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Allgemeiner Stand der Technik
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Diese
Erfindung betrifft allgemein Fahrzeug Instrumententafelanordnungen
und insbesondere Instrumententafel-Mittelkonsolenanordnungen mit
integralen Leiteranordnungen.
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Bekannte
Instrumententafelanordnungen enthalten eine Trägerstruktur und wenigstens
eine dekorative Instrumententafel, die an der Trägerstruktur angebracht ist.
Einige der Zierpaneele dienen als Kniepolster zum Schutz der Fahrzeuginsassen
im Fall eines Aufpralls. Eine Instrumententafelanordnung ist im
Fahrzeuginnenraum eines Automobils montiert, wobei die Trägerstruktur
an der Automobilkarosserie befestigt ist, in der Regel an der A-Säule. Bekannte
Instrumententafel-Trägerstrukturen
werden aus Stahl, Aluminium, Magnesium oder Kunststoff hergestellt.
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Außerdem enthalten
bekannte Instrumententafelanordnungen eine Mittelkonsole, die in
der Regel an der Trägerstruktur
angebracht ist. Die Mittelkonsole ist dafür bemessen und geformt, verschiedene
Fahrzeugsysteme und Bedienelemente aufzunehmen, zum Beispiel Klimaregelelemente,
ein Radio und einen CD-Wechsler. Diese Systeme und Bedienelemente
benötigen
elektrischen Strom, um zu funktionieren, und müssen an den Hauptkabelbaum für die Instrumententafel
angeschlossen werden. In der Regel ist ein Verteilerkasten an den
Hauptkabelbaum angeschlossen und in der Instrumententafelanordnung
montiert. Separate Kabelbäume
verbinden den Verteilerkasten mit den elektrischen Komponenten der
Mittelkonsole. Diese Konfiguration des Anschlusses der elektrischen
Komponenten der Mittelkonsole erfordert zahlreiche Teile und lange
Montagezeiten.
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US 6,120,327 offenbart einen
Kabelbaum, der mehrere Kabel umfasst, die von einer durchgängigen geformten
Hülle umschlossen
sind.
US 6,176,534 offenbart
eine Fahrzeug-Instrumententafel, die ein bewegliches Stau fach enthält, das
in einem Mittelkonsolenbereich der Instrumententafel angeordnet
ist.
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US 5,382,169 offenbart elektrische
Verbindervorrichtungen, die dazu dienen, externe Leiter mit einem
Verbindungselement zu verbinden, wie zum Beispiel einen Schaltkreis,
der nach oben ragende Komponenten aufweist, die neben Kontaktbereichen einer
frei liegenden Fläche
angeordnet sind.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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In
einem Aspekt wird eine Mittelkonsole für eine Automobil-Instrumententafelanordnung
bereitgestellt. Die Mittelkonsole enthält ein thermoplastisches Gehäuse mit
wenigstens einer Wand. Wenigstens eine Leiteranordnung ist in wenigstens
eine Wand des Gehäuses
eingeformt.
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In
einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Herstellen einer Mittelkonsole
für eine
Instrumententafel bereitgestellt. Die Mittelkonsole umfasst ein
Gehäuse
mit wenigstens einer Wand. Das Verfahren umfasst das Bereitstellen
einer Spritzform, das Anordnen wenigstens einer Leiteranordnung
zumindest teilweise in der Spritzform, und das Füllen der Spritzform mit thermoplastischem
Material, um die Mittelkonsole auszubilden.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist
eine Explosionsdarstellung einer Instrumententafel-Mittelkonsole gemäß einer
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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2 ist
eine Explosionsdarstellung des in 1 gezeigten
Verteilerkastens.
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3 ist
eine schematische Schnittdarstellung des in 1 gezeigten
Verteilerkastens.
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4 ist
eine perspektivische Rückansicht eines
Mittelkonsolengehäuses
gemäß einer
weiteren Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung.
