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Die Erfindung betrifft eine Instrumententafel für ein Fahrzeug nach den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1.
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Aus dem Stand der Technik ist, wie in der
DE 38 06 783 C 2 beschrieben, eine Instrumententafel bekannt. Ein bei einem Aufprall nachgebendes Armaturenbrett mit einer Instrumententafel für ein Kraftfahrzeug besteht aus zwei mindestens einen Luftführungskanal umschließenden, dauerhaft miteinander verbundenen, schalenförmigen Formteilen, die durch Pressen aus beispielsweise bindemittelhaltigen Lignozellulosefasern hergestellt sind. Auf das sichtseitige Formteil ist eine wenigstens teilweise hinterschäumte Dekorschicht aufgebracht. Bereiche, welche die Verbindungen zwischen den beiden Formteilen vorgeben, sind als Kammern ausgebildet, in die eine Ausschäumung eingebracht ist. Mindestens eine ausgeschäumte Kammer ist als randversteifende Hohlrippe näherungsweise parallel zu wenigstens einem Rand des Armaturenbrettes angeordnet. Zwischen mindestens einer ausgeschäumten Kammer und wenigstens einem Luftführungskanal ist eine Verbindungsstelle der beiden Formteile als ein das Verformungs- und Bruchverhalten des doppelschaligen Armaturenbrettes verbesserndes, unversteiftes, linienförmig in der Längserstreckung des Armaturenbrettes verlaufendes Biegegelenk ausgebildet. Der untere Rand des Armaturenbretts ist im Kniebereich biegeweich ausgebildet.
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In der
JP 05085226 A wird eine Instrumententafel für ein Fahrzeug beschrieben. Die Instrumententafel ist mit Befestigungselementen an der Karosserie des Fahrzeugs über gabelförmige Befestigungsbereiche befestigt. In der Instrumententafel ist entlang einer vorderen Kante ein Schlitz ausgeformt. Ein Aufprallabsorptionsbereich zur Absorption eines Aufpralls in longitudinaler Richtung wird durch eine Verbindung zwischen dem Schlitz und den gabelförmigen Befestigungsbereichen geschaffen.
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Aus der
JP 2005035325 A ist eine Instrumententafel eines Fahrzeugs bekannt. Die Instrumententafel besteht aus einem Grundmaterial und einer hinterschäumten Dekorschicht. Dabei erstreckt sich das Grundmaterial nicht bis an die Frontscheibe heran.
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In der
JP 2006082675 A wird eine Befestigung einer Instrumententafel für ein Fahrzeug beschrieben. Die Instrumententafel wird mittels eines Clips befestigt, welcher auf ein Fahrzeugkarosserieteil aufgeschoben ist und einen Kopf mit einem runden Querschnitt aufweist. Die Instrumententafel wird mit einer nutartigen Ausformung in einem vorderen Bereich, welche mit dem Kopf des Clips korrespondiert, auf diesen aufgeschoben, so dass sie sich innerhalb eines vorgegebenen Bereichs nach unten klappend bewegen kann.
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Aus der
JP 2006290069 A ist eine Instrumententafel eines Fahrzeugs bekannt. Die Instrumententafel weist in einem vorderen Bereich eine stoßabsorbierende Rille auf, welche derart ausgebildet ist, dass auftretende Stoßkräfte auf die Rille konzentriert werden.
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In der
JP 2007137257 A wird eine Kollisionsschutzstruktur eines Fahrzeugs beschrieben. Eine Instrumententafel des Fahrzeugs weist einen stoßabsorbierenden Bereich auf.
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Aus der
DE 101 31 120 A 1 ist eine Baugruppe, bestehend aus Fahrzeugkarosserie, Frontscheibe, Instrumententafel und Gassackmodul, bekannt. Die Instrumententafel weist einen Lüftungskanal zum Belüften der Frontscheibe auf. Das Gassackmodul ist zwischen der Frontscheibe und dem Lüftungskanal angeordnet, damit es sich möglichst weit außerhalb des Eingriffsbereichs des Fahrzeuginsassen befindet.
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In der
DE 10 2004 039 442 A1 werden eine Belüftungsvorrichtung für Kraftfahrzeuge und ein Herstellungsverfahren für eine Belüftungsvorrichtung beschrieben. Die Belüftungsvorrichtung weist an einer vorgebbaren Stelle einen Bereich auf, welcher unter einer vorgegebenen Belastung nach einer durch eine Struktur der Belüftungsvorrichtung in dem Bereich vorbestimmten Weise seine Gestalt ändert. Bei der Gestaltänderung wird eine durch die Belastung bewirkte Umformungsenergie abgebaut. Bei dem Herstellverfahren wird die vorgebbare Stelle derart bearbeitet, dass ein Bereich gebildet wird, der unter einer vorgegebenen Belastung nach einer durch eine Struktur der Belüftungsvorrichtung in dem Bereich vorbestimmten Weise seine Gestalt ändert.
