DE102022110048A1

DE102022110048A1 - Zweischalige Instrumententafel sowie hiermit ausgestatteter Personenkraftwagen

Info

Publication number: DE102022110048A1
Application number: DE102022110048.0A
Authority: DE
Inventors: Stefan Koensgen; Reinhard Eberl; Markus Beer; Martin Schwankl; Freya Sommer; Manuel Baur; Felix Menschel
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2022-04-26
Filing date: 2022-04-26
Publication date: 2023-10-26

Abstract

Zum Zwecke der Schaffung einer nachhaltigen Instrumententafel (10) für einen Personenkraftwagen (1) ist vorgesehen, dass diese eine Unterschale (15) und eine mit dieser wirkverbundenen Oberschale (20) umfasst, wobei die Unterschale (15) und/oder die Oberschale (20) aus einem nachwachsenden Rohstoff mindestens teilweise ausgebildet und eingerichtet sind, die im Stillstand oder während einer Fahrt des Personenkraftwagens (1) auf sie einwirkenden mechanischen Belastungen mindestens teilweise aufzunehmen und/oder weiterzugeben.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Instrumententafel gemäß Anspruch 1 sowie einen hiermit ausgestatteten Personenkraftwagen gemäß Anspruch 7.
Aus der DE 10 2007 048 407 A1 und der DE 10 2020 106 265 A1 ist es bekannt, Instrumententafeln für Personenkraftwagen aus Kunststoff herzustellen und sichtbare Außenflächen ggf. mit Kunststoff zu kaschieren. Die Instrumententafeln werden vermittels einer an der Karosserie des Personenkraftwagens befestigbaren, im Stillstand oder während einer Fahrt des Personenkraftwagens auf sie einwirkende Kräfte mindestens teilweise aufzunehmende und/oder weitergebende Tragstruktur mechanisch verstärkt. Die Tragstruktur kann aus Metall, Kunststoff oder, wie aus der DE 10 2021 111 915 A1 bekannt ist, aus einem Metall-Kunststoff-Hybrid ausgebildet sein. Darüber hinaus werden, wie allgemein bekannt ist, Aufhängungen für Lenksäulen und Klimageräte sowie weitere separate Funktionsbauteile wie Anzeigemittel, Eingabemittel, Luftkanäle, Luftausströmer, Kabelkanäle, Leuchtmittel u.dgl. in der und an der Instrumententafel befestigt. Wie aus dem Gesagten ersichtlich ist handelt es sich bei den bekannten Instrumententafeln um an sich in der Praxis bewährte, jedoch sehr komplexe und aus einem Materialmix bestehende Gebilde, deren Rückbau und Recycling nicht in jedem Fall einfach ist. Dies kann von Fall zu Fall als Nachteil empfunden werden.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, diesen Nachteil zu überwinden.
Diese Aufgabe wird durch eine Instrumententafel mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Konkret wird diese Aufgabe durch eine Instrumententafel gelöst, die eingerichtet ist, in einem Personenkraftwagen befestigt zu werden, und die sich durch eine Unterschale sowie eine mit dieser wirkverbundene Oberschale auszeichnet, wobei die Unterschale und/oder die Oberschale aus einem nachwachsenden Rohstoff mindestens teilweise ausgebildet und eingerichtet sind, die im Stillstand oder während einer Fahrt des Personenkraftwagens auf sie einwirkenden mechanischen Belastungen mindestens teilweise aufzunehmen und/oder weiterzugeben.
Mit anderen Worten besteht die erfindungsgemäße Instrumententafel aus lediglich zwei Hauptbestandteilen, nämlich einer ersten Schale bzw. Unterschale und einer zweiten Schale bzw. Oberschale, die miteinander wirkverbunden sind. Als Schale ist dabei ein einfach oder mehrfach gekrümmter Körper zu verstehen, dessen Dicke im Verhältnis zu seinen Ausmaßen im Übrigen gering ist.
Im Ergebnis führt der zweiteilige, mithin geringzahlige, Schalenaufbau in vorteilhafter Weise zu einer im Vergleich zum Stand der Technik verringerten Komplexität der Instrumententafel. Darüber hinaus führen die Ausgestaltung und Dimensionierung der Instrumententafel mit aus Schalen ausgebildeten Elementen zu einer hohen Steifigkeit bei gleichzeitig vergleichsweise geringem Gewicht.
