WO2005085046A1 - Bauteil für einen träger eines fahrzeugs - Google Patents

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WO2005085046A1
WO2005085046A1 PCT/EP2005/002193 EP2005002193W WO2005085046A1 WO 2005085046 A1 WO2005085046 A1 WO 2005085046A1 EP 2005002193 W EP2005002193 W EP 2005002193W WO 2005085046 A1 WO2005085046 A1 WO 2005085046A1
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base body
air
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integrated
component
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PCT/EP2005/002193
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English (en)
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Georg Binder
Thomas Feith
Andreas Grieb
Walter Wolf
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Behr Gmbh & Co. Kg
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Publication date
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    • B62D29/005—Superstructures, understructures, or sub-units thereof, characterised by the material thereof characterised by combining metal and synthetic material preformed metal and synthetic material elements being joined together, e.g. by adhesives

Definitions

  • the invention relates to a component for a carrier of a vehicle, in particular for a cross member.
  • a cross member for arrangement between the A pillars of a motor vehicle with an essentially tubular base body in which at least one channel is provided.
  • the base body is lined with plastic on the inside to form plastic channel walls.
  • cross members with integrated air ducts and associated air duct and air guiding elements are described in the following publications, which have not yet been published.
  • a cross member with an integrated and removable flap is described in DE 10 2004 048 206.3.
  • DE 10 2004 010 605.3 describes an air guiding element integrated in the cross member.
  • 10 2004 010 616.9 describes a cross member with an integrated air guiding and shut-off device and
  • DE 10 2004 013 984.9 describes an air guiding element integrated in outlet openings of the cross member.
  • cross members known from the prior art have at least a partially integrated air duct and partially attached air conditioning system parts. Such cross members, however, still leave something to be desired, especially with regard to the number of parts and the associated manufacturing costs and the large space required.
  • a component in particular a composite or hybrid component, comprises a base body that extends in the transverse direction and in at least one further direction, wherein a plurality of air conditioning system modules are integrated along the orientations of the base body.
  • such a component has only a few interfaces, so that the number of seals, for. B. the foam seals is reduced. Also enables such a design of the component offers great freedom of design, since a large number of attachments can be added to the base component. In addition, such a component can be manufactured, assembled and disassembled easily and inexpensively in a few steps.
  • the base body preferably extends over the entire vehicle width along the transverse axis (also called the Y axis).
  • the base body can at least partially along the longitudinal axis of the vehicle (also called the X axis), z. B. longitudinally forward into the area of the windshield and / or rearward into the vehicle interior, and / or at least partially along the vertical axis (also called the Z axis), z. B. extend vertically upwards and / or downwards.
  • the component extends across the entire vehicle width in the transverse direction and in the longitudinal direction obliquely downwards or upwards in the direction of the foot or rear region.
  • the base body is formed from at least two parts, in particular two half-shells, which form cavities.
  • the half-shells are metallic half-body elements that serve as a basic hollow structure.
  • the base body forms a load-bearing basic hollow structure or a hollow body.
  • the two parts in the YZ plane or in the YX plane are positively and non-positively connected to one another and, if necessary, separably.
  • the parts are joined together at the edges by joining, in particular welding, riveting, clips.
  • the base body extends in at least two directions, preferably in transverse directions. and in the longitudinal direction and preferably has a T-shape.
  • a T-shape enables a symmetrical structure.
  • the component can also be constructed asymmetrically.
  • An asymmetrical structure is understood to mean largely one-sided integration and addition of air conditioning system modules to the base body.
  • the base body can have further branch structures.
  • the basic body has a cross shape. In this case, ER, the base body extends in both the transverse direction and preferably centrally in the longitudinal direction forward and 'backward or in the vertical direction upwards and downwards.
  • the base hollow structure follows the force paths for a cockpit, the branch structures are approximately perpendicular or oblique to the base hollow structure.
  • the branch structures are approximately perpendicular or oblique to the base hollow structure.
  • it has a central area from which * side arms and / or tunnel leads extend.
  • the side arms and / or tunnel leads have a cross-section that consists of two half-bodies, in particular two half-shell-shaped elements, for. B. two U-shells, two Z-shells or other shell shapes.
  • the base body is made of a material with a high modulus of elasticity, in particular of metal, for. B. made of aluminum, magnesium, steel, titanium or a composite material, for. B. a plastic-plastic hybrid.
  • the base body is preferably designed as a finished part, in particular a separate prefabricated component, which is at least partially lined with plastic. This enables flexible construction and easy assembly. Furthermore, different parts can be designed such that they can be used in different series.
  • an air duct is integrated in the base body and is formed by at least one of the cavities in the body.
  • the metallic base body is at least partially lined with plastic, the cavities of the base body forming a flow channel for a medium flowing through, in particular an air duct.
  • the air duct extends from a central, in particular central area of the base body in the Y direction via side arms and / or in the Z or XZ direction via tunnel leads to at least one side, to the floor and / or to the windshield.
  • This means that the air duct extends in the cavities of the base structure or the base body at least transversely to the direction of travel ( Y axis) and additionally in the Z direction or obliquely in the X-Z direction.
  • several flow openings for the entry and / or exit of air are provided at the beginning and end of the base body, in particular at the beginning and end of the side arms and / or tunnel derivatives.
  • the air duct is formed in the form of a plastic lining of the base body.
  • the component is designed as a hybrid or composite component.
  • a hybrid component is understood to mean in particular a metal-plastic component.
  • the metallic base body is manufactured as a finished part.
  • the plastic part after the injection molding process by means of a mechanical joining process, e.g. B. with the help of a stamp (so-called “collar”), a metal sheet is pressed into the metallic base body.
  • an air mixer is integrated as a further air conditioning module.
  • the air mixer is formed in one of the cavities of the base body, in particular in the central region of the base body and / or at flow outlet openings of the base body.
  • an air distributor which is likewise formed by one of the cavities of the base body, is integrated as a further air conditioning module.
  • the evaporator, the heating device, the air mixer and / or the air distributor form a thermal module for temperature control, i.e. for air temperature control and conditioning, e.g. B. heat, cold and filter.
  • a structural module which is formed by the air duct, is connected to the preferably centrally arranged thermal module.
  • the component thus consists of a thermal module for air temperature control and conditioning and a structural module for air distribution and air routing.
  • At least one air guiding element e.g. B. integrated an air guide, air distribution and / or air volume control device for controlling the flow rate and for air distribution.
  • the air guiding element is designed as a nozzle, a flap, in particular a butterfly flap, a swing flap, a roller flap and / or a blind or roller belt flap or cassette.
  • the air guiding element can be arranged in the air duct and / or at the beginning or at the end of the air duct.
  • the air guide element is preferably made of plastic, in particular as Injection molded part, elastic sealing edges can be provided directly on the air guiding element.
  • an air conditioning and air conditioning unit e.g. B. radiator and evaporator, integrated in or attached to one of the cavities of the base body.
  • the air temperature and air conditioning unit is preferably attached centrally to the base body or at least partially integrated in it, in particular in the thermal module of the base body.
  • the conditioned air is then fed into the vehicle interior via the structural module - the air duct - via the thermal module integrated in the central area of the base body.
