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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Querträger für ein Kraftfahrzeug entsprechend
dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Die
Erfindung findet insbesondere Anwendung auf einen Querträger für ein Armaturenbrett
von Fahrzeugen.
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Die
Querträger
der genannten Art sind für
die Montage im Innern der Karosserie eines Kraftfahrzeugs vorgesehen.
Zu diesem Zweck sind die seitlichen Enden des Balkens an den so
genannten A-Säulen
der Karosserie befestigt und das untere Ende der Schubstrebe ist
am Boden des Fahrzeugs befestigt.
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Zur
Durchführung
dieser Montage wird der Querträger
durch eine Öffnung
in der Karosserie in das Innere der Karosserie eingeführt.
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Um
den Platzbedarf des Querträgers
bei seinem Einführen
in die Karosserie zu verringern, wird der bewegliche Teil der Schubstrebe
in seiner eingezogenen Stellung über
einen entfernbaren Stift gehalten, der den beweglichen Teil mit
dem festen Teil verbindet und die Rückhaltemittel bzw. Haltemittel bildet.
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Sobald
der Querträger
in das Fahrzeug eingeführt
worden ist, wird der Stift herausgezogen und der bewegliche Teil
der Schubstrebe in Richtung Boden des Fahrzeugs verschoben und dann
an dem Boden befestigt. Der feste und der bewegliche Teil werden
dann über
eine zusätzliche
Schraube aneinander befestigt.
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Ein
derartiger Aufbau ist nicht vollkommen zufriedenstellend. Es besteht
nämlich
die Gefahr, dass der Stift für
den Halt zwischen dem festen Teil und dem beweglichen Teil nach
der Montage des Querträgers
am Boden im Fahrzeug vergessen wird. Die
FR 2 739 602 beschreibt einen Querträger für ein Kraftfahrzeug
mit einem Balken und einer Schubstrebe, die aus zwei Teilen besteht.
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Eine
Aufgabe der Erfindung besteht darin, dieses Problem zu lösen, indem
ein Querträger
der vorgenannten Art bereitgestellt wird, der die Gefahr begrenzt,
dass ein Teil oder mehrere Teile der Haltemittel im Fahrzeug vergessen
werden.
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Zu
diesem Zweck hat die Erfindung als Gegenstand einen Querträger gemäß dem Anspruch
1.
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Entsprechend
besonderen Ausführungsformen
kann der Querträger
ein oder mehrere der folgenden Merkmale aufweisen, die Gegenstand
der Ansprüche
2 bis 11 sind.
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Die
Erfindung hat als Gegenstand auch ein Kraftfahrzeug gemäß dem Anspruch
1.
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Entsprechend
einer Variante kann das Fahrzeug aufweisen:
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zumindest zwei Holme und erste Mittel für die Befestigung des Balkens
an den Holmen;
- - zumindest einen Boden und zweite Mittel für die Befestigung des beweglichen
Teils an dem Boden.
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Die
Erfindung hat ferner zum Gegenstand ein Montageverfahren gemäß dem Anspruch
14.
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Die
Erfindung lässt
sich besser beim Lesen der folgenden Beschreibung verstehen, die
lediglich als Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
dient. Es zeigen:
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- 1 in einer schematischen Teilansicht
im Querschnitt die Karosserie eines Fahrzeugs, das mit einem Querträger für ein Armaturenbrett
nach der Erfindung versehen ist, wobei der bewegliche Teil sich
in ausgezogener Stellung befindet.
- 2 eine Ansicht eines Details des Querträgers nach 1 entsprechend
dem Pfeil II in 1;
- 3 in einer Seitenansicht ein Detail aus 2 im
Schnitt entlang Linie III-III in 2;
- 4 eine Ansicht eines Details der 1,
wobei sich der bewegliche Teil in seiner eingezogenen Stellung befindet;
- 5 in einer Ansicht im Schnitt entlang der Linie V-V
in 4 eine Variante des Querträgers aus 4,
und
- 6 eine Ansicht analog zu 5, wobei
sich der bewegliche Teil in seiner ausgezogenen Stellung befindet.
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Die
im Folgenden verwendeten Ausrichtungen sind die üblichen Ausrichtungen eines
Kraftfahrzeugs. Die Begriffe „vorne", „hinten", „links", „rechts", „oben" und „unten" sind daher relativ
zu der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs und zu der Position eines Fahrers
zu verstehen.
