專利名稱：儀表板橫梁組件及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種汽車儀表板，更具體來講，本發(fā)明涉及一種儀表板橫梁組件。
在車輛的儀表板內(nèi)安裝了很多車輛系統(tǒng)，這些系統(tǒng)例如為加熱、通風(fēng)和空調(diào)(HVAC)系統(tǒng)。HVAC系統(tǒng)包括多條位于儀表板內(nèi)的空氣分配導(dǎo)管。在現(xiàn)有的儀表板中，HVAC導(dǎo)管是一些連接到儀表板橫梁構(gòu)件上的單獨(dú)部件。多部件設(shè)計(jì)會(huì)加大組件的復(fù)雜性，并增加了制造工時(shí)和勞動(dòng)成本。
美國(guó)專利US 5312133中描述了一種儀表板組件，該組件包括一鋼梁和連接于鋼梁上的一導(dǎo)管系統(tǒng)。導(dǎo)管系統(tǒng)包括一前通道元件和一后通道元件，前后通道元件用一種粘接劑粘接到一起而形成導(dǎo)管系統(tǒng)。
美國(guó)專利US 5549344中公開了一種儀表板組件，該組件包括一金屬支撐橫梁、一塑料底座元件、以及多條導(dǎo)管。這些導(dǎo)管是分開制成的，然后再通過熱板加熱而焊接到底座元件上，從而形成一個(gè)整體單元。之后，再將底座元件和導(dǎo)管連接到金屬支撐橫梁上。
美國(guó)專利US 5676216中公開了一種儀表板組件，其包括一膝部枕墊組件、一儀表板、一增強(qiáng)組件、一橫梁導(dǎo)管組件和一緊固組件。橫梁組件具有兩個(gè)橫梁構(gòu)件，此構(gòu)件中包括一整體式的空氣分配系統(tǒng)。每個(gè)橫梁構(gòu)件都是用片狀成型料(SMC)制成的，并用粘接劑將兩橫梁構(gòu)件粘接到一起。增強(qiáng)組件中包括相互分開的增強(qiáng)元件，用于支撐儀表板的膝部枕墊。
在一個(gè)方面，本文提供了一種儀表板橫梁組件，其包括一縱長(zhǎng)的熱塑性前橫梁元件，該元件具有多條導(dǎo)管槽溝和多個(gè)吸能件。橫梁組件還包括一縱長(zhǎng)的熱塑性后橫梁元件，該元件具有多條導(dǎo)管槽溝，這些導(dǎo)管槽溝與前橫梁元件上的導(dǎo)管槽溝相對(duì)應(yīng)。前橫梁元件被連接到后橫梁元件上，其中的后橫梁元件形成了多條導(dǎo)管槽溝，前橫梁元件和后橫梁元件上的對(duì)應(yīng)導(dǎo)管槽溝在橫梁構(gòu)件中形成了一條空調(diào)導(dǎo)管和至少一條除霜導(dǎo)管。后橫梁元件還包括多個(gè)反作用面，它們與多個(gè)吸能件對(duì)正，且它們的尺寸被設(shè)計(jì)成可與這些吸能件相連接。
在另一方面，提供了一種用于制造儀表板橫梁組件的方法，該方法包括步驟用熱塑性材料模制一縱長(zhǎng)的前橫梁元件。前橫梁元件包括一基本上為U形的部分和一L形的部分，還包括多條導(dǎo)管槽溝和多個(gè)吸能件。所述方法還包括步驟用熱塑性材料模制一縱長(zhǎng)的后橫梁元件。后橫梁元件被布置成與前橫梁元件上對(duì)應(yīng)的多條導(dǎo)管槽溝和吸能件對(duì)齊，后橫梁元件包括多個(gè)反作用面，其尺寸被設(shè)計(jì)成可與多個(gè)吸能件相連接。后橫梁元件還包括一基本上為L(zhǎng)形的部分，其型廓被設(shè)計(jì)成可與前橫梁元件上的U形部分和L形部分連接。所述方法還包括步驟將前橫梁元件與后橫梁元件連接起來而形成一個(gè)橫梁構(gòu)件，從而就前、后橫梁元件上對(duì)應(yīng)的多條導(dǎo)管槽溝在橫梁構(gòu)件中形成了多條導(dǎo)管。