  • a filter can be integrated or attached as an air conditioning module in or on one of the cavities of the base body.
  • the filter for filtering odor and particles is at least partially integrated or attached in the thermal module of the base body.
  • Moisture control and / or fragrance management can also be part of the thermo module.
  • a head-up display for a more space-saving function of the component, further function modules, in particular a head-up display, an audio and / or communication unit, a navigation unit and / or an operating and information unit, as well as media lines and cabling in or on one of the cavities of the Base body to be integrated or attached.
  • the thermal module with the air conditioning modules can also be designed as a finished part. This is integrated into or attached to the base body.
  • the thermal module is at least partially formed from plastic, the thermal module being designed as consisting of plastic built-in parts and / or as consisting of injected or molded plastic parts and preferably forming a stiffening structure for the base body.
  • the component is preferably used as a cross member for a vehicle.
  • the component thus takes on both load-bearing and air conditioning functions. Due to the high integration of air conditioning system modules in the base body of the component, the component is also referred to as a thermal structure module.
  • FIG. 1 shows a section through a component extending in two orientations for a cross member with integrated air conditioning system modules
  • FIG. 5 shows a perspective view for an embodiment of a component
  • FIGS. 6 and 7 show a vertical section through a component with integrated air guide channels
  • 8 is a detailed perspective view of a component designed as a cross member with several function modules attached
  • FIG. 9 shows another perspective detailed view of the component shown in FIG. 8 in an exploded view
  • FIG. 1 shows a section corresponding to FIG. 10 through a variant of the developer with attached functional modules, FIG. 12 Z section in the central region of the component according to FIG. 10,
  • FIG. 13 shows a section in the region of a tunnel connection of the component with a tolerance element for the tunnel strut
  • FIG. 14 shows a perspective view of a component with several integrations made of plastic for air conditioning module and mounting brackets
  • 15 is a perspective view of a multi-part half shell for a base body of the component.
  • FIG. 1 shows a component 1 for a vehicle carrier.
  • Component 1 comprises a base body 2 with several integrated air conditioning module I - 10 - len K1 to Kn, z. B. an evaporator K1, a heater K2 and an air duct K3.
  • the base body 2 extends in at least two orientations. 1 and 2 show two exemplary embodiments for an extension of the base body 2 in the X and Z directions.
  • the X direction is understood to mean the alignment of the base body 2 along the vehicle's longitudinal axis.
  • the Z direction is understood to mean the alignment of the base body 2 upwards or downwards along the vertical axis.
  • the base body 2 preferably extends in the transverse direction of the vehicle, ie in the Y direction, as shown in FIGS.
  • the base body 2 serves not only as a supporting structure.
  • the component 1 is also referred to as a thermal structure module.
  • the base body 2 is formed from several modules 2.1 to 2.2.
  • the module 2.1 is designed as a basic high structure, the cavities being used for air guidance and air distribution by means of the air guidance channel K3.
  • Module 2.1 (hereinafter referred to as structure module 2.1) follows the force paths for a cockpit and extends in the Y direction and furthermore in the X and Z direction (see FIGS. 1 to 4).
  • Additional modules 2.2 can be connected to the structure module 2.1.
  • the module 2.2 includes parts or components of an air conditioning system for air temperature control and air conditioning, such as. B. the evaporator K1 and a radiator K2.
  • Module 2.2 is therefore also referred to below as a thermal module.
  • Fresh air or recirculated air is supplied to the evaporator K1 and the heating device K2 for conditioning via one or more air inlet openings.
  • the conditioned air is channeled through air outlet openings 4.2 into the vehicle interior via the air duct K3.
  • space e.g. B. the foot and floor area I, in the middle front area II, for indirect ventilation III, in the windshield area IV, to the side windows V, in the side interior area VI and in the rear area VII.
  • FIG. 5 shows a perspective illustration of the component 1 with an extension of the base body 2 in the Y, X and Z directions with a plurality of air outlet openings 4.2 for supplying conditioned air into the vehicle interior.
  • FIGS. 6 and 7 show further exemplary embodiments for the structural module 2.1 with alternative embodiments for the air duct K3 as a single or multi-chamber duct.
  • cold or fresh air is conducted in a first chamber duct K3.1 and warm air in a second chamber duct K3.2.
  • the fresh air or warm air guided in the separate chamber ducts K3.1 and K3.2 is mixed at the air outlet openings 4.2 and supplied to the vehicle interior as conditioned air.
  • conditioned air i.e. mixed air from cold and warm air.
  • 7 schematically shows integrated air guiding elements 6, such as shut-off or dosing elements, in particular air flaps, which control or regulate the air inlet and / or outlet in different areas of the base body 2 and / or the vehicle interior.
  • FIG. 8 shows a perspective view for a component 1 with a structural module 2.1 which extends in the Y direction and in the Z direction and with air conditioning system modules K1 to K3 integrated in a thermal module 2.2. Parts of the air duct K3 are integrated both in the structural module 2.1 and in the thermal module 2.2.
  • the structural module 2.1 is formed from two parts 2a and 2b, in particular from two half-shells, which form cavities. the.
  • the base body 2 thus forms a load-bearing basic hollow structure. Through the use of the base body 2 as a cross member and the orientation of the base body 2 in the Y and Z directions, the base body 2 has a T shape which is suitable for a symmetrical structure.
  • the integration of the air conditioning module K1 to K3 in the base body 2 takes place symmetrically or asymmetrically depending on the function.
  • a symmetrical structure, in particular of the air duct, is particularly inexpensive to manufacture.
  • the T-shaped base body 2 has an integrated tunnel strut 2c.
  • a filter for filtering the air integrated in a housing, which forms part of the thermal module 2.2, is provided as a further air-conditioning system module K4.
  • the two half-shells 2a and 2b which form the structural module 2.1 of the base body 2 are each a metal structure which is produced, for example, by means of extrusion, roll profiling or rolling and subsequent machining, the longitudinal ends, among other things, being formed. Other types of manufacture, such as deep drawing in particular, are also possible.
  • the integrated air conditioning modules K1, K2 and / or K4 are inserted or added into finished plastic built-in parts of the thermal module 2.2, the plastic built-in parts of the thermal module being added to the base body 2 as injected or molded plastic parts, e.g. B. injected, glued or clipped.
  • the injected or molded or joined plastic parts additionally form a stiffening structure for the base body 2.
  • the base body 2 and the integrated air conditioning system modules K1 to K4 can be designed as a separate prefabricated component. This enables simple and inexpensive manufacture and assembly.
  • the component 1 can be connected via a connection 8.1, e.g. B. a clamp or side brackets, in the motor vehicle, for. B. attached to the A-pillar become.
  • a connection 8.1 e.g. B. a clamp or side brackets
  • support bodies are arranged in the interior of the component 1, in particular the base body 2.
  • the two metallic half-shells 2a, 2b are assembled in a known manner.
  • the interior between the two half-shells 2a and 2b is hollow, so that the direct passage of air is possible. Part of the ventilation system is thus integrated directly into the base body 2.
  • an air mixer LM and an air distributor LV are formed in the central or central area of the base body 2 with the largest cavity as further air conditioning modules K5 to K6.