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1 veranschaulicht
einen Querträger 11 für das Armaturenbrett
eines Kraftfahrzeugs, der auf Elementen 13 der Fahrzeugkarosserie
montiert ist.
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Diese
Elemente 13 enthalten zwei seitliche Holme oder Säulen 15A und 15B,
so genannte A-Säulen,
in 1 links bzw. rechts, und einen Boden 17.
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Der
Boden 17 weist in seinem mittleren Bereich einen Tunnel 19 mit
dem Querschnitt eines umgekehrten U auf. Ein Befestigungsorgan 21 springt über die
obere Fläche 23 des
Tunnels 19 hervor. Eine mit einem Außengewinde versehene Durchführung 24 ist
parallel zu der Längsachse
X-X des Fahrzeugs in dem Befestigungsorgan 21 vorgesehen.
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Der
Querträger 11 weist
einen Balken 25 und zumindest eine Schubstrebe 27 auf,
die relativ zu dem Balken 25 nach unten vorspringt.
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Der
Balken 25 weist ein Rohr 29 und zwei Flansche 31A und 31B für die Verbindung
zu den Holmen 15A und 15B der Karosserie 13 auf,
die an dem linken bzw. rechten Ende des Balkens 25 angeordnet
sind.
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Wie
in 1 veranschaulicht, erstreckt sich das Rohr 29 entlang
einer Achse Y-Y',
die im Wesentlichen quer und horizontal relativ zu der Längsachse X-X' des Kraftfahrzeugs
verläuft.
Es weist beispielsweise über
seine gesamte Länge
einen im Wesentlichen kreisförmigen
Querschnitt auf.
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Das
Rohr 29 ist dafür
vorgesehen, (nicht dargestellte) Verbindungsmittel zu den Geräten des Fahrzeugs
zu tragen, insbesondere die Halterungen für die Lenksäule oder für das Armaturenbrett.
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Die
Verbindungsflansche 31A und 31B erstrecken sich
entlang einer zu der Querachse Y-Y' senkrechten Ebene. In dem in 1 dargestellten Beispiel
sind die Flansche 31A und 31B an den Holmen 15A und 15B des
Fahrzeugs anliegend angeordnet und sind über (nicht dargestellte) Schrauben an
diesen Holmen 15A und 15B befestigt. Auf diese Weise
ist der Balken 25 fest mit dem linken Holm 15A und
dem rechten Holm 15B des Fahrzeugs montiert. Es sind auch
andere Formen der Verbindung der seitlichen Enden des Teils 25 sind
denkbar.
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Die
Schubstrebe 27 erstreckt sich entlang einer im Wesentlichen
relativ zu einer vertikalen Achse geneigten Achse Z-Z' in Richtung des
Bodens 17 des Fahrzeugs.
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Sie
weist einen festen Teil 41, einen beweglichen Teil 43,
der an dem festen Teil 41 verschiebbar montiert ist, und
Mittel 45 auf, um den beweglichen Teil 43 relativ
zu dem festen Teil 41 zu halten.
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Der
feste Teil 41 ist über
sein oberes Ende 47 an einem mittleren Teil des Balkens 25 befestigt.
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Der
feste Teil 41 weist einen oberen Bereich 49 mit
im Wesentlichen ebener Form und einen unteren Bereich 51 auf,
der von einem Profil mit V-förmigem
Querschnitt gebildet ist.
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Der
untere Bereich 51 weist zwei Flanken 53A und 53B auf,
die entlang eines seitlichen Rands 55 miteinander verbunden
sind. Jede Flanke 53A, 53B weist ferner einen
freien äußeren Rand 57A, 57B auf.
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Wie
in 2 veranschaulicht, weist der feste Teil 41 in
der Nähe
seines unteren Endes 59 ferner einen ersten zylindrischen
Höcker 61 auf,
in dem ein erstes Gewindeloch 63 vorgesehen ist, dessen
Achse orthogonal zu der Achse Z-Z' verläuft. Dieses Gewindeloch 63 nimmt
eine (nicht dargestellte) Schraube zur Befestigung des festen Teils 41 relativ
zu dem beweglichen Teil 43 auf, wenn der Querträger im Fahrzeug
montiert wird.