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Aus der
DE 10 2005 039 125 B3 ist eine Instrumententafelanordnung für den Innenraum eines Kraftfahrzeugs bekannt. Die Instrumententafelanordnung enthält einen Instrumententafelträger und eine Instrumententafel, Aktuatoren, die mit der Instrumententafel und dem Instrumententafelträger verbunden sind, und Sensoren. Mittels der Sensoren sind die Aktuatoren aktivierbar und mittels der Aktuatoren ist zumindest ein Teil der Instrumententafel relativ zu dem Instrumententafelträger in den Innenraum des Fahrzeugs hinein verschiebbar.
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In der
DE 102 57 161 A1 werden eine Instrumententafel für Kraftfahrzeuge sowie ein Verfahren zu deren Herstellung beschrieben. Die Instrumententafel weist eine aus linienförmigen Elementen aufgebaute Rahmenstruktur auf, wobei von linienförmigen Elementen begrenzte Bereiche der Rahmenstruktur zumindest bereichsweise mit Kunststoffplattenelementen verschlossen sind. Die Kunststoffplattenelemente sind mit den linienförmigen Elementen stoffschlüssig verbunden.
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Aus der
DE 10 2010 021 906 A1 ist eine Verbindungsanordnung einer Instrumententafel mit einem Behältnis, welches einen Sammelraum für Luft aufweist, bekannt. Die Instrumententafel ist unter Vermittlung zumindest eines Luftführungsteils, welches zumindest bereichsweise wenigstens einen mit dem Sammelraum fluidisch kommunizierenden Luftkanal bildet, mit dem Behältnis verbunden. Die Instrumententafel und das Behältnis sind über wenigstens eine Soll-Verformungsstelle miteinander verbunden, welche infolge einer unfallbedingten Kraftbeaufschlagung definiert verformbar ist.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Instrumententafel für ein Fahrzeug anzugeben.
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Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine Instrumententafel für ein Fahrzeug mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Bevorzugte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Bei einer Instrumententafel für ein Fahrzeug ist in einem Vorderbereich der Instrumententafel, d. h. in einem vorderen, von Fahrzeuginsassen abgewandten und einer Frontscheibe zugewandten Bereich der Instrumententafel, nahe einer Fahrzeugkarosserie oder einem Frontscheibenrahmen, an einer Rückseite eines Grundkörpers der Instrumententafel ein Luftführungskanal ausgebildet, wobei eine Wandung des Luftführungskanals zumindest eine Sollbruchstelle aufweist und/oder wobei zumindest ein Teil der Wandung mittels eines aufgeschäumten und/oder elastischen Materials ausgeformt ist.
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Durch die Instrumententafel ist ein Schutz einer mit dem Fahrzeug kollidierenden Person vor Verletzungen verbessert, welche auf die Frontscheibe des Fahrzeugs aufprallt und diese eindrückt, in Richtung eines Fahrzeuginnenraums verschiebt und/oder verformt und/oder zerstört und durch die Frontscheibe durchbricht, da sich die Instrumententafel bei einem Aufprall der Frontscheibe und/oder der mit dem Fahrzeug kollidierten Person verformen und dadurch nachgeben und entgegen einer Aufprallrichtung zurückweichen kann, wobei durch die Verformung der Instrumententafel ein Absorbieren von Aufprallenergie stattfindet.
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Der Luftführungskanal ist dabei durch dessen Wandung ausreichend steif ausgebildet, um eine unbeeinträchtigte Luftführung sicherzustellen, kann sich jedoch aufgrund der Sollbruchstelle oder bevorzugt einer Mehrzahl derartiger Sollbruchstellen und/oder aufgrund des aufgeschäumten und/oder elastischen Materials, aus welchem zumindest ein Teil der Wandung gebildet ist, bei einer ausreichenden Krafteinwirkung, hervorgerufen durch die auf die Instrumententafel auftreffende Frontscheibe und/oder Person, ausreichend verformen, um das Verformen des Grundkörpers der Instrumententafel zu ermöglichen. Das aufgeschäumte Material ist dabei zweckmäßigerweise elastisch ausgebildet, um die ausreichende Verformung zu ermöglichen. Das Material kann jedoch auch ein elastisches Material sein, welches nicht aufgeschäumt ist, wobei auch mit einem derartigen Material die erforderlichen Eigenschaften erreichbar sind, d. h. die ausreichende Verformung bei einer entsprechenden Krafteinwirkung und die ausreichende Steifigkeit, um in einem Normalbetrieb des Fahrzeugs eine unbeeinträchtigte Luftführung sicherzustellen.
