AT405636B

AT405636B - Armaturenbrett-baueinheit

Info

Publication number: AT405636B
Application number: AT0150996A
Authority: AT
Original assignee: Chrysler Corp
Priority date: 1995-08-23
Filing date: 1996-08-22
Publication date: 1999-10-25
Also published as: US5564515A; ATA150996A; CA2183919A1

Description

ΑΤ 405 636 Β

Die Erfindung betrifft eine aus Kunstharzmaterial geformte Armaturenbrett-Baueinheit für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse für ein Heiz-, Belüftungs- und Klimaanlagen-Gerät und mit einem Luftkanal.

Derzeit in Verwendung befindliche Armaturenbrett-Baueinheiten benötigen häufig Stahlträger zur Verstärkung, was jedoch die Masse und das Volumen der Gesamtkonstruktion erhöht.

Die US 5 358 300 A zeigt eine Armaturenbrett-Baueinheit mit im wesentlichen drei hintereinander anzubringenden und miteinander zu verbindenden Modulen, denen zur Vervollständigung noch verschiedene Abdeckteile zugeordnet werden. Diese Modulbauweise ist verhältnismäßig wenig stabil.

Die US 4 733 739 A beschreibt die Unterbringung eines Lüftungs- und Klimaanlagengeräts im Bereich einer Armaturenbrett-Baueinheit, die vier Hauptbestandteile aufweist, nämlich Trag- und Abdeckteile, wobei zwei Tragteile 2, 3 gemäß einer schrägen Teilungsebene aneinandergefügt sind, um dazwischen Belüftungs-, Heiz- bzw. Klimaanlage-Einrichtungen aufzunehmen. Auch diese Baueinheit weist keine starre, feste Gesamtstruktur auf.

Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer Armaturenbrett-Baueinheit der eingangs angeführten Art, die fest und selbsttragend ist und einen raschen Einbau in einem Fahrzeug ermöglicht.

Die erfindungsgemäße Armaturenbrett-Baueinheit der eingangs angeführten Art ist gekennzeichnet durch einen Unterteil zur Aufnahme des Gerätes und einen Oberteil mit dem Luftkanal mit Wänden, die einstückig mit dem Oberteil sind und einen kastenartigen Versteifungsrahmen vorsehen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben.

Bei der erfindungsgemäßen Armaturenbrett-Baueinheit führen die mit dem Oberteil einstückigen Wände zu einer Versteifung der gesamten Konstruktion, was zu einer festen, starren Gesamtstruktur führt. Der im Oberteil integrierte Luftkanal erhält Luft aus dem Gerät zugeführt und gibt sie in das Fahrzeuginnere ab. Die durch den kastenartigen Verstärkungsrahmen erhaltene starre, selbsttragende Armaturenbrett-Baueinheit kann samt dem vormontierten Gerät in dem jeweiligen Fahrzeug als Einheit eingebaut werden.

Vorzugsweise ist mit dem Unterteil ein an sich bekannter Knie-Aufprallschutz durch eine Montageplatte verbunden. Beim Aufprallen der Knie des Fahrers auf den Aufprallschutz wird die Verletzungsgefahr auf ein Minimum verringert.

Es sei erwähnt, daß aus der US 5 370 417 A und aus der DE 39 22 460 A an sich bereits Kniepolster für Kraftfahrzeuge bekannt sind, jedoch werden diese Kniepolster mittels Bolzen oder dergl. unterhalb des jeweiligen Armaturenbretts angebracht, welches in herkömmlicher Weise ausgebildet ist; eine Baueinheit von Armaturenbrett und Aufprallschutz, die als solche montierbar ist, ist dabei nicht geoffenbart.

Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform ist dadurch gegeben, daß der Unterteil aus einer Tasse zur Aufnahme des Geräts und einer mit der Tasse zur Vervollständigung des Gehäuses für das Gerät zusammenwirkenden Abdeckung besteht, und daß der Oberteil aus einem oberen Kanal-Bauteil und einem unteren Kanal-Bauteil besteht, wobei einige der Luftkanal-Wände, die am Oberteil ausgebildet sind, mit dem oberen Kanal-Bauteil und andere mit dem unteren Kanal-Bauteil integriert sind. Dadurch besteht die Armaturenbrett-Baueinheit aus lediglich vier leicht zusammenzufügenden Teilen. Zwei dieser Teile, nämlich der obere Kanal-Bauteil, der auch Komponenten aufnimmt, und der untere Kanal-Bauteil, bilden den Oberteil. Die anderen zwei Teile, nämlich die Tasse und die Abdeckung, bilden den Unterteil.

Von Vorteil ist es weiters, wenn der Luftkanal allgemein C-förmig ist, wobei er einen länglichen Mittelabschnitt und parallele, zum Mittelabschnitt rechtwinkelige Endteile hat. Die C-Form des Luftkanals erhöht die strukturelle Steifigkeit der Armaturenbrett-Baueinheit.

Schließlich ist es auch günstig, wenn der Unterteil ein Abteil zur Aufnahme des Geräts sowie mit diesem Abteil und mit dem Luftkanal kommunizierende Luftdurchlässe aufweist und das Abteil sowie die Luftdurchlässe jeweils mit dem Abteil einstückig ausgebildete Unterteilungen aufweisen, welche das Abteil versteifen und verfestigen. Infolge dieser Konstruktion ergibt sich eine außerordentlich hohe Festigkeit und Stabilität der Armaturenbrett-Baueinheit.

Die Erfindung wird nachstehend anhand eines in der Zeichnung dargestellten, bevorzugten Ausführungsbeispiels noch näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Ansicht einer erfindungsgemäßen Armaturenbrett-Baueinheit aus der Sicht des Fahrers, der das Fahrzeug durch die linke Vordertür betritt; Fig. 2 eine der Fig. 1 ähnliche Ansicht, wobei jedoch das Instrumentarium, Airbag-Behälter, Radio und andere Instrumente und Bestandteile entfernt sind, so daß nur die grundlegende Armaturenbrett-Baueinheit selbst, ohne jegliche dekorative Hülle, vorliegt; Fig. 3 eine perspektivische Explosionsdarstellung, von der Vorderseite des Wagens aus gesehen, welche die vier Basis-Teile der Armaturenbrett-Baueinheit sowie einen am Gehäuse befestigbaren Metallgußteil zeigt, der eine Stützplatte für eine Lenksäulenabstützung und einen Knie-Aufprallschutz vorsieht; die Fig. 4-9 entlang der Schnittlinien 4-4, 5-5, 6-6, 7-7, 8-8 bzw. 9-9 in Fig. 2 geführte Schnittansichten; Fig. 10 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 3 gezeigten oberen Kanal-Bauteils, jedoch von der Rückseite des Autos gesehen; Fig. 11 eine perspektivische Ansicht des in Fig. 3 gezeigten unteren Kanal-Bauteils, jedoch von der Rückseite des Autos gesehen; und die Fig. 2

AT 405 636 B 12 und 13 Ansichten entlang der Linie 12-12 bzw. 13-13 in Fig. 4.

In Fig. 1 ist eine Armaturenbrett-Baueinheit 20 gezeigt, die einen Oberteil 22, der auch als eigentliches Armaturenbrett bezeichnet wird, und einen Unterteil 24 aufweist, der am Oberteil 22 starr befestigt ist. Die gesamte Armaturenbrett-Baueinheit 20 einschließlich des Oberteils 22 und des Unterteils 24 besteht aus einem Kunststoff- bzw. -harzmaterial, wie beispielsweise Polypropylen, Acrylnitril-Butadien-Styrol (ABS) oder Polycarbonat, und sie weist eine integrierte Bienenwabenstruktur einschließlich einer Mehrzahl geschlossener Kammern und kastenartiger Zellen in der gesamten Konstruktion zur Versteifung und Verstärkung der Struktur auf.

