[发明专利]用于将转向柱连接在横梁上的装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于将转向柱连接在定位在汽车的两个A柱之间的横梁处的装置，所述装置包括前连接区域、横梁容纳区域和后连接区域。

背景技术

试图减少排放值的愿望使汽车制造商一直在把他们的汽车构造的更轻。同时也有责任要考虑不断提高的法律的安全要求。这对很多构件或者组件有时是很大的挑战。首先背景是，这些构件或者组件原则上必须具有尤其高的强度以符合法律的要求。

已经看到很多汽车制造商转向将尽可能多的汽车组件模块化构建，使其可以多方面地使用和容易地安装。此外，通过模块化构造还可以考虑到，构件或者组件的模块可以在不同的地点制造并因此可以减少用在已经组装在一起的组件的物流耗费。

用于制造所述用于转向柱连接的、在现有技术中已知的装置主要使用钢板壳、压铸构件或者在横梁上直接注塑的塑料金属复合结构。这大多由很多单独构件组成，包括了与之相关的高昂的接合成本和对于为此所需的工序组合刀具的投入成本。此外在设计过程期间的拓扑分析也是已知的和平常的。用于转向柱连接的传统装置在板材壳设计时在结构上仅能有限地以载荷路径为导向地设计，结果就是不可避免的超尺寸。因此这是很难和/或在同时高耗费的组装情况下不能被模块化地使用。

例如专利文献DE 10 2004 025 245 A1中可以看到，其中使用两个金属嵌件用于转向柱的连接，其中为此在金属嵌件中规定有孔。所述金属嵌件在此公布内容中图3里所示结构旁穿过所述孔，使其在板材壳设计中能被实现。紧接着此外在其后的注塑循环中金属嵌件被直接注塑在横梁处，以形成其和横梁的连接。

该现有技术的缺点是，用于转向柱连接的相应装置没有被以载荷路径为导向地构造，以此带来较大的重量。此外这种构造形式的灵活性很低。这主要是由相关联的物流上的高耗费引起，要是横梁为了最终组装而必须被再次运送的话，因为通过注塑横梁具有基本上不便移动的尺寸。同样地提高工具耗费也是必要的，以便达到所述装置的准确定位，相应的是公差补偿金能通过高耗费实现。没有模块化的可用性，因为总是要使用特殊工具用于实现连接。

此外在专利文献DE 10 2007 002 431 B4中已知一种转向柱支承结构用于提高转向柱支承和仪表板横向元件的刚性。在此，转向柱支承设计为成对地由叉板或者止挡板和容纳主体的组合和以此作为右侧和左侧安装部段的组件。叉板和容纳主体由金属组成，其中两者分别借助焊接被接合。

这种转向柱结构的缺点是，其同样也没有以载荷路径为导向地构造。此外，叉板或者止挡板用于作为对容纳主体的垫板，以能够实现必要的刚性。缺点是，将如此形成的支承单元作为组件构造和必须壳式地构造造成较高的重量、耗费的加工方法和安装难度。此外，考虑到夹子、支架等等的连接在构型上的自由仅通过升高的耗费实现。

在专利文献DE 10 2004 051 182 B4中公布了其它转向柱支架结构。在此，柱支架支承被安置在端壁支承和柱支承凸出部，所述柱支承凸出部具有在仪表板处通过踏板支架可摆动地固定的踏板。在此，所述柱支架支承是壳形的设计为闭合的截面，此外具有作为附加部件安置的柱支承凸出部并且以此不是以重量为导向地或者主载荷路径为导向地优化地构造。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，提供一种用于将转向柱连接在横梁即所谓的Cross Car Beam上的装置，所述装置克服本文开头针对现有技术所讨论的问题或者至少减少这些问题。

该技术问题通过本文开头所述类型的装置解决，其中所述装置包括至少一个设计为弓架(亦即弓形架)的或者具有这种弓架的、从前连接区域向后连接区域延伸的金属结构和支撑该金属结构的基体，其中金属结构是用于将力导向横梁的主载荷路径并且其中基体至少在前连接区域和后连接区域中沿主载荷路径的方向连接在金属结构上。