DE102021131923A1 - Carrier unit for fastening an electronic unit in a motor vehicle and motor vehicle - Google Patents

Carrier unit for fastening an electronic unit in a motor vehicle and motor vehicle Download PDF

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DE102021131923A1 DE102021131923.4A DE102021131923A DE102021131923A1 DE 102021131923 A1 DE102021131923 A1 DE 102021131923A1 DE 102021131923 A DE102021131923 A DE 102021131923A DE 102021131923 A1 DE102021131923 A1 DE 102021131923A1
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Markus Dix
Martin Weigl
Bernhard Schmid
Rudolf Schilling
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Abstract

Eine Trägereinheit (10, 25) zur Befestigung einer Elektronikeinheit in einem Kraftfahrzeug umfasst einen Befestigungsbereich (12) zur Befestigung der Trägereinheit (10, 25) an einer Tragestruktur eines Kraftfahrzeugs, einen Montagebereich (11) zur Montage einer Elektronikeinheit an der Trägereinheit (10, 25), und eine in der Trägereinheit (10, 25) ausgebildete Hohlkammer (13), die zur Führung eines Kühlmediums (14) ausgebildet ist, um die Elektronikeinheit zu kühlen. Mindestens eine Eintrittsöffnung (15) dient zum Einleiten des Kühlmediums (14) in die Hohlkammer (13) und mindestens eine Austrittsöffnung (16, 26) dient zum Ausströmen des Kühlmediums (14) aus der Hohlkammer (13). Die Trägereinheit (10, 25) umfasst ein geschäumtes, schallabsorbierenden Material (17) zur Führung des Kühlmediums (14) und/oder sie ist aus einem derartigen Material gebildet ist.A carrier unit (10, 25) for fastening an electronic unit in a motor vehicle comprises a fastening area (12) for fastening the carrier unit (10, 25) to a supporting structure of a motor vehicle, a mounting area (11) for mounting an electronic unit on the carrier unit (10, 25), and a hollow chamber (13) formed in the carrier unit (10, 25) and designed to carry a cooling medium (14) in order to cool the electronic unit. At least one inlet opening (15) is used to introduce the cooling medium (14) into the hollow chamber (13) and at least one outlet opening (16, 26) is used to let the cooling medium (14) flow out of the hollow chamber (13). The carrier unit (10, 25) comprises a foamed, sound-absorbing material (17) for guiding the cooling medium (14) and/or it is made from such a material.

Description

Die Erfindung betrifft eine Trägereinheit zur Befestigung einer Elektronikeinheit in einem Kraftfahrzeug. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Elektronikeinheit und einer Trägereinheit zu deren Befestigung. Insbesondere ist die Erfindung zur Befestigung eines Anzeigeelements in einem Kraftfahrzeug geeignet.The invention relates to a carrier unit for fastening an electronic unit in a motor vehicle. Furthermore, the invention relates to a motor vehicle with at least one electronic unit and a carrier unit for fastening it. In particular, the invention is suitable for fastening a display element in a motor vehicle.

In modernen Fahrzeugen kommen zunehmend elektronische Bauteile bzw. Elektronikeinheiten zum Einsatz. Dabei stellt in vielen Fällen deren Kühlung ein Problem dar. Ein Beispiel für derartige Elektronikeinheiten sind elektronische Anzeigeelemente, wie insbesondere Head Up Displays, die in zunehmender Anzahl in Fahrzeugen verbaut werden und dem Fahrer wichtige Informationen visuell darstellen. Derartige Anzeigeelemente oder Teile davon werden vorteilhaft nahe des unteren Bereichs der Frontscheibe bzw. nahe der Scheibenwurzel im Fahrzeugs verbautElectronic components or electronic units are increasingly being used in modern vehicles. In many cases, their cooling poses a problem. An example of such electronic units are electronic display elements, such as in particular head-up displays, which are being built into vehicles in increasing numbers and visually display important information to the driver. Such display elements or parts thereof are advantageously installed near the lower area of the windshield or near the root of the windshield in the vehicle

Die erzeugte Wärme der Elektronikeinheiten und insbesondere scheibenwurzelnaher Anzeigeelemente muss abgeführt werden, da für ihren Betrieb ein sehr begrenzter Temperaturbereich eingehalten werden muss. Zudem liegen die Komponenten oftmals exponiert im vorderen Bereich der Windschutzscheibe und sind deshalb in vielen Fällen zusätzlich noch der Sonneneinstrahlung ausgesetzt. Daher ergibt sich ein noch zusätzlich erhöhter Kühlungsbedarf. Der Kühlungsbedarf steht jedoch im Widerspruch zu dem vorhandenen Bauraum, sowie zu dem in vielen Fällen erforderlichen Träger und der Wärmekapazität dieses Trägers.The heat generated by the electronic units and in particular by the display elements near the root of the pane must be dissipated, since a very limited temperature range must be maintained for their operation. In addition, the components are often exposed in the front area of the windshield and are therefore often also exposed to the sun's rays. This results in an even higher cooling requirement. The need for cooling, however, contradicts the available installation space, as well as the carrier required in many cases and the heat capacity of this carrier.

