CN1079721C - 具有一体式气流管道的汽车仪表板的制造方法及这样制造的仪表板 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及汽车仪表板，它有一个注塑成型的泡沫塑料 (M)本体(10)及至少一个与本体(10)一起模制的气流管道(28；30)。气流管道用一个可移动芯子(0)制成，芯子至少部分地可被吸收，特别是一种可充气气囊。用于制造汽车仪表板。

Description

具有一体式气流管道的汽车仪表板 的制造方法及这样制造的仪表板
本发明涉及具有至少一个一体式气流管道的汽车仪表板的制造方法，以及这样制造的仪表板。
通常，汽车仪表板中至少装有一个气体分配管道，用于将来自加热通风装置和/或空调装置的气流引导到管的出口，管出口设在汽车驾驶舱内特定的位置。
这些排出气流的管通常包括除冰管路，以便在需要的时候确保汽车前风窗和侧风窗的除冰和除雾气。这些管还包括位于仪表板前方、分布在侧通风口和至少一个中间通风口之间的通风管道。
大多数仪表板中有多个管道，它们通常为塑料的，位于加热-通风装置和/或空调器与出口管之间。
除冰和除雾气管通常由固定在仪表板框架下方的塑料管道供气，并与一个也是塑料的扩散器连接，扩散器也是固定在仪表板的框架上，并与加热-通风装置和/或空调器的出口连接。
同样，通风管也是由机械组装的塑料管道供气，它们固定在仪表板的框架上，并与另一个扩散器连接。
因而，这种已知的仪表板上的气流分配需要多个管道以及与加热-通风装置和/或空调器及空气出口管之间的多个接头。这导致许多缺陷：接头处可能的漏气，气流导致的噪声(管壁的振动)，热损失，气流损失，零件众多，增加仪表板的体积，安装过程长而复杂，导致成本升高。
人们还知道，根据文献DE3818666，仪表板有一个一体式的气流管道。这个管道由单一的零件构成，它与仪表板配合。这个已知的方法固然可以减少零件的数量，但是仍然具有上述的大多的缺陷。
由于中空复杂结构的注塑成型所具有的困难，使得所有制造具有一个或多个一体式气流管道仪表板的尝试均未成功。
因此本发明的基本问题是获得具有至少一个一体式气流分配管道的仪表板的制造方法，它能够克服上述缺陷。
为此，本发明提出了一种汽车仪表板的制造方法，它包括如下步骤：
(a)将骨架放到模子中；
(b)将泡沫塑料注入至少有一个可移动芯子的模子中，以构成本体，芯子至少可以部分地吸收，它具有与要形成的气流管道相匹配的形状；
(c)将泡沫塑料的本体脱模；
(d)使可移动芯子至少部分地吸收；
(e)将吸收过的芯子取出。
因此，这个或每个气流管道为泡沫材料的管道，它们与仪表板是一个整体，这将消除所有上述缺陷。
本发明的主要优点为：
-由于气流管道完全与仪表板成一体，减少了仪表板的体积和尺寸，
-气流管道可以有多种可能的形状，
-空气管道可以变形，以适应仪表板的其它零件，
-由于泡沫材料本身具有很好的绝热性能，可以改善管道的绝热性能，而不必在管道周围加入绝热材料，
-取消了位于加热-通风装置和/或空调器与仪表板之间的连接装置，提高了可靠性，
-确保了扩散器与管道之间的连接，
-很好的内部和外部隔音性能，
-降低了仪表板通风装置的重量，
-大大降低了零件的成本和投资，
-减少了零件数量，
-由于减少了仪表板材料的用量，简化了仪表板的再生利用。
于是，这个或每个气流分配管道由一个可取出、至少部分地可吸收和具有可选形状的芯子成型，它在用泡沫塑料注塑成型时位于注塑模中，在脱模时被取出。
“可取出、至少部分地可吸收的芯子”是指该芯子的初始几何形状与仪表板中的气流管道的形状相同，在仪表板制成之后，它可以被吸收、收缩或缩小，以便从注塑成型的仪表板本体上取出。这个吸收、收缩或缩小可以是三维的，也可以是二维的，横向于芯子取出或抽出的方向。
因此，这种芯子与通常的成型模芯子或芯轴有根本的不同，通常芯子的形状是不变的，只有在由此形成的内腔具有可开内壁时，芯子才能取出。
在本发明的一个例子中，在步骤(b)中使用充气气囊制作的可移动芯子，其形状与要制造的气流管道的形状相匹配，步骤(d)中将气囊放气，以便将其在步骤(e)中取出。
这种可收缩的芯子可以制成与一体式气流分配管道形状精确相同的形状。另外，这种芯子可以根据需要重复使用任意多次。
可充气气囊最好用橡胶或类似材料制造，并有加强骨架。加强骨架使得气囊具有需要的几何形状，并保证气囊位于模子内的位置。
