-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Instrumententafelträgeranordnung in einem Kraftfahrzeug gemäß den Merkmalen im Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Aus dem Stand der Technik sind Instrumententafelträger zur Anordnung in einem Kraftfahrzeug bekannt, die im Kraftfahrzeuginnenraum zwischen den A-Säulen angeordnet werden. Die Instrumententafelträger weisen zumeist ein Querrohr auf, das sich von einer Säule über die Kraftfahrzeugbreite zu der gegenüberliegenden Säule hin erstreckt. An dem Instrumententafelträger selber werden Anbauteile befestigt, wie beispielsweise eine Lenksäule, Airbageinheiten, ein Stromverteilerkasten oder Ähnliches. Hierzu sind an dem Querrohr des Instrumententafelträgers Löcher vorgesehen oder Arme befestigt, die zur Aufnahme zuvor genannter Komponenten dienen.
-
In einem mittigen Bereich ist ein solcher Instrumententafelträger zumeist über einen Arm an einem Getriebetunnel des Kraftfahrzeuges abgestützt, wobei die zuvor angesprochenen Arme jeweils stoffschlüssig an den Instrumententafelträger selbst gekoppelt sind.
-
Da ein Instrumententafelträger selbst unterhalb eines Armaturenbretts befestigt ist, handelt es sich um ein Bauteil, dem zum einen keine hochkomplexe Funktionseigenschaft an die Crashanforderung zukommt, dass zum anderen jedoch auch keine ästhetischen Designansprüche zu erfüllen hat. Folglich ist es für einen Instrumententafelträger wichtig, dass dieser besonders kostengünstig und funktional produzierbar ist und gleichzeitig bei geringem Gewicht erfüllt.
-
So ist beispielsweise aus der
DE 10 2008 050 313 A1 ein modular aufgebauter Instrumententafelträger bekannt, bei dem einzelne Querrohre in einen Halter eingeführt werden und mittels Innenhochdruckumformung in dem Halter fixiert werden. Bei einem solchen Verfahren handelt es sich jedoch gerade um ein kostenintensives Herstellungsverfahren.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen Instrumententafelträger aufzuzeigen, der gute Anbindungsmöglichkeiten für Anbauteile und/oder zur Befestigung innerhalb eines Kraftfahrzeuges aufweist, gleichzeitig jedoch besonders kostengünstig herstellbar ist und ein geringes Eigengewicht besitzt.
-
Die zuvor genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einer Instrumententafelträgeranordnung gemäß den Merkmalen im Patentanspruch 1 gelöst.
-
Vorteilhafte Ausführungsvarianten der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.
-
Die erfindungsgemäße Instrumententafelträgeranordnung in einem Kraftfahrzeug weist ein Querrohr auf, welches sich im Wesentlichen zwischen den A-Säulen des Kraftfahrzeuges erstreckt und zur Aufnahme einer Lenksäule, zur Aufnahme von Airbags, zur Aufnahme von einem Sicherungskasten und/oder zur Aufnahme eines Armaturenbretts vorgesehen ist. Die Instrumententafelträgeranordnung ist erfindungsgemäß dadurch gekennzeichnet, dass ein extrudiertes Halteprofil aus einer Leichtmetalllegierung eine Außenmantelfläche des Querrohres in einem Winkelbereich von 180° bis 355° abschnittsweise umgreift, wobei das Halteprofil sich abschnittsweise in Axialrichtung des Querrohrs erstreckt.
-
Im Rahmen der Erfindung ist das Querrohr insbesondere aus einer Stahllegierung oder aber aus einer Leichtmetalllegierung, hier insbesondere einer Aluminiumlegierung ausgebildet. Das Querrohr ist als geschlossenes Hohlprofil ausgebildet, dass an seiner Außenmantelfläche erfindungsgemäß in Längsrichtung des Querrohres abschnittsweise von dem Halteprofil umgriffen ist. Unter einem Umgreifen ist im Rahmen der Erfindung ein Umgreifen der Außenmantelfläche des Querrohres von bevorzugt mehr als 180°, insbesondere ein Umgreifen zwischen 250° und 290° und besonders bevorzugt von 270° der Außenmantelfläche zu verstehen. In einer alternativen Ausführungsvariante kann das Querrohr auch vollständig von dem Halteprofil außenseitig umgriffen sein.
