DE4336105A1 - Cockpitaufbau für Kraftfahrzeuge - Google Patents
Cockpitaufbau für KraftfahrzeugeInfo
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Description
Die Erfindung betrifft einen Cockpitaufbau für Kraftfahrzeuge
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Der für jeden Fahrzeugtyp speziell konzipierte Cockpitaufbau
umfaßt im allgemeinen neben dem Heizungs- oder Klimakasten
und dem Querträger noch die Instrumententafel und wird in der
Vormontage komplett aufgebaut, indem Klimakasten und
Instrumententafel mit dem Querträger fest verbunden werden.
Zur Befestigung des Cockpitaufbaus in der Rohkarosserie des
Fahrzeugs hat der Querträger links und rechts je zwei
Schraubstellen zu den Vorder- oder A-Säulen der
Fahrzeugkarosserie. Zur Abdichtung des vorn offenen
Klimakastens an der eine deckungsgleiche Öffnung tragenden
Stirnwand der Rohrkarosserie sind außerdem am Klimakasten
stirnseitig mehrere Schraubstellen zur Stirnwand der
Rohkarosserie vorhanden. Der komplett vorgefertigte
Cockpitaufbau wird mittels Roboter in die Rohkarosserie
eingesetzt und dort verschraubt. Dabei hat sich gezeigt, daß
häufig einerseits die Schraubstellen an Querträger und
A-Säulen nicht ausreichend genau zur Deckung kommen und
andererseits infolge Lagetoleranzen zwischen den
Schraubstellen in den A-Säulen und der Stirnwand der über den
Querträger festgesetzte Cockpitaufbau durch Verschrauben des
Klimakastens an der Stirnwand verspannt wird, was zu
"Knacken" im Heiz- und Kühlbetrieb der Klimaanlage führt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Cockpitaufbau
für Kraftfahrzeuge der eingangs genannten Art so zu
verbessern, daß trotz unumgänglicher Toleranzen ein
Verspannen des Cockpitaufbaus bei dessen Befestigung an den
A-Säulen und an der Stirnwand der Rohkarosserie des Fahrzeugs
zuverlässig ausgeschlossen wird.
Die Aufgabe ist bei einem Cockpitaufbau der im Oberbegriff
des Patentanspruchs 1 definierten Gattung erfindungsgemäß
durch die Merkmale im Kennzeichenteil des Patentanspruchs 1
gelöst.
Beim Einsetzen des erfindungsgemäßen Cockpitaufbaus in die
Rohkarosserie des Fahrzeugs gelangt der Klimakasten in die
vorderste Position und wird an die Stirnwand angelegt. Danach
werden die Schraubstellen am Querträger in Übereinstimmungen
mit denen an den A-Säulen gebracht. Durch die
erfindungsgemäße, in Fahrzeuglängsachse und damit in
Einschiebeeinrichtung des Cockpitaufbaus spielbehaftete
Verbindung von Klimakasten und Querträger kann hierzu der
Roboter den Querträger bei an der Stirnwand anliegendem
Klimakasten weiter nach vorn drücken, wodurch durch den
Einfahrdruck der Klimakasten sich relativ zum Querträger nach
hinten schiebt. Der Querträger kann nunmehr problemlos an den
A-Säulen und der Klimakasten an der Stirnwand verschraubt
werden, ohne daß dabei Verspannungen auftreten.
Vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen
Cockpitaufbaus mit zweckmäßigen Weiterbildungen und
Ausgestaltungen der Erfindung sind in den weiteren
Patentansprüchen angegeben.
Die erfindungsgemäße Verbindung zwischen Klimakasten und
Querträger wird in besonders einfacher Weise dadurch
realisiert, daß gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der
Erfindung eine erste Platte mit dem Querträger starr
verbunden, eine mit dem Klimakasten starr verbundene,
parallel zur ersten Platte sich erstreckende zweite Platte
mit mindestens einem in Karosserielängsrichtung sich
erstreckenden Führungsschlitz versehen und mindestes ein im
Führungsschlitz axial verschieblich geführter Schlitten an
der ersten Platte festgelegt ist.
