CN1620372A - 仪器面板梁组件和制造方法 - Google Patents

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Abstract

在一示例性实施例中，一种仪器面板梁组件(10)包括一伸长的前梁部件(22)，该前梁部件具有多个管道沟槽(28，32)和多个能量吸收器(66)。该梁组件还包括一伸长的后梁部件(24)，该后梁部件具有多个与所述前梁部件管道沟槽对应的管道沟槽(36，38，40)。该前梁部件结合于该后梁部件而形成一梁结构(12)，从而该前梁部件和该后梁部件中的所述多个相应的管道沟槽形成该梁结构中的多个管道(42，44，46)。

Description

仪器面板梁组件和制造方法
背景技术
公知的仪器面板组件包括梁结构及与该该梁结构连接的至少一个装饰仪器面板。一些装饰面板用作膝盖垫，以在冲撞事件中保护车主的膝盖。仪器面板组件安装于汽车的客室内，该梁结构与车体相连，通常与A柱(A-pillar)相连。公知的仪器面板梁结构由钢、铝、镁或塑料制成。
许多车辆系统容纳于仪器面板内，例如加热、通风和空调(HVAC)系统。该HVAC系统包括许多容纳在仪器面板内的空气分布管道。在公知的仪器面板中HVAC管道是连接于仪器面板梁结构的独立部件。多样的部件增加了该组件复杂性，这增加制造时间和劳动力成本。
美国专利5312133说明了一种仪器面板组件，其包括钢梁和连接于该钢梁的管道系统，其中该钢梁不变形并且不吸收能量。该管道系统包括前沟槽部件和后沟槽部件，两者利用粘结剂彼此粘结在一起以形成该管道系统。
美国专利5549344说明了一种仪器面板组件，其包括钢支撑梁、塑料基础部件和多个管道。这些管道是单独形成的，然后被热板热焊(hot plate heatwelded)至该基础部件上以形成一整体单元。然后将该基础部件和管道连接于金属支撑梁上。
美国专利5676216说明了一种仪器面板组件，其包括膝盖垫组件、仪器面板、强化组件、梁管道组件和紧固组件。该梁组件具有两片梁结构，该梁结构包括整体空气分布系统。每片梁结构由片状模压料(SMC)形成并利用粘结剂彼此粘结在一起。该强化组件包括独立的金属强化部件，以支撑该仪器面板的膝盖垫。
美国专利5762395说明了一种仪器面板组件，其包括一种单片塑料十字汽车支撑结构，其中的支撑结构包括多个横向延伸、向上开口的U形管道沟槽。该组件也包括一仪器面板，其连续地固定于U形管道沟槽的面向上方的边缘，以在该组件中形成封闭的管道。
发明内容
在一个方面中，提供了一种仪器面板梁组件，其包括一伸长的前梁部件，该前梁部件具有多个管道沟槽和多个能量吸收器。该梁组件还包括一伸长的后梁部件，该后梁部件具有多个与前梁部件管道沟槽对应的管道沟槽。该前梁部件与该后梁部件结合而形成一梁结构，从而前后梁部件中的多个对应的管道沟槽在该梁结构中形成多个管道。
在另一方面中，一种制造仪器面板梁组件的方法包括由热塑性材料模制一伸长的前梁部件，其具有多个管道沟槽和多个能量吸收器。该方法还包括由热塑性材料模制一伸长的后梁部件，该后梁部件包括与前梁部件管道沟槽对应的多个管道沟槽。该方法还包括将前梁部件结合于后梁部件而形成一梁结构，从而前后梁部件中的多个对应的管道沟槽在该梁结构中形成多个管道。
在另一方面中，提供了一种仪器面板梁组件，其包括一热塑性前梁部件，该部件具有多个模制管道沟槽和多个能量吸收器。该梁组件还包括一热塑性后梁部件，该后梁部件具有与前梁部件管道沟槽对应的多个模制管道沟槽。将该前梁部件结合于该后梁部件而形成一梁结构，其中前后梁部件中多个对应的管道沟槽在该梁结构中形成多个管道。该梁组件还包括一热塑性除霜增压部件，该增压部件具有至少一个除霜管道沟槽，该至少一个除霜管道沟槽与后梁部件中的至少一个除霜管道沟槽对应并对齐，从而当该增压部件结合于该后梁部件时，所述增压部件与该后梁部件的除霜管道沟槽形成至少一个除霜管道。
