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Die Erfindung betrifft eine Instrumententragstruktur für ein Kraftfahrzeug, umfassend einen Querträger der zwischen Seitenrahmen – insbesondere A-Säulen – des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, mehrere Halterungen, die in Längserstreckung des Querträgers positioniert sind zur Befestigung verschiedener Armaturen, und eine Schaltungsbrücke zur Befestigung eines Schalthebels, wobei die Schaltungsbrücke wenigstens eine vom Querträger weg verlaufende vertikale Stütze umfasst, an welche wenigstens ein Halteelement zur Befestigung des Schalthebels vorgesehen ist und welche an einem Tunnel des Kraftfahrzeugs anordenbar ist, an welche wenigstens ein Halteelement zur Befestigung des Schalthebels vorgesehen ist.
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Instrumententragstrukturen werden in verschiedenster Form bereits seit langer Zeit im Fahrzeugbau eingesetzt, um daran über verschiedene Halterungen Airbags, Handschuhfach, Unterhaltungselektronik und Drehzahl- sowie Geschwindigkeitsanzeigen zu befestigen. Ein biegesteifer Träger verbindet dabei stets die Seitenwände, speziell die A-Säulen miteinander. Der Träger wiederum stützt sich üblicherweise mittig am Fahrzeugtunnel über eine Mittelkonsole ab. Die Mittelkonsole kann besonders bei schweren Personenkraftwagen, wie SUV oder MPV, in Form einer Schaltungsbrücke auch direkt zur Aufnahme einer automatischen oder manuellen Schaltung dienen. Den über das Getriebe und den Schalthebel in die Instrumententragstruktur eingeleiteten Schwingungen wurde bisher weniger Beachtung geschenkt, auch wenn die Schwingungen besonders bei dieser Schaltungsanordnung aus Sicht des Insassen problematisch sind. Wenn überhaupt, so wurde üblicherweise über eine stärkere Auslegung der Bauteile, insbesondere der vertikalen Stützen der Mittelkonsole, eine gewisse Reduzierung von Schwingungen realisiert. Dies erhöht natürlich das Fahrzeuggewicht und ist heute nicht mehr im Sinne einer Leichtbaukarosserie hinnehmbar.
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Im Stand der Technik finden sich zudem eine Reihe von Veröffentlichungen zur aktiven Dämpfung von Schwingungen über die Lenkung initiiert aus dem Fahrwerk. So beschreibt die
DE 10 2004 029 592 B3 eine Instrumententragstruktur mit aktiven Schwingungsdämpfern als Kreiselschwinger mit Elektromotor und exzentrischem Massekörper im Anbindungsbereich zur Lenksäule auf. Die
DE 10 200 4013 342 B3 nutzt ein ähnliches Verfahren auf Basis eines Einmassenschwingers mit piezoelektrischen Aktuatoren.
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Die
DE 1 0112 738 C1 schlägt eine Instrumententragstruktur mit besonders niedrigem Gewicht durch eine aktive Schwingungsdämpfung mittels piezoelektrisch eingebrachten Kompensationsschwingungen vor, zur Abschwächung oder Auslöschung.
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All diese aktiven Lösungen sind jedoch mit einem erheblichen Mehraufwand an empfindlichen und teuren Spezialteilen verbunden.
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Aufgabe der Erfindung ist daher, ausgehend vom beschriebenen Stand der Technik, eine Instrumententragstrukturen mit einfacher Schwingungsdämpfung rein auf mechanisch wirkende Weise vorzuschlagen. Zudem soll die Schwingungsdämpfung einem modularen Fertigungskonzept für Instrumententragstrukturen gerecht werden.
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Gelöst wird diese Aufgabe durch eine Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1.
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Erfindungsgemäß wird eine Instrumententragstruktur für ein Kraftfahrzeug vorgeschlagen, welche einen Querträger umfasst, der zwischen den Seitenrahmen des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, wobei Halterungen in Längsrichtung des Querträgers positioniert sind zur Befestigung verschiedener Armaturen, und die weiterhin eine Schaltungsbrücke zur Befestigung eines Schalthebels umfasst, wobei die Schaltungsbrücke wenigstens eine vom Querträger weg verlaufende vertikale Stütze umfasst, an welche wenigstens ein Halteelement zur Befestigung des Schalthebels vorgesehen ist und welche an einem Tunnel des Kraftfahrzeugs anordenbar ist, an welche wenigstens ein Halteelement zur Befestigung des Schalthebels vorgesehen ist.
