-
Die
Erfindung betrifft eine Baugruppe für einen Cockpit-Bereich eines Kraftfahrzeugs,
mit einem sich über
die Breite eines Fahrzeuginnenraums erstreckenden und als Tragstruktur
ausgebildeten Querträger
gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
-
Aus
der
DE 196 41 281
A1 ist eine Baugruppe für
einen Cockpit-Bereich eines Kraftfahrzeuges bekannt, wobei ein Armaturenbrett
aus einem Fahrer-, Mittel- und einem Beifahrermodul aufgebaut ist. Die
genannten Module sind dabei so ausgestaltet, dass benachbarte Module
jeweils direkt aneinander befestigbar sind und dass das Armaturenbrett
in zusammengebautem Zustand eine vormontierte selbsttragende Versteifungseinheit
bildet, die in das Kraftfahrzeug einbaubar ist und in eingebautem
Zustand das Kraftfahrzeug in Querrichtung aussteift. Des Weiteren
weist das Armaturenbrett zumindest einen zu einer Seite hin offenen
Hohlraum auf, in welchen ein Werkzeug für das Einbringen des Armaturenbretts
in eine Montagelage im Fahrzeug eingeführt werden kann und ein Heben
des Armaturenbretts mit dem Werkzeug stattfinden kann.
-
Aus
der
DE 197 20 902
A1 ist eine Baugruppe für
einen Cockpit-Bereich eines Fahrzeuges bekannt. Diese Baugruppe
zeigt einen sich in etwa über die
Breite eines Fahrzeuginnenraums erstreckenden Querträger, der
an seinen Endbereichen zur Verbindung mit einer Fahrzeugzelle und
eine zur Fahrzeuglängsachse
außermittige
Anschlussstelle zur Verbindung mit einer Lenksäule aufweist.
-
Um
die Fertigung der Cockpit-Baugruppe zu vereinfachen und eine Variantenvielfalt
der eingesetzten Bauteile zu verringern, wird bei der bekannten
Baugruppe vorgeschlagen, dass der Querträger und die Anschlussstellen
eine Baueinheit bilden und dass die äußere Form des Querträgers und
die Anschlussstellen zur Verbindung mit der Fahrgastzelle und zur
Verbindung mit der Lenksäule
symmetrisch zur Längsmittelebene
des Querträgers
oder symmetrisch zu dem auf einer Parallelen zur Fahrzeuglängsachse
und senkrecht über
letzterer liegenden geometrischen Mittelpunkt des Querträger sind,
wobei die Längsmittelebene
des Querträgers
die sich vertikal und in Richtung der Fahrzeugquerachse erstreckende
Ebene ist, die den auf einer parallel zur Fahrzeuglängsachse
und senkrecht über
dieser liegenden geometrischen Mittelpunkt des Querträgers schneidet.
-
Aus
der
DE 196 03 957
C2 ist ein oberer Querträger eines Fahrzeug-Frontendteiles
bekannt. Der obere Querträger
setzt sich aus mindestens zwei in Richtung der Längsachse des Querträgers hintereinander
angeordneten und miteinander verbundenen Aggregateträger-Modulen
zusammen. Bei den Aggregateträger-Modulen
handelt es sich um Hohlprofile, welche jeweils aus einem quer zur
Richtung der Längsachse
des Trägers
gepressten Leichtmetall-Strangpressprofil bestehen und eine der
erforderlichen Stabilität
des Aggregateträgers
entsprechende Anzahl von Versteifungsrippen aufweisen. Die Aggregateträger-Module weisen Endbereiche
auf, die ein Zusammenstecken und/oder ein clipsartiges Verbinden
der Module miteinander bzw. mit benachbarten Hohlprofilen erlauben.
-
Aus
der
EP 0 672 576 B1 ist
eine Baueinheit für
einen Stirnwand- und Cockpit-Bereich eines Personenkraftwagens bekannt.
