JP2019001456A

JP2019001456A - 霜取りダクト

Info

Publication number: JP2019001456A
Application number: JP2018110976A
Authority: JP
Inventors: フランクマルティン; Martin Frank; ヘッケルゲルト; Heckel Gerd; ヴァインガルトウルリヒ; Weingart Ulrich; アウグルミヒャエル; Augull Michael
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2017-06-19
Filing date: 2018-06-11
Publication date: 2019-01-10
Also published as: DE102017113355B4; DE102017113355A1; CN109130774A

Abstract

【課題】霜取りダクトを提供する。【解決手段】本発明は、合成樹脂材料から形成された少なくとも１個の空気案内体（１１１、１１２）によって画成された、自動車の計器板上側部分（１００）のほとんど全幅にわたって延在している、自動車の計器板上側部分（１００）上に配置するための霜取りダクト（１０５）に関する。霜取りダクトの構造的、製作技術的および／または機能的な実現を改善するために、空気案内体（１１１、１１２）が熱成形プロセスによって変形させられた音響マットから形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、合成樹脂材料から形成された少なくとも１個の空気案内体によって画成された、自動車の計器板上側部分のほとんど全幅にわたって延在している、自動車の計器板上側部分上に配置するための霜取りダクトに関する。本発明はさらに、このような霜取りダクトを製造するための方法に関する。

特許文献１から、スイッチボード、特にコックピットモジュールに対して予め配向して、スイッチボード、特に霜取りダクトを自動車の車体内に組み込むための方法が知られている。特許文献２から、計器板上側部分および支持骨組み状本体を備えた車両用計器板が知られている。この本体は車両ホワイトボテーの組立て支持体に取付け可能である。組立て支持体は機能要素を装備するための本体受けを備え、車両換気システムの少なくとも１つの空気通路、特に風防ガラスに沿って車両横方向に延在する霜取りダクトを画成している。この場合、計器板上側部分は発泡支持体である。この発泡支持体はその上に配置された発泡層および層側の装飾表皮と共に多層構造体を形成している。特許文献３から、本体を備えた自動車用計器板が知られている。この本体は表示計器、流出ノズルまたはそのような機能要素をフレキシブルに装備可能であり、計器板の上側および／または下側を少なくとも部分的に覆うカバーと、機能要素の少なくとも一部のための空所を有し、機能要素の大部分を取付けた後で組み立てられる。この場合、カバー内に空気通路が組み込まれ、この空気通路は風防ガラスの近くでカバーの下方に配置されている。カバーは射出成形部品であり、少なくとも一部範囲の上に、表面構造を有する発泡フィルムが接着されている。

独国特許出願公開第１９７４００９８Ａ１号明細書独国特許出願公開第１０２０１３２１３７９１Ａ１号明細書独国特許出願公開第１００６２１５１Ａ１号明細書

本発明の課題は、自動車の計器板上側部分に配置するための、合成樹脂材材料から形成された少なくとも１個の空気案内体によって画成される霜取りダクトの構造的、製作技術的および／または機能的な実現を音響学的に改善することであり、この場合霜取りダクトは計器板上側部分のほとんど全幅にわたって延在している。

課題は、合成樹脂材料から形成された少なくとも１個の空気案内体によって画成された、自動車の計器板上側部分のほとんど全幅にわたって延在している、自動車の計器板上側部分上に配置するための霜取りダクトにおいて、空気案内体が熱成形プロセスによって変形させられた音響マットから形成されていることによって解決される。霜取りダクトは全体または一部が空気案内体によって画成される。霜取りダクトの画成のために、空気案内体は例えば半割り部材として形成されている。霜取りダクトが上側から計器板上側部分によって画成または閉鎖されていると有利である。音響マットがポリプロピレンまたはポリエチレンをベースとした合成樹脂材料から形成されていると有利である。音響マットを形成する合成樹脂材料は空気案内体の音響学的特性を改善するために、比較的に長い繊維、特にガラス繊維を含んでいる。音響マットは好ましくは、熱成形プロセスで所望な形に成形される半製品である。霜取りダクトは計器板上側部分に好ましくは材料結合式に連結されている。

