DE10101013A1 - Dichtungsanordnung für eine Leitungsdurchführung an einer Karosserieteilwandung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem für eine Leitungsdurchführung an einer Karosserieteilwandung, mit einem Faltenbalg und mit einem Rastrahmen, mit dem der Faltenbalg an einer Öffnung in der Karosseriewandung festgelegt ist. Sie löst die Aufgabe, ein derartiges Dichtungssystem so weiterzubilden, daß die Abdichtung einer Leitungsdurchführung mit einem Faltenbalg an einer Karosserieteilwandung verbessert und prozeßsicher ist. Dazu ist am Rastrahmen (5, 18, 24) umfangsseitig eine umlaufende Ringdichtung (7, 22, 25) angeordnet, die diesen (5, 18, 24) an der Öffnung (1) in radialer Richtung abdichtet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem für eine Leitungsdurchführung an einer Karosserieteilwandung, insbesondere für die Durchführung eines Leitungsstranges zur Versorgung von elektrischen oder elektronischen Komponenten in einem Fahrzeuganbauteil, wie einer Fahrzeugtür oder einer Fahrzeugklappe, wobei die Karosserieteilwandung fahrzeugaufbauseitig oder fahrzeuganbauteilseitig gegeben ist.

Leitungsdurchführungen an einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere an Leitungsstrangübergängen von einem Fahrzeugaufbauteil zu einem Fahrzeuganbauteil, beispielsweise von einer Fahrzeugsäule zu einer Fahrzeugtür, werden mit Faltenbälgen oder Tüllen, im weiteren Faltenbälgen, abgedichtet. Fertigungstechnisch wird dabei so vorgegangen, daß die Fahrzeugtür zunächst komplett vormontiert, anschließend mit dem Fahrzeug an den Scharnieren verschraubt und elektrisch über den Leitungsstrang mit dem Fahrzeug verbunden wird. Dabei muß die Leitungsdurchführung an der jeweiligen Karosserieteilwandung abgedichtet werden, um das Eindringen von Feuchtigkeit und Staub- bzw. Schmutzpartikeln zu verhindern und Korrosionsschäden zu vermeiden. In der Regel werden die Faltenbälge mit einem Rastrahmen an der Öffnung in der jeweiligen Karosserieteilwandung festgelegt, wobei der jeweilige Faltenbalg mit einer Dichtung, insbesondere Lippendichtung, versehen ist, mit der dieser an dem die Öffnung umgebenden Rand der Karosserieteilwandung anliegt, so daß die Dichtung in axialer Richtung, also in der Fügerichtung, gegeben ist. Der Rastrahmen dient dabei der Verbesserung des Festsitzes des Faltenbalges und einer Montageerleichterung. Bei einer mechanischen Belastung des Faltenbalges, insbesondere eine Zug-, Biege- oder Stauchbelastung, kann ein Teilbereich der Lippendichtung mit ihrer Anlagefläche von der Karosserieteilwandung abheben, so daß im Abhebungsbereich insbesondere Feuchtigkeit eindringen kann. Auch können Dichtigkeitsprobleme auftreten, wenn im Bereich der Lippendichtungsspitze durch den Formgebungsprozeß bedingte Trennnähte angeordnet sind, oder, wenn die Anlagefläche der Karosserieteilwandung nicht plan ist, beispielsweise Lacknasen, Schweißpunkte oder Radien vorhanden sind. Die Anordnung von Zusatzlippen verbessert die Dichtung nur bedingt, da auch bei diesen die genannten Probleme auftreten.

Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Dichtungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß die Abdichtung einer Leitungsdurchführung mit einem Faltenbalg an einer Karosserieteilwandung verbessert und prozeßsicher ist.

Diese Aufgabe wird bei einem Dichtungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.

Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Dichtungssystem mit einem Faltenbalg und mit einem Rastrahmen, mit dem der Faltenbalg an einer Öffnung in der Karosserieteilwandung festgelegt ist, am Rastrahmen eine umlaufende Ringdichtung angeordnet ist, durch die dieser an der Öffnung in radialer Richtung abgedichtet ist. Bei diesem Dichtungssystem ist nicht mehr der Faltenbalg selbst Dichtungselement, sondern primär die Ringdichtung am Rastrahmen. Damit ist die Abdichtung weniger toleranzabhängig, und eine weitestgehend plane Karosserieteilwandung zur Anlage von Dichtlippen ist nicht mehr erforderlich. Da zur Abdichtung keine umlaufende Planfläche mehr im Bereich des Öffnungsrandes benötigt wird, kann die Öffnung auch größer sein, was sich montageerleichternd auswirkt. Zug-, Stauch- und Biegekräfte haben weitestgehend keinen Einfluß mehr auf die Dichtigkeit. Die Öffnung kann dabei auch als Kragenzug ausgebildet sein.

