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Dokumentenidentifikation DE102004015049A1 10.11.2005
Titel Vorrichtung zur Nachbildung eines Fahrzeuginnenraums
Anmelder Bayerische Motoren Werke AG, 80809 München, DE
Erfinder Pfeil, Marcus, 90469 Nürnberg, DE;
Wagner, Peer-Oliver, 35444 Biebertal, DE
DE-Anmeldedatum 26.03.2004
DE-Aktenzeichen 102004015049
Offenlegungstag 10.11.2005
Veröffentlichungstag im Patentblatt 10.11.2005
IPC-Hauptklasse B62D 65/00
IPC-Nebenklasse G09B 25/00   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nachbildung eines Kraftfahrzeuginnenraums, insbesondere im Bereich eines Fahrersitzes eines Personenkraftwagens. Diese besteht aus Rahmenteilen, die miteinander verbindbar sind und an deren Innenseite Innenraumteile des Kraftfahrzeugs angeordnet werden können. Ein Innenraumteil davon besteht mindestens aus Teilen einer Lenksäule oder diese ersetzenden Teilen, die mit einem vorderen Rahmenteil und/oder mit der Instrumententafel über eine erste Lagerung verbunden sind, und aus einem Lenkrad, das mit der Lenksäule oder mit den diese ersetzenden Teilen über eine zweite Lagerung verbunden ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagerung so gestaltet ist, dass die Position der Lenksäule oder der diese ersetzenden Teile zum Rahmenteil und/oder zur Instrumententafel in einem definierten Positionsverstellfeld frei im Raum einstellbar ist und dass die zweite Lagerung so gestaltet ist, dass mindestens die Position des Lenkrads zur Lenksäule oder zu den diese ersetzenden Teilen und/oder zum Rahmenteil und/oder zur Instrumententafel in einem definierten Anwenderverstellfeld genau so einstellbar ist, wie dies für den Kraftfahrzeuginnenraum bei einer Verstellung durch den Fahrer vorgesehen ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Nachbildung eines Kraftfahrzeuginnenraums, insbesondere im Bereich eines Fahrersitzes eines Personenkraftwagens, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Im Ablauf des Entwicklungsprozesses eines Automobils beginnt während der Initialphase auch der Aufbau von Design- und Ergonomiemodellen. Sie sind in einen Absicherungsprozess eingebunden, damit außer einer virtuellen Referenz, eine weitere Absicherungsmethode für die Fahrgastzelle anwendbar ist. In der Fahrgastzellenentwicklung werden Design- und Ergonomiemodelle, die hochvariabel und schnell dem aktuellen Stand der Entwicklung anpassbar sind, eingesetzt.

Derartige Vorrichtungen werden in der Automobilindustrie allgemein als Cubingaufbauten bezeichnet. Die gattungsgemäße Vorrichtung wird für das Innencubing verwendet, indem mehrere zusammen wirkende oder aneinander grenzende Innenraumteile des Fahrzeuginterieurs in der Vorrichtung angeordnet sind und somit aufeinander abgestimmt werden können. Neben den Oberflächen und Konturen der einzelnen Teile ist hierbei insbesondere das Zusammenspiel der jeweiligen Innenraumteile von Bedeutung, wie beispielsweise die Form und Art der Übergänge (z. B. Fugenbreite) oder der Bauraumbedarf.

Der Begriff "Innenraumteil" umfasst im vorliegenden Fall sowohl auf der Basis von Urmodellen erstellte Modelle von Innenraumteilen (z. B. Mittelkonsole, Lenksäule etc.) als auch nach einem großtechnischen Verfahren tatsächlich hergestellte Innenraumteile in ihrer serienreifen Ausgestaltung. Bekannte Cubingaufbauten werden spezifisch für jeden Fahrzeugtyp in Einzelfertigung hergestellt, wobei die einzelnen Rahmenteile, auch aus Gründen der Steifigkeit, ineinander greifen und fest miteinander verschraubt sein können. Die Innenraumteile, insbesondere als Modelle, können fest auf den Rahmenteilen angeordnet sein, so dass zum Austausch eines Modells gegen ein anderes Modell oder gegen ein Serienteil auch das zugehörige Rahmenteil ausgetauscht werden muss.

