CN105383572B - 一种仪表板支架及用于制造仪表板支架的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于制造仪表板支架(1)的方法，该仪表板支架包括用于安装件、尤其是平视显示器的接纳部，其中，仪表板支架(1)构造为长形的沿着机动车横向方向延伸的构件，其特征在于如下方法步骤：制造作为焊接构件的仪表板支架(1)，该焊接构件具有用于与机动车车身耦合的端侧的固定点(4)和用于接纳平视显示器的至少两个伸出的臂(6)；将具有固定点(4)的焊接构件放入校验工具(8)中；以压模(9)移向臂(6)；各以一个冲模(10)移向臂(6)的对置侧并且朝向压模挤压冲模(10)，其中，在臂(6)中压印用于接纳平视显示器的接纳面(7)；取出仪表板支架(12)。

Description

一种仪表板支架及用于制造仪表板支架的方法

技术领域

本发明涉及一种用于制造仪表板支架的方法。

本发明此外涉及一种用于接纳平视显示器的仪表板支架。

背景技术

在机动车中安装有仪表板，该仪表板也称为仪表盘或仪表架。在这种仪表板中在驾驶员侧大多安装有机动车仪表，这些机动车仪表给出关于运行状态例如速度、转速或油温的信息。在中央大多安装有用于车辆娱乐以及车辆信息娱乐服务的显示器并且在副驾驶员侧设有杂物箱。在这种仪表板下方设有不同的布置***，一方面延伸有使得用于车辆内部空间空气调节的通风道亦或接纳有其它模块，此外例如在仪表板下方也设有控制仪器和/或安全气囊。

现在为了将仪表板本身设置在机动车车身中并且使前述的不同部件可靠并且位置固定地被接纳，在仪表板下方设有仪表板支架。在这里大多涉及由金属材料制成的构件，该构件沿车辆横向方向延伸。这种仪表板支架在中央具有管体形式的主体，该管体沿着机动车横向方向延伸。管体大多具有端侧的固定点，以便将其固定在机动车车身本身上。特别地，所述固定在机动车的A立柱的区域内实现。现在为了能够将不同的部件固定在仪表板支架、尤其是管状体上，在该管状体上构成臂，尤其是将所述臂焊接到管体上。所述臂从管体伸出。例如这种仪表板支架由DE 102005043504 A1已知。

此外机动车现今装备有投影单元，该投影单元将图形信息投影到挡风玻璃上。该投影单元也作为平视显示器已知。平视显示器的安装位置要求保持特定的公差，由此光学投影在驾驶员的视野方面优化地并且在考虑挡风玻璃的曲率的情况下无失真地示出。

发明内容

本发明的任务是，给出一种用于制造一种仪表板支架的可能性，利用该可能性可以在制造技术上简单地但具有高的尺寸稳定性地生产用于安装件、尤其是平视显示器的接纳部。

根据本发明，先前所述的任务利用一种用于制造仪表板支架的方法解决，该仪表板支架包括用于安装件、尤其是平视显示器的接纳部，其中，仪表板支架构造为长形的、沿着机动车横向方向延伸的构件，其特征在于，该方法具有如下方法步骤：制造作为焊接构件的仪表板支架，该仪表板支架具有用于与机动车车身耦合的端侧的固定点和用于接纳平视显示器的至少两个伸出的臂；将具有固定点的焊接构件放入校验工具中；以压模移向臂；各以一个冲模移向臂的对置侧，并且将冲模向压模挤压，其中，在臂中压印用于接纳平视显示器的接纳面；取出仪表板支架。

根据本发明的一种优选的实施例，在压模中在接纳面的区域内设有弹簧材料，该弹簧材料在朝向压模压紧冲模时压缩。

根据本发明的一种优选的实施例，弹簧材料构成为弹簧组或由塑料材料构成、尤其是构成为聚合物。

根据本发明的一种优选的实施例，所述接纳面在其制造之前、期间或之后设有用于与平视显示器耦合的固定机构，特别地，所述固定机构是焊接螺母或压紧螺母。

根据本发明的一种优选的实施例，所述冲模压印出具有过量轮廓的接纳面，从而将在冲模移出之后出现的、接纳面相对于剩余的臂的回弹效应补偿到理论尺寸。

根据本发明的一种优选的实施例，将要制造的接纳面在臂内的环绕的边缘部分地切去，从而接纳面经由至少两个接片与臂的包围该接纳面的面一件式并且材料一致地耦合。

根据本发明的一种优选的实施例，通过利用冲模的挤压通过变形来关于固定点对所述接纳面进行校验，尤其是以小于等于+/-0.25mm 的公差进行校验。

根据本发明的一种优选的实施例，在每个臂上制造至少一个接纳面，尤其是在至少一个臂上制造两个接纳面，其中，通过利用冲模的挤压来对各接纳面相对彼此进行校验，尤其是以小于等于+/-0.25mm 的公差进行校验。

