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Die Erfindung betrifft eine Mittelkonsole für ein Kraftfahrzeug sowie ein Verfahren zur Montage einer Mittelkonsole an einem Kraftfahrzeug.
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Als Mittelkonsole wird allgemein bei Automobilen der Teil des Kraftfahrzeugs bezeichnet, der sich etwa in Kniehöhe zwischen den beiden vorderen Fußräumen erstreckt. Eine Mittelkonsole ist beispielsweise aus der
EP 0 047 858 A1 bekannt, welche allgemein eine Baueinheit für den Innenbereich eines Kraftfahrzeuges zeigt, wobei sowohl eine Verbindung zwischen der Mittelkonsole und einer Instrumententafel des Kraftfahrzeugs, als auch eine Abstützung der Konsole auf dem Bodenblech der Fahrzeugkarosserie, stattfindet.
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Die
DE 10 2005 015 124 B4 offenbart ebenfalls eine Baueinheit für den Innenbereich von Fahrzeugen, die entweder direkt auf der Karosserie, zum Beispiel am Bodenblech, oder über ein mit dieser verbundenes Halteelement befestigt wird. Verschiedene Möglichkeiten zur Befestigung der Mittelkonsole an die Instrumententafel sind dabei beispielsweise aus den
DE 100 01 266 C1 bekannt.
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Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Mittelkonsole für ein Kraftfahrzeug als auch ein verbessertes Verfahren zur Montage einer Mittelkonsole an einem Kraftfahrzeug zu schaffen.
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Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
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Erfindungsgemäß wird eine Mittelkonsole für ein Kraftfahrzeug mit einem Befestigungsdom geschaffen, wobei der Befestigungsdom zur Festlegung der Mittelkonsole an einem Boden des Kraftfahrzeugs über ein Befestigungsmittel ausgebildet ist, wobei der Befestigungsdom ein Elastizitätselement mit einer zur Aufnahme des Befestigungsmittels ausgebildeten Lasche aufweist, wobei die Lasche insbesondere auch im am Boden des Kraftfahrzeugs festgelegten Zustand in zumindest X- und Z-Richtung des Kraftfahrzeugs relativ zur Mittelkonsole elastisch beweglich ist.
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An dieser Stelle sei angemerkt, dass in Kraftfahrzeugen üblicherweise die Längsrichtung des Kraftfahrzeugs als X-Richtung, die Querrichtung des Kraftfahrzeugs als Y-Richtung und die Senkrechte des Kraftfahrzeugs als Z-Richtung angegeben ist.
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Ausführungsformen der Erfindung haben den Vorteil, dass aufgrund der flexiblen elastischen Beweglichkeit der Lasche relativ zur Mittelkonsole insbesondere im Falle eines Unfalls, d. h. eines Crashfalls, eine kontrollierte Bewegung der Mittelkonsole relativ zum Boden des Kraftfahrzeugs ermöglicht wird. Dies ist insbesondere vor dem Hintergrund einer Aufnahme und Weiterleitung von Bewegungsenergie relevant. Die beschriebene Mittelkonsole lässt außerdem bereits während der Montage in X- und Y-Richtung einen Toleranzausgleich zu, sodass damit eine vereinfachte Montage der Mittelkonsole am Kraftfahrzeug möglich ist.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung ragt der Befestigungsdom in Richtung zum Kraftfahrzeugboden hin aus der Mittelkonsole heraus. Damit ist gewährleistet, dass die Mittelkonsole vom Kraftfahrzeugboden beabstandet ist. Im Falle eines Unfalls auf den Kraftfahrzeugboden wirkende Kräfte werden damit nicht unmittelbar auf die Mittelkonsole, sondern nur mittelbar über den als Dämpfungsmittel wirkenden Befestigungsdom auf die Mittelkonsole übertragen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung ist das Elastizitätselement am zum Boden des Kraftfahrzeugs zugewandten Ende des Befestigungsdoms angeordnet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung erstreckt sich der Rand der Lasche zylinderförmig in Erstreckungsrichtung des Befestigungsdoms. Dies hat den Vorteil, dass der Rand der Lasche mechanisch verstärkt ist, sodass insbesondere bei der Festlegung des Befestigungsdoms am Kraftfahrzeugboden über entsprechende Befestigungsmittel keine ungewollte Verformung der Lasche des Elastizitätselementes auftritt. Insbesondere im Falle eines Unfalls und der damit auftretenden hohen Krafteinflüsse auf die Mittelkonsole und den Befestigungsdom wird damit einem beim Montagevorgang unbemerkten Schwächen des Befestigungsbereichs zwischen Mittelkonsole und Kraftfahrzeugboden vorgebeugt.