Aus der DE 43 11 647 C2 ist auch eine Vorrichtung zur Nachbildung einer Fahrzeugkarosserie, bestehend aus steifen Rahmenteilen bekannt, die fest miteinander verbindbar sind, wobei Lagerungen, zum Beispiel aus Scharnieren und Bolzen, Längsführungen, Schwenklagern und Zapfen, für Rahmenteile vorgesehen sind, so dass diese Rahmenteile ohne Eingriff in die übrige Vorrichtung, lediglich durch Lösen einer Arretiervorrichtung, gegenüber der übrigen Vorrichtung verschiebbar oder verschwenkbar sind.

Aufgabe der Erfindung ist es, in einem Cubingaufbau für Design- und Ergonomiemodelle für den Innenraum von Kraftfahrzeugen eine Lagerung für eine Lenksäule oder diese ersetzende Teile unter Berücksichtigung eines realistischen Bediengefühls bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung beschreiben die abhängigen Ansprüche.

Nach der Erfindung besteht eine Vorrichtung zur Nachbildung eines Kraftfahrzeuginnenraums, insbesondere im Bereich eines Fahrersitzes eines Personenkraftwagens, aus Rahmenteilen, die miteinander verbindbar sind und an deren Innenseite Innenraumteile des Kraftfahrzeugs angeordnet werden können. Ein Innenraumteil davon besteht mindestens aus Teilen einer Lenksäule oder diese ersetzenden Teilen, die mit einem vorderen Rahmenteil und/oder mit der Instrumententafel über eine erste Lagerung verbunden sind und aus einem Lenkrad, das mit der Lenksäule oder mit den diese ersetzenden Teilen über eine zweite Lagerung verbunden ist. Die Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagerung so gestaltet ist, dass die Position der Lenksäule oder der diese ersetzenden Teile zum Rahmenteil und/oder zur Instrumententafel in einem definierten Positionsverstellfeld frei im Raum einstellbar ist und dass die zweite Lagerung so gestaltet ist, dass mindestens die Position des Lenkrads zur Lenksäule oder zu den diese ersetzenden Teilen und/oder zum Rahmenteil und/oder zur Instrumententafel in einem definierten Anwenderverstellfeld genau so einstellbar ist, wie dies für den Kraftfahrzeuginnenraum bei einer Verstellung durch den Fahrer vorgesehen ist.

Das hat den Vorteil, dass die Lenksäule oder die diese ersetzenden Teile so variabel einstellbar sind, dass es möglich ist, Verstellfelder verschiedener Serienlenksäulen abzudecken.

Eine bevorzugte Ausführung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagerung ein netzparalleles Positionierungssystem besitzt. Vorteilhafterweise wird dadurch eine einfache Verstellung der Lenksäule in Zeichnungskoordinaten möglich. Ein Koordinatennetz einer Konstruktionszeichnung ist direkt auf die Lenksäulenpositionierung anwendbar.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung beschreibt die nachfolgende Beschreibung mit der zugehörigen Zeichnung. Es zeigen in räumlicher Darstellung:

1: Eine schematische Darstellung einer Lenksäule mit Lenkrad,

2: eine Explosionsdarstellung einer Vorrichtung gemäß der Erfindung,

3, 6: eine Seitenansicht der Vorrichtung nach 1,

4, 5 und 7: eine Draufsicht von vorne auf die Vorrichtung nach 1 und

8, 9, 10, 11 drei Teilansichten der Lenksäule aus verschiedenen und 12: Richtungen, teilweise mit verbauter Vorrichtung.

In 1 ist dargestellt, dass eine Vorrichtung zur Nachbildung eines Kraftfahrzeuginnenraums für Ergonomiemodelle im Bereich einer Lenksäule erfindungsgemäß generell zwei Verstellfelder ermöglichen muss, damit die Lenksäule je nach Fahrzeugmodell und Änderungen in ihrer Lage im Fahrzeug vorteilhaft positionier- und einstellbar ist. Die Lenksäulenverstellung wird innerhalb eines Anwenderschraffierte Pfeile) und eines Positionsverstellfelds (geschwärzte Pfeile) in einem vorrichtungsfesten Koordinatensystem (gestrichelt gezeichnete Pfeile) ermöglicht. Das Anwenderverstellfeld (schraffierte Pfeile) ist durch den Insassen im Ergonomiemodell zu bedienen, während das Positionsverstellfeld (geschwärzte Pfeile) bei Packageänderungen zur Anwendung kommt. Das Anwenderverstellfeld (schraffierte Pfeile) erlaubt gewöhnlich eine Verstellung des Lenkrads mit einem Teil der Lenksäule durch den Insassen in Richtung der Lenksäule und orthogonal zu dieser.