在另一方面，本發(fā)明提供了一種儀表板組件，其包括一熱塑性的前橫梁元件，其具有多條模制成的導(dǎo)管槽溝和多個(gè)波紋狀的吸能件。橫梁組件還包括一熱塑性的后橫梁元件，其具有多條模制成的導(dǎo)管槽溝，這些導(dǎo)管槽溝與前橫梁元件上的導(dǎo)管槽溝相對(duì)應(yīng)。前橫梁元件被連接到后橫梁元件上而形成橫梁構(gòu)件，從而，前橫梁元件和后橫梁元件上對(duì)應(yīng)的多條導(dǎo)管槽溝可在橫梁構(gòu)件中形成一空調(diào)導(dǎo)管和至少一條除霜導(dǎo)管。后橫梁元件還包括多個(gè)反作用面，這些反作用面與多個(gè)波紋狀吸能件對(duì)正，且尺寸被設(shè)計(jì)成可與吸能件相連接。
下面將詳細(xì)地描述一儀表板橫梁組件，其包括一熱塑性橫梁構(gòu)件，該構(gòu)件上一體地模制出了HVAC導(dǎo)管和吸能件。熱塑性的橫梁構(gòu)件支撐著儀表板的裝飾板。整體模制的HVAC導(dǎo)管和吸能件使得部件數(shù)目要比現(xiàn)有的儀表板結(jié)構(gòu)要少，這將簡(jiǎn)化儀表板的制造，降低制造時(shí)的勞動(dòng)成本。
可用多種熱塑性材料中的某一種材料來模制出熱塑性橫梁構(gòu)件。合適的熱塑性材料包括(但并不僅限于此)丙烯腈一丁二烯一苯乙烯材料(ABS)、聚碳酸酯/ABS混合物、聚碳酸酯(aopolycarbonate)—聚酯，丙烯酸—苯乙烯—丙烯腈(ASA)，丙烯腈—(乙烯—聚丙烯—二胺改性)—苯乙烯(AES)材料、亞苯基乙醚樹脂、添加玻璃纖維的聚苯氧化物/聚苯乙烯混合物、聚苯醚/聚酰胺混合物(由通用電氣公司出品的NORYL GTX)、聚碳酸酯/PET/PBT的混合物、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯和耐沖擊變性劑(由通用電氣公司出品的XENOY樹脂)、聚酰胺、亞苯基硫醚樹脂、聚氯乙烯(PVC)、高耐沖擊聚苯乙烯(HIPS)、低/高密度聚乙烯、聚丙烯和熱塑性烯烴(TPO)。
參見附圖，

圖1是一個(gè)軸測(cè)圖，表示了根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的儀表板橫梁組件10，圖2是對(duì)儀表板橫梁組件10的分解視圖。儀表板橫梁組件10包括一模制的熱塑性橫梁構(gòu)件12，且在該橫梁構(gòu)件12上連接有一轉(zhuǎn)向柱支撐件14和兩端部支架18、20。
橫梁構(gòu)件12是由一前橫梁元件22和一后橫梁元件24組成的。前橫梁元件22包括多條模制成的HVAC導(dǎo)管槽溝和一中央擱架16，更具體來講，該元件包括一前窗除霜導(dǎo)管槽溝26、側(cè)窗除霜導(dǎo)管槽溝28和30、主空調(diào)導(dǎo)管槽溝32和一中央擱架16。后橫梁元件24包括多個(gè)模制成的HVAC導(dǎo)管槽溝，更具體來講，該元件包括一前窗除霜導(dǎo)管槽溝34和主空調(diào)隔斷通道40。前橫梁元件22還包括多條空調(diào)導(dǎo)管槽溝49。
在附圖中未表示出一個(gè)上擴(kuò)展型側(cè)窗除霜導(dǎo)管槽溝，該導(dǎo)管槽溝被插入，并被固定到前除霜通道26上。
作為一種實(shí)施方式，前橫梁元件22和后橫梁元件24通過振動(dòng)焊的方法對(duì)接起來，而作為另一種變型的實(shí)施方式，它們是通過熱熔接、粘接和緊固件中的至少一種方式連接起來的。
從前橫梁元件22底部的側(cè)邊緣延伸出多個(gè)波紋狀吸能件50。吸能件50與前橫梁元件22的主體部分54被模制為一個(gè)整體件。在吸能件50之間延伸著一槽溝支撐桿56。槽溝支撐桿56上可帶有一手套箱鉸鏈58。