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5 ist
eine schematische perspektivische Ansicht einer Mittelkonsolengehäuse-Spritzform.
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6 ist
eine Querschnittsansicht der in 5 gezeigten
Spritzform in einer offenen Position.
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7 ist
eine Querschnittsansicht der in 5 gezeigten
Spritzform in einer geschlossenen Position.
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Detaillierte Beschreibung
der Erfindung
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Im
Folgenden wird ausführlich
eine Instrumententafel-Mittelkonsolenanordnung
beschrieben, die ein thermoplastisches Gehäuse mit integral eingeformten
Leiteranordnungen enthält.
Eingeformte Leiteranordnungen verringern den Verkabelungsaufwand
und die Anzahl der Teile in der Mittelkonsolenanordnung und verringern
die Montagedauer und das Gewicht.
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Das
thermoplastische Mittelkonsolengehäuse kann aus einem von vielen
thermoplastischen Materialien geformt werden. Zu geeigneten thermoplastischen
Materialien gehören,
ohne darauf beschränkt zu
sein, Acrylnitrilbutadienstyren (ABS), Polycarbonat, Polycarbonat/ABS-Mischungen,
ein Copolycarbonatpolyester, Acrylstyrenacrylnitril (ASA), Acrylnitril(ethylenpolypropylendiamin-modifiziertes)-styren (AES),
Phenylenetherharze, glasgefüllte
Mischungen aus Polyphenylenoxid und Polystyren, Mischungen aus Polyphenylenether/Polyamid
(NORYL GTX® von der
General Electric Company), Mischungen aus Polycarbonat/PET/PBT,
Polybutylenterephthalat und Schlagzähigkeitsmodifikatoren (XENOY®-Harz
von der General Electric Company), Polyamide, Phenylensulfidharze,
Polyvinylchlorid (PVC), hochschlagzähes Polystyren (HIPS), Polyethylen
mit hoher/niedriger Dichte, Polypropylen und thermoplastische Olefine
(TPO).
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Bezugnehmend
auf die Zeichnungen zeigt 1 eine Explosionsdarstellung
einer Instrumententafel-Mittelkonsolenanordnung 10 gemäß einer beispielhaften
Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Die Mittelkonsole 10 enthält ein thermoplastisches
Mittelkonsolengehäuse 12 mit
Seitenwänden 14 und 16 und
eine Rückwand 18.
Eine Mittelkonsolenblende 20 ist am Gehäuse 12 befestigt.
Das Mittelkonsolengehäuse 12 ist
dafür bemessen
und geformt, verschiedene Fahrzeugsysteme und Bedienelemente aufzunehmen,
wie zum Beispiel ein Audiosystem 22 und Bedienelemente 24 für die Innenraumklimatisierung.
Ein Verteilerkasten 26 ist mit dem Gehäuse 12 verbunden.
Der Verteilerkasten 26 enthält eine Verbinderleiterplatte 28 mit
Verbindern 30 und 32, die dafür konfiguriert sind, den Verteilerkasten 26 über Leiteranordnungen 36 und 38 mit
einem Hauptkabelbaum 34 einer Instrumententafel zu verbinden.
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Das
Mittelkonsolengehäuse 12 enthält eine Leiteranordnung 40,
die in die Rückwand 18 eingeformt
ist. Die Leiteranordnung 40 kann jede bekannte Verdrahtungsanordnung
sein, wie zum Beispiel eine isolierte Flachdrahtanordnung, eine
isolierte Bandkabelanordnung mit mehreren Einzelkabeln und isolierte
Einzelkabelanordnungen. Die Leiteranordnung 40 enthält Anschlusskabel 42, 44, 46, 48, 50, 52, 54, 56 und 58.
Die Anschlusskabel 42–58 erstrecken
sich von der Leiteranordnung zu einer Position außerhalb der
Rückwand 18.
Ein elektrischer Verbinder 60 ist an jedem Anschlusskabel 42–58 angebracht.