  • the air distributor LV essentially consists of distribution channels and / or air guide elements 6.
  • the air mixer LM has air guide elements 6, which also serve to mix differently conditioned air, for example warm and cold air.
  • the air mixer LM and the air distributor LV can be an integral part of the thermal module 2.2 and / or the structural module 2.1.
  • the air mixer LM directly adjoins the evaporator K1 and the heating device K2.
  • the air mixer LM can also be arranged at one of the flow outlets 4.2 if the air duct K3 is designed as a multi-chamber duct.
  • Air guiding elements 6 serve, for example, nozzles, e.g. B. center and side nozzles, flaps, z. B.
  • air mixer LM air conditioning module K5
  • air distributor LV air conditioning module K6
  • 2 additional functional modules e.g. B. an audio and communication unit F1, a navigation unit and / or an operating and information unit F2 or a head-up display F5 can be added or integrated.
  • the base body 2 comprises corresponding connections 8.2 and 8.3.
  • the connection 8.2 is designed as an integrated slide-in compartment and the connection 8.3 as a holder.
  • further plastic integrations can be provided as connections 8.5, 8.6 for mounting an instrument panel F3 or a steering system F4.
  • FIG. 9 shows component 1 according to FIG. 8 in an exploded view.
  • FIG. 9 shows a connection 8.7 for the thermal module 2.2 for accommodating the air conditioning system modules K1 and K2.
  • FIG. 9 shows only a part of the thermal module 2.2, in the present case only a half-shell side of a centrally separated thermal module 2.2.
  • the air guide elements 6 in the central ventilation area are shown without upstream flap flaps.
  • FIG. 10 shows a YO section through component 1 without function modules F1 and F2 attached.
  • the base body 2 is shown with the integrated air conditioning system modules K1, K2 and K3, and an air mixing module K5 and air distribution modules K6.
  • an air guiding element 6 for example in the form of flaps, such as Butterfly clapping or wing flaps are provided.
  • An additional heating unit for example an electrical heating unit such as a PTC auxiliary heater, is provided in the thermal module 2.2 of the component 1 as an additional air conditioning module K7.
  • F1 audio and communication unit
  • F2 operating and information unit
  • another air distribution module K6 is shown in the form of a central ventilation nozzle with an air guide element 6.
  • the integrated tunnel strut 2c of the structural module 2.1 comprises an integrated warm air duct as the air conditioning module K3.
  • FIG. 13 shows in detail a section in the area of the tunnel strut 2c with a tolerance compensation element 10.
  • the tolerance compensation element 10 comprises a screw 10.1 and a welding nut 10.2 and a compensation element 10.3 with a double thread, in particular with a right-hand and a left-hand thread.
  • the tunnel strut 2c by means of the tolerance element 10 via a holder 12 and a reinforcement 13, for example in the form of a sheet and fastened to a tunnel 14.
  • the tolerance element 10 is shown in the left part before assembly and in the right part of FIG. 13 in the assembled state.
  • FIG. 14 shows a perspective view of the component 1 with a plurality of integrations made of plastic and connections 8.8 as an assembly holder.
  • the air duct K3 formed from the two joined half shells 2a and 2b is shown.
  • FIG. 15 shows a perspective view of a multi-part half-shell 2a of the structural module 2.1, consisting of an upper part 2a 'and a lower part 2a "for a base body 2 of the component 1.
  • the parts of the half-shell 2a are joined to one another in the joining area F, for example 15 shows two parts 2a "of different lengths in the z direction, which can be joined to form a base body 2.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Bauteil (1), insbesondere ein Verbundbauteil für einen Träger eines Fahrzeugs, umfassend einen Grundkörper (2) mit integrierten Klimaanlagenmodulen (K1 bis K7), wobei sich der Grundkörper (2) in Querrichtung (Y-Richtung) und in mindestens eine weitere Richtung (X-Richtung, Z-Richtung) erstreckt.

Description

Bauteil für einen Träger eines Fährzeugs
Die Erfindung betrifft ein Bauteil für einen Träger eines Fahrzeugs, insbesondere für einen Querträger.
Aus der DE 100 64 522 A1 ist ein Querträger zum Anordnen zwischen den A-Säulen eines Kraftfahrzeugs mit einem im Wesentlichen rohrartigen Grundkörper bekannt, in dem wenigstens ein Kanal vorgesehen ist. Um ein verbessertes Leichtbauteil zur Verfügung zu stellen, das einfach, mit weni- gen Arbeitsschritten und daher kostengünstig herzustellen ist, ist der Grundkörper innen mit Kunststoff ausgekleidet zur Bildung von aus Kunststoff bestehenden Kanaiwänden.
Weitere Ausführungsformen für Querträger mit integrierten Luftführungen und zugehörigen Luftführungs- und Luftleitelementen sind in den folgenden noch nicht veröffentlichten Druckschriften beschrieben. So ist beispielsweise in der DE 10 2004 048 206.3 ein Querträger mit einer integrierten und demontierbaren Klappe beschrieben. In der DE 10 2004 010 605.3 ist ein in den Querträger integriertes Luftleitelement beschrieben. In der 10 2004 010 616.9 ist ein Querträger mit einer integrierten Luftleit- und Absperreinrichtung beschrieben und in der DE 10 2004 013 984.9 ist ein in Austrittsöffnungen des Querträgers integriertes Luftleitelement beschrieben.
BESTATIGUNGSKOPIE Zusammenfassend weisen die aus dem Stand der Technik bekannten Querträger zumindest eine teilweise integrierte Luftführung und teilweise angefügte Kiimaanlagenteile auf. Derartige Querträger lassen jedoch noch Wünsche offen, insbesondere in Hinblick auf die Anzahl der Teile und die damit in Verbindung stehenden Herstellungskosten sowie den erforderlichen großen Bauraum.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Bauteil für einen Träger zur Verfügung zu stellen, welches besonders platz- und bauraumsparend ausgebildet ist.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Bauteil für einen Träger mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Die Erfindung geht dabei von der Überlegung aus, dass bedingt durch die räumliche Anordnung und Anfügung der Klimaanlage und deren Komponenten, wie Luftführung, Luftverteiler, Luftmischer und Filter, der Mischkammer entlang der Querachse (auch Y-Achse genannt) am Querträger zwischen den A-Säulen des Fahrzeugs ein zu großer Bauraum erforderlich ist, der reduziert werden sollte. Daher sollte ohnehin vorhandener Bauraum besonders einfach genutzt werden. Hierzu ist vorgesehen, dass ein Bauteil, insbesondere ein Verbund- oder Hybridbauteil, einen Grundkörper umfasst, der sich in Querrichtung und in mindestens eine weitere Richtung erstreckt, wobei entlang der Ausrichtungen des Grundkörpers mehrere Klimaanlagenmodule integriert sind. Eine derartige Ausführung des Bauteils stellt infolge der hohen Integration und der damit verbundenen minimalen oder gar keinen Abstände der Klimaanlagenmodule einen kleinen Bauraum sicher. Zudem weist ein derartiges Bauteil nur wenige Schnittstellen auf, so dass auch die Anzahl der Dichtungen, z. B. der Schaumdichtungen, reduziert ist. Auch ermöglicht eine derartige Ausführung des Bauteils eine große Gestaltungsfreiheit, da an das Basisbauteil eine Vielzahl von Anbauten angefügt werden können. Zudem kann ein derartiges Bauteil einfach und kostengünstig in wenigen Schritten hergestellt, montiert und demontiert werden.