Weiterhin wird in vielen Fällen aus akustischen Gründen eine Schallisolierung zwischen dem Innenraum und dem Träger für die Elektronikeinheit benötigt. Auch gibt es oftmals besondere Gewichtsanforderungen, zum Beispiel wenn der Träger manuell am Hauptband montiert werden muss. Es ist also auch eine leichte Bauweise erforderlich.Furthermore, in many cases, for acoustic reasons, sound insulation is required between the interior and the carrier for the electronics unit. There are also often special weight requirements, for example when the carrier has to be mounted manually on the main belt. So it is also a lightweight construction required.

Es ist die Aufgabe der Erfindung, eine effiziente Kühlung von Elektronikeinheiten und insbesondere von Anzeigeelementen in Kraftfahrzeugen bei besonders geringem Bauraum zu gewährleisten.It is the object of the invention to ensure efficient cooling of electronic units and in particular of display elements in motor vehicles with a particularly small installation space.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine Trägereinheit zur Befestigung einer Elektronikeinheit in einem Kraftfahrzeug, insbesondere eines Anzeigeelements, umfassend einen Befestigungsbereich zur Befestigung der Trägereinheit an einer Tragestruktur eines Kraftfahrzeugs, einen Montagebereich zur Montage einer Elektronikeinheit an der Trägereinheit, eine in der Trägereinheit ausgebildete Hohlkammer, die zur Führung eines Kühlmediums ausgebildet ist, um die Elektronikeinheit zu kühlen, mindestens eine Eintrittsöffnung zum Einleiten des Kühlmediums in die Hohlkammer und mindestens eine Austrittsöffnung zum Ausströmen des Kühlmediums aus der Hohlkammer, wobei die Trägereinheit ein geschäumtes, schallabsorbierenden Material zur Führung des Kühlmediums umfasst und/oder aus einem derartigen Material gebildet ist.The object is achieved by a carrier unit for fastening an electronics unit in a motor vehicle, in particular a display element, comprising a fastening area for fastening the carrier unit to a supporting structure of a motor vehicle, a mounting area for mounting an electronics unit on the carrier unit, a hollow chamber formed in the carrier unit, which is designed to guide a cooling medium in order to cool the electronics unit, at least one inlet opening for introducing the cooling medium into the hollow chamber and at least one outlet opening for the cooling medium to flow out of the hollow chamber, the carrier unit comprising a foamed, sound-absorbing material for guiding the cooling medium and/or or formed from such a material.

Durch die Erfindung können separate Kühlelemente wie Lüfter und metallische Kühlelemente je Anzeigeelement ersetzt werden. Der erforderliche Bauraum und die Kosten werden reduziert. Weiterhin ergeben sich Effizienzvorteile bzgl. des Energieverbrauchs.With the invention, separate cooling elements such as fans and metallic cooling elements can be replaced for each display element. The space required and the costs are reduced. Furthermore, there are efficiency advantages with regard to energy consumption.

Bevorzugt ist das geschäumte, schallabsorbierende Material innerhalb der Hohlkammer offenzellig ausgebildet, um von dem Kühlmedium durchströmt zu werden.The foamed, sound-absorbing material within the hollow chamber is preferably of open-cell design so that the cooling medium can flow through it.

Bevorzugt ist das geschäumte, schallabsorbierende Material aus Kunststoff und/oder Metall gebildet.The foamed, sound-absorbing material is preferably made of plastic and/or metal.

Bevorzugt ist die Trägereinheit zur Führung von Luft als Kühlmedium ausgebildet, wobei der Montagebereich zur Montage der Elektronikeinheit insbesondere am Ort der Austrittsöffnung für das Kühlmedium angeordnet ist.The carrier unit is preferably designed to guide air as the cooling medium, with the mounting area for mounting the electronics unit being arranged in particular at the location of the outlet opening for the cooling medium.

Vorteilhaft ist die die Trägereinheit zur Führung einer Kühlflüssigkeit als Kühlmedium ausgebildet, wobei der Montagebereich zur Montage der Elektronikeinheit insbesondere direkt an die Hohlkammer angrenzend angeordnet ist.Advantageously, the carrier unit is designed to guide a cooling liquid as the cooling medium, with the mounting area for mounting the electronics unit being arranged in particular directly adjacent to the hollow chamber.

Vorteilhaft sind im Montagebereich zur Montage der Elektronikeinheit Kühlrippen vorgesehen.Cooling ribs are advantageously provided in the assembly area for assembly of the electronics unit.

