauten Zustand in
vertikaler Richtung weg erstreckenden Stirnwandteil und/oder einen
sich von dem Querträger im eingebauten Zustand in horizontaler
Richtung weg erstreckenden Horizontalwandteil aufweist. Der Horizontalwandteil kann
bevorzugt eine Entfroster-Luftkanal-Aufnahmeöffnung bzw.
eine Ausnehmung zur Aufnahme eines Entfroster-Luftkanals aufweisen.
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Ferner
kann vorgesehen sein, dass an dem Kunststoff-Strukturträger,
vorzugsweise im Bereich des Horizontalwand teils, insbesondere nach
dessen Herstellung, vorzugsweise nach der Montage des Entfroster-Luftkanals,
ein wenigstens einen Fahrzeuginnenraum-Ausströmer aufweisender
Luftkanal, vorzugsweise durch Schweißen oder Kleben, befestigt
ist bzw. wird. Mit anderen Worten kann der Instrumententafel-Montageträger
derart gestaltet sein, dass durch die Anbringung eines zusätzlichen
Bauteils, vorzugsweise eines Luftkanals, eine Luftverteilung zu
den Luftausströmern verwirklicht ist. Dieses zusätzliche
Bauteil kann auf bzw. an dem Instrumententafel-Montageträger
befestigt, vorzugsweise verschweißt und/oder verklebt,
sein.
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Die
Erfindung betrifft auch eine zum Einbau in eine Fahrzeugkarosserie,
insbesondere eine Kraftfahrzeugkarosserie, bestimmte vormontierte
Einheit, bestehend aus einem erfindungsgemäßen
Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger, insbesondere
nach einem der Ansprüche 1 bis 11, und daran montierten
verschiedenen weiteren Komponenten, beispielsweise Verkleidungsteile
und/oder Funktionsteile bzw. -einheiten, speziell Cockpit-Verkleidungsteile
und/oder Cockpit-Funktionsteile bzw. -einheiten. Bei derartigen
weiteren Komponenten kann es sich um ein Kombiinstrument, einen
oder mehrere Halter, eine oder mehrere Tunnelabstützungen,
einen oder mehrere Airbags, eine Lenksäule, ein Fußhebelwerk bzw.
eine Pedalerie, ein oder mehrere elektrische Steuergeräte,
ein oder mehrere Sicherungsboxen für elektrische Sicherungen,
ein oder mehrere Stromverteiler, beispielsweise eine oder mehrere
Kabelleitungen, insbesondere einen oder mehrere Kabelbäume, ein
oder mehrere, insbesondere elektrische Schalter, ein oder mehrere
Deformationselemente, ein oder mehrere Akustikdämpfungselemente,
einen oder mehrere, insbesondere zu wenigstens einem mit dem Fahrzeuginnenraum
in Strömungsverbindung stehenden Luftausströmer
führenden, Luftkanal, einer Klimaanlage oder einem oder
mehrerer Teile einer Klimaanlage und/oder dergleichen handeln.
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Eine
derartig vormontierte Einheit, die auch als Cockpit-Einheit bezeichnet
werden kann, und bei der in besonders kostengünstiger Art
und Weise insbesondere die dem Cockpit zugeordneten Komponenten
vormontiert werden können, kann besonders einfach und kostengünstig
durch eine Öffnung des Fahrzeugrohbaus bzw. der Karosserie,
vorzugsweise mit Hilfe eines Roboters, eingebracht und dann dort montiert
und befestigt werden.
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Eine
derartige vormontierte Einheit kann besonders vorteilhaft derart
hergestellt sein bzw. werden, dass zunächst bzw. zuerst
der den Kunststoff-Strukturträger und den Querträger
enthaltende Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger in
einem Arbeitsgang durch Pressen und/oder Spritzgießen hergestellt
ist bzw. wird und dass erst anschließend die weiteren Komponenten
an dem Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger befestigt
bzw. montiert sind bzw. werden.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Fahrzeug, insbesondere ein Kraftfahrzeug,
mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger,
insbesondere nach einem der Ansprüche 1 bis 11, oder mit
einer erfindungsgemäßen vormontierten Einheit,
insbesondere nach Anspruch 12 oder 13.