Vorzugsweise erstreckt sich der Grundkörper über die gesamte Fahrzeugbreite entlang der Querachse (auch Y-Achse genannt). Zusätzlich kann sich der Grundkörper zumindest teilweise entlang der Längsachse des Fahrzeugs (auch X-Achse genannt), z. B. längs nach vorne in den Bereich der Windschutzscheibe und/oder nach hinten in den Fahrzeuginnenraum, und/oder zumindest teilweise entlang der Vertikalachse (auch Z-Achse genannt), z. B. vertikal nach oben und/oder unten, erstrecken. In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich das Bauteil über die gesamte Fahrzeugbreite in Querrichtung und in Längsrichtung schräg nach unten bzw. oben in Richtung des Fuß- bzw. Fondbereichs.
Für eine möglichst Bauraum sparende Integration der Klimaanlagenmodule in dem Bauteil werden Hohlräume des Bauteils zur Integration genutzt. Hierzu ist der Grundkörper aus mindestens zwei Teilen, insbesondere zwei Halbschalen gebildet, die Hohlräume bilden. Die Halbschalen sind metallische Halbkörperelemente, die als Basishohlstruktur dienen. Der Grundkörper bildet im zusammengebauten Zustand der beiden Teile eine tragende Basishohlstruktur oder einen Hohlkörper. Für eine möglichst einfache Herstellung, Montage und Demontage sind die zwei Teile in der YZ-Ebene oder in der YX-Ebene form- und kraftschiüssig miteinander und gegebenenfalls voneinander trennbar verbunden. Beispielsweise sind die Teile an den Rändern durch Fügen, insbesondere Schweißen, Nieten, Clipsen miteinander verbunden.
Für eine möglichst hohe Integration mehrerer Klimaanlagenmodule erstreckt sich der Grundkörper in mindestens zwei Richtungen, vorzugsweise in Quer- und in Längsrichtung und weist bevorzugt eine T-Form auf. Eine T-Form ermöglicht einen symmetrischen Aufbau. Auch kann das Bauteil je nach Ausstattung des .Fahrzeugs asymmetrisch aufgebaut sein. Unter einem asymmetrischen Aufbau wird eine weitgehend einseitige Integration und Anfügung von Kiimaanlagenmodulen am Grundkörper verstanden. Beispielweise ist bei einer Anordnung des Bauteils zwischen den A-Säulen des Fahrzeugs auf der Beifahrerseite eine höhere Integration als auf der Fahrerseite vorgesehen. Zusätzlich kann der Grundkörper weitere Abzweigstrukturen aufweisen. Beispielsweise weist der Grundköper eine Kreuzform auf. In diesem Fall er- streckt sich der Grundkörper sowohl in Querrichtung als auch bevorzugt mittig in Längsrichtung nach vorne und' nach hinten oder in Vertikalrichtung nach oben und nach unten.
Mit anderen Worten: Die Basishohlstruktur folgt den Kraftpfaden für ein Cockpit, die Abzweigstrukturen stehen annähernd senkrecht oder schräg zu der Basishohlstruktur. Je nach Ausführung des Bauteils weist dieses einen zentralen Bereich auf, von dem* sich Seitenarme und/oder Tunnelableitungen erstrecken. Zur Bildung einer Hohlstruktur weisen die Seitenarme und/oder Tunnelableitungen einen Querschnitt auf, der sich aus zwei Halbkörpern, insbesondere zwei halbschalenförmigen Elementen, z. B. zwei U-Schalen, zwei Z-Schalen oder anderen Schalenformen, zusammensetzt. Für eine hinreichend gute Festigkeit ist der Grundkörper aus einem Material mit hohem E-Modul, insbesondere aus Metall, z. B. aus Aluminium, Magnesium, Stahl, Titan oder auch aus einem Composit-Material, z. B. einem Kunststoff- Kunststoff-Hybrid gebildet. Vorzugsweise ist der Grundkörper als ein Fertigteil, insbesondere ein separates vorgefertigtes Bauteil ausgeführt, welches zumindest teilweise mit Kunststoff ausgekleidet ist. Dies ermöglicht einen flexiblen Aufbau und eine leichte Montage. Ferner können verschiedene Teile derart ausgebildet sein, dass sie in verschiedenen Baureihen verwendet werden können. Als ein mögliches Klimaanlagenmodul ist ein Luftführungskanal in dem Grundkörper integriert, der durch mindestens einen der Hohlräume des Körpers gebildet ist. Hierzu ist der metallische Grundkörper zumindest teilweise mit Kunststoff ausgekleidet, wobei die Hohlräume des Grundkörpers einen Strömungskanal für ein durchströmendes Medium, insbesondere einen Luftführungskanal bilden. In einer möglichen Ausführungsform erstreckt sich der Luftführungskanal von einem zentralen, insbesondere mittigen Bereich des Grundkörpers aus in Y-Richtung über Seitenarme und/oder in Z- oder X-Z- Richtung über Tunnelableitungen zu mindestens einer Seite, zum Boden und/oder zur Windschutzscheibe. D.h. der Luftführungskanal erstreckt sich in den Hohlräumen der Basisstruktur oder des Grundkörpers wenigstens quer zur Fahrtrichtung (= Y-Achse) und zusätzlich in Z-Richtung oder schräg in X- Z-Richtung. Für eine möglichst gute Verteilung der klimatisierten Luft im Fahrzeuginnenraum sind am Anfang und Ende des Grundkörpers, insbe- sondere am Anfang und Ende der Seitenarme und/oder Tunnelableitungen mehrere Strömungsöffnungen zum Eintritt und/oder Austritt von Luft vorgesehen.