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Kennzeichnend für die Erfindung ist, dass an der vertikalen Stütze ein zusätzliches Dämpfungselement befestigt ist, zur Reduktion von durch einen Schalthebel eingeleiteten Schwingungen. Wesentlich dabei ist, dass das Dämpfungselement zusätzlich neben Halteelementen zur Anbringung von Infotainment, Klimasteuerung, Getränkefach und anderen Funktionsarmaturen für den Innenraum an wenigstens einer vertikalen Stütze festgelegt ist.
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In vorteilhafter Weiterführung der Erfindung weist die vertikale Stütze der Schaltungsbrücke ein im Querschnitt u-förmiges Profil auf, wobei wenigstens ein Halteelement mit einem Steg der Stütze verbunden ist. Das Profil weist im Querschnitt zwei Schenkel auf, die durch den Steg miteinander verbunden sind und im Wesentlichen in die gleiche Richtung winkelig vom Steg weg verlaufen. Durch diese Gestaltung der Stützen kann eine hohe Steifigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht erreicht werden.
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Die Halteelemente, aber auch das Dämpfungselement selbst, können zwischen den Schenkeln positioniert am Steg festgelegt sein. Es ist aber aus verbindungstechnischen Gründen auch vorteilhaft, dass das Halteelement und/oder das Dämpfungselement auf der den Schenkeln abgewandten Seite des Steges festgelegt ist. Dies ist bei einer stoffschlüssigen Verbindung, insbesondere beim thermischen Fügen besonders sinnvoll. Vorstellbar ist natürlich auch, dass das Halteelement und/oder das Dämpfungselement den Steg durchstoßen und abschnittsweise zwischen den Schenkeln positioniert ist, insbesondere bei einer kombinierten Verbindung aus Formschluss und Stoffschluss oder Kraftschluss.
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In vorteilhafter Weiterführung der Erfindung wird die vertikale Stütze der Instrumententragstruktur wenigstens aus einem oberen Stützabschnitt, einem unteren Stützabschnitt und einem Übergangsabschnitt gebildet. Vorstellbar sind verschiedene Ausführungsformen der Stützabschnitte. So können beide denselben Querschnitt aufweisen und nur im Übergangsbereich zueinander korrespondierend geformt sein. Dabei ist die Stütze als einteiliges Bauteil oder als mehrteiliges Bauteil vorstellbar. Beispielhaft seien hier zwei runde Rohrprofile genannt, die in ihrem Übergangsabschnitt ineinander gesteckt werden und dazu verjüngt, aufgeweitet oder einseitig gefalzt sind, um zusammen die vertikale Stütze zu bilden.
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Besonders bevorzugt weist der untere Stützabschnitt ein im Vergleich zum oberen Stützabschnitt durchgängig kleineres Querschnittsprofil auf, wodurch sich ein größerer Freiheitsgrad für das Design der Anbauteile bzw. der Mittelkonsole im Anbindungsbereich zum Tunnel ergibt. Auch ist die Nachbearbeitung der Stütze im Übergangsabschnitt nicht erforderlich, da der im Querschnitt kleinere, untere Stützabschnitt einfach in den oberen Stützabschnitt positioniert werden kann. Hinzu kommt, dass durch den im Querschnitt kleineren, unteren Stützabschnitt besonders bei SUV, MPV und Transportern für einen mittleren Sitzplatz genügend Beinfreiheit möglich wird.
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Wesentlich für die Erfindung ist auch, dass das Dämpfungselement keinerlei Befestigungsfunktion für Armaturen, Ablagen oder Geräte übernimmt. Mit anderen Worten, es wirkt nicht gleichzeitig als Halteelement. Dies ist insbesondere daher von Vorteil, weil die über den Schaltungshebel in die wenigstens eine vertikale Stütze der Schaltungsbrücke eingeleiteten Schwingungen das Dämpfungselement zum freien Schwingen anregen, wobei die störenden Schwingungen davon überlagert und abgeschwächt werden. Eine zusätzliche Montage von Anbauteilen an das Dämpfungselement, insbesondere wenn sie sich zugleich an einem weiteren Bauteil abstützen, würde eine freie Schwingung behindern.