-
Durch das Umgreifen der Außenmantelfläche wird zunächst ein formschlüssiger Kontakt, mithin ein formschlüssiges Umgreifen von Querrohr und Halteprofil realisiert. Die Innenkontur bzw. Innenmantelfläche des Halteelprofils korrespondiert dabei bevorzugt zu der Außenmantelfläche des Querrohrs. Besonders bevorzugt ist zwischen dem Querrohr und dem Halteprofil eine Übergangspassung, mithin eine Presspassung, ausgebildet.
-
Der erfindungswesentliche Vorteil liegt darin, dass das Querrohr besonders kostengünstig als durchgehendes, insbesondere beispielsweise stranggepresstes Rohr, bereitgestellt werden kann. In den Bereichen, in denen auf die Rohrlängsrichtung bezogen eine Verstärkung notwendig ist, wird diese Verstärkung durch das außenseitige Umgreifen des Halteprofils realisiert, so dass an dem Querrohr selbst beispielsweise kein Verstärkungspatch oder aber eine Wanddickenerhöhung vorhanden sein muss. Gleichzeitig wird aufgrund der Möglichkeit, das Halteprofil als extrudiertes Leichtmetallprofil herzustellen, eine besonders gute Formgebungsfreiheit realisiert. So kann durch den Extrusionsvorgang bei der Herstellung eines Halteprofils die Querschnittskonfiguration des Halteprofils auf die Längsrichtung des Querrohrs bezogen verändert sein. Beispielsweise kann das Halteprofil in seinem Querschnitt auf die Längsrichtung des Querrohrs bezogen sich verdicken und/oder weitere geometrische Verstärkungsoptionen können hergestellt sein. Dadurch, dass erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass das Querrohr aus einer Stahllegierung oder aber einer Leichtmetalllegierung sowie das mindestens eine Halteprofil aus einer Leichtmetalllegierung ausgebildet ist, lässt sich zum einen der erfindungsgemäße Instrumententafelträger selbst kostengünstig herstellen, bei gleichzeitiger Gewichtsoptimierung. Durch das Halteprofil kann das Querrohr gezielt verstärkt werden.
-
Im Rahmen der Erfindung ist es jedoch auch vorstellbar, dass das Halteprofil derart hergestellt wird, dass es im Querschnitt voneinander verschiedene Wandstärken besitzt. Dies bezieht sich insbesondere auf den gleichen Längenabschnitt, so dass hier gezielt an den zu verstärkenden Bereichen beispielsweise höhere Wandstärken eingebracht sind.
-
Um insbesondere weiterhin eine Verdrehsicherung um die Längsachse des Querrohrs sicherzustellen, ist erfindungsgemäß vorzugsweise vorgesehen, dass das Querrohr im Querschnitt zumindest abschnittsweise in seiner Längsrichtung mit einem ovalen oder aber einem eckigen Querschnitt ausgebildet ist. Durch den ovalen oder aber eckigen Querschnitt wird ein weiterer formschlüssiger Eingriff zwischen Querrohr und Halteprofil realisiert. Das Halteprofil selbst weist dabei eine Innenmantelfläche auf, die wiederum zu der Außenmantelfläche mit dem ovalen oder aber eckigen Querschnitt des Querrohrs formschlüssig korrespondierend ausgebildet ist.
-
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin möglich, dass zwischen dem Querrohr und dem Halteprofil eine Beschichtung ausgebildet ist oder aber zwischen dem Querrohr und dem Halteprofil eine Folie angeordnet ist. Die Beschichtung oder aber die Folie dienen zum einen dem Korrosionsschutz, zum anderen erhöhen sie die formschlüssige Anlage und verhindern dabei eine potentiell mögliche Geräuschkulisse, die zwischen Halteprofil und Querrohr erzeugt wird.
-
Zur weiteren Erhöhung der Steifigkeit des erfindungsgemäßen Instrumententafelträgers ist es weiterhin möglich, dass das Querrohr mit dem Halteprofil zumindest abschnittsweise gekoppelt ist, insbesondere stoffschlüssig gekoppelt und ganz besonders bevorzugt verklebt ist. Im Rahmen der Erfindung ist es bevorzugt vorgesehen, dass die Innenmantelfläche des Halteprofils mit der Außenmantelfläche des Querrohrs, optional unter Eingliederung einer Beschichtung oder Folie, verklebt ist. Im Rahmen der Erfindung können jedoch auch das Halteprofil und das Querrohr zumindest abschnittsweise, beispielsweise punktuell miteinander über ein thermisches Fügeverfahren, insbesondere ein Lötverfahren oder aber ein Schweißverfahren miteinander gekoppelt sein.