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Zudem ist der Luftführungskanal Bauraum sparend an der Instrumententafel angeordnet und des Weiteren ist ein Gewicht der Instrumententafel gegenüber dem Stand der Technik reduziert. Es ist zudem eine einfache und kostengünstige Fertigung der Instrumententafel ermöglicht.
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Vorzugsweise ist das aufgeschäumte und/oder elastische Material Polyethylen, Polypropylen, zumindest ein thermoplastisches Elastomer und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Monomer, auch als Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk bezeichnet. Thermoplastische Elastomere sind beispielsweise Styrol-Blockcopolymere oder thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis. Mittels dieses Materials ist die Wandung des Luftführungskanals einfach und kostengünstig mit den bereits erwähnten Eigenschaften, insbesondere mit einer elastischen Verformbarkeit, herstellbar, beispielsweise in einem Aufschäum- oder Ausschäumverfahren oder in einem Spritzgussverfahren, zum Beispiel als Zweikomponenten-Spritzguss. Ein Querschnitt des Luftführungskanals kann beispielsweise doppeltrapezförmig ausgebildet sein, um eine bessere Verformung zu ermöglichen, d. h. mit nach außen ausgebeulten oder nach innen eingedrückten Seitenwänden. Ist der Luftführungskanal mit den Sollbruchstellen ausgeführt, so ist Polyethylen und/oder Polypropylen und/oder eines der anderen erwähnten Materialien auch in einem nicht aufgeschäumten Zustand verwendbar, wobei der Luftführungskanal, d. h. dessen Wandung, beispielsweise als ein oder mehrere Gussteile, insbesondere Spritzgussteile herstellbar ist.
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Des Weiteren kann auch ein Querschnitt einer weiteren Kanalstruktur, welche den Luftführungskanal beispielsweise mit einer Heiz- und/oder Klimatisierungsvorrichtung des Fahrzeugs verbindet, zumindest bereichsweise einen derartigen doppeltrapezförmigen Querschnitt aufweisen, d. h. mit nach außen ausgebeulten oder nach innen eingedrückten Seitenwänden ausgeformt sein, oder die weitere Kanalstruktur kann derart ausgebildet sein, dass sie sich zumindest bei einer vorgegebenen Krafteinwirkung derart verformt, dass sich ein solcher Querschnitt ausbildet. Solche Kanalstrukturen sind beispielsweise von der Instrumententafel aus nach unten in Richtung eines Fahrzeugbodens verlegt. Durch die Doppeltrapezform, wobei die Seitenwände beispielsweise auch Sollbruchstellen aufweisen können, kann diese weitere Kanalstruktur sich in Z-Richtung eines dreidimensionalen Koordinatensystems, welche parallel zu einer Hochachse des Fahrzeugs verläuft, verformen, d. h. einknicken, so dass auch diese weitere Kanalstruktur der Verformung und/oder Bewegung der Instrumententafel keinen oder zumindest keinen zu großen Widerstand entgegen setzt und diese Verformung und/oder Bewegung nicht unnötig behindert.
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Zweckmäßigerweise ist die Wandung des Luftführungskanals zumindest bereichsweise form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit der Rückseite des Grundkörpers verbunden. Dies kann beispielsweise durch Verkleben, Verscheißen, Verschrauben, Vernieten, Verrasten und/oder Einstecken erfolgen.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Luftführungskanal aus einer Mehrzahl von Segmenten gebildet, d. h. durch eine Mehrzahl von Wandungssegmenten. Dabei ist vorzugsweise zumindest ein Segment derart ausgebildet, dass es in ein angrenzendes Segment verschiebbar ist. Auf diese Weise ist durch ein Hineinverschieben oder Herausverschieben ebenfalls eine Verformung des Luftführungskanals bzw. von dessen Wandung ermöglicht. Zudem ist auf diese Weise eine feste und unbewegliche Kopplung des Luftführungskanals an andere Kanalstrukturen zur Luftzuführung in den Luftführungskanal vermieden, d. h. es ist beispielsweise eine bewegliche und/oder verformbare Kopplung an die Heiz- und/oder Klimatisierungsvorrichtung des Fahrzeugs ermöglicht.