In einer besonders zweckmäßigen Ausführungsform der Erfindung
wird dabei der Schlitten von einem auf einem Schraubbolzen
ausgebildeten, an den Längskanten des Führungsschlitzes mit
geringem Spiel anliegenden Führungsbund gebildet, dessen
Abmessung quer zur Schlitzachse kleiner ist als der
Bolzenkopf. In der ersten Platte ist eine Durchstecköffnung
vorgesehen, durch welche der Bolzenschaft hindurchgeführt
ist. Auf dem mit einem Außengewinde versehenen Bolzenschaft
ist eine Mutter aufgeschraubt, die sich an der ersten Platte
kraftschlüssig abstützt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
die zweite Platte in einem solchen Abstand von dem
Klimakasten befestigt, daß der in dem Zwischenraum zwischen
zweiter Platte und Klimakasten sich befindliche Bolzenkopf
nahezu spiellos an der zweiten Platte anliegt. Bevorzugt wird
dabei der Klimakasten auf seine der zweiten Platte
zugekehrten Oberfläche mit in Längsrichtung des
Führungsschlitzes sich erstreckenden Längsrippen versehen,
von denen sich mindestens eine auf dem Bolzenkopf abstützt.
Der lichte Abstand zwischen Klimakasten und zweiter Platte
ist gleich der Summe aus Bolzenkopfdicke und Rippenhöhe
bemessen, und die axiale Dicke des im Führungsschlitz
einliegenden Führungsbundes ist wenig größer gemacht als die
Stärke der zweiten Platte. Durch diese konstruktive Maßnahmen
stützt sich der Bolzenkopf an einem Gegenlager ab und durch
die auf dem Bolzenschaft aufgeschraubte Mutter wird der
Führungsbund an der ersten Platte festgespannt. Dadurch
bleibt selbst bei hohem Anzugsmoment der Mutter eine
ausreichend leichtgängige Relativverschieblichkeit der beiden
Platten gewährleistet.
Die Erfindung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels im folgenden näher beschrieben. Es
zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
Cockpitaufbaus in perspektivischer Ansicht,
Fig. 2 eine Draufsicht einer am Klimakasten des
Cockpitaufbaus in Fig. 1 befestigten
Seitenplatte,
Fig. 3 ausschnittweise einen Schnitt längs der
Linie III-III in Fig. 1,
Fig. 4 eine vergrößerte Darstellung der Einzelheit IV
in Fig. 3,
Fig. 5 eine gleiche Darstellung wie in Fig. 4 gemäß
einem modifizierten Ausführungsbeispiel.
Der in Fig. 1 schematisch in perspektivischer Darstellung
skizzierte Cockpitaufbau für ein Kraftfahrzeug weist einen
Querträger 10, einen Heizungs- oder Klimakasten 11 und eine
hier nicht dargestellte Instrumententafel auf. Der Querträger
10 ist - wie hier nicht zu sehen ist - auf beiden Stirnseiten
mit Schraubstellen versehen, die zur Befestigung des
Cockpitaufbaus in der Rohkarosserie des Fahrzeugs mit an den
Vorder- oder A-Säulen der Fahrzeugkarosserie vorgesehenen
Schraubstellen verbunden werden. Im Einbauzustand liegt der
Klimakasten mit seiner vorderen Stirnseite oder Vorderwand an
der Stirnwand der Rohkarosserie an, wobei ein im Klimakasten
11 vorhandener Durchbruch deckungsgleich auf einer Öffnung in
der Stirnwand der Rohkarosserie liegt. Zur Abdichtung dieser
Öffnung wird der Klimakasten 11 mit seiner Vorderwand an der
Stirnwand der Rohkarosserie verschraubt. Der Cockpitaufbau
wird komplett vormontiert, d. h. der Klimakasten 11 und die