-
Weiterhin bevorzugt weist das Halteprofil eine Funktionsintegration auf, derart, dass es das Querrohr nicht nur zumindest abschnittsweise lokal verstärkt, sondern dass über einen Arm, der insbesondere einstückig und werkstoffeinheitlich an dem Halteprofil ausgebildet ist, das Querrohr bzw. das Halteprofil abstützbar ist. Beispielsweise kann somit an dem Halteprofil eine Lenksäule an dem Instrumententafelträger angebunden werden. Optional oder aber alternativ ist es darüber hinaus möglich, dass an einem einstückig und werkstoffeinheitlich an dem Halteprofil ausgebildeten Arm nicht ein Anbauteil an dem Querrohr befestigt ist, sondern ein Halter oder aber ein Abstützarm gekoppelt ist, um das Querrohr selbst abzustützen. Beispielsweise kann so bei einem auf das Kraftfahrzeugkoordinatensystem bezogen mittig an dem Querrohr angeordneten Halteprofil ein Abstützarm gekoppelt sein, welcher den Instrumententafelträger gegenüber dem Getriebetunnel des Kraftfahrzeuges abstützt.
-
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist es darüber hinaus möglich, dass der Arm selber an dem Halteprofil eine Sicke, eine Ausnehmung und/oder eine Verprägung aufweist, um eine zusätzliche Erhöhung der Steifigkeit des Halteprofils zu realisieren und/oder um gegenüber dem Halteprofil besonders biegesteif abgestützt zu sein. Der Arm selbst erstreckt sich dabei insbesondere auf die Radialrichtung bezogen nach außen, wobei dies im Rahmen der Erfindung nicht bedeutet, dass der Arm ausschließlich radial bezogen auf eine Längsachse des Querrohrs bezogen absteht, sondern nur bedeutet, dass der Arm nach außen orientiert ist. Mithin kann der Arm beginnend in einem Abstand zu der Mittellängsachse auch in einem Winkel zu der reinen Radialrichtung orientiert angeordnet sein.
-
Ein weiterer erfindungsgemäßer Vorteil ist, dass das Halteprofil als extrudiertes Hohlprofil ausgebildet ist und somit auch der Arm selber eine zusätzliche Stütze aufweist, mit der er an dem Halteprofil selbst gekoppelt ist. Hierdurch erfährt der Arm eine deutliche Erhöhung seiner Biegesteifigkeit und kann nicht bei tangentialer Belastung abknicken oder wegbiegen.
-
Weiterhin bevorzugt ist es im Rahmen der Erfindung auch möglich, dass an dem Halteprofil ein zweiter Arm ausgebildet ist, der beispielsweise zu dem ersten Arm in einem Winkel steht oder aber an einer gegenüberliegenden Seite des Querrohrs gegenüber dem Halteprofil abstehend ausgebildet ist. Hierdurch ist es möglich, beispielsweise eine Abstützung und gleichzeitig eine Aufnahme mit dem Halteprofil zu realisieren. Das Halteprofil selber kann gegenüber dem Instrumententafelträger eine erhöhte Festigkeit aufweisen, um der entstehenden Mehrbeanspruchung durch die gleichzeitige Aufnahme und Abstützung auf einem Längenabschnitt gegenüberzustehen. Aber auch eine höhere Wandstärke wäre dazu einbringbar.
-
Weitere Vorteile, Merkmale, Eigenschaften und Aspekte der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung. Bevorzugte Ausführungsvarianten werden in den schematischen Figuren dargestellt. Diese dienen dem einfacheren Verständnis der Erfindung. Es zeigen:
-
1a und b eine perspektivische Ansicht und eine Querschnittsansicht durch eine erfindungsgemäße Instrumententafelträgeranordnung.
-
2 die Ansicht aus 1 mit modifiziertem Halteprofil;
-
3 einen Querschnitt durch eine erfindungsgemäße Instrumententafelträgeranordnung;
-
4 eine alternative Ausführungsvariante einer erfindungsgemäßen Instrumententafelträgeranordnung in perspektivischer Ansicht;
-
5 eine Schnittansicht durch ein Halteprofil gemäß 4 und
-
6 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Halteprofils.
-
In den Figuren werden für gleiche oder ähnliche Bauteile dieselben Bezugszeichen verwendet, auch wenn eine wiederholte Beschreibung aus Vereinfachungsgründen entfällt.
