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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Cockpitbaugruppe für ein Kraftfahrzeug,
insbesondere für einen
Personenkraftwagen. Die Erfindung betrifft außerdem ein Kraftfahrzeug, insbesondere
einen Personenkraftwagen, das mit einer derartigen Cockpitbaugruppe
ausgestattet ist.
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Aus
der
DE 102 19 439
A1 ist ein Kraftfahrzeug bekannt, das mit einem Steuerungssystem
ausgestattet ist. Dieses Steuerungssystem umfasst mehrere funktionale
Subsysteme, die jeweils mehrere Steuergeräte aufweisen können. Die
einzelnen Subsysteme sind entsprechend ihrer räumlichen Anordnung im Fahrzeug
zu lokalen Modulen zusammengefasst und mittels eines Modulbusses
untereinander verbunden, wobei die einzelnen Modulbusse mittels
einer Modulschnittstelle mit einem zentralen Datenbus verbunden
sind. Hierdurch ist es insbesondere möglich, in einem Heckraum des
Fahrzeugs ein derartiges modulares Subsystem unterzubringen. Nachteilig
ist hierbei, dass zur Verbindung dieses heckseitig angeordneten
Subsystems mit frontseitig angeordneten Subsystemen der zentrale
Datenbus durch das gesamte Fahrzeug verlegt werden muss. Der Aufwand
hierzu kann vergleichsweise groß sein.
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Aus
der
US 5,005,898 A und
aus der
EP 0 548 943
A1 ist jeweils eine Cockpitbaugruppe bekannt, die einen
Querträger
umfasst, der sich im Einbauzustand quer zur Fahrzeuglängsrichtung
erstreckt und an seinen Enden jeweils im Bereich einer A-Säule an einer
Fahrzeugkarosserie befestigt ist. Ferner sind mehrere Anbauteile
vorgesehen, die am Querträger
befestigt sind und die im Einbauzustand eine Unterlage für eine Fußmatte in
einem Fußraum eines
Fahrzeuginnenraums bilden.
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Aus
der
DE 198 50 794
C1 ist es bekannt, im Fußraum eine Aufnahmebox zur
Aufnahme wenigstens einer elektrischen und/oder elektronischen Komponente
so anzuordnen, dass sie im Einbauzustand eine Unterlage für eine Fußmatte bildet.
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Aus
der
DE 197 52 385
A1 ist eine Aufnahmebox bekannt, die zwischen zwei Stellungen
verstellbar ist.
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Des
weiteren besteht im Rahmen der Großserienfertigung das Bedürfnis, die
Cockpitbaugruppe möglichst
weitgehend im Rahmen einer Vormontage fertigzustellen, um deren
Einbau in die Fahrzeugkarosserie im Rahmen der Endmontage zu vereinfachen.
Da ein üblicherweise
in einer derartigen Cockpitbaugruppe vorhandener Querträger, an
dem die übrigen
Komponenten der Cockpitbaugruppe mehr oder weniger befestigt sind,
nicht zwingend aus einem Metall bestehen muss, insbesondere sind
glas- und/oder kohlefaserverstärkte
Verbundbauteile denkbar, ist es nicht immer möglich, elektrische Verbraucher
der Cockpitbaugruppe, wie zum Beispiel eine Klimaanlage, über den
Querträger
zu erden. Dementsprechend sind in der Endmontage mehrere Massekabel
der einzelnen Verbraucher an entsprechenden Massekontaktstellen
der Fahrzeugkarosserie anzubringen. Damit diese Massekabel den Transport
der komplett vormontierten Cockpitbaugruppen von der Vormontage
zur Endmontage nicht beschädigt
werden beziehungsweise keine Behinderung darstel len, müssen sie
im Rahmen der Vormontage vorübergehend
gesichert werden, insbesondere werden die Massekabel hierzu weggebunden.
Im Rahmen der Endmontage müssen
die Massekabel dann erst wieder entsichert beziehungsweise gelöst werden,
um sie dann an den entsprechenden Massekontaktstellen der Fahrzeugkarosserie
anbringen zu können.
Diese Vorgehensweise ist vergleichsweise umständlich und aufwendig.
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Die
vorliegende Erfindung beschäftigt
sich mit dem Problem, für
eine Cockpitbaugruppe beziehungsweise für ein Kraftfahrzeug der eingangs
genannten Art eine verbesserte Ausführungsform anzugeben, die sich
insbesondere durch eine vereinfachte Montierbarkeit und somit durch
eine rationellere Produktion auszeichnet.