在本发明的另一个变型中，在步骤(b)中用热缩性的芯子，例如聚苯乙烯塑料，其形状适应于要成形的气流管道的形状，步骤(d)中将泡沫塑料的本体适当加热，使热塑性材料的芯子收缩，而不损坏泡沫塑料，在步骤(e)中将热缩后的芯子取出。由于热缩性芯子是一次性使用的，这个办法比前面的方法差一些。另外，芯子的收缩需要加热仪表板，这增加了制造时间。
在本发明的另一个实例中，在步骤(b)中使用升华材料的芯子，其形状适应于要成形的气流管道的形状，步骤(d)中将泡沫塑料的本体适当加热，使芯子升华，而不损坏泡沫塑料，在步骤(e)中将升华后的剩余物取出。
因此，利用可升华材料芯子，也就是说，材料在热的作用下很容易从固体状态转化为气态。在工序(e)中只需要将升华过程中遗留下来的物质取出就行了。
这里，由于可升华芯子是一次性使用，以及由于需要有加热仪表板的工序，这个方法还是不如第一个方法。
步骤(b)中最好使用包住可移动芯子的薄套，在步骤(e)抽出芯子之后，这个套子最好保留在仪表板本体中。
在步骤(e)中，吸收后的芯子从气流管道的开口中抽出，最好是位于仪表板中间区域的开口。
根据本发明的另一个特点，步骤(b)中使用至少两个可移动芯子，以便形成除冰管道和通风管道，它们分别通向除冰/除雾气管口和通风管口。
步骤(b)中，可以将扩散器设置在泡沫塑料的本体内，这个扩散器具有一个与加热-通风装置和/或空调器出口连接的进口、至少一个通向通风管道的出口及一个通向仪表板中间通风口的出口。
根据本发明的另一个特点，步骤(a)中将一个外皮(或外套)放在模子中，这使得在步骤(c)中脱模的泡沫塑料本体有一层外皮。
根据本发明的另一个特点，在步骤(b)中使用孔封闭的泡沫塑料，如聚胺脂泡沫材料。
另一方面，本发明涉及这样一种汽车仪表板，它有至少一个一体式气流管道，是根据前面描述的方法制造的。这个仪表板有一个注塑成型的泡沫塑料本体，一个设在本体中的骨架和至少一个气流管道，它们是在注塑泡沫材料时与仪表板本体一起制造的。
这个或每个气流管道用一个可移动芯子成形，芯子的形状是确定的，至少有部分可以被吸收，芯子在注塑成型时位于模子内，在脱模时取出。
气流管道内壁上可以衬有一层薄套。这个在注塑时位于芯子和泡沫材料之间的套子可以防止泡沫材料粘结在芯子上，以便于取出芯子。这个套子最好留在注塑成型的管道内。
作为一个优点，气流管道上有一个中间开口与加热-通风装置和/或空调器出口连接。这个中间开口也可以用于取出芯子。
在本发明的一个优选实例中，仪表板有一个除冰管道和一个通风管道，分别与除冰/除雾气管口及通风管口连接。
尽管这两个管道可以在加热-通风装置和/或空调器出口处直接连接起来，本发明还是设置了一个埋在泡沫塑料本体内的中心扩散器。这个扩散器具有一个与上述装置出口连接的进口，至少一个通向通风管道的出口，以及一个通向仪表板中间通风口的出口。
作为一个优点，仪表板的骨架具有开口结构，至少包住气流管道的一部分。
本发明仪表板的本体最好用孔封闭的泡沫塑料材料、如聚胺脂制成，本体有一层外皮。
在下面仅作为例子的描述中，相关的附图为：
-图1为本发明仪表板的分解立体图；
-图2为沿图1中II-II线的放大剖视图；
-图3为用可充可泄气囊制造的仪表板在制造过程中的局部放大剖视图；
-图4与图3类似，为利用热缩性芯子或可升华芯子的另一个实例。
图1中的仪表板有一个注塑成形的本体10，本体的上半部12在仪表板左面伸出一块檐板14。本体10还有一个前面部分16，在前面部分上，檐板14的下面有一个槽，用于放置仪表盘(未示出)，前面部分上还有一个中间槽20和两个侧槽22。
另外，上部12有两个称为气孔的长形开口24，它们位于汽车前风窗(未示出)处。本体10上还有两个一般为圆形的侧开口26(在图1中能看到一个)，分别通到汽车右前门和左前门(未示出)的附近。
在制造本体10时，通过模制制造两个气流管道，一个是除冰管道28，另一个是通风管道30(图1和图2)，它们基本上穿过整个仪表板。
除冰管道28与开口24和开口26连通，开口24随后将装上前风窗除冰/除雾气喷管32。开口26将向集成在汽车前门上的除冰/除雾气喷管(未示出)供气，以便为侧窗除冰/除雾气。
除冰管道28有一个中间出口34，以便接受图1中示意性示出的加热-通风装置和/或空调器AC提供的处理过的气体。
通风管道30有一个中间开口36，靠近除冰管道28的中间开口34。
中间开口36中装有一个注塑成形的扩散器38。这个扩散器具有一个与空调器AC出口连接的进口40，两个通向通风管道30左右两侧的侧面出口42，以及一个放在仪表板中间开口20中的前出口44。扩散器38上还有固定支片46。
通风管道30的两端与前槽22连接，前槽将与两个侧面通风口48相连。
这样，扩散器38和通风管道30可以将处理过的空气导向侧面通风口48和将装上中间通风口50的前出口44。
