DE10317900A1

DE10317900A1 - Instrumententafeleinheit

Info

Publication number: DE10317900A1
Application number: DE10317900A
Authority: DE
Inventors: Thomas Heck
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Continental Automotive GmbH
Priority date: 2003-04-17
Filing date: 2003-04-17
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2023-04-18
Also published as: DE10317900B4

Abstract

Gegenstand der Erfindung ist eine Instrumententafeleinheit, zum Beispiel für ein Kraftfahrzeug, die aus einer Instrumententafel mit Komponentenaufnahmen besteht, wobei in den Komponentenaufnahmen Funktionselemente, wie zum Beispiel Kombiinstrument, Bedieneinheiten, Fahrerinformationssystem und/oder Klimagerät, angeordnet sind. DOLLAR A Um eine Instrumententafeleinheit zu schaffen, die gewichts- und bauraumsparend aufgebaut ist und die dazu die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie erhöht, ist die Instrumententafel als ein einziges, die gesamte Instrumententafeleinheit tragendes Strukturelement ausgebildet.

Description

Die Erfindung betrifft eine Instrumententafeleinheit, zum Beispiel für ein Kraftfahrzeug, die aus einer Instrumententafel mit Komponentenaufnahmen besteht, wobei in den Komponentenaufnahmen Funktionselemente, wie zum Beispiel Kombiinstrument, Bedieneinheiten, Fahrerinformationssystem und/oder Klimagerät, angeordnet sind.

Derartige Instrumententafeleinheiten werden in den unterschiedlichsten Fahrzeugen benutzt. Aus der DE 196 26 441 A1 ist ein Cockpit für ein Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art bekannt. Das Cockpit besteht aus einem Querträger, aus Funktionselementen, wie Lüftungen, Klimaanlage, Instrumenten und Schaltern, sowie aus einer eigentlichen Instrumententafel. Nach der DE 196 26 441 A1 sind die Lüftungskanäle als verwindungs- und knicksteife Bauelemente ausgeführt, die eine modulare Querträger-Baueinheit bilden, wobei die modulare Querträger-Baueinheit zumindest einen Teil der wesentlichen Funktionselemente trägt und die Instrumententafel als Sichtschale ohne tragende Funktion ausgebildet ist.

Nachteilig bei solchen Instrumententafeleinheiten ist die separate Ausbildung eines Querträgers, der die Last der gesamten Instrumententafeleinheiten aufnimmt und die Anbindung an zum Beispiel die A-Säulen eines Kraftfahrzeuges ermöglicht. Ein solcher Querträger beaufschlagt die Instrumententafeleinheiten mit seinem hohen Eigengewicht und er belegt wichtigen Bauraum in der Instrumententafeleinheiten. Darüber hinaus trägt er nicht in angemessener Weise zur Versteifung der Fahrzeugkarosserie bei, da er nur mit jeweils einer relativ kleinen Flächen mit der linken und der rechten A-Säule der Kraftfahrzeugs verbunden ist.

Aufgabe der Erfindung ist es daher eine Instrumententafeleinheit der eingangs genannten Art zu schaffen, die gewichts- und bauraumsparend aufgebaut ist und die dazu die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie erhöht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Instrumententafel als ein einziges, die gesamte Instrumententafeleinheit tragendes Strukturelement ausgebildet ist. Durch die erfindungsgemäße Ausbildung der Instrumententafeleinheiten kann auf die Verwendung eines Querträgers völlig verzichtet werden. Dadurch wird das Gewicht der Instrumententafeleinheiten signifikant reduziert. Da die Instrumententafel als tragendes Strukturelement in ihrer Form und Ausgestaltung vollkommen der Lage der von ihr getragenen Komponenten angepasst werden kann, wird der vorhandene Bauraum optimal genutzt.

