EP4633989A1 - Gehäusebaugruppe für ein head-up-display - Google Patents

Gehäusebaugruppe für ein head-up-display

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EP4633989A1
EP4633989A1 EP23798776.3A EP23798776A EP4633989A1 EP 4633989 A1 EP4633989 A1 EP 4633989A1 EP 23798776 A EP23798776 A EP 23798776A EP 4633989 A1 EP4633989 A1 EP 4633989A1
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EP
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housing
tab
display
housing assembly
head
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Application number
EP23798776.3A
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Stefan Wolff
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PSA Automobiles SA
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Publication date
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    • B60K35/00—Instruments specially adapted for vehicles; Arrangement of instruments in or on vehicles
    • B60K35/20—Output arrangements, i.e. from vehicle to user, associated with vehicle functions or specially adapted therefor
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    • B60K2360/60—Structural details of dashboards or instruments
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    • B60K2360/60—Structural details of dashboards or instruments
    • B60K2360/68—Features of instruments
    • B60K2360/691—Housings

Definitions

  • the present invention relates to a housing assembly for a head-up display, a head-up display and a motor vehicle equipped with the housing assembly or the head-up display.
  • a head-up display is usually mounted in a motor vehicle between a steering column and the top of a dashboard in order to project information onto a windshield through a window in the top and from there reflect it into the driver's eye.
  • a HUD for mounting in a motor vehicle is known, for example, from DE 10 2018 125 709 A1.
  • An object of the invention is to provide a housing assembly for a HUD, a HUD or a motor vehicle with which the legal requirements for pedestrian protection can be met.
  • a housing assembly for a head-up display for installation above the steering column of a motor vehicle with a housing for accommodating optical components of the head-up display, a rear suspension and a front suspension arranged at the foot of a front wall of the housing, the front suspension is designed as a tab protruding forward from the housing.
  • the housing can therefore have the rigidity required to ensure the exact positioning of the optical components required to project the information, even under the effects of the vibrations that are inevitable in ferry operations.
  • the housing is preferably connected to the tab via a weak point that can be pivoted or destroyed in the event of a load.
  • the tab can be formed as a single piece with the housing, in particular it can be injection-molded as a single piece with the entire housing or parts thereof.
  • the weak point can in particular be a zone of reduced wall thickness elongated in the width direction of the vehicle or a perforation zone elongated in the width direction.
  • a recess may be formed in the housing at the base of the front wall above the tab, which is dimensioned to accommodate the tab in the event of a load.
  • an opening may be formed in the front wall at the base of the front wall above the tab to facilitate deformation of the housing under load. If the width of the opening is at least equal to the width of the tab, the same opening may also be used to allow a mold to pass through during injection molding of the housing assembly or a portion thereof for molding a surface of the tab adjacent to the opening.
  • the invention further relates to a head-up display with a housing assembly as described above and optical Components for projecting a display image and a motor vehicle with a housing assembly or a head-up display as described above, wherein the tab is attached to a steering column holder and a bottom of the housing is spaced from the steering column holder.
  • Fig. 1 is a schematic section through a front section of a motor vehicle according to the invention
  • Fig. 2 is a view of the HUD housing assembly
  • Fig. 3 a detail of the housing assembly.
  • Fig. 1 shows a schematic section through a transition area between a hood 1 and a windshield 2 of a motor vehicle body. Only a rear edge area of the hood 1 can be seen. A lower front edge of the windshield 2 is supported on a bulkhead 3 separating a passenger compartment from an engine compartment via a sheet metal 4 that can be easily deformed by several bends.
  • a dashboard 5 has a visible side facing the driver with a multiple display instrument 6 in it and an upper side 7 facing the windshield 2.
  • the upper side 7 has a spacious opening in the sectional plane of Fig. 1, through which a HUD 8 arranged in the dashboard 5 in front of the display instrument 6 can project information onto the windshield 2 so that it is visible to the driver.
  • the way the HUD 8 works is known per se, so that a description of its optical components and their function can be omitted at this point.
  • a steering column 10 shown only as a small section, is anchored to the cross member 8 and to the front wall 3 via a steering column holder 11.
  • the steering column holder 11 comprises, in a manner known per se, two metal sheets, each of which is bent into a semi-cylindrical shape at its front end in order to form a 3 protruding fastening supports 12, and which are cut out at their rear end complementary to the cross section of the cross member 8, and which are welded to the fastening support 12 and the cross member 9.
  • the two sheets of the steering column holder 11 run on opposite sides of the cutting plane and are therefore only shown as dashed outlines in Fig. 1.
  • the HUD 8 has a housing 13 injection-molded from plastic in the form of a substantially cuboid-shaped box with a base plate 14, a front wall 15 facing the hood 1 and a rear wall 16 facing the driver.
  • the rear wall 16 is supported on the cross member 8.
  • a recess 18 is formed in the base plate 14 and the front wall 15 approximately in the middle of a common edge 17. The position of the recess 18 in the front wall 15 can be seen in particular in Fig. 2, which shows a view of the housing 13 from a direction approximately perpendicular to the windshield 2.
  • Fig. 3 shows the recess 18 in detail, seen approximately horizontally from the front.
  • a sloping roof surface 19 which merges into the front wall 15 at its front upper edge and borders an opening 20 at its rear lower edge.
  • Side walls 21, one of which is hidden in Fig. 3 extend from the front wall 15 to a right or left edge of the opening 20.
  • a tab 22 is connected to the base plate 14 in one piece via a zone of reduced wall thickness 23 which is elongated in the manner of a film hinge and extends from the zone of reduced wall thickness 23 forwards under the roof surface 19.
  • a stiffening web 24 extending along an edge of the tab 22 is locally interrupted in order to form a place 25 at which a clamping nut (not shown) can be pushed onto the tab 22 up to a position overlapping a central hole 26.
  • an L-shaped support 27 made of sheet steel is shown at a distance therefrom.
  • a vertical leg 28 of the support is intended to be welded to one of the sheets of the steering column holder 11 in a position in which, when the HUD 8 is inserted into the dashboard 5 as shown in Fig. 1, the tab 22 comes to rest on a horizontal leg 29 of the support 27 and the hole 26 overlaps with a hole 30 of the leg 29.
  • the tab 22 is fixed to the support by means of the clamping nut and a screw inserted into the hole 30 from below.
  • the HUD 8 can move downwards by the tab 22 tearing off the housing 13 along the zone 23 and the housing 13 pivoting downwards about an axis defined by the support of its rear wall 16 on the cross member 8 and the leg 29, together with the torn-off tab 22, engaging in the recess 18.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
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  • Mechanical Engineering (AREA)
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Abstract

