DE10144318A1

DE10144318A1 - Kraftfahrzeug mit Tragsystem für die Lenksäule

Info

Publication number: DE10144318A1
Application number: DE2001144318
Authority: DE
Inventors: Olaf Riecken
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2001-09-10
Filing date: 2001-09-10
Publication date: 2003-04-24

Abstract

Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Tragsystem zur Aufnahme der Lenksäule, das mindestens an der Fahrzeugseitenwand des Fahrers und der Stirnwand befestigt wird, zusätzlicher Befestigungspunkt ist der Tunnel und/oder die gegenüberliegende Fahrzeugseitenwand. Das Tragsystem besteht aus mindestens einer Oberschale (1) und einer Unterschale (2) die an den Flanschen (3) zusammengefügt sind. DOLLAR A Das Tragsystem ist kostengünstiger und hat weniger Toleranzen als ein Tragrohr.

Description

Die Erfindung betritt ein Kraftfahrzeug mit einem Tragsystem für die Lenksäule.
Wie bekannt besteht im Normalfall das Cockpit aus einem Tragrohr und der I-Tafel selbst. Wobei das Tragrohr zwischen den beiden A-säulen platziert ist. An dem Tragrohr wird die I-Tafel, der Beifahrerairbag, die Lenksäule und andere Anbauteile befestigt. Für die Anbindung der Teile wie Lenksäule oder Airbag werden zusätzliche Halter am Tragrohr benötigt. Um in bestimmten Bereichen Platz zu haben wird das Tragrohr gebogen (Bereich Airbag). Die Pedalen werden meist direkt am Rohbau montiert. Die Lenksäule wird teils am Modul Cockpit vormontiert oder liegt im Fahrzeug und wird nachträglich montiert.
Das bisher im Normalfall verwendete Tragrohr hat jedoch Nachteile:

a) Gewicht

Die besonders hohe Steifigkeit des Tragrohrs wird für die Erhöhung der Eigenfrequenzen der Lenksäule benötigt. Die Steifigkeit wird durch einen größeren Durchmesser oder durch anstieg der Wanddicke erreicht. Der größere Durchmesser nimmt jedoch Bauraum weg. Die Steifigkeit wird jedoch nur im Bereich der Lenksäule benötigt. Auf der Beifahrerseite wird keine erhöhte Steifigkeit des Tragrohrs benötigt. Aus technischen Gründen ist das Tragrohr jedoch nur mit einer Wandstärke einzubauen. Somit ist das Tragrohr schwerer als es sein muß.

b) Kosten

In den meisten fällen muß das Tragrohr gebogen werden oder wenigstens eine der Streben des Tragrohrs muß gebogen werden. Die Streben und die Halter müssen von Hand angeschweißt werden. Es müssen zusätzlich noch Befestigungselemente an den Seiten angebracht werden.

c) Toleranzen

Durch die Handarbeit am Tragrohr sind die Toleranzen sehr hoch im Gegensatz zu einem Spritzgußteil oder einem Tiefziehteil. Die gebogenen Streben die meist am Tunnel befestigt sind erhöhen die Toleranzen fürs Tragrohr noch zusätzlich.

d) Gestalterische Freiheit

Nach Möglichkeit sollte das Tragrohr nur 2 Dimensional gebogen werden um keine höheren Kosten und Toleranzen zu bekommen. Ausserdem sind bestimmte Biegeradien einzuhalten.
Durch das neue Tragsystem zur Aufnahme der Lenksäule soll das Tragrohr ersetzt werden. Das Tragsystem soll eine kostengünstige und gewichtsgünstige Alternative zum Tragrohr sein.
Durch die freie Gestaltung der Schalen und durch aufdicken der Materialstärke ist es möglich das Gewicht dort einzusparen wo es nicht benötigt wird. Das Aufdicken kann bei Metall durch die Taylor Blank Methode erfolgen oder beim Kunstoff durch eine einfache Wandstärken änderung. Eine höhere Steifigkeit kann beim Metall durch höherfeste Stähle und beim Kunststoff durch einen höheren Glasfaseranteil erreicht werden.
Durch die einfache Herstellung entweder als Spritzgußteil (Material = Kunststoff) oder als Tiefziehteil (Material = Metall) ist der Kostenaufwand im Gegensatzt zum Tragrohr sehr gering.
Der Prozeß zur Herstellung des Tragsystems kann komplett maschinell mit einer Tiefziehpresse und einem Schweißroboter erfolgen. Somit sind die Toleranzen bei Metall sehr klein. Beim Kunststoff sind die Toleranzen sogar noch kleiner.
Ein sehr großer Vorteil ist die "gestalterische Freiheit" der Schalen. Dadurch können in die Schalen ohne Zusatzkosten Halter integriert werden. Auch eine integrierte Anbindung an die A-Säule kann so dargestellt werden. Die Schalen können so Ausgelegt werden das nur in wirklich benötigtem Bereich sich das Tragsystem befindet.
Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen auf Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend näher erläutert.
Es Zeigen:
Fig. 1 Als Explosionsbild dargestellt das Tragsystem [9] mit Oberschale und Unterschale.
Fig. 2 ein XZ Schnitt durch das Tragsystem [9] mit den Schalen.
Fig. 3 Es zeigt ein XZ Schnitt durch das Tragsystem [9]mit den Schalen und einer Anbindung an den I-Tafel Träger [10].

