DE10032659A1 - Leitungsanordnung im Bodenbereich eines Kraftwagens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Leitungsanordnung im Bodenbereich eines Kraftwagens mit einem zum Bordnetz gehörenden Hauptleitungsstrang, der sich nahezu über die gesamte Länge des die Fahrgastzelle unten begrenzenden Wagenbodens erstreckt, wobei er entlang der Oberseite der Bodenplatte verlaufend zumindest überwiegend in einer Vertiefung der Bodenplatte verlegt ist. Erfindungsgemäß ist der Hauptleitungsstrang ein erster Hauptkabelstrang eines vor dessen Eintritt in die Vertiefung der Bodenplatte in zwei Hauptkabelstränge unterteilten Kabelbaums. Der zweite Hauptkabelstrang ist etwa parallel zum ersten Hauptkabelstrang unterhalb der Bodenplatte verlegt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Leitungsanordnung im Bodenbereich eines Kraftwagens gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Aus der DE 41 15 971 A1 ist bereits eine Leitungsanordnung be­ kannt, bei der ein Hauptleitungsstrang in Form eines starren Leiters im Bodenbereich eines Kraftwagens versenkt angeordnet ist. Dazu ist vorgesehen, den Leiter über die gesamte Länge des Wagenbodens in der Fahrgastzelle entweder in einer Innensicke oberhalb des Bodenblechs oder alternativ dazu in einer Außen­ sicke unterhalb des Bodenblechs zu führen. Durch seine starre Ausbildung läßt sich der entsprechende Längenbereich des Lei­ ters in einfacher Art in die Sicke im Wagenboden einlegen und durch Umschäumen oder dgl. festlegen. Durch Verlegung des Hauptleitungsstrangs innerhalb der Fahrgastzelle ist dieser be­ sonders gut gegen Witterungseinflüsse oder dgl. geschützt.

Problematisch kann die versenkte Anordnung des starren Leiters in der Bodenplatte jedoch sein, wenn der Hauptleitungsstrang zur Versorgung von in der Fahrgastzelle angeordneten Verbrau­ chern mit elektrischer Energie dienen soll, da ein Anschluß von üblichen Kabelsträngen an den umschäumten Hauptleitungsstrang nicht ohne weiteres möglich ist. Zudem können unter der Boden­ platte weitere Verbraucher angeordnet sein, die über den Haupt­ leitungsstrang mit Strom versorgt werden sollen. Bei mehreren im Unterbodenbereich angebrachten elektrischen Verbrauchern wie Steuergeräten, Sensoren oder Kraftstoffpumpen müssen die Ver­ sorgungsleitungen außerdem durch zugeordnete Öffnungen in der Bodenplatte hindurchgeführt werden, wenn erhebliche Überlängen der Leitungen vermieden werden sollen.

Die Montage eines Hauptleitungsstranges samt Zuleitungen zur Versorgung im Bereich der Fahrgastzelle angeordneter elektri­ scher Verbraucher wird somit erheblich erschwert.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine gattungs­ gemäße Leitungsanordnung dahingehend weiterzuentwickeln, daß eine problemlose Montage des Hauptleitungsstrangs möglich bleibt und die Eignung des Hauptleitungsstrangs zur Versorgung von elektrischen Verbrauchern innerhalb der Fahrgastzelle und von mehreren unterhalb der Bodenplatte angeordneten elektri­ schen Verbrauchern deutlich verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Pa­ tentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind den Unteran­ sprüchen zu entnehmen.

Die Verwendung eines Hauptkabelstrangs eines Kabelbaums als Hauptleitungsstrang hat den Vorteil, daß die zur Versorgung der elektrischen Verbraucher vorgesehenen Kabelstränge im Unter­ schied zu einem starren Leiter bedarfsgerecht vom Hauptkabel­ strang abgeteilt bzw. abgezweigt werden können.

Durch die Aufteilung eines aus gebündelten Kabeln hergestellten Kabelbaums in zwei Hauptkabelstränge, die oberhalb und unter­ halb der Bodenplatte getrennt voneinander verlegt werden, ist im günstigsten Fall nur noch eine einzige Kabeldurchführung in der Bodenplatte der Karosserie erforderlich. Somit müssen bei der Montage des Hauptkabelstrangs keine aufwendigen Fädelarbei­ ten mehr durchgeführt werden.