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Der
bewegliche Teil 43 weist ein Profil mit V-förmigem Querschnitt
auf, dessen Form im Wesentlichen komplementär zu dem unteren Bereich 51 des
festen Teils 41 ist.
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Der
bewegliche Teil 43 weist zwei seitliche Wangen 65A und 65B auf.
Jede Wange 65A, 65B ist dem unteren Bereich 51 des
festen Teils 41 gegenüberliegend
an einer Flanke 53A, 53B anliegend angeordnet.
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Wie
in 2 auf der linken Seite der Figur dargestellt,
weist die Wange 65B in der Nähe ihres unteren Endes 67 einen
zweiten zylindrischen Höcker 71 auf,
in dem ein zweites Gewindeloch 73 vorgesehen ist. Dieses
zweite Gewindeloch 73 nimmt eine (nicht dargestellte) Schraube
zur Befestigung des beweglichen Teils 43 an dem Befestigungsorgan 21 des
Bodens 19 des Fahrzeugs auf, wenn der Querträger 11 im
Fahrzeug montiert wird..
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Die
beiden Wangen 65A, 65B des beweglichen Teils 43 sind
entlang eines seitlichen Rands 75 miteinander verbunden.
Jede Wange 65A, 65B des beweglichen Rands weist
ferner einen freien Rand 77A, 77B auf.
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Der
bewegliche Teil 43 ist entlang der relativ zu dem festen
Teil 41 senkrechten Achse Z-Z' verschiebbar zwischen einer eingezogenen
Stellung, in welcher der bewegliche Teil 43 nahe dem Balken 25 ist,
und einer ausgezogenen Stellung, in welcher der bewegliche Teil 43 von
dem Balken 25 entfernt ist.
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Wie
in 3 veranschaulicht, enthalten die Mittel 45 zum
Festhalten des beweglichen Teils 43 an dem festen Teil 41:
- – an
jedem freien Rand 77A, 77B des beweglichen Teils 43 eine
Gleitführung 81A, 81B,
und
- – an
jedem freien Rand 57A, 57B des festen Teils 41 zumindest
eine elastische Zunge 83. In dem dargestellten Beispiel
weisen die Haltemittel 45 an jedem freien Rand 57A, 57B zwei
Zungen 83 auf.
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Es
wird nun lediglich der Aufbau der Gleitführung 81A an dem freien
Rand 77A des beweglichen Teils 43 beschrieben.
Der Aufbau der Gleitführung 81B ist
analog zu dem der Gleitführung 81A.
Ebenso wird lediglich der Aufbau der Zungen 83 an dem freien
Rand 57A des festen Teils 41 beschrieben, da der Aufbau
der Zungen 83 an dem freien Rand 57B des festen
Teils 41 analog zu dem Aufbau der Zungen 83 an
dem freien Rand 57A ist.
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Wie
anhand von 3 veranschaulicht, ist die Gleitführung 81A von
einem Umschlag des freien Rands 77A parallel zu der Achse
Z-Z gebildet. Der Umschlag ist in Richtung der Innenseite des Profils ausgerichtet,
das den beweglichen Teil 43 bildet.
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Das
obere Ende 82 der Gleitführung 81A weist einen
aufgeweiteten Teil auf, der das Einführen des festen Teils 41 in
die Gleitführung 81A vereinfacht.
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Die
Gleitführung 81A weist
einen U-förmigen Querschnitt
mit zwei im Wesentlichen parallelen seitlichen Wänden 85 auf.
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Der
freie Rand 57A des festen Teil 41 greift in die
gegenüberliegende
Gleitführung 81A ein.
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Die
elastischen Zungen 83 sind an dem freien Rand 57A des
festen Teils 41 durch Tiefziehen ausgeformt. Diese Zungen 83 sind
einstückig
mit dem festen Teil 41 gebildet. Wie in 3 veranschaulicht,
weisen die Zungen 83 ein Ende 87 auf, das sich
an einer Wand 85 der gegenüberliegenden Gleitführung 81A abstützt.
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Ferner
stützt
sich eine Seite 88 des unteren Bereichs 51 des
festen Teils 41, das den Zungen 83 entgegengesetzt
ist, durch die Elastizität
der Zungen 83 bedingt an der anderen Wand 85 der
Gleitführung 81A ab.