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Dieses
Problem wird erfindungsgemäß durch
die Gegenstände
der unabhängigen
Ansprüche
gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen
sind Gegenstand der abhängigen
Ansprüche.
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Durch
die Anbringung einer Aufnahmebox zur Aufnahme wenigstens einer elektrischen und/oder
elektronischen Komponente am Querträger beziehungsweise an einem
am Querträger
angebrachten Anbauteil ist es möglich,
in der Cockpitbaugruppe bereits im Rahmen der Vormontage weitere, zusätzliche
elektrische beziehungsweise elektronische Komponenten vorzusehen.
Die Integration dieser Komponenten in die Vormontage vereinfacht
die spätere
Endmontage. Besonders vorteilhaft ist bei der erfindungsgemäßen Cockpitbaugruppe
nun, dass besagte Aufnahmebox so ausgestaltet und angeordnet ist,
dass ihre Oberseite im Einbauzustand für eine in einem Fußraum eines
Fahrzeuginnenraums angeordnete Fußmatte eine Unterlage bildet. Somit
wird ein Teil des Fußraumbodens
in die Cockpitbaugruppe integriert. Dies vereinfacht insbesondere
die Kabelführung
von im Fußraum,
nämlich
in der Aufnahmebox, untergebrachten Komponenten zu anderen Komponenten
in der Cockpitbaugruppe.
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Mit
Hilfe der Aufnahmebox wird im Bereich des Cockpits zusätzlicher
Bauraum zur Unterbringung elektrischer und/oder elektronischer Komponenten
geschaffen, wodurch es insbesondere möglich ist, bisher im Fahrzeugheck
angeordnete Komponenten weiter vorn im Fahrzeug, insbesondere im Cockpitbereich,
anzuordnen, wodurch die Länge
des zentralen Datenbusses erheblich reduziert werden kann.
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Zusätzlich schlägt die vorliegende
Erfindung optional vor, im Bereich der Anbindung des Querträgers an
die Fahrzeugkarosserie einen Kabelschuh vorzusehen, der elektrisch
leitend mit der Fahrzeugkarosserie verbunden ist und der es ermöglicht,
im Bereich des jeweiligen Längsendes
des Querträgers die
Massekabel mit der Fahrzeugkarosserie zu verbinden, nämlich über besagten
Kabelschuh. Die Massekabel können
dadurch erheblich kürzer
gestaltet werden, wodurch eine spezielle Sicherung der Massekabel
für den
Transport von der Vormontage zur Endmontage entbehrlich wird. Außerdem können die
Massekabel bereits im Rahmen der Vormontage am Kabelschuh angebracht
werden, so dass dieser mit den daran angebrachten Massekabel im
Rahmen der Entmontage mit der Karosserie verbunden wird. Gleichzeitig
ist ein derartiger Kabelschuh unabhängig von der elektrischen Leitfähigkeit
des Querträgers.
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Weitere
wichtige Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den
Unteransprüchen, aus
den Zeichnungen und aus der zugehörigen Figurenbeschreibung anhand
der Zeichnungen.
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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.
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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.
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Es
zeigen, jeweils schematisch:
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1 eine
stark vereinfachte prinzipielle, perspektivische Ansicht auf eine
Cockpitbaugruppe,
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2 eine
stark vereinfachte, prinzipielle Draufsicht auf einen Kabelschuh
im Einbauzustand,
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3 eine
stark vereinfachte, prinzipielle Ansicht einer Verbindungsschraube.
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Entsprechend 1 umfasst
eine Cockpitbaugruppe 1 eines im übrigen nicht dargestellten Kraftfahrzeugs,
bei dem es sich vorzugsweise um einen Personenkraftwagen handelt,
einen Querträger 2,
der sich im Einbauzustand quer zu einer durch einen Pfeil angedeuteten
Fahrzeuglängsrichtung 3 erstreckt.
Im eingebauten Zustand ist besagter Querträger 2 an seinen Längsenden 4,
von denen in 1 nur eines erkennbar ist, jeweils
im Bereich einer hier nicht gezeigten A-Säule an einer Fahrzeugkarosserie befestigt,
die in 2 mit 5 bezeichnet ist. An diesem Querträger 2 sind
mehrere Anbauteile 6 angebracht. Bei diesen Anbauteilen 6 handelt
es sich um übliche Bestandteile
eines Fahrzeugcockpits. Beispielsweise handelt es sich ohne Beschränkung der
Allgemeinheit bei den Anbauteilen 6 um Verkleidungselemente, wie
Armaturenbrett, Handschuhfach mit Verschluss, Klimaanlage, Lüftungsgebläse, Aufnahmen
für Bedienelemente
etc. Die Cockpitbaugruppe 1 bildet eine im Rahmen einer
Vormontage vollständig
montierbare Einheit, die dann im Rahmen einer Endmontage in die
Karosserie 5 eingebaut wird.