Wenn der aufzuteilende Kabelbaum innerhalb der Fahrgastzelle, z. B. unterhalb der Instrumententafel, angeordnet ist, läßt sich dieser beispielsweise im Beifahrerfußraum in die zwei Hauptkabelstränge aufteilen. Dabei muß der Kabelbaum keine Stirnwand der Fahrgastzelle durchsetzen und für den zweiten Hauptkabelstrang wird lediglich eine einzige Durchstecköffnung in der Bodenplatte benötigt.

Die entsprechend großformatige Durchstecköffnung läßt sich nach der Montage des Hauptkabelstrangs auf einfache Weise mit einem Bodenmodul verschließen. Ein ggf. verbleibender Spalt zwischen dem Umfang des Hauptkabelstrangs und dem ihn umschließenden Öffnungsrand läßt sich problemlos z. B. durch einen Ring aus elastomerem Kunststoff abdichten.

Für einen wirksamen Schutz gegen Schädigungen bei einem Seiten­ aufprall wird der erste Hauptkabelstrang vorzugsweise in einem seitlichen Abstand zur Seitenwand des Kraftwagens verlegt.

Verstärken läßt sich dieser Schutz noch dadurch, daß der die Vertiefung aufweisende Bereich der Bodenplatte mit einem hut­ profilförmigen Längsträger ein geschlossenes Kastenprofil und somit eine stabile Tragstruktur bildet. Die Kabel des Hauptka­ belstrangs sind somit sowohl durch ihre nach innen versetzte Lage als auch durch die geschützte Anordnung in einem Längsträ­ ger bei einem Seitenaufprall nicht unmittelbar gefährdet und können selbst starke Eindrückungen der Fahrgastzelle unbeschä­ digt überstehen.

Durch den Formschluß infolge der Anpassung des Hohlquerschnitts im unteren Bereich der Vertiefung an die Querschnittskontur des ersten Hauptkabelstrangs wird eine bessere Kraftverteilung für auf den Hauptkabelstrang wirkende Kräfte z. B. infolge von Ver­ windungen der Karosserie erreicht und somit Schädigungen der Kabel vermieden.

Der Erfindungsgegenstand ist in besonderem Maße für fachwerkar­ tig aufgebaute Bodenstrukturen geeignet, die von Rahmenstruktu­ ren eingefaßte, von unten zugängliche Fächer für elektrische Steuergeräte oder Aggregate aufweisen.

Für den Spritzwasserschutz der Kabelverlegung und für die elek­ trischen Geräte und Aggregate in den Fächern, wird entweder je­ des Fach mit einer separaten Wanne oder mehrere aneinandergren­ zende Fächer mit einer gemeinsamen Wanne von unten verschlossen bzw. abgedichtet. Solche Wannen können als Tiefziehteil aus Blech oder auch aus Kunststoff gefertigt sein.

Vorteilhafterweise wird die in die Bodenplatte eingebrachte Vertiefung mit Abdeckelementen nach oben verschlossen, um den in der Vertiefung verlegten Hauptkabelstrang zu schützen sowie eine gute Zugänglichkeit im Reparaturfall zu ermöglichen. Anstelle eines festen Deckels sind auch formschlüssig in die Vertiefung eingreifende, weiche Abdeckelemente denkbar, die an entsprechender Stelle an den Rücken eines die Bodenplatte über­ deckenden textilen Belags angeformt sind.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind im folgenden in der Zeichnung beschrieben. Dabei zeigen:

Fig. 1 eine Trägeranordnung im Bodenbereich eines Kraftwagens in perspektivischer Schrägansicht von oben,

Fig. 2 den Bodenbereich gemäß Fig. 1 mit der Leitungsanordnung eines ersten Hauptkabelstrangs von oben gesehen,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Bereich der Durchstecköffnung im Boden von oben,

Fig. 4 eine Schnittdarstellung gemäß Linie IV-IV in Fig. 2,

Fig. 5 die Leitungsanordnung des zweiten Hauptkabelstrangs ge­ mäß Fig. 2 von unten,

Fig. 6 eine Teilansicht des Bodenbereichs gemäß Fig. 2 von un­ ten,

Fig. 7 eine Teilansicht des Bodenbereichs gemäß Fig. 2 von der Seite sowie

Fig. 8 den Bodenbereich gemäß Fig. 2 von unten.

Fig. 1 zeigt eine fachwerkartige Trägeranordnung 5 im Bodenbe­ reich 10 eines nicht näher dargestellten Kraftwagens. Aufgrund der spiegelbildlichen Anordnung bezüglich einer Mittellängsach­ se 15 ist lediglich die rechte Seite des Bodenbereichs 10 dar­ gestellt. Der Pfeil 17 kennzeichnet zur besseren Orientierung die Fahrtrichtung.