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Die
Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung eines erfindungsgemäßen
Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträgers, insbesondere
eines die Merkmale bzw. die kennzeichnenden Merkmale eines der Ansprüche
1 bis 14 aufwei senden, Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträgers,
vorzugsweise für ein Kraftfahrzeug, der zum Einbau in eine,
insbesondere selbsttragende, Fahrzeugkarosserie und zur Befestigung
einer Instrumententafel oder von Instrumententafelteilen für
den Fahrzeuginnenraum (Fahrgastzelle) sowie von verschiedenen weiteren,
ebenfalls dem Fahrzeuginnenraum zugeordneten Komponenten, beispielsweise
Verkleidungsteilen und/oder Funktionsteilen bzw. -einheiten, vorzugsweise
von Cockpit-Verkleidungsteilen und/oder Cockpit-Funktionsteilen
bzw. -einheiten, insbesondere eines Kombiinstruments, eines Halters,
einer Tunnelabstützung, eines Airbags, einer Lenksäule,
eines Fußhebelwerkes, eines elektrischen Steuergeräts,
einer Sicherungsbox für elektrische Sicherungen, eines
Stromverteilers, beispielsweise einer Kabelleitung oder eines Kabelbaumes, eines
elektrischen Schalters, eines Deformationselements, eines Akustikdämpfungselements,
wenigstens eines, insbesondere zu wenigstens einem Luftausströmer
führenden, Luftkanals, einer Klimaanlage oder eines Teils
oder mehrerer Teile einer Klimaanlage und/oder dergleichen, bestimmt
und/oder ausgebildet ist, und der aus einer zumindest einen Stirnwandbereich
bzw. einen Stirnwandausschnitt einer im eingebauten Zustand, vorzugsweise
vertikale und, einen Fahrzeuginnenraum, vorzugsweise von einem Motorraum,
abgrenzenden, Stirnwand enthaltenden, vorzugsweise flächigen,
Trägerstruktur und aus einem zur Befestigung an einer,
vorzugsweise seitlichen, Fahrzeugkarosserie-Struktur, insbesondere zwischen
den A-Säulen eines Kraftfahrzeugs, und zum Auffangen von
Seitenaufprallkräften bestimmten Querträger aufgebaut
ist, wobei der Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger
aus einem einteilig bzw. einstückig mit dem Stirnwandbereich
der Stirnwand gebildeten bzw. hergestellten, vorzugsweise flächigen,
thermoplastischen Kunststoff-Strukturträger einteilig bzw.
einstückig oder mehrteilig mit dem in dem thermoplastischen
Kunststoff-Strukturträger integrierten Querträger
durch Pressen und/oder Spritzgießen hergestellt wird.
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Es
versteht sich, dass die vorstehenden Merkmale und Maßnahmen
im Rahmen der Ausführbarkeit beliebig miteinander kombinierbar
sind.
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Weitere
Vorteile, Merkmale und Gesichtspunkte der Erfindung ergeben sich
aus dem nachfolgenden Beschreibungsteil, in dem ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
der Erfindung anhand der Figuren beschrieben ist.