附图说明
图1是根据本发明实施例的仪器面板梁组件的透视图。
图2是图1中显示的仪器面板梁组件的分解透视主视图。
图3是图1中显示的仪器面板梁组件的分解透视后视图。
具体实施方式
下面将详细说明一种仪器面板梁组件，其包括一热塑性梁结构，该梁结构具有整体模制的HVAC管道和能量吸收器。该热塑性梁结构支撑该仪器面板的装饰板。与公知的仪器面板结构相比，该整体模制HVAC管道和能量吸收器需要更少的部件，这就提供了简化的仪器面板制造和更低的制造劳动成本。
该热塑性梁结构可由许多热塑性材料之一制成。适当的热塑性材料包括，但并不局限于，丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)、聚碳酸酯、聚碳酸酯/ABS共混物、共碳酸酯-聚酯、丙烯酸-苯乙烯-丙烯腈(ASA)、丙烯腈-(乙烯-聚丙烯二胺改性)-苯乙烯(AES)、亚苯基醚树脂、聚苯醚和聚苯乙烯的玻璃填充共混物、聚亚苯醚/聚酰胺共混物(General Electric Company的NORYL GTX)、聚碳酸酯/PET/PBT共混物、聚丁烯对苯二酸酯和冲击改性剂(General ElectricCompany的XENOY树脂)、聚酰胺、硫化亚苯树脂、聚氯乙烯PVC、高冲聚苯乙烯(HIPS)、低/高密度聚乙烯、聚丙烯和热塑性烯烃(TPO)。
参照附图，图1是根据本发明示例性实施例的仪器面板梁组件10的透视图，以及图2和图3分别是梁组件10的前后分解透视图。仪器面板梁组件10包括一模制热塑性梁结构12，其中驾驶杆支撑14、中心组(centerstack)16和端部支架18、20连接于该梁结构12上。地板支架(floor bracket)21将中心组16结合到汽车的底盘(未显示)上。
梁结构12是由前梁部件22、后梁部件24和除霜增压部件26形成。前梁部件22包括模制HVAC管道沟槽，更为具体地，包括侧窗除霜管道沟槽28和主空调管道沟槽32。后梁部件24包括对应的HVAC管道沟槽，其被模制在后梁部件24的第一侧34中。具体而言，侧窗除霜管道沟槽36和36，以及主空调管道沟槽40模制在后梁部件24的第一侧34中。前后梁部件结合在一起，对应的侧窗除霜管道沟槽28、36和38形成侧窗除霜管道42和44，并且主空调管道沟槽32和40形成主空调管道46。前梁部件22也包括多个空调管道出口48。
后梁部件24的第二侧50包括一模制前窗除霜管道沟槽52。除霜增压器部件26包括对应的模制管道沟槽，具体而言，包括一前窗除霜管道沟槽54以及侧窗除霜管道连接沟槽56和58。后梁部件24和除霜增压器26结合一起，对应的前窗除霜管道沟槽52和54形成一前窗除霜管道60，并且侧窗除霜管道连接沟槽56和58连接于侧窗除霜管道42和44。
在一个示例性实施例中，前梁部件22和后梁部件24是通过振动焊接结合的，而在另一实施例中是通过至少热连接、粘结剂连接和紧固件之一结合的。同样，在一示例性实施例中，后梁部件24和除霜增压部件26是通过振动焊接结合的，而在其他实施例中是通过至少热连接、粘结剂连接和紧固件之一结合的。