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Auf
diese Weise weisen die Gleitführung 81A und
die elastischen Zungen 83 jeweils Bereiche auf, die reibungsbedingt
zusammenwirken.
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In
dem in 3 dargestellten Beispiel wirken diese Bereiche
unabhängig
davon, ob sich der bewegliche Teil 43 in seiner eingezogenen
Stellung oder in seiner ausgezogenen Stellung befindet, reibungsbedingt
zusammen.
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Alternativ
können
diese Bereiche auch nur dann zusammenwirken, wenn sich der bewegliche Teil 43 in
seiner eingezogenen Stellung befindet.
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Nun
wird die Montage eines Querträgers 11 entsprechend
der Erfindung in der Karosserie 13 eines Fahrzeugs beschrieben.
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In
einem ersten Schritt wird der bewegliche Teil 43 in seiner
eingezogenen Stellung in der Nähe des
Balkens 25 gehalten, wie in 4 dargestellt. Die
dank der elastischen Zungen 83 erhaltene Reibung zwischen
dem festen Teil 41 und dem beweglichen Teil 43 hält den beweglichen
Teil 43 in seiner eingezogenen Stellung. Es lässt sich
feststellen, dass dieser Halt sichergestellt wird, ohne dass hierfür ein zusätzliches
Teil benötigt
wird.
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Der
Querträger 11 weist
somit einen minimalen Platzbedarf auf.
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In
einem zweiten Schritt führt
ein Monteur oder ein Montageroboter den Querträger 11 über eine Öffnung in
die Karosserie ein und befestigt die seitlichen Flansche 31A, 31B des
Balkens 25 an den gegenüberliegenden
Holmen 15A, 15B.
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In
einem dritten Schritt verschiebt der Monteur den beweglichen Teil 43 entlang
des festen Teils 41 zwischen seiner eingezogenen Stellung
und seiner ausgezogenen Stellung, indem er die Reibungskraft zwischen
dem festen Teil 41 und dem beweglichen Teil 43 überwindet.
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Beim
Verschieben kann der Monteur die Position des beweglichen Teils 43 in
Abhängigkeit
der Merkmale des Fahrzeugs, und insbesondere die Position der oberen
Fläche 23 des
Tunnels 19 in dem Fahrzeug, einstellen, ohne zu riskieren,
dass sich der bewegliche Teil 43 von dem festen Teil 41 löst.
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In
der ausgezogenen Stellung liegt das zweite Gewindeloch 73 des
beweglichen Teils 43 der mit einem Außengewinde versehenen Durchführung 24 an
dem Befestigungsorgan 21 gegenüber. Der Monteur befestigt
sodann das untere Ende 67 des beweglichen Teils 43 an
dem Tunnel 19, indem er eine Schraube in das zweite Gewindeloch 73 und
die mit einem Außengewinde
versehene Durchführung 24 einsetzt.
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In
einem vierten Schritt durchbohrt der Monteur den beweglichen Teil 43,
der dem ersten Gewindeloch 63 des festen Teils 41 gegenüberliegt.
Dann setzt er eine (nicht dargestellte) Schraube in dieses Gewindeloch 63 ein,
um den festen Teil 41 mit dem beweglichen Teil 43 zu
verbinden.
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Bei
einer ersten Variante sind die elastischen Zungen 83 lediglich
entlang eines freien Rands 57A einer einzigen Flanke 53A des
festen Teils 41 vorgesehen. Der freie Rand 57B der
anderen seitlichen Flanke 53B des festen Teils 41 weist
dann keine elastische Zunge 83 auf. Diese Variante vereinfacht
das Verfahren zur Fertigung des festen Teils 41.
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Bei
einer zweiten Variante sind die elastischen Zungen 83 ausgehend
von zwei unterschiedlichen Teilen des festen Teils 41 gebildet,
die an diesem festen Teil 41 vorspringend befestigt sind.