Die elektrischen Verbinder 60 sind dafür konfiguriert, an die verschiedenen
Fahrzeugsysteme und Bedienelemente angeschlossen zu werden, zum
Beispiel ein Audiosystem 22 und Bedienelemente 24 für die Innenraumklimatisierung.
Die Leiteranordnung 40 ist mit dem Hauptkabelbaum 34 über die
Verteilerkasten-Verbinderleiterplatte 28 verbunden. Genauer
gesagt ist die Leiteranordnung 40 elektrisch mit einem integrierten
Verbinder 62 (in 3 gezeigt)
in der Gehäuserückwand 18 verbunden.
Ein Verbinder 64, der sich auf der Verteilerkasten-Verbinderleiterplatte 28 befindet,
ist an den integrierten Verbinder 62 angeschlossen.
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Wenden
wir uns nun 2 zu. Der Verteilerkasten 26 enthält einen
Verlängerungsabschnitt 66 der
Gehäuseseitenwand 14,
der dafür
bemessen ist, die Verbinderleiterplatte 28 aufzunehmen.
Der Verlängerungsabschnitt 66 definiert
ein Verteilerkastengehäuse 67,
das integral in die Gehäuseseitenwand 14 eingeformt
ist. Eine Verteilerkastenabdeckung 68 ist mit dem Seitenwandverlängerungsabschnitt 64 verbunden,
um den Verteilerkasten 26 zu schließen. In anderen Ausführungsformen
ist der Verteilerkasten 26 nicht integral in das Gehäuse 12 eingeformt, sondern
ist ein separates Element, das an dem Gehäuse 12 mittels eines
beliebigen geeigneten Verfahrens angebracht ist, zum Beispiel mittels
mechanischen Befestigungsmitteln oder Verklebung.
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Wenden
wir uns 3 zu. Die Leiteranordnung 40 ist
mit dem integrierten Verbinder 62 verbunden, der in die
Gehäuserückwand 18 integriert
ist. Der integrierte Verbinder 62 kann in die Rückwand 18 eingeformt
sein oder kann in eine zweckmäßig bemessene Öffnung in
der Rückwand 18 eingeschnappt
werden. Der Verbinder 64 ist so auf der Verbinderleiterplatte 28 angeordnet,
dass er mit dem integrierten Verbinder 62 ausgerichtet
ist. Die Leiteranordnung 36 ent hält einen Verbinder 70,
der dafür
bemessen und geformt ist, mit dem Verbinder 30 auf der Verbinderleiterplatte 28 verbunden
zu werden.
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4 ist
eine perspektivische Rückansicht eines
Mittelkonsolengehäuses 72 gemäß einer
weiteren beispielhaften Ausführungsform.
Das Gehäuse 72 enthält eine
Rückwand 74 und
Seitenwände 76 und 78.
Eine Leiteranordnung 80 ist an einem ersten Ende 82 mit
einem integrierten Verbinder 84 verbunden. Die Verbinderanordnung 80 ist
in das Gehäuse 72 eingeformt
und erstreckt sich durch die Rückwand 74 und
die Seitenwand 76 hindurch. Die Leiteranordnung 80 enthält Anschlusskabel 86, 88, 90 und 92, die
sich durch das Gehäuse 72 zu
einer Position außerhalb
des Gehäuses 72 erstrecken.
Die Verbinder 94, 96, 98 und 100 sind
an Anschlusskabeln 86, 88, 90 bzw. 92 angebracht.
Die Verbinder 94, 96, 98 und 100 sind
dafür bemessen,
mit der Gehäuserückwand 74 verbunden
zu werden. Genauer gesagt, sind die Verbinder 94, 96, 98 und 100 dafür bemessen,
in Verbinderöffnungen 102, 104, 106 und 108 in
de Gehäuserückwand 74 aufgenommen
zu werden. Die Verbinder 94, 96, 98 und 100 enthalten
Ausnehmungen 110, die dafür bemessen sind, die Gehäuserückwand 74 aufzunehmen,
um die Verbinder 94, 96, 98 und 100 an
ihrem Platz in den Verbinderöffnungen 102, 104, 106 bzw. 108 zu
halten.