Eine Gehäusebaugruppe für ein Head-Up-Display (8) zum Einbau über der Lenksäule (10) eines Kraftfahrzeugs umfasst ein Gehäuse (13) zur Unterbringung von optischen Komponenten des Head-Up-Displays (8), eine hinteren Aufhängung und eine am Fuß (17) einer vorderen Wand (15) des Gehäuses (13) angeordnete vordere Aufhängung, die als eine von dem Gehäuse (13) nach vorn abstehende Lasche (22) ausgebildet ist.

Description

GEHÄUSEBAUGRUPPE FÜR EIN HEAD-UP-DISPLAY
B e s c h r e i b u n g
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Gehäusebaugruppe für ein Head-Up-Display, ein Head-Up-Display sowie ein mit der Gehäusebaugruppe oder dem Head-Up-Dis- play ausgestattetes Kraftfahrzeug.
Ein Head-Up-Display (HUD) wird in einem Kraftfahrzeug herkömmlicherweise zwischen einer Lenksäule und einer Oberseite eines Armaturenbretts montiert, um durch ein Fenster in der Oberseite Informationen an eine Windschutzscheibe zu projizieren und von dort ins Auge des Fahrers zu reflektieren. Ein HUD zur Anbringung in einem Kraftfahrzeug ist z.B. aus DE 10 2018 125 709 A1 bekannt.
Um neue gesetzliche Vorschriften zum Fußgängerschutz erfüllen zu können, muss nicht nur die Windschutzscheibe in der Lage sein, einem Kopfaufprall nachzugeben, sondern auch die darunterliegende Oberseite des Armaturenbretts. Ein an starren Trägern abgestütztes und einen Zwischenraum zwischen den Trägern und der Oberseite ausfüllendes HUD schränkt die Nachgiebigkeit jedoch in einer Weise ein, dass es schwierig ist, diese neuen Vorschriften zu erfüllen.
Eine Aufgabe der Erfindung ist, eine Gehäusebaugruppe für ein HUD, ein HUD oder ein Kraftfahrzeug anzugeben, mit denen die gesetzlichen Anforderungen zum Fußgängerschutz erfüllt werden können.
Diese Aufgabe wird einem Aspekt der Erfindung zufolge gelöst, indem bei einer Gehäusebaugruppe für ein Head-Up-Display zum Einbau über der Lenksäule eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse zur Unterbringung von optischen Komponenten des Head-Up-Displays, einer hinteren Aufhängung und einer am Fuß einer vorderen Wand des Gehäuses angeordneten vorderen Aufhängung die vordere Aufhängung als eine von dem Gehäuse nach vorn abstehende Lasche ausgebildet ist. Dies ermöglicht es dem HUD, im Belastungsfall einem Kopfaufprall als Ganzes auszuweichen, indem die Lasche verformt oder gar abgerissen wird, ohne dass es dafür nötig wird, zuvor die vordere Wand des Gehäuses zu stauchen, und auf diese Weise zur der auf einen aufprallenden Kopf einwirkenden Verzögerung nur geringfügig beizutragen. Das Gehäuse kann daher die Steifigkeit aufweisen, die erforderlich ist, um eine zum Projizieren der Informationen erforderliche exakte Positionierung der optischen Komponenten auch unter Einwirkungen der im Fährbetrieb unvermeidlichen Erschütterungen zu gewährleisten.
Um das Ausweichen des HUD zu erleichtern, ist das Gehäuse mit der Lasche vorzugsweise über eine im Belastungsfall schwenkbare oder zerstörbare Schwachstelle verbunden.
Die Lasche kann mit dem Gehäuse einteilig ausgebildet sein, insbesondere kann sie mit dem gesamten Gehäuse oder Teilen desselben einteilig spritzgeformt sein.
