DE102021111915A1 - HYBRID STRUCTURE FOR THE DASHBOARD OF A VEHICLE AND A VEHICLE EQUIPPED WITH IT - Google Patents

HYBRID STRUCTURE FOR THE DASHBOARD OF A VEHICLE AND A VEHICLE EQUIPPED WITH IT Download PDF

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Dennis Kastner
Manfred Lohr
Peter Strasser
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Abstract

Zum Zwecke der Bereitstellung einer leichteren und eine elektromagnetische Verträglichkeit von strom- und/oder signalleitenden Kabeln verbessernden hybriden Tragstruktur für ein Armaturenbrett eines Fahrzeugs (1), die eine metallische Tragstruktur (3) und eine Kunststofftragstruktur (4) aufweist, wobei die metallische Tragstruktur (3) so ausgestaltet ist, dass sie eine ausschließlich auf einer Fahrerseite des Fahrzeugs (1) angeordnete Lenksäule (6) tragen kann, ist vorgesehen, dass an der metallischen Tragstruktur (3) und der Kunststofftragstruktur (4) ein Crashblech (5) verbunden ist, das eingerichtet ist, mindestens ein an und/oder mit der hybriden Tragstruktur und/oder mindestens ein an ihm und/oder mit ihm mindestens teilweise verbundenes Kabel elektromagnetisch gegen eine von außerhalb des Fahrzeugs (1) in dieses hinein einwirkende elektromagnetische Quelle abzuschirmen.For the purpose of providing a lighter hybrid support structure for a dashboard of a vehicle (1) which improves the electromagnetic compatibility of current and / or signal-conducting cables, which has a metallic support structure (3) and a plastic support structure (4), the metallic support structure ( 3) is designed so that it can carry a steering column (6) arranged exclusively on the driver's side of the vehicle (1), provision is made for a crash plate (5) to be connected to the metallic support structure (3) and the plastic support structure (4) , which is set up to shield at least one on and / or with the hybrid support structure and / or at least one on it and / or at least partially connected cable electromagnetically against an electromagnetic source acting into it from outside the vehicle (1).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine hybride Tragstruktur für ein Armaturenbrett eines Fahrzeugs gemäß Anspruch 1. Außerdem betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einer derartigen hybriden Tragstruktur gemäß Anspruch 6.The present invention relates to a hybrid support structure for a dashboard of a vehicle according to claim 1. The invention also relates to a vehicle with such a hybrid support structure according to claim 6.

Aus dem Stand der Technik sind Fahrzeuge bekannt, die eine Tragstruktur für ein Armaturenbrett aufweisen. Die Tragstruktur dient zum Tragen des Armaturenbretts sowie dem Erhalt der strukturellen Integrität in einem Crashfall. Um diese Funktionen erfüllen zu können, besitzen bekannte Tragstrukturen eine durchgängige Verbindung aus Metall zusammen mit einer Kunststofftragstruktur, wie beispielsweise in US 2004/108744 A1 gezeigt, da aktuelle Kunststoffstrukturen alleine nicht für einen Crashfall tauglich sind.Vehicles are known from the prior art which have a support structure for a dashboard. The support structure is used to support the dashboard and to maintain the structural integrity in the event of a crash. In order to be able to fulfill these functions, known support structures have a continuous connection made of metal together with a plastic support structure, for example in FIG US 2004/108744 A1 shown that current plastic structures alone are not suitable for a crash.

Nachteil dieses Stands der Technik ist das hohe Gewicht der durchgängigen Verbindung aus Metall.The disadvantage of this prior art is the high weight of the continuous metal connection.

Ebenfalls sind Tragstrukturen mit einem hybriden Aufbau für Armaturenbretter bekannt. Diese weisen, wie aus der DE 10 2016 207 765 A1 , der US 2017/0 120 956 A1 , der DE 10 2012 100 611 A1 und der DE 10 2006 044 699 A1 hervorgeht, zum einen eine metallische Tragstruktur, zum anderen eine Kunststofftragstruktur auf, wobei die metallische Tragstruktur so ausgestaltet ist, dass sie eine ausschließlich auf einer Fahrerseite des Fahrzeugs angeordnete Lenksäule tragen kann.Support structures with a hybrid structure for dashboards are also known. These point, as from the DE 10 2016 207 765 A1 , the US 2017/0 120 956 A1 , the DE 10 2012 100 611 A1 and the DE 10 2006 044 699 A1 emerges, on the one hand a metallic support structure, on the other hand a plastic support structure, wherein the metallic support structure is designed so that it can support a steering column arranged exclusively on a driver's side of the vehicle.

Nachteil dieses Stands der Technik ist eine aufwändige Fertigung für solche hybride Tragstrukturen durch das Vorhandensein verschiedener Materialien über die gesamte Fahrzeugbreite.The disadvantage of this state of the art is a complex production for such hybrid support structures due to the presence of different materials over the entire width of the vehicle.

Darüber hinaus sind aus der DE 10 2005 055 082 A1 Energieabsorptionskörper zum Schutz gegen einen Aufprall im Bereich eines Armaturenbrettes bekannt, bei denen sich bei einem Unfall ein Kolben in einem mit einer Füllung versehenen Hohlkörper bewegt.In addition, from the DE 10 2005 055 082 A1 Energy absorption body for protection against an impact in the area of a dashboard is known, in which, in the event of an accident, a piston moves in a hollow body provided with a filling.

Nachteil dieses Standes der Technik ist der aufwändige Aufbau des Energieabsorptionskörpers.The disadvantage of this prior art is the complex structure of the energy absorption body.

Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu überwinden. Insbesondere ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Tragstruktur bereitzustellen, die bei einfacher und kostengünstiger Herstellung und Montage eine Gewichtseinsparung bei gleichzeitig verbesserter elektromagnetischer Verträglichkeit von in ihrer Nähe befindlichen, elektrische Energie und/oder elektrische Signale leitenden Kabeln sowie eine Darstellung einer verbesserten Schutzfunktion bei einem Aufprall eines eine entsprechende Tragstruktur aufweisenden Fahrzeuges ermöglicht. Es ist weiter Aufgabe ein Fahrzeug bereitzustellen, dessen Tragstruktur die zuvor genannten Nachteile überwindet.It is the object of the present invention to overcome the disadvantages of the prior art. In particular, the object of the present invention is to provide a support structure which, while being simple and inexpensive to manufacture and assemble, saves weight while at the same time improving the electromagnetic compatibility of cables that conduct electrical energy and / or electrical signals in its vicinity, as well as showing an improved protective function in the event of an impact allows a vehicle having a corresponding support structure. A further object is to provide a vehicle whose support structure overcomes the aforementioned disadvantages.

Gelöst werden die genannten Aufgaben durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Die Unteransprüche haben bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung zum Inhalt.The stated objects are achieved by the features of the independent claims. The subclaims contain preferred developments of the invention.

Danach wird die Aufgabe gelöst durch eine hybride Tragstruktur für ein Armaturenbrett eines Fahrzeugs. Das Fahrzeug weist eine Lenksäule auf. Die hybride Tragstruktur weist eine metallische Tragstruktur und eine Kunststofftragstruktur auf und die metallische Tragstruktur ist so ausgestaltet, dass sie die Lenksäule tragen kann. Die metallische Tragstruktur ist ausschließlich auf einer Fahrerseite des Fahrzeugs angeordnet, auf der die Lenksäule angeordnet ist.The object is then achieved by a hybrid support structure for a dashboard of a vehicle. The vehicle has a steering column. The hybrid support structure has a metallic support structure and a plastic support structure, and the metallic support structure is designed in such a way that it can support the steering column. The metallic support structure is arranged exclusively on a driver's side of the vehicle on which the steering column is arranged.

Hybrid bedeutet vorliegend, dass die Tragstruktur zumindest aus zwei verschiedenen Materialien hergestellt ist bzw. diese aufweist, hier Metall und Kunststoff. Unter einem Armaturenbrett kann eine Anzeige- oder Instrumententafel mit Messanzeigern, wie einer Geschwindigkeitsanzeige, Bedienungshebeln, wie beispielsweise für eine Fahrzeugheizung, und Stauraum, wie beispielsweise einem Handschuhfach, verstanden werden.In the present case, hybrid means that the support structure is made from or has at least two different materials, here metal and plastic. A dashboard can be understood to mean a display or instrument panel with measurement indicators, such as a speed display, operating levers, such as for a vehicle heater, and storage space, such as a glove compartment.

Die metallische Tragstruktur kann bezogen auf deren Masse überwiegend Metall aufweisen oder aber aus Metall bestehen. Die metallische Tragstruktur kann Magnesium aufweisen oder daraus bestehen. Die Kunststofftragstruktur kann bezogen auf deren Masse überwiegend Kunststoff aufweisen oder aber aus Kunststoff bestehen.In relation to its mass, the metallic support structure can predominantly comprise metal or it can consist of metal. The metallic support structure can comprise or consist of magnesium. The plastic support structure can predominantly comprise plastic, based on its mass, or it can consist of plastic.

Die Lenksäule ist ein Bestandteil der Lenkung des Fahrzeugs. Die Lenksäule kann als ein stangen- oder röhrenförmiger Träger ausgebildet sein. Die Lenksäule kann an ihrem in Fahrzeughöhenrichtung oberen Ende mit einem Lenkrad verbunden sein. Die Lenksäule kann eine Bewegung des Lenkrads auf ein Lenkgestänge übertragen, welches wiederum die Bewegung an die Räder des Fahrzeugs überträgt. Die Lenksäule kann sich in Fahrtrichtung bzw. in Fahrzeuglängsrichtung vor dem Fahrersitz befinden. Die Lenksäule kann schräg von der Position des Lenkrads nach vorne, unten zum Lenkgestänge verlaufen.The steering column is part of the steering of the vehicle. The steering column can be designed as a rod-shaped or tubular carrier. The steering column can be connected to a steering wheel at its upper end in the vehicle height direction. The steering column can transmit a movement of the steering wheel to a steering linkage, which in turn transmits the movement to the wheels of the vehicle. The steering column can be located in front of the driver's seat in the direction of travel or in the longitudinal direction of the vehicle. The steering column can run obliquely from the position of the steering wheel to the front, down to the steering linkage.

Wie oben beschrieben ist die metallische Tragstruktur, d.h. der metallische Teil der hybriden Tragstruktur, so angeordnet, dass er die Lenksäule tragen kann und zudem von der Kunststofftragstruktur in Fahrzeugquerrichtung getrennt ist. Das heißt, die metallische Tragstruktur ist nur bzw. ausschließlich auf einer Fahrerseite des Fahrzeugs angeordnet. Es ist denkbar, dass sich die metallische Tragstruktur ausgehend von einer Außenseite des Fahrzeuginnenraums maximal bis zur Fahrzeugmitte in Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt.As described above, the metallic support structure, ie the metallic part of the hybrid support structure, is arranged in such a way that it can support the steering column and is also separated from the plastic support structure in the transverse direction of the vehicle. That is, the metallic support structure is only or exclusively arranged on a driver's side of the vehicle. It is conceivable that the metallic support structure, starting from an outside of the vehicle interior, extends at most to the center of the vehicle in the vehicle width direction.