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Ein weiterer Aspekt der Erfindung sieht vor, dass das Dämpfungselement zwischen einem offenen Ende der vertikalen Stütze und den Halteelementen, insbesondere denjenigen zur Befestigung des Schalthebels, angeordnet ist. Das offene Ende versteht sich dabei als Endabschnitt der vertikalen Stütze im Anbindungsbereich zum Tunnel. Abhängig vom vorhandenen Bauraum beim Fahrzeugdesign und den erforderlichen zu befestigenden Anbauteilen kann die genaue Position variieren.
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Besonders vorteilhaft ist es aber, dass das Dämpfungselement in einem Bereich zwischen 1/20 und 1/2 der Höhe H der vertikalen Stütze, gemessen vom offenen Ende der vertikalen Stütze, angeordnet ist. In diesem Bereich der Schaltungsbrücke kann sich die schwingungskompensierende Wirkung des Dämpfungselements gut entfalten. Besonders vorteilhaft ist das Dämpfungselement zwischen 1/10 und 1/3 der Höhe, am bevorzugsten zwischen 1/6 und ¼ der Höhe H, gemessen vom offenen Ende der vertikalen Stütze, angeordnet.
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Insbesondere kann auch vorgesehen werden, das Dämpfungselement im Bereich der maximalen Schwingungsamplitude der Stütze bzw. der Schaltungsbrücke anzuordnen. Die genaue Position ist von den Erfindern in Simulationsrechnungen ermittelt worden.
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In einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist weiter vorgesehen, dass die Schaltungsbrücke zwei vertikale Stützen umfasst, zwischen welche Halteelemente für Anbauteile und für die Befestigung des Schalthebels positioniert und an den vertikalen Stützen festgelegt sind. Natürlich sollte in diesem Fall auch das Dämpfungselement zwischen den vertikalen Stützen festgelegt sein.
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Im Rahmen der Erfindung ist aber auch vorstellbar, dass zumindest das Dämpfungselement nur einseitig mit einer vertikalen Stütze verbunden ist.
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Die vertikalen Stützen selbst sind vorzugsweise aus Metall, insbesondere Stahl oder einer Leichtmetalllegierung wie Aluminium hergestellt.
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Das Dämpfungselement ist aus einem Material oder einer Materialmischung, welche mindestens die Dichte des Materials der vertikalen Stütze aufweist. Jedoch sollte die Dichte des Dämpfungselements 2500 Gramm pro Kubikzentimeter nicht unterschreiten.
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Wichtig dabei ist, dass das Dämpfungselement ein relatives Gewicht zwischen 0,3% und 1,3%, bevorzugt zwischen 0,5% und 1% des Gesamtgewichts der Instrumententragstruktur hat. Je besser das Dämpfungselement dabei zur Eigenschwingung fähig ist, umso geringer kann das Verhältnis dabei eingestellt werden. Die Eigenschwingfähigkeit richtet sich dabei nach der Masseverteilung in Längserstreckung des Dämpfungselementes sowie nach der Materialstärke des Dämpfungselementes im Anbindungsabschnitt zur Stütze. Der Anbindungsabschnitt ist dabei derjenige Teil des Dämpfungselements, der direkt mit der Stütze verbunden ist. Insgesamt steigt das Eigenschwingungsvermögen mit geringer werdender Stärke des Anbindungsabschnittes und mit steigendem Masseanteil der Mitte des Dämpfungselementes. Konkret kann ein Dämpfungselement mit einem Gewicht zwischen 0,3 und 5 kg, bevorzugt zwischen 0,5 und 2,5 kg, am bevorzugsten zwischen 0,6 und 1,5 kg vorgesehen werden.
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Das Dämpfungselement kann durch Zuschnitt von Flachmaterial, insbesondere einem Blech oder einen Block, hergestellt werden. Dies stellt die einfachste Ausführungsform dar, wobei das Ausgangsmaterial auch als Tailored Strip mit einem variablen Dickenverlauf genutzt werden kann. Beispielweise ist es damit möglich, längliche Blechzuschnitte quer aus einem Tailored Rolled Strip zu schneiden, welches dünnere Endabschnitte und einen dickeren Mittelabschnitt aufweist.
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Es ist jedoch auch möglich, das Dämpfungselement durch Umformen in eine spezielle Form zu bringen oder durch Gießen direkt herzustellen.