霜取りダクトの有利な実施形は、音響マットが溶接可能な材料から形成され、かつ繊維を含み、この繊維は、空気案内体が音響学的に効果的な範囲を有するように、適切な熱処理によって材料内で配向および／または配置されていることを特徴とする。溶接可能な材料により、空気案内体と計器板上側部分の間の材料結合式連結部の製作が簡単に可能になる。材料結合式連結部は例えば超音波溶接によって製作される。繊維を適切に配置および／または配向することにより、空気案内体は所定の範囲においてきわめて良好な音響学的特性を得る。それによって、霜取りダクトの運転中の不所望な騒音を効果的に減衰するかまたは完全に抑制することができる。

霜取りダクトの他の有利な実施形は、音響マットが音響学的に効果的な範囲の外側に、溶接範囲を備え、この溶接範囲内において音響マットが音響学的に効果的な範囲よりもはるかに薄い厚さを有することを特徴とする。音響マット内に繊維を配置および／または配向したことにより、音響マットは音響学的に効果的な範囲が肉厚化される。この工程はロフテン（Ｌｏｆｔｅｎ）とも呼ばれる。従って、音響学的に効果的な範囲はロフテンされた範囲と呼ぶことができる。ロフテンによって、音響学的特性はこの範囲において大幅に改善される。溶接範囲内において、音響マットが音響学的に効果的な範囲よりも薄いその元の厚さを有すると有利である。それによって、音響マットは溶接範囲において十分な安定性を保ち、しかも音響マットが溶接範囲において計器板上側部分に溶接されるときにも有利である。

霜取りダクトの他の有利な実施形は、音響マットがＵ字形断面形状を有することを特徴とする。音響マットは霜取りダクトを画成するために、少なくとも一部がＵ字形断面形状を有する。Ｕ字形断面形状は横断面で見て、底部と、この底部から曲がった２本の脚部を有するＵ字の形をしている。Ｕ字形横断面は霜取りダクトを三方の側で画成するので有利である。第４の側、好ましくは上側で、霜取りダクトが計器板上側部分によって画成されると有利である。それによって、霜取りダクトのための閉じた横断面形状を簡単に作ることができる。

霜取りダクトの他の有利な実施形は、音響マットが封止フィルムと組み合わせられていることを特徴とする。封止フィルムによって、十分な封止性が簡単に保証される。それによって、霜取りダクトからの空気の不所望な流出を確実に防止することができる。封止フィルムは例えばポリプロピレンによって形成されている。音響マットの音響学的特性の不所望な制限をしないようにするために、封止フィルムが外側に、すなわち霜取りダクトとは反対の空気案内体の側に配置されていると有利である。封止フィルムが音響マットと共に金型に入れられると有利である。

霜取りダクトの他の有利な実施形は、音響マットがリブ構造体および／または蜂の巣構造体、特に補強リブおよび／または連結リブと組み合わせられていることを特徴とする。音響マットと封止フィルムおよび補強リブおよび／または連結リブとの組み合わせによって、いわば３つの機能部品が１つの共通の部品にまとめられる。補強リブは好ましくは音響マットの下側で、空気案内体の強度または安定性を高める働きをする。連結リブは例えば、音響マットを計器板上側部分に固定連結する働きをする。補強リブが音響マットに一体射出成形されると有利である。その際、補強リブが計器板上側部分とは反対の音響マットの側に設けられていると有利である。

霜取りダクトの他の有利な実施形は、補強リブが繊維強化された合成樹脂材料から形成されていることを特徴とする。補強リブは好ましくは、繊維、特に炭素繊維によって強化されたポリプロピレンから形成されている。ポリプロピレン内の繊維の割合は例えば２０％である。それによって、きわめて安定した補強リブ構造体を空気案内体上に簡単に作ることができる。金型内での音響マットの一体射出成形または後続射出成形によって、補強リブはいわば音響マットと一体に連結される。音響マットがさらに、熱の作用によって金型内で変形する際に、同様に封止フィルムと一体に連結されると有利である。

霜取りダクトの他の有利な実施形は、空気案内体が計器板上側部分とは反対の音響マットの側で、付加的な補強構造体によって取り囲まれていることを特徴とする。この付加的な補強構造体は例えば炭素繊維によって強化された繊維複合材料から形成される。補強構造体は凹部および／または切欠きを有していてもよい。それによって、補強構造体の重量を効果的に低減することができる。補強構造体が蜂の巣構造体として形成されていると有利である。