Die Schwachstelle kann insbesondere eine in Breitenrichtung des Fahrzeugs langgestreckte Zone verminderter Wandstärke oder eine in der Breitenrichtung langgestreckte Perforationszone sein.
Um ausreichend Platz für die im Belastungsfall nötige Ausweichbewegung des HUD zu schaffen, kann in dem Gehäuse am Fuß der vorderen Wand über der Lasche eine Aussparung geformt sein, die bemessen ist, um im Belastungsfall der Lasche Platz zu bieten.
Ferner kann am Fuß der vorderen Wand über der Lasche in der vorderen Wand eine Öffnung gebildet sein, um im Belastungsfall eine Deformation des Gehäuses zu erleichtern. Wenn die Breite der Öffnung mindestens der Breite der Lasche entspricht, kann dieselbe Öffnung auch genutzt werden, um beim Spritzgießen der Gehäusebaugruppe oder eines Teils davon ein Formwerkzeug zum Formen einer zu der Öffnung benachbarten Oberfläche der Lasche durchzulassen.
Gegenstand der Erfindung sind ferner ein Head-Up-Display mit einer Gehäusebaugruppe wie oben beschrieben und in dem Gehäuse untergebrachten optischen Komponenten zum Projizieren eines Anzeigebildes sowie ein Kraftfahrzeug mit einer Gehäusebaugruppe oder einem Head-Up-Display wie oben beschrieben, bei dem die Lasche an einem Lenksäulenhalter befestigt ist und ein Boden des Gehäuses von dem Lenksäulenhalter beabstandet ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Figuren. Es zeigen:
Fig. 1 einen schematischen Schnitt durch eine erfindungsgemäße Frontpartie eines Kraftfahrzeugs;
Fig. 2 eine Ansicht der Gehäusebaugruppe des HUD;
Fig. 3 ein Detail der Gehäusebaugruppe.
Fig. 1 zeigt einen schematischen Schnitt durch einen Übergangsbereich zwischen einer Motorhaube 1 und einer Windschutzscheibe 2 einer Kraftfahrzeugkarosserie. Von der Motorhaube 1 ist nur ein hinterer Randbereich zu sehen. Eine untere vordere Kante der Windschutzscheibe 2 ist an einer eine Fahrgastzelle von einem Motorraum trennenden Stirnwand 3 über ein durch mehrere Biegungen leicht deformierbares Blech 4 abgestützt. Ein Armaturenbrett 5 hat eine dem Fahrer zugewandte Sichtseite mit einem Mehrfachanzeigeinstrument 6 darin und eine der Windschutzscheibe 2 zugewandte Oberseite 7. Die Oberseite 7 hat in der Schnittebene der Fig. 1 eine geräumige Öffnung, über die ein im Armaturenbrett 5 vor dem Anzeigeinstrument 6 angeordnetes HUD 8 Informationen für den Fahrer sichtbar an die Windschutzscheibe 2 projizieren kann. Die Arbeitsweise des HUD 8 ist an sich bekannt, so dass auf eine Beschreibung seiner optischen Komponenten und ihrer Funktion an dieser Stelle verzichtet werden kann.
Das Armaturenbrett 5 und dessen Einbauten sind an einem Querträger 9 abgestützt. Eine nur als kleiner Ausschnitt dargestellte Lenksäule 10 ist über einen Lenksäulenhalter 11 an dem Querträger 8 und an der Stirnwand 3 verankert. Der Lenksäulenhalter 11 umfasst in an sich bekannter Weise zwei Bleche, die jeweils an ihrem vorderen Ende halbzylindrisch rundgebogen sind, um einen von der Stirnwand 3 abstehenden Befestigungsstutzen 12 zu umschließen, und die an ihrem rückwärtigen Ende komplementär zum Querschnitt des Querträgers 8 ausgeschnitten sind, und die am Befestigungsstutzen 12 und am Querträger 9 verschweißt sind. Die beiden Bleche des Lenksäulenhalters 11 verlaufen auf entgegengesetzten Seiten der Schnittebene und sind deswegen in Fig. 1 nur als gestrichelte Umrisse dargestellt.