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Es
zeigen:
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1 eine
dreidimensionale Teilansicht eines Teils einer Rohbaustruktur eines
Kraftfahrzeugs mit einer darin eingebauten, vormontierten Einheit, die
einen Instrumententafel-Montageträger und daran montierte
Komponenten umfasst;
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2 eine
dreidimensionale Ansicht eines erfindungsgemäßen
Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträgers;
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3 den
Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger gemäß 2 in
einer Seitenansicht von links;
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4 den
Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger gemäß 2 in
einer Frontalansicht, wie sie sich im eingebauten Zustand vom Fahrzeuginnenraum
aus betrachtet darstellt;
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5 den
Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger gemäß 2 in
einer Draufsicht von oben;
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6.1 bis 6.6.
eine Darstellung einer Montagereihenfolge bei der Montage eines
erfindungsgemäßen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger-Moduls,
wobei
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6.1 einen vorgefertigten Querträger und daran
zu befestigende Halter zeigt,
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6.2 den Querträger mit daran befestigten
Haltern und einen erfindungsgemäßen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger
mit dem integrierten, von dem Kunststoffmaterial eines flächigen Kunststoff-Strukturträgers
ummantelten, mit Haltern versehenen Querträger zeigt,
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6.3 den eine Entfroster-Luftkanal-Ausnehmung aufweisenden
Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger und den daran
in der Entfroster-Luftkanal-Ausnehmung zu montierenden Entfroster-Luftkanal
zeigt,
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6.4 den mit dem Entfroster-Luftkanal versehenen
Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger und einen daran
zu montierenden, hier mit vier Luftausströmern versehenen,
Luftkanal zeigt,
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6.5 den mit dem Entfroster-Luftkanal und mit dem
Luftkanal versehenen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger
und zwei daran zu montie rende Halter in Form von Tunnel-Abstützungen zeigt
und
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6.6 das fertig montierte Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger-Modul
zeigt, das den in den Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger integrierten
Querträger, den Entfroster-Luftkanal, den Luftkanal und
die Halter umfasst.
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In 1 ist
gezeigt, wie der erfindungsgemäße Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20 als
eine vormontierte Einheit 45, hier in Form eines erfindungsgemäßen
Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger-Moduls 50,
in einer hier mit einer Rohbaustruktur 23 dargestellten
Kraftfahrzeugkarosserie 22 eingebaut sein kann. Der in
den 2 bis 5 in vergrößerter
Darstellung gezeigte Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20 ist
aus einer einen Stirnwandbereich 34 bzw. Stirnwandausschnitt
einer im eingebauten Zustand den Fahrzeuginnenraum 24 von
dem Motorraum 25 abgrenzende Stirnwand 35 enthaltenden
flächigen Trägerstruktur 36 und aus einem
zur Befestigung an einer Fahrzeug-Karosserie-Struktur 22,
insbesondere zwischen den A-Säulen des Kraftfahrzeugs 21,
und zum Auffangen von Seitenaufprallkräften bestimmten
Querträger 40 aufgebaut. Erfindungsgemäß ist
der Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20 aus
einem einteilig mit dem Stirnwandbereich 34 der Stirnwand 35 gebildeten
bzw. hergestellten, flächigen, Kunststoff-Strukturträger 36 aus
einem thermoplastischen Kunststoff hier mehrteilig mit dem in dem
thermoplastischen Kunststoff-Strukturträger 36 integrierten Querträger 40 durch
Pressen hergestellt. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem
Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20 um
einen Kunststoff-Metall-Hybrid- Instrumententafel-Montageträger.
Der separat hergestellte und als Verstärkungsrohr 41 gestaltete
Querträger 40 besteht aus Stahl. Es versteht sich
jedoch, dass der Querträger auch aus Kunststoff, insbesondere
aus einem glasfaserverstärktem thermoplastischen Kunststoff
bestehen kann.