從后橫梁元件24主體部分64底部的邊緣62延伸出多個(gè)反作用面60。反作用面60與從前橫梁元件22上延伸出的吸能件50對(duì)正，且其尺寸被設(shè)計(jì)成可接納對(duì)應(yīng)的吸能件50。在汽車發(fā)生碰撞時(shí)，吸能件50與反作用面60的結(jié)合可保護(hù)乘客的膝部。膝部枕墊(圖中未示出)是儀表板上的一些部件，它們被吸能件50支撐著。在汽車發(fā)生碰撞的過程中，能量從乘客的膝部傳遞到膝部枕墊，然后再傳遞給吸能件50。吸能件50在反作用面60上的壓潰可耗散能量，從而可保護(hù)乘客的膝部免受損傷。
從前橫梁元件22的外側(cè)表面延伸出多個(gè)加強(qiáng)肋66。加強(qiáng)肋66位于側(cè)窗除霜導(dǎo)管槽溝28和主空調(diào)導(dǎo)管槽溝32之間。
轉(zhuǎn)向柱支撐件14是由一下轉(zhuǎn)向柱支撐元件70和一上轉(zhuǎn)向柱支撐元件70-1接合而成的，且包括用熱塑性材料或鋼材制成的部件。例如，上、下轉(zhuǎn)向柱支撐元件70-1和70是用緊固件連接起來的。轉(zhuǎn)向柱支撐件14例如是通過緊固件連接到橫梁構(gòu)件12上的。下轉(zhuǎn)向柱支撐元件70可包括一踏板支架部分，該部分帶有一個(gè)凹腔，用于連接汽車的一個(gè)加速踏板、制動(dòng)踏板和一個(gè)離合器踏板(圖中未示出)。
端部支架18、20連接到橫梁構(gòu)件12兩相對(duì)端部74、76上。后橫梁元件24可包括延伸出的卡腳部分，其尺寸被設(shè)計(jì)成能將端部支架18、20互鎖，從而易于將它們連接到橫梁構(gòu)件12上。每個(gè)端部支架18、20都包括通道部件82、84。這些端部支架18和20還包括用于插入夾具的孔洞18-1和20-1，該夾具可使得儀表板在組裝完成后能被移動(dòng)。此外，通過將端部支架焊接到轉(zhuǎn)向柱支撐件的上側(cè)90-1，可提高汽車側(cè)面的剛性，并改善振動(dòng)噪音性。
后橫梁元件24上可包括多個(gè)定位銷，從而，在將前橫梁元件22和后橫梁元件24固定起來之前，可對(duì)前、后橫梁元件22和24進(jìn)行調(diào)整。
圖中未被描述的標(biāo)號(hào)90是一個(gè)保險(xiǎn)絲盒座架，用于支撐保險(xiǎn)絲盒，且制出一個(gè)交聯(lián)的突起，其與后橫梁元件24為一個(gè)單元。
此外，對(duì)于所涉及的前、后橫梁元件22和24的兩端部，如果卡腳部分是彈性變形的、且被鉤接固定到端部支架18和20上，則并無影響，此情況下，端部支架18、20作為用于增強(qiáng)連接關(guān)系的手段。
因此，在儀表板組件上安裝了一個(gè)位于乘客側(cè)的氣囊、位于駕駛員一側(cè)的儀表板線束、位于乘客側(cè)的手套箱、保險(xiǎn)絲盒和儀表盤罩，且在側(cè)面碰撞過程中，該組件還具有足夠大的剛性來支撐儀表板組件。
圖3是沿圖1中的A-A線對(duì)所示儀表板橫梁組件所作的剖面圖。圖3表示出了一個(gè)主空調(diào)導(dǎo)管48和一前窗導(dǎo)管42，前窗導(dǎo)管是由前橫梁元件22和后橫梁元件24圍成的。前橫梁元件22包括一基本上為U形的區(qū)段92和一基本上為L(zhǎng)形的區(qū)段94。后橫梁元件包括基本上為L(zhǎng)形的區(qū)段98和一U形的區(qū)段96，區(qū)段96的型廓被設(shè)計(jì)成可與前橫梁元件22上的L形區(qū)段94相連接。儀表板的固定器100與橫梁構(gòu)件12相連接。儀表板固定器100包括一氣囊擋蓋104，其設(shè)置在靠近一氣囊模塊104的位置，氣囊模塊直接連接于橫梁構(gòu)件12上。
圖4是沿圖1中的B-B線對(duì)橫梁組件10所作的剖面圖。圖4中表示出了前窗導(dǎo)管42、主空調(diào)導(dǎo)管48、以及連接于橫梁構(gòu)件12上的儀表板固定器100。