Der Unterteil 24 weist eine untere Tasse 26 und eine obere Abdeckung 28 auf (Fig. 3), die mittels geeigneter Befestigungsmittel, wie Bolzen oder Schrauben starr aneinander befestigt sind.

Im Abteil 27, 29 innerhalb des Unterteiles 24 (Fig. 5) ist ein Heiz-, Belüftungs- und Klimaanlagen-Gerät, kurz Gerät 30 angebracht, das einen Heizungskem 32, einen Verdampfer 34 für eine Klimaanlage und einen Filter 36 mitumfaßt. Der Heizungskern 32 verläuft durch eine vertikale Wand 35 im Unterteil 24 (Fig. 7). Das Gerät 30 kann im Fahrzeug befindliche oder von außerhalb des Fahrzeugs angesaugte Luft erwärmen und/oder abkühlen. Ein Gebläsemotor 40 (Fig. 5), der an der Tasse 26 des Unterteiles 24 befestigt ist, saugt Luft durch einen Lufteinlaß 42 in der Abdeckung 28 und durch eine Öffnung 43 in einer auf der Tasse 26 ausgebildeten Klappe 44 an. Der Gebiäsemotor 40 drängt Luft durch den Filter 36 und quer über den Verdampfer 34 und den Heizungskern 32 in geschlossene Kammern 45, 46 (Fig. 4), damit Luft zur Beifahrer- und Fahrerseite gelenkt wird, und dann durch Luftdurchlässe 48, 49 in der oberen Wand der Abdeckung 28 in das Innere des Oberteils 22.

Der Oberteil 22 hat einen länglichen, integrierten Luftkanal 50 (Fig. 4 und 12), der einstückig mit dem Oberteil 22 an der Beifahrerseite desselben ausgebildet ist. Der Luftkanal 50 ist allgemein horizontal und C-förmig und bildet eine zum Beifahrer hin offene Vertiefung 52 für einen Beifahrer-Airbag-Behälter 54. Die Enden 53, 55 des Luftkanals 50 sind offen und nach hinten, d.h. in das Kraftfahrzeug-Innere, gerichtet, wobei Luftauslässe vorgesehen sind, um Luft zur Heizung, Kühlung und/oder Belüftung in das Fahrzeuginnere zu leiten. Durch die Öffnung 49 in der Abdeckung 28 des Unterteiles 24 gedrängte Luft tritt in eine Kammer 56 im Oberteil 22 ein und strömt dann in den Luftkanal 50.

Der Oberteil 22 hat einen zweiten integrierten, länglichen Luftkanal 60 (s. Fig. 4 und 13), der einstückig mit dem Oberteil 22 ausgebildet ist und sich auf der Fahrerseite desselben befindet. Der Luftkanal 60 ist ebenfalls allgemein horizontal und C-förmig und bildet eine sich nach hinten öffnende Vertiefung zur Aufnahme eines Instrumentariums 61 (s. Rg. 1). Nur ein Ende 62 des Luftkanals 60 ist offen und nach hinten gerichtet, um Luft zur Heizung, Kühlung und/oder Belüftung in das Fahrzeuginnere zu leiten. Das andere Ende 59 des Luftkanais 60 ist ebenfalls nach hinten gerichtet, ist jedoch in diesem Fall geschlossen. Eine im Unterteil 24 erzeugte Luftströmung tritt durch den Luftdurchlaß 48 in der Abdeckung 28 in eine Kammer 63 im Oberteil 22 und dann in den Luftkanal 60 ein. Die Luftkanäle 50, 60 sind im allgemeinen kastenförmig und weisen vorzugsweise einen rechteckigen Querschnitt mit im Abstand voneinander angeordneten horizontalen Decken- und Bodenwänden sowie mit voneinander beabstandeten vertikalen Seitenwänden auf, so daß jeder Luftkanal 50, 60 eine starke Kastenträger-Konfiguration aufweist, um den Oberteil 22 zu verstärken, Zu versteifen und zu verfestigen. Dies ist ein Teil der kastenartigen Verstärkungskonstruktion, auf die zuvor Bezug genommen wurde. Die längliche, im allgemeinen C-förmige Gestalt der Luftkanäle 50, 60 bietet eine weitere Verstärkung.

