DE102018106562A1

DE102018106562A1 - Integrierter dachspriegel und hvac-leitung mit einer dachinnenverkleidung, die eine abschlusswand der leitung bereitstellt

Info

Publication number: DE102018106562A1
Application number: DE102018106562.0A
Authority: DE
Inventors: Ari Garo Caliskan; David Anthony Wagner
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2017-03-22
Filing date: 2018-03-20
Publication date: 2018-09-27
Also published as: US10137761B2; CN108621742A; US20180272841A1; MX2018003559A; CN108621742B

Abstract

Ein Fahrzeug, das eine Karosserie, einschließlich eines Daches, das zwischen beabstandeten Dachrahmen gestützt ist, beinhaltet. Eine Vielzahl von Dachspriegeln erstreckt sich dazwischen und ist an den Dachrahmen befestigt, die das Dach verstärken. Die Dachspriegel definieren eine Luftverteilungsleitung, die einen Lufteinlass und zumindest eine Lüftungsöffnung beinhaltet. Die Luftverteilungsleitung definiert einen nach unten gerichteten offenen Kanal, der durch eine Dachinnenverkleidung geschlossen ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die Offenbarung betrifft Dachspriegel für ein Fahrzeug, die ebenfalls als eine Lüftungsleitung fungieren.
STAND DER TECHNIK
Fahrzeug-Dachstrukturen sind im Allgemeinen mit Dachrahmen an gegenüberliegenden lateralen Seiten des Fahrzeugs ausgebildet, wobei diese durch Säulen über den Türen und Fenstern des Fahrgastraums gestützt sind. Diese Dachrahmen sind unter der Außenfläche des Dachs durch eine Vielzahl von Spriegeln verbunden, die sich lateral über der Fahrgastkabine erstrecken.
Heizungs-, Lüftungs- und Klimatisierungs- (Heating Ventilating and Air Conditioning, HVAC)Leitungen und Öffnungen sind im Inneren von Fahrzeugstrukturen bereitgestellt, wie z. B. in Armaturenbrett, Türen, Böden und Dach. Das Verlegen von HVAC-Leitungen zwischen den Dachspriegeln und der Dachinnenverkleidung eines Fahrzeugs kann eine effiziente Art sein, Heizungs-, Lüftungs- und klimatisierte Luft an Fahrgäste im Fond bereitzustellen. Das Einbauen von HVAC-Leitungen unterhalb von Dachspriegeln führt jedoch zu einer Reduktion der verfügbaren Kopfhöhe im Fahrzeug.
Dachspriegel sind normalerweise als geprägte Blechverkleidungen gebildet, die einzig der Verstärkung des Daches eines Fahrzeugs dienen. HVAC-Leitungen sind normalerweise als Plastikschläuche gebildet und dienen einzig dafür, Luft in Bereiche innerhalb des Fahrzeugs zu leiten, die der Lüftung bedürfen. Sowohl Dachspriegel als auch HVAC-Leitungen bedeuten mehr Gewicht für ein Fahrzeug und reduzieren folglich aufgrund des Gewichts der Teile die Kraftstoffeffizienz. Zusätzlich werden Dachspriegel und HVAC-Leitungen an einem Fahrzeug separat eingebaut und erhöhen damit die Komplexität von Fahrzeugbauprozessen.
Diese Offenbarung betrifft das Lösen der oben genannten Probleme und anderer Probleme, wie nachfolgend zusammengefasst.
KURZDARSTELLUNG
Gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung wird eine Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung für ein Dach eines Fahrzeugs offenbart, die rechte und linke Dachrahmen aufweist. Die Dachspriegel-/Leitungsvorrichtung beinhaltet eine Vielzahl von sich quer erstreckenden Dachrahmen, die einen Lufteinlass definieren. Ein sich längs erstreckender Leitungsteil und die Leitungs-/Dachspriegelteile definieren einen Luftströmungsverteiler. Eine Dachinnenverkleidung schließt eine untere Seite des Verteilers ab und beinhaltet eine Luftverteilungsöffnung.
Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung kann die Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung ferner einen Lufteinlass umfassen, der klimatisierte Druckluft an wenigstens einen der sich quer erstreckenden Leitungs-/Dachspriegelteile liefert. Die Vielzahl von sich quer erstreckenden Leitungs-/Dachspriegelteilen kann einen vorderen Leitungs-/Dachspriegelteil, einen dazwischenliegenden Leitungs-/Dachspriegelteil und einen rückwärtigen Leitungs-/Dachspriegelteil beinhalten. Die Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung kann ebenfalls einen Lufteinlass beinhalten, der klimatisierte Druckluft an den vorderen Leitungs-/Dachspriegelteil liefert. Die Luftverteilungsöffnung kann ebenfalls in dem rückwärtigen Leitungs-/Dachspriegelteil angeordnet sein. Zusätzliche Luftverteilungsöffnungen können in dem vorderen Leitungs-/Dachspriegelteil und dem dazwischenliegenden Leitungs-/Dachspriegelteil bereitgestellt sein.
Der Luftströmungsverteiler kann ein integrales, einteilig geformtes, faserverstärktes Element sein. Die sich quer erstreckenden Leitungs-/Dachspriegelteile sind an den rechten und linken Dachrahmen befestigt, um eine strukturelle Verstärkung, welche die Dachrahmen miteinander verbindet, bereitzustellen.
Ein Querschnitt eines Teils des Luftströmungsverteilers, quer zu einer Richtung der Luftströmung durch den Luftströmungsverteiler gesehen, kann ein hutförmiger Abschnitt sein, der einen oberen/mittleren Teil, zwei Seitenwände, die sich von der gegenüberliegenden Seite des oberen/mittleren Teils nach unten erstrecken, und zwei Dachinnenverkleidungs-Befestigungsflansche, die sich von einer unteren Kante jeder der Seitenwände nach außen erstrecken, beinhaltet. Die Dachinnenverkleidung kann mit einem Klebstoff an den Dachinnenverkleidungs-Befestigungsflanschen befestigt sein, und der obere/mittlere Teil kann mit einem Klebstoff an dem Dach befestigt sein. Alternativ kann die Dachinnenverkleidung mit permanenten Magneten an den Dachinnenverkleidungs-Befestigungsflanschen befestigt sein, und der obere/mittlere Teil kann mit einem Klebstoff an dem Dach befestigt sein.
Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Offenbarung ist ein Fahrzeug offenbart, das eine Karosserie, einschließlich eines Daches, das zwischen beabstandeten Dachrahmen getragen ist, umfasst. Eine Vielzahl von Dachspriegeln erstreckt sich dazwischen und ist an den Dachrahmen befestigt, die das Dach verstärken und eine Luftverteilungsleitung definieren, die einen Lufteinlass und zumindest eine Lüftungsöffnung beinhaltet.
Gemäß weiteren Aspekten dieser ein Fahrzeug betreffenden Offenbarung definiert die Luftverteilungsleitung einen nach unten gerichteten offenen Kanal, der durch eine Dachinnenverkleidung geschlossen ist. Der Dachspriegel beinhaltet einen vorderen Leitungs-/Dachspriegelteil, einen dazwischenliegenden Leitungs-/Dachspriegelteil und einen rückwärtigen Leitungs-/Dachspriegelteil. Der Dachspriegel kann ein integrales, einteilig gebildetes, faserverstärktes Element sein.
Ein Querschnitt eines Teils des Dachspriegels, quer zu einer Richtung der Luftströmung durch die Luftverteilungsleitung gesehen, ist ein hutförmiger Abschnitt, der einen oberen/mittleren Teil, zwei Seitenwände, die sich von gegenüberliegenden Seiten des oberen/mittleren Teils nach unten erstrecken, und zwei Dachinnenverkleidungs-Befestigungsflansche, die sich von einer unteren Kante jeder der Seitenwände nach außen erstrecken, beinhaltet. Die Dachinnenverkleidung kann mit einem Klebstoff an den Dachinnenverkleidungs-Befestigungsflanschen befestigt sein, und der obere/mittlere Teil kann mit einem Klebstoff an dem Dach befestigt sein. In einer alternativen Ausführungsform ist die Dachinnenverkleidung mit permanenten Magneten an den Dachinnenverkleidungs-Befestigungsflanschen befestigt, und der obere/mittlere Teil ist mit einem Klebstoff an dem Dach befestigt.