多个能量吸收器66从前梁部件22的底端边68延伸。能量吸收器66和前梁部件22的主体部分70是模制成一体的。膝盖垫(未显示)是仪器面板的部分并且由能量吸收器66支撑。在冲击情况中，能量是从乘客的膝盖向膝盖垫传递的并传送至能量吸收器66。能量吸收器66的变形耗散了该能量，并防止乘客的膝盖受到伤害。在该示例性实施例中，能量吸收器66可具有基本上呈D型的结构。在另外实施例中，能量吸收器66可具有任意适合的形状，在冲击事件中，该形状可以受车主的膝盖抵压该膝盖垫的力而变形，并从而从车主的膝盖处吸收能量。C形沟槽支撑杆(C-channel support rod)72在能量吸收器66之间延伸。C形沟槽支撑杆72包括手套箱式铰链(glove boxhinge)74。
多个加强肋76从前梁部件22的外表面78处延伸。加强肋76定位于侧窗除霜管道沟槽28、30和主空调管道沟槽32之间。
驾驶杆支撑14是由上驾驶杆支撑部件80和下驾驶杆支撑部件82形成的。上下驾驶杆支撑部件80和82利用诸如紧固件相互结合。驾驶杆支撑14利用诸如紧固件与梁结构12相结合。下驾驶杆支撑部件82包括用于连接车辆加速器的踏板支架部分84以及刹车踏板86和88。
端部支架18和20连接于梁结构12的相对端部90和92。端部支架18和20配置为连接于汽车主体，以在汽车的客室内固定梁结构12。
上述仪器面板梁组件10支撑该仪器面板的装饰面板，其中该梁组件10包括一热塑性梁结构12，该梁结构12具有整体模制的HVAC管道和能量吸收器66。与公知仪器面板结构相比，该整体模制HVAC管道42、44和46以及能量吸收器66导致更少的部件，这就提供了简化的仪器面板制造以及更低的制造劳动成本。
虽然根据不同的具体实施例对本发明进行了说明，但是本领域的技术人员将认识到，在权利要求的精神和范围内可利用改进来实施本发明。

Claims (24)

1.一种仪器面板梁组件(10)，包括：
一伸长的前梁部件(22)，其包括多个管道沟槽(28，32)和多个能量吸收器(66)；
一伸长的后梁部件(24)，其包括多个与所述前梁部件管道沟槽对应的管道沟槽(36，38，40)，与所述后梁部件结合的所述前梁部件形成一梁结构(12)，从而所述前梁部件和所述后梁部件中的所述多个相应的管道沟槽形成所述梁结构中的多个管道(42，44，46)。
2.如权利要求1所述的组件(10)，还包括与所述梁结构(12)结合的一上驾驶杆支撑(80)。
3.如权利要求2所述的组件(10)，还包括与所述上驾驶杆支撑(80)和所述梁结构(12)结合的下驾驶杆支撑(82)。
4.如权利要求1所示的组件(10)，其中每个所述能量吸收器(66)包括一基本上呈D形的结构。
5.如权利要求1所示的组件(10)，其中所述前梁部件(22)还包括一C形沟槽支撑杆(72)，该支撑杆在至少两个所述能量吸收器(66)之间延伸。
7.如权利要求1所述的组件(10)，还包括一与所述梁结构(12)结合的中心组(16)，所述中心组确定为容纳汽车系统控制装置的尺寸。
8.如权利要求1所述的组件(10)，还包括一第一端部支架(18)，其连接于所述梁结构(12)的一第一端部，以及一第二端部支架(20)，其连接于所述梁结构的一第二端部。
9.如权利要求1所述的组件(10)，还包括一除霜增压部件(26)，其与所述后梁部件(24)结合，所述除霜增压部件包括至少一个除霜管道沟槽(54)，该管道沟槽与所述后梁部件中的至少一个除霜管道沟槽(52)相对应并对齐，从而所述增压部件和所述后梁部件的所述除霜管道沟槽形成至少一个除霜沟槽(60)。
10.如权利要求1所述的组件(10)，其中所述梁结构中的所述多个管道包括一前除霜管道(60)、侧窗除霜管道(42，44)和主空调管道(46)，并且所述前梁部件(22)包括至少一个空调管道出口(48)。
11.如权利要求1所述的组件(10)，其中所述前梁部件和后梁部件(22，24)包括热塑性材料。
12.一种制造仪器面板梁组件(10)的方法，包括：
用热塑性材料模制一伸长的前梁部件(22)，该前梁部件包括多个管道沟槽(28，32)和多个能量吸收器(66)；
