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Die Erfindung betrifft einen Instrumententafelträger für ein Kraftfahrzeug, der einen zwischen den A-Säulen einer Kraftfahrzeugkarosserie eingliederbaren Querträger aufweist und eine Instrumententafelträgeranordnung.
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Instrumententafelträger werden in Kraftfahrzeugen als tragendes Bauteil für diverse Cockpit-Funktionen eingesetzt. Eine der Hauptkomponenten eines Instrumententafelträgers ist der Querträger. Der Querträger ist Teil der Kraftfahrzeugkarosserie und erstreckt sich im Bereich unterhalb der Windschutzscheibe im Wesentlichen horizontal verlaufend quer zwischen den A-Säulen. Der Querträger weist einen fahrerseitigen Längenabschnitt und einen beifahrerseitigen Längenabschnitt auf und ist üblicherweise gegen die Stirnwand, also die Trennwand zwischen Motorraum und Fahrzeuginnenraum, sowie gegen den Fahrzeugboden hin zusätzlich abgestützt.
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Der Querträger hat eine versteifende Funktion innerhalb der Kraftfahrzeugkarosserie und dient zur Befestigung und Aussteifung der Instrumententafel. Neben der Halterung für die Instrumententafel selber sind am Querträger diverse Halterungen vorgesehen, an denen unterschiedliche Fahrzeugfunktionskomponenten wie die Längssäule, Heizungs- und Klimaanlage, Mittelkonsole und/oder ein Head-up-Display (HUD) befestigt werden.
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Ein Head-up-Display (HUD) ist ein Anzeigesystem bzw. -gerät mit dem Informationen in das Sichtfeld eines Nutzers projiziert werden.
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Ein Instrumententafelträger mit einem Querträger, der eine Halterung für die Festlegung eines Head-up-Displays aufweist, ist Gegenstand der vorliegenden Erfindung.
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Die
DE 10 2005 031 357 B4 offenbart ein Kraftfahrzeug und ein Instrumententafelmodul zur Verwendung in dem Kraftfahrzeug mit einem Querträger. Der Querträger weist eine Befestigungsvorrichtung zur Anbindung eines Head-up-Displays bzw. dessen Projektionsvorrichtung auf.
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Ein Verfahren zur Montage eines Head-up-Displays an einen Modulquerträger für ein Armaturenbrett offenbart die
DE 10 2017 007 470 B3 .
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Durch die
DE 10 2006 025 386 A1 zählt ein Fahrzeugcockpit mit einem Head-up-Display und einem Querträger zum Stand der Technik, bei dem Befestigungsmittel für eine Vormontage des Head-up-Displays an dem Querträger und für eine Endmontage an einem weiteren tragenden Karosserieteil vorgesehen sind. Die Befestigungsmittel weisen einen Halter zur Aufnahme des Head-up-Displays sowie zur Befestigung desselben an dem Querträger auf.
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Die Einbaulage und die eindeutige Positionierung des Head-up-Displays im Kraftfahrzeug innerhalb des Armaturenbretts bzw. der Instrumententafelträgeranordnung ist von wesentlicher Bedeutung, um den geforderten Qualitätsmerkmalen, insbesondere den Funktionsmaßen und dem Fugenplan gerecht zu werden. Dementsprechend müssen die Anschraub- bzw. Montageflächen des Head-up-Displays sehr genau sein. Insbesondere müssen die Anschraub- bzw. Montageflächen des Head-up-Displays eine genaue Position in z-Achse im Referenzpunktsystem eines Instrumententafelträgers aufweisen. Weiterhin ist der Kippwinkel des Head-up-Displays um die y-Achse von großer Bedeutung, um den funktionellen Anforderungen gerecht zu werden. Darüber hinaus muss ein Instrumententafelträger und die Instrumententafelträgeranordnung mit einem integrierten Head-up-Display notwendige Sicherheitsbestimmungen, insbesondere auch elektrotechnische Sicherheitsbestimmungen erfüllen.
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Der Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zugrunde, einen Instrumententafelträger mit einer funktional und montagetechnisch verbesserten Halterung für ein Head-up-Display am Querträger zu schaffen und eine Instrumententafelträgeranordnung sowie ein Verfahren zu deren Herstellung aufzuzeigen.
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Die Lösung dieser Aufgabe besteht nach der Erfindung in einem Instrumententafelträger gemäß Anspruch 1.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Eine Instrumententafelträgeranordnung mit einem erfindungsgemäßen Instrumententafelträger ist Gegenstand von Anspruch 15.
