DE10259194B4

DE10259194B4 - Automobil-Armaturentafelbaugruppe

Info

Publication number: DE10259194B4
Application number: DE10259194A
Authority: DE
Inventors: Britta Straesser Jun.
Original assignee: Visteon Global Technologies Inc
Current assignee: Visteon Global Technologies Inc
Priority date: 2002-01-31
Filing date: 2002-12-10
Publication date: 2006-07-13
Anticipated expiration: 2022-12-11
Also published as: DE10259194A1; US20030141738A1; US6634693B2

Abstract

Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10), bestehend aus:
– einer Rahmenstruktur eines Automobils;
– einem elektronische Komponenten enthaltenden Gehäusebauteil (16), das an der Rahmenstruktur befestigt ist;
– einem eine Anzeigetafel enthaltenden Halterungsbauteil (14), das am Gehäusebauteil (16) befestigt ist;
– einer Abdecktafel (12), die über am Halterungsbauteil (14) befindliche Befestigungsmittel am Halterungsbauteil (14) und am Gehäusebauteil (16) befestigt ist.

Description

Sachgebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Automobil-Armaturentafelbaugruppen und insbesondere Armaturentafeln, die miteinander verbundene Strukturkomponenten aufweisen.
Hintergrund der Erfindung
Armaturentafeln sind im Cockpit von Automobilen angeordnet und stellen oft die Befehlszentren dar, die es dem Fahrer ermöglichen, den Betrieb des Autos zu überwachen und zu steuern. Damit ist die Anbringung der Armaturentafel und ihrer Komponenten am übrigen Fahrzeug ein kritischer Punkt. Eine Armaturentafel sollte an der Karosserie des Autos bei minimaler Klappergeräuschentwicklung und Fehlausrichtung sicher befestigt sein. Eine Armaturentafel hat drei Hauptkomponenten: das Gehäusebauteil, das elektrische Komponenten enthält, das Halterungsbauteil, das die Skalenscheiben, Anzeigen, Drehknöpfe und Taster, also die üblichen Steuerelemente, enthält, und eine Abdecktafel, mit der die Steuerelemente abgedeckt werden und die Armaturentafel ins Auto integriert wird.
Bei bisherigen Armaturentafelbaugruppen wird das Gehäusebauteil am Auto befestigt und das Halterungsbauteil starr am Gehäusebauteil befestigt. Dann wird die Abdecktafel über die miteinander vereinten Bauteile Gehäusebauteil und Halterungsbauteil gelegt und ihrerseits am Auto befestigt, und zwar an einem Rahmen: der Stirnwand oder einem Querbauteil. Eine solche Konstruktion kann jedoch zu Spalten zwischen dem Halterungsbauteil und der Abdecktafel führen, was Klappererscheinungen mit sich bringen kann, weil sich das Halterungsbauteil und die Abdecktafel bei den normalen Schwingungsbewegungen des Autos separat bewegen. Derartige Spalte können eventuell sogar das Aussehen der Umgrenzungslinie des Halterungsbauteils beeinträchtigen. Ein in solcher Weise unvollkommener Aufbau kann Geräusche verursachen und mit seinem Erscheinungsbild den Fahrzeuginsassen missfallen.

In der DE 44 05 083 A1 ist ein Messinstrumentenmodul dargestellt, der neben der elektrischen Verdrahtung auch die Montage der elektrischen Einrichtungen, wie einer Instrumententafel in dem Armaturenbrett eines Kraftfahrzeugs, vereinfacht. Dieser Messinstrumentenmodul wird dadurch gebildet, dass zunächst eine Instrumententafel, eine zentrale Steuerungsplatte und ein elektrischer Verteilerkasten gesondert ausgebildet werden und danach zusammengefasst und integriert vereinigt werden.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die Spalte zwischen dem Halterungsbauteil und der Abdecktafel beim Einbau ins Auto zu verkleinern. Ein weiteres Anliegen der Erfindung ist die Verringerung der Armaturentafelschwingungen und der Klappergeräusche, die durch die Bewegungen und die Berührungen des Halterungsbauteils und der Abdecktafel hervorgerufen werden.