Insbesondere sind die Kühlrippen als separate Metalleinleger ausgebildet sind.In particular, the cooling fins are designed as separate metal inserts.

Vorteilhaft sind die Kühlrippen bzw. Metalleinleger im Spritzgussverfahren hergestellt.The cooling fins or metal inserts are advantageously produced using the injection molding process.

Bevorzugt ist die Trägereinheit aus dem geschäumten, schallabsorbierende Material im Spritzgussverfahren hergestellt.The support unit is preferably made from the foamed, sound-absorbing material using the injection molding process.

Bevorzugt wird die Elektronikeinheit durch ein Anzeigeelement gebildet, wobei die Trägereinheit zur Montage des Anzeigeelements zum Beispiel nahe der Scheibenwurzel einer Frontscheibe des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.The electronics unit is preferably formed by a display element, with the carrier unit being designed for mounting the display element, for example near the root of a windscreen of the motor vehicle.

Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird ein Kraftfahrzeug mit mindestens einer Elektronikeinheit geschaffen, das eine Trägereinheit gemäß der Erfindung umfasst.According to one aspect of the invention, a motor vehicle is created with at least one electronic unit, which includes a carrier unit according to the invention.

Vorteile, Details, und Merkmale, die im Zusammenhang mit der Trägereinheit beschrieben sind, gelten wechselseitig auch für den weiteren Aspekt der Erfindung.Advantages, details and features that are described in connection with the carrier unit also apply reciprocally to the further aspect of the invention.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Zeichnungen näher erläutert. Darin zeigen:

  • 1a eine schematische Draufsicht auf eine Trägereinheit gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 1b einen schematischen Längsschnitt der in 1a gezeigten Trägereinheit im Bereich einer Austrittsöffnung für Luft;
  • 2 eine schematische Draufsicht auf eine mit Kühlrippen versehene Trägereinheit gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung;
  • 3 einen schematischen Längsschnitt einer mit Kühlrippen versehenen Trägereinheit im Bereich einer Austrittsöffnung für Luft;
  • 4 eine schematische Draufsicht auf eine Trägereinheit gemäß einer anderen bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
  • 5 eine schematische Draufsicht einer Trägereinheit gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, die zur Führung eines flüssigen Kühlmediums ausgebildet ist;
  • 6 einen schematischen Längsschnitt der in 5 gezeigten Trägereinheit in dem Bereich zur Montage einer Elektronikeinheit;
  • 7 eine schematische Darstellung ähnlich zu derjenigen von 5, wobei Kühlrippen in dem Bereich zur Montage einer Elektronikeinheit vorgesehen sind;
  • 8 einen schematischen Längsschnitt einer mit Kühlrippen versehenen Trägereinheit;
Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings. Show in it:
  • 1a a schematic plan view of a carrier unit according to a preferred embodiment of the invention;
  • 1b a schematic longitudinal section of in 1a carrier unit shown in the region of an outlet opening for air;
  • 2 a schematic plan view of a carrier unit provided with cooling fins according to a preferred embodiment of the invention;
  • 3 a schematic longitudinal section of a carrier unit provided with cooling ribs in the area of an outlet opening for air;
  • 4 a schematic plan view of a carrier unit according to another preferred embodiment of the invention;
  • 5 a schematic plan view of a carrier unit according to a further preferred embodiment of the invention, which is designed to guide a liquid cooling medium;
  • 6 a schematic longitudinal section of in 5 carrier unit shown in the area for mounting an electronic unit;
  • 7 a schematic representation similar to that of FIG 5 wherein cooling fins are provided in the area for mounting an electronic unit;
  • 8th a schematic longitudinal section of a carrier unit provided with cooling fins;

In den Figuren sind gleiche oder einander entsprechende Elemente jeweils mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet und werden daher, sofern es nicht zweckmäßig erscheint, nicht erneut beschrieben. Die in der gesamten Beschreibung enthaltenen Offenbarungen sind sinngemäß auf gleiche Teile mit gleichen Bezugszeichen bzw. gleichen Bauteilbezeichnungen übertragbar. Auch sind die in der Beschreibung gewählten Lageangaben, wie z.B. oben, unten, seitlich usw. auf die unmittelbar beschriebene sowie dargestellte Figur bezogen und sind bei einer Lageänderung sinngemäß auf die neue Lage zu übertragen. Weiterhin können Einzelmerkmale oder Merkmalskombinationen aus den gezeigten und beschriebenen unterschiedlichen Ausführungsbeispielen miteinander kombiniert werden, soweit dies technisch möglich ist und diese nicht im Widerspruch zueinander stehen.In the figures, elements that are the same or that correspond to one another are denoted by the same reference symbols and will therefore not be described again if this does not appear to be appropriate. The disclosures contained throughout the description can be transferred to the same parts with the same reference numbers or the same component designations. The position information selected in the description, such as top, bottom, side, etc., refers to the figure directly described and shown and must be transferred to the new position in the event of a change of position. Furthermore, individual features or combinations of features from the different exemplary embodiments shown and described can be combined with one another, insofar as this is technically possible and these do not contradict one another.