圖5是沿圖1中的C-C線對(duì)橫梁組件10所作的剖面圖。圖5中表示出了轉(zhuǎn)向柱支撐件14和轉(zhuǎn)向柱106，其中的轉(zhuǎn)向柱支撐件14是由連接于橫梁構(gòu)件12上的上轉(zhuǎn)向柱支撐元件68和下轉(zhuǎn)向柱支撐元件70組成的。
盡管上文參照特定的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了表示和描述，但本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解在不悖離本發(fā)明設(shè)計(jì)思想和保護(hù)范圍的前提下，可對(duì)本發(fā)明的實(shí)施形式和細(xì)節(jié)特征作出多種變型，其中，本發(fā)明的保護(hù)范圍是由所附的權(quán)利要求書限定的。
權(quán)利要求
1.一種儀表板橫梁組件，其包括一縱長(zhǎng)的熱塑性前橫梁元件，其屬于全覆蓋類型，并被模制成一個(gè)單體元件，其包括多條導(dǎo)管槽溝和多個(gè)能量吸收件；一縱長(zhǎng)的熱塑性后橫梁元件，其也包括多條與前橫梁元件上的導(dǎo)管槽溝相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)管槽溝，其特征在于，前橫梁元件被連接到后橫梁元件上形成一梁構(gòu)件，從而使前橫梁元件和后橫梁元件上的多條導(dǎo)管槽溝可形成橫梁構(gòu)件前部的至少一條除霜導(dǎo)管和一條空調(diào)導(dǎo)管，空調(diào)導(dǎo)管用于向車輛上的乘客輸送空氣流，還包括多個(gè)反作用面，它們與多個(gè)吸能件對(duì)正，且它們的尺寸被設(shè)計(jì)成可與這些吸能件相連接；一組件，其中，前橫梁元件還包括一基本上為U形的部分和一L形部分，這兩個(gè)部分沿它們的長(zhǎng)度方向延伸，后橫梁元件還包括一基本上為U形的部分和一L形部分；以及前橫梁元件上L形部分的型廓被設(shè)計(jì)成可與后橫梁元件的L形部分相連接，其中的前橫梁元件由一組件構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于還包括一上轉(zhuǎn)向柱支撐件，其連接到所述橫梁構(gòu)件上。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的組件，其特征在于還包括一下轉(zhuǎn)向柱支撐件，其連接到所述上轉(zhuǎn)向柱支撐件和橫梁構(gòu)件上，且其包括一踏板支架部分，該部分帶有一個(gè)凹腔，用于連接汽車的加速踏板、制動(dòng)踏板和離合器踏板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于所述多個(gè)吸能件包括多個(gè)波紋狀的吸能體。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于前橫梁元件還包括一槽溝支撐桿，其延伸在至少兩個(gè)吸能件之間。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的組件，其特征在于槽溝支撐桿包括一手套箱鉸鏈。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于還包括一連接于橫梁構(gòu)件上的中央擱架，中央擱架的尺寸被設(shè)計(jì)成可安裝汽車的控制系統(tǒng)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于還包括一第一端部支架，其連接于橫梁構(gòu)件的一第一端上；以及一第二端部支架，其連接到橫梁構(gòu)件的一第二端上。