Die Ringdichtung kann vorteilhaft in einer in den Rastrahmen eingeformten umlaufenden Nut angeordnet sein, wobei der Nutgrund und die Nutbegrenzungsfläche auf der dem Faltenbalg abgewandten Seite zur Festlegung des Rastrahmens an der Öffnung der Karosserieteilwandung aus Rastelemente ausbildenden Segmenten gebildet ist. Die Nut und die Ringdichtung sind dabei breiter als die Dicke der Karosseriewandung, und der Nutgrund weist einen Abstand zum Rand der Öffnung auf, der kleiner als die Dicke der Ringdichtung ist. Die Rastsegmente sind stirnseitig angeschrägt, um ihre Einführung und Anordnung in der Öffnung zu erleichtern. Zur Montage des Faltenbalges an der Öffnung der Karosserieteilwandung wird der Rastrahmen über diese Rastsegmente und mit eingelegter Ringdichtung in die Öffnung gedrückt. Die Ringdichtung bildet ein Polster für den Rand der Karosserieteilwandung, in das dieser hineingedrückt ist. Selbst größere Toleranzabweichungen werden ausgeglichen. Im Abstand vom Nutgrund kann an der faltenbalgseitigen Nutbegrenzungsfläche eine umlaufende Wulst bzw. ein Vorsprung ausgebildet sein, der von dem karosserieteilwandungsseitigen freien Rand des Faltenbalges vorgespannt hintergriffen wird, wodurch dieser am Rastrahmen sicher gehaltert ist. Die Vorspannung wird dadurch erreicht, daß der innere Durchmesser des Faltenbalges in seinem Anordnungsbereich kleiner ist als der äußere Durchmesser des Rastrahmens.

Bei dieser Ausführung kann die Ringdichtung auch einstückig mit am Faltenbalg angeformt sein, was fertigungstechnisch unproblematisch, montagetechnisch jedoch weniger aufwendig ist. Zusätzlich kann der Faltenbalg im Bereich seines fixierten Endes karosserieteilwandungsseitig eine umlaufende Dichtlippe zur axialen Grobschmutz-Abdichtung aufweisen, um den Zutritt von Feuchtigkeit und Schmutzpartikeln in den zwischen dem Faltenbalg und der Karosserieteilwandung gegebenen Spalt, der sich bei einer Zug- oder Biegebeanspruchung des Faltenbalges öffnen kann, zur Dichtungsstelle weitestgehend zu verhindern.

Der Faltenbalg kann jedoch auch in einer separaten Nut, die am Rastrahmen faltenbalgseitig im Abstand zur Anordnungsnut für die Ringdichtung ausgebildet ist, vorgespannt festgelegt sein. Diese Ausführung kann flacher gestaltet werden, da das freie Ende des Faltenbalges nicht zusätzlich zur Ringdichtung in der Nut, sondern alleinig in der separaten Nut zur Anordnung gelangt. Überdies verdeutlicht die Anordnung, daß die Abdichtung des Rastrahmens ausschließlich in radialer Richtung, bezogen auf die Öffnung in der Karosserieteilwandung, erfolgt, und daß der Faltenbalg selbst nicht mehr zur Abdichtung herangezogen zu werden braucht.

Eine weitere Ausführung sieht vor, daß im Nutgrund eine umlaufende Kerbe oder Rille angeordnet ist, an der sich der Rastrahmen in radialer Richtung leicht ein wenig verformen läßt. Dadurch kann dieser leichter in die Öffnung eingeführt werden. Mit einem anschließend von der Seite des Faltenbalges her eingeschobenen Steckergehäuse oder einer Kupplungsstation für Stecker, wodurch der Rastrahmen gegen den Rand der Öffnung gedrückt wird, kann dann an der Ringdichtung eine definierte Vorspannung und damit auch eine hohe Prozeßsicherheit erzielt werden.