1 zeigt eine Trägereinheit 10 gemäß einer bevorzugten Ausführungsform schematisch als Draufsicht auf ihre Vorderseite (1a) sowie als Längsschnitt in einem Teilbereich, der als Montagebereich 11 zur Montage einer Elektronikeinheit ausgebildet ist (1b). 1 shows a carrier unit 10 according to a preferred embodiment schematically as a plan view of its front side ( 1a) and as a longitudinal section in a partial area that is designed as a mounting area 11 for mounting an electronic unit ( 1b) .

Die Trägereinheit 10 dient zur Montage einer hier nicht dargestellten Elektronikeinheit an einem hierfür vorgesehenen Montagebereich 11. Insbesondere kann an dem Montagebereich 11 ein Anzeigeelement wie beispielsweise ein Head Up Display als Elektronikeinheit montiert werden.The carrier unit 10 is used for mounting an electronic unit, not shown here, on a mounting area 11 provided for this purpose. In particular, a display element such as a head-up display can be mounted on the mounting area 11 as an electronic unit.

Die Trägereinheit 10 umfasst weiterhin einen Befestigungsbereich 12, der zur Befestigung der Trägereinheit 10 an einer Tragestruktur eines Kraftfahrzeugs dient und in diesem Beispiel an der Rückseite der Trägereinheit 10 ausgebildet ist.The carrier unit 10 also includes a fastening area 12, which is used to fasten the carrier unit 10 to a supporting structure of a motor vehicle and is formed on the back of the carrier unit 10 in this example.

In der Trägereinheit 10 befindet sich eine als Strömungskanal ausgebildete Hohlkammer 13, die zur Führung eines Kühlmediums 14 zwischen einer oberen Wandung 10a und einer unteren Wandung 10b ausgestaltet ist, um die in dem Montagebereich 11 befestigte Elektronikeinheit zu kühlen. In dem hier gezeigten Beispiel ist die Trägereinheit 10 zur Führung von Luft als Kühlmittel 14 in der Hohlkammer 13 ausgestaltet. Eine als Lufteinlass ausgebildete Eintrittsöffnung 15 an einem Ende der Trägereinheit 10 dient zum Einleiten der Luft 14 in die Hohlkammer 13.In the carrier unit 10 there is a hollow chamber 13 designed as a flow channel, which is designed to guide a cooling medium 14 between an upper wall 10a and a lower wall 10b in order to cool the electronic unit fastened in the mounting area 11 . In the example shown here, the carrier unit 10 is designed to guide air as a coolant 14 in the hollow chamber 13 . An inlet opening 15 designed as an air inlet at one end of the carrier unit 10 serves to introduce the air 14 into the hollow chamber 13.

In dem Montagebereich 11 ist eine als Luftauslass geformte Austrittsöffnung 16 zum Ausströmen der Luft 14 aus der Hohlkammer 13 ausgebildet, sodass die im Montagebereich 11 montierte Elektronikeinheit am Ort der Austrittsöffnung 16 durch die dort ausströmende Luft 14 angeströmt und gekühlt wird. Die Luftaustrittsöffnung 16 ist optional mit einem perforierten, relativ dünnen plattenförmigen Element 19 versehen, so dass die austretende Luft durch dieses hindurch strömt.An outlet opening 16 shaped as an air outlet for the air 14 to flow out of the hollow chamber 13 is formed in the mounting area 11, so that the electronics unit mounted in the mounting area 11 at the location of the outlet opening 16 is hit by the air 14 flowing out there and is cooled. The air outlet opening 16 is optionally provided with a perforated, relatively thin plate-shaped element 19 so that the exiting air flows through it.

Die Trägereinheit 10 umfasst ein geschäumtes Material aus Kunststoff und/oder Metall mit schallabsorbierenden Eigenschaften zur Führung der Luft 14. Bevorzugt ist die Trägereinheit aus diesem Material hergestellt, und sie wird insbesondere im Spritzgussverfahren und vorteilhaft als eine Sandwichstruktur gefertigt.The carrier unit 10 comprises a foamed material made of plastic and/or metal with sound-absorbing properties for guiding the air 14. The carrier unit is preferably made of this material and is manufactured in particular by injection molding and advantageously as a sandwich structure.