Bei einer Weiterbildung besteht die Instrumententafel aus einem Metall. Metalle können im Spritzgussverfahren einfach und kostengünstig in komplexe Formen gegossen werden. Darüber hinaus sind die meisten Metalle sehr stabile Werkstoffe.

Bei einer Ausgestaltung besteht die Instrumententafel aus Magnesium oder Aluminium. Magnesium und Aluminium sind sehr leichte Werkstoffe, die eine hohe Festigkeit aufweisen und gut zu komplexen Strukturen verarbeitet werden können.

Alternativ dazu besteht die Instrumententafel aus einem Kunststoff. Auch Kunststoffe können eine hohe Festigkeit aufweisen und sind zudem sehr kostengünstige Werkstoffe. Vor allem glasfaserverstärkte Kunststoffe sind bei dieser Ausgestaltung sehr gut verwendbar.

Bei einer Fortbildung ist die Instrumententafel skelettartig ausgebildet. Besonders günstig ist es, wenn die Instrumententafel unregelmäßig, skelettartig ausgebildet ist. Durch die skelettartige Struktur und vor allem durch die unregelmäßige, skelettartige Struktur der Instrumententafel wird eine optimale Nutzung des vorhandenen Bauraums erreicht und für die Instrumententafel wird eine besonders hohe Belastbarkeit und Steifigkeit erzielt. An der skelettartigen Struktur kann eine Vielzahl von Anbindungspunkten an die Fahrzeugkarosserie geschaffen werden, was zur Gesamtsteifigkeit der Fahrzeugkarosserie beiträgt. Auch die energieabsorbierenden Eigenschaften sind durch die unregelmäßige, skelettartige Struktur optimal zu gestalten.

Bei einer nächsten Ausgestaltung sind Teile der Instrumententafel als sichtbare Außenflächen der Instrumententafeleinheit ausgebildet. Weil die sichtbareren Außenflächen Bestandteile der Instrumententafel sind, wird es unnötig Abdeckungen auf die Instrumententafel aufzubringen, was wiederum das Gewicht der Instrumententafeleinheit reduziert und Kosten bei der Herstellung der Instrumententafeleinheit einspart. Darüber hinaus können keine Geräusche durch lose oder schlecht montierte Abdeckungen entstehen, was den Qualitätseindruck des Fahrzeugs wesentlich erhöht.

Bei einer nächsten Ausgestaltung ist die Instrumententafel mit Hilfe von Anschlusselementen mit den A-Säulen, dem Wellentunnel und/oder dem Windlauf der Kraftfahrzeugkarosserie verbindbar. Durch die Vielzahl der Verbindungen der selbstragenden Instrumententafel mit der Fahrzeugkarosserie in Kombination mit der hohen Eigensteifigkeit der Instrumententafel, wird einen spürbare Erhöhung der Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie erreicht.

Bei einer Weiterbildung ist die Instrumententafel als Aufprallenergie gezielt absorbierendes Bauteil ausgebildet. Im Falle eines Verkehrsunfalls mit seitlichem Aufprall in Höhe der A-Säule, nimmt eine vorteilhaft gestaltete Instrumententafel einen hohen Anteil der unfallbedingten kinetischen Energie auf. Die skelettartige Struktur der selbstragenden Instrumententafel kann dabei so gestaltet werden, dass der Bereich der Instrumententafel hinter dem ein Fahrzeuginsasse positioniert ist besonders starr und fest ausgebildet ist, während die Bereiche hinter denen die Insassen nicht positioniert sind bei einer seitlichen Kollision verformt werden, wobei sie möglichst viel Energie aufnehmen. Diese Ausgestaltung der Instrumententafeleinheit stellt einen hohen Beitrag zur Verbesserung der Insassensicherheit bei Kraftfahrzeugen dar.