此外，根据本发明，所述任务的产品部分利用一种用于接纳平视显示器的仪表板支架来解决，所述仪表板支架具有长形的、相对机动车横向延伸的主体，该主体包括用于与机动车车身耦合的端侧的固定点，其中，在所述主体上焊接有至少两个沿着相同方向定向的臂，其特征在于，在每个臂中构成有至少一个一件式的且材料统一的接纳面，其中，接纳面相对于臂的包围该接纳面的面错开地构造，并且两个接纳面彼此间以及相对于固定点具有沿着机动车竖直方向小于等于正/ 负0.25mm的公差。

根据本发明的一种优选的实施例，一个臂具有两个接纳面。

根据本发明的一种优选的实施例，两个臂的接纳面设置在一个平面中，或两个臂的接纳面彼此平行错开地设置。

根据本发明的一种优选的实施例，两个臂的接纳面彼此成角度地设置。

按本发明的方法用于制造一种仪表板支架，该仪表板支架具有用于安装件、尤其是平视显示器的接纳部，其中，仪表板支架构成为长形的、沿机动车横向方向延伸的构件，其特征在于如下方法步骤：

-制造作为焊接构件的仪表板支架，该仪表板支架具有用于与机动车车身耦合的端侧的固定点和用于接纳平视显示器的至少两个伸出的臂；

-将焊接构件放入校验工具中，优选形状精确地、尤其是以固定点后来的额定位置接纳该固定点；

-以压模移向臂；

-各以一个冲模移向臂的对置侧，并且将冲模向压模挤压，其中，在臂中压印用于接纳平视显示器的接纳面；

-取出仪表板支架。

利用按照本发明的方法能够实现，制造两个沿相同的方向定向的臂，这两个臂从仪表板支架伸出且具有接纳面，这些接纳面在其相对于仪表板支架的固定点的相对位置方面具有特别高的精度。因此，根据本发明可以免除复杂的再加工方法，例如通过在接纳面和臂之间制造粘接部，该粘结部具有设定的粘缝。

仪表板支架可以作为具有足够制造精度的常规焊接构件通过焊接过程本身制造。在用于接纳平视显示器的接纳面的位置定向方面的特别高的精度要求可以与仪表板支架在机动车车身上的固定点相关地看到。

仪表板支架固定在机动车车身中的立柱上，从而又得到相对于同样处于机动车车身的各A立柱之间的挡风玻璃的相对尺寸。在此用于接纳平视显示器的接纳面现在必须保持一定位置公差，相对于在A立柱上的固定点的位置公差为1.0mm并且尤其是彼此间的位置公差小于0.5mm。因此得到+/-0.25mm的公差。由于制造公差和/或在焊接时出现的翘曲，几乎不可能保持所述公差。

按本发明的方法为此规定，制造关于固定点具有足够的精度要求的焊接构件。然后将该制成的焊接构件***到校验工具、尤其是量规中并且在该量规中进行测量。根据所得到的公差，现在使压模移向用于接纳平视显示器的臂，并且尤其是形锁合地与这些臂贴靠。该压模然后测定臂相对于仪表板支架的固定点的相对位置。现在将冲模移向压模，尤其是在此多个冲模位于一个冲杆上。冲模然后同样形锁合地贴靠在臂上。根据接纳面的要求的位置，现在将冲模移入到压模中，使得由此在臂中压印接纳面。因此，在成形技术上如此移动在相应的臂中的确定的面区域、尤其是相对剩余的臂如此移动接纳面，使得这些面区域在考虑可能的公差以及回弹效应的情况下进入要求的位置中。

压印操作在此决定性地沿一个方向进行。特别地，这关于机动车 Z方向实施。然而特别地，在本发明的范围中也可能的是，沿着机动车Z方向定向地进行校验。

接着将压模移回并且取出仪表板支架。这样制成的仪表板支架在接纳面相对于仪表板支架本身的固定点的位置的精度方面以及在各接纳面彼此间的位置的精度方面无需进行进一步再加工。