Die metallische Tragstruktur kann ein von der Kunststofftragstruktur separates Bauteil sein. Denkbar ist, dass die Kunststofftragstruktur sich über eine gesamte Fahrzeugbreite erstreckt und an einem Ende an der metallischen Tragstruktur und am anderen Ende an der Karosserie des Fahrzeugs befestigt, insbesondere verschraubt ist. Zusätzlich oder alternativ ist denkbar, dass die Kunststofftragstruktur bei der Herstellung der hybriden Tragstruktur an die metallische Tragstruktur angespritzt wird bzw. die metallische Tragstruktur mit der Kunststofftragstruktur umspritzt wird.The metallic support structure can be a component that is separate from the plastic support structure. It is conceivable that the plastic support structure extends over the entire width of the vehicle and is fastened, in particular screwed, to the metallic support structure at one end and to the body of the vehicle at the other end. Additionally or alternatively, it is conceivable that the plastic support structure is injection molded onto the metallic support structure during the production of the hybrid support structure or the metallic support structure is overmolded with the plastic support structure.

Die metallische Tragstruktur kann ein einziges Bauteil sein oder aus mehreren einzelnen Bauteilen bestehen. Die Kunststofftragstruktur kann ebenfalls ein einziges Bauteil sein oder aber aus mehreren einzelnen Bauteilen bestehen. Denkbar ist, dass die Kunststofftragstruktur ein einziges Spritzgussbauteil ist.The metallic support structure can be a single component or consist of several individual components. The plastic support structure can also be a single component or consist of several individual components. It is conceivable that the plastic support structure is a single injection-molded component.

Damit ist die metallische Tragstruktur, welche eine höhere Festigkeit und Steifigkeit aufweist als die Kunststofftragstruktur, aber auch ein höheres Gewicht, nur in dem Bereich vorgesehen, in dem diese mechanischen Eigenschaften auch benötigt werden.The metallic support structure, which has a higher strength and rigidity than the plastic support structure, but also a higher weight, is therefore only provided in the area in which these mechanical properties are also required.

Die Fahrerseite ist vorliegend die Seite des Fahrzeugs, an der die Lenksäule angeordnet ist. Die Fahrerseite erstreckt sich maximal bis zu einer Fahrzeugmitte des Fahrzeugs.In the present case, the driver's side is the side of the vehicle on which the steering column is arranged. The driver's side extends to a maximum of the center of the vehicle.

Dadurch, dass die metallische Tragstruktur nur bzw. ausschließlich auf der Fahrerseite angeordnet ist, erstreckt sich die metallische Tragstruktur nicht über die komplette Länge der hybriden Tragstruktur. Dies führt zu einer Gewichtseinsparung und einer vereinfachten Herstellbarkeit im Vergleich zu eingangs beschriebenen, herkömmlichen Tragstrukturen.Because the metallic support structure is only or exclusively arranged on the driver's side, the metallic support structure does not extend over the entire length of the hybrid support structure. This leads to a weight saving and a simplified producibility in comparison to the conventional support structures described at the beginning.

Die obige Formulierung, die metallische Tragstruktur ist ausschließlich auf der Fahrerseite angeordnet, schließt jedoch nicht zwingend aus, dass auch auf einer Beifahrerseite eine weitere metallische Tragstruktur und/oder ein weiteres metallisches Bauteil, z.B. zur Anbindung der Kunststofftragstruktur an der A-Säule, vorgesehen ist. Denkbar ist, dass auf der Beifahrerseite eine metallische Struktur vorgesehen ist, die jedoch in Fahrzeugquerrichtung von der metallischen Tragstruktur auf der Fahrerseite beabstandet ist, wobei die Kunststofftragstruktur die beiden metallischen Strukturen zueinander verbindet.The above formulation, the metallic support structure is arranged exclusively on the driver's side, but does not necessarily exclude that a further metallic support structure and / or a further metallic component, e.g. to connect the plastic support structure to the A-pillar, is also provided on a passenger side . It is conceivable that a metallic structure is provided on the passenger side, which, however, is spaced in the transverse direction of the vehicle from the metallic support structure on the driver's side, the plastic support structure connecting the two metallic structures to one another.

Die Kunststofftragstruktur ist hingegen überwiegend auf der Beifahrerseite angeordnet. Es ist denkbar, dass die Kunststofftragstruktur sich über die Fahrzeugmitte hinaus in Fahrzeugbreitenrichtung erstreckt. Bevorzugt ist ein größerer Bereich des Armaturenbretts in Fahrzeugbreitenrichtung von der Kunststofftragstruktur abgestützt, als von der metallischen Tragstruktur, d.h. bevorzugt erstreckt sich die metallische Tragstruktur in Fahrzeugquerrichtung über eine geringere Länge als die Kunststofftragstruktur.The plastic support structure, on the other hand, is mainly arranged on the passenger side. It is conceivable that the plastic support structure extends beyond the center of the vehicle in the vehicle width direction. A larger area of the dashboard is preferably supported by the plastic support structure in the vehicle width direction than by the metallic support structure, i.e. the metallic support structure preferably extends in the vehicle transverse direction over a shorter length than the plastic support structure.

In vorteilhafter Weise ist die Kunststofftragstruktur zumindest teilweise bzw. abschnittsweise als Sicht- bzw. Dekorelement ausgebildet, das von einem Fahrzeuginnenraum aus sichtbar ist.The plastic support structure is advantageously designed at least partially or in sections as a visible or decorative element that is visible from a vehicle interior.

