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Die Erfindung betrifft eine Baugruppe für Kraftfahrzeuge, wobei die Baugruppe ein bewegbares Bauteil aufweist. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Baugruppe mit einem bewegbaren Bauteil, welches mit einer Leitung versehen ist.
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Baugruppen mit bewegbaren Bauteilen kommen in Kraftfahrzeugen in vielen verschiedenen Abwandlungen und an zahlreichen Stellen zur Anwendung. Beispielsweise ist aus der
EP 1 529 688 A1 eine Baugruppe mit einer Kameraanordnung für Kraftfahrzeuge bekannt. Die dort beschriebene Baugruppe ermöglicht es, eine Kamera am Heck des Fahrzeugs hinter einem schwenkbaren Schutzelement anzuordnen, um die Kamera bei Bedarf in eine Aufnahmestellung zu schwenken. in der Aufnahmestellung wird die hinter dem Fahrzeug befindliche Umgebung aufgenommen. Eine ähnliche Anordnung ist auch aus der
DE 10 2004 050 299 A1 bekannt.
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Ein Problem bei derartigen Baugruppen besteht jedoch darin, dass Kabel, welches zur Signalleitung oder Versorgung eines bewegbaren Bauteils mit diesem verbunden ist, bei der Bewegung des Bauteils die Bewegung mit vollziehen müssen. Dies stellt bei häufiger Bewegung regelmäßig eine erhebliche mechanische Belastung der Kabel dar. Andererseits muß die Baugruppe samt Kabel kompakt gestaltet sein, um einerseits platzsparenden Einbau und eine schnelle und einfache Montage zu ermöglichen und andererseits aus Sicherheitsgründen einen definierten Kabelbereich zu bestimmen.
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Das Dokument
DE 10 2005 060 338 offenbart eine Spannvorrichtung für ein Stromkabel eines Kabelbaums, wobei ein Stromkabel um eine Blattfeder gewunden wird und innerhalb eines Schutzgehäuses aufgenommen ist.
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Das Dokument
DE 10 2004 051 363 offenbart ebenfalls eine Spannvorrichtung, bei welcher ein Kabel wenigstens eine Wicklung um eine innere, flexible Stützeinrichtung aufweist.
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Aus der
DE 10 2004 063 524 ist ein Gehäuse für einen Kabelbaumabschnitt bekannt, wobei das Kabel um eine Spiralfeder gewunden wird, die das Kabel flexibel und ausziehbar spannt.
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Den genannten Vorrichtungen ist gemein, dass sie regelmäßig für eine Kameraeinrichtung zu große Rückstellkräfte aufweisen, welche zur Verlängerung der Kabelerstreckung zu überwinden sind.
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Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Baugruppe bereitzustellen, welche gleichzeitig eine verschleißarme und dauerhafte Kabelzuleitung zu einem beweglichen Bauteil ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.
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Bei der erfindungsgemäßen Baugruppe ist das Kabel, welches zum im Gehäuse angeordneten bewegbaren Bauteil führt, abschnittsweise in einer Kabelführung derart geführt, daß ein erster Abschnitt des Kabels in Fixiermitteln der Kabelführung gegenüber dem Gehäuse fixiert ist. An einer solchen gegenüber dem Gehäuse ortsfest fixierten Stelle können Anschlußmittel oder sonstige Verbindungen mit dem Kabel bereitgestellt werden. Insbesondere kann an dieser Stelle ein Steckverbinder an das Kabel gekoppelt werden, um die Baugruppe bei der Montage in einfacher Weise an Zuleitungen im Kraftfahrzeug anzuschließen.
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Die Kabelführung weist Stützmittel auf, welche wiederum wenigstens eine Kabelstützfläche aufweisen. In einem zweiten Abschnitt des Kabels, welcher sich zwischen dem fixierten ersten Abschnitt und der Verbindung mit dem Bewegungsteil befindet, ist in dem Kabel wenigstens eine Windung ausgebildet. Diese wenigstens eine Windung liegt mit einem Umfangsabschnitt wenigstens teilweise an der Stützfläche an.
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Die Kabelführung ist derart ausgebildet, daß ein freier Raum vorhanden ist, in dem bei einer Bewegung des bewegbaren Bauteils entlang der Bewegungskurve die wenigstens eine Windung in dem Kabel verformbar ist, wobei sich die Windung während der Verformung wenigstens abschnittsweise weiterhin an der Stützfläche abstützt.
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Die erfindungsgemäße Baugruppe schafft einerseits einen fixierten und in seiner Position gegenüber dem Gehäuse festgelegten ersten Abschnitt, in dem bei Einbau der Baugruppe an reproduzierbarer Position eine Verbindung zum übrigen Kraftfahrzeug herstellbar ist.
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Andererseits schafft die erfindungsgemäße Baugruppe eine Flexibilität in der Kabelführung zu dem bewegbaren Bauteil, indem eine Windung in dem Kabel ausgebildet wird, die jedoch durch die Stützmittel räumlich festgelegt wird, wobei der äußere Umfang der Windung abschnittsweise an einer konkaven Stützfläche anliegt. Auf diese Weise wird eine Erweiterung bzw. Ausdehnung der Windung verhindert, da die konkave Stützfläche den Außenumfang der Windung begrenzt. Da jedoch andererseits der Windung ein freier Raum zur Verformung bereitgestellt wird kann die Flexibilität, die einem gewundenen Kabel inne wohnt, ausgenutzt werden, um die Beanspruchung des Kabels bei Bewegung des Bauteils zu vermindern. Außerdem kann ein derart geführtes Kabel genügend mit der Bewegung mitgehen, um die Bewegung des Bauteils nicht durch eine zu große Rückhaltekraft zu behindern.