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Erfindungsgemäß ist der Grundkörper außerhalb des Vorderbereiches, an welchem der Luftführungskanal ausgebildet ist, zumindest teilweise versteift ausgeführt. Auf diese Weise bleibt eine ausreichende Steifigkeit der Instrumententafel erhalten, um beispielsweise einen Verzug der Instrumententafel durch Erwärmung im Bereich der Frontscheibe zu verhindern und einer Eigenfrequenz der Instrumententafel entgegenzuwirken und dadurch eine erhöhte Geräuschentwicklung zu vermeiden. Durch die Versteifung ist des Weiteren ein Durchhängen der Instrumententafel vermieden und ein gleichmäßiges Spaltbild zu benachbarten Bauteilen sichergestellt. Zudem ist dadurch sichergestellt, dass die Instrumententafel vorgegebenen Belastungen, welche in einem normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs auftreten können, bis zu einer vorgegebenen Höhe standhält und sich nicht plastisch verformt.
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Die Versteifung kann beispielsweise durch eine verstärkte Ausbildung des Grundkörpers und/oder durch eine Dichteerhöhung eines Materials des Grundkörpers außerhalb des Vorderbereiches, an welchem der Luftführungskanal ausgebildet ist, erfolgen, d. h. zum Beispiel durch eine Verwendung eines anderen Materials mit einer höheren Dichte.
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Alternativ oder zusätzlich dazu ist zur Versteifung des Grundkörpers zumindest ein Versteifungselement oder eine Mehrzahl von Versteifungselementen an der Rückseite des Grundkörpers angeordnet. Das Versteifungselement oder die Mehrzahl von Versteifungselementen ist/sind beispielsweise als Rippenstruktur oder als Wabenstruktur ausgebildet, zum Beispiel aus Kunststoff oder Metall oder einer Kombination davon. Die Versteifungselemente können beispielsweise als separate Bauteile gefertigt sein, zum Beispiel in einem Gussverfahren, insbesondere in einem Spritzgussverfahren, und am Grundköper befestigt sein, oder zusammen mit dem Grundkörper einstückig ausgebildet sein.
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Das Versteifungselement oder die Mehrzahl von Versteifungselementen ist/sind beispielsweise vom Luftführungskanal aus in Richtung eines der Fahrzeugkarosserie zugewandten Kantenbereichs des Grundkörpers versetzt an der Rückseite des Grundkörpers anzuordnen, um den Wärmeverzug zu vermeiden und die Eigenfrequenz der Instrumententafel ausreichend zu erhöhen und dadurch eine störende Geräuschentwicklung durch eine schwingende Instrumententafel zu vermeiden. Alternativ oder zusätzlich ist/sind das Versteifungselement oder die Mehrzahl von Versteifungselementen beispielsweise vom Luftführungskanal aus in Richtung von Fahrzeuginsassen versetzt anzuordnen, um die Eigenfrequenz der Instrumententafel ausreichend zu erhöhen und dadurch eine störende Geräuschentwicklung durch eine schwingende Instrumententafel zu vermeiden.
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Erfindungsgemäß ist in dem der Fahrzeugkarosserie zugewandten Kantenbereich des Grundköpers zumindest ein Befestigungselement zur Befestigung des Grundkörpers an der Fahrzeugkarosserie angeordnet und/oder ausgebildet. Durch die Befestigung der Instrumententafel in diesem Kantenbereich an der Fahrzeugkarosserie ist ebenfalls ein Wärmeverzug der Instrumententafel vermeidbar und die Eigenfrequenz der Instrumententafel derart zu erhöhen, dass störende Geräuschentwicklungen vermieden sind.
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Erfindungsgemäß ist das Befestigungselement bei einer vorgegebenen Krafteinwirkung verformbar, lösbar und/oder zerstörbar ausgebildet und/oder es ist bei der vorgegebenen Krafteinwirkung in der Fahrzeugkarosserie und/oder dem Grundkörper verformbar, lösbar und/oder zerstörbar verankert. Auf diese Weise ist ein an der Fahrzeugkarosserie anliegendes Ende, d. h. der der Fahrzeugkarosserie zugewandte Kantenbereich der Instrumententafel durch die vorgegebene Krafteinwirkung, d. h. bei einer Stoßeinwirkung der Frontscheibe und/oder der mit dem Fahrzeug kollidierenden Person zumindest in begrenztem Umfang frei beweglich und kann nachgeben.