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Im Rahmen der Erfindung besteht der Querträger der Instrumententragstruktur in einer Ausführungsform aus Aluminium und wird vorzugsweise durch Strangpressen hergestellt. Danach kann eine Nachbearbeitung durch Biegen, Pressen, Lochen oder dergleichen erfolgen.
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Es ist aber auch möglich, dass der Querträger aus Stahl oder einer Aluminiumknetlegierung besteht und durch Rollformen, Warmumformen und Presshärten oder durch Verbinden wenigstens zweier Rohrabschnitte hergestellt ist.
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Die Erfindung wird anhand von folgenden schematischen Figuren näher erläutert:
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1 erfindungsgemäße Instrumententragstruktur
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2 Ausschnitt auf Schaltungsbrücke einer Instrumententragstruktur
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3a bis 3e Ausführungsformen und Anbindung erfindungsgemäßer Dämpfungselemente
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4 Verlauf der Amplitude der Schwingungen
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5 Dämpfungselement in einer einfachen Ausführungsform
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6 Dämpfungselement mit im Längsschnitt sprungförmigem Übergangsbereich
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7 Dämpfungselement mit im Längsschnitt schanzenartigem Übergangsbereich
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8 Dämpfungselement aus zwei Blechstreifen gefügt
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9 bis 10 Dämpfungselemente mit im Längsschnitt gewölbtem Verlauf
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11 Dämpfungselement mit im Querschnitt u-förmigem Verlauf
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12 Dämpfungselement mit im Längsschnitt u-förmigem Verlauf
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1 zeigt eine vereinfachte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Instrumententragstruktur 1 umfassend einen Querträger 2, der aus zwei Rohrabschnitten unterschiedlichen Querschnitts gebildet wird, einer Schaltungsbrücke 3 die in Richtung Fahrzeugboden 9 vom Querträger 2 weg ausgerichtet ist. Zwei vertikale Stützen 4 sind voneinander mit dem Mindestabstand B beabstandet und bilden zusammen mit zwei Halteelementen 8, 9 zur Aufnahme des Schalthebels leiterartig die Schaltungsbrücke 3. Die vertikale Stütze weist eine Höhe H bis zum Fahrzeugboden 9, gemessen von der Unterseite des Querträgers auf. Das Dämpfungselement ist vom Fahrzeugboden aus betrachtet zwischen 1/20 und 1/2 der Höhe H angeordnet, bevorzugt zwischen 1/10 und 1/3 der Höhe H und am bevorzugsten zwischen 1/6 und 1/4 der Höhe H.
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Die vertikalen Stützen 4 sind zweiteilig ausgeführt und bestehen aus einem oberen Stützabschnitt 5 und einem unteren Stützabschnitt 6, welche fest miteinander verbunden sind. Unterhalb des unteren Halteelements 9 auf Höhe des Übergangsabschnittes 7 ist ein Dämpfungselement 10 positioniert und am oberen Stützabschnitt 6 befestigt. Der obere Stützabschnitt weist eine größere Dimensionierung im Querschnitt auf, wogegen der untere Stützabschnitt, der direkt mit einer Tunnelstruktur verbindbar ist, ein im Vergleich dazu schwächeres Querschnittsprofil besitzt. insbesondere diese konstruktive Gestaltung der vertikalen Stütze zwingt zu korrigierenden Maßnahmen zur Schwingungsdämpfung.
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Außerdem ist eine Markierung M der Messstelle für die Schwingungsmessung dargestellt, wobei damit in allen Raumachsen x, y, z der Schwingungsverlauf untersucht und eine Anpassung des Dämpfungselementes bei Veränderung der über den Schalthebel eingeleiteten Schwingungen möglich ist. Die in 4 dargestellten Verläufe wurden auf diese Weise in Form einer Simulation ermittelt.
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An dem Querträger sind zudem eine Reihe von Halterungen 15 befestigt, die zur Aufnahme von Armaturen und beispielsweise Airbags dienen.