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Der Instrumententafelquerträger für ein Kraftfahrzeug weist einen zwischen den A-Säulen einer Kraftfahrzeugkarosserie eingliederbaren und an den A-Säulen festlegbaren Querträger auf. Am Querträger ist eine Halterung für ein Head-up-Display (HUD) angeordnet. Erfindungsgemäß weist die Halterung einen Tragkörper für das Head-up-Display auf, wobei der Tragkörper über Stützen am Querträger festgelegt ist. Der Tragkörper besitzt Flanschabschnitte mit Montageöffnungen zur Befestigung des Head-up-Displays. Im Bereich einer Montageöffnung ist ein elektrisch nicht leitendes Koppelglied vorgesehen.
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Das elektrisch nicht leitende Koppelglied ist den Montageöffnungen kraft- und/oder formschlüssig zugeordnet. Das bzw. die elektrisch nicht leitenden Koppelglieder sind werkstoffmäßig und konfigurativ dazu ausgelegt und eingerichtet eine galvanische Trennung zwischen einem am bzw. im Tragkörper montierten Head-up-Display und den metallischen Bauteilen des Instrumententafelträgers innerhalb der Instrumententafelträgeranordnung sicherzustellen. Nicht leitend bzw. nicht leitfähig bedeutet, dass die Koppelglieder insbesondere aus einem Nichtleiterwerkstoff bestehen bzw. aus Stoffen bestehen, die an Leitfähigkeit in die Kategorie Nichtleiter einzustufen ist. Wesentlich ist, dass die nichtleitenden Koppelglieder eine galvanische Trennung zwischen Tragkörper und einem montierten Head-up-Display sicherstellen. Das Head-up-Display bzw. das Gehäuse des Head-up-Displays soll nicht Teil der elektrischen Masse der Karosserie sein. Diese Anforderung wird durch die elektrisch nicht leitenden Koppelglieder realisiert, die eine galvanische Trennung zwischen dem Tragkörper und dem Head-up-Display bewirken.
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Die Halterung umfasst den Tragkörper für das Head-up-Display der an Stützen festgelegt ist. Insbesondere ist der Tragkörper zwischen zwei seitlichen Stützen geschweißt. Die Stützen ihrerseits sind am Querträger schweißtechnisch stoffschlüssig gefügt. Die Ausgestaltung ermöglicht es die Halterung beim Verschweißen in z-Achse (Fahrzeughochachse) positionsgerecht einzustellen und festzulegen. Auf diese Weise können auch Formabweichungen bzw. Toleranzen des Querträgers in z-Achse kompensiert werden. Ferner kann die Halterung durch Rotation bzw. Verkippen um die y-Achse positionsgerecht eingerichtet und gefügt werden. Insgesamt sind engere Toleranzen erreichbar und zwar mit einem rationellen schweißtechnischen Fügeverfahren der Bauteile von Querträger und Haltung sowie deren Stützen und Tragkörper untereinander.
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Der Querträger wird, um seiner Funktion im Instrumententafelträger und innerhalb der Instrumententafelträgeranordnung gerecht zu werden, mit diversen Halterbauteilen bestückt. Hierbei handelt es sich um metallische Halterbauteile, die schweißtechnisch am Querträger festgelegt werden. Durch diese schweißtechnischen Fügevorgänge kommt es zu einem Verzug des Querträgers und der Relativlage von Montagepunkten für die verschiedenen Funktionskomponenten, insbesondere auch der Halterung für das Head-up-Display. Ein solcher Schweißverzug ebenso wie unvermeidliche Toleranzen im Fügeprozess werden bei der Positionierung des Tragkörpers relativ zu den Stützen ausgeglichen. Die Seitenwände des Tragkörpers liegen an den jeweils benachbarten Innenseiten der Stützen an und werden mit den Stützen schweißtechnisch gefügt. Hierbei wird die korrekte Position des Tragkörpers innerhalb der Halterung eingestellt, so dass bei der späteren Montage eines Head-up-Displays keine Justierung der Position des Head-up-Displays während oder nach der Montage erforderlich ist.
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Ein vorteilhafter Aspekt der Erfindung ist, dass die Halterung und insbesondere deren Tragkörper relativ zu den Stützen positionsgerecht ausgerichtet wird, insbesondere in z-x-Ebene und in dieser Endlage eine stoffschlüssige Fügung zwischen Tragkörper und Stützen erfolgt. Die Stützen weisen Anlageflächen bzw. Fügeflächen an seitlichen Schenkeln auf, welche die Seitenwände des Tragkörpers außenseitig kontaktieren. Der Tragkörper ist mit den Stützen im Bereich der Anlageflächen verschweißt.
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Der Tragkörper wird mit den an den Montageflanschen vorgesehen elektrisch nicht leitenden Koppelgliedern im Bereich der Montageöffnung bereitgestellt und mit den Stützten gefügt. Die Stützen selbst sind vorteilhafter Weise vor der Fügung des Tragkörpers am Querträger schweißtechnisch festgelegt.