In einer einfachen Ausführungsform des Bauteils ist der Luftführungskanal in Form einer Kunststoffauskleidung des Grundkörpers gebildet. Das Bauteil ist als ein Hybrid- oder Verbundbauteil ausgebildet. Unter einem Hybridbauteil wird insbesondere ein Metall-Kunststoff-Bauteil verstanden. Dabei wird der metallische Grundkörper als ein Fertigteil hergestellt. Die Kunststoffausklei- dung erfolgt in Hybrid-Technik, z. B. IMA-Verfahren (1MA = in-mould as- sembly) oder PMA-Verfahren (PMA = post-mould assembly) oder in anderer Weise, z. B. Einkleben oder Clipsen eines fertigen Kunststoffteils. Beim PMA-Verfahren wird das Kunststoffteil nach dem Spritzgießprozess mittels eines mechanischen Fügeverfahrens, z. B. mit Hilfe eines Stempels (so genannte „Kragen") in den metallischen Grundkörper, ein Metallblech einge- drückt. Durch ihre spezielle Form sorgen diese Kragen im fertigen Bauteil für einen festen Verbund mit dem Kunststoff. Durch die Integration der Kunst- Stoffbauteile in die Basishohlstruktur und somit in den Grundkörper wird der Grundkörper nochmals versteift und gefestigt. Somit übernehmen die Kunst- stoffbauteile eine tragende und zwar versteifende Funktion und weitere Klimaanlagenfunktionen wie Luftverteilung und Luftführung. — -
In einer weiteren Ausführungsform für eine hohe Integration ist als ein weiteres Klimaanlagenmodul ein Luftmischer integriert. Dabei ist der Luftmischer in einem der Hohlräume des Grundkörpers, insbesondere im zentralen Bereich des Grundkörpers und/oder an Strömungsausgangsöffnungen des Grundkörpers gebildet. Zusätzlich ist als ein weiteres Kiimaanlagenmodul ein Luftverteiler integriert, der ebenfalls durch einen der Hohlräume des Grundkörpers gebildet ist. Der Verdampfer, die Heizeinrichtung, der Luftmischer und/oder der Luftverteiler bilden ein Thermomodul zur Temperatursteuerung, d.h. zur Lufttemperierung und Konditionierung, z. B. Wärme, Käl- te und Filter. An das vorzugsweise mittig angeordnete Thermomodul schließt sich ein Strukturmodul an, welches durch den Luftführungskanal gebildet ist. Das Bauteil setzt sich somit aus einem Thermomodul zur Lufttemperierung und Konditionierung und einem Strukturmodul zur Luftverteilung und Luftführung zusammen.
Für eine gleichmäßige und individuell einstellbare Klimatisierung des Fahrzeuginnenraums ist im Grundkörper mindestens ein Luftleitelement, z. B. eine Luftleit-, Luftverteil- und/oder Luftmengensteuereinrichtung, zur Steuerung der Durchflussmenge und zur Luftverteilung integriert. Je nach Funktion ist das Luftleitelement 'als eine Düse, eine Klappe, insbesondere eine Schmetterlings-Klappe, eine Schaukel-Klappe, eine Walzen-Klappe und/oder eine Jalousie- oder Rollbandklappe beziehungsweise -kassette ausgebildet. Je nach Aufbau des Bauteils kann das Luftleitelement im Luftführungskanal und/oder am Anfang oder am Ende des Luftführungskanals angeordnet sein. Das Luftleitelement ist bevorzugt aus Kunststoff gefertigt, insbesondere als Spritzgussteil, wobei direkt am Luftleitelement elastische Dichtkanten vorgesehen sein können.
Zur Konditionierung der Luft ist als Klimaanlagenmodul eine Lufttemperie- rungs- und Luftkonditionierungseinheit, z. B. Heizkörper und Verdampfer, in oder an einem der Hohlräume des Grundkörpers integriert bzw. angefügt. Vorzugsweise ist die Lufttemperierungs- und Luftkonditionierungseinheit mittig an den Grundkörper angefügt oder zumindest teilweise in diesen, insbesondere im Thermomodul des Grundkörpers integriert. Über das im zentra- len Bereich des Grundkörpers integrierte Thermomodul wird dann die kondi- tionierte Luft über das Strukturmodul - dem Luftführungskanal - in den Fahrzeuginnenraum, z. B. dem Fuß- und Bodenraum zur Belüftung, dem Bereich der Windschutzscheibe zur Entfrostung, dem Fontbereich zur Belüftung, zugeführt.
Zusätzlich kann als Klimaanlagenmodul ein Filter in oder an einem der Hohlräume des Grundkörpers integriert bzw. angefügt sein. Beispielsweise ist der Filter zum Filtern von Geruch und Partikel im Thermomodul des Grundkörpers zumindest teilweise integriert oder angefügt. Auch kann eine Feuchtig- keits-Regeiung und/oder ein Duftmanagement Bestandteil des Thermomo- duls sein.
Für eine weitergehende Bauraum sparende Funktion des Bauteils können weitere Funktionsmodule, insbesondere ein Head-up-Display, eine Audio- und/oder Kommunikationseinheit, eine Navigationseinheit und/oder eine Bedien- und Informationseinheit, sowie Medienleitungen und Verkabelungen in oder an einem der Hohlräume des Grundkörpers integriert bzw. angefügt sein.
Für eine möglichst einfache und Kosten sparende Herstellung ist der Grundkörper als ein Fertigteil (= separates vorgefertigtes Bauteil) ausgeführt, wel- ches zumindest teilweise zur Bildung des Thermomoduls mit den integrierten Kiimaanlagenmodulen, mit Kunststoff ausgekleidet ist. Alternativ kann das Thermomodul mit den Kiimaanlagenmodulen auch als ein Fertigteil ausgeführt sein. Dieses wird in oder an den Grundkörper integriert bzw. angefügt. Dabei ist das Thermomodul zumindest teilweise aus Kunststoff gebildet, wobei das Thermomodul als, aus Kunststoff-Einbauteilen und/oder als, aus ein- oder angespritzten Kunststoffteilen bestehend, ausgeführt ist und vorzugsweise eine Versteifungsstruktur für den Grundkörper bildet.
Vorzugsweise wird das Bauteil als Querträger für ein Fahrzeug verwendet. Somit übernimmt das Bauteil sowohl tragende als auch die Klimatisierung betreffende Funktionen. Aufgrund der hohen Integration von Kiimaanlagenmodulen in dem Grundkörper des Bauteils wird das Bauteil auch als Thermo- Struktur-Modul bezeichnet.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand einer Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein sich in zwei Ausrichtungen erstre- ckendes Bauteil für einen Querträger mit integrierten Kiimaanlagenmodulen,
Fig. 2 bis 4 verschiedene Ausführungsformen für ein sich in mindestens zwei Ausrichtungen erstreckendes Bauteil mit integrier- ten Kiimaanlagenmodulen,
Fig. 5 einen perspektivische Ansicht für eine Ausführungsform eines Bauteils, Fig. 6, 7 einen Vertikalschnitt durch ein Bauteil mit integrierten Luftführungskanälen, Fig. 8 eine perspektivische Detailansicht eines als Querträger ausgebildeten Bauteils mit mehreren angefügten Funktionsmodulen,
Fig. 9 eine andere perspektivische Detailansicht des in Fig. 8 dargestellten Bauteils in Explosionsdarstellung,
Fig. 10 einen YO-Schnitt durch das Bauteil ohne angefügte Funkti- onsmodule,
Fig. 1 einen der Fig. 10 entsprechenden Schnitt durch eine Variante des Bauträgers mit angefügten Funktionsmodulen, Fig. 12 Z-Schnitt im Mittenbereich des Bauteils nach Figur 10,
Fig. 13 einen Schnitt im Bereich einer Tunnelanbindung des Bauteils mit einem Toleranzelement für die Tunnelstrebe, Fig. 14 eine perspektivische Ansicht eines Bauteils mit mehreren Integrationen aus Kunststoff für Klimaanlagenmodule und Montagehaltern,
Fig. 15 eine perspektivische Ansicht einer mehrteiligen Halbschale für einen Grundkörper des Bauteils.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
Figur 1 zeigt ein Bauteil 1 für einen Träger eines Fahrzeugs. Das Bauteil 1 umfasst einen Grundkörper 2 mit mehreren integrierten Klimaanlagenmodu- I - 10 - len K1 bis Kn, z. B. einem Verdampfer K1 , einer Heizeinrichtung K2 und einem Luftführungskanal K3. Der Grundkörper 2 erstreckt sich dabei in wenigstens zwei Ausrichtungen. In Figur 1 und in Figur 2 sind zwei Ausführungsbeispiele für eine Erstreckung des Grundkörpers 2 in X- und in Z- Richtung dargestellt. Unter X-Richtung wird dabei die Ausrichtung des Grundkörpers 2 entlang der Fahrzeug längsachse verstanden. Unter Z- Richtung wird die Ausrichtung des Grundkörpers 2 entlang der Vertikalachse nach oben oder nach unten verstanden. Bevorzugt erstreckt sich der Grundkörper 2 in Querrichtung des Fahrzeugs, d.h. in Y-Richtung, wie in den Figu- ren 3 und 4 dargestellt, und ist als Querträger zwischen den A-Säulen des Fahrzeugs angeordnet. Der Grundkörper 2 dient dabei nicht nur als tragende Struktur. Durch Integration der Kiimaanlagenmodule K1 bis K3 in den und/oder an den Grundkörper 2 wird das Bauteil 1 auch als Thermo-Struktur- Modul bezeichnet.
