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Die
Erfindung bezieht sich auf eine Fahrzeugstirnwand, die mit einem
Durchtrittsbereich versehen ist, um Aggregate im Motorraum mit entsprechenden
Steuerelementen im Fahrgastraum verbinden zu können, wobei der Durchtrittsbereich
mittels eines mit Öffnungen
versehenen Einsatzes abgedeckt ist.
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Ein
Beispiel hierfür
ist in der
DE 30 01
274 C2 dargestellt. Derartige Einsätze werden aus zwei Gründen eingesetzt.
- 1. Sie tragen zur Gewichtsreduzierung bei:
Eine vollständig
aus Stahl hergestellte Fahrzeugstirnwand trägt nicht unerheblich zum Gesamtgewicht des
Fahrzeuges bei, so daß schon
früh vorgeschlagen
worden ist, Teile der Fahrzeugstirnwand aus Kunststoff herzustellen.
Dazu wird das Stahlblech der Fahrzeugstirnwand mit Durchtrittsbereichen
versehen, die von an diese angepaßten Kunststoffeinsätzen verschlossen
werden.
- 2. Sie erleichtern die Montage der Verbindungen zwischen den
Aggregaten und den Steuerelementen: Die Öffnung, durch die das jeweilige
Verbindungselement hindurchgeführt
werden soll, muß vielfach
aus Grün den
der Montageerleichterung in einer Ebene liegen, die von der Einbauebene
der Fahrzeugstirnwand deutlich verschieden ist. Dazu müssten Ausbeulungen
in die Fahrzeugstirnwand geprägt
werden mit Abschnitten, die nahezu senkrecht auf der Hauptfläche der Fahrzeugstirnwand
stehen. Dies ist aber in einem Stahlblechumformungsprozess nicht
prozesssicher zu erreichen. Im Gegensatz dazu lassen sich Kunststoffeinsätze im Spritzgussverfahren
leicht in jeder gewünschten
Form herstellen.
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Zum
Stand der Technik sind außerdem
zu nennen: Die
US-5,364,159 A zeigt
eine einteilige Stirnwand aus einem (ggf. verstärkten) Kunststoff mit mehreren
Durchlässen,
die jeweils mit einem Einsatz versehen sind.
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In
der Patentschrift
DE
31 19 572 C2 wird eine Stirnwand beschrieben, die aus zwei
sich über die
Breite des Fahrzeuges erstreckenden Kunststoffhalbschalen zusammengesetzt
ist, wobei deren einander zugewandten Seiten mit korrespondierenden Stegen
versehen sind, so dass in der zusammengesetzten Stirnwand zwischen
den beiden Schalen Luftleitkanäle
entstehen.
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Die
Patentschrift
DE 34
07 670 C2 beschreibt einen aus mehreren zum Teil miteinander verschraubten
Teilstücken
bestehenden Armaturenbrettaufbau, der als Ganzes fahrgastzellenseitig
an die Stirnwand gesetzt wird.
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Die
Offenlegungsschrift
DE
196 21 943 A1 beschreibt eine Stirnwand, die über einen
zentralen Einsatz verfügt,
der als Verformungselement fungiert.
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Eine
Fahrzeugstirnwand ist mit mehreren Öffnungen versehen, eine dient
dem Durchtritt der Lenksäule,
eine andere dem Durchtritt des Schaltgestänges. Außerdem ist häufig eine Öffnung für den Tauwasserablauf
der Klimaanlage vorzusehen. Bisherige Lösungen sahen vor, in der Fahrzeugstirnwand
mehrere kleine Durchtrittsbereiche vorzusehen, die durch je einen
Einsatz abgedeckt sind, wobei jeder Einsatz ein oder mehrere Öffnungen
für die Aggregate
in seiner Nachbarschaft vorsah. Damit verknüpft ist aber eine lang andauernde
Montagezeit.
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Ein
Lösungsvorschlag
für dieses
Problem, nämlich
einen einzigen, großen
Durchtrittsbereich in der Fahrzeugstirnwand vorzusehen, der von
einem einzigen Einsatz verschlossen wird, wirft andere Probleme
auf: Da bei der Reparatur eines Aggregats, bei der ein Zugriff durch
die Fahrzeugstirnwand notwendig ist, der ganze Einsatz entfernt
werden muss, hätte
die Realisierung dieses Vorschlages zur Folge, dass im Falle einer
Reparatur die Verbindungen aller Aggregate zu den entsprechenden
Steuerelementen gelöst
werden müssten.