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Die Halterung wird zwischen zwei Stützen gefügt. Eine Stütze weist einen an die Außenkontur des Querträgers konfigurativ angepassten Stützenfuß auf. Der Stützenfuß umgreift den Querträger bereichsweise und ist mit dem Querträger stoffschlüssig gefügt, insbesondere verschweißt.
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Eine Stütze ist im horizontalen Querschnitt, insbesondere im Stützenfuß, u-förmig konfiguriert mit einem Steg und zwei Schenkeln.
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Zwei Stützen sind in Längsrichtung (y-Achse) des Querträgers mit axialem Abstand zueinander angeordnet. Die Stege jeder Stütze verlaufen in x-Achse. Die Schenkel der Streben sind vom Steg in Richtung zum Tragkörper gerichtet. Zwischen den Stützen ist der Tragkörper aufgenommen.
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Eine Stütze weist Anlageflächen für den Tragkörper auf. Diese sind vorzugsweise an dem Schenkel vorgesehen, insbesondere an den Stirnseiten der Schenkel. Der Tragkörper liegt mit seinen Seitenwänden an den Anlageflächen an und ist stoffschlüssig gefügt.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Instrumententafelträgers sieht vor, dass benachbart zumindest einer Montageöffnung ein Positionierelement für das Head-up-Display vorgesehen ist. Ein Positionierelement dient als Montagehilfe und zur Erleichterung des Einbaus und der Ausrichtung des Head-up-Displays in der Halterung und der Instrumententafelträgeranordnung. Ein Positionierelement ist bevorzugt als Durchbrechung bzw. Loch, insbesondere Langloch, benachbart zu einer Montageöffnung ausgestaltet. Vorteilhafterweise ist das Positionierelement an bzw. innerhalb des Bereichs eines elektrisch nicht leitenden Koppelglieds ausgebildet. Eine Positionierhilfe in Form eines Lochs dient zur Aufnahme eines am Head-up-Display vorgesehenen Pins über welchen das Head-up-Display bei der Montage ausgerichtet werden kann.
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Am oberen Ende einer Seitenwand ist ein Flanschabschnitt vorgesehen. Die Flanschabschnitte sind von der Seitenwand aus nach außen (y-Achse) gerichtet. Eine für die Praxis besonders vorteilhafte Ausführungsform sieht vor, dass zumindest ein Flanschabschnitt eines Tragkörpers zwei in x-Achse (Fahrzeuglängsachse) mit Abstand zueinander angeordnete Montageöffnungen aufweist. Benachbart zu einer der beiden Montageöffnungen in einem Flanschabschnitt ist ein Positionierelement, insbesondere ein Loch, vorgesehen.
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Bevorzugt besteht ein elektrisch nicht leitendes Koppelglied aus Kunststoff. Das Koppelglied kann einen Flanschabschnitt oberseitig und/oder unterseitig zumindest bereichsweise abdecken. Des Weiteren kann das Koppelglied die Montageöffnung innenseitig abdecken. Hierbei ist die innere Umfangswand der Montageöffnung von dem Werkstoff des Koppelglieds abgedeckt bzw. mit dem Werkstoff des Koppelglieds beschichtet.
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Eine weitere Ausgestaltung sieht vor, dass in dem Koppelelement ein Schraubverbindungselement integriert ist. Ein Schraubverbindungselement kann aus dem Werkstoff des Koppelelements selbst ausgestaltet sein oder aber durch ein separates Bauteil gebildet werden. Ein Schraubverbindungselement ist insbesondere eine Gewindemutter oder Gewindehülse, in welche eine Montageschraube zur Montage eines Head-up-Displays eingeschraubt werden kann.
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Vorzugsweise weist das Koppelglied einen Stutzenkörper auf. Der Stutzenkörper ist insbesondere in Fortsetzung einer Montageöffnung an der Unterseite eines Koppelglieds bzw. der Unterseite eines Flanschabschnitts vorgesehen. Der Stutzenkörper und die Montageöffnung weisen eine gemeinsame Mittelachse auf.
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Ein in das Koppelglied integriertes Schraubverbindungselement ist insbesondere im Stutzenkörper angeordnet und dient als Widerlager für eine Montageschraube.
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Eine in der Praxis besonders vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass das Koppelglied in Form eines Clips ausgeführt ist. Ein solcher Koppelglied-Clip ist seitlich auf einen Flanschabschnitt aufgesetzt und umklammert den Bereich einer Montageöffnung ober- und unterseitig. Ein Koppelglied-Clip hält selbsttätig federklemmend an einem Flanschabschnitt. Ein Koppelglied-Clip kann Rastelemente aufweisen, beispielsweise mit Rastnase versehene Federschenkel, welche mit Gegenflächen am Montageflansch zusammendrücken oder aber Durchbrechungen an einem Montageflansch durchgreifen. Im Koppelglied-Clip sind zu einer Montageöffnung kongruente Durchführöffnungen vorgesehen. Gleiches gilt für ein Positionierelement in Form eines Loches. Ein Koppelglied-Clip weist eine Durchbrechung auf die sich mit dem Positionierloch deckt.