Der Oberteil 22 besteht vorzugsweise aus zwei separaten Teilen, nämlich einem seitlich gegenüber dem Unterteil 24 verlängerten unteren Kanal-Bauteil 70 (Fig. 3 und 11) und einem seitlich gegenüber dem Unterteil 24 verlängerten oberen Kanal-Bauteil 72 (Fig. 3 und 10), die beispielsweise mittels geeigneter Befestigungsmittel starr aneinander und am Unterteil 24 befestigt sind. Diese Kanal-Bauteile 70, 72 nehmen verschiedene Komponenten auf.

Der untere Kanal-Bauteil 70 hat Wände, die einen Teil des Luftkanals 50 bilden, einschließlich einer vertikalen, sich seitlich erstreckenden, länglichen, im allgemeinen flachen Rückwand 84, eines sich - aus der Sicht eines Beifahrers - vom rechten Ende der Rückwand 84 in Richtung zum Beifahrer hin erstreckenden Tunnels 88 und einer vertikalen Wand 89, die sich vom linken Ende der Rückwand 84 nach hinten (d.h. zum Beifahrer hin) erstreckt. Der Tunnel 88 ist rechteckig, bildet einen Kastenträger mit horizontaler oberer und unterer Wand und vertikalen Seitenwänden, erstreckt sich durch eine Öffnung 90 in der Rückwand 84 und bildet an seinem hinteren Ende den zuvor beschriebenen Luftauslaß am Ende 53 des Luftkanals 50.

Der obere Kanal-Bauteil 72 hat Wände, die ebenfalls einen Teil des Luftkanals 50 bilden, einschließlich einer vertikalen, sich in Längsrichtung erstreckenden, länglichen, allgemein flachen Vorderwand 92, die allgemein parallel zur und im Abstand vor der Rückwand 84 des unteren Kanal-Bauteils 70 angeordnet ist. An ihrem einen äußeren Ende reicht die Vorderwand 92 quer über die Öffnung 90 in der Rückwand 84 des unteren Kanal-Bauteils 70 und über diese hinaus, und sie ist dann nach hinten in Kontakt mit der Rückwand 3

AT 405 636 B 84 gebogen. Vom oberen Rand der Vorderwand 92 nach hinten verläuft eine obere Wand 94. Der hintere Rand der oberen Wand 94 berührt die Rückwand 84 und setzt sich um die Wand 89 herum in Kontakt mit dieser fort. Am anderen Ende reicht die Vorderwand 92 des oberen Kanal-Bauteils 72 über die Rückwand 84 des unteren Kanal-Bauteils 70 hinaus, und sie ist bei 95’ nach hinten gekrümmt (s. Fig. 3), wobei sie mit der oberen Wand 94 und der Wand 89 des unteren Kanal-Bauteils 70 zusammenwirkt, um die Kammer 56 und eine hintere Verlängerung des Luftkanals 50 festzulegen (s. Fig. 12), die einen Tunnel 95 bildet, der im Luftauslaß am Ende 55 des Luftkanals 50 endet. Die Kanal-Bauteile 70, 72 liegen oben auf der Abdeckung 28 auf, die eine Bodenwand 96 für den Luftkanal 50 vorsieht (s. Fig. 2). Somit bilden die Wände 84, 89, 92, 94 und 96 und die Tunnel 88, 95 den Luftkanal 50 (s. Fig. 12). Diese Wände bilden den Oberteil, den Unterteil und die Seiten des Luftkanals 50 in rechteckiger Form und schaffen eine Kastenträger- oder zellenförmige Konfiguration, die sehr steif und biegefest ist. Alle diese Wände, mit Ausnahme der Wand 96, sind einstückig mit dem einen oder anderen Kanal-Bauteil 70 bzw. 72 ausgebildet.