計器板上側部分のための霜取りダクトを製作するための方法の場合、上記の課題は、次の方法ステップによって解決される。音響マットは好ましくは封止フィルムと共に金型内で変形される。その際、音響マットは好ましくは封止フィルムと共に予め加熱可能である。その代わりにまたはそれに加えて、音響マットは好ましくは封止フィルムと共に金型内でも加熱される。空気案内体を安定させるために、好ましくは同じ金型内で、熱の作用によって変形された音響マットに、補強リブが後続射出成形される。その際、上記の方法ステップは同じ金型内で好ましくはいわゆるワンショット法で行われる。その後、空気案内体または霜取りダクトは、好ましくは超音波溶接によって計器板上側部分に材料結合式に連結される。

方法の有利な実施形は、音響学的に効果的な範囲を形成するために、変形された霜取りダクトが局部的に熱を適切に加えられることを特徴とする。変形の際、音響マットの材料は場合によってはプレスされる。適切に熱を加えることにより、個々の範囲を「ロフテン」することができる。その際、霜取りダクトは歪まない。熱は発熱体または加熱装置によって、場合によっては火炎技術で、局部的に加えられる。

本発明はさらに、少なくとも１個の上記霜取りダクトを備えた計器板上側部分に関する。計器板上側部分は他の変形では、１つよりも多い空気通路または霜取りダクト、特に２つの空気通路または霜取りダクトを備えている。

本発明の他の効果、特徴および詳細は、図を参照していろいろな実施の形態を詳細に説明する次の記載から明らかである。

一体射出成形されたリブ構造体を有する霜取りダクトを備えた計器板上側部分を示す斜視図である。図１と類似の霜取りダクトを切断して示す斜視図である。図２の霜取りダクトの空気案内通路の横断面図である。図２の霜取りダクトの他の個所の、図３と同様な断面図である。付加的な補強構造体と２つの部分からなる閉じた空気通路を有する他の実施の形態の、図２と同様な断面図である。溶接前の、図５の計器板上側部分の横断面図である。溶接後の、図６と同じ横断面図である。付加的な補強構造体を取付けた後の、図７と同じ横断面図である。一体射出成形された蜂の巣構造体を備えた霜取りダクトの、図１と同様な図である。２つの部分からなる霜取りダクトの、図１および図９と同様な図である。ＴＰＥ支持構造体の斜視図である。

図１には、計器板上側部分１００が斜視図で示してある。計器板上側部分１００は、計器板上側部分１００の下面が見えるように逆さまに配置されている。計器板上側部分１００は側方に２つの穴１０１、１０２を有する。計器板上側部分１００は中央に２つの穴１０３、１０４を有する。

図１において計器板上側部分１００の上方に霜取りダクト１０５が配置されている。この霜取りダクト１０５は図１において上側から計器板上側部分１００に取付けられる。計器板上側部分は車両内で下側から取付けられる。

組立ての際、霜取りダクト１０５の２つの端部１０６、１０７が計器板上側部分１００の側方の穴１０１、１０２に付設される。霜取りダクト１０５の隆起した２つの範囲１０８、１０９は計器板上側部分１００の中央の穴１０３、１０４に付設される。

霜取りダクト１０５は一体射出成形されたリブ構造体１１０を有する音響材料によって形成されている。霜取りダクト１０５は２つの空気案内体１１１、１１２を有する。空気案内体１１１は霜取りダクト１０５の端部１０６と隆起した範囲１０８の間に延設されている。空気案内体１１２は霜取りダクト１０５の端部１０７と隆起した範囲１０９の間に延設されている。

図９では、一体射出成形された蜂の巣構造体１２０を有する霜取りダクト１１５が計器板上側部分１００の上方に配置されている。この霜取りダクト１１５は、蜂の巣構造体１２０を除けば、図１の霜取りダクト１０５に一致している。従って、図９において同じ部分または類似の部分を示すために、図１と同じ参照符号が使用される。

図９に示した霜取りダクト１１５の場合、蜂の巣構造体１２０は、図１に示した霜取りダクト１０５の場合のリブ構造体１１０と同様に、空気を案内する範囲内ではなく、空気を案内する範囲とは反対の霜取りダクト１０５；１１５の側、すなわち図１と図９において見える上側に配置されている。

図１０では、２つの空気案内体１２１、１２２を有する２つの部分からなる霜取りダクト１２５が計器板上側部分１００の上方に配置されている。計器板上側部分１００は図１と図９の計器板上側部分１００に一致している。