Wie in den Figuren 1 und 2 dargestellt, ist der Grundkörper 2 aus mehreren Modulen 2.1 bis 2.2 gebildet. Das Modul 2.1 ist als Basishohistruktur ausgebildet, wobei die Hohlräume zur Luftführung und Luftverteilung mittels des Luftführungskanals K3 genutzt werden. Das Modul 2.1 (im weiteren Struk- turmodul 2.1 genannt) folgt dabei den Kraftpfaden für ein Cockpit und erstreckt sich in Y-Richtung und darüber hinaus in X- und in Z-Richtung (siehe Figuren 1 bis 4).
An das Strukturmodul 2.1 können weitere Module 2.2 angebunden werden. So umfasst das Modul 2.2 Bauteile oder Komponenten einer Klimaanlage zur Lufttemperierung und Luftkonditionierung, wie z. B. den Verdampfer K1 und einen Heizkörper K2. Das Modul 2.2 wird daher im Weiteren auch als Thermomodul bezeichnet. Über eine oder mehrere Lufteintrittsöffnungen wird dabei Frischluft oder Umluft dem Verdampfer K1 und der Heizeinrich- tung K2 zur Konditionierung zugeführt. Über den Luftführungskanal K3 wird die konditionierte Luft über Luftaustrittsöffnungen 4.2 in den Fahrzeuginnen- räum, z. B. den Fuß- und Bodenbereich I, in den mittleren Frontbereich II, zur indirekten Belüftung III, in den Windschutzscheibenbereich IV, an die Seitenfenster V, in den Seiteninnenraumbereich VI und in den Fondbereich VII geführt.
Figur 5 zeigt eine perspektivische Darstellung des Bauteils 1 mit einer Erstreckung des Grundkörpers 2 in Y-, X- und in Z-Richtung mit mehreren Luftaustrittsöffnungen 4.2 zur Zuführung von klimatisierter Luft in den Fahrzeuginnenraum.
Figuren 6 und 7 zeigen weitere Ausführungsbeispiele für das Strukturmodul 2.1 mit alternativen Ausführungsformen für den Luftführungskanal K3 als Ein- oder Mehrkammerkanal. Bei einer Ausführung als Mehrkammerkanal wird Kalt- oder Frischluft in einem ersten Kammerkanal K3.1 und Warmluft in einem zweiten Kammerkanal K3.2 geführt. Am Ende des Luftführungskanals K3 wird die in den getrennten Kammerkanälen K3.1 und K3.2 geführte Frischluft bzw. Warmluft an den Luftaustrittsöffnungen 4.2 gemischt und als konditionierte Luft dem Fahrzeuginnenraum zugeführt. Bei einer Ausführung als Einkammerkanal K3.1 oder K3.2 wird in diesen Luftführungskanälen be- reits konditionierte Luft, d.h. aus Kaltluft und-Warmluft gemischte Luft geführt. In Fig.7 sind schematisch integrierte Luftleitelemente 6 wie beispielsweise Absperr- oder Dosierorgane, insbesondere Luftklappen dargestellt, die den Lufteinlass und/oder -auslass in unterschiedliche Bereiche des Grundkörpers 2 und/oder des Fahrzeuginnenraums steuern oder regeln.
Figur 8 zeigt eine perspektivische Ansicht für ein Bauteil 1 mit einem sich in Y-Richtung und in Z-Richtung erstreckenden Strukturmodul 2.1 und mit, in ein Thermomodul 2.2 integrierten Kiimaanlagenmodulen K1 bis K3. Teile des Luftführungskanals K3 sind sowohl in das Strukturmodul 2.1 als auch in das Thermomodul 2.2 integriert. Dazu ist das Strukturmodul 2.1 aus zwei Teilen 2a und 2b, insbesondere aus zwei Halbschalen gebildet, die Hohlräume bil- den. Der Grundkörper 2 bildet somit eine tragende Basishohlstruktur. Durch die Verwendung des Grundkörpers 2 als Querträger und die Ausrichtung des Grundkörpers 2 in Y- und in Z-Richtung weist der Grundkörper 2 eine T- Form auf, welche für einen symmetrischen Aufbau geeignet ist. Die Integra- tion der Klimaanlagenmodule K1 bis K3 in den Grundkörper 2 erfolgt dabei je nach Funktion symmetrisch oder asymmetrisch. Ein symmetrischer Aufbau, insbesondere des Luftführungskanals ist in der Herstellung besonders kostengünstig. In Z-Richtung weist der T-förmige Grundkörper 2 eine integrierte Tunnelstrebe 2c auf. Zusätzlich zu den Kiimaanlagenmodulen K1 bis K3 ist als ein weiteres Klimaanlagenmodul K4 ein Filter zum Filtern der Luft, integriert in ein Gehäuse, welches einen Teil des Thermomoduls 2.2 bildet, vorgesehen.
Bei den beiden, das Strukturmodul 2.1 des Grundkörpers 2 bildenden Halb- schalen 2a und 2b handelt es sich jeweils um eine Metallstruktur, die beispielsweise mittels Strangpressen, Walzprofilieren oder Rollen und nachfolgendem Bearbeiten, wobei unter anderem die längsseitigen Enden umgeformt werden, hergestellt ist. Andere Herstellungsarten, wie insbesondere Tiefziehen, sind ebenfalls möglich. Die integrierten Klimaanlagenmodule K1 , K2 und/oder K4 werden in fertige Kunststoff-Einbauteile des Thermomoduls 2.2 ein- oder angefügt, wobei die Kunststoff-Einbauteile des Thermomoduls als ein- oder angespritzte Kunststoffteile an den Grundkörper 2 angefügt werden, z. B. gespritzt, geklebt oder geclipst. Die ein- oder angespritzten oder gefügten Kunststoffteile bilden zusätzliche eine Versteifungsstruktur für den Grundkörper 2. Der Grundkörper 2 und die integrierten Klimaanlagenmodule K1 bis K4 können als ein separates vorgefertigtes Bauteil ausgeführt sein. Dies ermöglicht eine einfache und kostengünstige Herstellung sowie Montage.