Kurze Zusammenfassung der Erfindung

Die Erfindung stellt eine Vorrichtung und ein Verfahren für eine Baugruppe zur sicheren Befestigung einer Armaturentafel an einem Automobil zur Verfügung. In einer der Ausgestaltungen der Erfindung wird ein elektrische Komponenten der Armaturentafel enthaltendes Gehäusebauteil an der Rahmenstruktur eines Autos befestigt. Das die Steuer- und Anzeigeflächen enthaltende Halterungsbauteil wird dann am Gehäusebauteil befestigt. Anschließend wird die Abdecktafel am Halterungsbauteil und am Gehäusebauteil mithilfe von Befestigungselementen befestigt, die sich durch das Halterungsbauteil hindurch erstrecken.

In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung werden das Gehäusebauteil und die Abdecktafel über das Halterungsbauteil miteinander verbunden. Das Halterungsbauteil hat zweiseitige Befestigungsmittel, die mit dem Gehäusebauteil und der Abdecktafel fluchten, so dass alle drei Komponenten miteinander befestigt werden können.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung erlaubt seitliche Bewegungen zwischen den drei Komponenten. Dabei werden Bewegungen der Komponenten bei Erhaltung der Ausrichtung der Armaturentafel als ein Ganzes ermöglicht.

Die Erfindung kann auch als ein Verfahren zum Zusammenbau einer Automobil-Armaturentafel ausgestaltet werden. Das Verfahren umfasst die Schritte der Bereitstellung eines Gehäusebauteils und der Befestigung einer Abdecktafel am Gehäusebauteil über ein Halterungsbauteil mit zweiseitigen Befestigungsmitteln.