Innerhalb der Hohlkammer 13 ist optional ebenfalls geschäumtes, schallabsorbierendes Material 17 aus Metall oder Kunststoff vorgesehen, das von der am Lufteinlass zugeführten Luft 14 durchströmt wird. Zu diesem Zweck ist das geschäumte, schallabsorbierende Material 17 offenzellig ausgebildet. Es kann aber auch ein durchströmbarer Metalleinleger 13a vorgesehen sein.Foamed, sound-absorbing material 17 made of metal or plastic is optionally also provided inside the hollow chamber 13 , through which the air 14 supplied at the air inlet flows. For this purpose, the foamed, sound-absorbing material 17 is open-celled. However, a metal insert 13a through which a flow can flow can also be provided.

Da die Luftaustrittsöffnung 16 exakt an der Stelle angeordnet ist, an der sich die Elektronikeinheit bzw. das Anzeigeelement im montierten Zustand befindet, wird dieses im Betrieb mit großer Effizienz gekühlt. Insbesondere ist die Luftaustrittsöffnungen 16 derart ausgestaltet und positioniert, dass die an der Trägereinheit montierten Elektronikeinheit durch die an der Luftaustrittsöffnung 16 austretende Luft 14 direkt angeströmt wird.Since the air outlet opening 16 is arranged exactly at the point at which the electronics unit or the display element is located when installed, it is cooled with great efficiency during operation. In particular, the air outlet opening 16 is configured and positioned in such a way that the air 14 exiting at the air outlet opening 16 flows directly against the electronics unit mounted on the carrier unit.

In den 2 und 3 sind Varianten der in 1 dargestellten Trägereinheit 10 dargestellt. Dabei zeigt 2 schematisch eine Draufsicht auf die Trägereinheit 10 und 3 schematisch einen Längsschnitt einer Trägereinheit 10 im Montagebereich 11 zur Montage der Elektronikeinheit.In the 2 and 3 are variants of the in 1 shown carrier unit 10 shown. while showing 2 schematically a plan view of the carrier unit 10 and 3 schematically a longitudinal section of a carrier unit 10 in the assembly area 11 for assembly of the electronics unit.

Diese Varianten weisen dieselben Merkmale wie die oben zu 1 beschriebene Trägereinheit auf, jedoch mit folgenden Unterschieden:

  • Der Luftauslass 16 ist offen bzw. nicht perforiert, wobei jedoch optional auch hier eine perforierte Platte vorgesehen sein kann.
These variants assign the same characteristics as those above 1 described carrier unit, but with the following differences:
  • The air outlet 16 is open or not perforated, although a perforated plate can also optionally be provided here.

Weiterhin sind im Bereich der Austrittsöffnung 16 Kühlrippen 21 angeordnet, die sich von der Oberseite 22 der Trägereinheit 10 senkrecht zu dieser erstrecken. Die Kühlrippen 21 erstrecken sich in dem gesamten Montagebereich 11 und sind derart angeordnet, dass der aus der Austrittsöffnung 16 austretende Luftstrom 14 zwischen den Kühlrippen 21 und parallel zu diesen strömt. Dabei können sich die Kühlrippen 21 in Längsrichtung der Trägereinheit 10 erstrecken, wie in dem in 2 gezeigten Beispiel, oder in dessen Querrichtung, wie in dem in 3 gezeigten Beispiel.Furthermore, 16 cooling fins 21 are arranged in the area of the outlet opening, which extend from the top 22 of the carrier unit 10 perpendicular to this. The cooling ribs 21 extend in the entire mounting area 11 and are arranged in such a way that the air flow 14 emerging from the outlet opening 16 flows between the cooling ribs 21 and parallel to them. The cooling ribs 21 can extend in the longitudinal direction of the carrier unit 10, as in FIG 2 example shown, or in the transverse direction thereof, as in FIG 3 shown example.

Insbesondere sind die Kühlrippen 21 aus Metall gefertigt. Je nach Spezifikation können sie jedoch auch aus Kunststoff gefertigt sein. Weiterhin können die Kühlrippen 21 aus Metall gefertigt sein, während andere Bereiche der Trägereinheit 10 aus Kunststoff gefertigt sind. Zum Beispiel können die Kühlrippen 21 als separate Metalleinleger ausgestaltet sein, die vorteilhaft im Spritzgussverfahren gefertigt werden.In particular, the cooling fins 21 are made of metal. Depending on the specification, however, they can also be made of plastic. Furthermore, the cooling fins 21 can be made of metal, while other areas of the carrier unit 10 are made of plastic. For example, the cooling fins 21 can be designed as separate metal inserts, which are advantageously manufactured using the injection molding process.

Innerhalb der Hohlkammer 13 kann ein Metalleinleger 13a ausgebildet sein, der im Betrieb von der Luft 14 durchströmt wird und zum Beispiel separat hergestellt werden kann, vorteilhaft im Spritzgussverfahren. Auch kann hier das geschäumte schallabsorbierenden Material 17 ausgebildet sein, um durchströmt zu werden.A metal insert 13a can be formed within the hollow chamber 13, through which the air 14 flows during operation and can be produced separately, for example, advantageously by injection molding. Here, too, the foamed sound-absorbing material 17 can be designed so that it can be flowed through.