Demnach ist die Stirnwand als integrales Verbundbauteil aus gezogenem Blech
und angespritztem Kunststoff gebildet. Bei dieser Bauweise wird
ein großflächiges und
relativ wenig filigran ausgeformtes Blechpressteil mit im Blech integrierter
Verstärkung
für die
höher belasteten
Partien, wie z.B. die Pedalaufnahme und die Lenkssäulenhalterung
in ein Spritzgusswerkzeug eingelegt und mit einem thermoplastischen
Kunststoff umspritzt. Dadurch können
filigrane Strukturen des Verbundbauteils für Versteifungen oder Aufnahmen
für Anbauteile
rasch, in einem einfachen und einheitlichen Arbeitsgang angebracht
werden.
-
Aus
der
EP 0 247 295 B1 ist
eine Fahrerhausbaureihe für
Frontlenkerlastkraftwagen mit nach vorn kippbaren Fahrerhäusern unterschiedlicher Größe bekannt,
wobei ein aus einer Rückwand,
zwei Seitenwänden,
einer Frontwand, einer Dachgruppe und einer Bodengruppen zusammengesetztes
Rohhaus eines Fahrerhauses durch eine Anzahl standardisierter, gleich
ausgebildeter Funktionsmodule ergänzt wird. Die Rückwand,
die beiden Seitenwände und
die Frontwand werden jeweils durch einstückige Blechpressteile gebildet
und mit der Dachgruppe sowie Bodengruppe zusammengebaut. Dabei ist
die standardisierte Frontwand derart ausgebildet, dass diese am Übergang
zum Dachbereich zur Bildung einer Dachversteifung sowie unterhalb
der Brüstungslinie
jeweils auf gesamter Breite nach hinten gezogen ist. Im unteren
zurückgezogenen
Bereich sind zwei standardisierte, als Flankenschutz dienende Eckteile,
eine standardisierte Frontklappe mit Ausstellmechanismus und von
der Frontklappe abdeckbare Funktionselemente derart befestigt, dass
als weitere standardisierte Funktionsmodule Radkasten- und -verblendteile,
die Teile des Armaturenbretts sowie ein komplett vom Fahrerhaus
getrennt am Fahrgestellrahmen befestigbarer Einstieg vorgesehen
sind, und dass an exponierten Stellen des Fahrerhauses Formversteifungsorgane
vorgesehen sind, von denen zumindest einige für die Übernahme von Zusatzfunktionen
ausgebildet sind.
-
Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, eine verbesserte Ausführungsform einer Baugruppe
für einen
Cockpit-Bereich eines Kraftfahrzeugs anzugeben und dadurch insbesondere
die Flexibilität
des Produktionsprozesses und die Anzahl an standardisierten Bauteilen
zu erhöhen.
-
Dieses
Problem wird durch den Gegenstand des unabhängigen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
-
Die
Erfindung beruht auf dem allgemeinen Gedanken, eine Baugruppe für einen
Cockpit-Bereich eines Kraftfahrzeugs, mit ei nem als Tragstruktur
ausgebildeten Querträger
und einem Armaturenbrett, welche jeweils ein Fahrer-, ein Mittel-
und ein Beifahrermodul aufweisen, so auszugestalten, dass benachbarte
Module jeweils sowohl indirekt über
ein Adapterstück
als auch direkt aneinander befestigbar sind. Dadurch ist es möglich, den
Querträger
und das Armaturenbrett durch die Verwendung variierender Adapterstücke und
insbesondere durch das Weglassen der Adapterstücke an unterschiedliche Fahrzeugbreiten
anzupassen, wodurch sich die Flexibilität beim Produktionsprozess erhöhen lässt.
-
Die
jeweiligen Querträger-
bzw. Armaturenbrettmodule sind je nach Anforderung zu unterschiedlichen
Fahrerhäusern
kombinier- und zusammenbaubar.
Durch Einbauen oder Weglassen verschiedener Adapterstücke lassen
sich unterschiedliche Fahrerhausbreiten einfach realisieren. Aufgrund des
Baukastensystems werden die verschiedenen Führerhäuser jeweils aus dem Fahrer-,
dem Mittel- und dem Beifahrermodul und je nach Ausführungsbreite
aus unterschiedlich vielen Adapterstücken zusammengesetzt, wodurch
stets standardisierte Einzelbauteile zur Anwendung gelangen und
somit die Kosten für
Lagerung bzw. Produktion gesenkt werden können.