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Bei einer alternativen Ausführungsform des Koppelglieds ist dieses als Spritzteil ausgeführt. Hierbei ist der Bereich um eine Montageöffnung im Flanschabschnitt mit einem elektrisch nicht leitfähigen Werkstoff, insbesondere Kunststoff, umspritzt. Zu einer Montageöffnung benachbarte Positionierelemente, insbesondere ein Positionierloch, sind ebenfalls umspritzt.
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Ein Kopplelglied kann als Kunststoffclip mit einem integrierten Gewindeeinsatz oder einer Kunststoff-Umspritzung mit einem Gewindeeinsatz ausgebildet sein. Ein Gewindeeinsatz ist insbesondere eine Schraubmutter, in welche eine Montageschraube zur Montage und Festlegen eines Head-up-Displays eingeschraubt werden kann.
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Eine zum Gewindeeinsatz bzw. zur Schraubenmutter passende Montageschraube des bzw. für das Head-up-Display kann elektrisch isolierend beschichtet ausgebildet sein und/oder nur mit dem Head-up-Display elektrisch isoliert in Kontakt stehen.
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Die erfindungsgemäße Ausgestaltung ermöglicht, die Halterung beim Fügen zu den Stützen einzustellen, insbesondere in z-Richtung. Auf diese Weise können Formabweichungen des Querträgers, insbesondere in z-Richtung, kompensiert werden. Darüber hinaus kann eine Verkippung um die y-Achse in vorteilhafter Weise kompensiert und die korrekte Lage der Halterung eingestellt werden. Insgesamt gewährleistet die Erfindung, dass engere Toleranzen erreichbar sind, wobei die Fertigung durch einen stoffschlüssigen Standardprozess mittels Schweißen erfolgt. Hierdurch können Taktzeiten erhöht und die Fertigung insgesamt rationeller erfolgen.
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Der Tragkörper weist zwei in Längsrichtung (y-Achse) des Querträgers axial mit Abstand angeordnete Seitenwände auf. Die Seitenwände sind in Fahrzeuglängsasche (x-Achse) orientiert und erstrecken sich quer zur Längsrichtung des Querträgers. Zwischen den Seitenwänden erstrecken sich in Längsrichtung des Tragkörpers, also in y-Achse, zwischen den Seitenwänden Längswände, insbesondere eine Rückwand oder Längswandstreben und/oder bodenseitig des Tragkörpers ein Boden oder Bodenabschnitte oder Bodenstreben.
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Eine vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, dass der Tragkörper einen Aufnahmeraum bereitstellt, in welchem ein Head-up-Display geschützt aufgenommen werden kann. Der Aufnahmekörper ist durch die Seitenwände und zumindest eine Längswand, insbesondere eine Rückwand, sowie Längswandstreben und/oder Bodenstreben begrenzt. Die Seitenwände sind untereinander biegesteif verbunden. Dies erfolgt über zumindest eine Längswand sowie Längswandstreben und/oder Bodenstreben. Dies ermöglicht eine besonders vorteilhafte Aufnahme und Halterung für ein Head-up-Display. Front- oder rückseitig, insbesondere frontseitig, kann der Tragkörper offen sein. Dies verbessert die Montierbarkeit eines Head-up-Displays und dessen Zugänglichkeit. Der Tragkörper kann vorder- und/oder rückseitige Längswände zwischen den Seitenwänden aufweisen, die eine geringere Höhe haben als die Seitenwände. Insbesondere erstreckt sich zwischen den hinteren Enden der Seitenwände eine Rückwand, die in z-Achse weniger hoch ist als die Seitenwände. Frontseitig ist der wannenförmige Tragkörper im Wesentlichen offen. Entlang des Bodens erstreckt sich zwischen den Seitenwänden eine Längswandstrebe, die am Boden als Umstellung ausgeführt ist.
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Eine Stütze ist außenseitig jeweils an einer Seitenwand des Tragkörpers an dieser anliegend stoffschlüssig gefügt. An den Seitenwänden und/oder den Stützen können Positionier- und/oder Fügehilfen beispielsweise in Form von Markern vorgesehen sein. Marker können durch Materialverprägungen, Materialumstellungen, Sicken und/oder auch Durchbrechungen bzw. Löcher gebildet sein.