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Das Befestigungselement oder die Mehrzahl von Befestigungselementen kann/können beispielsweise als Schraube, Klemme, Clip oder Bohrung in der Instrumententafel ausgeführt sein, wobei Schrauben bei der vorgegebenen Krafteinwirkung beispielsweise aus der Instrumententafel herausbrechen, da die jeweilige Bohrung bzw. ein Material der Instrumententafel im Bereich der Bohrung entsprechend ausgebildet ist, Klemmen sich lösen und Clips sich deformieren und dabei Energie absorbieren. Die Clips sind beispielsweise als Blechstreifen mit einer S-förmigen Kontur ausgebildet und an der Fahrzeugkarosserie, beispielsweise an einem Windlauf, befestigt. Die Instrumententafel ist an einem Ende des S-förmigen Clips eingehackt. Bei der vorgegebenen Krafteinwirkung auf die Instrumententafel deformieren sich die Clips, so dass sich die S-Form aufbiegt, wodurch über einen Deformationsweg hinweg eine konstante Energieabsorption ermöglicht ist. Alternativ oder zusätzlich können ein oder mehrere Befestigungselemente auch als deformierbare Zapfen ausgebildet sein. Die Befestigungselemente können beispielsweise aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein oder aus einer Kombination davon.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
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Dabei zeigen:
- 1 schematisch einen Querschnitt einer ersten Ausführungsform einer Instrumententafel,
- 2 schematisch einen Querschnitt einer zweiten Ausführungsform einer Instrumententafel,
- 3 schematisch eine Kanalstruktur zur Verbindung eines Luftführungskanals mit einer Heiz- und/oder Klimatisierungsvorrichtung,
- 4 schematisch einen Querschnitt der Kanalstruktur aus 3 entlang der Schnittlinie IV-IV,
- 5 schematisch eine Kanalstruktur zur Verbindung eines Luftführungskanals mit einer Heiz- und/oder Klimatisierungsvorrichtung bei verformtem Luftführungskanal,
- 6 schematisch einen Querschnitt der Kanalstruktur aus 5 entlang der Schnittlinie VI-VI, und
- 7 schematisch ein Befestigungselement in Seitenansicht.
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Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
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Die 1 und 2 zeigen jeweils eine Ausführungsform einer Instrumententafel 1 für ein Fahrzeug im Querschnitt. Von dem Fahrzeug ist hier aus Gründen der Übersichtlichkeit lediglich eine Frontscheibe 2 angedeutet, um eine Anordnung und Ausrichtung der Instrumententafel 1 im Fahrzeug zu verdeutlichen.
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Die Instrumententafel 1 weist einen Grundkörper 3, beispielsweise aus Polyolefinen oder Naturfasern auf. An einer Rückseite 4 des Grundkörpers 3 ist in einem Vorderbereich 5, d. h. in einem vorderen, von Fahrzeuginsassen abgewandten und der Frontscheibe 2 zugewandten Bereich der Instrumententafel 1, nahe einer Fahrzeugkarosserie oder einem Frontscheibenrahmen, ein Luftführungskanal 6 ausgebildet, wobei in den hier dargestellten Beispielen zumindest ein Teil einer Wandung 7 des Luftführungskanals 6 mittels eines aufgeschäumten und zweckmäßigerweise elastischen Materials ausgeformt ist. Alternativ oder zusätzlich kann zumindest ein Teil der Wandung 7 auch aus einem elastischen Material ausgeformt sein, welches nicht aufgeschäumt ist. Die Rückseite 4 des Grundkörpers 3 ist eine Nichtsichtseite, d. h. eine einer Sichtseite der Instrumententafel 1 gegenüberliegende Unterseite des Grundkörpers 3.
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Das aufgeschäumte und/oder elastische Material ist hier in Form einer Halbschale beispielsweise aus Polyethylen (PE) ausgeformt, d. h. als ein so genannter PE-Schaum, und an die Rückseite 4 des Grundkörpers 3 geschweißt oder geklebt und bildet auf diese Weise den Teil der Wandung 7 aus. Es ist beispielsweise auch eine Mischung aus Polyethylen (PE) und Polypropylen (PP) zur Ausformung des aufgeschäumten Teils der Wandung 7 möglich. Alternativ oder zusätzlich sind als Material zur Ausformung zumindest eines Teils der Wandung 7 beispielsweise auch thermoplastische Elastomere (TPE) und/oder Ethylen-Propylen-Dien-Monomer (EPDM), auch als Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk bezeichnet, möglich. Thermoplastische Elastomere (TPE) sind beispielsweise Styrol-Blockcopolymere (SEBS) oder thermoplastische Elastomere auf Olefinbasis (TPO). Durch das Anordnen der Halbschale aus aufgeschäumtem und zweckmäßigerweise elastischem Material oder aus einem nicht aufgeschäumten elastischen Material an der Rückseite 4 des Grundkörpers 3 bildet der Grundkörper 3, genauer gesagt dessen Rückseite 4, einen weiteren Wandungsteil des Luftführungskanals 6.