Die hybride Tragstruktur weist erfindungsgemäß ein Crashblech auf. Das Crashblech kann in Fahrzeugquerrichtung verbaut werden und ist mit der metallischen Tragstruktur sowie der Kunststofftragstruktur verbunden.According to the invention, the hybrid support structure has a crash panel. The crash sheet can be installed in the transverse direction of the vehicle and is connected to the metallic support structure and the plastic support structure.

Unter einem Crashblech ist ein dünnwandiges Blech zu verstanden, das ein oder mehrere Deformationselement(e) aufweist. Unter einem Deformationselement ist ein Element zu verstehen, das sich in einem Crashfall bzw. einer Kollision unter Energieabsorption plastisch verformt. Das Deformationselement kann insbesondere als Streckung und/oder Stauchung und/oder als wellenförmiger Abschnitt des Crashblechs ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise wird hierdurch der aus dem Stand der Technik bekannte aufwändige Aufbau von Deformationselementen vermieden.A crash sheet metal is to be understood as a thin-walled sheet metal that has one or more deformation element (s). A deformation element is to be understood as an element that is plastically deformed in the event of a crash or collision with energy absorption. The deformation element can in particular be designed as an extension and / or compression and / or as a wave-shaped section of the crash sheet metal. This advantageously avoids the complex structure of deformation elements known from the prior art.

Durch Vorsehen des Crashblechs wird in vorteilhafter Weise ein Strukturerhalt im Crashfall erwirkt und ein Festigkeitssprung, der durch die Verbindung von zwei verschiedenen Materialien in Fahrzeugquerrichtung entsteht (hier Metall und Kunststoff), ausgeglichen.By providing the crash plate, the structure is retained in an advantageous manner in the event of a crash and a jump in strength that arises from the connection of two different materials in the transverse direction of the vehicle (here metal and plastic) is compensated.

Weiterhin ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass das Crashblech mindestens ein an und/oder mit der hybriden Tragstruktur und/oder mindestens ein an ihm und/oder mit ihm mindestens teilweise verbundenes Kabel elektromagnetisch gegen eine von außerhalb des Fahrzeugs in dieses hinein einwirkende elektromagnetische Quelle abschirmt. Mit anderen Worten wird insbesondere ein Kabelbaum des Fahrzeugs durch das Crashblech EMV-(elektromagnetische Verträglichkeit)-technisch abgeschirmt, um in vorteilhafter Weise Funktionsbeeinträchtigungen angeschlossener Komponenten zu verhindern, was bei alleiniger Verwendung von Kunststoff nicht zwingend gewährleistet ist.Furthermore, it is provided according to the invention that the crash sheet at least one on and / or with the hybrid support structure and / or at least one cable connected to it and / or at least partially connected to it electromagnetically against an electromagnetic source acting into it from outside the vehicle. In other words, in particular a cable harness of the vehicle is shielded by the crash plate in terms of EMC (electromagnetic compatibility) in order to advantageously prevent functional impairment of connected components, which is not necessarily guaranteed when plastic is used alone.

Dieser Vorteil ergibt sich in besonderer Weise, wenn sich das Crashblech über die Länge der Kunststofftragstruktur erstreckt.This advantage arises in a special way when the crash panel extends over the length of the plastic support structure.

Wie zuvor offenbart weist das Crashblech mindestens einen Deformationsbereich auf. Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Deformationsbereich einteilig mit dem Crashblech ausgebildet. So ist es in vorteilhafter Weise möglich, das Crashblech auf einfache Art und Weise herzustellen und an seinem an der Tragstruktur zugewiesen Ort zu montieren.As disclosed above, the crash sheet has at least one deformation area. According to an advantageous embodiment, the deformation area is formed in one piece with the crash plate. It is thus advantageously possible to produce the crash panel in a simple manner and to mount it at its location assigned to the support structure.

Dem Grundsatz nach kann das Crashblech aus jedem geeigneten EMV-Schirmwerkstoff ausgebildet sein. In vorteilhafter Weise ist das Crashblech aus einem Metall, insbesondere Aluminium, oder einer Metalllegierung, insbesondere einer Eisen-Nickel-Legierung, ausgebildet. Alternativ kann das Crashblech als Organoblech ausgebildet sein, das mindestens in einem Abschnitt ein Metall oder eine Metalllegierung der zuvor offenbarten Art aufweist, wobei der Abschnitt im eingebauten Zustand der hybriden Tragstruktur mit einer Masse (d.h. Masse im Sinne eines elektrischen Bezugspotenzials) verbunden ist.In principle, the crash panel can be made from any suitable EMC shielding material. The crash sheet is advantageously formed from a metal, in particular aluminum, or a metal alloy, in particular an iron-nickel alloy. Alternatively, the crash sheet can be designed as an organic sheet which has a metal or a metal alloy of the type disclosed above in at least one section, the section being connected to a ground (i.e. ground in the sense of an electrical reference potential) in the installed state of the hybrid support structure.

Das Crashblech kann an einem Ende davon in Fahrzeugbreitenrichtung zur metallischen Tragstruktur verbunden sein und an seinem anderen Ende zur A-Säule des Fahrzeugs. Damit liegt das Crashblech an beiden Enden auf Masse. Denkbar bzw. ggf. ausreichend ist auch, dass das Crashblech lediglich an einem Ende auf Masse liegt.The crash sheet can be connected at one end thereof in the vehicle width direction to the metallic support structure and at its other end to the A-pillar of the vehicle. This means that the crash shield is grounded at both ends. It is also conceivable or possibly sufficient that the crash sheet is grounded only at one end.

Die metallische Tragstruktur sowie die Kunststofftragstruktur können jeweils ein oder mehrere Befestigungselement(e) aufweisen. Dies ermöglicht ein Befestigen der metallischen Tragstruktur und der Kunststofftragstruktur an einer Karosserie des Fahrzeugs.The metallic support structure and the plastic support structure can each have one or more fastening element (s). This enables the metallic support structure and the plastic support structure to be attached to a body of the vehicle.