Ausführungsbeispiel

Das Tragsystem [9] besteht aus einer Oberschale [1] und einer Unterschale [2]. Die Schalen sind aus Metall und als Tiefziehteil ausgelegt. Um in bestimmten bereichen eine bessere Steifigkeit zu erreichen ist das Blech vorher durch die Taylor Blank Methode mit unterschiedlichen Materialstärken ausgestattet. Die Steifigkeit wurde vorher durch die FEM Berechnung festgelegt. Das Zusammenfügen der Schalen erfolgt durch einfaches Punktschweißen auf den dafür abgestellten Flanschen [3]. An der Vormontage wird die Lenksäule und die Pedalen an dem Tragsystem [9] montiert und als Modul ins Fahrzeug gefahren. Das Tragsystem [9] wird dann am Rohbau verschraubt.
Um einen zusätzlichen Hohlraum zu bekommen wird an der Oberschale [1] ein zusätzlicher Flansch [8] nach oben hin abgestellt. Dieses Flansch [8] wird dann in den Träger I-Tafel einlaminiert, wodurch der zusätzliche Hohlraum [5] entsteht. Dieser Hohlraum [5] ist als Warmluftkanal [5] zu verwenden. Der darunterliegende Hohlraum [6] der durch die beiden Schalen definiert ist soll als Kaltluftkanal [6] dienen. Der Warmluftkanal [5] dient als Wärmeisolierung und als Schallisolierung des Kaltluftkanals [6]. Um eine Luftführung in den Warmluftkanal [5] bzw Kaltluftkanal [6] zu bekommen wird ein zusätzliches Blasteil verwendet das mit der einen Seite an der Heizung angebracht wird und an der anderen Seite am Tragsystem [9] und somit eine durchgängige Verbindung geschaffen wird. Bezugszeichenliste 1 Oberschale
2 Unterschale
3 Fügeflansch
4 Befestigungsflansch
5 Hohlraum Warmluftkanal
6 Hohlraum Kaltluftkanal
7 Einbuchtung für Lenksäulenbefestigung
8 nach oben abstehender Fügeflansch
9 Tragsystem
10 I-Tafer Träger und I-Tafel Oberteil

Claims

1. Kraftfahrzeug mit wenigstens einem Tragsystem [9] zur Aufnahme der Lenksäule, das mindestens an der Fahrzeugseitenwand des Fahrers und der Stirnwand befestigt wird, zusätzlicher Befestigungspunkt ist der Tunnel und oder die gegenüberliegende Fahrzeugseitenwand, dadurch gekennzeichnet, das das Tragsystem [9] aus mindestens einer Oberschale [1] und einer Unterschale [2] besteht die zusammengefügt sind.

2. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, das Flansche [3] an der Oberschale [1] und der Unterschale [2] abgestellt sind an denen die Schalen zusammenzufügt werden.

3. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, das an den Seiten des Tragsystems [9] jeweils Flansche [4] abgestellt sind um das Tragsystem an den Fahrzeugseitenwänden der Stirnwand und/oder dem Tunnel zu befestigen.

4. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, das das Tragsystem [9] Einbuchtungen [7] aufweist zur Befestigung der Lenksäule und/oder der Pedale.

5. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, das das Tragsystem [9] bereichsweise unterschiedliche Steifigkeit und/oder Härte aufweist.

6. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das das Tragsystem [9] mit Lenksäule und/oder Pedale als eigenständiges Modul ins Fahrzeug eingebaut werden kann.

7. Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, das die Flansche [8] der Oberschale [1] des Tragsystem [9] nach oben augerichtet sind, die Oberschale [1] und die Unterschale [2] aus Metall sind und von unten mit dem Kunststoffträger [10] der I-Tafel Oberseite zusammengefügt sind.

8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, das durch das Zusammenfügen der Oberschale [1] und Unterschale [2] ein Hohlraum [6] entsteht der als Kaltluftkanal [6] genutzt werden kann.

9. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, das durch die Befestigung des Tragsystems [9] mit dem Träger [10] I-Tafel Oberteil ein Hohlraum [5] ensteht der als Warmluftkanal [5] genutzt werden kann.

10. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Warmluftkanal [5] über dem Kaltluftkanal [6] liegt und somit der Warmluftkanal [5] als Schallisolierung und als Wärmeisolierung des Kaltluftkanals [6] genutzt werden kann