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In diesem Zusammenhang sei darauf verwiesen, dass allgemein unter Befestigungsmittel jede Art von Mittel verstanden wird, welches in der Lage ist, die Mittelkonsole über den Befestigungsdom am Kraftfahrzeugboden zu fixieren. Dies kann beispielsweise durch Schraubverbindungen oder Nutverbindungen realisiert werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Mittelkonsole ferner eine Wegbegrenzung zur Begrenzung der Beweglichkeit der Lasche relativ zur Mittelkonsole in X- und/oder Z-Richtung des Kraftfahrzeugs. Dies ist insbesondere im Crashfall relevant, da hier zum einen extreme Kräfte auf das Elastizitätselement wirken, auf der anderen Seite der Verformungsweg des Elastizitätselements beschränkt werden sollte, um ein Abreißen des Elastizitätselements vom Befestigungsdom zu verhindern. Durch die Verwendung der Wegbegrenzung kann dies gewährleistet werden.
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Der Grund, weshalb die Beweglichkeit der Lasche in X- und/oder Z-Richtung des Kraftfahrzeugs erfolgt, kann darin gesehen werden, dass im Crashfall, insbesondere bei einem Frontal- oder Heckaufprall, die Bewegungsrichtung der sich durch den Aufprall beschleunigten Mittelkonsole eine bogenförmige Bahn beschreibt, welche sowohl X- als auch Z-Komponenten der Richtung des Kraftfahrzeugs enthält.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung bewirkt die Wegbegrenzung ausschließlich die Begrenzung der Beweglichkeit der Lasche in X- und/oder in Z-Richtung des Kraftfahrzeugs im Falle des Crashfalls. In anderen Worten findet beim „normalen Betrieb” des Kraftfahrzeugs die Wegbegrenzung keine Verwendung, sondern sie dient ausschließlich dem Zweck einer Crashverriegelung im Notfall. Beim normalen Betrieb dient das Elastizitätselement in Verbindung mit dem Befestigungsdom beispielsweise zur Schwingungsentkopplung der Mittelkonsole vom Kraftfahrzeugboden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Wegbegrenzung zwei gegenstückige Anschläge des Elastizitätselements und des Befestigungsdoms. Beispielsweise wird der Anschlag des Elastizitätselements durch einen am Elastizitätselement ausgeformten Vorsprung gebildet und/oder wird der Anschlag des Befestigungsdoms durch einen in das Dominnere hineinragenden Vorsprung gebildet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung sind das Elastizitätselement und der Befestigungsdom einstückig ausgebildet und/oder sind die Mittelkonsole und der Befestigungsdom einstückig ausgebildet. Dies ermöglicht die Herstellung einer Mittelkonsole bzw. des Befestigungsdomes in kostengünstiger Weise, beispielsweise in einem Spritzgussverfahren.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst das Elastizitätselement einen Faltenbalg, wobei die Lasche durch eine Aussparung des Faltenbalgs gebildet wird. Alternativ zur Verwendung eines Faltenbalgs bietet sich die Möglichkeit, dass das Elastizitätselement mäanderförmige Arme und einen von diesen Armen gehaltenen Ring aufweist, wobei die Arme mit dem Befestigungsdom verbunden sind und die Lasche durch den Ring gebildet wird. In beiden Fällen ist das Elastizitätselement zumindest an in X-Richtung des Kraftfahrzeugs einander gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsdomes angeordnet. Damit ist gewährleistet, dass sowohl im Falle eines Heck- als auch eines Frontaufpralls eine gezielte Bewegung der Mittelkonsole ermöglicht wird.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung nimmt die Faltenamplitude des Faltenbalgs, ausgehend vom äußeren Rand des Befestigungsdoms, zur Lasche hin stetig zu. Damit kann kontrolliert der Verformungsweg abhängig von der einwirkenden Verformungskraft gesteuert werden. Leichte Vibrationen des Kraftfahrzeugbodens werden durch das Elastizitätselement abgedämpft, wobei nichtsdestotrotz bei stark einwirkenden Kräften die Bewegungsfreiheit der Mittelkonsole im Vergleich dazu stark minimiert wird, um insbesondere im Falle eines Unfalls eine ungewollte, zu starke Bewegung der Mittelkonsole zu vermeiden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung überragt der Rand der Lasche die Falten des Faltenbalgs in der vom Boden des Kraftfahrzeugs abgewandten Richtung des Befestigungsdoms. Damit kann der Rand der Lasche wiederum effektiv und ohne die Gefahr einer ungewollten Verformung des Randes auf den Rand einwirkende Kräfte auf den Faltenbalg übertragen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung überragt der Rand der Lasche die Arme des Elastizitätselements in der vom Boden des Kraftfahrzeugs abgewandten Richtung des Befestigungsdoms. Hier gilt dieselbe Argumentation hinsichtlich Stabilität und einer Kraftübertragungsmöglichkeit auf die Mittelkonsole wie obig angesprochen.