Es gilt als vereinbart, dass sowohl die voranstehende Zusammenfassung als auch die folgende detaillierte Beschreibung exemplarisch und erläuternd gedacht sind und eine weitergehende Erläuterung der beanspruchten Erfindung bieten sollen. Die Erfindung ist am besten durch die Bezugnahme auf die folgende, detaillierte, in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen zu lesende Beschreibung zu verstehen.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Die genannten und weitere Vorteile der vorliegenden Erfindung werden offenkundiger, wenn die folgende Beschreibung in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen gelesen wird, wobei sind:
1 eine Explosivdarstellung der Hauptkomponenten einer erfindungsgemäßen Armaturentafelbaugruppe;
2 eine Seitenansicht der Baugruppe von 1 und
3 eine Seitenansicht der fertig gestellten erfindungsgemäßen Baugruppe von 2.
Ausführliche Beschreibung der Erfindung
Eine erste Vorzugsausgestaltung der erfindungsgemäßen Armaturentafelbaugruppe ist in der Explosivdarstellung der 1 und in 2 gezeigt. Die Armaturentafel-Baugruppeneinheit 10 ist vorzugsweise als Teil einer Fahrzeug-Zentralbaugruppe (nicht dargestellt) ausgeführt, die eine Zusammenstellung von in einem Abschnitt des zentralen Armaturentafelbereichs des Fahrzeuginneren angebrachten Insassensteuerelementen darstellt. Typischerweise ist die Zentralbaugruppe über einem Gerüst (nicht dargestellt) ausgebildet, das eine stabile, in den Innenrahmen des Autos integrierte Anbringungsstruktur sein kann. Wie im Stand der Technik gut bekannt, sind andere Anbringungsstrukturen möglich und berücksichtigt.
Die Einheit 10 umfasst mindestens drei zur Befestigung am Gestell miteinander verbundene Komponenten, und zwar eine Abdeckung der Zentralbaugruppe oder eine Abdecktafel 12 der Armaturentafel, ein Halterungsbauteil 14 und ein Instrumentengehäusebauteil 16. In der Vorzugsausgestaltung enthält das Instrumentengehäusebauteil 16 normalerweise die Elektronik, die Verschaltung und den Hauptteil der verschiedenen Steuereinrichtungen, die der Fahrzeugführer zur Steuerung verschiedener Funktionen des Fahrzeugs benutzt. Beispielsweise kann das Instrumentengehäusebauteil 16 Schaltergehäuse, Potentiometer, gedruckte Leiterplatten, digitale Anzeigen, Flüssigkristallanzeigen, Membrantasterschalter, Stereokomponenten und andere elektronische Bauglieder enthalten. Das Gehäusebauteil weist vorzugsweise eine Aufnahmeaussparung 18 für die Komponenten und eine Vorderfläche 20 auf.
Vorzugsweise sind das Halterungsbauteil 14 und die Abdecktafel 12 lösbar aneinander und am Gehäusebauteil 16 befestigt.
Der äußere Umriss des Gehäusebauteils 16 definiert vorzugsweise eine Vielzahl von vorstehenden Flanschen 30, die entlang der Umrisslinie in Abständen angeordnet sind. Jeder Flansch 30 kann eine Aufnahmewand 32 und ein Paar seitlicher Verstrebungen 32a besitzen. Vorzugsweise ist die Aufnahmewand 32 allgemein parallel zur Vorderfläche 20 und zur Abdecktafelvorderseite 22 angeordnet. Jeder Flansch 30 definiert, wie dargestellt, vorzugsweise ein Paar Öffnungen 34 und 36, die Aufnahmemittel für die weiter unten beschriebenen Befestigungselemente darstellen. Das Gehäusebauteil 16 ist am Gerüst vorzugsweise über Befestigungselemente oder Nieten 38 befestigt, die durch die Öffnung 34 in jedem Flansch 30 in das Gerüst ragen.