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的組件，其特征在于前橫梁元件還包括至少一條空調(diào)導(dǎo)管出氣口。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件，其特征在于后橫梁元件的尺寸被設(shè)計(jì)成可被聯(lián)鎖到所述的兩端部支架上。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述的組件，其特征在于每個(gè)端部支架包括一槽溝部分，其尺寸被設(shè)計(jì)成可安裝一活動(dòng)式的裝卸支架。
12.一種用于制造儀表板橫梁組件的方法，其包括步驟用熱塑性材料模制一縱長(zhǎng)的前橫梁元件，其中，所述前橫梁元件包括多條導(dǎo)管槽溝和多個(gè)吸能件，其還包括一基本上為U形的部分和一L形部分；用熱塑性材料模制一縱長(zhǎng)的后橫梁元件，其中，后橫梁元件包括多條與前橫梁元件的導(dǎo)管槽溝相對(duì)應(yīng)的導(dǎo)管槽溝、以及多個(gè)反作用面，這些反作用面的位置被設(shè)置成可與多個(gè)吸能件對(duì)齊，且其尺寸被設(shè)計(jì)成可與多個(gè)吸能件相連接，后橫梁元件還包括一基本上為L(zhǎng)形的部分，其型廓被設(shè)計(jì)成可與前橫梁元件上的L形部分和大致U形部分連接；以及通過將前、后橫梁元件連接起來而形成一橫梁構(gòu)件，從而使得前橫梁元件與后橫梁元件上的多條導(dǎo)管槽溝可形成多條位于橫梁構(gòu)件中的導(dǎo)管。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于還包括步驟用金屬制出一上轉(zhuǎn)向柱支撐元件；用熱塑性材料模制一下轉(zhuǎn)向柱支撐元件；將上轉(zhuǎn)向柱支撐元件連接于下轉(zhuǎn)向柱支撐元件上而形成一轉(zhuǎn)向柱支撐件；以及將轉(zhuǎn)向柱支撐件連接到橫梁構(gòu)件上。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于所述多個(gè)吸能件包括多個(gè)波紋狀的吸能體。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于前橫梁元件還包括一槽溝支撐桿，其延伸在至少兩個(gè)吸能件之間。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于還包括步驟用熱塑性材料模制一中央擱架；以及將中央擱架連接到橫梁構(gòu)件上。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于還包括步驟制出一第一端部支架和一第二端部支架；將第一端部支架連接于橫梁構(gòu)件的一第一端；以及將第二端部支架連接于橫梁構(gòu)件的一第二端。
18.根據(jù)權(quán)利要求1 2所述的方法，其特征在于還包括步驟將前橫梁元件連接于后橫梁元件，其中包括用振動(dòng)焊、熱融接、粘接、以及緊固件等方法將前橫梁元件連接于后橫梁元件的步驟；以及通過將車身側(cè)面焊接到轉(zhuǎn)向柱支撐件的上側(cè)來提高車身側(cè)面的剛性和改善振動(dòng)噪聲。