根据平视显示器与仪表板支架的所使用的耦合变型方案，可以将平视显示器例如直接粘到接纳面上。但特别优选地，也可以在压印操作之前、期间或之后将螺母安置到或加工到接纳面中，然后将平视显示器在所述螺母上拧紧。例如可以使用焊接螺母、粘接螺母亦或也使用铆接螺母。特别优选地，这些螺母可以在压印过程之前或期间设置在接纳面上或中，从而在同时考虑预定的制造公差的情况下以高的精度确定螺母的位置。然而在本发明的范围中也可能的是：在制造具有高的尺寸稳定性的接纳面之后将相应的螺纹载体加工到接纳面中或与该接纳面耦合。

特别地，在实施按本发明的方法时可以深入研究作为焊接构件的仪表板支架的制造过程的生产公差。由于热接合期间的翘曲和/或制造公差，臂在相对的精度方面的偏差可以通过后续的用于制造用于平视显示器的接纳面的压印操作来补偿。

为了使冲模在形锁合地贴靠到臂上之后可以进一步移入压模，在压模中在与冲模相对置的一侧上设有弹簧材料，该弹簧材料在冲模向压模压紧臂时被压缩。臂的处于压模和冲模之间的板材相应地移向压模并且在此被压印和校验或变形。为此弹簧材料尤其是构成为弹簧组亦或由塑料材料、尤其是由聚合物构成。弹簧材料在此应该具有足够的刚度，从而弹簧力抑制冲模的移入。这可靠地防止，由于压印操作使得臂本身的位置发生变化或弯曲。

在按本发明的方法的一种优选的设计变型方案中规定，接纳面被冲模过量压印。这意味着，冲模将接纳面如此程度地压入压模中，使得该接纳面超过理论尺寸地相对剩余的臂变形。在冲模移出时，在此根据接纳面所使用的材料和/或几何结构实现接纳面相对于在冲模完全驶入之后所处的实际位置的回弹效应，从而在考虑回弹效应的情况下随后占据额定位置。

现在为了使接纳面相对于臂可以特别简单地变形，该接纳面在包围接纳面的边缘上被部分切去。特别优选地，接纳面通过至少两个接片尤其是通过四个接片与剩余臂的包围接纳面的边缘连接，尤其是一件式并且材料一致地连接。例如在构成为型材构件、尤其是U型型材的臂中，接纳面在其边缘上可以被部分环绕地切去。为此例如使用制造方法如激光束切割、等离子束切割亦或水射流切割。但优选切边已经在臂材料本身的下料中进行。冲模于是贴靠在接纳面中并且使该接纳面在其相对于剩余的臂的位置方面变形，在此尤其是使接片变形并且在成形过程结束之后确保接纳面的额定位置。

在本发明的范围中在此还可能的是，所述至少两个、尤其是三个并且特别优选四个要制造的接纳面相对彼此占据相应的相对位置。例如沿相同的方向彼此定向的两个彼此间隔的臂可以制造出相对于相应的另一个臂倾斜的接纳面。因此，特别优选地，在校验步骤期间的进一步的三维成形是可能的。

因此，利用按本发明的方法可能的是，可以校验地制造相对彼此小于等于+/-0.25mm并且相对于仪表板支架的固定点小于等于 +/-0.5mm的各接纳面。

本发明还包括用于接纳平视显示器的仪表板支架，该仪表板支架尤其是按照先前所述的方法制造。仪表板支架为此具有长形的、相对机动车横向延伸的主体，该主体包括用于与机动车车身耦合的端侧的固定点，其中在所述主体上焊接有至少两个沿着相同的方向定向的臂。根据本发明，仪表板支架的特征在于，在每个臂上构成有至少一个一件式的并且材料统一的接纳面，其中所述接纳面构成为相对于臂的包围该接纳面的面错开、尤其是平行错开，并且两个接纳面、因此每个臂的接纳面彼此间以及相对于固定点具有沿机动车竖直方向小于 +/-0.25mm的公差。

错开的面可以理解为尤其是平行错开的或相对于包围该面的区域具有高度偏差的面。然而在本发明的范围中，所述面也可以以一定角度错开，或关于机动车竖直方向相对于剩余的臂的边缘的面，所述面的一部分负向错开并且所述面的另一部分正向错开。公差涉及一个理论尺寸，其中接纳面构造得偏离该理论尺寸小于+或-0.25mm。这通过如下方式实现：首先制造焊接构件，并且接着通过成形过程或压印过程校验接纳面。然而在本发明的范围中也可设想，首先以成形技术加工和焊接臂，以及在随后的校验过程中再次校验已经在臂中存在的接纳面。