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2 stellt einen Ausschnitt auf die Schaltungsbrücke 3 einer Instrumententragstruktur 2 in einer bevorzugten Ausführungsvariante dar. Diese besteht im Wesentlichen aus zwei vertikalen Stützen 4 als u-förmiges Profil ausgebildet, voneinander beabstandet und zueinander abschnittsweise parallel verlaufend. Die vertikale Stütze 4 weist im Wesentlichen ein im Querschnitt u-förmiges Profil auf, wobei wenigstens ein Halteelement 8, 9 zwischen den Schenkeln 4a der vertikalen Stütze 4 positioniert und mit einem Steg 4b der Stütze verbunden ist. Die vertikalen Stützen 4 wiederum umfassen jeweils obere und untere Stützabschnitte 5, 6, die miteinander verbunden sind. Insbesondere überlappen sich die Profile ineinander, wobei die unteren Stützabschnitte 6 gegenüber den oberen Stützabschnitten 5 deutlich schwächer ausgelegt sind, insbesondere schmaler und schmalschenkliger sind, was sich aus speziellen Designanforderungen des Gesamtinnenraums ergeben kann.
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Am unteren Ende der oberen vertikalen Stützen ist ein Dämpfungselement 10 angeordnet, welches in dieser Ausführung ein U-Profil 11 und ein Massestück 12 umfasst, die miteinander flächig durch Punktschweißen und/oder Kleben verbunden sind. Zur Erleichterung eines Punktschweißverfahrens sind im Massestück 12 zwei Vertiefungen 13 vorgesehen, die die Materialstärke und damit den notwendigen Schweißstrom reduzieren. Das U-Profil 11 wiederum ist wenigstens abschnittsweise mit den vertikalen Stützen 4 verbunden, insbesondere rückseitig verschweißt. Zu erkennen ist außerdem das untere Halteelement 9 des Schalthebels, durch welches ein Großteil der Vibrationen aus dem Antriebsstrang in die Schaltungsbrücke und damit in die Instrumententragstruktur eingeleitet wird.
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3a bis 3e zeigen verschiedene Ausführungsformen, Anbringungsmöglichkeiten und Ausrichtungen des Dämpfungselements 10 an der vertikalen Stütze 4 auf. Wichtig ist es dabei, dass eine direkte Verbindung ohne Spiel, d. h. ohne Relativbewegung zwischen dem Dämpfungselement 10 und den vertikalen Stützen 4, erfolgt. Nur so kann eine effiziente Beeinflussung des Schwingverhaltens der gesamten Instrumententragstruktur 1 und speziell der Schaltungsbrücke 2 erreicht werden.
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Im Einzelnen wird in 3a ein einfaches Rohrprofil als Dämpfungselement 10 verwendet, welches mit seiner im Querschnitt schmalen Seite in vertikaler Richtung ausgerichtet an der Stütze 4 festgelegt, insbesondere verschweißt wird.
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In 3b wird stattdessen ein Flachstahl mit seiner Stirnseite zu der Stütze 4 ausgerichtet und daran befestigt, wobei in diesem Fall eine schmalere vertikale Stütze, insbesondere in U-Form Verwendung finden kann, und das Dämpfungselement 10 zwischen den Schenkeln der U-förmigen Stütze 4 festgelegt werden kann. Hierfür eignet sich besonders gut eine formschlüssige Verbindung in Form eines Schlitzes 15 (siehe 3c) in der Stütze 4 für eine Nut-Feder-Verbindung, optional auch in Kombination mit einer stoffschlüssigen Verbindung.
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In 3d und 3e schließlich werden Dämpfungselemente 10, 10' jeweils aus einem U-Profil 11 und einem Massestück 12 gebildet, die insbesondere miteinander verklebt sind. Das Dämpfungselement 10 aus 3c unterscheidet sich nur durch die Verwendung eines stärkeren Massestückes 12 von dem Dämpfungselement 10' aus 3d. Dies soll besonders veranschaulichen, dass durch die Variation des Dämpfungselementes 10 an sich, aber auch durch die noch einfachere Variation des Massestückes 12, beispielsweise durch Verwendung von Flachstahl verschiedener Dicke, eine Modularisierung möglich ist. In anderen Worten, die Anpassung des Schwingverhaltens an andere Motoren und Getriebe, insbesondere Automatikgetriebe zu Schaltgetriebe, ist durch geringste Veränderung des Dämpfungselementes 10 möglich, ohne andere Bauteile der Instrumententragstruktur variieren zu müssen. Dies fördert die Gleichteilestrategie heutiger Produkt- und Produktionsplanungen.