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Ein Fügebereich zwischen den Stützen und den Seitenwänden des Tragkörpers erstreckt sich innerhalb einer z-x-Ebene. Die Anlageflächen, insbesondere an den Schenkeln einer Stütze können einen gemeinsamen Fügebereich bilden. Möglich ist es auch, dass die Anlageflächen und damit die Fügeflächen in der z-x-Ebene versetzt sind. Dies kann beispielsweise durch eine unterschiedliche Schenkellänge erfolgen. Auch können die Schenkel konfigurativ so ausgelegt werden, dass Anlageflächen und damit Fügeflächen in dreidimensional zueinander verschobenen Positionen vorhanden sind.
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Der Tragkörper weist einen Boden auf. Vorzugsweise ist der Tragkörper bodenseitig bereichsweise offen ausgeführt. Diese Maßnahme trägt zur Gewichtsreduzierung der Halterung bei. Insbesondere weist der Tragkörper einen Boden auf mit Aufnehmung und/oder Durchzügen und/oder Öffnungen, wobei eine Öffnung einen randseitig umlaufenden Kragen oder randseitige Kragenabschnitte aufweisen kann.
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Eine Instrumententafelträgeranordnung weist einen erfindungsgemäßen Instrumententafelträger sowie ein an der Halterung montiertes Head-up-Display auf.
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Ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Instrumententafelträgeranordnung umfasst die folgenden Schritte:
- - Bereitstellen eines metallischen Querträgers, der dazu bestimmt und ausgelegt ist, zwischen den A-Säulen einer Kraftfahrzeugkarosserie eingegliedert zu werden;
- - schweißtechnische Fügung einer Mehrzahl von metallischen Halterbauteilen am Querträger, wobei zumindest zwei metallische Stützen am Querträger festgelegt werden, welche dafür ausgelegt und bestimmt sind, mit einem Tragkörper für ein Head-up-Display gekoppelt zu werden;
- - Bereitstellen eines Tragkörpers für ein Head-up-Display, welcher zwei mit Abstand zueinander angeordnete Seitenwände aufweist, die untereinander biegesteif verbunden sind;
- - Positionieren des Tragkörpers relativ zu den Stützen und Ausrichten des Tragkörpers relativ zu den Stützen in z-x-Ebene;
- - Schweißtechnische Fügung des Tragkörpers zwischen den Stützen;
- - Bereitstellen und Montage eines Head-up-Displays in der Halterung.
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Ein praktisch vorteilhafter Aspekt hierbei ist, dass der Tragkörper relativ zu den am Querträger bereits gefügten Stützen in z-Achse (Fahrzeughochachse) und in x-Achse (Fahrzeuglängsachse), also in der z-x-Ebene, positionsgerecht ausgerichtet und dann stoffschlüssig mit den Stützen verschweißt wird. Dies erfolgt mit einer geeigneten Schweißvorrichtung bzw. Schweißlehre. Die Halterung ist nach dem Verschweißen der Komponenten zur Aufnahme des Head-up-Displays bereit. Eine nachträgliche Justierung des Head-up-Displays selbst muss nicht mehr erfolgen.
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Ausführungsformen der Erfindung und erfindungsgemäße Aspekte sind in den nachfolgenden Zeichnungen dargestellt und beschrieben. Es zeigen:
- 1 eine Ansicht auf einen erfindungsgemäßen Instrumententafelträger;
- 2 den fahrerseitigen Längenabschnitt des Instrumententafelträgers gemäß der Darstellung von 1;
- 3 technisch schematisiert und stark vereinfacht eine Seitenansicht auf einen Instrumententafelträger;
- 4 eine erste Ausführungsform einer Halterung für ein Head-up-Display in einer perspektivischen Darstellung;
- 5 die Halterung aus einer anderen Perspektive;
- 6 die Darstellung gemäß der 4 in einer Draufsicht;
- 7 einen Ausschnitt aus der Halterung in einer Perspektive;
- 8 den Ausschnitt entsprechend der Darstellung von 7 in einer Seitenansicht;
- 9 eine zweite Ausführungsform einer Halterung für ein Head-up-Display in einer Perspektive,
- 10 die Halterung gemäß der Darstellung von 9 aus einer anderen Perspektive;
- 11 die Darstellung gemäß der 9 in einer Draufsicht;
- 12 einen Ausschnitt aus der Halterung gemäß der Darstellung der 9 bis 11 in einer perspektivischen Ansicht;
- 13 eine schematisierte Seitenansicht auf den Ausschnitt entsprechend der 12 und
- 14 eine weitere Ausführungsform einer Halterung für ein Head-up-Display in einer Perspektive.
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In den Figuren werden für gleiche oder funktionell einander entsprechende Bauteile bzw. Bauteilkomponenten die gleichen Bezugszeichen verwendet. Gleiches gilt für dargestellte Bemaßungen und/oder Abmessungen.