-
Die 1a und b zeigen eine erfindungsgemäße Instrumententafelträgeranordnung 1, welche ein Querrohr 2 mit konstanter Wandstärke 3 aufweist. Das Querrohr 2 selbst ist an seiner Außenmantelfläche 4 zumindest abschnittsweise, insbesondere gut erkenntlich in 1b von einem Halteprofil 5 umgriffen. Dabei liegt eine Innenmantelfläche des Halteprofils 5 auf der Außenmantelfläche 4 des Querrohres 2 auf. Optional ist es möglich, dass zwischen der Innenmantelfläche 6 des Halteprofils 5 und der Außenmantelfläche 4 des Querrohres 2 eine Beschichtung oder aber eine Folie eingegliedert wird. Das Halteprofil 5 selbst erstreckt sich in Längsrichtung 7 des Querrohres 2 zumindest abschnittsweise und umgreift bzw. ummantelt das Querrohr 2. Das Umgreifen erfolgt, wie in 1b ebenfalls gut ersichtlich, in einem Winkelbereich von vorzugsweise 270°. Gegenüber dem Halteprofil 5 selbst steht ein Arm 8 in einem Winkel α zu der Radialrichtung R ab, welcher einstückig und werkstoffeinheitlich an dem Halteprofil 5 ausgebildet ist. Das Halteprofil 5 selbst ist besonders bevorzugt aus einem extrudierten Leichtmetallprofil ausgebildet.
-
Im Rahmen der Erfindung ist es weiterhin möglich, wie in 1a dargestellt, dass ein Schweißfenster S in dem Halteprofil 5 ausgebildet ist, wobei dann das Halteprofil 5 und das Querrohr 2 über eine Schweißnaht SN miteinander gekoppelt sind. Alternativ oder ergänzend ist es weiterhin möglich, an dem Halteprofil 5 randseitig umlaufend eine weitere Schweißnaht SN1 auszubilden. Ebenfalls alternativ oder aber ergänzend ist es möglich, wie in 1b gut ersichtlich, an der Grenze zwischen nicht umgriffenem Bereich und umgriffenem Bereich eine weitere Schweißnaht SN2 zwischen Halteprofil 5 und Querrohr 2 auszubilden. Ferner dargestellt ist in 1b ein Öffnungswinkel β, in dem das Halteprofil 5 das Querrohr 2 nicht umgreift. Bevorzugt weist der Öffnungswinkel β einen Winkelbereich zwischen 180° und 355°, insbesondere zwischen 200° und 300° und ganz besonders bevorzugt zwischen 250° und 290° und insbesondere von 270°.
-
2 zeigt die gleiche Darstellung wie in 1a, mit dem Unterschied, dass der Arm 8 des Halteprofils 5 schneidetechnisch und prägetechnisch bearbeitet ist. So weist der Arm 8 selbst durch schneidetechnische Bearbeitung zwei Zungen 9 auf, an die beispielsweise eine Lenksäule gekoppelt werden kann. Damit der Arm 8 aber auch die Zungen 9 selbst eine erhöhte Steifigkeit besitzen, ist ferner eine jeweilige Verprägung 10 ausgebildet, die die Biegesteifigkeit von Arm 8 und Zunge 9 erhöht.
-
Die Zunge 9 kann auch abgewinkelt sein, bevorzugt ist sie derart ausgebildet, dass eine flache Anlagefläche für ein späteres Fügen vorhanden ist.
-
3 zeigt eine Querschnittsansicht durch eine alternative Ausführungsvariante des Halteprofils 5. Dabei ist wiederum die Außenmantelfläche 4 des Querrohres 2 zumindest abschnittsweise von dem Halteprofil 5 umgriffen. Ferner ist an dem Halteprofil 5 selbst einstückig und werkstoffeinheitlich ein Arm 8 ausgebildet, der in Radialrichtung gegenüber dem Halteprofil 5 abstehend ist. Der Arm 8 selbst weist eine zusätzliche Stütze 11 auf, so dass der Arm 8 gegenüber der Außenmantelfläche 12 des Haltelementes 5 verstärkt abgestützt ist und nicht beispielsweise durch ein Abbiegen oder aber Abknicken gegenüber dem Halteprofil 5 deformierbar ist bzw. abbricht. Ferner dargestellt ist die Zunge 9 mit Montageloch 13, wobei die Wandstärke 14 der Zunge 9 gegenüber der Wandstärke 15 des Armes 8 dicker ausgebildet ist. Dies ist durch Variation des Extrusionsprofils produktionstechnisch leicht realisierbar. Ferner weist das Halteprofil 5 gemäß der in 3 gezeigten Ausführungsvariante einen zweiten Arm 16 auf, der ebenfalls in Radialrichtung von dem Halteprofil 5 abstehend ausgebildet ist. Auch der zweite Arm 16 ist in seiner Wandstärke 17 variierend ausbildbar, so dass hier beispielsweise eine Abstützung oder aber eine Anbindung an den unteren Scheibenrahmen ermöglicht wird, wohingegen an den ersten Arm 8 eine Lenksäule montiert wird.