Die Trägeranordnung 5 umfaßt einen vorderen Querträger 19 sowie einen hinteren Querträger 20, die sich im wesentlichen über die gesamte Fahrzeugbreite erstrecken. In Fahrzeuglängsrichtung er­ streckt sich ein mittlerer Längsträger 25. Die außenseitige Be­ grenzung des Bodenbereichs 10 bildet ein zum Längsträger 25 in etwa parallel verlaufender Türschweller 30. Zwischen dem Tür­ schweller 30 und dem mittleren Längsträger 25 erstreckt sich - ebenfalls in etwa parallel zu dem Langsträger 25 - ein weiterer Längsträger 35, der näher zum Türschweller 30 als zum mittleren Längsträger 25 angeordnet ist. Die Querträger 19 und 20 sowie die Längsträger 25 und 35 sind als nach oben offene Hutprofile ausgebildet. Der Türschweller 30 ist als ein außenseitig offe­ nes Hutprofil ausgebildet.

Durch die fachwerkartige Anordnung der Träger 19, 20, 25, 30 sowie 35 ergeben sich viereckige Fächer 40, 45, 50, 55, 60 so­ wie 65.

Damit ein geschlossener Boden entsteht, ist im Bodenbereich 10, wie aus Fig. 2 ersichtlich, auf der in Fig. 1 dargestellten Trägeranordnung 5 eine Bodenplatte 65 befestigt, so daß die nach oben offenen Hutprofile der Längs- und Querträger 19, 20, 25 und 35 geschlossene Kastenprofile bilden.

Die der Übersichtlichkeit halber nur teilweise dargestellte Bo­ denplatte 65 erstreckt sich über die gesamte Innenraumlänge, wobei der vordere Abschluß 70 im Fußraumbereich 75 nach oben abgewinkelt ausgebildet ist und unter der nicht dargestellten Instrumententafel endet. Die Bodenplatte 65 weist drei im we­ sentlichen viereckige Aussparungen 80, 85 und 90 auf, deren Ab­ maße und Geometrie in etwa den sich darunter befindenden Fächer 40, 55 und 60 entsprechen. Dadurch ist es möglich, in den von oben zugänglichen Fächern 40, 55 sowie 60 eine Batterie 95, ein elektrisches Steuergerät 100 sowie ein Notstromaggregat 105 aufzunehmen.

Für die elektrische Versorgung der elektrischen Steuergeräte bzw. Aggregate 95, 100 und 105 sowie für eine Vielzahl von wei­ teren über der Bodenplatte 65 oder im Heckbereich des Kraftwa­ gens angeordneten elektrischen Verbrauchern ist ein Kabelbaum 107 Vorgesehen. Der Kabelbaum 107 ist im Fußraumbereich 75 in einen ersten Hauptkabelstrang 110 sowie in einen zweiten Haupt­ kabelstrang 115 unterteilt.

Der erste Hauptkabelstrang 110 erstreckt sich in Fahrzeuglängs­ richtung über der Bodenplatte 65 bis in den Heckbereich des Kraftwagens. Der zweite Hauptkabelstrang 115 verläuft in etwa parallel zum ersten Hauptkabelstrang 110 und ist im wesentli­ chen unterhalb der Bodenplatte 65 verlegt. Von beiden Hauptka­ belsträngen 110 sowie 115 sind Abzweigungen zu den elektrischen Verbrauchern (u. a. 95, 100, 105) in Form von Nebensträngen vor­ gesehen, die mit den Bezugszeichen 120-131 versehen sind.

Die Durchführung des zweiten Hauptkabelstrangs 115 unter die Bodenplatte 65 ist im Fußraumbereich 75 vorgesehen und in Fig. 3 näher dargestellt.

Zusätzlich zu den bereits beschriebenen Aussparungen 80, 85 so­ wie 90 in der Bodenplatte 65 ist der vordere Abschluß 70 auf seiner rechten Seite mit einer im wesentlichen rechteckigen Aussparung 135 versehen. Die Aussparung 135 weist in ihrem un­ teren Bereich 140 einen halbkreisförmigen Ausschnitt 145 auf. Zusammen mit einem ebenfalls halbkreisförmigen Ausschnitt 150 in einem die Aussparung 135 abdeckenden Bodenmodul 155 ergibt sich ein in etwa kreisrunder Durchtritt 160 für das zweite Hauptkabel 115 in der Bodenplatte 65.