Die Befestigungselemente können Aussparungen oder Löcher sein, über welche die metallische Tragstruktur und die Kunststofftragstruktur über ein weiteres Element an der Karosserie befestigt werden können. Es ist denkbar, dass bei der Befestigung der metallischen Tragstruktur und/oder der Kunststofftragstruktur an der Karosserie eine Schraubverbindung, eine Clipverbindung und/oder eine Klebeverbindung zum Einsatz kommt.The fastening elements can be cutouts or holes through which the metallic support structure and the plastic support structure can be fastened to the body via a further element. It is conceivable that a screw connection, a clip connection and / or an adhesive connection is used when fastening the metallic support structure and / or the plastic support structure to the body.

In die Kunststofftragstruktur können Bauteile des Armaturenbretts, insbesondere ein Handschuhkastengehäuse, ein Funktionsträger, ein Halter eines Knieairbags und eine Blende, funktional integriert werden. Durch die funktionale Integration dieser Komponenten kann die Gesamtanzahl an Komponenten des Fahrzeugs reduziert werden.Components of the dashboard, in particular a glove box housing, a functional carrier, a holder for a knee airbag and a cover, can be functionally integrated into the plastic support structure. The functional integration of these components can reduce the total number of components in the vehicle.

Die weiter oben zuletzt genannte Aufgabe wird durch ein Fahrzeug, welches eine Frontscheibe und eine einschließlich auf einer Fahrerseite angeordnete Lenksäule aufweist, gelöst, indem eine hybride Tragstruktur der zuvor offenbarten Art vorgesehen ist. Die weiter oben beschriebenen Vorteile gelten adäquat. Das Fahrzeug kann ein Personenkraftwagen sein.The object mentioned last above is achieved by a vehicle which has a windshield and a steering column arranged on a driver's side, in that a hybrid support structure of the type disclosed above is provided. The advantages described above apply adequately. The vehicle can be a passenger car.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Fahrzeug ein Armaturenbrett, das von der hybriden Tragstruktur getragen wird.According to a preferred embodiment, the vehicle comprises a dashboard which is carried by the hybrid support structure.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Crashblech der Frontscheibe des Fahrzeugs benachbart positioniert.According to a further preferred embodiment, the crash panel is positioned adjacent to the windshield of the vehicle.

Die metallische Tragstruktur sowie die Kunststofftragstruktur weisen jeweils ein Befestigungselement auf, über das diese an der Karosserie des Fahrzeugs befestigt sind. Das oben zur hybriden Tragstruktur Beschriebene gilt analog auch für das Fahrzeug und umgekehrt.The metallic support structure and the plastic support structure each have a fastening element by means of which they are fastened to the body of the vehicle. What is described above about the hybrid support structure also applies analogously to the vehicle and vice versa.

Nachfolgend wird eine Ausführungsform mit Bezug zu 1 bis 5 beschrieben.

  • 1 zeigt schematisch eine perspektivische Darstellung einer hybriden Tragstruktur gemäß der Ausführungsform.
  • 2 zeigt schematisch die hybride Tragstruktur aus 1 in einer Explosionsdarstellung.
  • 3 zeigt schematisch eine metallische Tragstruktur der in 1 und 2 gezeigten hybriden Tragstruktur im Detail.
  • 4 zeigt schematisch eine Kunststofftragstruktur der in 1 und 2 gezeigten hybriden Tragstruktur im Detail.
  • 5 zeigt schematisch ein Crashblech der in 1 und 2 gezeigten hybriden Tragstruktur im Detail.
The following is an embodiment with reference to FIG 1 until 5 described.
  • 1 schematically shows a perspective illustration of a hybrid support structure according to the embodiment.
  • 2 shows schematically the hybrid support structure 1 in an exploded view.
  • 3 shows schematically a metallic support structure of the in 1 and 2 Hybrid support structure shown in detail.
  • 4th shows schematically a plastic support structure of the in 1 and 2 Hybrid support structure shown in detail.
  • 5 shows schematically a crash panel in 1 and 2 Hybrid support structure shown in detail.

Nachfolgend wird die Ausführungsform mit Bezug zu 1 bis 5 im Detail beschrieben.The embodiment is described below with reference to FIG 1 until 5 described in detail.

In 1 ist eine perspektivische Darstellung einer hybriden Tragstruktur gemäß der Ausführungsform als Zusammenbauzeichnung bzw. -darstellung gezeigt. 2 ist eine Explosionsdarstellung der hybriden Tragstruktur aus 1.In 1 is a perspective representation of a hybrid support structure according to the embodiment shown as an assembly drawing or representation. 2 is an exploded view of the hybrid support structure from 1 .

Weiterhin ist in 1 und 2 ein kartesisches Koordinatensystem gezeigt, wobei x die Fahrzeuglängsrichtung, y die Fahrzeugquerrichtung und z die Fahrzeughöhenrichtung des Fahrzeugs 1 darstellt.Furthermore, in 1 and 2 A Cartesian coordinate system is shown, where x is the vehicle longitudinal direction, y is the vehicle transverse direction and z is the vehicle height direction of the vehicle 1 represents.

In 2 ist das Fahrzeug 1 lediglich schematisch angedeutet. Das Fahrzeug 1 umfasst eine ebenfalls lediglich schematisch angedeutete Karosserie 2, eine hybride Tragstruktur und eine Lenksäule 6.In 2 is the vehicle 1 only indicated schematically. The vehicle 1 includes a also only schematically indicated body 2 , a hybrid support structure and a steering column 6th .