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Begriffe wie oben und unten, vorne und hinten, horizontal und vertikal oder Längsrichtung und Querrichtung sowie Oberseite und Unterseite, Fahrerseite, fahrerseitig, Beifahrerseite oder beifahrerseitig beziehen sich auf die Einbaulage des Querträgers zwischen den A-Säulen innerhalb einer Kraftfahrzeugkarosserie oder der Montagelage der Halterung am Querträger und relativ zum Querträger.
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Ein Fahrzeugkoordinatensystem ist ein dreidimensionales kartesisches Koordinatensystem, um die Achsen innerhalb eines Kraftfahrzeugs zu kennzeichnen. Der Ursprung des Koordinatensystems liegt in der Fahrzeugmittelebene. Die x-Achse entspricht der Fahrzeuglängsachse, die y-Achse der Fahrzeugquerachse und die z-Achse der Fahrzeughochachse.
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Die 1 zeigt einen Instrumententafelträger 1. 2 zeigt den fahrerseitigen Längenabschnitt des Instrumententafelträgers 1 gemäß der Darstellung von 1 in einer vergrößerten Darstellung.
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3 zeigt eine technisch schematisierte und stark vereinfachte Seitenansicht auf einen Instrumententafelträger 1.
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Der Instrumententafelträger 1 weist einen Querträger 2 auf. Der Querträger 2 ist zwischen hier nicht dargestellten A-Säulen einer Kraftfahrzeugkarossiere eingliederbar und erstreckt sich im Wesentlichen horizontal verlaufend in Fahrzeugquerachse (y-Achse) quer zwischen den A-Säulen. Die Festlegung des Querträgers 2 an den A-Säulen erfolgt über endseitig des Querträgers 2 vorgesehene Montagebauteile 3.
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Der Querträger 2 besteht aus Stahl. Am Querträger 2 sind diverse Halter für Fahrzeugfunktionskomponenten gefügt. Exemplarisch bezeichnet sind ein Lenkerhalter 4 sowie Stützstreben 5.
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Der Querträger 2 weist eine Halterung 6 für ein Head-up-Display 7 (HUD) auf.
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Die 4 bis 7 zeigen eine erste Ausführungsform einer Halterung 6.
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Anhand der 8 bis 11 ist eine zweite Ausführungsform einer Halterung 6 für ein Head-up-Display 7 beschrieben.
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Eine Halterung 6 umfasst einen Tragkörper 8 für ein Head-up-Display 7. Der Tragkörper 8 ist bevorzugt wannenförmig konfiguriert. Der Tragkörper 8 weist zwei in y-Achse mit Abstand zueinander angeordnete Seitenwänden 9, 10 auf. Zwischen den Seitenwänden 9, 10 erstreckt sich eine hintere geschlossene Rückwand 11. Bodenseitig zwischen den Seitenwänden 9, 10 erstreckt sich ein Boden 12 des Tragkörpers 8. Der Boden 12 ist bereichsweise offen und weist Ausnehmungen 13 auf. Zwischen den im Ausführungsbeispiel zwei Ausnehmungen 13 des Tragkörpers 8 erstreckt verläuft eine Querstrebe 14. Die Querstrebe 14 erstreckt sich in x-Achse zwischen einer hinteren Bodenstrebe 15 und einer vorderen Bodenstrebe 16 jeweils über die Länge des Bodens 12 verlaufend. Vorderseitig ist der Tragkörper 8 offen. Die vordere Bodenstrebe 16 geht gerundet in eine nach vorne gerichtete Längswandstrebe 17 über. Die Längswandstrebe 17 erstreckt sich zwischen den Seitenwänden 9 und 10.
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Der Tragkörper 8 weist an den oberen Enden 18 der Seitenwände 9, 10 in y-Achse jeweils nach außen gerichtete Flanschabschnitte 19, 20 auf. Die Flanschabschnitte 19, 20 erstrecken sich entlang der Seitenwände 9, 10. In den Flanschabschnitten 19, 20 sind Montageöffnungen 21, 22 vorgesehen. Die Montageöffnungen 21, 22 durchsetzen die Flanschabschnitte 19, 20 in z-Achse. Die Montageöffnungen 21, 22 dienen zur Befestigung des Head-up-Displays 7.
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Der Flanschabschnitt 19 an der Seitenwand 9 ist länger als der Flanschabschnitt 20 an der gegenüberliegenden Seitenwand 10. Im mittleren Längenabschnitt ist im Übergang 23 von der Seitenwand 9 vom Flanschabschnitt 19 eine Sicke 24 vorgesehen. Die Sicke 24 ist von der Innenseite des Tragkörpers 8 nach außen geprägt und erstreckt sich in y-Achse bereichsweise über den Flanschabschnitt 19.
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Benachbart zur in Bildebene hinteren Montageöffnung 21 in Flanschabschnitt 19 und benachbart zur Montageöffnung 21 im Flanschabschnitt 20 ist ein Positionierelement 25 in Form eines Lochs bzw. Langlochs vorgesehen.