Darüber hinaus ist es vorteilhaft, wenn die Instrumententafel im Fall eines Verkehrsunfalls das Kollabieren der Fahrgastzelle verhindert. Auch hier lässt sich die skelettartige Struktur der selbsttragenden Instrumententafel dahingehend optimieren, dass zum Beispiel im Falle einer Frontalkollision des Fahrzeuges die Fahrgastzelle durch die Instrumententafel wirkungsvoll unterstützt wird, um die Fahrzeuginsassen optimal zu schützen.

Aber auch im unfallfreien Fahrbetrieb ist es von Vorteil, wenn die Instrumententafel eine Versteifung der Fahrzeugkarosserie bewirkt. Insbesondere eine, durch die erfindungsgemäße Instrumententafeleinheit, verbesserte Verwindungssteifigkeit der Fahrzeugkarosserie ermöglicht ein verbessertes Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in Zeichnungen dargestellt und werden im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1: Eine Instrumententafeleinheit 1 nach dem Stand der Technik.
2: Eine erfindungsgemäße Instrumententafeleinheit.
3: Eine selbsttragende Instrumententafel.
1 zeigt eine Instrumententafeleinheit 1 nach dem Stand der Technik. Die Instrumententafeleinheit 1 nach dem Stand der Technik ist aufgebaut aus einer Instrumententafel 2 und einem Querträger 4. Der Querträger 4 ist ein massives metallisches Bauteil das die gesamte Instrumententafeleinheit 1 trägt. Dazu ist der Querträger 4, z. B. im vorderen Bereich des Fahrgastraumes eines Kraftfahrzeuges zwischen den A-Säulen des Kraftfahrzeuges montiert. Zur Befestigung des Querträgers an den A-Säulen des Kraftfahrzeuges weist der Querträger 4 Anschlusselemente 6 auf. Darüber hinaus sind am Querträger 4 der Airbagträger 17, der Lenksäulenträger 18 und die Instrumententafelträger 16 montiert.
Die Instrumententafel 2 ist zur Aufnahme einer Vielzahl von Komponenten vorgesehen. Mit der Montage des Querträgers 4 und dem Einsetzten der Komponenten beziehungsweise der Funktionselemente wird die Instrumententafel 2 zur Instrumententafeleinheit 1 vervollständigt. Man erkennt in der Instrumententafel 2 eine Komponentenaufnahme 5 für eine Lenksäule, eine Komponentenaufnahme 10 für eine Luftdüse, eine Komponentenaufnahme 11 für ein Klimatisierungsgerät, eine Komponentenaufnahme 12 für einen Beifahrerairbag, eine Komponentenaufnahme 13 für ein Handschuhfach, eine Komponentenaufnahme 14 für ein Kombiinstrument, eine Komponentenaufnahme 15 für ein Fahrerinformationssystem und eine Komponentenaufnahme 19 für eine Abdeckung.
Besonders nachteilig bei dem in 1 gezeigten Stand der Technik ist die zentrale Anordnung des Querträgers 4 in der Instrumententafeleinheit 1, wobei sich der Querträger 4 entlang der gesamten Instrumententafel 2 ausdehnt und dadurch einen großen Teil des zur Verfügung stehenden Bauraums in der Instrumententafel 2 beansprucht. Darüber hinaus ist der Querträger 4 ein massives aus Metall gefertigtes Bauteil mit einem hohen Eigengewicht. Weil der Querträger 4 nur mit relativ kleinen Anschlusselementen an die A-Säule gekoppelt ist, vermag der die Steifigkeit der Fahrzeugkarosserie nur unwesentlich zu verbessern. Zur Überwindung dieser Nachteile wird die erfindungsgemäße Instrumententafeleinheit 1 vorgeschlagen, die in 2 dargestellt ist.
2 zeigt eine erfindungsgemäße Instrumententafeleinheit 1, bei der die Instrumententafel 2 als einziges die ganze Instrumententafeleinheit 1 tragendes Strukturelement ausgebildet ist. Hierdurch kann auf den aus 1 bekannten Querträger 4 verzichtet werden. Alle in die Instrumententafel 2 integrierten Funktionselemente und Komponenten, wie zum Beispiel das Kombiinstrument 22, das Beifahrerairbagmodul 23, die Abdeckungen 21 und das Fahrerinformationssystem 20 werden ausschließlich von der Instrumententafel 2 getragen.