Das Halterungsbauteil 14 befindet sich in der Vorzugsausgestaltung zwischen der Abdecktafel 12 und dem Gehäusebauteil 16, wie dargestellt. Das Halterungsbauteil 14 besteht vorzugsweise aus einem durchsichtigen Kunstharz- oder Kunststoffelement, das übereinstimmend mit der Form der Rückseite der Abdecktafel 12, der Vorderfläche des Gehäusebauteils 16 oder beider spritzgegossen ist. Vorzugsweise ist das Kunstharz- oder Kunststoffmaterial des Halterungsbauteils 14 für Licht durchscheinend oder durchsichtig, so dass der Benutzer durch entsprechende Öffnungen in der Abdecktafel 12 die Digitalanzeigen oder Leuchtkomponenten im Gehäusebauteil sehen kann. Bei einigen Konfigurationen kann das Halterungsbauteil 14 zur Beleuchtung bestimmter Komponenten (nicht dargestellt) der Armaturentafel benutzt werden. Die Abdecktafel 12 kann auch Komponenten, wie Luftauslässe, Stereokomponenten oder Steuerelemente, abdecken und halten.
Der äußere Umriss des Halterungsbauteils 14 definiert eine Vielzahl von vorstehenden Flanschen 40, die entlang der Umrisslinie in Abständen angeordnet sind. Jeder Flansch 40 besitzt vorzugsweise eine ebene Wand 42, die mit der Wand 32 eines jeden Flansches 30 des Gehäusebauteils 16 fluchten kann, und ein Paar nach vorn gerichteter seitlicher Verstrebungen 42a. Vorzugsweise ist die Wand 42 allgemein parallel zur Ebene der Aufnahmewand 32 des Gehäusebauteils 16 und zur Abdecktafelvorderseite 22 angeordnet.
Um das Halterungsbauteil 14 am Gehäusebauteil 16 in ausreichend sicherer Weise gemäß der vorliegenden Erfindung zu befestigen, ist ein zweiseitiges Befestigungsmittel 50 an der nach hinten weisenden Seite der ebenen Wand 42 des Halterungsbauteilflansches 40 definiert. Vorzugsweise ragt das zweiseitige Befestigungsmittel 50 nach hinten vor und fluchtet mit der Öffnung 36 im Gehäuseflansch 30. Jedes zweiseitige Befestigungsmittel weist vorzugsweise eine Vielzahl von Vorsprüngen 52 auf, die ringförmig um ein im Halterungsbauteilflansch 40 definiertes Aufnahmemittel oder eine Öffnung 54 angeordnet sind, so dass ein zylindrisches Element mit axial ausgerichteten Schlitzen gebildet wird. In der Vorzugsausgestaltung sind vier Vorsprünge 52 realisiert, die im Axialschnitt tortenstückförmige Keile definieren. Das von der Mitte entfernt liegende Ende eines jeden Vorsprungs 52 enthält einen abgeschrägten Teil 56. In der Vorzugsausgestaltung bilden die abgeschrägten Teile 56 eines jeden Vorsprungs 52 zusammen einen ringförmigen, abgeschrägten Bereich 58 des zweiseitigen Befestigungsmittels 50.
