专利名称：车辆仪表板及将电驱动组件安装至机动车辆的装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及车辆仪表板，还涉及用于将电驱动组件安装至机动车辆的装置。
背景技术：
在机动车辆行业中通过改装制造用于更普遍的非商业用途的乘用车辆来提供商用、急救用、和/或警用车辆十分常见。这种专业用户所需的修改通常包括在乘客舱内安装电驱动的组件(特别是安装在控制台(dashboard)的上部)以允许驾驶员和/或车辆乘客方便地接触。例如，出租车公司可能需要其出租车装配计价器，运输公司可能需要其卡车或厢式客车装配双向无线电、GPS单元、和/或货物跟踪器，警察局或急救机构可能需要将许多件装置(例如测速系统(雷达/激光雷达)、双向无线电、摄影机/录像机、GPS系统、和 /或紧急灯)安装在控制台上。除了在控制台上安装这些类型的组件为驾驶员和/或乘客提供了便利的接触之夕卜，一些这种组件(例如雷达/激光雷达、摄影机)必须安装在控制台上方以便提供对车辆前方区域的视角。当前行业中此类型的车辆改装通常需要去除或拆卸车辆内部装饰板和/或仪表板以便安装电组件及相关电线。电装置及安装支架有时可能相对较重，其通常直接连接至仪表板的上表面。乘用车辆中使用的仪表板的暴露表面(在本行业中称为A级表面)通常由相对较薄的塑料材料制成，因为其并未意图支撑较大的重量。通常使用自攻螺丝将组件固定至仪表板壳体，结果螺丝在车辆中使用较短时间之后会从其孔中脱离和/或无法夹持负载。此外，从外部向仪表板内钻孔可能导致碎屑落入仪表板内部，其可能损坏仪表板中的其它组件。尤其是在警用车辆或急救车辆中，可能需要在仪表板顶部区域内安装数个组件， 例如无线电、雷达天线单元、应急灯等。
实用新型内容针对相关技术中存在的一个或多个问题，本实用新型的目的在于提供一种机动车辆的仪表板，允许经济有效并高效地定制安装至车辆仪表板的电组件。在一个实施例中，用于机动车辆的仪表板包括可固定至机动车辆车身结构的框架、设置在该框架上方并具有至少一个形成于其中的安装开口的控制台上表面、以及至少一个由框架支撑并与安装开口对齐以可移除地容纳物体的安装支架。支架与仪表板框架的连接提供了用于安装组件的刚性支撑硬点，且安装开口简化了与组件相关联的电线的安装。根据本实用新型的实施例，安装开口位于框架中心附近。根据本实用新型的实施例，安装支架包括至少一个与物体匹配连接的螺纹紧固件。根据本实用新型的实施例，还包括至少一个固定至安装支架的电连接器，电连接器在安装支架容纳物体时与物体上的匹配连接器相接合。根据本实用新型的实施例，还包括可移除地固定至支架并具有用于固定至少一个电驱动组件的至少一个组件安装部件的适配器模块。根据本实用新型的实施例，组件安装部件包括可在收藏位置和打开位置之间移动的可收回安装板。根据本实用新型的实施例，适配器模块还包括接合与至少一个电驱动组件相关联的匹配连接器的至少一个电连接器。在另一实施例中，用于将至少一个电驱动组件可移除地安装至机动车辆的装置包括可固定至机动车辆的相邻的车身结构的仪表板框架；设置在框架上方并具有带有至少一个成型于其中的安装开口的控制台上表面的仪表板壳体；至少一个由框架支撑并在安装开口下方延伸以提供硬点的安装支架；可移除地固定至安装支架的适配器模块，其具有至少一个组件安装部件用于将至少一个组件固定至适配器模块；以及位于仪表板壳体内部并最终连接于至少一个连接器的车辆电线，连接器可与组件相关联的电线相匹配。所公开的装置允许经济有效并高效地定制被安装至车辆仪表板的电组件。在再一实施例中，公开了一种用于将至少一个电驱动组件可移除地安装至机动车辆的装置，包括可固定至机动车辆的相邻车身结构的仪表板框架；基本上围绕该框架并具有带有至少一个成型于其中的安装开口的控制台上表面的仪表板壳体；至少一个由框架支撑并与安装开口对齐以提供硬点的安装支架；位于仪表板壳体内部并最终连接于至少一个连接器的车辆电线；可移除地固定至安装支架的适配器模块；以及固定至适配器模块并与至少一个连接器电连接的电驱动组件。根据本实用新型，允许经济有效并高效地定制安装至车辆仪表板的电组件。并且， 为车辆乘客提供了便利。