Instrumententafel werden mit dem Querträger 10 verbunden. Der
komplett vormontierte Cockpitaufbau wird dann durch Roboter
in die Rohkarosserie des Fahrzeugs eingesetzt und in den
Schraubstellen des Querträgers 10 mit den A-Säulen der
Rohkarosserie sowie in den Schraubstellen des Klimakastens 11
mit der Stirnwand der Rohkarosserie verschraubt. Um bei
dieser Endmontage Vorspannungen im Cockpitaufbau zu
vermeiden, die durch toleranzbedingte Lageabweichung der
Schraubstellen an dem Querträger 10 und der Vorderwand des
Klimakastens 11 bzw. an den A-Säulen und an der Stirnwand der
Rohkarosserie hervorgerufen werden und zu unerwünschtem
Knacken bei Heizungsbetrieb führt, ist die Verbindung zwischen
Klimakasten 11 und Querträger 10 so ausgestattet, daß sie
eine begrenzte Relativverschiebung zwischen Klimakasten 11
und Querträger 10 in Karosserielängsachse zuläßt. Diese
Verbindung erfolgt auf beiden Seitenflächen des Klimakastens
11, von denen in Fig. 1 nur die linke Verbindung zu sehen
ist. Insofern wird nur die auf der linken Seitenfläche des
Klimakastens 11 ausgebildete Verbindung im folgenden
beschrieben, wobei zu berücksichtigen ist, daß auf der
rechten Seitenfläche des Klimakastens 11 eine gleiche
Verbindung spiegelsymmetrisch zur ersten angeordnet ist.
Die Verbindung zwischen Querträger 10 und Klimakasten 11
erfolgt über eine mit dem Querträger 10 starr verbundene
erste Platte 12 und eine mit dem Klimakasten 11 starr
verbundene zweite Platte 13, die sich parallel zu der ersten
Platte erstreckt. Die beiden Platten 12 und 13 sind in Fig. 3
im Längsschnitt und in Fig. 2 in Draufsicht zu sehen, wobei
in Fig. 2 die erste Platte 12 nur als Ausschnitt angedeutet
ist. In Fig. 3 ist mit 111 die Kastenwand des Klimakastens 11
bezeichnet.
Die zweite Platte 13 weist zwei im Vertikalabstand
(Z-Richtung des in Fig. 1 angedeuteten Koordinatensystems)
voneinander angeordnete, parallel zueinander ausgerichtete
Führungsschlitze 14 auf, in denen jeweils ein an der ersten
Platte 12 befestigter Schlitten 15 axial verschieblich
geführt ist. Durch diese Schlitten 15 besteht eine relative
Verschieblichkeit zwischen der an dem Querträger 10
befestigten ersten Platte 12 und der an dem Klimakasten 11
befestigten zweiten Platte 13 in Richtung der
Fahrzeuglängsachse (X-Richtung in dem in Fig. 1 angedeuteten
Koordinatensystem). Durch diese Relativverschieblichkeit
zwischen Klimakasten 11 und Querträger 10 kann nach Einsetzen
des komplett vormontierten Cockpitaufbaus in die
Rohkarosserie des Fahrzeugs der Querträger 10 bei Anlage des
Klimakastens 11 an der Stirnwand der Rohkarosserie noch in
Richtung Stirnwand weiter verschoben werden, bis seine
endseitigen Schraubstellen mit denen in den beiden A-Säulen
der Rohkarosserie deckungsgleich sind. Nunmehr kann der
Querträger 10 mit den A-Säulen problemlos verbunden und
ebenso die Vorderwand des Klimakastens 11 an der Stirnwand
der Rohkarosserie verschraubt werden. Toleranzen in
X-Richtung werden dabei durch die in den Führungsschlitzen 14
verschieblichen Schlitten 15 ausgeglichen, so daß der
Cockpitaufbau nicht verspannt werden kann.