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Wenden
wir uns den 5–7 zu. In
einer beispielhaften Ausführungsform
wird das oben beschriebene thermoplastische Mittelkonsolengehäuse 12 mittels
Spritzgießen
unter Verwendung einer geeigneten Spritzform 112 geformt,
die dafür
konfiguriert ist, eine gewünschte
Gestalt des Mittelkonsolengehäuses 12 herzustellen.
Die 5 und 6 zeigen eine Spritzform 112 in
einer offenen Position, während 7 die
Spritzform 112 in einer geschlossenen Position zeigt. Die
Spritzform 112 enthält
ein erstes Spritzformelement 114 und ein zweites Spritzformelement 116.
Das erste Spritzformelement 114 ist so bemessen und konfiguriert,
dass es mit dem zweiten Spritzformelement 116 zusammenpasst
und einen Hohlraum 117 bildet, der die thermoplastischen Materialien
aufnimmt, die zum Ausbilden des Mittelkonsolengehäuses 12 verwendet
werden.
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Die
Leiteranordnung 40 wird in der Spritzform 112 so
angeordnet, dass ein Abschnitt des Leiters 40 aus dem Hohlraum
der Spritzform 112 herausragt, wenn sie sich in der geschlossenen
Position befindet. Die Spritzform 112 enthält Positionierungsrollen 118 und 120,
die an Außenseiten 122 bzw. 124 des
ersten Spritzformelements 114 angeordnet sind. Das erste
Spritzformelement 114 enthält Positionierungszungen 126 und 128,
die von einer Innenfläche 130 abstehen,
und das zweite Spritzformelement 116 enthält komplementäre Positionierungselemente 132 und 134,
die von der Innenfläche 136 abstehen.
Die Positionierungszungen 126, 128, 132 und 134 halten während des
Formungsprozesses den Leiter 40 im Inneren der Spritzform 112 an
seinem Platz. In dieser beispielhaften Ausführungsform enthält das erste Spritzformelement
auch Positionierungszungen 138 und 140, die von
der Innenfläche 130 abstehen.
Eine komplementäre
Vertiefung 142 in dem zweiten Spritzformelement 116 nimmt
den Leiter 40 auf. Die Wirkung der Positionierungszungen 138 und 140 und der
komplementären
Vertiefung 142 positioniert den Leiter 40 entlang
der Innenfläche 136,
und der Leiter 40 ragt nach dem Formen durch das Gehäuse 12 hindurch.
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Nach
dem Schließen
der Spritzform 112 wird das vorgegebene thermoplastische
Material durch eine Einspritzöffnung 144 in
den Spritzformhohlraum 117 eingespritzt, um das Mittelkonsolengehäuse 12 zu
bilden. Die Spritzform 112 wird dann geöffnet, und das Mittelkonsolengehäuse 12 wird
herausgenommen. Die entsprechenden Verbinder werden an den Leiter 40 angeschlossen,
und die Verteilerkasten-Verbinderleiterplatte 28 wird mit
dem Gehäuse 12 gekoppelt
und mit dem integrierten Verbinder 62 verbunden.
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Die
oben beschriebene thermoplastische Mittelkonsolenanordnung 10 mit
einem thermoplastischen Gehäuse 12 mit
wenigstens einem eingeformten Leiter 40 und einem integralen
Verteilerkasten verringert den Verkabelungsaufwand in einer Instrumententafelanordnung.
Des Weiteren wird dank des verringerten Verkabelungsaufwandes und
der verringerten Teilezahl die Montagezeit verkürzt, wodurch die Produktionskosten
gesenkt werden.