霜取りダクト１２５はダクト下側部分１２６とダクト上側部分１２７を有する。霜取りダクト１２５を形成するために、ダクト下側部分１２６はダクト上側部分１２７に例えば材料結合式に連結されている。

計器板上側部分１００に対する２つの部分からなる霜取りダクト１２５の連結は、例えばＴＰＥ支持部によって行われる。この場合、大文字ＴＰＥはＴｈｅｒｍｏＰｌａｓｔｉｓｃｈｅＥｌａｓｔｏｍｅｒｅ（熱可塑性エラストマー）の頭文字である。その際、室温で慣用のエラストマーと同様な状態を示す合成樹脂材料である。熱を供給すると、熱可塑性エラストマーは塑性変形し、それによって熱可塑性状態を示す。従って、熱可塑性エラストマーの加工が簡単になる。

図１１では、ＴＰＥ支持部が多数の点１３０によって示してある。このＴＰＥ支持部によって、図１０の霜取りダクト１２５を計器板上側部分１００に取付けることができる。ＴＰＥ支持部１３０によって、霜取りダクト１２５は図１０の計器板上側部分１００に材料結合式に連結される。

図２には、自動車の計器板の上側部分（図１の１００）のための霜取りダクト５が斜視図で示してある。霜取りダクト５は２つの空気案内体１、２を有する。空気案内体１は空気通路３を画成している。空気案内体２は空気通路４を画成している。霜取りダクト５の空気通路３、４は自動車の空調装置に接続されている。

空気案内体１、２は図２において上側に配置されたその下面６が補強リブ構造体７と組み合わせられている。この補強リブ構造体７は、霜取りダクト５の空気案内体１、２を補強するかまたは安定させる働きをする。

図２に示した横断面から判るように、空気案内体１はＵ字形断面形状１１を有する。空気案内体２はＵ字形断面形状１２を有する。

Ｕ字形断面形状１１、１２はそれぞれ底部１３；１６を有する。この底部から、２つの脚部１４、１５；１７、１８が曲げられている。Ｕ字形断面形状１１、１２の底部１３；１６は下に配置されている。補強リブ構造体７は多数の補強リブ２１、２２を備えている。この補強リブによって空気案内体１、２が互いに連結されている。

図３と図４には、図２の霜取りダクト５の異なる個所の横断面が示してある。空気案内体１、２は共に霜取りダクトとして形成された空気案内装置３０を形成している。この空気案内装置は音響マット２８と封止フィルム２９によって形成される。

音響マット２８はポリプロピレン材料からなるマトリックスを含み、このポリプロピレン材料内には比較的に長いガラス繊維が埋め込まれている。この「比較的に長い」は、ポリプロピレンマトリックス内のガラス繊維が射出成形法で一般的であるガラス繊維よりも長いことを意味する。封止フィルム２９は空気案内通路３、４とは反対の音響マット２８の側に配置されている。封止フィルム２９は同様にポリプロピレンによって形成されている。

空気案内装置３０の製造時に、音響マット２８は封止フィルム２９と共に金型に入れられる。音響マット２８は封止フィルム２９と共に加熱され、金型内で変形される。適切に熱を加えることにより、音響マット２８内に、音響学的に効果的な範囲３１、３２を形成することができる。

音響学的に効果的な範囲３１、３２内で、ポリプロピレン材料に埋め込まれたガラス繊維が配向および配列される。その際、音響マット２８の厚さを増大すると有利である。音響マット２８の厚さは音響学的に効果的な範囲３１、３２において、例えば２倍または３倍に増大させられる。場合によっては、適当な熱成形プロセスによって音響マット２８の厚さを４倍にすることもできる。

それに伴う容積増大により、音響マット２８の音響学的特性、特に減衰特性が大幅に改善される。音響学的に効果的な範囲３１、３２の外側において、音響マット２８は溶接範囲３３、３４、３６を備えている。音響マット２８は溶接範囲３３、３４、３６において変化しない厚さを有する。それによって、音響マット２８は溶接範囲３３、３４、３６において、図示とは異なり、音響学的に効果的な範囲３１、３２よりも薄い。空気通路４の範囲内において、音響マット２８は補強リブ３５を有する。