Wie in Fig. 3 und besser im vergrößerten Ausschnitt der
Fig. 4 zu sehen ist, wird jeder Schlitten 15 von einem auf
einem Schraubbolzen 16 ausgebildeten Führungsbund 17
gebildet, der an den Längskanten 141, 142 des
Führungsschlitzes 14 mit geringem Spiel anliegt. Die
Abmessung des rechteckförmigen Führungsbundes 17 quer zur
Schlitzachse ist dabei kleiner bemessen als der an der
zweiten Platte 13 anliegende Bolzenkopf 18, der hier
quadratisch ausgebildet ist. Der ein Außengewinde 20 tragende
Bolzenschaft 19 ist durch eine Durchstecköffnung 21 in der
ersten Platte 12 hindurchgeführt, und auf das Schaftende ist
eine Mutter 22 aufgeschraubt. Um nach Festziehen der Mutter
22 die Relativverschieblichkeit zwischen den beiden Platten
12, 13 sicherzustellen, ist der im Führungsschlitz 14
einliegende Führungsbund 17 in seiner axialen Dicke wenig
größer gemacht als die Plattenstärke der zweiten Platte 13.
Dadurch wird beim Festziehen der Mutter 22 nur die erste
Platte 12 gegen den Führungsbund 17 gepreßt und nicht auch
der Bolzenkopf 18 an die zweite Platte 13 kraftschlüssig
angelegt. Das Gegenlager für den Bolzenkopf 18 wird durch
zwei Längsrippen 23 gebildet, die auf der Oberseite der
Kastenwand 111 des Klimakastens 11 ausgebildet sind und sich
parallel zueinander und parallel zur Achse des
Führungsschlitzes 14 erstrecken. Der Bolzenkopf 18 wird somit
zwischen den Längsrippen 23 und der zweiten Platte 13 nahezu
spiellos gehalten, was dadurch sichergestellt ist, daß die
zweite Platte 13 mit einem Abstand a an dem Klimakasten 11
befestigt ist, der gleich der Summe aus axialer Stärke des
Bolzenkopfes 18 und Höhe der Längsrippen 23 ist. Dieser
Abstand a ist durch Distanzstücke 24 vorgegeben, die auf
jeweils einem Nietbolzen 25 aufgesteckt sind. Durch Umnieten
dieser Nietbolzen 25 wird die feste Verbindung zwischen
zweiter Platte 13 und Kastenwand 111 des Klimakastens 11
hergestellt.
Zum Ausgleich von Vertikaltoleranzen zwischen den
Schraubstellen am Querträger 10 und an den A-Säulen der
Rohkarosserie kann die Durchstecköffnung 21 in der ersten
Platte 12 für den Bolzenschaft 19 des Schraubbolzens 16 als
Langloch 26 ausgebildet werden, wie dies in Fig. 2 skizziert
ist. Das Langloch 26 erstreckt sich dabei in Z-Richtung des
Koordinatensystems in Fig. 1 also quer zur Längsachse der
Führungsschlitze 14.
Bei dem in Fig. 5 im Schnitt dargestellten modifizierten
Ausführungsbeispiel für die Schlittenverbindung zwischen den
beiden Platten 12, 13 sind an den parallelen Längskanten
141, 142 eines jeden Führungsschlitzes 14 in der zweiten
Platte 13 zwei Stege 131, 132 rechtwinklig aus der zweiten
Platte 13 einstückig ausgebogen, und zwar so, daß ihre
Innenflächen bündig mit den Längskanten 141, 142 des
Führungsschlitzes 14 sind. Der Bolzenkopf 18 liegt mit seiner
Unterseite auf den schmalen Stirnseiten der Stege 131, 132
auf. Durch diese Stege 131, 132 wird eine breitere
Führungsfläche für den Schlitten 15 bzw. Führungsbund 17′ im
Führungsschlitz 14 der zweiten Platte 13 geschaffen, wodurch
ein größeres Gewicht des Klimakastens 11 aufgenommen werden
kann. Im weiteren ist die modifizierte Verbindung gemäß
Fig. 5 identisch ausgebildet wie zu Fig. 3 und 4 beschrieben,
so daß gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen
sind.
Claims (10)
1. Cockpitaufbau für Kraftfahrzeuge, der vormontiert und an
Vorder- oder A-Säulen und Stirnwand einer Fahrzeugkarosserie
befestigt wird, mit einem zu seiner seitlichen Befestigung an
den A-Säulen vorbereiteten Querträger und mit einem in der
Vormontage mit dem Querträger verbundenen Heizungs- oder
Klimakasten, der zur stirnseitigen Befestigung an der
Stirnwand vorbereitet ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung zwischen Klimakasten (11) und Querträger
(10) so ausgestaltet ist, daß sie eine begrenzte
Reiativverschiebung zwischen Klimakasten (11) und Querträger
(10) in Karosserielängsachse (X-Richtung) zuläßt.