Die Instrumententafel 2 weist Anschlusselemente 6 zu den A-Säulen des Kraftfahrzeuges auf. Da die Instrumententafel 2 skelettartig ausgebildet ist und die Anschlusselemente 6 zu den A-Säulen großflächig angelegt sind, wird durch die Instrumententafel 2 eine spürbare Versteifung der hier nicht dargestellten Fahrzeugkarosserie erreicht.
Auch die selbsttragende Instrumententafel 2 weist die notwendigen Komponentenaufnahmen auf. Dargestellt sind eine Komponentenaufnahme 14 für das Kombiinstrument 22, eine Komponentenaufnahme 5 für eine Lenksäule, eine Komponentenaufnahme 10 für eine Luftdüse, eine Komponentenaufnahme 15 für das Fahrerinformationssystem 20 und eine Komponentenaufnahme 12 für das Beifahrerairbagmodul 23.
Darüber hinaus sind innerhalb der selbsttragenden Instrumententafel 2 sichtbare Außenflächen 3 ausgebildet, die nicht mehr abgedeckt werden müssen. Diese sichtbaren Außenflächen 3 können bei der Herstellung der Instrumententafel 2 in der gewünschten Farbe lackiert werden, so dass sich für den Fahrzeugnutzer ein vorteilhaftes Erscheinungsbild der Instrumententafeleinheit 1 bietet.
Natürlich kann die selbsttragende Instrumententafel 2 auch eine Komponentenaufnahme 19 für eine Abdeckung 21 aufweisen. Integrierte sichtbare Außenflächen 3 und Komponentenaufnahmen 19 für Abdeckungen 21 können vorteilhaft miteinander kombiniert werden, was die Zugänglichkeit zu den in die Instrumententafel 2 integrierten Komponenten und Funktionselementen, zum Beispiel im Servicefall, wesentlich verbessert.
In 3 ist die selbsttragende Instrumententafel 2 noch einmal deutlicher dargestellt. Sehr gut erkennbar ist die skelettartige Struktur der selbstragenden Instrumententafel 2. Diese Struktur ist dahingehend optimiert, dass die in der Instrumententafeleinheit 1 verlegten Kabel und Leitungen sowie die integrierten Funktionselemente und Komponenten vorteilhaft positioniert werden können. Dabei wird die Instrumententafel 2 so gestaltet, dass sie nur Bauraum nutzt, der von den integrierten Funktionselementen und Komponenten und den von ihnen benötigten Leitungen nicht beansprucht wird. Auf einen Querträger 4 wie er aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann bei der Verwendung der selbsttragenden Instrumententafel 2 gänzlich verzichtet werden.
Durch die skelettartige Ausbildung der selbsttragenden Instrumententafel 2 ergibt sich eine sehr hohe Eigensteifigkeit der Instrumententafel 2, die vorteilhaft ausgenutzt werden kann, um die Karosserie des Kraftfahrzeuges in die die Instrumententafeleinheit 1 eingebaut ist zu stabilisieren. Hierzu verfügt die selbsttragende Instrumententafel 2 über eine Vielzahl von Anschlusselementen 6, 9, 24 die möglichst großflächig ausgebildet sind. Zu erkennen sind die Anschlusselemente 9 zu dem Wellentunnel, die Anschlusselemente 6 zu den A-Säulen und die Anschlusselemente 24 zu dem Windlauf.
Da die skelettartig ausgebildete Instrumententafel 2 aus Leichtmetall gefertigt ist und auf einen Querträger 4 gänzlich verzichtet wird, ergibt sich eine wesentliche Reduzierung des Gesamtgewichtes der Instrumententafeleinheit 1. Die selbsttragende Instrumententafel 2 kann z. B. aus Aluminium oder Magnesium gefertigt sein. Darüber hinaus ist es denkbar die selbsttragende Instrumententafel 2 aus einem Kunststoff, insbesondere aus einem glasfaserverstärkten Kunststoff, zu fertigen, was eine sehr kostengünstige Alternative ist.