特别优选一个臂具有两个接纳面，而另一个臂仅具有一个接纳面。在本发明的范围中也可设想，两个臂分别具有两个接纳面。

优选地，两个接纳面在一个平面中相互定向。然而在本发明的范围中也可设想，至少一个臂的接纳面相对于其它接纳面平行错开地构造。一个臂的两个接纳面也可以相对于另一个臂的一个接纳面或多个接纳面平行错开地构造。此外特别优选地，两个臂的接纳面可以彼此成一定角度地设置。例如两个接纳面可以V形地相向延伸，从而已经由此实现平视显示器在套装到通过接纳面构成的V形上时的自定心。

涉及接纳面的螺纹载体和可能的其它耦合机构的先前所述特征与仪表板支架同样相关。

附图说明

本发明的其它的优点、特征、特性和方面是后续说明的主题。优选的设计变型方案在示意图中示出。它们用于简单地理解本发明。在附图中：

图1是按本发明制造的仪表板支架的透视图；

图2是在制造期间的仪表板支架连同已安装的压模和驶入的冲模；

图3是图2的细节视图；

图4是图3的局部视图的横剖视图；

图5是在臂中的要制造的接纳面的俯视图；

图6a和6b是在压印操作之前和之后的具有两个制成的接纳面的臂的透视图；并且

图7a至7c是两个臂的接纳面彼此不同的三种布置方案。

具体实施方式

在各图中对于相同或相似的构件使用相同的附图标记，即使出于简化原因而取消重复描述。

图1示出按本发明的仪表板支架1的透视图。仪表板支架1在此具有横向延伸的管2，在管2的各端部3上分别设有固定点4，用于耦合到未进一步示出的机动车车身上、尤其是A立柱的区域内。此外设有不同的伸出的功能臂5，以便接纳未进一步示出的电子构件、安全气囊模块、杂物箱、纵向立柱或类似构件。功能臂5为此尤其是焊接到管2上。管2本身可以作为型材进行制造，作为成形构件亦或本身也作为焊接构件进行制造。此外在管2上设有两个臂6，其中，在各臂6上构成有接纳面7，用于接纳未进一步示出的平视显示器。

图2在此示出涉及接纳面7校验的制造过程的透视图。所述构件为此放入部分示出的校验工具8中，其中，仪表板支架1制造为具有臂6的焊接构件并且被放入部分示出的校验工具8中。在校验工具8 中确定固定点4的位置，并且然后通过以在此示出为两件式构造的压模9移向臂6并且触碰该臂，来利用探头18确定臂6相对于固定点4 的相对位置。然后冲模10从与压模9对置的一侧移向臂6。臂6在此示出为具有帽形轮廓横截面的几何结构，其中，在图5中清楚可见，在帽形轮廓中相应的接纳面7的外侧环绕的边缘11被切去。接纳面7 于是通过四个接片12与臂6的剩余部分连接，其中，在接纳面7中设有开口13或已经事先加工的螺纹载体17，用于与未进一步示出的平视显示器耦合。

为了使接纳面7本身保持平坦，在压模9中设有例如聚合体和/ 或弹簧组形式的弹簧材料14。这在图3和4中清楚示出。如果包括压模9和冲模10的校验工具8移向臂6，则通过冲模10相对刚性设置的压模9的进一步移入，使得接纳面7向压模的方向变形或被压印，在此弹簧组逆着弹簧力同样被压入压模9中。这在图4中清楚可见地示出。冲模10在此如此程度地驶入压模9中，使得变形的接纳面7 获得足够的精度。特别地，接纳面7过度变形，从而在冲模10移出时，已成形的接纳面7的回弹特性实现接纳面7关于在图2中示出的固定点4的理论尺寸。

图6a和b示出在所述臂6没有耦合到仪表板支架1上时在校验操作之前和之后的透视图。臂6本身具有两个接纳面7，根据图6b这些接纳面相对构成为帽形轮廓的臂6的接片在成形技术上尤其是沿机动车Z方向成形。

图7示出在由图1可见的相对彼此以距离a相邻的两个臂6的示意性横剖视图。在此所述臂构造成U型型材体。可见的是，接纳面7 分别相对于臂6的接片15凸出地构成，使得图7a中的两个臂6的接纳面7位于相同的高度上。

根据图7b，关于视图平面在左侧的和在右侧的接纳面7相对相应臂6的接片15凸出地构成以及关于视图平面在左侧的接纳面7与两个接纳面7的连接直线16相对彼此倾斜角度α。

在图7c中示出另一种设计变型方案，其中两个接纳面7相对于所述连接直线16具有高度偏差h地定位。每个接纳面7相对于在图7 中未进一步示出的固定点的相应的相对位置以及各接纳面7彼此间的相应的相对位置在此以高几何精度、尤其是小于等于+/-0.25mm的公差进行制造。