Im Übrigen weist die Trägereinheit 18 dieselben Merkmale auf, wie die oben unter Bezugnahme auf 1 beschriebene Trägereinheit 10. Die unterschiedlichen Merkmale der verschiedenen Varianten können je nach Erfordernis miteinander kombiniert werden.Otherwise, the support unit 18 has the same characteristics as those referred to above 1 described support unit 10. The different features of the different variants can be combined with each other as required.

4 zeigt eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung, bei der die Trägereinheit 10 mehrere Montagebereiche 11 umfasst, von denen jeder zur Aufnahme bzw. Montage einer Elektronikeinheit, insbesondere eines Anzeigeelements, ausgebildet ist. 4 shows a further preferred embodiment of the invention, in which the carrier unit 10 comprises a plurality of mounting areas 11, each of which is designed to accommodate or mount an electronic unit, in particular a display element.

In jedem Montagebereich 11 ist eine Luftaustrittsöffnung 16 vorgesehen, um im Betrieb die montierte Elektronikeinheit direkt anzuströmen. Eine Lufteintrittsöffnung 15 dient zur Zufuhr von Luft als Kühlmedium in die im Inneren der Trägereinheit 10 ausgebildete Hohlkammer, die als ein Strömungskanal ausgestaltet ist.An air outlet opening 16 is provided in each mounting area 11 in order to flow directly onto the mounted electronic unit during operation. An air inlet opening 15 serves to supply air as a cooling medium into the hollow chamber formed inside the carrier unit 10, which is designed as a flow channel.

Die Trägereinheit 10 umfasst ein geschäumtes Material mit schallabsorbierenden Eigenschaften zur Führung der Luft 14, das aus Kunststoff und/oder Metall gebildet ist. Bevorzugt ist die Trägereinheit aus diesem Material hergestellt, und sie wird insbesondere im Spritzgussverfahren gefertigt.The carrier unit 10 comprises a foamed material with sound-absorbing properties for guiding the air 14, which is made of plastic and/or metal. The carrier unit is preferably made from this material and is manufactured in particular using the injection molding process.

Innerhalb der Hohlkammer ist zum Beispiel geschäumtes, schallabsorbierende Material vorgesehen, das von der Luft 14 auf dem Weg vom Lufteinlass 15 zum jeweiligen Luftauslass 16 durchströmt wird. Zu diesem Zweck ist das geschäumte, schallabsorbierende Material 17 offenzellig ausgebildet.For example, foamed, sound-absorbing material is provided inside the hollow chamber, through which the air 14 flows on the way from the air inlet 15 to the respective air outlet 16 . For this purpose, the foamed, sound-absorbing material 17 is open-celled.

Im Übrigen kann die in 4 dargestellte Trägereinheit auch weitere Merkmale aufweisen, wie sie oben unter Bezugnahme auf die 1 bis 3 beschrieben sind. Insbesondere können die verschiedenen Merkmale auch kombiniert werden, wie beispielsweise die Verwendung perforierter Luftaustrittsöffnungen 16, die Verwendung eines Metalleinlegers in der Hohlkammer bzw. im Innenraum der Trägereinheit wie zu 3 beschrieben, sowie auch die optionale Ausgestaltung mit Kühlrippen.Incidentally, the in 4 carrier unit shown also have other features as described above with reference to FIG 1 until 3 are described. In particular, the various features can also be combined, such as the use of perforated air outlet openings 16, the use of a metal insert in the hollow chamber or in the interior of the carrier unit as shown in FIG 3 described, as well as the optional configuration with cooling fins.

Nachfolgend werden anhand der 5-8 weitere bevorzugte Ausführungsformen gezeigt, bei denen eine mit einer Flüssigkeit durchströmbare Trägereinheit 25 in verschiedenen vorteilhaften Varianten beschrieben wird. Bevorzugt wird dabei eine Flüssigkeit bzw. Wasser an Stelle von Luft als Kühlmedium verwendet.The following are based on the 5-8 further preferred embodiments are shown, in which a carrier unit 25 through which a liquid can flow is described in various advantageous variants. A liquid or water is preferably used as the cooling medium instead of air.

Die 5 und 6 zeigen eine erste Variante ohne Kühlrippen als schematische Ansicht von vorne (5) bzw. als Längsschnitt (6), während die 7 und 8 in gleicher Weise eine zweite Variante der Trägereinheit 25 mit Kühlrippen 21 darstellen.The 5 and 6 show a first variant without cooling fins as a schematic view from the front ( 5 ) or as a longitudinal section ( 6 ), while the 7 and 8th represent a second variant of the carrier unit 25 with cooling fins 21 in the same way.