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Der
Kunststoff-Strukturträger 36 besteht aus einem
glasmattenverstärkten Polypropylen (PP GM 32 CF). Der Kunststoff-Strukturträger 36 kann
nach einem herkömmlichen GMT-Verfahren, insbesondere durch
Fließpressen, hergestellt sein. Gemäß einer besonders
bevorzugten Herstellungstechnologie kann der Instrumententafel-Montageträger 20 derart hergestellt
sein bzw. werden, dass die Fasern im Direkteinzugsverfahren als
Endlosverfahren, also im Selbsteinzug, in die thermoplastische Schmelze
eines gleichsinnig drehenden Mehrwellenextruders eingezogen und
in die thermoplastische Schmelze unter Ausbildung eines mit diskontinuierlichen
Langfasern gefüllten Plastifikats eingearbeitet werden. Dieses
Langfaserplastifikat kann durch eine Düse, insbesondere
durch eine Breitschlitzdüse, ausgetragen werden. Das Plastifikat
kann gemäß einem ganz bevorzugten Herstellungsverfahren
im noch heißen Zustand, d. h. ohne vorherige Verfestigung
bzw. ohne vorheriges Abkühlen auf Temperaturen unterhalb
des Erweichungsbereichs bzw. unterhalb der Glasübergangstemperatur
des thermoplastischen Kunststoffes, in ein nicht gezeigtes Presswerkzeug
eingebracht und dort im Fließpressverfahren verpresst werden.
Mit anderen Worten kann also das besagte Langfaserplastifikat bevorzugt
in erster Wärme zu dem Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20 verpresst
werden. Erfindungsgemäß ist es nun so, dass der
Querträger 40 im Zuge des Verpressens bzw. während
des Verpressens des fasergefüllten thermoplasti schen Kunststoffes
zu dem Kunststoff-Strukturträger von dem thermoplastischen Kunststoff
bzw. der Kunststoffschmelze wenigstens teilweise ummantelt wird,
so dass der Querträger 40 in den thermoplastischen
Kunststoff-Strukturträger 36 unter Ausbildung
des Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträgers 20 integriert
wird bzw. ist. Zu diesem Zwecke kann der separat hergestellte Querträger 40 vor,
nach oder gleichzeitig mit dem Einbringen des thermoplastischen
Kunststoffes, insbesondere des langfasergefüllten Plastifikats,
in das nicht gezeigte Formwerkzeug eingelegt werden. Anschließend
kann der Querträger mit dem thermoplastischen Kunststoffmaterial
unter Ausbildung sowohl des Kunststoff-Strukturträgers 36 als
auch letztlich des fertigen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträgers 20 zumindest
teilweise mit dem thermoplastischen Kunststoff, welcher im fertigen
Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20 den
Kunststoff-Strukturträger 36 bildet, umschlossen
bzw. ummantelt werden, so dass anschließend der Querträger 40 in
dem fertigen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20 in
einem Arbeitsgang integriert ist.
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Wie
insbesondere aus den 2 und 5 ersichtlich,
weist der erfindungsgemäß hergestellte Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20 in diesem
Ausführungsbeispiel einen sich von dem Querträger 40 im
eingebauten Zustand in vertikaler Richtung weg erstreckenden Stirnwandteil 42 und
einen sich von dem Querträger 40 im eingebauten
Zustand in horizontaler Richtung weg erstreckenden Horizontalwandteil 43 auf.
Der Horizontalwandteil 43 weist eine Öffnung bzw.
Ausnehmung 33 auf, bei der es sich hier um eine Entfroster-Luftkanal-Aufnahmeöffnung
zur Aufnahme eines Entfroster-Luftkanals 32 handelt (siehe 6.3). In dem gezeigten Ausführungsbeispiel
weist der fertige Fahrzeug-Instrumen tentafel-Montageträger 20 eine
Tiefe 37 von beispielsweise 410 mm, eine Höhe 39 von
hier beispielsweise 600 mm und eine Breite 38.2 auf, die
hier der Länge 38.2 des Querträgers 40 entspricht
und die hier beispielsweise 1359 mm beträgt. Die Breite 38.1 des
Kunststoff-Strukturträgers 36 des Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträgers 20 beträgt
beispielsweise 1311 mm. Die Wandstärke des Montageträgers 20 und
die Wandstärke des Kunststoff-Strukturträgers 36 beträgt
hier etwa 2,5 mm.