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Der Luftführungskanal 6 hat die Funktion, Luft in einen Innenraum des Fahrzeugs zu führen und ist dazu beispielsweise an eine Heiz- und/oder Klimatisierungsvorrichtung des Fahrzeugs angeschlossen. Die Luftführung kann dabei beispielsweise zu einem so genannten Defrosterkanal erfolgen, welcher auf die Frontscheibe 2 des Fahrzeugs gerichtet ist, und/oder zu so genannten Personenanströmern, d. h. zu Lüftungsdüsen, welche in Richtung von Fahrzeuginsassen ausgerichtet sind. Ein gerichteter Luftaustritt am Defroster ist beispielsweise durch eine Diffusorplatte oder eine Lüftungsöffnung mit Führungsflächen in der Instrumententafel 1 zu erreichen. Eine Gestaltung der Personenanströmer kann unverändert zu allgemein bekannten Ausführungsformen erfolgen.
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Bei einer Frontkollision des Fahrzeugs mit einer Person, welche auf die Frontscheibe 2 des Fahrzeugs aufprallt, verformt sich die Frontscheibe 2 und absorbiert dabei Aufprallenergie. Die Frontscheibe 2 kann sich dabei beispielsweise um bis zu 120 mm verformen. Diese Bewegung der Frontscheibe 2 sollte durch die Instrumententafel 1 nicht verringert werden, um eine möglichst hohe Aufprallenergie zu absorbieren und dadurch einen Schutz der mit dem Fahrzeug kollidierenden Person vor Verletzungen zu verbessern.
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Der Luftführungskanal 6, genauer gesagt dessen Wandung 7, ist durch die Ausbildung des halbschalenförmigen Teils der Wandung 7 aus weichem aufgeschäumtem und zweckmäßigerweise elastischem Material, im hier dargestellten Beispiel aus weichem Polyethylenschaum, oder auch aus einem nicht aufgeschäumten elastischen Material, leicht zu verformen, wodurch eine entsprechende Bewegung der Instrumententafel 1 ermöglicht ist, um der sich verformenden Frontscheibe 2 auszuweichen, d. h. nachzugeben. Der Luftführungskanal 6, d. h. dessen Wandung 7, ist aber weiterhin ausreichend steif ausgebildet, um eine unbeeinträchtigte Luftführung sicherzustellen.
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Alternativ zum hier dargestellten Querschnitt des Luftführungskanals 6 kann dieser beispielsweise auch doppeltrapezförmig ausgebildet sein, um eine nochmals verbesserte Verformung zu ermöglichen, d. h. mit nach außen ausgebeulten oder nach innen eingedrückten Seitenwänden.
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Des Weiteren kann, wie in den 3 bis 6 dargestellt, auch ein Querschnitt einer weiteren Kanalstruktur 11, welche den Luftführungskanal 6 beispielsweise mit der Heiz- und/oder Klimatisierungsvorrichtung des Fahrzeugs verbindet, zumindest bereichsweise einen derartigen doppeltrapezförmigen Querschnitt aufweisen, d. h. mit nach außen ausgebeulten oder nach innen eingedrückten Seitenwänden ausgeformt sein, oder diese weitere Kanalstruktur 11 kann derart ausgebildet sein, dass sie sich zumindest bei einer vorgegebenen Krafteinwirkung aufgrund der Bewegung und/oder Verformung der Instrumententafel 1 derart verformt, dass sich ein solcher Querschnitt ausbildet. Solche Kanalstrukturen 11 sind beispielsweise von der Instrumententafel 1 aus nach unten in Richtung eines Fahrzeugbodens verlegt. Durch die Doppeltrapezform, wobei die Seitenwände beispielsweise auch Sollbruchstellen aufweisen können, kann diese weitere Kanalstruktur 11 sich in Z-Richtung eines dreidimensionalen Koordinatensystems, welche parallel zu einer Hochachse des Fahrzeugs verläuft, verformen, d. h. einknicken, so dass auch diese weitere Kanalstruktur 11 der Verformung und/oder Bewegung der Instrumententafel 1 keinen oder zumindest keinen zu großen Widerstand entgegen setzt und diese Verformung und/oder Bewegung nicht unnötig behindert.
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In 3 sind die Kanalstruktur 11 und der Luftführungskanal 6 im Normalzustand dargestellt, wobei die Kanalstruktur 11, wie in 4 dargestellt, einen rechteckigen Querschnitt aufweist. Bei der Bewegung und/oder Verformung der Instrumententafel 1 nach unten, in Richtung des Fahrzeugbodens, faltet sich die Kanalstruktur 11 zusammen, wie in 5 dargestellt, so dass sich der doppeltrapezförmige Querschnitt in zumindest einem Bereich der Kanalstruktur 11 ausbildet, wie in 6 dargestellt.