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4 zeigt den simulierten Verlauf der Amplitude der Schwingungen in Y-Richtung über das Frequenzspektrum bei erfindungsgemäßer Lösung mit Dämpfungselement und vergleichbarem Aufbau ohne Dämpfungselement. Deutlich zu erkennen ist zum einen, dass sich beim Aufbau ohne Dämpfungselement (Funktion F1) ein ausgeprägtes Maximum ergibt, welches breiter und höher liegt, zum anderen aber auch bei höheren Frequenzen auftritt als bei erfindungsgemäßer Lösung (Funktion F2).
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Die 5 bis 12 stellen Ausführungsvarianten für ein Dämpfungselement dar, wobei jeweils ein Grundriss und ein Aufriss vereinfacht dargestellt sind.
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Dabei zeigt 5 die einfachste Form eines Dämpfungselementes als im Wesentlichen flachen Zuschnitt aus einem Blech oder Flachmaterial, wobei ein Anbindungsabschnitt 16 mit den nicht dargestellten vertikalen Stützen in Kontakt kommt und damit verbunden wird, insbesondere durch Formschluss ggf. in Kombination mit einer stoffschlüssigen Verbindungstechnik.
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6 zeigt ein weiteres Dämpfungselement 10. Das Dämpfungselement 10 hat zwei Anbindungsabschnitte 16, zwei sprunghafte Übergangsabschnitte 17 und einen Mittelabschnitt 18. Der im Wesentlichen flache Zuschnitt aus einem Blech mit abgestuftem Anbindungsabschnitt 16, wird aus Flachmaterial spanend hergestellt oder aus Tailored Welded Strip zugeschnitten, wobei der dünnere Anbindungsabschnitt 16 mit der Dicke Da mit den nicht dargestellten vertikalen Stützen in Kontakt kommt und damit verbunden wird, insbesondere durch Formschluss ggf. in Kombination mit einer stoffschlüssigen Verbindungstechnik.
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Dabei zeigt 7 einen im Wesentlichen flachen Zuschnitt mit abgestuften Anbindungsabschnitt 16 aus einem Blech, wobei der Anbindungsabschnitt 16 durch Prägen bzw. Pressen ausgedünnt oder aus einem Tailored Rolled Strip zugeschnitten wurde und mit den nicht dargestellten vertikalen Stützen in Kontakt kommt und damit verbunden wird, insbesondere durch Formschluss ggf. in Kombination mit einer stoffschlüssigen Verbindungstechnik. Der Übergangsabschnitt 17 verbindet den Anbindungsabschnitt 16 mit dem dickwandigeren Mittelabschnitt 18 und verläuft im Längsschnitt schanzenartig. Der Anbindungsabschnitt 16 besitzt eine geringere Dicke Da als die Dicke Da des Mittelabschnitts 18.
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Natürlich kann auch ein linearer oder sonstiger kontinuierlicher Verlauf des Übergangsbereiches ausgebildet sein.
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8 stellt eine weitere Ausführungsform für erfindungsgemäßes Dämpfungselement 10 dar, welches aus zwei Blechteilen besteht, die aneinander befestigt, insbesondere verklebt oder verschweißt sind, wobei das mit an den vertikalen Stützen 4 in Kontakt kommende Blechteil streifenförmig ausgebildet ist und über die Stirnseiten des zweiten Blechteils übersteht. Das zweite Blechteil ist in diesem Beispiel aus demselben Material zugeschnitten und weist insbesondere dieselbe Materialstärke W2 = Da auf. Möglich ist aber auch, dass die zwei Blechteile voneinander abweichende Wandstärken Da, W aufweisen. So kann zum Beispiel vorgesehen werden, dass das in Kontakt mit den vertikalen Stützen kommende Blechteil dünner ausgebildet ist. Dies kann vorteilhaft sein für das Eigenschwingungsverhalten des Dämpfungselements 10. Der Übergangsabschnitt 17 ist hier durch die Blechdopplung gegeben, so dass sich ein sprungartiger unstetiger Verlauf im Längsschnitt des Dämpfungselementes 10 ergibt. Ebenfalls ist die Breite Bm des Mittelabschnittes 18 größer als die Breite Ba des Anbindungsabschnittes 16. Dies sorgt für eine größere Masse im mittleren Bereich des Dämpfungselementes und erhöht abermals die Eigenschwingung des Dämpfungselementes 10.