作为一种变型，除冰管道28的中间开口34可以通过扩散器(未示出)与空调器AC的出口连接，这个扩散器具有一个空气进口和两个侧面的空气出口。作为另一种变化，扩散器38可以取消，通风管道30的开口36直接与空调器AC的出口连接。
如在图2中看到的，仪表板本体10中有一个具有开口结构的骨架52，它可以是例如金属或塑料格栅。骨架52的形状与本体形状相配，它们至少部分地包住管道28和30。从图2上可以看到，根据本发明制造的管道28和30比已有技术的对应管道28和30要小得多。
现在描述仪表板制造方法的两个不同实例，有关的附图为图3和图4。
在图3的实例中，将聚胺脂泡沫材料M浇铸在模子中的开口结构骨架52周围，并在外皮66中，使本体10成形，骨架52与前述的类似，外皮66是按仪表板外形预先制造的。骨架52有一个局部骨架54，用于确定构成气流管道的内空腔，例如所示实例中的除冰管道28，其横截面形状近似为梯形。
本体10的成形是通过向模子中注入泡沫材料M实现的，模子由两个部分56和58构成，里面有用于构成管道28的可移动及至少部分地可吸收的芯子60。
在这个例子中，可移动芯子60是一个确定形状的可鼓起气囊，其形状对应于管道28。这个可鼓起的芯子用橡胶或类似材料制成，有一个骨架，例如织物制造的骨架，以便使它具有需要的形状。芯子装入模子，更确切地说，放在骨架52和局部骨架54中，然后鼓起，以便成为所希望的形状。
为了制造图1中的管道28，可以使用一个单独的气囊，它从开口34放入，具有达到侧向开口26的两个端部，或者使用两个气囊，它们从开口34放入，各有一个达到一个侧向开口26的端部。
这个或这些气囊上包着一个薄套或外皮61，它们可以是聚乙烯(图3)。每个可鼓起气囊上有一个阀门(未示出)，以便完成充气和放气的功能。
将热成形的外皮66放到模子56、58中，并将骨架52和芯子60也放入模子56、58中，向模子内注入可产生泡沫材料的必要化学药剂，例如聚异氰酸盐，以便产生聚胺脂。随后让化学反应进行，直到泡沫材料成形和固化。
随后，打开模子56和58，使本体10脱模。
随后，可以使构成芯子的气囊60放气，最好留在本体上的套子62有助于气囊60放气和取出气囊，这是因为套子阻止芯子和泡沫塑料粘在一起。
套子的其它优点是在管道内部加了衬里，保证了管道28的密封(对管道30也是一样)，且不必清除注塑时的泄漏物。
因此，一旦泡沫材料固化，就将形成除冰管道28的气囊60放气，并将放气后的气囊通过中心开口34取出。
对于通风管道30的操作也是一样，将放气后的气囊从中心开口36取出。
在图4的例子中，可移动芯子是热缩性材料芯子，材料可以是聚苯乙烯。
和前面一样，可以用单一的芯子64或者两个芯子，以构成除冰管道28。在这里，与前面类似的套子62也可以放在芯子和泡沫塑料材料之间，用于防止泡沫塑料粘结在芯子上。
和前面的例子一样，用两部分56、58构成的模子将本体10成形，但是用热缩性芯子64代替气囊芯子60。
脱模之后，将仍含有热缩性芯子的本体10放到一个加热炉中，将整个芯子和本体加热到能够使芯子产生热缩、但不会损坏泡沫材料M的温度。作为例子，该温度一般在80度左右。
在温度的作用下，热缩性芯子64显著收缩，随后即可从管道28的中心开口中抽出。不管怎样，与前面例子的区别在于，热塑性芯子64不能重复使用。
图4实例的一个变型是用可升华材料制成的芯子64，也就是说材料在热的作用下，很容易从固态直接成为气态。
整个过程与前面描述的一样，脱模之后，将含有可升华材料芯子64的本体10放到炉子中，整体加热，所达到的温度至少可以使芯子64的一部分升华，但不会损坏泡沫材料M。
在温度的作用下，可升华芯子至少有部分地升华，使得可以将经过升华阶段后剩下的芯子抽出。
在图4的实例中，还可以使一个或多个其它一体式管道成形，特别是图1和图2中示出的通风管道30。
本发明可以实现仪表板本体与一个或多个通风管道的集成一体化，这些通风管道用于将来自空调器AC的处理过气流导向仪表板的各个通风出口。
当然，本发明并不限于上述实施例。
本发明还可以有其它的变化，特别是利用可移动和可吸收的芯子。
另外，如所指出的，通风管道可以直接由空调器AC供气，也可以间接地通过至少一个最好是塑料材料的扩散器供气，扩散器在注塑泡沫塑料时就置于其中。

Claims (18)

1.具有至少一个一体式气流管道的仪表板的制造方法，其特征为，它包括如下步骤：
(a)将骨架(52，54)放到模子(56，58)中；