Sowohl die oben genannten Aspekte dieser Offenbarung als auch andere Aspekte werden nachfolgend mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.
Figurenliste

1 ist eine linke/vordere Perspektivansicht eines Fahrzeugs in Phantomlinien, die einen Satz von integrierten Dachspriegeln und eine HVAC-Leitung, die gemäß einem Aspekt dieser Offenbarung hergestellt ist, beinhaltet.
2 ist eine Draufsicht auf ein Fahrzeug in Phantomlinien, die einen Satz von integrierten Dachspriegeln und eine HVAC-Leitung, wie in 1 gezeigt, beinhaltet.
3 ist eine Querschnittsansicht entlang Linie 3-3 in 2.
4 ist eine Querschnittsansicht ähnlich der Querschnittsansicht von 3, die einen alternativen Dachinnenverkleidungs-Befestigungsmechanismus zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die dargestellten Ausführungsformen sind mit Bezug auf die Zeichnungen offenbart. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich als Beispiele vorgesehen sind, die in verschiedenen und alternativen Formen ausgeführt sein können. Die Figuren sind nicht unbedingt maßstabgetreu und einige Merkmale können stark vergrößert oder verkleinert sein, um die Details der Komponenten zu zeigen. Die offenbarten spezifischen strukturellen und funktionellen Details sollten nicht als einschränkend ausgelegt werden, sondern als repräsentative Basis zur Lehre des Fachmanns auf dem Gebiet darüber, wie die offenbarten Konzepte praktiziert werden können.
Mit Bezug auf 1 ist eine Fahrzeugkarosserie 10 in Phantomlinien dargestellt, einschließlich eines Daches 12, das an einem rechten Dachrahmen 14 und einem linken Dachrahmen 16 gestützt ist. Eine Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung ist allgemein durch das Bezugszeichen 20 gekennzeichnet. Die Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung 20 beinhaltet Dachspriegel-/Leitungsteile 22 und einen längslaufenden Leitungsteil 24.
Mit Bezug auf 2 ist die Fahrzeugkarosserie 10 wiederum mit dem Dach 12, den rechten und linken Dachrahmen 14 und 16 und der Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung 20 gezeigt. Ein Lufteinlass 28 ist teilweise gezeigt, welcher verwendet wird, um Luft von dem Heizungs- und HVAC-System des Fahrzeugs an die Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung 20 zu verteilen. Der Lufteinlass 28 stellt Luft an die Dachspriegel-/Leitungsteile 22 bereit und befindet sich nahe einem der Dachrahmen. Eine Vielzahl von Luftverteilungsöffnungen 30 ist in der Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung 20 bereitgestellt. Die Luftverteilungsöffnungen 30 können sich je nach den HVAC-Anforderungen für ein bestimmtes Fahrzeug in den Dachspriegel-/Leitungsteilen 22 oder in dem längslaufenden Leitungsteil 24 befinden. Die Luftverteilungsöffnungen 30 können sich in der/dem vorderen Leitung/Dachspriegel 32, der/dem Zwischenleitung/Dachspriegel 34 oder in der/dem rückwärtigen Leitung/Dachspriegel 36 befinden.
Mit Bezug auf die 3 und 4 ist eine untere Seite 40 der Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung 20 dargestellt, die durch eine Dachinnenverkleidung 44 geschlossen gezeigt ist. Die untere Seite 40 der Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung 20 definiert einen flachen Kanal, der durch die Dachinnenverkleidung 42 geschlossen ist, um die Leitungen zu bilden.