2. Cockpitaufbau nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Verbindung zwischen Klimakasten (11) und Querträger
(10) eine mit dem Querträger (10) starr verbundene erste
Platte (12), eine mit dem Klimakasten (11) starr verbundene,
parallel zur ersten Platte (12) sich erstreckende zweite
Platte (13) mit mindestens einem in Karosserielängsachse
(X-Richtung) sich erstreckenden Führungsschlitz (14) und
mindestens einen im Führungsschlitz (14) axial verschieblich
geführten Schlitten (15) umfaßt, der an der ersten Platte
(12) festgelegt ist.
3. Cockpitaufbau nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Schlitten (15) von einem auf einem Schraubbolzen (16)
ausgebildeten, an den Längskanten (141, 142) des
Führungsschlitzes (14) mit geringem Spiel anliegenden
Führungsbund (17) gebildet ist, dessen Abmessung quer zur
Schlitzachse kleiner ist als der Bolzenkopf (18), daß in der
ersten Platte (12) eine Durchstecköffnung (21) vorgesehen
ist, durch welche der Bolzenschaft (19) des Schraubbolzens
(16) hindurchgeführt ist, und daß auf dem Außengewinde (20)
des Bolzenschaftes (19) eine Mutter (22) aufgeschraubt ist,
die sich an der ersten Platte (12) abstützt.
4. Cockpitaufbau nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Führungsbund (15) rechteckförmig ausgebildet ist.
5. Cockpitaufbau nach Anspruch 3 oder 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die zweite Platte (13) mit einem solchen Abstand (a) an
dem Klimakasten (11) befestigt, vorzugsweise vernietet, ist,
daß der in dem Zwischenraum zwischen zweiter Platte (13) und
Klimakasten (11) einliegende Bolzenkopf (18) des
Schraubbolzens (16) nahezu spiellos an der zweiten Platte
(13) anliegt.
6. Cockpitaufbau nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet,
daß der Klimakasten (11) auf seiner der zweiten Platte (13)
zugekehrten Oberfläche sich in Längsrichtung des
Führungsschlitzes (14) erstreckende Längsrippen (23)
aufweist, von denen sich mindestens eine auf dem Bolzenkopf
(18) des Schraubbolzens (16) abstützt, und daß der lichte
Abstand (a) zwischen Klimakasten (11) und zweiter Platte (13)
gleich der Summe aus Bolzenkopfdicke und Rippenhöhe bemessen
ist.
7. Cockpitaufbau nach Anspruch 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die axiale Breite des Führungsbundes (17) wenig größer
bemessen ist als die Stärke der zweiten Platte (13).
8. Cockpitaufbau nach einem der Ansprüche 1-7,
dadurch gekennzeichnet,
daß längs den parallelen Längskanten (141, 142) des mindestens
einen Führungsschlitzes (14) in der zweiten Platte (13) Stege
(131, 132) von der zweiten Platte (13) rechtwinklig abstehen,
deren Innenflächen bündig mit den Längskanten (141, 142) des
Führungsschlitzes (14) sind, und daß der Bolzenkopf (18) des
Schraubbolzens (16) auf den Stegen (131, 132) aufliegt und der
Führungsbund (17′) an den Innenflächen der Stege (131, 132)
mit geringem Spiel anliegt.
9. Cockpitaufbau nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Stege (131, 132) einstückig mit der zweiten Platte
(13) und aus dieser ausgebogen sind.
10. Cockpitaufbau nach einem der Ansprüche 1-9,
dadurch gekennzeichnet,
daß die mindestens eine Durchstecköffnung (21) in der ersten
Platte (12) als Langloch (26) ausgebildet ist, das quer zum
Führungsschlitz (14) in der zweiten Platte (13) ausgerichtet
ist.
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