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Erfindungsgemäß ist nun
die Cockpitbaugruppe 1 zusätzlich mit wenigstens einer
Aufnahmebox 7 ausgestattet, die dazu dient, zumindest eine hier
nicht näher
dargestellte elektrische und/oder elektronische Komponente aufzunehmen.
Bei diesen Komponenten kann es sich um Subsysteme eines Steuerungssystems
für das
Fahrzeug handeln, insbesondere können
Steuergeräte
derartige Komponenten bilden. Die Aufnahmebox 7 ist direkt
am Querträger 2 oder
an zumindest einem der Anbauteile 6 und somit indirekt
am Querträger 2 angebracht. Vorzugsweise
ist die Aufnahmebox 7, zum Beispiel um eine Schwenkachse 8,
die beispielsweise parallel zur Längsrichtung des Querträgers 2 verlaufen
kann, schwenkbar an der Cockpitbaugruppe 1 angeordnet. Die
Aufnahmebox 7 ist so ausgestaltet, dass ihre o berseite 9 im
Einbauzustand der Cockpitbaugruppe 1 für eine hier nicht gezeigte
Fußmatte,
die sich beim fertigen Fahrzeug in einem Fußraum eines Fahrzeuginnenraums
befindet, eine Unterlage bildet. Das bedeutet, dass die Oberseite 9 vergleichsweise
trittfest ausgestaltet ist. Außerdem
wird durch diese Bauweise erreicht, dass Bauraum aus dem Fußraum des Fahrzeugs
fertigungstechnisch in die Cockpitbaugruppe 1 und somit
in die Vormontage integriert wird, was die Bestückung jenes Bauraums vereinfacht. Gleichzeitig
kann dadurch zusätzlicher
Bauraum geschaffen werden, der ebenfalls im Rahmen der Vormontage
bestückbar
ist. Besonders vorteilhaft ist hierbei, dass elektrische Kabel in
der Aufnahmebox 7 unterzubringenden Komponenten innerhalb
der Cockpitbaugruppe entsprechend einen Doppelpfeil 10 verlegt
werden können,
wodurch auch diese Kabel bereits im Rahmen der Vormontage montierbar sind.
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Die
Aufnahmebox 7 ist vorzugsweise zumindest zwischen zwei
Stellungen verstellbar an der Cockpitbaugruppe 1 angebracht.
Dementsprechend ist die Aufnahmebox 7 am Querträger 2 beziehungsweise
am jeweiligen Anbauteil 6 zumindest zwischen einer Endstellung
und einer Montagestellung verstellbar. In der Endstellung bildet
die Oberseite 9 der Aufnahmebox 7 die Unterlage
für die
Fußmatte.
In der Montagestellung erleichtert die Aufnahmebox 7 die Montage
der wenigstens einen darin einzubauenden Komponente beziehungsweise
den Einbau der Cockpitbaugruppe 1 in das Fahrzeug. Beispielsweise
ist die Montagestellung gegenüber
der Endstellung nach oben angehoben und befindet sich dadurch in einem
für den
jeweiligen Monteur leichter zugänglichen
Bereich, der zudem leichter beleuchtet werden kann. Die Montagebedingungen
werden dadurch für den
jeweiligen Monteur erheblich verbessert, was die Qualität der Montage
steigert und die dafür
erforderliche Arbeitszeit reduziert.
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Entsprechend 2 kann
ein Fahrzeug 11, von dem hier nur ein kleiner Ausschnitt
gezeigt ist, eine Cockpitbaugruppe 1 aufweisen, von der
hier ebenfalls nur ein kleiner Ausschnitt gezeigt ist. Beim Fahrzeug 11 handelt
es sich vorzugsweise um einen Personenkraftwagen. Bei der Cockpitbaugruppe 1 kann
es sich um eine konventionelle Cockpitbaugruppe 1 handeln.