Das HUD 8 hat ein aus Kunststoff spritzgeformtes Gehäuse 13 in Form eines im wesentlichen quaderförmigen Kastens mit einer Bodenplatte 14, einer der Motorhaube 1 zugewandten vorderen Wand 15 und einer dem Fahrer zugewandten hinteren Wand 16. Die hintere Wand 16 ist an dem Querträger 8 abgestützt. In der Bodenplatte 14 und der vorderen Wand 15 ist etwa in der Mitte einer gemeinsamen Kante 17 eine Aussparung 18 geformt. Die Position der Aussparung 18 in der vorderen Wand 15 ist insbesondere in Fig. 2 zu erkennen, die eine Ansicht des Gehäuses 13 aus einer in etwa zur Windschutzscheibe 2 senkrechten Richtung zeigt.
Fig. 3 zeigt die Aussparung 18 im Detail, gesehen in etwa horizontal von vorn. Man erkennt hier eine schräge Dachfläche 19, die an ihrer vorderen oberen Kante in die vordere Wand 15 übergeht und ihrer hinteren unteren Kante an eine Öffnung 20 angrenzt. Seitenwände 21 , von denen eine in Fig. 3 verborgen ist, erstrecken sich von der vorderen Wand 15 bis zu einem rechten bzw. linken Rand der Öffnung 20. Eine Lasche 22 ist mit der Bodenplatte 14 einteilig über eine in Art eines Folienscharniers langgestreckte Zone verminderter Wandstärke 23 verbunden und erstreckt sich von der Zone verminderter Wandstärke 23 aus unter der Dachfläche 19 nach vorn. Ein sich entlang eines Randes der Lasche 22 erstreckender versteifender Steg 24 ist lokal unterbrochen, um einen Platz 25 zu bilden, an dem eine nicht dargestellte Klemmmutter bis in eine mit einem zentralen Loch 26 überlappende Position auf die Lasche 22 aufsteckbar ist.
Unter der Lasche 22 ist beabstandet von dieser ein L-förmiger Träger 27 aus Stahlblech gezeigt. Ein vertikaler Schenkel 28 des Trägers ist vorgesehen, um an einem der Bleche des Lenksäulenhalters 11 in einer Position verschweißt zu werden, in der, wenn das HUD 8 wie in Fig. 1 gezeigt in das Armaturenbrett 5 eingefügt ist, die Lasche 22 auf einem horizontalen Schenkel 29 des Trägers 27 zu liegen kommt und das Loch 26 mit einem Loch 30 des Schenkels 29 überlappt. Mit Hilfe der Klemmmutter und einer von unten in das Loch 30 eingeführten Schraube wird die Lasche 22 an dem Träger fixiert. Wenn bei einer Kollision der Kopf eines Fußgängers auf die Windschutzscheibe 2 aufschlägt, kann das HUD 8 nach unten zurückweichen, indem die Lasche 22 entlang der Zone 23 vom Gehäuse 13 abreißt und das Gehäuse 13 um eine durch die Abstützung seiner hinteren Wand 16 am Querträger 8 definierte Achse nach unten schwenkt und der Schenkel 29 mitsamt der abgerissenen Lasche 22 in die Aussparung 18 einrückt.
Bezugszeichen
1 Motorhaube
2 Windschutzscheibe
3 Stirnwand
4 deformierbares Blech
5 Armaturenbrett
6 Mehrfachanzeigeinstrument
7 Oberseite
8 HUD
9 Querträger
10 Lenksäule
11 Lenksäulenhalter
12 Befestigungsstutzen
13 Gehäuse
14 Bodenplatte
15 vordere Wand
16 hintere Wand
17 Kante
18 Aussparung
19 Dachfläche
20 Öffnung
21 Seitenwand
22 Lasche
23 Zone verminderter Wandstärke
24 Steg
25 Platz
26 Loch
27 Träger
28 vertikaler Schenkel
29 horizontaler Schenkel
30 Loch