Der Querschnitt der Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung 20 beinhaltet einen oberen mittleren Teil 46, der an entgegengesetzten Seiten von einem Paar Seitenwänden 48 flankiert ist. Die Seitenwände 48 erstrecken sich von entgegengesetzten Seiten des unteren/mittleren Teils 46 nach unten und definieren den offenen Kanal, der aus dem oberen/mittleren Teil 46 und den Seitenwänden 48 besteht. Ein Paar von Dachinnenverkleidungsflanschen 50 erstreckt sich von den Seitenwänden 48 nach außen. Die Dachinnenverkleidungsflansche 50 erstrecken sich von einer unteren Kante 52 der Seitenwände 48.
Mit Bezug auf 3 ist das Dach 12 gezeigt, wobei die Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung 20 an der unteren Fläche des Daches 12 befestigt ist. Die untere Seite 40 ist durch die Dachinnenverkleidung 42 geschlossen. Der obere/mittlere Teil 46 ist mit einem Klebstoff 54 an dem Dach 12 gesichert. Die Befestigungsflansche 50 sind mit Klebstoff 54 an der Dachinnenverkleidung 42 befestigt. Die Leitung, durch welche die HVAC-Luft strömt, ist ein Kanal, der durch den oberen/mittleren Teil 46, die Seitenwände 48 und die Dachinnenverkleidung 42 definiert ist.
Mit Bezug auf 4 ist ein alternativer Ansatz des Befestigens der Dachinnenverkleidung 42 an der Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung 20 dargestellt, wobei Magnete 56 verwendet werden, um die Dachinnenverkleidung 42 an den Dachinnenverkleidungs-Befestigungsflanschen 50 zu sichern.
Die Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung 20 ist bevorzugt aus einem faserverstärkten Verbundmaterial gebildet, das eine Harzmatrix und Verstärkungsfasern beinhaltet. Das Verbundmaterial kann ein Polymerharz sein, das mit Glasfasern, Kohlenstoffasern oder dergleichen verstärkt ist. Die Fasern können als lose Fasern oder als eine Matte aus Fasern bereitgestellt sein. Um als ein Dachspriegel zu fungieren, müssen die Dachspriegel-/Leitungsteile 22 (in 1 und 2 dargestellt) eine erhebliche Zugfestigkeit und Druckfestigkeit aufweisen, um das Dach 12 zu verstärken. Die integrierte Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung 20 besteht aus einem strukturellen Material, das geeignete physikalische Eigenschaften aufweist, um als Dachspriegel zu dienen und das Eliminieren herkömmlicher Dachspriegel aus Metall erlaubt. Die Dachspriegel-/Leitungsteile 22 sind an entgegengesetzten Enden der rechten und linken Dachrahmen 14 und 16 befestigt, um bei Seitenaufprällen einen Stauchwiderstand bereitzustellen.
Der obere/mittlere Teil 46 der Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung, falls dieser aus einem Verbundmaterial besteht, stellt eine Isolierung bereit und hemmt eine Wärmeübertragung zwischen dem Dach 12 und dem Leitungsbereich der Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung 20 unterhalb des oberen/mittleren Teils 46.
Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind spezifische Beispiele, die nicht alle möglichen Formen der Offenbarung beschreiben. Die Merkmale der dargestellten Ausführungsformen können kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen der offenbarten Konzepte zu bilden. Die in der Beschreibung verwendeten Worte sind eher Worte der Beschreibung als der Einschränkung. Der Umfang der nachfolgenden Ansprüche ist umfassender als die spezifisch offenbarten Ausführungsformen und beinhaltet ebenfalls Modifikationen der dargestellten Ausführungsformen.

Claims

Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung für ein Dach eines Fahrzeugs, die rechte und linke Dachrahmen aufweist, umfassend: eine Vielzahl von sich quer erstreckenden Leitungs-/Dachspriegelteilen, die zwischen den Dachrahmen eingebaut ist und einen Lufteinlass definiert; ein sich längs erstreckender Leitungsteil; wobei die Leitungs-/Dachspriegelteile und der Leitungsteil einen Luftströmungsverteiler definieren; und eine Dachinnenverkleidung, die eine untere Seite des Verteilers abschließt und eine Luftverteilungsöffnung beinhaltet.
Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung nach Anspruch 1, ferner umfassend: einen Lufteinlass, der klimatisierte Luft an zumindest einen der sich quer erstreckenden Leitungs-/Dachspriegelteile liefert.
Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Vielzahl von sich quer erstreckenden Leitungs-/Dachspriegelteilen einen vorderen Leitungs-/Dachspriegelteil, einen dazwischenliegenden Leitungs-/Dachspriegelteil und einen rückwärtigen Leitungs-/Dachspriegelteil beinhaltet.
Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung nach Anspruch 3, ferner umfassend: einen Lufteinlass, der klimatisierte Luft an den vorderen Leitungs-/Dachspriegelteil liefert.
Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Luftverteilungsöffnung in dem rückwärtigen Leitungs-/Dachspriegelteil angeordnet ist.
Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung nach Anspruch 5, wobei zusätzliche Luftverteilungsöffnungen in dem vorderen Leitungs-/Dachspriegelteil und dem dazwischenliegenden Leitungs-/Dachspriegelteil bereitgestellt sind.
Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die sich quer erstreckenden Leitungs-/Dachspriegelteile an den rechten und linken Dachrahmen befestigt sind, um eine strukturelle Verstärkung bereitzustellen, welche die Dachrahmen verbindet.
Dachspriegel-/Luftleitungsvorrichtung nach Anspruch 1, wobei ein Querschnitt eines Abschnitts des Luftströmungsverteilers, quer zu einer Richtung der Luftströmung durch den Luftströmungsverteiler, ein hutförmiger Abschnitt ist, der einen oberen/mittleren Teil, zwei vertikale Seitenwände, die sich von der entgegengesetzten Seite des oberen/mittleren Teils nach unten erstrecken, und zwei Dachinnenverkleidungs-Befestigungsflansche, die sich von einer unteren Kante jeder der Seitenwände nach außen erstrecken, beinhaltet.
Fahrzeug, umfassend: ein Fahrgestell; einen Antriebsstrang; eine Karosserie, die ein Dach beinhaltet, das zwischen beabstandeten Dachrahmen gestützt ist; und eine Vielzahl von Dachspriegeln, die sich dazwischen erstrecken und an den Dachrahmen zum Verstärken des Daches befestigt sind und eine Luftverteilungsleitung definieren, wobei die Luftverteilungsleitung einen Lufteinlass und zumindest eine Lüftungsöffnung beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Luftverteilungsleitung einen nach unten gerichteten offenen Kanal definiert, der durch eine Dachinnenverkleidung geschlossen ist.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Dachspriegel einen vorderen Leitungs-/Dachspriegelteil, einen dazwischenliegenden Leitungs-/Dachspriegelteil und einen rückwärtigen Leitungs-/Dachspriegelteil beinhalten.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 9, wobei der Dachspriegel ein integrales, einteilig gebildetes, faserverstärktes Element ist.
Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei ein Querschnitt eines Abschnitts des Dachspriegels, quer zu einer Richtung der Luftströmung durch die Luftverteilungsleitung, ein hutförmiger Abschnitt ist, der einen oberen/mittleren Teil, zwei vertikale Seitenwände, die sich von der entgegengesetzten Seite des oberen/mittleren Teils nach unten erstrecken, und zwei Dachinnenverkleidungs-Befestigungsflansche, die sich von einer unteren Kante jeder der Seitenwände nach außen erstrecken, beinhaltet.
Fahrzeug nach Anspruch 9 oder 13, wobei die Dachinnenverkleidung mit einem Klebstoff an den Dachinnenverkleidungs-Befestigungsflanschen befestigt ist und der obere/mittlere Teil mit einem Klebstoff an dem Dach befestigt ist.
Fahrzeug nach Anspruch 9 oder 13, wobei die Dachinnenverkleidung mit permanenten Magneten an den Dachinnenverkleidungs-Befestigungsflanschen befestigt ist und der obere/mittlere Teil mit einem Klebstoff an dem Dach befestigt ist.