-
Gleichzeitig
bilden der Querträger
und das Armaturenbrett im zusammengebauten Zustand eine vormontierte
selbsttragende Versteifungseinheit, die in das Kraftfahrzeug einbaubar
ist und im eingebauten Zustand das Kraftfahrzeug in Querrichtung
aussteift. Aufgrund der Möglichkeit
der Vorfertigung der einzelnen Module wird der Produktionsprozess
vereinfacht bzw. beschleunigt und die Abdichtungsproblematik, wie
sie bei herkömmlichen
Querträgern
im Bereich einer unteren A-Säule
auftritt, behoben.
-
Die
Erfindung bietet weiter den Vorteil, den Querträger als Rohrtragwerk oder als
Stirnwand oder als selbsttragende Brüstung oder als Hybrid-Bauteil mit
zumindest einem integrierten Luftkanal auszubilden. Hieraus lässt sich
ersehen, welche hohe Variabilität
die erfindungsgemäße Lösung bietet.
-
Das
erfindungsgemäße Baukastensystem für die jeweiligen
Module bzw. Adapterstücke
ist für unterschiedliche
Tragstrukturen, wie z.B. das Rohrtragwerk oder die selbsttragende
Brüstung,
anwendbar, wobei die Funktionalität der Erfindung durch Integration
verschiedener Anbauteile, wie z.B. den oben erwähnten Luftkanal, in die jeweiligen
Module bzw. Adapterstücke
zusätzlich
gesteigert wird. Die Module bzw. die Adapterstücke sind dabei zweckmäßig so ausgebildet,
dass diese identische und miteinander kompatibel ausgebildete Schnittstellen
aufweisen und an den Adapterstücken
Anbauteile anbaubar sind, welche eine Funktion, z.B. Luftführung, der
benachbarten Module fortführen.
Beim Zusammenbau des Querträgers
bzw. des Armaturenbretts kann dadurch gewährleistet werden, dass für unterschiedliche
Fahrerhausbreiten die passgenaue Fortführung entsprechender in den
Querträger
integrierter Strukturen gegeben ist.
-
Eine
besonders günstige
Weiterbildung der erfindungsgemäßen Lösung ist
dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger und/oder die Adapterstücke in Leichtbauweise
ausgeführt
sind. In Betracht kommen hierbei vor allem Hohlprofile oder Strangpressprofile
aus Aluminium und/oder Kunststoff sowie Kombinationen von mit Kunststoff
umschäumten metallischen
Werkstoffen oder anderen Verbundwerkstoffen. Der Energieverbrauch
eines Kraftfahrzeugs hängt
unmittelbar mit dem zu bewegenden Gewicht des Fahrzeugs zusammen.
Durch eine entsprechend leichte Bauweise und Einbeziehung oben genannter
Werkstoffe ist es möglich,
das Eigengewicht des Fahrzeugs zu reduzieren und somit Treibstoff
einzusparen.
-
Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus den zugehörigen Figurenbeschreibungen
anhand der Zeichnungen.
-
Es
versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend
noch zu erläuternden Merkmale
nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in
anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne
den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
-
Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden in
der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert,
wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche oder ähnliche
oder funktional gleiche Bauteile beziehen.
-
Die
Figuren zeigen schematisch:
-
1 eine Ansicht eines als
Stirnwand ausgebildeten erfindungsgemäßen Querträgers,
-
2 eine Ansicht wie in 1, jedoch als Hybridträger,
-
3 ein Querschnitt durch
den Hybridträger.
-
Entsprechend 1 zeigt ein als Tragstruktur
ausgebildeter Querträger 9,
welcher hier beispielhaft als Stirnwand 1 dargestellt ist,
mehrere Bauteile, nämlich
zwei seitliche Adapterstücke 4,
ein Fahrermodul 7, ein Mittelmodul 6, ein Bei fahrermodul 5 sowie
zwei zwischen den Modulen 5 und 6 bzw. 6 und 7 angeordnete
und die jeweiligen Module verbindende mittlere Adapterstücke 2.