Der Rastrahmen kann innenseitig mit Halterungs- oder Arretierungselementen versehen sein, um dem zu beherbergenden Steckergehäuse oder der Kupplungsstation eine definierte Position vorzugeben.

Als Material für die Ringdichtung eignen sich EPDM (Ethylen/Propylen-Dien) oder TPE (thermoplastisches Elastomer).

Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 einen Schnitt durch ein Dichtungssystem in einer ersten Ausführung,

Fig. 2 die Frontansicht eines in diesem eingesetzten Rastrahmen,

Fig. 3 diesen in einer Seitenansicht,

Fig. 4 die Einzelheit X, vergrößert,

Fig. 5 einen Schnitt durch ein Dichtungssystem in einer zweiten Ausführung,

Fig. 6, die Einzelheit Y, vergrößert, und

Fig. 7 die Einzelheit Y bei einer weiteren Ausführung.

Das in Fig. 1 dargestellte Dichtungssystem zeigt einen an einer Öffnung 1 in einer Wandung 2 einer Fahrzeugsäule angeordneten Faltenbalg 3, in dem ein Leitungsstrang 4 zu einer Fahrzeugtüre geführt ist. Der Faltenbalg 3 ist an der Außenseite eines Rastrahmens 5 unter Vorspannung in radialer Richtung befestigt, an dem (5) im Bereich der Öffnung 1 in einer Nut 6 eine umlaufende Ringdichtung 7 angeordnet ist, die einstückig mit dem Faltenbalg 3 verbunden ist. Im Grund der Nut 6 ist eine umlaufende Kerbe 8 angeordnet, wie insbesondere auch aus Fig. 3, die in Verbindung mit Fig. 2 den Rastrahmen 5 zeigt, zu erkennen ist. Der Nutgrund und die Nutbegrenzungsfläche 9 auf der dem Faltenbalg 3 abgewandten Seite sind durch Rastsegmente 10 gebildet, die stirnseitig mit Einführschrägen 11 für die Öffnung 1 versehen sind. Der radial aufgeweitete und damit vorgespannte Faltenbalg 3 hintergreift eine an der faltenbalgseitigen Nutbegrenzungsfläche ausgebildete umlaufende Wulst 12 (Fig. 1) und . ist somit dichtend mit dem Rastrahmen 5 verbunden.

Fig. 4 zeigt als vergrößerte Einzelheit X die Anordnung des Faltenbalges 3 mit der einstückig angeformten Ringdichtung 7 am Rastrahmen 5 in einer Vormontageposition. Diese entspricht der in Fig. 1 gezeigten Position in der oberen Hälfte. Die Dichtungsposition, dargestellt in der unteren Hälfte in Fig. 1, wird dadurch erreicht, daß die im Faltenbalg 3 vorpositionierten und in einer Kupplungsstation 13 bereits miteinander verbundenen Stecker und Steckergehäuse 14 und 15 mit dieser (13) in Richtung der Öffnung 1 in der Wandung 2 geschoben bzw. gedrückt werden. Dabei wird der Rastrahmen 5 im Dichtungsbereich gespreizt, wodurch die notwendige Vorspannung für die Ringdichtung 7 erzeugt wird. Es ist zu erkennen, daß die Nut 6 und die Ringdichtung 7 mehr als doppelt so breit wie Dicke der Wandung 2 ist. Der Faltenbalg 3 ist zur weitgehenden Abschottung der Ringdichtung 7 von Umwelteinflüssen im Bereich seines fixierten Endes karosseriewandungsseitig mit einer umlaufenden Dichtlippe 16 versehen, die im Abstand von der Öffnung 1 an der Wandung 2 anliegt und eine axiale Abdichtung vornimmt.