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Die Seitenwände 9, 10 sind in z-Achse länger als die Rückwand 11, so dass die Seitenwände 9, 10 höher sind als die Rückwand 11. Am rückwandseitigen Ende der Flanschabschnitte 19, 20 gehen diese jeweils von der Seitenwand 9 bzw. 10 über einen gekrümmt verlaufenden und sich verjüngenden Übergangsabschnitt 26 in die Rückwand 11 über.
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Der Tragkörper 8 ist über Stützen 27, 28 am Querträger 2 festgelegt. Jede Stütze 27, 28 weist einen an die Außenkontur des Querträgers 2 konfigurativ angepassten Stützenfuß 29 auf. Die Stützen 27, 28 sind im horizontalen Querschnitt u-förmig konfiguriert mit einem Steg 30 und jeweils an dem Steg 30 in x-Achse umgestellten Schenkeln 31, 32. Der Säulenfuß 29 steht auf dem Außenumfang des Querträgers 2 auf und umgreift diesen bereichsweise. Jede Stütze 27, 28 ist im Querträger 2 verschweißt. Nach oben in Richtung zum freien bzw. tragkörperseitigen Ende 33 verjüngen sich die Stützen 27, 28. Die Schenkel 31, 32 sind im Bereich des Säulenfuß 29 länger ausgeführt als am tragkörperseitigen oberen Ende 33. Die Stützen 27, 28 weisen Anlageflächen 34 auf. An den Anlageflächen 34 einer Stütze 27, 28 liegt ein Tragkörper 8 mit seinen Seitenwände 9 bzw. 10 an und ist mit den Stützen 27, 28 gefügt. Beim Fügevorgang kann die Position des Tragkörpers 8 in z-Achse relativ zu den Stützen 27, 28 eingestellt werden. Durch Rotation um die y-Achse erfolgt eine Ausrichtung des Tragkörpers 8 im Kippwinkel. Die korrekte Position und Lage der Halterung 6 in y-Achse erfolgt über die Position der Stützen 27, 28 am Querträger 2.
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Im Bereich einer Montageöffnung 21, 22 ist jeweils ein elektrisch nicht leitendes Koppelglied 35, 36 angeordnet. Ein Koppelglied 35, 36 deckt jeweils den zu einer Montageöffnung 21,22 einschließlich eines Positionierelements 25 benachbarten Bereich des Flanschabschnitts 19 bzw. 20 ober- und unterseitig ab. Ein Koppelglied 35, 36 deckt auch den inneren Umfang der Montageöffnung 21, 22 und das Loch bzw. die innere Lochwandung des Positionierelements 25 elektrisch isolierend ab. Abdecken bedeutet, dass das Koppelglied 35, 36 an den Flächen anliegt, diese beschichtet und das Koppelglied 35, 36 eine Montageöffnung 21, 22 auskleidet. Ein elektrisch nicht leitendes Koppelglied 35, 36 ist dafür ausgelegt und eingerichtet eine galvanische Trennung zwischen der Halterung 6 und dem Head-up-Display 7 zu bewirken.
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Die Halterung 6 wie anhand der 4 bis 8 beschrieben und die Halterung 6 wie anhand der 9 bis 13 beschrieben unterscheiden sich durch die Ausführung der Koppelglieder 35 bzw. 36.
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Das Koppelglied 35 der Halterung 6 gemäß der Darstellungen der 4 bis 8 ist in Form eines Clips 37 ausgeführt.
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Das Koppelglied 36 der Halterung 6 entsprechend der Darstellung der 9 bis 12 ist als Spritzteil 38 ausgeführt.
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Ein Koppelglied 35 in der Ausgestaltung als Clip 37 besteht aus Kunststoff und weist einen oberen Klammerabschnitt 39 und einen unteren Klammerabschnitt 40 auf, die jeweils einen Flanschabschnitt 19, 20 umgreifen. An den vom Flanschabschnitt 19, 20 abgewandten Ende sind der obere Klammerabschnitt 39 und der untere Klammerabschnitt 40 durch Bügel 41 verbunden.
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Am unteren Klammerabschnitt 40 erstreckt sich ein Stutzenkörper 42 abwärts. Der Stutzenkörper 42 weist eine Längsöffnung auf, welche die Fortsetzung einer Montageöffnung 21 bildet. Im Stutzenkörper 42 ist ein Schraubverbindungselement 43 in Form einer Gewindehülse integriert (siehe hierzu insbesondere 7 und 8).
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Der Clip 37 weist Rastelemente 44 auf in Form eines Federschenkels, der eine Rastnase besitzt. Das Rastelement 44 durchgreift eine Öffnung 45 im Flanschabschnitt 19 und im unteren Klammerabschnitt 40 und rastet am unteren Klammerabschnitt widerlagernd ein.