图1为车辆仪表板总成的示意图。图2为适配器模块和相关仪表板总成的部分分解图。图3为图2的适配器模块的底部立体图。图4为安装有图2的适配器模块的仪表板的部分立体图。图5A为具有处于收藏位置的可收回安装板的适配器模块的示意立体图。图5B为图5A的适配器的视图，安装板处于延伸位置。图6为适配器模块和可移除安装板的简化立体图。图7为具有集成发光单元的适配器模块的简化立体图。图8为安装有集成附件轨道的适配器模块的简化立体图。图9A为安装有通用安装板的适配器模块的简化立体图。图9B为图9A的通用安装板的具体视图。图10为安装支架第二实施例的简化立体图。
具体实施方式
根据需要，本说明书中公开了本实用新型的具体实施例。然而应理解，所公开的实施例仅为本实用新型的示例，其可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制，可放大或缩小一些特征以显示特定组件的细节。因此，本说明书中公开的具体结构和功能细节不应理解为限定，而仅为用于教导本领域技术人员以多种方式实施本实用新型的代表性基础。 如图1中所示，仪表板(IP)总成10包括被仪表板(IP)壳体14围绕的刚性结构性框架12，其可由钢或其它高强度材料制成。框架12包括至少一个横梁16，其在任一端连接至相邻的承载结构(例如A柱13，参见图4)，该承载结构位于车辆框架左右两侧。IP框架 12还可在中控台部分18的下端连接至车辆地板(未显示)。IP框架12可支撑多个车辆组件，例如转向柱模块(未显示)、气囊模块22、以及加热通风空调(HVAC)管道(未显示)。如机动车辆内饰行业众所周知的，IP壳体14通常包括一个或多个由多种类型的增强塑料材料(reinforced plastic materials)或非增强塑料材料制成的组件。IP壳体 14中使用的确切材料取决于一些因素，例如硬度、外观、触感、耐久性、以及经济性。IP壳体 14可被框架12和/或车辆乘客舱中的其它相邻结构支撑。尽管IP总成10被描述为一般类型并为用于二门或四门轿车的配置，本实用新型可同样用于任何类型的改装用于商用、警用、或急救用途的机动车辆。这些车辆包括小型或全尺寸厢式货车、皮卡或载货车、运动型多用途车、跨界车等。安装支架30固定至IP框架12并由其支撑，且可位于横梁16的大约中心处并紧靠在IP壳体14上表面下方。安装开口 32成型在IP壳体14的上表面中并紧靠在安装支架30上方且与之对齐。安装支架30可焊接、螺栓连接或以其它方式刚性固定至IP框架12 以提供紧靠在安装开口 32下方并与安装开口 32对齐的硬点。如本说明书中所使用的，术语“硬点”指的是与车身结构的承载部分相连接并适合用作要安装在IP的中央上部位置的组件的安装位置的刚性组件，其将在下文更为详细地描述。在图2中所示的示例性实施例中，安装支架30包括两个臂，其总共具有四个形成于其中的螺纹安装孔50。安装孔50显示为安装有自锁止U型螺母(self-locking U-nut) 以提供内螺纹部件。可使用U型螺母的任何已知替代来提供带有螺纹的安装孔50，例如卡式螺母或螺纹嵌件。如本领域技术人员众所周知的，车辆电线82位于IP壳体14内部并与车辆电力系统(未显示)相连接。