Im Unterschied zu den oben beschriebenen Ausführungsformen ist der Montagebereich 11 geschlossen ausgebildet, um die dort anzubringende Elektronikeinheit bzw. das Anzeigeelement im Betrieb mittels der im Innenraum der Trägereinheit 25 strömenden Kühlflüssigkeit zu kühlen.In contrast to the embodiments described above, the mounting area 11 is designed to be closed in order to cool the electronic unit to be mounted there or the display element during operation by means of the coolant flowing in the interior of the carrier unit 25 .

Hierzu ist die Eintrittsöffnung 15 als Flüssigkeitseinlass ausgebildet, um die Kühlflüssigkeit bzw. das Wasser in das Trägerelement einzuleiten und der als Strömungskanal zwischen der oberen Wandung 10a und der unteren Wandung 10b ausgebildeten Hohlkammer 13 im Inneren der Trägereinheit 25 zuzuführen.For this purpose, the inlet opening 15 is designed as a liquid inlet in order to introduce the cooling liquid or the water into the carrier element and to feed it to the hollow chamber 13 in the interior of the carrier unit 25 designed as a flow channel between the upper wall 10a and the lower wall 10b.

Auf der der Eintrittsöffnung 15 gegenüberliegenden Seite der Trägereinheit 25 ist eine Austrittsöffnung 26 ausgebildet, durch welche die Kühlflüssigkeit in einen geschlossenen Flüssigkeitskreislauf zurückgeführt wird.On the side of the carrier unit 25 opposite the inlet opening 15 there is an outlet opening 26 through which the cooling liquid is fed back into a closed liquid circuit.

Bei der in den 7 und 8 gezeigten Variante sind in dem geschlossenen Montagebereich 11 Kühlrippen 21 angeordnet sind. Diese sind wie oben zu den 2 und 3 beschrieben ausgestaltet, wobei sie jedoch aufgrund des geschlossenen Montagebereichs für das Anzeigeelement im Betrieb nicht vom Kühlmedium umströmt werden.At the in the 7 and 8th shown variant are in the closed assembly area 11 cooling fins 21 are arranged. These are like the ones above 2 and 3 described, but due to the closed mounting area for the display element, the cooling medium does not flow around them during operation.

Für die weiteren Details und Merkmale der Trägereinheit 25 wird auf die obenstehende Beschreibung der Trägereinheit 10 (1 bis 4) in analoger Weise für ein flüssiges Kühlmedium bzw. Wasser Bezug genommen.For further details and features of the carrier unit 25, reference is made to the above description of the carrier unit 10 ( 1 until 4 ) is referred to in an analogous manner for a liquid cooling medium or water.

Die in den verschiedenen Ausführungsformen beschriebene Trägereinheit ist vorteilhaft im Spritzgussverfahren hergestellt und bildet insbesondere eine Sandwichstruktur. Dadurch ergibt sich eine erhöhte Steifigkeit bei einem reduzierten Gewicht. Insbesondere ist sie aus Metall oder aus Kunststoff gefertigt. Das Kühlmedium wird in geschäumtem, schallabsorbierendem Material geführt.The carrier unit described in the various embodiments is advantageously produced using the injection molding process and in particular forms a sandwich structure. This results in increased rigidity with reduced weight. In particular, it is made of metal or plastic. The cooling medium is guided in foamed, sound-absorbing material.

Neben ihrer strukturellen Funktion ermöglicht die Trägereinheit eine schnelle Montage der Elektronikeinheiten, insbesondere von Head Up Displays, wodurch die Montagekosten erheblich reduziert werden. Darüber hinaus bietet der Träger bzw. die Trägereinheit einen verbesserten Schutz der daran montierten Displays.In addition to its structural function, the support unit allows for quick assembly of the electronic units, especially head-up displays, which significantly reduces assembly costs. In addition, the carrier or the carrier unit offers improved protection for the displays mounted on it.

Bevorzugt wird die Trägereinheit auf einem darunter liegenden Träger der Karosserie montiert, beispielsweise an einem Querträger der Stirnwand zwischen dem Fahrzeuginnenraum und dem Motorraum.The carrier unit is preferably mounted on a carrier of the body lying underneath, for example on a cross member of the bulkhead between the vehicle interior and the engine compartment.