Die Unterschale und die Oberschale sind derart eingerichtet, dass sie einzeln oder im Verbund in vorteilhafter Weise eine Aufnahme von mechanischen Belastungen, die im Stillstand oder während einer Fahrt des Personenkraftwagens auftreten, erlauben. Dies schließt auch solche Belastungen ein, die bei einem Unfall eines mit der erfindungsgemäßen Instrumententafel ausgestatteten Personenkraftwagens auftreten. Je nach Art der Belastung wird diese ganz oder teilweise von der erfindungsgemäßen Instrumententafel aufgenommen oder an die Karosserie, an der sie montiert ist, insbesondere dessen A-Säulen, Stirnwand und/oder Boden, weitergeleitet bzw. eingeleitet. Insbesondere kann eine lastpfadgerechte Materialwahl und Dimensionierung der Unterschale alleine, der Oberschale alleine und der miteinander wirkverbundenen Unterschale und Oberschale vorgesehen sein.
Mindestens ein Teil einer Schale oder ein Teil jeder Schale kann einlagig oder aus einem Materialverbund, mithin mehrlagig, ausgebildet sein. Hierdurch sowie durch eine gezielte Auswahl an Werkstoffen und deren Anordnung in der Instrumententafel werden in vorteilhafter Weise eine gewünschte Steifigkeit und ein dezidiertes Verhalten derselben bei den zuvor genannten mechanischen Belastungen erzielt.
Dem Grundsatz nach kann die Wirkverbindung der Unterschale und der Oberschale auf jede geeignete Weise erzielt werden. In besonders vorteilhafter Weise ist jedoch eine lösbare Verbindung vorgesehen, so dass die erfindungsgemäße Instrumententafel zum Zwecke einer Reparatur, einschließlich einer Reparatur von in ihr oder an ihr befindlichen Elementen oder Funktionsbauteilen, oder einem Recycling an deren Lebensende auf einfache Art und Weise demontiert oder wieder montiert werden können. Als besonders bevorzugte Wirkverbindung kommen formschlüssige Verbindungen, insbesondere Nut-Feder-Verbindungen, Dübelverbindungen oder Schwalbenschwanzverbindungen, oder kraftschlüssige Verbindungen, insbesondere Schraubenverbindungen, in Betracht. Auch eine wieder lösbare Klebeverbindung zwischen Oberschale und Unterschale kommt in Betracht.
Es sei angemerkt, dass jede der beiden Schalen aus einem oder mehreren miteinander wirkverbundenen Teilen bestehen kann. Die entsprechenden Wirkverbindungen sind bevorzugt in der zuvor offenbarten Weise auch an dieser Stelle vorgesehen.
Schließlich zeichnet sich die erfindungsgemäße Instrumententafel dadurch aus, dass die Unterschale bzw. Oberschale im Wesentlichen, bevorzugt überwiegend, besonders bevorzugt vollständig aus einem nachwachsenden Rohstoff ausgebildet sind. Als nachwachsender Rohstoff im Sinne der hier vorliegenden Erfindung gilt jeder organische Rohstoff, der aus landwirtschaftlicher oder forstwirtschaftlicher Produktion stammt. Hierdurch ist ein besonders guter ökologischer Fußabdruck der erfindungsgemäßen Instrumententafel geschaffen.
Dem Grundsatz nach kann der genannte nachwachsende Rohstoff jeder geeignete Rohstoff sein. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform jedoch ist dieser aus Holz, insbesondere Massivholz, einem Holzwerkstoff, einer pflanzlichen Naturfaser, Gräsern und/oder einem Biokunststoff ausgebildet. Hierdurch werden die bekannten vorteilhaften ökologischen Eigenschaften der genannten Rohstoffe bei der erfindungsgemäßen Instrumententafel nutzbar gemacht.
Bei dem Holzwerkstoff handelt es sich insbesondere um einen Strukturwerkstoff, der durch Zerkleinern von Holz und anschließendem Zusammenfügen erzeugt wird. So handelt es sich insbesondere um Schnittholz, Furniere sowie mit einem Bindemittel gemischte Holzspäne, Holzschnitzel, zerfasertes Holz (z.B. MDF) oder Holzwolle. Das Holz bzw. der Holzwerkstoff kann in bevorzugter Weise von Birke, Espe, Fichte, Kiefer, Douglasie, Winterlinde, Robinie, Schwarzkiefer, Eiche oder Buche gewonnen werden.
Alternativ oder kumulativ ist es möglich, Bambus als nachwachsenden Rohstoff mit einem Bindemittel zu versehen.