车辆电线82可最终连接于电连接器84，例如圆柱型插头或其它类型的合适的单针或多针连接器。开口 32位于IP壳体14的上表面上以与安装支架30对齐这样可穿过开口接触支架。在所描述的实施例中，开口 32位于IP壳体14上表面的大约中央部分，并正好处于IP 面板总成10的中控台36的上前方。适配器模块44配置为安装入开口 32中并可移除地固定至安装支架30所提供的硬点。在所描述的实施例中，螺栓46穿过形成在适配器模块中的螺栓孔48并与安装支架 30上合适位置处的螺纹安装孔50接合，实现了适配器模块44与硬点34的可移除连接。在图2和图3的实施例中，适配器模块44包括塑料本体56和由高强度材料(例如钢或铝)制成的承载板58。承载板58可热熔至本体56的下表面(图3中热熔凸起显示为59)，或者其可以其他合适的方法(例如螺纹嵌件/紧固件、包覆成型(over-molding) 等)固定至本体。安装孔48优选地穿过承载板58以便在将适配器模块44栓接至安装支架30时承载板提供可靠、刚性的安装平台。如图所示，上安装表面60可为平坦的且总体上水平的，并可在安装在IP中时凹陷在IP壳体14的上表面之下。如果IP壳体14内部空间不足或者由于其它封装约束，适配器模块可配置为将安装表面设置为总体上与相邻的IP 壳体14的上表面相平。适配器模块44包括组件安装部件以有助于简单并有效地安装所需的装置。在图 3的示例性实施例中，这些部件包括组件安装孔64、66，其允许将第一装置支架68和第二装置支架70通过螺栓72和螺母74固定至安装表面60。支架68、70可容纳例如雷达控制单元/显示器76和雷达天线78等组件。
如下文所述，电线孔80成型在安装表面60中和/或本体56的环绕壁中的合适位置以允许将与组件76、78相关联的电线与车辆电线82相连。如图4中所示，适配器模块44安装在IP总成10中，这样组件76、78相对于IP壳体14的上表面定位于中央，从而为车辆乘客提供了便利的接触。本体58显示为包括在外部倒角的缘部，其与相邻的IP壳体14边缘重叠并密封。合适的装置支架(例如70)可根据需要用于提升组件以提供穿过挡风玻璃79的视野。原始设备制造商(OEM)生产的供一般公众使用的机动车辆总体上不包括安装商用、警用、或急救用车辆(下文中称为专用车辆)中所需类型的组件的装置。同样，IP总成 10可构造有位于开口 32区域中的一些其它有用的部件或组件。这些部件可包括被遮盖的存储箱、扬声器、或视频显示器。由于专用车辆用户的需要有很大不同，OEM生产装备完全并可随时投入使用的车辆总体上不太可行。在这种情况下，OEM可直接向终端用户提供用于改装/定制的车辆。终端用户还通常与专业改装车辆的中间商(通常称为改装商(up-fitter))联系。例如，根据与执法机构(LEA)的协议，改装商可安装一套LEA指定的装置。这些装置可包括测速雷达或激光雷达单元、双向无线电或其它通信装置、GPS单元、应急灯、摄像机/录像机、便携计算机等。当销售给终端用户或改装商时，车辆可包括不带有安装孔、电线孔、或其它组件安装部件的适配器模块，而随后将具体装置套装所需的合适部件添加至适配器模块。改装商总体上需要将额外的车辆电线安装在IP壳体14内部以向组件提供电能和 /或电子连通。可从开口 32断开并移除适配器模块44而留下较大通路(可穿过该通路接触到IP壳体14的内部)这一情况极大地简化了这种电线安装方式。改装商可使用合适的孔，支架68、70，和/或其它组件安装部件将终端用户指定的组件安装至适配器模块44，并引导电线(“引线”)从组件延伸穿过电线通路80。如果需要的话，电线通路80中也可安装密封。在可能的安装过程中，从开口 32断开并移除适配器模块44。