1: Instrumententafeleinheit
2: Instrumententafel
3: sichtbare Außenflächen
4: Querträger
5: Komponentenaufnahme für eine Lenksäule
6: Anschlusselement zur A-Säule
7: Bedieneinheiten
8: Anzeigeinstrumente
9: Anschlusselement zum Wellentunnel
10: Komponentenaufnahme für eine Luftdüse
11: Komponentenaufnahme für ein Klimatisierungsgerät
12: Komponentenaufnahme für einen Beifahrerairbagmodul
13: Komponentenaufnahme für ein Handschuhfach
14: Komponentenaufnahme für ein Kombiinstrument
15: Komponentenaufnahme für ein Fahrerinformationssystem
16: Instrumententafelträger
17: Airbagträger
18: Lenksäulenträger
19: Komponentenaufnahme für eine Abdeckung
20: Fahrerinformationssystem
21: Abdeckung
22: Kombiinstrument
23: Beifahrerairbagmodul
24: Anschlusselement zum Windlauf

Claims

Instrumententafeleinheit (1), zum Beispiel für ein Kraftfahrzeug, die aus einer Instrumententafel (2) mit Komponentenaufnahmen (5, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 19) besteht, wobei in den Komponentenaufnahmen (5, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 19) Funktionselemente, wie zum Beispiel ein Kombiinstrument (22), Bedieneinheiten (7), Fahrerinformationssystem (20) und/oder Klimagerät, angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumententafel (2) als ein einziges, die gesamte Instrumententafeleinheit (1) tragendes Strukturelement ausgebildet ist.
Instrumententafeleinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumententafel (2) aus einem Metall besteht.
Instrumententafeleinheit (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumententafel (2) aus Magnesium oder Aluminium besteht.
Instrumententafeleinheit (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumententafel (2) aus einem Kunststoff besteht.
Instrumententafeleinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumententafel (2) skelettartig ausgebildet ist.
Instrumententafeleinheit (1) nach Anspruch 5, dadurch ge kennzeichnet , dass die Instrumententafel (2) unregelmäßig, skelettartig ausgebildet ist.
Instrumententafeleinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Teile der Instrumententafel (2) als sichtbare Außenflächen (3) der Instrumententafeleinheit (1) ausgebildet sind.
Instrumententafeleinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumententafel (2) mit Hilfe von ersten Anschlusselementen (6) mit den A-Säulen der Kraftfahrzeugkarosserie verbindbar ist.
Instrumententafeleinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumententafel (2) mit Hilfe von zweiten Anschlusselementen (9) mit dem Wellentunnel der Kraftfahrzeugkarosserie verbindbar ist.
Instrumententafeleinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumententafel (2) mit Hilfe von dritten Anschlusselementen (24) mit dem Windlauf der Kraftfahrzeugkarosserie verbindbar ist.
Instrumententafeleinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumententafel (2) als Aufprallenergie gezielt absorbierendes Bauteil ausgebildet ist.
Instrumententafeleinheit (1) nach Anspruch 11, dadurch ge kennzeichnet, dass die Instrumententafel (2) als Seitenaufprallenergie gezielt absorbierendes Bauteil ausgebildet ist.
Instrumententafeleinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumententafel (2) im Fall eines Verkehrsunfalls das Kollabieren der Fahrgastzelle verhindert.
Instrumententafeleinheit (1) nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Instrumententafel (2) eine Versteifung der Fahrzeugkarosserie bewirkt.