Jeder Vorsprung 52 ist vorzugsweise aus Kunststoff- oder Kunstharzmaterial geformt und ist radial nach innen in Richtung auf die Öffnung 54 und nach außen verformbar, so dass das Befestigungsmittel 50 durch die Öffnung 36 im Gehäusebauteilflansch 30 eingeführt werden kann. Nach dem Einführen wird das Halterungsbauteil durch das Befestigungsmittel 50 in der Öffnung 36 sicher gehalten, weil der abgeschrägte Bereich 58 eine ringförmige Sicherung gegen den Flansch 30 bei nach außen gerichteter Verformung jedes Vorsprungs 52 bietet. Vorzugsweise enthalten die vorderen Abschnitte eines jeden abgeschrägten Teils 56 einen leicht gewölbten Vorderabschnitt 56a, der das Einführen in die Öffnung 36 erleichtert. Es wird ferner vorgezogen, dass zur ordnungsgemäßen Sicherung das Maß der Öffnung 36 geringfügig kleiner als der Durchmesser des abgeschrägten Teils 56 ist. Die zusammengebaute Verbindung wird in 3 gezeigt.
Die Abdecktafel 12 weist vorzugsweise eine zum Nutzer gerichtete Abdecktafelvorderseite 22 und eine nach hinten in Richtung auf die Zentralbaugruppe weisende Rückseite 24 auf. Die Rückseite 24 definiert vorzugsweise eine Vielzahl von nach hinten ragenden Sicherungsstiften 60, mit denen die Abdecktafel 12 verlässlich am Halterungsbauteil 14 befestigt wird. Jeder Sicherungsstift 60 fluchtet vorzugsweise mit der Öffnung 54 im Halterungsbauteilflansch 40 und besitzt zur Erleichterung der Einführung in die Öffnung 54 einen kegelförmigen vorderen Abschnitt 62. Ein Bund 64 ragt radial über die Außenfläche des Sicherungsstifts 60 vor, so dass er am Umfang 54a des vorderen Abschnitts des zweiseitigen Befestigungsmittels 50 eingreift und das Zurückziehen aus der Öffnung 54 verhindert. Der Bund 64 kann ein gesondertes ringartiges Bauteil sein, das in einer Ringnut an jedem Sicherungsstift 60 sitzt, oder er kann am Sicherungsstift integral angeformt sein.
In einer alternativen Ausgestaltung kann der Sicherungsstift 60 Gewinde oder andere bekannte Befestigungsmittel aufweisen und kann so lang sein, dass er durch das Halterungsbauteil 14, das Gehäusebauteil 16 und den Rahmen selbst hindurch befestigt werden kann.
Die Erfindung erlaubt eine sichere, vereinfachte Befestigung des Gehäusebauteils, des Halterungsbauteils und der Abdecktafel und ermöglicht es, dass diese Hauptkomponenten Bewegungen gemeinsam ausführen. Das verhindert eine Fehlausrichtung des Halterungsbauteils gegenüber den anderen Komponenten infolge von Schwingungsbewegungen oder anderen üblichen Bewegungen und Verformungen des Fahrzeugs. Außerdem ist eine gut ausgerichtete, genaue Montage der Armaturentafelkomponenten am Rahmen der Zentralbaugruppe leichter auszuführen.
Obgleich die Erfindung in Verbindung mit einer speziellen Ausgestaltung beschrieben wurde, ist es offensichtlich, dass im Fachgebiet erfahrene Personen aufgrund der voranstehenden Beschreibung zahlreiche Alternativen, Modifikationen und Variationen zu erdenken vermögen. Es könnten beispielsweise der Sicherungsstift 30 und die Aufnahmemittel umgekehrt angeordnet werden. Der Sicherungsstift 30 könnte am Gehäuse und das Aufnahmemittel am Halterungsbauteil 14 angeordnet werden. Entsprechend soll die Erfindung sämtliche derartigen Alternativen, Modifikationen und Variationen im Sinne und im weiteren Geltungsbereich der angehängten Ansprüche einbeziehen.