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Um trotz der Ausführung der Wandung 7 des Luftführungskanals 6 oder zumindest eines Teils der Wandung 7 aus Polyethylenschaum oder aus einem anderen oben erwähnten Material eine ausreichende Steifigkeit der Instrumententafel 1 sicherzustellen, ist sie im Bereich der Frontscheibe 2 vor dem Luftführungskanal 6, d. h. in einem der Fahrzeugkarosserie zugewandten Kantenbereich 8 zu verfestigen, um einen Verzug der Instrumententafel 1 durch Erwärmung zu verhindern und des Weiteren eine Eigenfrequenz der Instrumententafel 1 zu erhöhen, um störende Geräuschentwicklungen zu verhindern. Eine derartige Versteifung ist, wie in 1 dargestellt, durch Versteifungselemente 9 zum Beispiel in Form von Rippenstrukturen oder Wabenstrukturen, oder, wie in 2 dargestellt, durch Befestigungselemente 10 zur Befestigung der Instrumententafel 1 an der Fahrzeugkarosserie, zum Beispiel an einem unteren Scheibenrahmen oder einer Stirnwand, ermöglicht.
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Die Befestigungselemente 10 sind dabei derart ausgebildet, dass sich diese bei einem Aufprall der mit dem Fahrzeug kollidierenden Person auf die Frontscheibe 2 und die Instrumententafel 1 und/oder bei einem Aufprall der Frontscheibe 2 auf die Instrumententafel 1 aufgrund des Aufpralls der Person auf die Frontscheibe 2 leicht von der Fahrzeugkarosserie und/oder von der Instrumententafel 1 lösen oder sich leicht verformen können, d. h. bei einer vorgegebenen Krafteinwirkung von beispielsweise über 500 N.
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In den hier dargestellten Beispielen sind die Befestigungselemente 10 als Bohrungen in der Instrumententafel 1, d. h. in deren Grundkörper 3 ausgebildet, so dass die Instrumententafel 1 beispielsweise mit der Fahrzeugkarosserie zu verschrauben ist. Dabei sind die Bohrungen bzw. ist ein die Bohrungen umgebendes Material der Instrumententafel 1 zweckmäßigerweise derart ausgeführt, dass bei der vorgegebenen Krafteinwirkung ein Aufbrechen der Bohrungen und ein Herausrechen der Verschraubungen aus den Bohrungen, d. h. aus der Instrumententafel 1 ermöglicht ist.
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Alternativ oder zusätzlich können die Befestigungselemente 10 beispielsweise als Schrauben oder Klemmen ausgebildet sein. Die Schauben können dann beispielsweise derart ausgebildet sein, dass sie aus der Instrumententafel 1 herausbrechen oder dass sie abbrechen. Die Klemmen können derart ausgebildet sein, dass sie sich lösen. Des Weiteren können die Befestigungselemente 10 beispielsweise auch Clips sein, welche sich deformieren und dabei Energie absorbieren. Die Clips sind beispielsweise, wie in 7 dargestellt, als Blechstreifen mit einer S-förmigen Kontur ausgebildet und an der Fahrzeugkarosserie, beispielsweise an einem Windlauf, befestigt. Die Instrumententafel 1 ist an einem Endbereich 12 des S-förmigen Clips eingehackt. Bei der vorgegebenen Krafteinwirkung auf die Instrumententafel 1 deformieren sich die Clips, so dass sich die S-Form aufbiegt, wodurch über einen Deformationsweg hinweg eine konstante Energieabsorption ermöglicht ist. Alternativ oder zusätzlich können die Befestigungselemente 10 auch als deformierbare Zapfen ausgebildet sein. Die Befestigungselemente 10 können beispielsweise aus Metall oder Kunststoff gefertigt sein oder aus einer Kombination davon.
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Durch derart ausgebildete Befestigungselemente 10 ist ein an der Fahrzeugkarosserie anliegendes Ende, d. h. der der Fahrzeugkarosserie zugewandte Kantenbereich 8 der Instrumententafel 1, bei einer Stoßeinwirkung der Frontscheibe 2 und/oder der mit dem Fahrzeug kollidierenden Person auf die Instrumententafel 1 zumindest in begrenztem Umfang frei beweglich und kann nachgeben und sich entgegen der Stoßrichtung bewegen.
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Zusätzlich sind Versteifungselemente 9 in Form von Rippenstrukturen oder Wabenstrukturen vom Luftführungskanal 6 aus in Richtung von Fahrzeuginsassen versetzt angeordnet, um auch hier die Steifigkeit der Instrumententafel 1 zu verbessern und dadurch die Eigenfrequenz der Instrumententafel 1 ausreichend zu erhöhen, so dass eine störende Geräuschentwicklung durch eine schwingende Instrumententafel 1 vermieden ist.