-
Der
Querträger 9 ist
in einem Cockpit-Bereich eines in 1 nicht
dargestellten Kraftfahrzeugs angeordnet und erstreckt sich über die
Breite eines Fahrzeuginnenraums. Der Querträger 9 und ein in 1 nicht dargestelltes Armaturenbrett
bilden dabei in zusammengebautem Zustand eine vormontierte und selbsttragende
Versteifungseinheit, die in das Kraftfahrzeug einbaubar ist und
die in eingebautem Zustand das Kraftfahrzeug in Querrichtung versteift.
Der Querträger 9 kann
sowohl als Rohrtragwerk, als Hybrid-Tragwerk 11 (vgl. 2) oder als selbstragende
Brüstung 17 (vgl. 3) ausgebildet sein.
-
Das
Armaturenbrett kann dabei an Haltern 8, wovon einer beispielhaft
am Beifahrermodul 5 bzw. am Mittelmodul 6 angeordnet
ist, gehaltert werden. Zusätzlich
sind an den jeweiligen Modulen 5, 6 und 7 und/oder
den Adapterstücken 2, 4 Anschraubpunkte 16 vorgesehen,
an welchen verschiedene Anbauteile, wie z.B. eine Mittelkonsole 12 (vgl. 2), befestigbar sind.
-
Die
einzelnen Module 5, 6 und 7 sind so ausgestaltet,
dass benachbarte Module (5 und 6 bzw. 6 und 7)
jeweils sowohl indirekt über
die mittleren Adapterstücke 2 als
auch direkt aneinander an ihren jeweiligen Schnittstellen 3 befestigbar
sind. Durch einen entsprechenden Einsatz der Adapterstücke 2 und 4 können somit
unterschiedliche Fahrzeugbreiten realisiert werden.
-
Beispielsweise
wird eine schmale Fahrzeugbreite durch ein direktes Verbinden der
Module 5, 6 und 7 ohne den Einsatz der
Adapterstücke 2 und 4 erreicht.
Mittlere Fahrzeugbreiten weisen zwischen den jeweiligen Modulen 5 und 6 bzw. 6 und 7 je weils wenigstens
ein mittleres Adapterstück 2 auf,
wohingegen noch breitere Fahrzeuge durch Anfügen der seitlichen Adapterstücke 4 an
das Beifahrermodul 5 und das Fahrermodul 7 realisiert
werden. Prinzipiell ist auch ein Aufbau des Querträgers 9 aus
den jeweiligen Modulen 5, 6 und 7 sowie
den zwei seitlichen Adapterstücken 4,
ohne die Verwendung der mittleren Adapterstücke 2 denkbar.
-
Der
modulare Aufbau des Querträgers 9 aus den
jeweiligen Modulen 5, 6 und 7 bzw. zusätzlich den
Adapterstücken 2 und 4 bietet
hinsichtlich der Flexibilität
während
des Produktionsprozesses, der Möglichkeit
der Vorfertigung von Bauteilen bzw. Bauteilgruppen sowie der damit
verbundenen geringeren Lagerkapazität wertvolle Vorteile bei der
Produktion und bei den Kosten.
-
Die
Schnittstellen 3 an den Adapterstücken 2 und 4 sowie
den jeweiligen Modulen 5, 6 und 7 sind jeweils
identisch bzw. miteinander kompatibel ausgebildet.
-
Wie
in 1 dargestellt, reichen
die Adapterstücke 2 und 4 über die
gesamte Höhe
der einzelnen Module 5, 6 und 7 und somit
auch über
die gesamte Höhe
des Querträgers 9.
Gleichzeitig sind die Adapterstücke 2 und 4 derart
ausgestaltet, dass sie die Form und Kontur sowie eine bestimmte
Funktion, wie z.B. einen Luftkanal 13 (vgl. 2), fortführen.
-
Entsprechend 2 ist der Querträger 9 als Hybrid-Träger 11 ausgebildet.