Das Bauteil 1 kann über eine Anbindung 8.1 , z. B. eine Schelle oder seitlich angebrachte Konsolen, im Kraftfahrzeug, z. B. an der A-Säule, befestigt wer- werden. Zur Begrenzung einer Verformung der Endbereiche durch zu große Krafteinwirkung, beispielsweise von Montageschrauben, sind Stützkörper im Innenraum des Bauteils 1 , insbesondere des Grundkörpers 2 angeordnet.
Die beiden metallischen Halbschalen 2a, 2b sind in bekannter Art und Weise zusammengefügt. Der Innenraum zwischen den beiden Halbschalen.2a und 2b ist hohl, so dass die direkte Durchführung von Luft möglich ist. Damit ist ein Teil des Belüftungssystems direkt in den Grundkörper 2 integriert. Die Halbschalen 2a, 2b weisen hierzu mehrere Luftaustrittsöffnungen 4.2 für ei- nen Luftaustritt in den Fahrzeuginnenraum, z. B. in den Fuß- oder Bodenbereich I, zur Frontmittelbelüftung II, zur indirekten Belüftung III, in den Windschutzscheibenbereich IV (= Defrostabgang), in den Seitenscheibenbereich V, in den Seiteninnenraumbereich VI und/oder in den Fondbereich VII auf. Darüber hinaus ist in dem mittigen oder zentralen Bereich des Grundkörpers 2 mit dem größten Hohlraum als weitere Klimaanlagenmodule K5 bis K6 ein Luftmischer LM und ein Luftverteiler LV gebildet. Der Luftverteiler LV setzt sich im Wesentlichen aus Verteilkanälen und/oder Luftleitelementen 6 zusammen. Im Unterschied zum Luftverteiler LV, weist der Luftmischer LM, Luftleitelemente 6 auf, die auch der Mischung unterschiedlich konditionierter Luft, beispielsweise von Warm- und Kaltluft dienen, auf. Je nach Art und
Aufbau des Bauteils 1 kann der Luftmischer LM und der Luftverteiler LV integraler Bestandteil des Thermomoduls 2.2 und/oder des Strukturmoduls 2.1 sein. Insbesondere grenzt der Luftmischer LM unmittelbar an den Verdampfer K1 und an die Heizeinrichtung K2 an. Alternativ kann der Luftmischer LM auch an einem der Strömungsausgänge 4.2 angeordnet sein, wenn der Luftführungskanal K3 als Mehrkammerkanal ausgebildet ist.
Zur Einstellung der in den Fahrzeuginnenraum strömenden Luft sind in den
Luftaustrittsöffnungen 4.2 Luftleitelemente 6 angeordnet. Als Luftleitelemente 6 dienen beispielsweise Düsen, z. B. Mittel- und Seitendüsen, Klappen, z. B.
Schmetterlings-Klappen, Schaukel-Klappen und/oder Walzenklappen. Durch den mittigen Hohlraum des Luftführungskanals K3, der unmittelbar an das Thermomodul 2.2 angrenzt, ist zudem eine Luftmischung über den Luftmischer LM (Klimaanlagenmodul K5) ermöglicht, wobei die vom Heizmodul K2 zugeführte Warmluft mit zugeführter Kalt- oder Frischluft vermischt wird und auf die Abzweigstrukturen des Luftführungskanals 3 über den Luftverteiler LV (Klimaanlagenmodul K6) entlang der Ausrichtungen des Grundkörpers 2 verteilt wird.
Zusätzlich können an den Grundkörper 2 weitere Funktionsmodule, z. B. ei- ne Audio- und Kommunikationseinheit F1 , eine Navigationseinheit und/oder eine Bedien- und Informationseinheit F2 oder ein Head-up-Display F5, angefügt oder integriert sein. Hierzu umfasst der Grundkörper 2 entsprechende Anbindungen 8.2 bzw. 8.3. Die Anbindung 8.2 ist dabei als ein integriertes Einschubfach und die Anbindung 8.3 als ein Halter ausgebildet. Darüber hinaus können weitere Kunststoffintegrationen als Anbindungen 8.5, 8.6 zur Montage einer Instrumententafel F3 oder einer Lenkung F4 vorgesehen sein.
Figur 9 zeigt das Bauteil 1 gemäß Figur 8 in Explosionsdarstellung. Zusätzlich zu den in Figur 8 dargestellten Komponenten ist in der Figur 9 eine An- bindung 8.7 für das Thermomodul 2.2 zur Aufnahme der Kiimaanlagenmodu- le K1 und K2 dargestellt. Zur besseren Veranschaulichung zeigt Fig. 9 nur einen Teil des Thermomoduls 2.2, vorliegend nur eine halbschalige Seite eines mittig getrennten Thermomoduls 2.2. Die Luftleitelemente 6 im zentralen Belüftungsbereich sind ohne vorgelagerte Lamellenklappen dargestellt.'
Figur 10 zeigt einen YO-Schnitt durch das Bauteil 1 ohne angefügte Funktionsmodule F1 und F2. Der Grundkörper 2 ist mit den integrierten Kiimaanlagenmodulen K1 , K2 und K3, sowie einem Luftmischmodul K5 und Luftverteilmodulen K6 dargestellt. Dabei sind zur Steuerung und Führung der Luft in dem Luftführungskanal K3 in die betreffenden Bereiche des Fahrzeuginnenraums mehrere Luftleitelemente 6 beispielsweise in Form von Klappen, wie Schmetterlingskiappen oder Flügelklappen vorgesehen. Als zusätzliches Kiimaanlagenmodul K7 ist im Thermomodul 2.2 des Bauteils 1 eine zusätzliche Heizeinheit, beispielsweise eine elektrische Heizeinheit wie ein PTC- Zuheizer, vorgesehen.
Figur 11 zeigt einen der Figur 10 entsprechenden Schnitt durch eine Variante des Bauträgers 1 mit den am Strukturmodul 2.1 angefügten Funktionsmodulen F1 (= Audio- und Kommunikationseinheit) und F2 (=Bedien- und Informationseinheit). Im mittleren Bereich ist ein weiteres Luftverteilmodul K6 in Form einer Mittenbeiüftungsdüse mit einem Luftleitelement 6 dargestellt.
Figur 12 zeigt einen Z-Schnitt im Mittenbereich des Bauteils 1 nach Figur 10 mit den angefügten Funktionsmodulen F1 (=Audio- und Kommunikationseinheit) und F5 (=Head up Display) über deren Anbindungen 8.2 bzw. 8.3. Die integrierte Tunnelstrebe 2c des Strukturmoduls 2.1 umfasst als Kiimaanlagenmodul K3 einen integrierten Warmluftkanal.