Eine weitere Ausführung zeigt Fig. 5. Bei dieser Ausführung ist die Wandung 2 durch ein Blech 16 verstärkt, das zugleich der Halterung eines karosserieseitigen Kupplungsträgers 17 dient, der nicht mit in der Öffnung 1 zur Anordnung gelangt. Der Rastrahmen 18 ist von sich aus in radialer Richtung gegenüber dem Rand der Öffnung 1 vorgespannt. Der aufgeweitete und somit gegenüber dem, Rastrahmen 18 vorgespannte Faltenbalg 19 hintergreift im Bereich einer Nut 20 am Rastrahmen 18 eine an diesem (18) ausgebildetem Wulst 21 und ist damit fest mit diesem (18) verbunden. Fig. 6 zeigt in der Einzelheit Y die Anordnung im Dichtungsbereich, vergrößert. Auch hier ist die Ringdichtung 22 einstückig mit dem Faltenbalg 19 verbunden. Zu erkennen ist, daß der Nutgrund einen Abstand zum Rand der Öffnung 1 (Wandung 2) aufweist, der deutlich kleiner als die Dicke der Ringdichtung 22 ist.

Fig. 7 zeigt eine andersartige Verbindung zwischen einem Faltenbalg 23 und einem Rastrahmen 24. Dieser weist faltenbalgseitig im Abstand von einer separaten Ringdichtung 25 eine weitere umlaufende Nut 26 auf, in die das freie Ende des vorgespannten Faltenbalges 23 eingreift und über diese (26) infolge der Vorspannung desselben (23) fest und dichtend mit dem Rastrahmen 24 verbunden ist.

BEZUGSZEICHENLISTE

1

Öffnung

2

Wandung

3

Faltenbalg

4

Leitungsstrang

5

Rastrahmen

8

F Nut

7

Ringdichtung

8

Kerbe

9

Nutbegrenzungsfläche

10

Rastsegment

11

Einführschräge

12

Wulst

13

Kupplungsstation .

14

Stecker

15

Stecker

16

Dichtlippe

17

Kupplungsträger

18

Rastrahmen

19

Faltenbalg

20

Nut

21

Wulst

22

Ringdichtung

23

Faltenbalg

24

Rastrahmen

25

Ringdichtung

26

Nut

Claims (8)

1. Dichtungssystem für eine Leitungsdurchführung an einer Karosserieteilwandung, mit einem Faltenbalg und mit einem Rastrahmen, mit dem der Faltenbalg an einer Öffnung in der Karosserieteilwandung festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet, daß am Rastrahmen (5, 18, 24) umfangsseitig eine umlaufende Ringdichtung (7, 22, 25) angeordnet ist, die diesen (5, 18, 24) an der Öffnung (1) in radialer Richtung abdichtet.

2. Dichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastrahmen (5, 18, 24) umfangsseitig eine umlaufende Nut (6, 20) zur Anordnung der Ringdichtung (7, 22, 25) aufweist, wobei der Nutgrund und die Nutbegrenzungsfläche (9) auf der dem Faltenbalg (3, 19, 23) abgewandten Seite durch Rastsegmente (10) gebildet sind, und daß der Nutgrund einen Abstand zum Rand der Öffnung (1) aufweist, der kleiner als die Dicke der Ringdichtung (7, 22, 25) ist.

3. Dichtungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die faltenbalgseitige Nutbegrenzungsfläche im Abstand vom Nutgrund mit einer zur Karosserieteilwandung (2) weisenden umlaufenden Wulst (12, 21) versehen ist, die vom freien Ende des Faltenbalges (3, 19) hintergriffen wird.

4. Dichtungssystem nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Ringdichtung (7, 22) einstückig mit dem Faltenbalg (3, 19) verbunden ist.

5. Dichtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastrahmen (24) auf der der Karosserieteilwandung (2) abgewandten Seite der Ringdichtung (25) umfangsseitig eine umlaufende Nut (26) aufweist, in der das freie Ende des Faltenbalges (23) festgelegt ist.

6. Dichtungssystem nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Faltenbalg (3) im Bereich seines fixierten Endes karosserieteilwandungsseitig eine umlaufende Dichtlippe (16) zur axialen Grobschmutz-Abdichtung an der Karosserieteilwandung (2) aufweist.

7. Dichtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Rastrahmen (18, 24) innenseitig mit Halterungselementen für ein Steckergehäuse versehen ist.

8. Dichtungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den Rastsegmenten (10) im Nutgrund eine umlaufende Kerbe (8) eingelassen ist, die diesem und dem Rastrahmen (5) in radialer Richtung Flexibilität verleiht, derart, daß dieser (5) bei der Montage einer faltenbalgseitig eingeschobene Kupplungsstation (13) oder eines Steckergehäuses im Bereich der Ringdichtung (7) aufweitbar und vorspannbar ist.