Die hybride Tragstruktur weist eine metallische Tragstruktur 3, eine Kunststofftragstruktur 4 und ein Crashblech 5, welches in 1 aufgrund der Zusammenbaudarstellung nicht zu sehen ist, auf.The hybrid support structure has a metallic support structure 3 , a plastic support structure 4th and a crash panel 5 which is in 1 cannot be seen due to the assembly illustration.

Die metallische Tragstruktur 3 trägt die Lenksäule 6 des Fahrzeugs 2. Die metallische Tragstruktur 3 und die Kunststofftragstruktur 4 sind dabei in Fahrzeugquerrichtung y teilweise getrennt voneinander angeordnet. Das Crashblech 5 ist mir der metallischen Tragstruktur 3 und der Kunststofftragstruktur 4 in Fahrzeugquerrichtung y verbunden.The metallic support structure 3 carries the steering column 6th of the vehicle 2 . The metallic support structure 3 and the plastic support structure 4th are partially arranged separately from one another in the vehicle transverse direction y. The crash panel 5 is me of the metallic support structure 3 and the plastic support structure 4th connected in the transverse direction of the vehicle y.

Genauer gesagt ist die metallische Tragstruktur 3 ausschließlich auf einer Fahrerseite des Fahrzeugs 1, d.h. in 1 und 2 die linke Seite, angeordnet, da dort die Lenksäule 6 schräg nach unten durch eine Aussparung bzw. einen Freiraum 61 zwischen der metallischen Tragstruktur 3 und der Kunststofftragstruktur 4 zu einem nicht dargestellten Lenkgestänge verläuft. Daher muss dort eine Tragstruktur bereitgestellt werden, die eine entsprechend hohe Steifigkeit und Festigkeit aufweist.To be more precise, it is the metallic supporting structure 3 exclusively on the driver's side of the vehicle 1 , ie in 1 and 2 the left side, arranged as there is the steering column 6th obliquely downwards through a recess or a free space 61 between the metallic support structure 3 and the plastic support structure 4th runs to a steering linkage, not shown. Therefore, a support structure must be provided there that has a correspondingly high rigidity and strength.

Diese hohe Steifigkeit und Festigkeit muss jedoch nicht über die gesamte Fahrzeugbreite bereitgestellt werden. Demnach erstreckt sich die nicht so feste und steife aber dafür im Vergleich zur metallischen Tragstruktur 3 leichtere Kunststofftragstruktur 4 über den restlichen Bereich in Fahrzeugbreitenrichtung y, indem die metallische Tragstruktur 3 nicht angeordnet ist.However, this high rigidity and strength does not have to be provided over the entire width of the vehicle. Accordingly, the not so strong and stiff but in comparison to the metallic support structure extends 3 lighter plastic support structure 4th over the remaining area in the vehicle width direction y by removing the metallic support structure 3 is not arranged.

Genauer gesagt ist die Kunststofftragstruktur 4 über die gesamt Fahrzeugbreite angeordnet. Die Kunststofftragstruktur 4 ist an einem Ende davon an der metallischen Tragstruktur 3 verschraubt, beispielsweise über einen oder mehrere Schraubpunkte, und an dem anderen Ende an der Karosserie 2.More precisely, it is the plastic support structure 4th arranged over the entire width of the vehicle. The plastic support structure 4th is at one end thereof on the metallic support structure 3 screwed, for example via one or more screw points, and at the other end to the body 2 .

In 3 ist die metallische Tragstruktur 3 der in 1 und 2 gezeigten hybriden Tragstruktur in Alleinstellung gezeigt.In 3 is the metallic supporting structure 3 the in 1 and 2 The hybrid support structure shown is shown on its own.

Die metallische Tragstruktur 3 umfasst mehrere Befestigungselemente 32. Die Befestigungselemente 32 ermöglichen das Anbringen der metallischen Tragstruktur 3 an der Karosserie 2 des Fahrzeugs 1.The metallic support structure 3 includes several fasteners 32 . The fasteners 32 enable the metallic support structure to be attached 3 on the body 2 of the vehicle 1 .

Vorliegend sind die Befestigungselemente 32 so ausgestaltet, dass die metallische Tragstruktur 3 an die Karosserie 2 geschraubt werden kann. Denkbar ist eine zusätzliche oder alternative Verclipsung und/oder ein Verkleben der metallischen Tragstruktur 3 an der Karosserie 2.Here are the fasteners 32 designed so that the metallic support structure 3 to the body 2 can be screwed. An additional or alternative clipping and / or gluing of the metallic support structure is conceivable 3 on the body 2 .

Die metallische Tragstruktur 3 umfasst ein weiteres Befestigungselement 35, das die Anbindung des Crashblechs 5 an die metallische Tragstruktur 3 ermöglicht. Das Crashblech 5 ist vorliegend ebenfalls verschraubt, d.h. über eine Schraubverbindung an der metallischen Tragstruktur 3 befestigt. Denkbar ist auch hier eine zusätzliche oder alternative Verclipsung und/oder ein Verkleben des Crashblechs 5 an der metallischen Tragstruktur 3.The metallic support structure 3 comprises another fastening element 35 that is the connection of the crash panel 5 to the metallic support structure 3 enables. The crash panel 5 is also screwed in the present case, ie via a screw connection to the metallic support structure 3 attached. An additional or alternative clipping and / or gluing of the crash plate is also conceivable here 5 on the metallic support structure 3 .

In 4 ist die Kunststofftragstruktur 4 der in 1 und 2 gezeigten hybriden Tragstruktur in Alleinstellung gezeigt.In 4th is the plastic support structure 4th the in 1 and 2 The hybrid support structure shown is shown on its own.