用热塑性材料模制一伸长的后梁部件(24)，该后梁部件包括多个与所述前梁部件管道沟槽对应的管道沟槽(36，38，40)；
将所述前梁部件与所述后梁部件结合来形成一梁结构(12)，从而所述前梁部件和所述后梁部件中的多个对应的管道沟槽在所述梁结构中形成多个管道(42，44，46)。
13.如权利要求12所述的方法，还包括：
用热塑性材料模制一除霜增压部件(26)，该除霜增压部件包括至少一个除霜管道沟槽(54)；以及
将所述除霜增压部件与所述后梁部件(24)结合，从而所述增压部件的所述至少一个除霜管道沟槽与所述后梁部件中对应的至少一个除霜管道沟槽对齐以形成至少一个除霜管道(60)。
14.如权利要求12所述的方法，还包括：
形成一上驾驶杆支撑(80)；
形成一下驾驶杆支撑(80)；
将所述上驾驶杆支撑部件与所述下驾驶杆支撑部件结合以形成一驾驶杆支撑(14)；以及
将该驾驶杆支撑与该梁结构(12)结合。
15.如权利要求12所述的方法，其中每个能量吸收器(66)包括一基本上呈D形的结构。
16.如权利要求12所述的方法，其中所述前梁部件(22)还包括一C形沟槽支撑杆(72)，该支撑杆在至少两个能量吸收器(66)之间延伸。
17.如权利要求12所述的方法，还包括：
用热塑性材料模制一中心组(16)；以及
将所述中心组与所述梁结构(12)结合。
18.如权利要求12所述的方法，还包括：
形成一第一端部支架(18)和一第二端部支架(20)；
将所述第一端部支架连接于所述梁结构的一第一端部；以及
将所述第二端部支架连接于所述梁结构的一第二端部。
19.如权利要求12所述的方法，其中所述前梁部件(22)与所述后梁部件(24)的结合包括利用至少振动焊接、热连接、粘结剂连接和紧固件之一将所述前梁部件和所述后梁部件结合起来。
20.一种仪器面板梁组件(10)，包括：
一热塑性前梁部件(22)，其包括多个模制管道沟槽(28，32)和多个能量吸收器(66)；
一热塑性后梁部件(24)，其包括多个与所述前梁部件管道沟槽对应的模制管道沟槽(36，38，40)，与所述后梁部件结合的所述前梁部件形成一梁结构(12)，从而所述前梁部件和所述后梁部件中的所述多个相应的管道沟槽形成所述梁结构中的多个管道(42，44，46)；以及
一热塑性除霜增压部件(26)，其包括至少一个除霜管道沟槽(54)，该管道沟槽与所述后梁部件中的至少一个除霜管道沟槽(52)相对应并对齐，从而所述增压部件和所述后梁部件的所述除霜管道沟槽形成至少一个除霜沟槽(60)，所述增压部件结合于所述后梁部件。
21.如权利要求20所述的组件(10)，还包括一与所述梁结构(12)结合的驾驶杆支撑，所述驾驶杆支撑(14)包括一上驾驶杆支撑部件(80)以及结合于所述上驾驶杆支撑部件的一下驾驶杆支撑部件(82)。
22.如权利要求20所述的组件(10)，其中所述前梁部件(22)还包括一C形沟槽支撑杆(72)，其在至少两个所述能量吸收器(66)之间延伸，所述C形沟槽支撑杆包括一手套箱式铰链(74)。
23.如权利要求20所述的组件(10)，还包括一与所述梁结构(12)结合的中心组(16)，所述中心组确定为容纳汽车系统控制装置的尺寸。
24.如权利要求20所述的组件(10)，其中通过至少振动焊接、热连接、粘结剂连接和紧固件之一，使所述前梁部件(22)结合于所述后梁部件(24)。
25.如权利要求20所述的组件(10)，还包括一与所述热塑性前梁部件(22)整体模制而成的中心组(16)，所述中心组确定为容纳汽车系统控制装置的尺寸。
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