Die pflanzliche Naturfaser kann aus Samenfasern, besonders bevorzugt jedoch aus Bastfasern, insbesondere Bambusfasern, oder Hartfasern, insbesondere Kokosfasern, bestehen, die mit einem Bindemittel versehen sind.
Bei den erfindungsgemäß vorgesehenen Biokunststoffen handelt es sich um Hölzer, Holzwerkstoffe oder pflanzlichen Naturfasern, insbesondere der zuvor offenbarten Sorten, die bevorzugt vermittels eines biologisch abbaubaren, als Bindemittel fungierenden Kunststoffes, insbesondere einem abbaubaren Polymer, miteinander verbunden sind.
Schließlich kann vorgesehen sein, dass mindestens ein Teil einer Unterschale oder Oberschale aus Kork besteht, oder dass Kork in einem Teil von Unterschale und/oder Oberschale positioniert sind, um die erfindungsgemäße Instrumententafel insbesondere schwingungsgedämpft oder schallgedämpft auszubilden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weisen die Unterschale und/oder die Oberschale mindestens ein Aufnahmemittel zur Aufnahme eines Funktionsteils auf. Als Funktionsteil ist eine Komponente, ein Bauteil, ein Modul o.dgl. zu verstehen, das in oder an einer Instrumententafel montiert werden kann und eine Funktion ausübt. Insbesondere handelt es sich bei den Funktionsteilen um Anzeigemittel, insbesondere Displays, um Eingabemittel, insbesondere Schaltflächen, Schalthebel oder Schaltknöpfe, um Luftkanäle, um Luftausströmer, um Kabelkanäle, um Leuchtmittel oder um Aufnahmen, insbesondere zur Aufnahme oder Befestigung einer Lenkradsäule oder eines Klimagerätes. Bevorzugte Aufnahmemittel sind insbesondere Haltemittel, mit denen eine Befestigung eines Funktionsteils an der Unterschale und/oder der Oberschale erfolgt und die bevorzugt aus einem recyclefähigen Material, insbesondere Metall oder Holz, bestehen.
Wie an sich bekannt kann die Oberfläche einer Instrumententafel, mithin auch diejenige der erfindungsgemäßen Instrumententafel, kaschiert oder auf sonstige geeignete Weise mit einer Abdeckung mindestens teilweise versehen sein, um eine ansehnliche und funktionelle sichtbare Oberfläche der Instrumententafel, mithin deren sichtbaren Fertigteiloberfläche(n), zu erzielen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist vorgesehen, dass die Oberfläche der Oberschale und/oder die Oberfläche der Unterschale sichtbare Fertigteiloberflächen der Instrumententafel ausbilden. Mithin bildet das recyclefähigen Material nicht nur die tragende Substanz der erfindungsgemäßen Instrumententafel, sondern auch deren, für einen innerhalb und/oder außerhalb eines entsprechend ausgestatteten Personenkraftwagens befindlichen Betrachter, sichtbare Oberfläche. Hierdurch wird die Verwendung zusätzlichen insb. kaschierenden Materials bei der erfindungsgemäßen Instrumententafel in vorteilhafter Weise vermieden. Die jeweiligen sichtbare Fertigteiloberflächen bildenden Oberflächen der Oberschale und/oder der Unterschale können dabei in vorteilhafter Weise mit einem transparenten oder nicht transparenten Lack, Öl o.dgl. versehen sein.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass in der Unterschale und/oder der Oberschale mindestens ein Kanal mit mindestens einem Eingang und mindestens einem Ausgang ausgebildet ist. Der jeweilige Eingang bzw. Ausgang befindet sich an einer der Außenseiten der Unterschale bzw. Oberschale. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, Luftkanäle und/oder Kabelkanäle auf einfache Art und funktionsintegrierte Weise in der erfindungsgemäßen Instrumententafel zu schaffen.
Gemäß einer zusätzlichen Ausführungsform befinden sich mindestens ein Desinfektionsmittel in der Unterschale und/oder der Oberschale der erfindungsgemäßen Instrumententafel. Das Desinfektionsmittel kann insbesondere mindestens ein UV-C-Strahlung ausgebendes Leuchtmittel sein, das in dem von der Unterschale und der Oberschale ausgebildeten Innenraum positioniert ist. Dieser kann durch das Leuchtmittel in vorteilhafter Weise desinfiziert werden. In besonders bevorzugter Weise ist das Leuchtmittel derart in Unterschale und/oder Oberschale positioniert, dass das bei dessen Betrieb ausgegebene Licht aus der Instrumententafel austritt.