附图标记列表

1 仪表板支架

2 管

3 管的端部

4 固定点

5 功能臂

6 臂

7 接纳面

8 校验工具

9 压模

10 冲模

11 接纳面的边缘

12 接纳面的接片

13 开口

14 弹簧材料

15 臂的接片

16 连接直线

17 螺纹载体

18 探头

a 距离

h 高度偏差

α 角度

Claims (22)

1.用于制造仪表板支架(1)的方法，该仪表板支架包括用于安装件的接纳部，其中，仪表板支架(1)构造为长形的、沿着机动车横向方向延伸的构件，其特征在于，该方法具有如下方法步骤：

-制造作为焊接构件的仪表板支架(1)，该仪表板支架具有用于与机动车车身耦合的端侧的固定点(4)和用于接纳平视显示器的至少两个伸出的臂(6)；

-将具有固定点(4)的焊接构件放入校验工具(8)中；

-以压模(9)移向臂(6)；

-各以一个冲模(10)移向臂(6)的对置侧，并且将冲模(10)向压模(9)挤压，其中，在臂(6)中压印用于接纳平视显示器的接纳面(7)；

-取出仪表板支架(1)。

2.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，所述安装件是平视显示器。

3.按照权利要求1所述的方法，其特征在于，在压模(9)中在接纳面(7)的区域内设有弹簧材料(14)，该弹簧材料在朝向压模(9)压紧冲模(10)时压缩。

4.按照权利要求2所述的方法，其特征在于，在压模(9)中在接纳面(7)的区域内设有弹簧材料(14)，该弹簧材料在朝向压模(9)压紧冲模(10)时压缩。

5.按照权利要求3或4所述的方法，其特征在于，弹簧材料(14)构成为弹簧组或由塑料材料构成。

6.按照权利要求3或4所述的方法，其特征在于，弹簧材料(14)构成为聚合物。

7.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述接纳面(7)在其制造之前、期间或之后设有用于与平视显示器耦合的固定机构。

8.按照权利要求7所述的方法，其特征在于，所述固定机构是焊接螺母或压紧螺母。

9.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，所述冲模(10)压印出具有过量轮廓的接纳面(7)，从而将在冲模(10)移出之后出现的、接纳面(7)相对于剩余的臂(6)的回弹效应补偿到理论尺寸。

10.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，将要制造的接纳面(7)在臂(6)内的环绕的边缘(11)部分地切去，从而接纳面(7)经由至少两个接片(12、15)与臂(6)的包围该接纳面的面一件式并且材料一致地耦合。

11.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，通过利用冲模(10)的挤压通过变形来关于固定点(4)对所述接纳面(7)进行校验。

12.按照权利要求11所述的方法，其特征在于，以小于等于+/-0.25mm的公差进行所述校验。

13.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在每个臂上制造至少一个接纳面(7)，其中，通过利用冲模(10)的挤压来对各接纳面(7)相对彼此进行校验。

14.按照权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在至少一个臂(6)上制造两个接纳面(7)，其中，通过利用冲模(10)的挤压来对各接纳面(7)相对彼此进行校验。

15.按照权利要求13所述的方法，其特征在于，以小于等于+/-0.25mm的公差进行所述校验。

16.按照权利要求14所述的方法，其特征在于，以小于等于+/-0.25mm的公差进行所述校验。

17.用于接纳平视显示器的仪表板支架(1)，所述仪表板支架具有长形的、相对机动车横向延伸的主体，该主体包括用于与机动车车身耦合的端侧的固定点(4)，其中，在所述主体上焊接有至少两个沿着相同方向定向的臂(6)，其特征在于，在每个臂(6)中构成有至少一个一件式的且材料统一的接纳面(7)，其中，接纳面(7)相对于臂(6)的包围该接纳面的面错开地构造，并且两个臂的接纳面(7)彼此间以及相对于固定点(4)具有沿着机动车竖直方向小于等于正/负0.25mm的公差。

18.按照权利要求17所述的仪表板支架，其特征在于，所述仪表板支架按照权利要求1的方法进行制造。

19.按照权利要求17所述的仪表板支架，其特征在于，一个臂(6)具有两个接纳面(7)。

20.按照权利要求18所述的仪表板支架，其特征在于，一个臂(6)具有两个接纳面(7)。

21.按照权利要求17至20之一所述的仪表板支架，其特征在于，两个臂(6)的接纳面(7)设置在一个平面中，或两个臂(6)的接纳面(7)彼此平行错开地设置。

22.按照权利要求17至20之一所述的仪表板支架，其特征在于，两个臂(6)的接纳面(7)彼此成角度(α)地设置。