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Die 9 und 10 zeigen weitere Möglichkeiten der Formgestaltung der Dämpfungselemente 10, Beide Varianten werden vorteilhaft durch Pressformen hergestellt und bilden auf ihrer Unterseite 20 beide im Mittelabschnitt einen konkaven Verlauf 17. Das Dämpfungselement in 10 weist im Gegensatz zu 9 auch auf der Oberseite 19 im Mittelabschnitt einen konvexen Verlauf 18 auf, der insbesondere durch kaltes Prägen in einer Presse herstellbar ist. In 10 dagegen wird Vorteilhafterweise ein Warmformverfahren Anwendung finden, um einen ausreichenden Materialfluss in Richtung Zentrum des Dämpfungselementes 10 sicherzustellen. Die Anbindungsabschnitte 16 dagegen bleiben bei beiden Varianten nahezu eben.
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Die 11 und 12 zeigen weitere Ausführungsvarianten des Dämpfungselements 10 in Form eines einzelnen im Querschnittsprofil U-förmig konfigurierten Teils 11, wobei die Schenkel 24 in 11 in Längserstreckung ausgebildet sind, analog dem U-Profil 11 der 3d und 3e. Dieses Profil weist eine hohe Torsionssteifigkeit auf und kann zusätzlich als Aussteifung der Schaltbrücke dienen, wodurch unter Umständen eine weitere Reduktion des Querschnitts der vertikalen Stützen 4 bzw. deren Wandstärke möglich ist. Im Unterschied zu 3d und 3e ist jedoch das Dämpfungselement 10 selbst einteilig ausgebildet, wobei es aus einem langen U-Profil 11 abgeschnitten oder aus einem Blech umgebogen sein kann. In 11 wird weiterhin exemplarisch eine stoffschlüssige Verbindung an zwei Punkten mit einer nicht dargestellten vertikalen Stütze 4 gezeigt, wobei an den Punkten P beispielweise eine Klebeverbindung oder eine Punktschweißverbindung ausgeführt sein kann. Natürlich ist im Rahmen der Erfindung auch möglich, anstelle zweier Fügepunkte P an den Schenkeln 24 nur einen Fügepunkt P am Steg 23 zu realisieren.
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In 12 weist das Dämpfungselement 9 im Querschnitt einen u-förmigen Verlauf auf mit zwei Schenkeln 24, die seitlich von einem Steg 23 abstehen, wobei wenigstens der Steg 23 und/oder die zwei Schenkel 24 mit dem vertikalen Stütze 4 verbunden sind.
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Dabei sind die Schenkel 24 quer zur Längserstreckung des Dämpfungselements 10 ausgebildet und bilden selbst mit der Stirnseite den Anbindungsbereich 18 zur vertikalen Stütze 4. Die Schenkel 24 weisen eine Öffnung 13 zur Durchführung von nicht dargestellten Nieten, Schrauben oder dergleichen auf. Alternativ kann natürlich auch eine alleinige oder zusätzliche Klebeverbindung erfolgen. Korrespondierend zur Öffnung 23 kann eine entsprechende Öffnung in der Stütze 4 bzw. im oberen Stützabschnitt 5 vorgesehen sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Instrumententragstruktur
- 2
- Querträger
- 3
- Schaltungsbrücke
- 4
- vertikale Stütze
- 5
- oberer Stützabschnitt
- 5a
- Schenkel von 5
- 5b
- Steg von 5
- 6
- unterer Stützabschnitt
- 6a
- Schenkel von 6
- 6b
- Steg von 6
- 7
- Übergangsabschnitt
- 8
- oberes Halteelement
- 9
- unteres Halteelement
- 10
- Dämpfungselement
- 11
- U-Profil
- 12
- Massestück
- 13
- Öffnung
- 14
- Tunnel
- 15
- Schlitz
- 16
- Anbindungsabschnitt
- 17
- Übergangsabschnitt
- 18
- Mittelabschnitt
- 19
- konkaver Verlauf
- 20
- konvexer Verlauf
- 21
- Oberseite
- 22
- Unterseite
- 23
- Steg von 10
- 24
- Schenkel von 10
- Ba, Bm
- Breite von 16 bzw. 18
- Dm
- Dicke von 18
- Da
- Dicke von 16
- W2
- Dicke
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102004029592 B3 [0003]
- DE 102004013342 B3 [0003]
- DE 10112738 C1 [0004]