Alternativ oder kumulativ befindet sich an oder in der Unterschale ein mindestens ein Duftausgabemittel, mit dem auf Wunsch ein Duft unmittelbar oder mittelbar in den Fahrzeuginnenraum ausgegeben werden. Das Duftausgabemittel kann insbesondere ein Duftspender sein, der einen dem Geruch des nachwachsenden Rohstoffes entsprechenden oder komplementären Duft ausgibt. Bevorzugt ist der Duftspender derart eingerichtet und positioniert, dass der von ihm ausgegebene Duftstoff durch an der Unterschale und/oder Oberschale befindliche Ausgänge in den Fahrzeuginnenraum austreten kann. Hierdurch kann in vorteilhafter Weise insbesondere eine über die Zeit normale Verringerung des natürlichen Geruchs der Instrumententafel kompensiert werden.
Es ist eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Kraftfahrzeug mit einer Instrumententafel bereitzustellen, die gegenüber dem Stand der Technik weniger komplex und leichter recyclebar ist.
Diese Aufgabe wird durch einen Personenkraftwagen gelöst, der eine Instrumententafel der zuvor offenbarten Art aufweist. Die weiter oben genannten Vorteile gelten adäquat.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist die offenbarte Instrumententafel mit einer in dem Personenkraftwagen befindlichen Klimaanlage wirkverbunden. Die Klimaanlage selbst ist eingerichtet, die Materialfeuchte bzw. die Feststofffeuchte der Unterschale und/oder der Oberschale auf einen gewünschten Wert einzustellen oder auf diesem zu halten. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise möglich, das Quell- und Schwindverhalten des nachwachsenden Rohstoffes und damit dasjenige der Instrumententafel auf einen gewünschten Bereich oder Wert einzustellen.
Nachstehend erfolgt unter Bezugnahme auf die einzige, nicht maßstäbliche Figur eine detaillierte, nicht präjudizierende, insbesondere einschränkende, Beschreibung eines Ausführungsbeispieles der vorliegenden Erfindung. Diese zeigt einen symbolisch dargestellten erfindungsgemäßen Personenkraftwagen mit einer in Explosionsdarstellung vereinfacht dargestellten erfindungsgemäßen Instrumententafel.
Konkret ist in der Figur ein Personenkraftwagen 1 symbolisch gezeigt, in dessen Fahrzeuginnenraum 5 eine Instrumententafel 10 vorhanden ist. Die Instrumententafel 10 besteht aus einer Unterschale 15 und einer Oberschale 20, die aus Gründen der hier gewählten Perspektive voneinander getrennt abgebildet sind. Zum Zwecke einer Montage werden die Unterschale 15 und die Oberschale 20 aufeinandergesetzt und vermittels hier nicht gezeigter lösbarer Verbindungsmittel aneinander befestigt, wie durch den Doppelpfeil M symbolisiert ist. Die Unterschale 15 und die Oberschale 20 sind aus einem nachwachsenden Rohstoff gebildet, der gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel Buchenholz ist.
An der Unterschale 15 sind eine Reihe von Wänden 25 vorhanden, vermittels derer jeweils Eingänge 30 und Ausgänge 35 aufweisende Kanäle 40 ausgebildet sind. Die Kanäle 40 dienen der Leitung klimatisierter Luft, die von einer an einem Aufnahmemittel befestigten Klimatisierungsvorrichtung (jeweils nicht gezeigt) ausgegeben wird. Mithin kann die klimatisierte Luft aus einem Eingang 30 in die Unterschale 15 eintreten und, geleitet durch einen Kanal 40, an einem korrespondierenden Ausgang 35 in der Oberschale 20 in den Fahrzeuginnenraum 5 austreten. Dieser Ausgang 35 dient gemäß diesem Ausführungsbeispiel also als Luftausströmer. Es sei angemerkt, dass Ausgänge 35 auch an geeigneten anderen Stellen der Oberschale 20 oder der Unterschale 15 positioniert sein können.
Bezugszeichenliste:

1: Personenkraftwagen
5: Fahrzeuginnenraum
10: Instrumententafel
15: Unterschale
20: Oberschale
25: Wände
30: Eingänge
35: Ausgänge
40: Kanäle
M: Montage
x, y, z: Koordinaten eines kartesischen Koordinatensystems gemäß ISO 4130-1978

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 102007048407 A1 [0002]
DE 102020106265 A1 [0002]
DE 102021111915 A1 [0002]

Zitierte Nicht-Patentliteratur

ISO 4130-1978 [0029]

Claims

Instrumententafel (10), die eingerichtet ist, in einem Personenkraftwagen (1) befestigt zu werden, gekennzeichnet durch - eine Unterschale (15) und - eine mit dieser wirkverbundenen Oberschale (20), - wobei die Unterschale (15) und/oder die Oberschale (20) aus einem nachwachsenden Rohstoff mindestens teilweise ausgebildet und eingerichtet sind, die im Stillstand oder während einer Fahrt des Personenkraftwagens (1) auf sie einwirkenden mechanischen Belastungen mindestens teilweise aufzunehmen und/oder weiterzugeben.
Instrumententafel (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der nachwachsende Rohstoff aus Holz, einem Holzwerkstoff, einer pflanzlichen Naturfaser, Gräsern und/oder einem Biokunststoff ausgebildet ist.
Instrumententafel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterschale (15) und/oder die Oberschale (20) mindestens ein Aufnahmemittel zur Aufnahme eines Funktionsteils aufweisen.
Instrumententafel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberfläche der Oberschale (15) und/oder die Oberfläche der Unterschale (15) sichtbare Fertigteiloberflächen der Instrumententafel (10) ausbilden.
Instrumententafel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Unterschale (15) und/oder der Oberschale (20) mindestens ein Kanal (40) mit mindestens einem Eingang (30) und mindestens einem Ausgang (35) ausgebildet ist.
Instrumententafel (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens ein Desinfektionsmittel und/oder mindestens ein Duftausgabemittel in der Unterschale (15) und/oder der Oberschale (20) befinden.
Personenkraftwagen (1), gekennzeichnet durch mindestens eine Instrumententafel (10) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
Personenkraftwagen (1) nach Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine mit einer Instrumententafel (10) wirkverbundene Klimaanlage, die eingerichtet ist, die Materialfeuchte der Unterschale (15) und/oder der Oberschale (20) auf einen gewünschten Wert einzustellen oder auf diesem zu halten.