Die Kunststofftragstruktur 4 umfasst ebenso wie die metallische Tragstruktur 3 mehrere Befestigungselemente 42. Die Befestigungselemente 42 ermöglichen das Anbringen der Kunststofftragstruktur 4 an der Karosserie 2 des Fahrzeugs 1.The plastic support structure 4th as well as the metallic support structure 3 several fasteners 42 . The fasteners 42 enable the plastic support structure to be attached 4th on the body 2 of the vehicle 1 .

Vorliegend sind die Befestigungselemente 42 so ausgestaltet, dass die Kunststofftragstruktur 4 ebenso wie die metallische Tragstruktur an die Karosserie 2 geschraubt werden kann. Denkbar sind eine zusätzliche oder alternative Verclipsung und/oder ein Verkleben der Kunststofftragstruktur 4 an der Karosserie 2.Here are the fasteners 42 designed so that the plastic support structure 4th just like the metallic support structure on the body 2 can be screwed. Additional or alternative clipping and / or gluing of the plastic support structure are conceivable 4th on the body 2 .

Die Kunststofftragstruktur 4 umfasst ein weiteres Befestigungselement 45, das die Anbindung des Crashblechs 5 an die Kunststofftragstruktur 4 ermöglicht. Das Crashblech 5 ist vorliegend ebenfalls verschraubt, d.h. über eine Schraubverbindung an der Kunststofftragstruktur 4 befestigt. Denkbar sind auch hier eine zusätzliche oder alternative Verclipsung, ein Verkleben und/oder ein Umspritzen des Crashblechs 5 an der Kunststofftragstruktur 4.The plastic support structure 4th comprises another fastening element 45 that is the connection of the crash panel 5 to the plastic support structure 4th enables. The crash panel 5 is also screwed in the present case, ie via a screw connection to the plastic support structure 4th attached. An additional or alternative clipping, gluing and / or overmolding of the crash plate are also conceivable here 5 on the plastic support structure 4th .

Die Kunststofftragstruktur 4 weist ferner entlang der Fahrzeugbreitenrichtung Y eine Vielzahl von Ausbauchungen bzw. Einbuchtungen 43, 44 auf, in die Bauteile des Armaturenbretts, insbesondere ein Handschuhkastengehäuse, ein Funktionsträger, ein Halter eines Knieairbags und/oder eine Blende, integrierbar sind.The plastic support structure 4th furthermore has a plurality of bulges or indentations 43, 44 along the vehicle width direction Y, into which components of the dashboard, in particular a glove box housing, a functional carrier, a holder of a knee airbag and / or a panel, can be integrated.

Das heißt, die bereits in der Kunststofftragstruktur 4 vorgesehenen Ausbauchungen 43, 44 weisen eine Form auf, die zu Außenabmessungen der Bauteile des Armaturenbretts korrespondieren.That is, those already in the plastic support structure 4th provided bulges 43, 44 have a shape that corresponds to the external dimensions of the components of the dashboard.

Damit können diese Bauteile in einem Montageschritt nach einem Einbau der Kunststofftragstruktur 4 einfach in derselben verortet werden und werden von dieser ebenfalls getragen bzw. gestützt.This means that these components can be assembled in one assembly step after the plastic support structure has been installed 4th can simply be located in the same and are also carried or supported by it.

In 5 ist das Crashblech 5 der in 1 und 2 gezeigten hybriden Tragstruktur gezeigt.In 5 is the crash sheet 5 the in 1 and 2 hybrid support structure shown.

Das Crashblech 5 weist ein dünnwandiges Blech mit einem in Fahrzeugbreitenrichtung Y auf der Fahrerseite außen angeordneten, im Wesentlichen wellenförmig ausgebildeten Deformationselement 51 auf. Mit anderen Worten ist das Crashblech 5 nebst Deformationselement 51 einteilig ausgebildet.The crash panel 5 has a thin-walled sheet metal with a substantially undulating deformation element arranged on the outside in the vehicle width direction Y on the driver's side 51 on. In other words, it is the crash panel 5 together with deformation element 51 formed in one piece.

Die Anbindung des Crashblechs 5 an die metallische Tragstruktur 3 erfolgt durch ein erstes an einem in Fahrzeugbreitenrichtung Y angeordneten Ende des Crashblechs 5 angeordnetes Befestigungselement 53, das in Position und Ausrichtung zu dem oben beschriebenen weiteren Befestigungselement 35 der metallischen Tragstruktur 3 korrespondiert.The connection of the crash plate 5 to the metallic support structure 3 takes place through a first end of the crash sheet metal arranged in the vehicle width direction Y 5 arranged fastening element 53 that is in position and orientation to the further fastening element described above 35 the metallic support structure 3 corresponds.

Die Anbindung des Crashelements 5 an die Kunststofftragstruktur 4 erfolgt über ein weiteres Befestigungselement 54, das am anderen Ende des Crashblechs 5 angeordnet ist, das dem ersten Befestigungselement 53 in Fahrzeugbreitenrichtung Y gegenüberliegt, und in Position und Ausrichtung zu dem oben beschriebenen weiteren Befestigungselement 45 der Kunststofftragstruktur 4 korrespondiert.The connection of the crash element 5 to the plastic support structure 4th takes place via another fastening element 54 , the one at the other end of the crash panel 5 is arranged that the first fastening element 53 opposite in the vehicle width direction Y, and in position and orientation to the further fastening element described above 45 the plastic support structure 4th corresponds.