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Oberseitig besitzt das Koppelglied 35 in Form des Clips 37 eine Anlagefläche 46. Dort kann ein Montagelement, insbesondere ein Schraubbolzen, mit seinem Schraubkopf zur Anlage kommen. Die Anlagefläche 46 ist gegenüber der äußeren Oberseite des Koppelglieds 35 abgesetzt, d.h., abgesenkt bzw. vertieft. Die Anlagefläche 46 umschließt eine Montageöffnung 21, 22.
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Die elektrisch nicht leitenden Koppelglieder 36 wie in den 9 bis 13 dargestellt sind als Spritzteil 38 aus Kunststoff hergestellt. Ein Koppelglied 36 ist im Bereich jeweils einer Montageöffnung 21, 22 ausgebildet und deckt die Bereiche des Flanschabschnittes 19, 20 ober- und unterseitig ab. Des Weiteren werden die innere Umfangswand der Montageöffnungen 21, 22 und das Loch des Positionierelements 25 vom aufgespritzten Werkstoff des elektrisch nicht leitenden Koppelglieds 36 abgedeckt bzw. beschichtet.
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Auch im Koppelglied 36 ist ein Schraubverbindungselement 43 integriert. Hierzu ist am elektrisch nicht leitenden Koppelglied 36 ein Stutzenkörper 42 spritztechnisch hergestellt. Das Schraubverbindungselement 43 in Form einer Gewindehülse durchsetzt das Koppelglied 36 und bildet den Bestandteil der Montageöffnung 21 (siehe 13).
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Der Querträger 2 und die Halterung 6 bzw. deren Tragkörper 8 und die Stützen 27, 28 bestehen aus Stahl. Die elektrisch nicht leitenden Koppelglieder 35, 36 bestehen aus einem elektrisch nicht leitenden Werkstoff, insbesondere Kunststoff und sind so dimensioniert, dass eine galvanische Trennung zwischen den Bauteilen der Halterung 6 und einem montierten Head-up-Display 7 gewährleistet ist.
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Die 14 zeigt eine weitere Ausführungsform einer Halterung 6 für ein Head-up-Display 7. Die Halterung 6 entspricht im Wesentlichen der Halterung 6, wie anhand der 3 bis 6 beschrieben. Auf die dortige Beschreibung wird daher verwiesen. Der Tragkörper 8 ist über Stützen 27, 28 am Querträger 2 festgelegt. In den vertikal verlaufenden Kanten 48 am Übergang zwischen dem Steg 30 und einem Schenkel 31 sind sich quer über die Kante 48 erstreckende Sicken 49 vorgesehen. Die Sicken 49 versteifen die Stützen 27 und 28.
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Die bei der Halterung 6 bzw. dem Tragkörper 8 zum Einsatz gelangenden Koppelglieder 35 sind in Form von Clips 37 ausgeführt, wobei an beiden Flanschabschnitten 19, 20 und den dortigen Montageöffnungen 21, 22 jeweils gleichartige Clips 37 zum Einsatz gelangen.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Instrumententafelträger
- 2
- Querträger
- 3
- Montagebauteile
- 4
- Lenkerhalter
- 5
- Stützstreben
- 6
- Halterung
- 7
- Head-up-Display
- 8
- Tragkörper
- 9
- Seitenwand
- 10
- Seitenwand
- 11
- Rückwand
- 12
- Boden
- 13
- Ausnehmungen
- 14
- Querstrebe
- 15
- hintere Bodenstrebe
- 16
- vordere Bodenstrebe
- 17
- Längswandstrebe
- 18
- oberes Enden von 9, 10
- 19
- Flanschabschnitt
- 20
- Flanschabschnitt
- 21
- Montageöffnung
- 22
- Montageöffnung
- 23
- Übergang
- 24
- Sicke
- 25
- Positionierelement
- 26
- Übergangabschnitt
- 27
- Stütze
- 28
- Stütze
- 29
- Stützenfuß
- 30
- Steg
- 31
- Schenkel
- 32
- Schenkel
- 33
- Ende
- 34
- Anlagefläche
- 35
- Koppelglied
- 36
- Koppelglied
- 37
- Clip
- 38
- Spritzteil
- 39
- Klammerabschnitt
- 40
- Klammerabschnitt
- 41
- Bügel
- 42
- Stutzenkörper
- 43
- Schraubverbindungselement
- 44
- Rastelement
- 45
- Öffnung
- 46
- Anlagefläche
- 47
- Stutzenkörper
- 48
- Kante
- 49
- Sicke
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102005031357 B4 [0006]
- DE 102017007470 B3 [0007]
- DE 102006025386 A1 [0008]