In der Montage erweist sich diese Konstruktion als besonders hilfreich, da das Bodenmodul 155 erst nach der Verlegung des Kabelbaums 107 an die Bodenplatte 65 angesetzt und an den sich überlappenden Rändern 165 und 170 beispielsweise verschweißt werden kann. Alternativ wäre es jedoch auch denkbar, eine lös­ bare Befestigung des Bodenmoduls 155 vorzusehen. Der Hauptka­ belstrang 115 im Durchtritt 160 kann dann in einfacher Art mit einem elastomeren Abdichtring (hier nicht dargestellt) gegen Spritzwasserdurchtritt geschützt werden.

Der Hauptkabelstrang 110 ist in einer Vertiefung 175 der Boden­ platte 65 verlegt, die seitlich neben dem Durchtritt 160 be­ ginnt und sich nach hinten in etwa bis zum Heckbereich er­ streckt.

Die Schnittdarstellung in Fig. 4 zeigt, daß die Vertiefung 175 in dem Bereich der Bodenplatte 65 verläuft, der sich über dem Längsträger 35 befindet, so daß dieser Bereich zusammen mit dem Hutprofil des Längsträgers 35 das geschlossene Kastenprofil bildet. Selbst bei einem starken Seitenaufprall bleiben die Ka­ bel durch das geschützte Verlegen des Hauptkabelstrangs 110 in dem Längsträger 35 und durch den seitlich vom Türschweller 30 angeordneten Leitungsverlauf unbeschädigt.

Der Hohlquerschnitt der Vertiefung 175 ist in seinem unteren Bereich 180 der runden Querschnittskontur des Hauptkabelstrangs 110 angepaßt, so daß eine günstige Kraftverteilung erreicht wird.

Für einen Verschluß der Vertiefung 175 nach oben zur Fahrgast­ zelle hin sind nicht näher dargestellte Abdeckelemente vorgese­ hen, die eine ebene Verlegung eines üblichen textilen Bodenbe­ lags ermöglichen. Denkbar sind auch Abdeckelemente, die an den Rücken des Bodenbelags angeformt sind.

Der Leitungsverlauf des zweiten Hauptkabelstrangs 115 unterhalb der Bodenplatte 65 ist in Fig. 5 näher dargestellt.

Das zweite Hauptkabel 115 kann von der Aussparung 135 aus nach hinten lose zwischen dem Längsträger 35 und dem Türschweller 30 eingelegt oder alternativ dazu dicht an dem Längsträger 35 entlang geführt sein. Auf eine Beschreibung der Kabelführung dicht am Längsträger 35, hier mit einem strichpunktierten Hauptkabel­ strang 115' angedeutet, kann aufgrund der Äquivalenz zur "lo­ sen" Kabelführung bzw. -verlegung verzichtet werden.

Der unmittelbar nach dem Durchtritt des Hauptkabelstrangs 115 unter die Bodenplatte 65 abgezweigte Nebenstrang 124 wird quer unter dem Längsträger 35 durch die Aussparung 80 über die Bo­ denplatte 65 geführt, ohne einen zusätzlichen Durchtritt in der Bodenplatte 65 dafür vorsehen zu müssen. Der Nebenstrang 124 kann beispielsweise als Querkabel für die Vorabsicherung- Leistungsverteilereinheit (nicht dargestellt) genutzt werden. Die Anschlüsse der Nebenstränge 121 bis 123 können sowohl mit oberhalb aber auch unterhalb der Bodenplatte 65 angeordneten elektrischen Steuergeräten verbunden werden. Es ist dazu nicht notwendig, Durchtritte an den Trägern 30, 35 oder in der Boden­ platte 65 einzubringen. Die Montage gestaltet sich damit enorm einfach, da die Anschlüsse nicht durch kleine Öffnungen gefä­ delt werden müssen. Gleichzeitig fallen damit aufwendige und reparaturanfällige Abdichtungen an diesen Durchtritten weg. Gleiches gilt für die Anschlüsse der Nebenstränge 125, 126, 129, 130 und 131. Der Nebenstrang 128 ist insbesondere für die Versorgung der B-Säule geeignet, da diese sich in Fahrzeughoch­ richtung im Bereich der Anschlußstelle des hinteren Querträgers 20 an den Türschweller 30 erstreckt. Eine Schädigung des Tür­ schwellers 30 durch Aussparungen für die Kabelverlegung ist nicht notwendig.