Der untere Kanal-Bauteil 70 hat ferner Wände, die einen Teil des Luftkanals 60 bilden, wie insbesondere eine vertikale, sich seitlich erstreckende, allgemein flache Vorderwand 100 und eine vertikale Wand 102, die vom einen äußeren Ende der Vorderwand 100 nach hinten verläuft (s. Fig. 11). Eine horizontale Bodenwand 103 verläuft vom unteren Rand der Vorderwand 100 nach hinten.

Der obere Kanal-Bauteil 72 hat ferner eine vertikale, seitlich verlaufende, verlängerte, allgemein flache Rückwand 104, die allgemein parallel zur und im Abstand hinter der Vorderwand 100 des unteren Kanal-Bauteiles 70 verläuft (s. Fig. 10). Entlang des oberen Randes der Rückwand 104 befindet sich eine nach vorne verlaufende horizontale obere Wand 106, die in einem vertikalen Flansch 108 endet, der die Vorderwand 100 des unteren Kanal-Bauteils 70 berührt. An ihrem äußeren Rand hat die Rückwand 104 eine nach hinten verlaufende vertikale Wand 110, die von der Wand 102 des unteren Kanal-Bauteils 70 im Abstand seitlich nach innen gerückt ist. Die vertikale Wand 110 hat an ihrem oberen Rand eine seitlich nach außen verlaufende horizontale obere Wand 112, die in einem vertikalen Flansch 114 endet, der die vertikale Wand 102 des unteren Kanal-Bauteils 70 berührt. Die obere Wand 112 und der vertikale Flansch 114 sind rechtwinkelige Verlängerungen der oberen Wand 106 und des Flansches 108. Die hinteren Ränder der Wände 102, 103, 110 und 112 bilden einen rechteckigen, kastenförmigen Auslaß 113 des Luftkanales 60 für in das Fahrzeuginnere auf der Fahrerseite zu leitende Luft.

Beim Luftkanal 60 ist die hintere Verlängerung am Ende 59 innen durch die Bodenwand 103 des Kanal-Bauteils 70 und die Wände 118, 120, 122 und 123 des Kanal-Bauteils 72 gebildet (s. Fig. 2, 10 und 13), doch ist in diesem Fall das Ende 59 geschlossen und gibt keine Luft ab.

Die Wände 100, 102, 103, 104, 106, 110, 112, 114, 118, 120, 122 und 123 bilden den Luftkanal 60. Diese Wände sind in einem Stück mit jeweils einem der Kanal-Bauteile 70 bzw. 72 ausgebildet und bilden die Oberseite, den Boden und die Seiten des Luftkanals 60 in rechteckiger Form, was zu einer sehr starren und biegefesten Kastenträger-Konfiguration führt.

Der obere und der untere Kanal-Bauteil 70, 72 haben in der Nähe der Mitte ihrer Länge gekrümmte, sich verjüngende Platten 140, 142, die zur Bildung eines Trichters 144 Zusammenwirken, um Luft auf die vordere Windschutzscheibe zu lenken (s. Fig. 3). Die Luft wird vom Gerät 30 durch eine Öffnung 146 in der Abdeckung 28 des Unterteiles 24 in den Trichter 144 gefördert.

Eine Montageplatte 150, vorzugsweise ein Metallgußteil, ist an der Abdeckung 28 und der Tasse 26 des Unterteils 24 befestigt und trägt einen Knie-Aufprallschutz 152 (s. Fig. 1). Der Knie-Aufprallschutz 152 ist vorzugsweise eine durch Blasformen hergestellte Luftzellenstruktur mit einer Mehrzahl einzelner Luftzellen 154. Die Luftzellenstruktur befindet sich direkt vor den Knien des Fahrers. Beim Aufprallen der Knie des Fahrers, im Fall eines frontalen Aufpralls des Fahrzeuges, drücken sich die Luftzellen 154 zusammen, und sie nehmen so allmählich Energie auf und verringern die Verletzung auf ein Minimum. Die Montageplatte 150 trägt auch die Lenksäule. Die Montageplatte 150 hat vorzugsweise eine bienenwabenförmige oder zellenförmige Struktur, wie in den Fig. 3 bis 5 gezeigt, was eine zusätzliche Steifigkeit und Festigkeit bewirkt.