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Um
sowohl eine montagefreundliche als auch reparaturgeeignete Konstruktion
zu erhalten, sieht die Erfindung vor, dass der Einsatz aus mindestens
zwei Teilstücken
be steht, wobei ein erstes Teilstück
eine Öffnung
für eine
Lenksäule
und ein zweites Teilstück
eine Öffnung
für ein
Schaltgestänge
aufweist, und daß die
Teilstücke
derart miteinander verbindbar sind, daß sie im verbundenen Zustand
an der Fahrzeugstirnwand im Durchtrittsbereich befestigt werden
können
und daß die
Verbindung gelöst
werden kann, wenn eines der Teilstücke z.B. zu Reparaturzwecken
von der Fahrzeugstirnwand entfernt werden soll.
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Diese
Vorgehensweise ermöglicht
eine einfache Montage im Fahrzeug, da die zusammengesetzten Teilstücke als
einheitlicher, großflächiger Einsatz
in das Fahrzeug eingebaut werden können, so daß kein Zeitverzug bei der Produktion
entsteht. Andererseits erlaubt diese Gestaltung eine Entfernung des
Einsatzes in Teilbereichen und den Ersatz einzelner Teilstücke.
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Der
Einsatz wird an der Fahrzeugstirnwand mit Schrauben befestigt. Um
die Anzahl der Schrauben zu reduzieren, überlappen sich die Teilstücke abschnittsweise,
wobei im Überlappungsbereich Schrauben
vorgesehen sind, die beide Teilstücke durchdringen. Dabei erhält das eine
Teilstück Schraubenlöcher, während das
andere Teilstück
mit randoffenen Schlitzen versehen ist, so daß für eine Demontage dieses Teilstückes die
Schrauben nicht vollständig
herausgedreht werden müssen.
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Die
beiden Teilstücke
sind über
eine Steckverbindung- und eine oder mehrere Rastverbindungen miteinander
verbunden. Der Stecker der Steckverbindung ist in etwa senkrecht
zur Fläche
des einen Teilstücks
im Überlappungsbereich
ausgerichtet. Im Überlappungsbereich
des anderen Teilstücks
befindet sich die zugehörige Öffnung.
Die Teilstücke sind
somit mittels der Steckverbindung in lateraler Richtung miteinander
gekoppelt und müssen
zum Lösen
der Steckverbindung orthogonal zum Überlappungsbereich voneinander
entfernt werden.
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Eine
oder mehrere Rastverbindungen halten die Teilstücke in orthogonaler Richtung
zusammen. Diese Rastverbindungen können so ausgeführt sein, daß sie bei
einer eventuellen Demontage aufgebrochen werden, da ihre Hauptfunktion
lediglich darin besteht, die Teilstücke für den gemeinsamen Einbau zusammenzuhalten.
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Im
folgenden soll anhand eines Ausführungsbeispiels
die Erfindung näher
erläutert
werden, dazu zeigen:
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1: eine perspektivische
Darstellung von drei Einsatzteilen,
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2: einen Schnitt entlang
der Linie II, II in 1 und
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3: einen Schnitt entlang
der Linie III, III in 1.
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Die 1 zeigt drei aus Kunststoff
hergestellte Teilstücke 1, 2, 3 eines
Stirnwandeinsatzes in der Zusammenbaukonstellation. Aus Gründen der Übersichtlichkeit
ist die Situation kurz vor dem endgültigen Zusammenbau dargestellt.
Die drei jeweils in etwa quadratischen Teilstücke 1, 2, 3 sind
nebeneinander angeordnet, wobei jeweils benachbarte Seiten überlappen.