Durch Vorsehen des Crashelements 5 kann neben einer Strukturerhaltung im Crashfall auch eine EMV-technische Abschirmung eines in einer Fahrzeugfront des Fahrzeugs 1 angeordneten, nicht dargestellten Kabels oder Kabelbaums erreicht werden.By providing the crash element 5 In addition to maintaining the structure in the event of a crash, EMC shielding can also be provided in the front of the vehicle 1 arranged, not shown cable or harness can be achieved.

Insgesamt ermöglicht die oben beschriebene Ausführungsform eine gewichts- und bauteilreduzierte Abstützung des Armaturenbretts des Fahrzeugs bei erleichterter Herstellbarkeit im Vergleich zu herkömmlichen Tragstrukturen.Overall, the embodiment described above enables a weight and component-reduced support of the dashboard of the vehicle with easier manufacture compared to conventional support structures.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11
Fahrzeugvehicle
22
Karosseriebody
33
Metallische TragstrukturMetallic support structure
3232
Befestigungselemente für KarosserieFasteners for bodywork
3535
Befestigungselement für CrashblechFastening element for crash panel
44th
KunststofftragstrukturPlastic support structure
4242
Befestigungselemente für KarosserieFasteners for bodywork
4545
Befestigungselement für CrashblechFastening element for crash panel
55
CrashblechCrash panel
5151
DeformationselementDeformation element
5353
erstes Befestigungselementfirst fastening element
5454
zweites Befestigungselementsecond fastening element
66th
LenksäuleSteering column
6161
Aussparung für LenksäuleRecess for steering column

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

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  • DE 102005055082 A1 [0006]DE 102005055082 A1 [0006]

Claims (9)

Eine hybride Tragstruktur für ein Armaturenbrett eines Fahrzeugs (1), die eine metallische Tragstruktur (3) und eine Kunststofftragstruktur (4) aufweist, wobei die metallische Tragstruktur (3) so ausgestaltet ist, dass sie eine ausschließlich auf einer Fahrerseite des Fahrzeugs (1) angeordnete Lenksäule (6) tragen kann, dadurch gekennzeichnet, dass an der metallischen Tragstruktur (3) und der Kunststofftragstruktur (4) ein Crashblech (5) verbunden ist, das eingerichtet ist, mindestens ein an und/oder mit der hybriden Tragstruktur und/oder mindestens ein an ihm und/oder mit ihm mindestens teilweise verbundenes Kabel elektromagnetisch gegen eine von außerhalb des Fahrzeugs (1) in dieses hinein einwirkende elektromagnetische Quelle abzuschirmen.A hybrid support structure for a dashboard of a vehicle (1), which has a metallic support structure (3) and a plastic support structure (4), the metallic support structure (3) being designed in such a way that it can only be used on a driver's side of the vehicle (1) arranged steering column (6), characterized in that a crash plate (5) is connected to the metallic support structure (3) and the plastic support structure (4), which is set up to carry at least one on and / or with the hybrid support structure and / or at least one cable connected to it and / or at least partially connected to it electromagnetically to shield against an electromagnetic source acting into it from outside the vehicle (1). Die hybride Tragstruktur gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Crashblech (5) über die Länge der Kunststofftragstruktur (4) erstreckt.The hybrid support structure according to Claim 1 , characterized in that the crash plate (5) extends over the length of the plastic support structure (4). Die hybride Tragstruktur gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Crashblech (5) in Fahrzeugquerrichtung (y) verbaut ist und einen Deformationsbereich (51) aufweist.The hybrid support structure according to Claim 1 or 2 , characterized in that the crash sheet (5) is installed in the vehicle transverse direction (y) and has a deformation area (51). Die hybride Tragstruktur gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Deformationsbereich (51) einteilig mit dem Crashblech (5) ausgebildet ist undThe hybrid support structure according to Claim 3 , characterized in that the deformation area (51) is formed in one piece with the crash plate (5) and Die hybride Tragstruktur gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Crashblech (5) aus einem Metall, einer Metalllegierung oder einem Organoblech ausgebildet ist, welches Organoblech mindestens in einem Abschnitt ein Metall oder eine Metalllegierung aufweist, der im eingebauten Zustand der hybriden Tragstruktur mit einer Masse des Fahrzeuges (1) verbunden ist.The hybrid support structure according to one of the preceding claims, characterized in that the crash plate (5) is formed from a metal, a metal alloy or an organic sheet, which organic sheet has a metal or a metal alloy in at least one section, which in the installed state of the hybrid support structure is connected to a mass of the vehicle (1). Fahrzeug (1), mit einer Frontscheibe und mit einer ausschließlich auf einer Fahrerseite angeordneten Lenksäule (6), gekennzeichnet durch eine hybride Tragstruktur gemäß einem der vorangehenden Ansprüche.Vehicle (1), with a windshield and with a steering column (6) arranged exclusively on a driver's side, characterized by a hybrid support structure according to one of the preceding claims. Das Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner ein Armaturenbrett aufweist, das durch die hybride Tragstruktur getragen wird.The vehicle (1) according to Claim 6 , characterized in that it further comprises an instrument panel carried by the hybrid support structure. Das Fahrzeug (1) gemäß Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Crashblech (5) der Frontscheibe zugewandt positioniert ist.The vehicle (1) according to Claim 6 or 7th , characterized in that the crash plate (5) is positioned facing the windshield. Das Fahrzeug (1) gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die metallische Tragstruktur (3) sowie die Kunststofftragstruktur (4) jeweils zumindest ein Befestigungselement (32, 42) aufweisen, über das diese an einer Karosserie (2) des Fahrzeugs (1) befestigt sind.The vehicle (1) according to one of the Claims 6 until 8th , characterized in that the metallic support structure (3) and the plastic support structure (4) each have at least one fastening element (32, 42) by means of which they are fastened to a body (2) of the vehicle (1).
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