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In
den 6.1 bis 6.6 ist
die Herstellung eines erfindungsgemäßen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger-Moduls 50,
das auch als strukturelles Stirnwandmodul bezeichnet werden kann,
veranschaulicht. In den 6.1 und 6.2 ist zunächst die Herstellung eines
erfindungsgemäßen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträgers 20 dargestellt,
aus welchem das Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger-Modul 50 aufgebaut
ist. Dabei wird zunächst ein separat hergestellter Querträger 40,
hier in Form eines Verstärkungsrohres 41 aus Stahl,
an beiden Enden mit zwei hier streifenförmigen Haltern 26 versehen,
die ebenfalls aus Metall, beispielsweise aus Stahlblech, bestehen
können. Diese Halter 26 können an dem
Metall-Querträger 40 beispielsweise durch Schweißen
befestigt sein. Nach dem Verbinden erhält man einen mit
Haltern 26 versehenen Querträger 40,
wie er im oberen Teilbild der 6.2 veranschaulicht
ist. Anschließend wird dieser Querträger 40 in
ein nicht gezeigtes Presswerkzeug überführt und
dort unter gleichzeitiger Ausbildung des Kunststoff-Strukturträgers 36 in
diesem bei zumindest teilweiser Ummantelung mit dem thermoplastischen
Kunststoff des Kunststoff-Strukturträgers 36 integriert
und mit diesem zu dem fertigen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20 verpresst.
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Letzterer
ist in dem unteren Teilbild der 6.2 dargestellt.
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Ausgehend
von diesem Instrumententafel-Montageträger 20 stellt
sich der weitere Ablauf zum Aufbau des Instrumententafel-Montageträger-Moduls 50 gemäß den 6.3 bis 6.6 wie folgt
dar: In 6.3 ist veranschaulicht, dass
ein separat hergestelltes Bauteil in Form eines Entfroster-Luftkanals 32 in
die zugehörige Entfroster-Luftkanal-Ausnehmung 33 des
Instrumententafel-Montageträgers 20 eingebaut
werden kann. Nach dem Einbau bzw. der Montage des Entfroster-Luftkanals 32 wird, wie
in 6.4 veranschaulicht, ein weiteres zusätzliches,
ebenfalls separat hergestelltes Bauteil in Form eines auch als Düsen-Luftkanal
bezeichneten Luftkanals 46 an dem Instrumententafel-Montageträger
im Bereich dessen Horizontalwandteil 43 derart befestigt
bzw. montiert, dass dieser Luftkanal 46 in Strömungsverbindung
mit dem nach oben offenen Entfroster-Luftkanal 32 steht.
Der Düsen-Luftkanal 46 weist hier insgesamt vier
Fahrzeuginnenraum-Luft-Ausströmer 44 auf. Von
diesen sind zwei Luftausströmer 44 zentral im
Bereich des Entfroster-Luftkanals 32 angeordnet und zwei
weitere Fahrzeuginnenraum-Luft-Ausströmer 44 sind
beiderends des Luftkanals 46 angeordnet.
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Der
Luftkanal 46 und/oder der Entfroster-Luftkanal 32 kann
bzw. können an bzw. auf dem Instrumententafel-Montageträger 20 durch
Schweißen und/oder Verkleben befestigt sein. Es versteht sich
jedoch, dass diese Bauteile auch kraftschlüssig, ggf. wieder
lösbar, beispielsweise mit Hilfe von Schrauben oder über
Rastverbindungen, mit dem Instrumententafel-Montageträger 20 verbunden
sein können.
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Nach
der Montage und Befestigung des Luftkanals 46 an dem Instrumententafel-Montageträger 20 werden
daran auch noch zwei Halter in Form von Tunnel-Abstützungen 27 befestigt. Über
diese Halter 27 kann sich der Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20 im
in der Karosserie 22 eingebauten Zustand an einer tunnelförmigen
Karosseriestruktur, beispielsweise einem Tunnel für das
Getriebe und/oder für ein Auspuffrohr, abstützen.