Claims

A n s p r ü c h e
1 . Gehäusebaugruppe für ein Head-Up-Display (8) zum Einbau über der Lenksäule (10) eines Kraftfahrzeugs, mit einem Gehäuse (13) zur Unterbringung von optischen Komponenten des Head-Up-Displays (8), einer hinteren Aufhängung und einer am Fuß (17) einer vorderen Wand (15) des Gehäuses (13) angeordneten vorderen Aufhängung, dadurch gekennzeichnet, dass die vordere Aufhängung als eine von dem Gehäuse (13) nach vorn abstehende Lasche (22) ausgebildet ist.
2. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 , bei der die Lasche (22) mit dem Gehäuse (13) über eine im Belastungsfall schwenkbare oder zerstörbare Schwachstelle verbunden ist.
3. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 2, bei der die Lasche (22) mit dem Gehäuse (13) einteilig ausgebildet ist und die Schwachstelle eine in Breitenrichtung langgestreckte Zone verminderter Wandstärke (23) oder eine in Breitenrichtung langgestreckte Perforationszone ist.
4. Gehäusebaugruppe nach Anspruch 1 , 2 oder 3, bei der am Fuß (17) der vorderen Wand (15) über der Lasche (22) eine Aussparung (18) geformt ist, die bemessen ist, um im Belastungsfall der Lasche (22) Platz zu bieten.
5. Gehäusebaugruppe nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der am Fuß (17) der vorderen Wand (15) über der Lasche (22) in der vorderen Wand (15) eine Öffnung (20) gebildet ist, und wobei optional die Breite der Öffnung (20) mindestens der Breite der Lasche (22) entspricht.
6. Head-Up-Display mit einer Gehäusebaugruppe (13, 22) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und in dem Gehäuse (13) untergebrachten optischen Komponenten zum Projizieren eines Anzeigebildes.
7. Kraftfahrzeug mit einer Gehäusebaugruppe oder einem Head-Up-Display nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Lasche (22) an einem Lenksäulenhalter (11) befestigt ist und ein Boden (14) des Gehäuses (13) von dem Lenksäulenhalter (11) beabstandet ist.
EP23798776.3A 2022-12-14 2023-10-31 Gehäusebaugruppe für ein head-up-display Pending EP4633989A1 (de)

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DE102022213657.8A DE102022213657A1 (de) 2022-12-14 2022-12-14 Gehäusebaugruppe für ein Head-Up-Display
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Publications (1)

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EP4633989A1 true EP4633989A1 (de) 2025-10-22

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EP23798776.3A Pending EP4633989A1 (de) 2022-12-14 2023-10-31 Gehäusebaugruppe für ein head-up-display

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EP (1) EP4633989A1 (de)
DE (1) DE102022213657A1 (de)
WO (1) WO2024125881A1 (de)

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WO2024125881A1 (de) 2024-06-20
DE102022213657A1 (de) 2024-06-20

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