Für den Schutz der elektrischen Steuergeräte und Aggregate so­ wie der Kabel gegen Spritzwasser von unten ist ein Abschluß des Bodenbereichs 10 nach unten erforderlich, der in den Fig. 6 und 7 näher dargestellt ist.

Dazu wird eine Wanne 180 derart ausgebildet, daß diese die mit den Steuergeräten 95, 100 sowie 105 bestückten Fächer 40, 55 sowie 60 von unten wasserdicht abschließt. Die Wanne 180 ist dazu als Tiefziehteil in L-Form mit ihren hochgezogenen Rändern 185 an den Längsträgern 25, 30, 35 sowie an den Querträgern 19 und 20 mittels Kleben oder Schweißen befestigt.

Der untere Abschluß könnte alternativ auch aus drei separaten Wannen gebildet werden, die die Fächer 40, 55 sowie 60 einzeln von unten abdecken. Dabei müßten jedoch Kabeldurchgänge zwi­ schen den Wannen untereinander vorgesehen werden.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die noch nicht mit Steuergeräten oder Aggregaten bestückten Fächer wie bei­ spielsweise die Fächer 45, 50 oder 65 mit zusätzlichen Geräten aufgefüllt werden. Besonders platzsparend läßt sich, wie in Fig. 8 dargestellt, in oder unter den freien Fächern 45 und 50 ein flacher Kraftstofftank 190 anordnen.

Claims (10)

1. Leitungsanordnung im Bodenbereich eines Kraftwagens mit ei­ nem zum Bordnetz gehörenden Hauptleitungsstrang, der sich nahe­ zu über die gesamte Länge des die Fahrgastzelle unten begren­ zenden Wagenbodens erstreckt, wobei er entlang der Oberseite der Bodenplatte verlaufend zumindest überwiegend in einer Ver­ tiefung der Bodenplatte verlegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Hauptleitungsstrang ein erster Hauptkabelstrang (110) eines vor dessen Eintritt in die Vertiefung (175) der Boden­ platte (65) in zwei Hauptkabelstränge (110, 115, 115') unter­ teilten Kabelbaums (107) ist, und daß der zweite Hauptkabel­ strang (115, 115') etwa parallel zum ersten Hauptkabelstrang (110) unterhalb der Bodenplatte (65) verlegt ist.

2. Leitungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Kabelbaum (107) innerhalb der Fahrgastzelle in zwei Hauptkabelstränge (110, 115, 115') unterteilt ist und die Bo­ denplatte (65) im Nahbereich der Unterteilung des Kabelbaums (107) eine Durchstecköffnung (160) für den zweiten Hauptkabel­ strang (115, 115') aufweist.

3. Leitungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Durchstecköffnung (160) bei hindurchgeführtem Hauptka­ belstrang (115, 115') mit einem Bodenmodul (155) weitgehend verschließbar ist.

4. Leitungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die den ersten Hauptkabelstrang (110) aufnehmende Vertie­ fung (175) in einem seitlichen Abstand zur Seitenwand des Kraftwagens angeordnet ist.

5. Leitungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der die Vertiefung (175) aufweisende Bereich der Bodenplat­ te (65) mit einem unter der Bodenplatte (65) angeordneten Längsträger (35) ein geschlossenes Kastenprofil bildet.

6. Leitungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Hohlquerschnitt der Vertiefung (175) im unteren Bereich (180) der Querschnittskontur des ersten Hauptkabelstrangs (110) angepaßt ist.

7. Leitungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wagenboden (10) eine fachwerkartige Tragstruktur (5) mit mehreren Längs- und Querträgern (19, 20, 25, 30, 35) aus Hohlprofilen aufweist, die zusammen mit der Bodenplatte (65) Fächer (40, 55, 60) zur Aufnahme elektrischer Steuergeräte (95, 100, 105) bilden.

8. Leitungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jedes mit einem Steuergerät (95, 100, 105) ausgerüstete Fach (40, 55, 60) mittels einer Wanne (180) wasserdicht nach unten abzuschließen ist.

9. Leitungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Wanne (180) L-förmig ausgebildet ist und mehrere anein­ andergrenzende mit Steuergeräten (95, 100, 105) ausgerüstete Fächer (40, 55, 60) nach unten abschließt.

10. Leitungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß leicht lösbare Abdeckelemente zum Überdecken der Vertiefung (175) vorgesehen sind.