Ebenso kann es sich hierbei um eine Cockpitbaugruppe 1 der
vorstehend beschriebenen Art handeln. Jedenfalls besitzt die Cockpitbaugruppe 1 einen
sich quer zur Fahrzeuglängsrichtung 3 erstreckenden
Querträger 2,
der an seinen Längsenden 4 jeweils
im Bereich von nicht näher
bezeichneten A-Säulen über eine
Konsole 12 an der Fahrzeugkarosserie 5 befestigt
ist. Die Fahrzeugkarosserie 5 besteht üblicherweise aus mehreren,
entsprechend zusammengefügten
Blechbauteilen. Ebenso handelt es sich bei der Konsole 12 um
ein Blechbauteil. Die Fahrzeugkarosserie 5 ist mit daran
angebrachter Konsole 12 mit einem Korrosionsschutz versehen,
beispielsweise ist die Fahrzeugkarosserie 5 feuerverzinkt
und/oder lackiert.
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Erfindungsgemäß ist nun
im Bereich der Konsole 12 zumindest auf einer Fahrzeugseite
ein Kabelschuh 13 vorgesehen, der elektrisch leitend mit der
Fahrzeugkarosserie 5 verbunden ist. Der Kabelschuh 13 bildet
somit einen Masseanschluss für
elektrische Verbraucher des Fahrzeugs. Der Kabelschuh 13 ist
hierzu an der Konsole 12 oder im Bereich der Konsole 12 an
der Fahrzeugkarosserie 5 befestigt. Der Kabelschuh 13 ist
dazu ausgestaltet, dass daran zumindest ein Massekabel 14 eines
im übrigen
nicht gezeigten elektrischen Verbrauchers der Cockpitbaugruppe 1 elektrisch
kontaktierbar ist. Da der Kabelschuh 13 selbst elektrisch
mit der Fahrzeugkarosserie 5 verbunden ist, ist das jeweilige
Massekabel 14 mit der Fahrzeugmasse elektrisch leitend
verbunden, sobald es an dem Kabelschuh 13 elektrisch leitend angeschlossen
ist. Da sich der Kabelschuh 13 in unmittelbarer Nähe des Querträgers 2 befin det,
können die
Massekabel 14 der cockpitseitigen Verbraucher vergleichsweise
kurz dimensioniert werden, was deren Handhabung, insbesondere für die Überführung von
der Vormontagestation zur Endmontagestation, erheblich vereinfacht.
Gleichzeitig ergibt sich durch die Verwendung kürzerer Kabel 14 auch
eine Materialeinsparung.
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Der
Kabelschuh 13 ist vorzugsweise mit wenigstens einer Verbindungsschraube 15 an
der Konsole 12 beziehungsweise an der Fahrzeugkarosserie 5 zu
befestigen. Hierzu ist die Konsole 12 beziehungsweise die
Fahrzeugkarosserie 5 mit einer entsprechenden, hier nicht
erkennbaren Schweißmutter versehen,
in welche die Verbindungsschraube 15 eingreift. Durch das
Zusammenwirken der Gewinde, also des Schraubengewindes einerseits
und des Muttergewindes andererseits, kann die erforderliche elektrische
Kontraktierung zwischen dem Kabelschuh 13 und der Fahrzeugkarosserie 5 hergestellt werden.
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Besonders
vorteilhaft ist dabei die in 3 gezeigte
Ausführungsform
der Verbindungsschraube 15. Diese Verbindungsschraube 15 weist
an ihrem Schaft 16 einen Gewindeabschnitt 17 auf,
der so ausgebildet ist, dass er beim Einschrauben der Verbindungsschraube 15 in
die Schweißmutter
eine Lackschicht, die auf das Muttergewinde aufgebracht ist, soweit
entfernt, dass anschließend über die
Gewinde die gewünschte
elektrische Kontaktierung herstellbar ist. Besagter Gewindeabschnitt 17 ist
insoweit kratzend oder räumend
ausgestaltet, was beispielsweise durch eine entsprechende Überdimensionierung
der Gewindegänge
in diesem Gewindeabschnitt 17 erreichbar ist. Diese Bauweise
ist besonders vorteilhaft, da sich die Schweißmutter beim Lackieren der Fahrzeugkarosserie 5 bereits
an derselben beziehungsweise an der Konsole 12 befindet.
Hierdurch würde
bei der Verwendung einer gewöhnlichen
Verbindungsschraube 15 eine elektrische Kontaktierung nicht
sicher gestellt werden können,
da die Lackierung am Innengewinde der Schweißmutter durch das Einschrauben
einer gewöhnlichen
Verbindungsschraube 15 nicht zwangsläufig soweit abgetragen wird,
dass sich eine ausreichende elektrische Kontaktierung herstellen
lässt.