Hierbei sind mehrere Funktionen realisiert, nämlich das Versteifen des Fahrzeugs
in Querrichtung sowie die Integration funktionaler Bauteile, wie
z.B. des Luftkanals 13, in die Tragstruktur. Der Luftkanal 13 verläuft parallel
zur Längsrichtung
des Hybrid-Trägers 11 und
ist beispielhaft in 2 so
ausgestaltet, dass eine Luftführung durch
eine seitliche A-Säule 10 in
eine nicht dargestellte seitliche Fahrzeugtüre erfolgt. Übersichtshalber
ist in 2 lediglich ein
Luftkanal 13 dargestellt, wobei prinzipiell die Integration
weiterer Luftkanäle 13 bzw.
anderer funktionaler Bauteile, z.B. ein Kabelkanal, in den Hybrid-Träger 11 denkbar
sind.
-
3 zeigt einen als selbsttragende
Brüstung
ausgebildeten Querträger 9 mit
einem daran angeordneten nicht weiter ausgeführten Armaturenbrett. Hierbei
soll ein prinzipiell möglicher
Aufbau der selbsttragenden Brüstung 17 ausgeführt werden. Beispielhaft
weist die Brüstung 17 ein
innen liegendes Blech 14 sowie einen flächig daran anliegenden Kunststoffmantel 15 auf.
Der Kunststoffmantel 15 kann dabei als Kunststofffolie
oder als Kunststoffschaum ausgebildet sein, wohingegen die Tragstruktur
(Blech 14) auch aus einem leicht formbaren, aushärtbaren
Kunststoff, wie z.B. Glasfaserkunststoff ausgebildet sein kann und
dadurch hilft, Gewicht und damit verbunden Energiekosten einzusparen. Gleichzeitig
ist die Herstellung komplexer Formen aus Glasfaserkunststoff einfacher
zu gestalten.
-
Zusammenfassend
lassen sich die wesentlichen Merkmale der erfindungsgemäßen Lösung wie folgt
charakterisieren:
Ein als Tragstruktur ausgebildeter Querträger 9 weist mehrere
Bauteile, nämlich
ein Fahrermodul 7, ein Mittelmodul 6, ein Beifahrermodul 5 sowie
je nach geforderter Fahrzeugbreite zusätzlich zwei seitliche Adapterstücke 4 und/oder
zwei oder mehr jeweils die einzelnen Module 5, 6 und 7 verbindende
mittlere Adapterstücke 2 auf.
-
Die
einzelnen Module 5, 6 und 7 sind so ausgestaltet,
dass benachbarte Module (5 und 6 bzw. 6 und 7)
jeweils sowohl in direkt über
Adapterstücke 2 als
auch direkt aneinander an ihren jeweiligen Schnittstellen 3 befestigbar
sind, wodurch unterschiedliche Fahrzeugbreiten realisiert werden.
-
Der
modulare Aufbau des Querträgers 9 aus den
jeweiligen Modulen 5, 6 und 7 bzw. zusätzlich den
Adapterstücken 2 und/oder 4 bietet
Vorteile hinsichtlich der Flexibilität, der Möglichkeit der Vorfertigung
sowie der damit verbundenen geringeren Lagerkapazität.
-
An
den Modulen 5, 6 und 7 bzw. den Adapterstücken 2 und 4 sind
Halter 8 und Anschraubpunkte 16 vorgesehen, an
welchen verschiedene Anbauteile, wie z.B. die Mittelkonsole 12,
befestigbar sind.
-
Die
Schnittstellen 3 an den Adapterstücken 2 und 4 sowie
den jeweiligen Modulen 5, 6 und 7 sind jeweils
identisch ausgebildet und miteinander kompatibel.
-
Die
Adapterstücke 2 und 4 reichen über die gesamte
Höhe der
einzelnen Module 5, 6 und 7 und sind
derart ausgestaltet, dass sie die Form und Kontur sowie bestimmte
Funktionen, wie z.B. den Luftkanal 13, fortführen.
-
Der
Querträger 9 kann
sowohl als Rohrtragwerk, als Hybrid-Tragwerk 11 oder als selbstragende Brüstung 17 ausgebildet
sein.