Die Figur 13 zeigt im Detail einen Schnitt im Bereich der Tunnelstrebe 2c mit einem Toleranzausgleichselement 10. Um Verspannungen zu reduzieren wird mittels des Toleranzausgleichselements 10 ein Toleranzausgleich in Y- Richtung bewirkt. Das Toleranzausgleichselement 10 umfasst eine Schraube 10.1 und eine Schweißmutter 10.2 sowie ein Ausgleichselement 10.3 mit Doppelgewinde, insbesondere mit einem Rechts- und einem Links-Gewinde. Die Tunnelstrebe 2c mittels des Toleranzelements 10 über einen Halter 12 und einer Verstärkung 13, beispielsweise in Form eines Blechs und an einem Tunnel 14 befestigt. Vorliegend ist das Toleranzelement 10 im linken Teil vor der Montage und im rechten Teil der Figur 13 im montierten Zustand dargestellt. Optional kann die Montage auch nur einseitig mit einem Toleranzelement 10 erfolgen. Figur 14 zeigt eine perspektivische Ansicht des Bauteils 1 mit mehreren In- tegrationen aus Kunststoff und Anbindungen 8.8 als Montagehalter. Darüber hinaus ist der aus den beiden gefügten Halbschalen 2a und 2b gebildete Luftführungskanal K3 dargestellt.
Figur 15 zeigt eine perspektivische Ansicht einer mehrteiligen Halbschale 2a des Strukturmoduls 2.1 , bestehend aus einem oberen Teil 2a' und einem unteren Teil 2a" für einen Grundkörper 2 des Bauteils 1. Die Teile der Halbschale 2a werden im Fügebereich F aneinander gefügt, z. B. geschweißt. Figur 15 zeigt zwei in z-Richtung unterschiedlich lange Teile 2a" die zu einem Grundkörper 2 zusammengefügt werden können. Dadurch ist es möglich durch Austausch eines Teils 2a" der Halbschale 2a beziehungsweise des Grundkörpers 2 eine einfache Anpassung an unterschiedliche Fahrzeugabmessungen in z-Richtung vorzunehmen, ohne Wesentliche Teile o- der Bereiche des Grundkörpers 2 zu verändern.

Claims

P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Bauteil (1 ), insbesondere Verbundbauteil für einen Träger eines Fahrzeugs, umfassend einen Grundkörper (2) mit integrierten Kiimaanlagenmodulen (K1 bis K6), wobei sich der Grundkörper (2) in Querrichtung (Y- Richtung) und in mindestens eine weitere Richtung (X-Richtung, Z- Richtung) erstreckt.
2. Bauteil nach Anspruch 1 , wobei sich der Grundkörper (2) zumindest teilweise in Längsrichtung (X-Richtung) des Fahrzeugs erstreckt.
3. Bauteil nach Anspruch 1 oder 2, wobei sich der Grundkörper (2) zumindest teilweise in Vertikalrichtung (Z-Richtung) des Fahrzeugs erstreckt.
4. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei sich der Grundkörper (2) in Richtung des Fußbereichs (I) und/oder des Fondbereichs (VII) erstreckt.
5. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Grundkörper (2) aus mindestens zwei Teilen, insbesondere zwei Halbschalen (2a, 2b) gebildet ist, die Hohlräume bilden.
6. Bauteil nach Anspruch 5, wobei die zwei Teile (2a, 2b) in der YZ-Ebene oder in der YX-Ebene form- und kraftschlüssig miteinander verbunden sind.
7. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Grundkörper (2) eine tragende Basishohlstruktur bildet, die eine T-Form aufweist.
8. Bauteil nach Anspruch 7, wobei der Grundkörper weitere Abzweigstrukturen aufweist.
9. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei als Klimaanlagenmodul (K1 bis K4) ein Luftführungskanal (K3) integriert ist, der durch mindestens einen der Hohlräume des Grundkörpers (2) gebildet ist.
10. Bauteil nach Anspruch 9, wobei sich der Luftführungskanal (K3) von ei- nem zentralen Bereich des Grundkörpers (2) aus zu mindestens einer Seite (V, VI), zum Boden (I) und/oder zur Windschutzscheibe (III) erstreckt und mit mehreren Strömungsöffnungen (4.2) zum Eintritt und/oder Austritt von Luft versehen ist.
11. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei als ein weiteres Klimaanlagenmodul (K5) ein Luftmischer (LM) integriert ist, der in einem der Hohlräume des Grundkörpers (2), insbesondere im zentralen Bereich des Grundkörpers (2) und/oder an Strömungsausgangsöffnungen (4.2) des Grundkörpers (2) gebildet ist.
12. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , wobei als ein weiteres Kii- maanlagenmodul (K6) ein Luftverteiler (LV) integriert ist, der durch einen der Hohlräume des Grundkörpers (2), insbesondere im zentralen Bereich des Grundkörpers (2) gebildet ist.
13. Bauteil nach Anspruch 1 oder 12, wobei die der Konditionierung der Luft dienenden Klimaanlagenmodule (K1 bis K6) ein Thermomodul (2.2) des Grundkörpers (2) bilden.
14. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei im Grundkörper (2) mindestens ein Luftleitelement (6) zur Steuerung der Durchflussmenge und zur Luftverteilung integriert ist.
15. Bauteil nach Anspruch 14, wobei das Luftleitelement (6) als eine Düse, eine Klappe, insbesondere eine Schmetterlings-Klappe, eine Schaukel- Klappe, eine Jalousie- oder Rollbandklappe oder -kassette und/oder eine Walzen-Klappe ausgebildet ist. .
16. Bauteil nach Anspruch 14 oder 15, wobei das Luftleitelement (6) im Luftführungskanal (K3) und/oder am Anfang oder am Ende des Luftführungskanals (K3) vorgesehen ist.
17. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei als Kiimaanlagenmo- dul (K1 , K2) eine Lufttemperierungs- und Luftkonditionierungseinheit, insbesondere ein Verdampfer und eine Heizeinheit, in oder an einem der Hohlräume des Grundkörpers (2) integriert bzw. angefügt ist.
18. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 17, wobei als Klimaanlagenmo- dul (K7) ein Filter in oder an einem der Hohlräume des Grundkörpers (2) integriert bzw. angefügt ist.
19. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei weitere Funktionsmodule (F1 , F2, F5), insbesondere ein Head-up-Display, ein Informations- display, ein Kombiinstrument, eine Audio- und/oder Kommunikationseinheit, eine Navigationseinheit und/oder eine Bedien- und Informationseinheit, in oder an einem der Hohlräume des Grundkörpers (2) integriert bzw. angefügt ist.
20. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 19, wobei der Grundkörper (2) als ein Fertigteil ausgeführt ist, welches zumindest teilweise mit Kunststoff ausgekleidet ist.
5 21. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 20, wobei ein Thermomodul 2.2, aufweisend ein oder mehrere Klimaanlagenmodule (K1 bis K7), jeweils
- - als ein Fertigteil ausgeführt ist, welches zumindest teilweise aus Kunststoff gebildet sind. 0 22. Bauteil nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , wobei das Thermomodul 2.2 aus Kunststoff-Einbauteilen besteht und/oder die Kunststoffeinbauteile als ein- oder angespritzte Kunststoffteile eine Versteifungsstruktur für den Grundkörper (2) bilden. 5 23. Verwendung eines Bauteils nach einem der Ansprüche 1 bis 22 als Querträger für ein Fahrzeug.
PCT/EP2005/002193 2004-03-02 2005-03-02 Bauteil für einen träger eines fahrzeugs WO2005085046A1 (de)

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