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Im
zusammengebauten Zustand verdeckt der Stirnwandeinsatz vollständig einen
Durchtrittsbereich in einer nicht dargestellten Fahrzeugstirnwand. Die
beiden äußeren Teilstücke 1, 3 sind
in der Darstellung jeweils mit einer Öffnung 4, 4' für eine Lenksäule gezeigt,
wobei in einem Fahrzeug, je nachdem ob es sich um ein links- oder
rechtsgesteuertes Fahrzeug handelt, tatsächlich nur eines der äußeren Teilstücke 1 bzw. 3 mit
einer Öffnung 4 bzw. 4' versehen ist.
Das mittlere Teilstück 2 weist
in einem Ausbeulungsbereich zwei Öffnungen 5, 6 auf,
wobei die eine Öffnung 5 für den Tauwasserablauf
einer Klimaanlage und die andere Öffnung 6 für den Durchtritt
eines Schaltgestänges
vorgesehen ist.
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Die
Teilstücke 1, 2, 3 werden
mittels Schrauben an der Fahrzeugstirnwand befestigt. Dazu weist jedes
Teilstück
in seinen Eckbereichen eine Schraubenöffnung auf, wobei es sich hierbei
in den äußeren Teilstücken 1, 3 um
Bohrungen 7 und in dem mittleren Teilstück 2 um randoffene
Schlitze 8 handelt; d.h.: Die Schrauben in den Überlappungsbereichen
halten sowohl das jeweils äußere Teilstück, als
auch das mittlere Teilstück
an der Fahrzeugstirnwand fest. Zur Entnahme des mittleren Teilstücks brauchen
die Schrauben aber nicht vollständig
gelöst
zu werden, sondern nur so weit, daß das mittlere Teilstück gelockert
und anhand der Schlitze 8 seitlich herausgezogen werden
kann.
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Damit
die Teile für
den gemeinsamen Einbau an der Fahrzeugstirnwand zusammengehalten
werden, ist eine Rast- und eine Steckverbindung vorgesehen, die
in den Schnittdarstellungen der 2 und 3 näher dargestellt sind. Die äußeren Teilstücke 1, 3 weisen
im Überlappungsbereich
entlang ihrer dem mittleren Teilstück 2 zugewandten Seiten
jeweils einen erhabenen Längssteg 10 auf,
der in eine entsprechende Längsöffnung 11 des
mittleren Teilstücks 2 passend
einsteckbar ist. Der Steg 10 steht in etwa senkrecht zur
Hauptfläche
des jeweils äußeren Teils 1 bzw. 3.
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Außerdem befinden
sich am mittleren Teilstück 2 in
der Verlängerung
der jeweiligen Längsöffnung 11 zwei
Rasthaken 12, die in entsprechende Rastöffnungen 13 in den äußeren Teilstücken 1, 3 eingreifen.
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Durch
die Steck- und die Rastverbindung 10, 11, 12, 13 ergibt
sich eine allseitig wirkende Verbindung zwischen den drei Teilstücken 1, 2, 3,
so daß sie
als ein funktionales Bauteil an der Fahrzeugstirnwand befestigt
werden können.
Im Reparaturfall, wenn z.B. das mittlere Teilstück 2 entfernt werden soll,
sind zunächst
die Schrauben im Überlappungsbereich
zu lösen
und zwar so weit, daß das
mittlere Teilstück 2 so
weit von den beiden äußeren Teilstücken 1, 3 entfernt
werden kann, bis die Längsstege 10 aus
den entsprechenden Längsöffnungen 11 herausgezogen
worden sind. Dabei lösen
sich die Rasthaken 12 aus den jeweiligen Rastöffnungen 13.
Die Rastverbindungen können
so ausgelegt werden, daß die
Rasthaken 12 dabei abbrechen. Das Abbrechen der Rasthaken 12 kann
hingenommen werden, da sie ihre wesentliche Funktion beim Einbau
des kompletten Einsatzes erfüllt
haben.
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Nun
wird das mittlere Teilstück 2 zunächst zur
einen und dann zur anderen Seite verschoben, wobei jeweils der Schlitz 8 unter
dem Schraubenkopf hervorgezogen wird. Jetzt kann das mittlere Teilstück 2 vollständig entfernt
werden, wobei die äußeren Teilstücke an der
Fahrzeugstirnwand verbleiben. Im Ergebnis steht nun ein zum Teil
geöffneter
Durchtrittsbereich für
die notwendigen Reparaturarbeiten zur Verfügung.