Die Verbindungsschraube 15 kann insbesondere so ausgebildet
sein, dass sie einen weiteren Gewindeabschnitt 18 aufweist,
der in der Einschraubrichtung dem räumenden oder kratzenden Gewindeabschnitt 17 nachfolgt.
Dieser nachfolgende Gewindeabschnitt 18 kann für eine optimierte
elektrische Kontaktierung ausgestaltet sein. Natürlich hat der Gewindeabschnitt 18 gleichzeitig auch
die Funktion einer mechanischen Halterung der damit verschraubten
Teile.
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Ferner
kann die Verbindungsschraube 15 eine Zentrierspitze 19 aufweisen,
die das Auffinden der Schweißmutter
beim Montageprozess erleichtert. Ein Bund 20 ist vergleichsweise
großflächig ausgestaltet
und realisiert eine möglichst
intensive elektrische Kontaktierung zwischen der Verbindungsschraube 15 und
dem Kabelschuh 13. Ein Schraubenkopf 21 kann als
Außenmehrkant
und/oder als Innenmehrkant oder als sonstiger geeigneter Antrieb für das Ein-
und Ausschrauben der Verbindungsschraube 15 ausgestattet
sein.
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Die
Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung lassen sich wie
folgt zusammenfassen. Durch die Aufnahmebox 7 wird in der
Cockpitbaugruppe 1 ein standardisierter Bauraum für elektrische und/oder
elektronische Komponenten geschaffen, was Verbesserungen hinsichtlich
Ergonomie, Montagekosten und Ausführungsqualität schafft.
Die Aufnahmebox 7 kann beispielsweise als Modulplatte ausgestaltet
sein, an der Steuergeräte
als Komponenten einfach anbringbar sind. Auch kann die Aufnahmebox 7 separat
bestückt
werden und in bestücktem
Zustand an die Cockpitbaugruppe 1 angebaut beziehungsweise
angehängt
werden. Ebenso kann vorgesehen sein, die Aufnahmebox 7 an
ihrer Unterseite offen auszugestalten, so dass die jeweiligen Komponenten
an der Unterseite angeordnet sind, während die Oberseite 9 die
Unterlage für
den Teppich beziehungsweise die Fußmatte bildet.
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Durch
die Erfindung wird der Verbau elektrischer und/oder elektronischer
Komponenten im Rahmen der Vormontage ergonomisch gestaltet. Es lassen
sich Gewicht und Kosteneinsparungen bei den verwendeten Kabeln erzielen,
da beispielsweise bestimmte elektrische und/oder elektronische Komponenten,
z. B. Steuergeräte
nicht mehr im Fahrzeugheck untergebracht werden müssen, sondern
im Cockpitbauteil 1 beziehungsweise im Bereich des Cockpits
in der Aufnahmebox 7 angeordnet werden können. Die
Cockpitbaugruppe 1 wird hinsichtlich ihrer Komponenten
aufgewertet, insbesondere lassen sich Komponenten in der Cockpitbaugruppe 1 im Rahmen
der Vormontage montieren, die bei herkömmlicher Bauweise im Rahmen
der End- oder Hauptmontage montiert werden müssten. Die Montage im Rahmen
der Endmontage ist jedoch mit erheblich höheren Kosten verbunden als
die Montage im Rahmen der Vormontage.
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Der
Kabelschuh 13 kann ebenfalls Bestandteil der Cockpitbaugruppe 1 sein.
Das bedeutet, dass die jeweiligen Massekabel 14 bereits
im Rahmen der Vormontage am Kabelschuh 13 befestigt werden. Diese
anspruchsvolle Tätigkeit
lässt sich
im Rahmen der Vormontage ergonomisch günstiger und somit wirtschaftlicher
realisieren. Im Rahmen der Endmontage muss dann nur der jeweilige
Kabelschuh 13 im Bereich der Konsole 12 befestigt
und mit der Fahrzeugkarosserie 5 elektrisch kontaktiert
werden. Im Extremfall muss hierzu nur eine einzige Verschraubung
realisiert werden, nämlich
die mit der Verbindungsschraube 15.
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Im
Rahmen der Vormontage kann vorgesehen sein, den Kabelschuh 13 vorübergehend
an der Cockpitbaugruppe transportsicher anzubringen, beispielsweise
mittels Klebeband, Verclipsung, Rastelementen und dergleichen.