10: Armaturentafelbaugruppe
12: Abdecktafel
14: Halterungsbauteil
16: Gehäusebauteil
18: Aufnahmeaussparung von (16)
20: Vorderfläche von (16) 10 Armaturentafelbaugruppe
22: Abdecktafelvorderseite
24: Abdecktafelrückseite
30: Flansch an (16)
32: Aufnahmewand
32a: seitliche Verstrebung an (30)
34: Öffnung für Nieten (38)
36: Öffnung für (50)
38: Nieten
40: Flansch an Halterungsbauteil
42: ebene Wand von (40)
42a: nach vorn gerichtete seitliche Verstrebungen
50: zweiseitiger Verbinder bzw. zweiseitiges Befestigungsmittel
52: Vorsprünge von (50), die im Axialschnitt tortenförmige Keile definieren
54: Öffnung in von (50)
54a: Umfang des vorderen Abschnitts von (50)
56: einzelner abgeschrägter Teil (56)
56a: leicht gewölbter Vorderabschnitt von (56)
58: gesamter runder abgeschrägter Teil von (50)
60: Sicherungsstift
62: kegelförmiger vorderer Abschnitt von (60)
64: Bund an (60)

Claims

Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10), bestehend aus: – einer Rahmenstruktur eines Automobils; – einem elektronische Komponenten enthaltenden Gehäusebauteil (16), das an der Rahmenstruktur befestigt ist; – einem eine Anzeigetafel enthaltenden Halterungsbauteil (14), das am Gehäusebauteil (16) befestigt ist; – einer Abdecktafel (12), die über am Halterungsbauteil (14) befindliche Befestigungsmittel am Halterungsbauteil (14) und am Gehäusebauteil (16) befestigt ist.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 1, bei der die Abdecktafel (12) zusätzlich direkt an der Rahmenstruktur befestigt ist.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 1, bei der das Halterungsbauteil (14) und die Abdecktafel (12) lösbar aneinander und am Gehäusebauteil (16) befestigt sind.
Eine Automobil-Armaturentafel-Baugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bestehend aus: – einem Gehäusebauteil (16); – einer Abdecktafel (12), die am Gehäusebauteil (16) über ein Halterungsbauteil (14) befestigt ist, das eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei das Halterungsbauteil (14) zweiseitige Befestigungsmittel (50) zur Befestigung der Abdecktafel (12) an der einen der beiden Seiten des Halterungsbauteils (14) und zur Befestigung der anderen Seite des Halterungsbauteils (14) am Gehäusebauteil (16) besitzt.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 4, bei der das Gehäusebauteil (16) eine Vielzahl von Aufnahmemitteln definiert.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 4, bei der das Gehäusebauteil (16) einen Gehäusebauteilflansch (30) besitzt, der parallel zum Halterungsbauteil (14) angeordnet ist.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 6, bei der der Flansch (30) Aufnahmemittel für das Eingreifen der zweiseitigen Befestigungsmittel (50) besitzt.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 5, bei der das Aufnahmemittel des Weiteren eine Öffnung (36) enthält.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 4, bei der das zweiseitige Befestigungsmittel (50) einen allgemein zylindrischen Hohlkörper mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende besitzt, wobei das erste Ende durch den Gehäusebauteilflansch (30) hindurchreicht und bündig mit der ersten Seite des Halterungsbauteils (14) endet und wobei das zweite Ende des zweiseitigen Befestigungsmittels (50) aus dem Halterungsbauteil (14) gegenüber dem ersten Ende herausragt.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 4, bei der das zweiseitige Befestigungsmittel (50) aus einem federnden Material gefertigt ist.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 9, bei der das zweite Ende des allgemein zylindrischen Hohlkörpers mindestens einen Längsschlitz aufweist, der am entfernten Ende des Hohlkörpers beginnt und vor oder an dem Halterungsbauteil (14) endet.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 11, wobei der Hohlkörper in durch Schlitze definierte Abschnitte (52) geteilt ist.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 9, wobei der Hohlkörper abgeschrägte Bereiche (56) aufweist, die sich radial vom entfernten Ende des Hohlkörpers erstrecken.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 4, wobei die Abdecktafel (12) einen integrierten Sicherungsstift (60) für das Eingreifen in das zweiseitige Befestigungsmittel (50) aufweist.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 14, wobei der Sicherungsstift (60) einen allgemein zylindrischen Körper mit einem kegelförmigen vorderen Abschnitt (62) aufweist.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 14, wobei der Sicherungsstift (60) Gewinde oder andere bekannte Befestigungsmittel aufweist und so lang ist, dass er durch das Halterungsbauteil (14), das Gehäusebauteil (16) und den Rahmen selbst hindurch befestigt werden kann.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 14, wobei der Sicherungsstift (60) einen Bund (64) aufweist.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, bestehend aus: – einem Halterungsbauteil (14), das ein zweiseitiges Befestigungsmittel (50) mit einem ersten Ende und einem zweiten Ende aufweist; – einem sicher an einem Automobil befestigten Gehäusebauteil (16), das Mittel zur Verbindung des Gehäusebauteils (16) mit einem der beiden Enden des zweiseitigen Befestigungsmittels (50) aufweist, – wobei das Eingreifen des zweiseitigen Befestigungsmittels (50) in das Gehäusebauteil (16) und die Abdecktafel (12) eine seitliche Bewegung des Gehäusebauteils (16), des Halterungsbauteils (14) und der Abdecktafel (12) relativ zueinander gestattet.
Eine Automobil-Armaturentafelbaugruppe (10) nach Anspruch 18, wobei die seitliche Bewegung des Gehäusebauteils (16), des Halterungsbauteils (14) und der Abdecktafel (12) relativ zueinander die Ausrichtung der Armaturentafel als ein Ganzes aufrechterhält.
Ein Verfahren zur Montage einer Automobilarmaturentafel (10), umfassend: – die Bereitstellung eines Gehäusebauteils (16) für die Aufnahme einer elektronischen Geräteausstattung; – die Befestigung einer Abdecktafel (12) an dem Gehäusebauteil (16) über ein Halterungsbauteil (14), das eine erste Seite und eine zweite Seite aufweist, wobei das Halterungsbauteil (14) zweiseitige Befestigungsmittel (50) zur Befestigung der Abdecktafel (12) an einer seiner beiden Seiten und seiner anderen Seite am Gehäusebauteil (16) besitzt.