BezugszeichenlisteReference List

1010
Trägereinheitcarrier unit
10a10a
obere Wandungupper wall
10b10b
untere Wandunglower wall
1111
Montagebereichassembly area
1212
Befestigungsbereichmounting area
1313
Hohlkammerhollow chamber
13a13a
Metalleinlegermetal insert
1414
Kühlmediumcooling medium
1515
Eintrittsöffnungentry opening
1616
Austrittsöffnungexit port
1717
geschäumtes, schallabsorbierendes Materialfoamed, sound-absorbing material
1919
perforiertes Elementperforated element
2121
Kühlrippencooling fins
2222
Oberseitetop
2525
Trägereinheitcarrier unit
2626
Austrittsöffnungexit port

Claims (10)

Trägereinheit zur Befestigung einer Elektronikeinheit in einem Kraftfahrzeug, insbesondere eines Anzeigeelements, umfassend: einen Befestigungsbereich (12) zur Befestigung der Trägereinheit (10, 25) an einer Tragestruktur eines Kraftfahrzeugs, einen Montagebereich (11) zur Montage einer Elektronikeinheit an der Trägereinheit (10, 25), eine in der Trägereinheit (10, 25) ausgebildete Hohlkammer (13), die zur Führung eines Kühlmediums (14) ausgebildet ist, um die Elektronikeinheit zu kühlen, mindestens eine Eintrittsöffnung (15) zum Einleiten des Kühlmediums (14) in die Hohlkammer (13) und mindestens eine Austrittsöffnung (16, 26) zum Ausströmen des Kühlmediums (14) aus der Hohlkammer (13), wobei die Trägereinheit (10, 25) ein geschäumtes, schallabsorbierenden Material (17) zur Führung des Kühlmediums (14) umfasst und/oder aus einem derartigen Material gebildet ist.Carrier unit for fastening an electronic unit in a motor vehicle, in particular a display element, comprising: a fastening area (12) for fastening the carrier unit (10, 25) to a carrying structure of a motor vehicle, a mounting area (11) for mounting an electronics unit on the carrier unit (10, 25), a hollow chamber (13) formed in the carrier unit (10, 25) and designed to conduct a cooling medium (14) in order to cool the electronic unit, at least one inlet opening (15) for introducing the cooling medium (14) into the hollow chamber (13) and at least one outlet opening (16, 26) for the cooling medium (14) to flow out of the hollow chamber (13), wherein the carrier unit (10, 25) comprises a foamed, sound-absorbing material (17) for guiding the cooling medium (14) and/or is formed from such a material. Trägereinheit nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das geschäumte, schallabsorbierende Material (17) innerhalb der Hohlkammer (13) offenzellig ausgebildet ist, um von dem Kühlmedium (14) durchströmt zu werden.carrier unit claim 1 , characterized in that the foamed, sound-absorbing material (17) is open-celled within the hollow chamber (13) so that the cooling medium (14) can flow through it. Trägereinheit nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das geschäumte, schallabsorbierende Material (17) aus Kunststoff und/oder Metall gebildet ist.carrier unit claim 1 or 2 , characterized in that the foamed, sound-absorbing material (17) made of plastic and / or metal is formed. Trägereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Führung von Luft als Kühlmedium (14) ausgebildet ist, wobei der Montagebereich (11) zur Montage der Elektronikeinheit am Ort der Austrittsöffnung (16) für das Kühlmedium (14) angeordnet ist.Carrier unit according to one of the preceding claims, characterized in that it is designed to guide air as the cooling medium (14), the mounting area (11) for mounting the electronics unit being arranged at the location of the outlet opening (16) for the cooling medium (14). Trägereinheit nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Führung einer Kühlflüssigkeit als Kühlmedium (14) ausgebildet ist, wobei der Montagebereich (11) zur Montage der Elektronikeinheit direkt an der Hohlkammer (13) angrenzend angeordnet ist.Carrier unit according to one of Claims 1 until 3 , characterized in that it is designed to conduct a cooling liquid as the cooling medium (14), the mounting area (11) for mounting the electronics unit being arranged directly adjacent to the hollow chamber (13). Trägereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Montagebereich (11) zur Montage der Elektronikeinheit Kühlrippen (21) vorgesehen sind.Carrier unit according to one of the preceding claims, characterized in that cooling ribs (21) are provided in the mounting area (11) for mounting the electronics unit. Trägereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühlrippen (21) als separate Metalleinleger ausgebildet sindSupport unit according to one of the preceding claims, characterized in that the cooling fins (21) are designed as separate metal inserts Trägereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie aus dem geschäumten, schallabsorbierende Material (17) im Spritzgussverfahren hergestellt ist.Carrier unit according to one of the preceding claims, characterized in that it is produced from the foamed, sound-absorbing material (17) by injection molding. Trägereinheit nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektronikeinheit durch ein Anzeigeelement gebildet wird, wobei die Trägereinheit (10, 25) zur Montage des Anzeigeelements nahe der Scheibenwurzel einer Frontscheibe des Kraftfahrzeugs ausgebildet ist.Support unit according to one of the preceding claims, characterized in that the electronics unit is formed by a display element, the support unit (10, 25) being designed for mounting the display element near the root of a windscreen of the motor vehicle. Kraftfahrzeug mit mindestens einer Elektronikeinheit, gekennzeichnet durch eine Trägereinheit (10, 25) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.Motor vehicle with at least one electronics unit, characterized by a carrier unit (10, 25) according to one of the preceding claims.
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