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Alternativ oder zusätzlich kann die Versteifung der Instrumententafel 1 beispielsweise auch durch eine verstärkte Ausbildung des Grundkörpers 3 und/oder durch eine Dichteerhöhung eines Materials des Grundkörpers 3 außerhalb des Vorderbereiches 5, an welchem der Luftführungskanal 6 ausgebildet ist, erfolgen, d. h. zum Beispiel durch eine Verwendung eines anderen Materials mit einer höheren Dichte.
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Der Vorderbereich 5 des Grundkörpers 3 in der Nähe des Luftführungskanals 6 und am Luftführungskanal 6 ist nicht oder nur gering verstärkt, so dass die Instrumententafel 1 in diesem Vorderbereich 5 bei einem Aufprall der Frontscheibe 2 und/oder der mit dem Fahrzeug kollidierenden Person leicht zu verformen, d. h. zu verbiegen ist. Doch auch dieser Vorderbereich 5 ist noch ausreichend steif ausgebildet, um allgemeinen Belastungen während eines Fahrbetriebs des Fahrzeugs standzuhalten.
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Die Instrumententafel 1 ist insgesamt derart ausgebildet, dass eine ausreichende Steifigkeit der Instrumententafel 1 erhalten bleibt, um beispielsweise, wie bereits erwähnt, einen Verzug der Instrumententafel 1 durch Erwärmung im Bereich der Frontscheibe 2 zu verhindern und der Eigenfrequenz der Instrumententafel 1 entgegenzuwirken und dadurch eine erhöhte Geräuschentwicklung zu vermeiden. Durch die Versteifung ist des Weiteren ein Durchhängen der Instrumententafel 1 vermieden und ein gleichmäßiges Spaltbild zu benachbarten Bauteilen sichergestellt. Zudem ist dadurch sichergestellt, dass die Instrumententafel 1 vorgegebenen Belastungen, welche in einem normalen Fahrbetrieb des Fahrzeugs auftreten können, bis zu einer vorgegebenen Höhe, beispielsweise bis zu einer Druckbelastung von ca. 400 N standhält und sich nicht plastisch verformt.
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In einer hier nicht dargestellten Ausführungsform der Instrumententafel 1 kann die Wandung 7 des Luftführungskanals 6 eine oder mehrere Sollbruchstellen aufweisen, beispielsweise als Kerben längs und/oder quer zur Luftführungsrichtung des Luftführungskanals 6 ausgebildet. Auf diese Weise ist aufgeschäumtes und/oder elastisches Material für die Wandung 7 nicht unbedingt erforderlich, da bei einer Verformung des Grundkörpers 3 der Luftführungskanal 6 an den Sollbruchstellen bricht und auf diese Weise nachgibt.
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Der Luftführungskanal 6, genauer gesagt dessen Wandung 7 oder Teile davon, ist in diesem Fall beispielsweise in einem Spritzgussverfahren ein- oder mehrteilig zum Beispiel aus Polyethylen und/oder Polypropylen herstellbar. Dabei können beispielsweise in einem Zweikomponenten-Spritzgussverfahren hergestellte Teile der Wandung 7 des Luftführungskanals 6 als Weichkomponenten ausgebildet sein und einen Dehnbereich sowie Dichtkonturen des Luftführungskanals 6 bilden.
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Die Wandung 7 des Luftführungskanals 6 ist beispielsweise durch Verkleben, Verscheißen, Verschrauben, Vernieten, Verrasten und/oder Einstecken am Grundkörper 3 befestigt. Ist der Luftführungskanal 6 mehrteilig ausgeführt, so kann beispielsweise zumindest ein Segment des Luftführungskanals 6 bzw. von dessen Wandung 7 derart ausgebildet sein, dass es in ein angrenzendes Segment verschiebbar ist. Auf diese Weise ist durch ein Hineinverschieben oder Herausverschieben ebenfalls eine Verformung des Luftführungskanals 6 ermöglicht. Zudem ist auf diese Weise eine feste und unbewegliche Kopplung des Luftführungskanals 6 an andere Kanalstrukturen zur Luftzuführung in den Luftführungskanal 6 vermieden, d. h. es ist beispielsweise eine bewegliche und/oder verformbare Kopplung an die Heiz- und/oder Klimatisierungsvorrichtung des Fahrzeugs ermöglicht.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Instrumententafel
- 2
- Frontscheibe
- 3
- Grundkörper
- 4
- Rückseite
- 5
- Vorderbereich
- 6
- Luftführungskanal
- 7
- Wandung
- 8
- Kantenbereich
- 9
- Versteifungselement
- 10
- Befestigungselement
- 11
- weitere Kanalstruktur
- 12
- Endbereich
