DE10254348A1 - Baugruppe für einen Cockpit-Bereich - Google Patents

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Baugruppe für einen Cockpit-Bereich eines Kraftfahrzeugs, mit einem sich über die Breite eines Fahrzeuginnenraums erstreckenden und als Tragstruktur ausgebildeten Querträger, wobei der Querträger und ein Armaturenbrett aus einem Fahrer-, einem Mittel- und einem Beifahrermodul aufgebaut sind. DOLLAR A Erfindungswesentlich ist hierbei, dass die Module so ausgestaltet sind, dass benachbarte Module jeweils sowohl indirekt über ein Adapterstück als auch direkt aneinander befestigbar sind, derart, dass der Querträger und das Armaturenbrett an unterschiedliche Fahrzeugbreiten anpassbar sind und dass der Querträger und das Armaturenbrett im zusammengebauten Zustand eine vormontierte selbsttragende Versteifungseinheit bilden, die in das Kraftfahrzeug einbaubar ist und im eingebauten Zustand das Kraftfahrzeug in Querrichtung aussteift.

Description

• 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 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 einstöckige 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.

Claims (8)

1. Baugruppe für einen Cockpit-Bereich eines Kraftfahrzeugs, mit einem sich über die Breite eines Fahrzeuginnenraums erstreckenden und als Tragstruktur ausgebildeten Querträger (9), wobei der Querträger (9) und ein Armaturenbrett aus einem Fahrer- (7), einem Mittel- (6) und einem Beifahrermodul (5) aufgebaut sind, dadurch gekennzeichnet , – dass die Module (5,6,7) so ausgestaltet sind, dass benachbarte Module (5,6,7) jeweils sowohl indirekt über ein Adapterstück (2) als auch direkt aneinander befestigbar sind, derart, dass der Querträger (9) und das Armaturenbrett an unterschiedliche Fahrzeugbreiten anpassbar sind, und – dass der Querträger (9) und das Armaturenbrett im zusammengebauten Zustand eine vormontierte selbsttragende Versteifungseinheit bilden, die in das Kraftfahrzeug einbaubar ist und im eingebauten Zustand das Kraftfahrzeug in Querrichtung aussteift.
2. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (9) als Rohrtragwerk oder als Stirnwand (1) oder als selbsttragende Brüstung (17) ausgebildet ist.
3. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Querträger (9) als Hybrid-Bauteil (11) mit zumindest einem integrierten Luftkanal (13) ausgebildet ist.
4. Baugruppe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass an dem Fahrer- (7), dem Mittel- (6) und dem Beifahrermodul (5) des Querträgers (9) und/oder den Adapterstücken (2,4) Halter (8) zum Haltern von Anbauteilen angeordnet sind.
5. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Module (5,6,7) und/oder die Adapterstücke (2,4) in Leichtbauweise ausgeführt sind.
6. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Adapterstücke (2,4) über die gesamte Höhe des Querträgers (9) erstrecken.
7. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterstücke (2,4) und die Module (5,6,7) zu ihrer Befestigung aneinander jeweils miteinander kompatibel ausgebildete Schnittstellen (3) aufweisen.
8. Baugruppe nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Adapterstücke (2,4) so ausgestaltet sind, dass sie eine Funktion der benachbarten Module (5,6,7) fortführen und/oder dass an ihnen Anbauteile anbaubar sind, welche eine Funktion der benachbarten Module (5,6,7) fortführen.