可随后将适配器模块移至远离车辆的工作地点，在该地点可执行所有的钻孔、冲压、机加工、或其它所需的组装步骤。以所需方式将组件安装至适配器模块44并安装在所需位置，而相关电线被引导穿过电线孔并最终连接于合适的连接器。随后使完全组装的适配器模块44回到车辆，保持或悬在靠近开口 32的地方，并将与车辆电线82相关联的圆柱形插头84连接至匹配的从适配器模块底部延伸的连接器。随后将适配器模块44降低至开口 32中的位置，穿过各自的安装孔48插入螺栓46与螺纹安装孔50相接合并牢固地向下旋紧。[0049] 与简单地在IP壳体上表面中钻孔和/或使用自攻螺丝等的传统方法相比，所公开的装置为组件提供了更加安全、稳定、可重复的安装系统。不需要钻出安装孔和/或迫使螺丝进入IP壳体，这消除了碎片或其它碎屑可能落入IP壳体内部并损坏或干扰车辆系统运转的机会。图5A、5B描述了具有可延伸组件平台90的适配器模块144，该组件平台通过滑动连接件92可移除地固定至安装表面160。组件平台90可通过手动驱动的闭锁94保持在图5A中所示的收藏位置。当释放闭锁94时，组件平台90可向后展开至图5B中所示的打开位置。在打开位置，连接至组件平台90的组件(例如键盘，未显示)处于更符合用户的人体力学的合适位置。也可提供其它已知类型的折叠和/或伸缩机构以允许便利地设置连接至适配器模块144的组件。此类型的机构还可允许组件平台向下倾斜，使平面朝向用户倾斜。图6中显示的适配器模块244包括速脱配件类型的组件安装部件。速脱配件可包括成型在安装表面260中或安装表面260上的夹杆292和撞锁294。安装板290具有设置在其下表面上的夹钩296以接合夹杆292，并具有邻近相对边缘的闭锁机构298以接合撞锁 294，从而将安装板290可释放地固定至模块244。安装板290可设有一些用于为多种支架和/或组件提供多种替代柔性安装选项的样式的螺纹孔和/或无螺纹的孔300。多针电子连接器295可设置在适配器模块244的后壁上以在将安装板290固定在合适位置时与设于固定至安装板290的组件上的连接器(未显示)相匹配。如图7中所示，适配器模块344包括合适颜色的集成急救灯单元310以表明急救车。当适配器模块344固定在开口 32中时，发光单元310紧靠在挡风玻璃79中央下部位置之后并邻近IP上表面的前方边缘。可如参照其它公开实施例所讨论的那样将其它电力组件固定至适配器模块344。如图8中所示，适配器模块444的另一实施例包括一个或多个位于安装平面460 上的附件轨道(或辅助轨道)410。附件轨道410可与适配器模块444的本体整体成型或可通过任何合适的方式(例如粘合、热熔、螺纹紧固件等)固定在适当位置。附件轨道410具有多个标记位置412用于主动定位组件和/或支架，并可包括连接标记位置412的中心槽 414用于允许组件或支架在标记位置之间滑动。图9A显示了具有通用安装板510的适配器模块544的另一实施例，通用安装板 510遮住了一部分或全部安装表面560。通用安装板510可具有一批螺纹孔和/或无螺纹的孔用于容纳紧固件以安装所需组件。与其它所公开的实施例一样，设置有电线孔80，用于电力组件的电线穿过其与车辆电线而非IP壳体14相连接。如图9B中所示，通用安装板510可通过隔离件512连接至安装表面560以在通用安装板510的下表面和适配器模块544的安装表面560之间提供间隙。图10描述了具有两个连接器固定夹600的安装支架30，其均固定电连接器84，一段长度的车辆电线82最终连接于电连接器84。电连接器84设置为在适配器模块固定至安装支架30时与安装至适配器模块(未显示)底侧的连接器相匹配。尽管上文已经描述了示例性实施例，其并非意味着这些实施例描述了本实用新型的所有可能形式。应当理解，本说明书中所使用的词语为描述性词语而非限定，且应理解可作出多种改变而不脱离本实用新型的实质和范围。另外，可组合多个实施例的特征以形成本实用新型的其它实施例。