19.一種儀表板橫梁組件，其包括一熱塑性的前橫梁元件，其具有多條模制在其中的導(dǎo)管槽溝和多個(gè)波紋狀的吸能件；一熱塑性的后橫梁元件，其具有多條模制在其中的導(dǎo)管槽溝，這些導(dǎo)管槽溝與前橫梁元件上的導(dǎo)管槽溝相對(duì)應(yīng)，其中，前橫梁元件被連接到后橫梁元件上而形成一橫梁構(gòu)件，從而，前橫梁元件和后橫梁元件上的多條導(dǎo)管槽溝可在橫梁構(gòu)件中形成一空調(diào)導(dǎo)管和至少一條除霜導(dǎo)管，后橫梁元件還包括多個(gè)反作用面，這些反作用面與多個(gè)波紋狀吸能件對(duì)正，且尺寸被設(shè)計(jì)成可與吸能件相連接；以及一儀表板橫梁組件，其中，前橫梁元件還包括一基本上為U形的部分和一L形部分，且后橫梁元件還包括一基本上為U形的部分和一L形部分，但前橫梁元件上L形部分的型廓被設(shè)計(jì)成可與后橫梁元件的L形部分相連接。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的儀表板橫梁組件，其特征在于還包括上、下轉(zhuǎn)向柱支撐元件，其中的下轉(zhuǎn)向柱支撐元件連接到橫梁構(gòu)件和上轉(zhuǎn)向柱支撐元件上。
21.根據(jù)權(quán)利要求19所述的儀表板橫梁組件，其特征在于前橫梁元件還包括一槽溝支撐桿，其延伸在至少兩個(gè)吸能件之間，并包括一手套箱鉸鏈。
22.根據(jù)權(quán)利要求19所述的儀表板橫梁組件，其特征在于還包括一連接于橫梁構(gòu)件上的中央擱架，中央擱架的尺寸被設(shè)計(jì)成可安裝汽車的控制系統(tǒng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求19所述的儀表板橫梁組件，其特征在于還包括一第一端部支架，其連接于橫梁構(gòu)件的一第一端上；以及一第二端部支架，其連接到橫梁構(gòu)件的一第二端上。
24.一種儀表板組件，其沿汽車車體的寬度方向布置到汽車的前部，其包括一前橫梁元件，在該元件中，一體地分隔出多條半導(dǎo)管槽溝，且該元件是由半覆蓋型的樹脂材料制成的，用于一體地形成多個(gè)吸能件；一后橫梁元件，在該元件中，一體地分隔出多條半導(dǎo)管槽溝，它們與前橫梁元件上的半導(dǎo)管槽溝相對(duì)應(yīng)；前、后橫梁元件的各條導(dǎo)管槽溝相互粘接起來，并連接成具有多個(gè)彎曲端的形式，從而形成在長(zhǎng)度方向上延伸的至少一條除霜導(dǎo)管和一空調(diào)導(dǎo)管；以及前、后橫梁元件中之一上一體地制出了一個(gè)懸臂狀的山脈型突起部分，用于安裝多個(gè)吸能件。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的儀表板組件，其特征在于前、后橫梁元件是通過振動(dòng)焊、熱融接、粘接、以及緊固件等方法連接起來的。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種儀表板橫梁組件，其包括一縱長(zhǎng)的熱塑性前橫梁元件，其包括多條導(dǎo)管槽溝和多個(gè)吸能件。橫梁組件還包括一縱長(zhǎng)的熱塑性后橫梁元件，其包括與前橫梁元件上的導(dǎo)管槽溝相對(duì)應(yīng)的多條導(dǎo)管槽溝。前橫梁元件被連接到后橫梁元件上，前、后橫梁元件和后橫梁元件上相對(duì)應(yīng)的多條導(dǎo)管槽溝形成橫梁構(gòu)件中的一條空調(diào)導(dǎo)管和至少一條除霜導(dǎo)管。后橫梁元件還包括多個(gè)反作用面，它們與多個(gè)吸能件對(duì)正，且它們的尺寸被設(shè)計(jì)成可與這些吸能件相連接。
文檔編號(hào)B60H1/24GK1445120SQ0310278
公開日2003年10月1日 申請(qǐng)日期2003年1月21日 優(yōu)先權(quán)日2002年1月22日
發(fā)明者金南, 李鐘院, 丹尼爾·伍德曼, 甄連洙 申請(qǐng)人:現(xiàn)代摩比斯株式會(huì)社