2 zeigt die Vorrichtung zur Verstellung eines über eine erste Lagerung mit einem vorderen Rahmenteil verbundenden Innenraumteils, aus Teilen einer Lenksäule oder diese ersetzenden Teilen, im Positionsverstellfeld. Diese Vorrichtung besteht, aus einem Rahmen 1, der in ein Halterungssystem 2 eingehängt wird, das an einer das vordere Rahmenteil bildenden Instrumententafelauflageplatte befestigt ist. Rundführungen 3, die im Rahmen 1 integriert sind, gewährleisten die Verstellbarkeit in Längs- und Querrichtung. Ein zentral positioniertes Befestigungselement 4, das zwischen einem vorderen 5 und einem hinteren Führungselement 6 innerhalb der Rundführungen läuft, stellt die Verbindung zu einer Höhenverstelleinrichtung 7 her. Diese beinhaltet wiederum vertikal ausgerichtete Rundführungen, auf denen eine Kulissenführung 8, in der die nicht gezeichnete Lenksäule fixiert werden kann, läuft.

Um die Position der Lenksäule in der Höhe zu verändern, in 3 dargestellt, löst man links wie rechts Klemmschrauben 9 am Klemmsitz. Über beidseitig angebrachte Einstellrändel 10 kann man die neue Position, die an jeder Führung 3 anhand einer Skala ablesbar ist, grob justieren. Die Skalen gehen von einer Mittelstellung aus und geben die Veränderung in positive, sowie negative z-Richtung an. Ist die gewünschte Position eingestellt, wird über die Klemmschrauben 9 die Mechanik wieder fixiert.

Die Verstellbarkeit zur Seite, dargestellt in 4, geschieht über das vordere 5 und hintere Führungselement 6, das jeweils auf einer Rundführung 3 läuft und über eine Schelle 11 arretiert ist. Bei der Justage werden durch die Klemmschrauben 12 die Schellen 11 gelockert. Dadurch ist es möglich, die Lenksäule seitlich zu verschieben. Deren Position kann über eine Skala am Verbindungselement 13 des Rahmens 1 abgelesen werden. Die Skala geht von der Mittelstellung aus und gibt die Veränderung in positive, sowie negative y-Richtung an. Ist die gewünschte Position erreicht, wird über die Klemmschrauben 12 wieder arretiert.

Die Längsverstellung der Lenksäule, in 5, wird über zwei Elemente 14, die die Rundführungen 3 im Rahmen 1 verbinden, eingestellt. Dazu muss die Klemmung an den Elementen durch Schrauben 15 gelockert werden. Anhand von Skalen, die beidseitig an Fixierungsflachs 16 angebracht sind, kann die Position der nun verschiebbaren Lenksäule eingestellt werden. Die Skalen gehen von der Mittelstellung aus und geben die Veränderung in positive, sowie negative x-Richtung an. Ist die gewünschte Position eingestellt, wird über die Schrauben 15 die Mechanik wieder fixiert.

Die Verstellung der vertikalen Lenksäulenwinkellage, in 6 dargestellt, wird mittels der Kulissenführung 8, in der die Lenksäule durch Schrauben 17 fixiert ist, erreicht. Beim Justieren werden vier nicht dargestellte Klemmbolzen gelöst und die Lenksäule lässt sich in der Kulissenführung 8 bewegen. Auf Skalen, die an der Kulissenführung 8 angebracht sind, kann man die Winkellage der Lenksäule ablesen. Ist die gewünschte Position erreicht, wird die Lenksäule wieder über das Anziehen der vier Klemmbolzen befestigt.

Die Verstellung der horizontalen Lenksäulenwinkellage, in 7, wird wiederum mittels einer Kulissenführung erreicht. Zwischen den Führungselementen vorne 5 und hinten 6 kann das zentrale Befestigungselement 4 in einer Kreisbahn um die Konstruktionslage bewegt werden. Beim Justieren werden vier Klemmbolzen 19 gelöst und die Lenksäule lässt sich in der Kulissenführung im Winkel verstellen. Auf Skalen, die auf jedem Führungselement 5, 6 angebracht sind, kann man die Winkellage der Lenksäule ablesen. Ist die gewünschte Position erreicht, wird die Lenksäule wieder über das Anziehen der Klemmbolzen 19 befestigt.