Nach der Montage und Befestigung der Tunnelabstützungen 27 liegt
das fertig montierte Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger-Modul 50 vor
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Der
Instrumententafel-Montageträger 20 bzw. das Instrumententafel-Montageträger-Modul 50 kann über
die Halter 26, vorzugsweise wieder lösbar, beispielsweise
durch Verschrauben, an der Fahrzeugkarosserie 22 befestigt
werden, so dass dann die in 1 dargestellte
Einbausituation erreicht wird. Vor dem Einbau des Instrumententafel-Montageträgers 20 bzw.
des Instrumententafel-Montageträger-Moduls 50 werden
daran die gewünschten, insbesondere cockpitseitigen, Komponenten
vormontiert, so dass dann diese Komponenten besonders wirtschaftlich
zusammen mit dem Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20 bzw.
zusammen mit dem Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger-Modul 50 in
die Fahrzeug-Karosserie 22 verbaut werden können.
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Zusammengefasst
kann die Erfindung auch wie folgt dargestellt werden:
Die Erfindung
betrifft einen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20,
der zum Einbau in eine Fahrzeugkarosserie 22 und zur Befestigung
einer Instrumententafel sowie von verschiedenen weiteren, ebenfalls
dem Fahrzeuginnenraum zugeordneten Komponenten, bestimmt und/oder
ausgebildet ist und der aus einer zumindest einen Stirnwandbereich 34 einer
im eingebauten Zustand den Fahrzeuginnenraum 24 abgrenzende
Stirnwand 35 enthaltenden Trägerstruktur und aus
einem zur Befestigung an der Fahrzeugkarosserie-Struktur 22 und
zum Auffangen von Seitenaufprallkräften bestimmten Querträger
aufgebaut ist. Der Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträger 20 ist
aus einem einteilig mit dem Stirnwandbereich 34 der Stirnwand 35 gebildeten bzw.
hergestellten, flächigen, thermoplastischen Kunststoff-Strukturträger 36 einteilig
oder mehrteilig mit dem in dem thermoplastischen Kunststoff-Strukturträger 36 integrierten
Querträger durch Pressen und/oder Spritzgießen
hergestellt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Herstellung
eines derartigen Fahrzeug-Instrumententafel-Montageträgers 20.
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- 20
- (Fahrzeug-)Instrumententafel-Montageträger/Kunststoff-Metall-Hybrid-Instrumententafel-Montageträger
- 21
- Kraftfahrzeug
- 22
- Fahrzeugkarosserie/-Struktur
- 23
- Rohbaustruktur
- 24
- Fahrzeuginnenraum/Fahrgastzelle
- 25
- Motorraum
- 26
- Halter
- 27
- Tunnelabstützung
- 28
- Längssäule
- 29
- Fußhebelwerk/Pedalerie
- 29.1
- Kupplungshebel/Kupplungspedal
- 29.2
- Bremspedal
- 29.3
- Gaspedal
- 30
- Teil
einer Klimaanlage/Klimakasten
- 31
- Luftausströmer
- 32
- Entfroster-Luftkanal
- 33
- Entfroster-Luftkanal-Aufnahmeöffnung/Ausnehmung
- 34
- Stirnwandbereich/Stirnwandausschnitt
- 35
- Stirnwand
- 36
- Kunststoff-Struktur-träger/Trägerstruktur
- 37
- Tiefe
von 20
- 38.1
- Breite
von 36
- 38.2
- Breite
von 20/Länge von 40
- 39
- Höhe
von 20
- 40
- Querträger
- 41
- Verstärkungsrohr
- 42
- Stirnwandteil
- 43
- Horizontalwandteil
- 44
- Fahrzeuginnenraum-(Luft-)Ausströmer
- 45
- Einheit
- 46
- Luftkanal
- 47
- Ummantelungsbereich
- 50
- Modul/(Fahrzeug-)Instrumententafel-Montageträger-Modul
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10221950
A1 [0003]
- - DE 102004011523 A1 [0004]
- - DE 20321578 U1 [0005]