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Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung umfasst die Mittelkonsole ferner eine Befestigungshilfe zur Montage der Mittelkonsole an einer Instrumententafel des Kraftfahrzeugs, wobei die Befestigungshilfe einen Montagevorsprung zum Hintergreifen einer gegenstückigen Aufnahme der Instrumententafel und eine Auflagefläche aufweist, wobei die Mittelkonsole so ausgebildet ist, dass beim Einsetzen des Montagevorsprungs in die Aufnahme der Instrumententafel und anliegender Auflagefläche an eine gegenstückige Auflagefläche der Instrumententafel eine Fixierung der Mittelkonsole an der Instrumententafel zumindest in Y-Richtung des Kraftfahrzeugs bewirkt wird. Damit genügen wenige Handgriffe, um die Mittelkonsole am Kraftfahrzeug zu montieren, sodass eine solche Montage beispielsweise ohne großen Aufwand durch eine einzelne Person durchgeführt werden kann.
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Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist die Mittelkonsole zwei dieser Befestigungshilfen auf, wobei die Mittelkonsole einen sich in Y-Richtung des Kraftfahrzeugs erstreckenden Steg aufweist, wobei am Steg ein Dorn ausgebildet ist, wobei der Dorn zur Aufnahme durch eine gegenstückige Aussparung der Instrumententafel ausgebildet Ist, wobei der Dorn in Y-Richtung des Kraftfahrzeugs gesehen zwischen den beiden jeweiligen Montagevorsprüngen der beiden Befestigungshilfen angeordnet ist. In anderen Worten dient in diesem Fall der Dorn als Positionierungshilfe und die beiden Montagevorsprünge dienen der mechanischen Fixierung der Mittelkonsole an der Instrumententafel. Auch hier gilt das obig Gesagte, nämlich dass eine einzelne Person mit wenigen Handgriffen in der Lage ist, unter Verwendung der Positionierungshilfe die Mittelkonsole an der Instrumententafel anzuordnen.
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In einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Montage einer obig beschriebenen Mittelkonsole an einem Kraftfahrzeug, wobei das Verfahren zunächst das Einsetzen des besagten Dorns in die gegenstückige Aussparung der Instrumententafel umfasst. Dem folgt das Aufsetzen der Auflagefläche der Montagehilfe auf die gegenstückige Auflagefläche der Instrumententafel, wobei durch das Aufsetzen ein gleichzeitiges Hintergreifen der gegenstückigen Aufnahme der Instrumententafel durch die Montagevorsprünge der Befestigungshilfe bewirkt wird. Anders ausgedrückt muss ein montierender Arbeiter nicht versuchen, gleichzeitig zwei Montagevorsprünge in entsprechende gegenstückige Aufnahmen der Instrumententafel einzusetzen, sondern es genügt hier, den Dorn in die gegenstückige Aussparung der Instrumententafel zu setzen und die Mittelkonsole daraufhin auf die Instrumententafel aufzusetzen, sodass automatisch die beiden Montagevorsprünge der Befestigungshilfe in entsprechend gegenstückige Aufnahmen eingreifen.
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Das Verfahren endet schließlich mit der Festlegung der Mittelkonsole am Boden des Kraftfahrzeugs durch Einsetzen eines Befestigungselements in die Lasche der Mittelkonsole und Fixierung des Befestigungsdoms am Boden des Kraftfahrzeugs über das Befestigungsmittel.