Die oben beschriebene erste Lagerung der Vorrichtung besitzt vorteilhafterweise ein netzparalleles Positionierungssystem, was den Einbau in das Design- oder Ergonomiemodell vereinfacht.

Der Verstellmechanismus für das Anwenderverstellfeld ist in den 8 bis 10 dargestellt. Diese zweite Lagerung der Vorrichtung zur Nachbildung eines Kraftfahrzeuginnenraums, die ein Lenkrad mit der Lenksäule oder mit den diese ersetzenden Teilen verbindet, bewirkt, dass mindestens die Position des Lenkrads zur Lenksäule oder zu den diese ersetzenden Teilen und/oder zum Rahmenteil und/oder zur Instrumententafel in einem definierten Anwenderverstellfeld genau so einstellbar ist, wie dies für den Kraftfahrzeuginnenraum bei einer Verstellung durch den Fahrer vorgesehen ist.

Das Anwenderverstellfeld lässt sich vom Insassen des Ergonomiemodells also genau so bedienen wie eine Lenksäule im realen Kraftfahrzeug. Will man das nicht gezeichnete Lenkrad in seiner Position verändern, muss man einen Arretierhebel 20 nach unten drücken. Damit ist die Arretiermechanik gelöst und das Lenkrad kann innerhalb der Kulisse 26 und des Längsverstellbereichs 27 in die gewünschte Lage gebracht werden. Anschließend wird durch nach oben drücken des Arretierhebels 20 wieder arretiert. Die Arretiermechanik besitzt eine Übertotpunktfunktion, die dem Insassen beim Feststellen eine haptische Kontrolle der Klemmung ermöglicht. Das Anwenderverstellfeld kann in Höhe und Länge durch Gewindestifte 21 beliebig verändert werden.

Die 11 und 12 zeigen die Adaption des Lenksäulenschaltzentrums.

Die Anbringung der nicht gezeichneten Lenkstockhebel und des nicht gezeichneten Lenksäulenschaltzentrums erfolgt mit einer verschiebbaren Adapterplatte 22. Auf diese kann das benötigte Lochmuster des anzubringenden Schaltzentrums aufgebracht werden. Mit Hilfe von Distanzhülsen und Gewindestangen kann das Lenksäulenschaltzentrum befestigt werden. Die Adapterplatte 22 wiederum ist auf ein Verbindungselement 23 aufgeschraubt, das mit einer Schelle am Mantelrohr fixiert werden kann. Ein Gewindestift 25 mit Zapfen greift in eine Nut am Mantelrohr ein, um zusätzlich eine Verdrehsicherung zu bewirken.


Anspruch[de]
  1. Vorrichtung zur Nachbildung eines Kraftfahrzeuginnenraums, insbesondere im Bereich eines Fahrersitzes eines Personenkraftwagens, bestehend aus Rahmenteilen, die miteinander verbindbar sind und an deren Innenseite Innenraumteile des Kraftfahrzeugs angeordnet werden können, wovon ein Innenraumteil mindestens aus Teilen einer Lenksäule oder diese ersetzenden Teilen besteht, die mit einem vorderen Rahmenteil und/oder mit der Instrumententafel über eine erste Lagerung verbunden sind und bestehend aus einem Lenkrad, das mit der Lenksäule oder mit den diese ersetzenden Teilen über eine zweite Lagerung verbunden ist, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagerung so gestaltet ist, dass die Position der Lenksäule oder der diese ersetzenden Teile zum Rahmenteil und/oder zur Instrumententafel in einem definierten Positionsverstellfeld frei im Raum einstellbar ist und dass die zweite Lagerung so gestaltet ist, dass mindestens die Position des Lenkrads zur Lenksäule oder zu den diese ersetzenden Teilen und/oder zum Rahmenteil und/oder zur Instrumententafel in einem definierten Anwenderverstellfeld genau so einstellbar ist, wie dies für den Kraftfahrzeuginnenraum bei einer Verstellung durch den Fahrer vorgesehen ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Lagerung ein netzparalleles Positionierungssystem besitzt.
Es folgen 4 Blatt Zeichnungen






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