Die Luftkanäle 50, 60 sind im allgemeinen C-förmig, wie in den Fig. 12 und 13 gezeigt, und haben jeweils einen geraden Mitteiabschnitt 160 und zum Mittelabschnitt 160 senkrechte Endteile 162, 163.

Das Gehäuse für das Gerät 30, also der Unterteil 24, weist eine allgemein horizontale Obenwand 130 und Unterwand 132 und allgemein vertikale Seitenwände 134 sowie innere Unterteilungen 136 auf (s. Fig. 3), die eine strukturelle Steifigkeit verleihen. Die Fig. 3 bis 9 zeigen deutlich die geschlossenen Kammern und die zellenförmige, kastenartige oder bienenwabenförmige Struktur des Unterteiles 24. Das Gerät 30 kann vorher in die Tasse 26 des Unterteiles 24 eingefügt werden, die Abdeckung 28 an der Tasse befestigt werden, und die Kanal-Bauteile 70, 72 können schnell und einfach aneinander und am Unterteil 24 befestigt werden, wonach die gesamte Armaturenbrett-Baueinheit einschließlich Gerät 30 als Einheit im Fahrzeug eingebaut werden kann. 4

Claims

AT 405 636 B Patentansprüche 1. Aus Kunstharzmaterial geformte Armaturenbrett-Baueinheit für Kraftfahrzeuge, mit einem Gehäuse für ein Heiz-, Belüftungs- und Klimaanlagen- Gerät und mit einem Luftkanal, gekennzeichnet durch einen Unterteil (24) zur Aufnahme des Gerätes (30) und einen Oberteil (22) mit dem Luftkanal (50, 60) mit Wänden, die einstückig mit dem Oberteil (22) sind und einen kastenartigen Versteifungsrahmen vorsehen.
2. Armaturenbrett-Baueinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß mit dem Unterteil (24) ein an sich bekannter Knie-Aufprallschutz (152) durch eine Montageplatte (150) verbunden ist.
3. Armaturenbrett-Baueinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil (24) aus einer Tasse (26) zur Aufnahme des Geräts (30) und einer mit der Tasse (26) zur Vervollständigung des Gehäuses für das Gerät zusammenwirkenden Abdeckung (28) besteht, und daS der Oberteil (22) aus einem oberen Kanal-Bauteil (72) und einem unteren Kanal-Bauteil (70) besteht, wobei einige der Luftkanal-Wände, die am Oberteil (22) ausgebildet sind, mit dem oberen Kanal-Bauteil (72) und andere mit dem unteren Kanal-Bauteil (70) integriert sind.
4. Armaturenbrett-Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Luftkanal (50, 60) allgemein C-förmig ist, wobei er einen länglichen Mittelabschnitt (160) und parallele, zum Mittelabschnitt (160) rechtwinkelige Endteile (162, 163) hat.
5. Armaturenbrett-Baueinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterteil (24) ein Abteil (27, 29) zur Aufnahme des Geräts (30) sowie mit diesem Abteil (27, 29) und mit dem Luftkanal (50, 60) kommunizierende Luftdurchlässe (48, 49) aufweist und das Abteil (27, 29) sowie die Luftdurchlässe (48, 49) jeweils mit dem Abteil (27, 29) einstückig ausgebildete Unterteilungen (136) aufweisen, welche das Abteil (27, 29) versteifen und verfestigen. Hiezu 7 Blatt Zeichnungen 5