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Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 eine schematische Querschnittansicht eines Befestigungsdoms,
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2 eine perspektivische Ansicht eines Befestigungsdoms mit einem Elastizitätselement in Farm eines Faltenbalgs,
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3 eine perspektivische Ansicht eines Befestigungsdoms mit einem mäanderförmigen Elastizitätselement,
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4 eine weitere perspektivische Ansicht des Befestigungsdoms mit mäanderförmigem Elastizitätselement,
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5 eine perspektivische Ansicht einer Mittelkonsole,
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6 eine schematische Ansicht einer an einer Instrumententafel angesetzten Mittelkonsole.
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Im Folgenden sind einander ähnliche Elemente mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Die 1 zeigt eine schematische Querschnittansicht einer Mittelkonsole 100, an welcher einstückig ein Befestigungsdom 104 ausgeformt ist. Der Befestigungsdom 104 weist ein Elastizitätselement in Form eines Faltenbalgs 106 auf, wobei in der Mitte des Faltenbalgs 106 eine Aussparung in Form einer Lasche 110 gegeben ist. Diese Lasche 110 weist einen Rand 112 auf. Somit überragt der Rand 112 die Falten des Faltenbalgs in Z-Richtung.
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Die Lasche 110 dient dazu, ein Befestigungsmittel wie beispielsweise eine nicht gezeigte Schraube aufzunehmen, um damit die Mittelkonsole 100 bzw. den Befestigungsdom 104 an einem Kraftfahrzeugboden 102 zu fixieren.
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Ferner gezeigt in 1 ist eine Wegbegrenzung in Form von Anschlägen 108 und 109 des Elastizitätselements bzw. des Befestigungsdoms zur Begrenzung der Beweglichkeit der Lasche in X- und Z-Richtung des Kraftfahrzeugs im Crashfall. Wirken beispielsweise im Crashfall durch einen Frontalaufprall starke Kräfte auf die Mittelkonsole 100, wird der Kraftfahrzeugboden 102 relativ zur Mittelkonsole 100 abgebremst. Dies bewirkt aufgrund der Massenträgheit der Mittelkonsole 100 eine Bewegung derselben in eine kombinierte X-Z-Richtung. Ein Teil der Bewegungsenergie wird über die Verwendung des Elastizitätselements in Form des Faltenbalgs 106 abgebaut. Bei einer zu starken Dehnung des Faltenbalgs in X-Z-Richtung kommen jedoch die gegenstückigen Anschläge 108 und 109 in Kontakt zueinander und begrenzen damit eine Bewegung der Wand 112 und damit des Faltenbalgs 109 in die X-Z-Richtung. Damit wird auch ein Abreißen des Faltenbalgs 106 von dem Befestigungsdom 104 aufgrund zu hoher Kräfte zuverlässig vermieden.
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Die 2 zeigt eine schematische Ansicht des Befestigungsdoms 104 der 1. Deutlich sichtbar ist hier die Ausbildung des Elastizitätselements durch den Faltenbalg 106. Ferner ersichtlich in 2 ist, dass der Faltenbalg 106 nur in X-Richtung des Kraftfahrzeugs an einander gegenüberliegenden Seiten des Befestigungsdoms 104 am Befestigungsdom selbst angeordnet ist. Damit wird die Elastizität des Faltenbalgs 106 und damit eine Beweglichkeit der Wand 112 erhöht. Wie bereits bezüglich 1 erläutert, kann die Mittelkonsole 100 am Kraftfahrzeugboden 102 unter Verwendung eines Befestigungselements über die Lasche 110 fixiert werden. Beim Montagevorgang muss dabei die Mittelkonsole 100 nicht exakt an einer einzigen vorgegebenen Position über dem Kraftfahrzeugboden 102 positioniert werden, da die Lasche 110 aufgrund des Vorhandenseins des Faltenbalgs 106 in gewissen Bereichen beweglich ist, sodass ein Toleranzausgleich zwischen Mittelkonsole 100 und Kraftfahrzeugboden 102 bei der Montage möglich ist.
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3 zeigt eine perspektivische Ansicht eines weiteren Befestigungsdoms 104, welcher jedoch nun ein Elastizitätselement aufweist, welches mäanderförmige Arme 300 und einen von diesen Armen gehaltenen Ring 302 aufweist. Die Arme 300 sind dabei mit dem Rand des Befestigungsdoms 104 verbunden und die Lasche 110 wird durch den Ring 302 gebildet. Bei der in 3 gezeigten Ausführungsform ist ein Toleranzausgleich sowohl in X-, Y- als auch in Z-Richtung möglich.