(b)将泡沫塑料(M)注入至少有一个可移动芯子(60，64)的模子(56，58)中，以构成仪表板泡沫本体，芯子至少可以部分地吸收，它具有与要形成的气流管道(28；30)相匹配的形状；
(c)将仪表板泡沫本体(10)脱模；
(d)使可移动芯子(60；64)至少部分地吸收；
(e)将吸收过的芯子(60；64)从仪表板泡沫本体中取出。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征为：在步骤(b)中用充气气囊(60)构成可移动芯子，其形状与要形成的气流管道(28；30)的形状相匹配，步骤(d)中将充气气囊(60)放气，以便将其在步骤(e)中取出。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征为：充气气囊(60)由橡胶材料制成，具有加强骨架。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征为：在步骤(b)中用热缩性的芯子(64)，其形状适应于要形成的气流管道(28；30)的形状，步骤(d)中将仪表板泡沫本体(10)加热，使热缩性的芯子(64)收缩，而不损坏仪表板泡沫本体，在步骤(e)中将热缩后的芯子(64)取出。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征为：在步骤(b)中使用升华材料的芯子(64)，其形状适应于要成形的气流管道(28；30)的形状，步骤(d)中将仪表板泡沫本体(10)加热，使芯子升华，而不损坏仪表板泡沫本体，在步骤(e)中将升华后的剩余物取出。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征为：步骤(b)中使用包住可移动芯子(60；64)的薄套(62)，在步骤(e)抽出芯子(60；64)之后，该薄套保留在仪表板泡沫本体(10)中。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征为：在步骤(e)中，吸收后的芯子(60；64)从气流管道(28；30)的开口(34；36)中抽出。
8.根据权利要求1到7之一所述的方法，其特征为：步骤(b)中使用至少两个可移动芯子(60；64)，以便形成除冰管道(28)和通风管道(30)，它们分别通向除冰/除雾气管口和通风管口。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征为：步骤(b)中，将扩散器(38)设置在仪表板泡沫本体内，扩散器具有一个与加热-通风装置和/或空调器(AC)出口连接的进口(40)、至少一个通向通风管道(30)的出口、及一个通向仪表板中间通风口的出口(44)。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征为：步骤(a)中将一个外皮(66)放在模子(56，58)中，使得在步骤(c)中能将仪表板泡沫本体从模子中取出。
11.根据权利要求1所述的方法，其特征为：步骤(b)中，仪表板泡沫本体使用孔封闭的泡沫塑料。
12.一种由根据权利要求1到11中任一项所述的方法制造的汽车仪表板，所述仪表板具有一个塑料泡沫本体(10)、一个设在本体(10)中的骨架(52，54)和至少一个由仪表板泡沫本体(10)形成的气流管道(28；30)。
13.根据权利要求12所述的仪表板，其特征为：气流管道(28；30)内壁上衬有一层薄套(62)。
14.根据权利要求12所述的仪表板，其特征为：气流管道(28；30)上有一个中间开口(34；36)，适于与加热-通风装置和/或空调器(AC)出口连接。
15.根据权利要求12所述的仪表板，其特征为：它有一个除冰管道(28)和一个通风管道(30)，分别与除冰/除雾气管口(24，26)及通风管口(20，22)连接。
16.根据权利要求15所述的仪表板，其特征为：它有一个埋在泡沫本体(10)内的中心扩散器(38)，扩散器具有一个与加热-通风装置和/或空调器(AC)出口连接的进口(40)、至少一个通向通风管道(30)的出口(42)、以及一个通向仪表板中间通风口(20；50)的出口(44)。
17.根据权利要求12所述的仪表板，其特征为：骨架(52，54)具有开口结构，至少部分地包住气流管道(28；30)。
18.根据权利要求12所述的仪表板，其特征为：泡沫本体(10)由孔封闭的泡沫塑料材料(M)制成，并带有一层外皮(66)。
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