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Bei
einer dritten Variante, die in 3 gestrichelt
dargestellt ist, sind zwei Sitze 101 zur Aufnahme der Enden 87 der
elastischen Zungen 83 in einem unteren Teil einer Wand 85 der
Gleitführung 81A vorgesehen,
um das Ende 87 der elastischen Zungen 83 aufzunehmen,
wenn sich der bewegliche Teil 43 in seiner ausgezogenen
Stellung befindet. Die Verschiebung des beweglichen Teils 43 über seine
ausgezogene Stellung hinaus wird somit verhindert.
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Bei
einer vierten Variante, die in den 5 und 6 dargestellt
ist, weisen die Haltemittel 45 ein Blockierorgan 201,
das mit dem festen Teil 41 verbunden ist, und eine Blockieröffnung 203 auf,
die in dem beweglichen Teil 43 vorgesehen ist und das Blockierorgan 201 aufnimmt,
wenn sich der bewegliche Teil 43 in seiner eingezogenen
Stellung befindet.
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Das
Blockierorgan 201 weist eine elastisch verformbare Klaue 205 auf,
von der ein unteres Ende 207 an einer hinteren Seite 209 des
festen Teils 41 dem beweglichen Teil 43 entgegengesetzt
befestigt ist. An seinem freien Ende weist es ferner ei nen Blockiervorsprung 211 auf,
der in eine Durchführung 213 eingreift.
Die Durchführung 213 ist
in einer Flanke 53B des festen Teils 41 in einem
mittleren Bereich dieser Flanke 53B vorgesehen.
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Wenn
sich der bewegliche Teil 43 in seiner eingezogenen Stellung
befindet, ist die Blockieröffnung 203 der
Durchführung 213 gegenüberliegend angeordnet.
In dieser Position ist der Blockiervorsprung 211 durch
Verformung der Klaue 205 beweglich zwischen einer Blockierstellung,
bei der er in die Blockieröffnung 203 eingreift
(5), und einer freigesetzten Stellung, bei der
er von der Blockieröffnung 203 beabstandet
ist.
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Um
den beweglichen Teil 43 aus seiner eingezogenen Stellung
in seine ausgezogene Stellung zu verschieben, drückt der Monteur den Blockiervorsprung 211 in
Richtung der hinteren Seite 209 des beweglichen Teils 43 aus
seiner Blockierstellung in seine freigesetzte Stellung, verschiebt
dann den beweglichen Teil 43 in Richtung seiner eingezogenen Stellung,
wie soeben beschrieben, indem er ihn entlang des festen Teils 41 verschiebt.
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Beim
Verschieben des beweglichen Teils 43 entlang des festen
Teils 41 stützt
sich der Blockiervorsprung 211 auf der gegenüberliegenden
Wange 65B ab, wie in 6 dargestellt.
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Alternativ
kann auch ein Sitz 101 zur Aufnahme des Blockiervorsprungs 211 in
dem beweglichen Teil 43 oberhalb der Blockieröffnung 203 vorgesehen sein.
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Wenn
sich der bewegliche Teil 43 in seiner ausgezogenen Stellung
befindet, ist der Sitz 101 der Durchführung 113 gegenüberliegend
angeordnet, und der Blockiervorsprung 211 wird in dem Sitz 101 aufgenommen,
um den beweglichen Teil 43 in seiner ausgezogenen Stellung
zu halten.
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Bei
einer anderen Variante kann das Blockierorgan 201 an dem
beweglichen Teil 43 montiert sein, und die Blockieröffnung 203 kann
in dem festen Teil 41 vorgesehen sein.
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Dank
der soeben beschriebenen Erfindung ist es möglich, durch das Vorhandensein
einer Schubstrebe 27, die einen einziehbaren beweglichen Teil 43 aufweist, über einen
Querträger 11 für ein Kraftfahrzeug
mit verringertem Platzbedarf zu verfügen.
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Durch
das reibungsbedingte Zusammenwirken zwischen dem beweglichen Teil 43 und
dem festen Teil 41 der Schubstrebe 27 wird die
Verwendung eines Stifts für
den Halt zwischen diesen beiden Teilen vermieden, wenn der bewegliche
Teil 43 eingezogen ist. Die Gefahr, dass nach der Montage
des Querträgers 11 Teile
im Fahrzeug verloren gehen, wird somit vermieden.
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Ferner
wird durch das Fehlen des Stifts die Anzahl derjenigen Teile, die
bei der Montage vorzuhalten sind, reduziert und die Montage somit
vereinfacht.