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Die 4 zeigt eine perspektivische Ansicht des Befestigungsdoms 104, welcher in 3 erläutert wurde. Auch hier ist wiederum deutlich ersichtlich, dass der Rand 112 der Lasche 110 die Arme 300 des mäanderförmigen Elastizitätselements in Z-Richtung überragt.
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Die 5 zeigt eine perspektivische Ansicht einer Mittelkonsole 100, wobei diese Mittelkonsole 100 den bezüglich der vorangegangenen Abbildungen erläuterten Befestigungsdom 104 aufweist. Nebst einer Montage der Mittelkonsole 100 am nicht näher gezeigten Kraftfahrzeugboden über den Befestigungsdom 104 muss die Mittelkonsole auch an einer Instrumententafel befestigt werden. Hierzu dienen Befestigungshilfen in Form von Montagevorsprüngen 500 und 502, welche zum Hintergreifen einer gegenstückigen Aufnahme der Instrumententafel ausgebildet sind. Ferner dient hierzu eine Montagehilfe in Form eines Dorns 504, wobei der Dorn 504 an einem Steg 506 der Mittelkonsole 100 ausgeformt ist, wobei zum einen der Dorn 504 zur Aufnahme durch eine gegenstückige Aussparung der Instrumententafel ausgebildet ist und der Dorn in Y-Richtung des Kraftfahrzeugs gesehen zwischen den beiden Montagevorsprüngen 500 und 502 an der Mittelkonsole 100 angeordnet ist.
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Ein entsprechender Montagevorgang sei im Folgenden mit Bezug auf die schematische Ansicht einer Instrumententafel 602 und einer Mittelkonsole 100 in 6 erläutert:
In 6 ersichtlich ist zunächst eine Instrumententafel 602, welche eine in -X-Richtung des Kraftfahrzeugs weisende, gebogene Form aufweist. Ferner ersichtlich in 6 ist die Mittelkonsole 100, welche mit einem ihrer Montagevorsprünge 500 eine gegenstückige Aufnahme 600 der Instrumententafel 602 hintergreift. Zur Montage der Mittelkonsole 100 an der Instrumententafel 602 wird zunächst der in 5 gezeigte Dorn 504 in eine entsprechende gegenstückige Aussparung der Instrumententafel 602 eingesetzt (in 6 nicht ersichtlich). Durch eine in 6 mit dem Bezugszeichen 606 gekennzeichnete Kreisbogenförmige Bewegung wird daraufhin die Instrumententafel 100, geführt durch den Dorn 504, zur Instrumententafel 602 hin geklappt. Dies führt dazu, dass die Montagevorsprünge 500 und 502 in Eingriff mit entsprechenden Aussparungen 600 der Instrumententafel 602 treten. Die Bewegung in Richtung 606 kann dabei so lange durchgeführt werden, bis eine Auflagefläche 604 der Mittelkonsole 100 auf einer gegenstückigen Auflagefläche der Instrumententafel 602 zum Liegen kommt. Diese Auflagefläche 604 und gegenstückige Auflagefläche der Instrumententafel 602 begrenzen damit eine Bewegung in Richtung 606. In einem letzten Schritt erfolgt schließlich die Festlegung der Mittelkonsole 100 am Boden des Kraftfahrzeugs (in 6 nicht gezeigt) durch Einsetzen eines entsprechenden Befestigungselements in die Masche der Mittelkonsole 100 und Fixierung des Befestigungsdoms 104 am Boden des Kraftfahrzeugs über das Befestigungsmittel.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Mittelkonsole
- 102
- Kraftfahrzeugboden
- 104
- Befestigungsdom
- 106
- Faltenbalg-Elastizitätselement
- 108
- Anschlag
- 109
- Anschlag
- 110
- Lasche
- 112
- Wand
- 300
- Arm
- 302
- Ring
- 500
- Montagevorsprung
- 502
- Montagevorsprung
- 504
- Dorn
- 506
- Steg
- 600
- Aufnahme der Instrumententafel
- 602
- Instrumententafel
- 604
- Auflagefläche
- 606
- Bewegungsrichtung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 0047858 A1 [0002]
- DE 102005015124 B4 [0003]
- DE 10001266 C1 [0003]