本领域技术人员将理解，参考任何一张附图所说明并描述的实施例的多个特征可与一张或多张其它附图中说明的特征相结合以得到未明确说明或描述的替代实施例。所说明的特征的组合为常见应用提供了代表性实施例。然而，对于特定应用或实施方案，可能需要与本实用新型教导相一致的特征的多种组合和修改。无论是否明确描述或说明，本领域技术人员均可认识到类似应用或实施方案。
权利要求1.一种机动车辆仪表板，其特征在于，包括 固定至所述机动车辆的车身结构的框架；设置在所述框架上方并具有至少一个成型于其中的安装开口的控制台上表面；以及至少一个由所述框架支撑并与所述安装开口对齐以可移除地容纳物体的安装支架。
2.根据权利要求1所述的仪表板，其特征在于，所述安装开口位于所述框架中心附近。
3.根据权利要求1所述的仪表板，其特征在于，所述安装支架包括至少一个与所述物体匹配连接的螺纹紧固件。
4.根据权利要求1所述的仪表板，其特征在于，还包括至少一个固定至所述安装支架的电连接器，所述电连接器在所述安装支架容纳所述物体时与所述物体上的匹配连接器相接合。
5.根据权利要求1所述的仪表板，其特征在于，还包括可移除地固定至所述支架并具有用于固定至少一个电驱动组件的至少一个组件安装部件的适配器模块。
6.根据权利要求5所述的仪表板，其特征在于，所述组件安装部件包括在收藏位置和打开位置之间移动的可收回安装板。
7.根据权利要求5所述的仪表板，其特征在于，所述适配器模块还包括接合与所述至少一个电驱动组件相关联的匹配连接器的至少一个电连接器。
8.一种用于将至少一个电驱动组件可移除地安装至机动车辆的装置，其特征在于，包括可固定至所述机动车辆的相邻车身结构的仪表板框架；设置在所述框架上方并具有控制台上表面的仪表板壳体，所述控制台上表面带有至少一个成型于其中的安装开口；由所述框架支撑并在所述安装开口下方延伸以提供硬点的至少一个安装支架； 可移除地固定至所述安装支架的适配器模块，所述适配器模块具有用于将所述至少一个电驱动组件固定至所述适配器模块的至少一个组件安装部件；以及位于所述仪表板壳体内部并最终连接于与所述至少一个电驱动组件相关联的电线相匹配的至少一个连接器的车辆电线。
9.一种用于将至少一个电驱动组件可移除地安装至机动车辆的装置，其特征在于，包括可固定至所述机动车辆的相邻车身结构的仪表板框架；围绕所述框架并具有控制台上表面的仪表板壳体，所述控制台上表面带有至少一个成型于其中的安装开口；至少一个由所述框架支撑并与所述安装开口对齐以提供硬点的安装支架； 位于所述仪表板壳体内部并最终连接于至少一个连接器的车辆电线； 可移除地固定至所述安装支架的适配器模块；以及固定至所述适配器模块并与至少一个连接器电连接的电驱动组件。
专利摘要本实用新型公开了一种机动车辆仪表板，包括固定至机动车辆的车身结构的框架；设置在框架上方并具有至少一个成型于其中的安装开口的控制台上表面；以及至少一个由框架支撑并与安装开口对齐以可移除地容纳物体的安装支架。本实用新型还公开了一种用于将至少一个电驱动组件可移除地安装至机动车辆的装置。本实用新型的技术方案允许经济有效并高效地定制安装至车辆仪表板的电组件。
文档编号B60K37/00GK202115367SQ20112006277
公开日2012年1月18日 申请日期2011年3月10日 优先权日2010年3月10日
发明者托马斯·W·皮蒂拉, 詹姆斯·休·福勒 申请人:福特环球技术公司