図４に示した横断面の場合、音響マット２８は音響学的に効果的な他の範囲４１、４２、４３と他の補強リブ４５、４６を備えている。図４ではさらに、他の溶接範囲４４、４７が音響マット２８に設けられている。補強リブ４５、４６は空気案内装置３０を補強する働きをする。

図３と図４に示した溶接範囲３３、３４、３６；４４、４７は空気案内装置３０と支持体３７の間の材料結合式連結を行う働きをする。支持体３７は空気通路３、４とは反対の上側に、所望な層構造体を備えることができる。

図５〜図８には、霜取りダクトとして形成された、空気案内体５１、５２を有する空気案内装置５０がいろいろな断面図で示してある。空気案内体５１、５２は空気通路５３、５４を画成している。空気案内装置５０は図５〜図８において上側に配置したその下面５６に、付加的な補強構造体５８を備えている。

この付加的な補強構造体５８は連結リブ構造体５９と組み合わせられている。この連結リブ構造体５９は安定化のために役立つ連結リブ６１〜６３を備えている。

図６には、連結リブ構造体５９が連結リブ６１〜６３の自由端で空気案内装置５０に接触している状態が示してある。この接触は例えば（図示していない）クリップ連結部またはボルト連結部によって行われる。

図７には、連結リブ６１〜６３が溶接範囲６５〜６７において空気案内装置５０に材料結合式に連結されている状態が示してある。この材料結合式連結は例えば超音波溶接によって行われる。

空気案内装置５０の空気案内体５１、５２は音響学的に効果的な範囲７１、７２を備えている。この範囲は音響マット７８の熱成形によって形成される。

１，２，５１，５２空気案内体
５，５０，１０５，１１５，１２５霜取りダクト
２８，７８音響マット
１００計器板上側部分

Claims

合成樹脂材料から形成された少なくとも１個の空気案内体（１、２；５１、５２）によって画成された、自動車の計器板上側部分（１００）のほとんど全幅にわたって延在している、前記計器板上側部分（１００）に配置するための霜取りダクト（５；５０；１０５；１１５；１２５）において、前記空気案内体（１、２；５１、５２）が熱成形プロセスによって変形させられた音響マット（２８；７８）から形成されていることを特徴とする霜取りダクト。
前記音響マット（２８；７８）が溶接可能な材料から形成され、かつ繊維を含み、この繊維は、前記空気案内体（１、２；５１、５２）が音響学的に効果的な範囲（３１、３２；４１、４２、４３；７１、７２）を有するように、適切な熱処理によって材料内で配向および／または配置されていることを特徴とする請求項１に記載の霜取りダクト。
前記音響マット（２８；７８）が音響学的に効果的な前記範囲（３１、３２；４１、４２、４３；７１、７２）の外側に、溶接範囲（３３、３４、３６；６５〜６７）を備え、この溶接範囲内において前記音響マット（２８；７８）が音響学的に効果的な前記範囲（３１、３２；４１、４２、４３；７１、７２）よりもはるかに薄い厚さを有することを特徴とする請求項２に記載の霜取りダクト。
前記音響マット（２８）がＵ字形断面形状（１１、１２）を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の霜取りダクト。
前記音響マット（２８）が封止フィルム（２９）と組み合わせられていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の霜取りダクト。
前記音響マット（２８；７８）がリブ構造体（１１０）および／または蜂の巣構造体（１２０）、特に補強リブ（２１、２２）および／または連結リブ（６１〜６３）と組み合わせられていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の霜取りダクト。
前記補強リブ（２１、２２）が繊維強化された合成樹脂材料から形成されていることを特徴とする請求項６に記載の霜取りダクト。
前記空気案内体（５１、５２）が前記音響マット（７８）の一方の側で、付加的な補強構造体（５８）によって取り囲まれていることを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の霜取りダクト。
音響マット（２８；７８）が好ましくは封止フィルム（２９）と共に金型内で変形され、
空気案内体（１、２；５１、５２）を安定させるために、変形された前記音響マット（２８；７８）に、好ましくは同じ金型内で補強リブ（２１、２２）が後続射出成形される、計器板上側部分（１００）のための霜取りダクト（５；５０）を製作するための方法。
音響学的に効果的な範囲（３１、３２；４１、４２、４３；７１、７２）を形成するために、変形された前記霜取りダクト（５；５０；１０５；１１５；１２５）が局部的に熱を適切に加えられることを特徴とする請求項９に記載の方法。