-
In 3 ist weiterhin eingezeichnet eine für den Längenabschnitt des Querschnittes variierende Wandstärke des Halteprofils 5. So weist das Halteprofil 5 im oberen Bereich eine Wandstärke von 2,0 mm auf und nimmt auf die Bildebene bezogen nach rechts unten hin verlaufend zu auf 2,5 mm bzw. 3,0 mm. Im Bereich des zweiten Armes 16 weist die Wandstärke 17 dann bevorzugt 3,5 mm auf, genauso wie an der Zunge 9 selbst bei der Wandstärke 14. Dieses ist gerade durch die Herstellung des Halteprofils 5 als extrudiertes Leichtmetallbauteil möglich, da bei dem Extrusionsvorgang die verschiedenen Wandstärken einstellbar sind.
-
4 zeigt eine weitere mögliche Ausführungsvariante, wobei hier ein Querrohr 2 mit im Wesentlichem rechteckigen Querschnitt ausgebildet ist, dass von einem entsprechend zu dem rechteckigen Querschnittsprofil korrespondierendem Halteprofil 5 auf der Außenmantelfläche 12 umgriffen ist. Das Halteprofil 5 umgreift das Querrohr 2 dabei im Wesentlichen vollflächig, mit Ausnahme eines Dehnungsspaltes 18. Mit Hilfe des Dehnungsspaltes 18 ist es möglich, das Halteprofil 5 auf das Querrohr 2 aufzuschieben. Ferner weist das Halteprofil einzelne Verprägungen 10 auf, um den gegenüber dem Halteprofil 5 abstehenden Arm 8 zu verstärken.
-
5 zeigt eine Querschnittsansicht durch das Halteprofil 5 aus 4. Hier gut ersichtlich ist, dass die Innenmantelfläche 6 des Halteprofils 5 eine entsprechend rechteckige Querschnittskontur aufweist, die dem Querschnitt des Querrohres 2 gemäß 4 korrespondierend entspricht. Die Wandstärke 15 ist im Bereich des Armes 16 dabei deutlich dicker ausgeführt, als die Wandstärke 19 im Bereich der Aufnahme des Querrohrs 2.
-
6 zeigt eine weitere alternative Ausführungsvariante eines erfindungsgemäßen Halteprofils 5, wobei hier mehrere Arme 8, selbst wiederum in Form eines Hohlkammerprofils ausgebildet sind. Das in 6 dargestellte Halteprofil 5 umgreift ein Querrohr 2 umfangsseitig zumindest abschnittsweise und es erstrecken sich zwei Arme 8 in Form eines Mehrkammerhohlprofils von dem Querrohr. Durch schneidetechnische Bearbeitung ist es möglich, auch hier entsprechende Zungen 9 auszubilden, die wiederum, wie in 6 dargestellt sind, an ihren Enden 20 biegetechnisch bearbeitet werden können und ferner Montagelöcher 13 aufweisen.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Instrumententafelträgeranordnung
- 2
- Querrohr
- 3
- Wandstärke zu 2
- 4
- Außenmantelfläche zu 2
- 5
- Halteprofil
- 6
- Innenmantelfläche zu 5
- 7
- Längsrichtung zu 2
- 8
- Arm zu 5
- 9
- Zunge
- 10
- Verprägung
- 11
- Stütze
- 12
- Außenmantelfläche zu 5
- 13
- Montageloch zu 9
- 14
- Wandstärke zu 9
- 15
- Wandstärke zu 8
- 16
- zweiter Arm
- 17
- Wandstärke zu 16
- 18
- Dehnungsspalt
- 19
- Wandstärke Aufnahme von 2
- 20
- Ende zu 9
- α
- Winkel
- β
- Öffnungswinkel
- R
- Radialrichtung
- S
- Schweißfenster
- SN
- Schweißnaht
- SN1
- Schweißnaht
- SN2
- Schweißnaht
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008050313 A1 [0005]