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Durch Ausbildung einer Kabelwindung wird die Belastung des Kabels in komplexer Weise in Zugbelastungen, Torsionsbelastungen und Biegebelastungen zerlegt, wobei aufgrund der Windung gleichzeitig ein längerer Kabelabschnitt bereitgestellt ist, auf den sich Belastung verteilt. Die Abnutzung ist auch bei häufiger Bewegung des Bauteils äußerst gering.
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Indem die Windung sich mit ihrem äußeren Umfang an einer konkaven Stützfläche abstützt wird eine Krümmung des Kabels vorgegeben, welche von dem Kabel ohne Schaden nachvollziehbar ist. Erfindungsgemäß wird demnach die natürliche Flexibilität eines gewundenen Kabels ausgenutzt, indem dieser Windung Raum für eine die Flexibilität gewährleistende Verformung gegeben wird. Gleichzeitig wird jedoch auch der Raum, in dem sich das Kabel befindet und verformt begrenzt und den Erfordernissen angepasst.
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Erfindungsgemäß ist die Kabelführung mit den Stützmitteln so ausgebildet, daß die Kabelwindung sich auch bei Verformung, welche durch eine Bewegung des Bauteils verursacht wird, weiterhin wenigstens abschnittsweise an der Stützfläche abstützt. Dadurch wird eine reproduzierbare Rückkehr in den ursprünglichen Zustand gewährleistet, wenn die Bewegung des Bauteils entlang seiner Bewegungskurve in den Ursprungszustand gelangt, da die Stützfläche gleichsam als Führung in ununterbrochener Anlage zu der sich verformenden Windung bleibt.
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Zusätzlich zu der konkaven Stützfläche können an den Stützmitteln weitere Stützflächen oder Stützelemente ausgebildet sein. Die Stützmittel können beispielsweise seitliche Begrenzungen der Stützfläche sein, um ein Abgleiten der Windung von der konkaven Stützfläche zu verhindern.
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In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist die Stützfläche einen bogenförmigen Querschnitt auf, so daß ein schraubenförmig gewickelter bzw. gewundener zweiter Abschnitt eines Kabels an der bogenförmigen, konkaven Stützfläche anliegend haltbar ist.
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Die Krümmung des Bogens kann schwächer ausgebildet sein als die Krümmung der Wicklung des Kabels. Die Kabelwicklung kann jedoch insbesondere auch in einer der Stützfläche angepassten Krümmung gewickelt sein, so daß im Bereich der Stützfläche nahezu der gesamte betreffende Umfangsabschnitt einer Wicklung an der Stützfläche anliegt. Bei einer schraubenförmig ausgebildeten Wicklung ist die Wicklung des Kabels im Wesentlichen mit gleichbleibendem Wicklungsdurchmesser entlang einer Achse ausgebildet. Die Stützfläche kann entsprechend einer Ausdehnung entlang der Achse aufweisen, ähnlich einem von einem Vollrohr abgetrennten Winkelsegment.
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Vorzugsweise ist die innere Stützfläche kreisbogenförmig ausgebildet. In diesem Fall ist die Wicklung in dem Kabel entlang einer Kreislinie ausführt.
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In einer anderen bevorzugten Ausführungsform ist die innere Stützfläche teilweise spiralförmig ausgebildet, so daß ein spiralförmig gewundener zweiter Abschnitt des Kabels anliegend an der Stützfläche haltbar ist. Die spiralförmige Stützfläche besteht wenigstens teilweise aus einem elastisch verformbaren Material und die Verformung der Windung wird durch die spiralförmige Stützfläche wenigstens teilweise mitvollzogen.
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Die spiralförmige Windung des Kabels ist besonders platzsparend, da in einer Ebene mehrere Wicklungen mit abnehmendem Wicklungsdurchmesser ausgeführt werden können.
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Die spiralförmige Windung bietet sowohl Flexibilität in Richtungen normal zu der Achse der Windung, insbesondere jedoch in Richtung der Windungsachse, also senkrecht zu der Ebene der Wicklung.
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Die spiralförmige Ausbildung der Windung kann zusätzlich mit einer axialen Komponente versehen sein, so daß eine Schneckenlinie entsteht. Die Stützfläche liegt entlang der Windung am äußeren Windungsumfang des gewundenen Kabels an und verhindert so eine Erweiterung des Windungsdurchmessers aufgrund der kabeleigenen Rückstellkraft. Das Kabel wird in der Spiralform oder Schneckenlinienform gehalten und stellt bei kompakter Bauweise ein Maximum an Flexibilität zur Verfügung. Zusätzlich zu der Stützfläche, an der ein äußerer Umfang des gewundenen Abschnitts anliegt können weitere Stützflächen oder Haltemittel vorgesehen sein, um das Kabel in Anlage an der Stützfläche zu halten. Beispielsweise kann eine mit der Stützfläche verbundene kanalartige Struktur gebildet sein, in die ein Kabel eingedrückt wird und in der Spiralform gehalten wird. In diesem Fall liegt die Windung nicht nur mit Teilen ihres äußeren Windungsumfangs, sondern auch mit anderen Teilen des Kabelumfangs an Stützflächen oder Haltemitteln an.
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Vorzugsweise ist das Kabel zwischen dem ersten Abschnitt und dem zweiten Abschnitt in einem Übergangsabschnitt der Kabelzuführung fixiert geführt.
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Der gegenüber dem Gehäuse ortsfest festgelegte erste Abschnitt des Kabels und die Stützmittel können mit einem Übergangsabschnitt verbunden sein, in dem das Kabel von seinem fixierten Abschnitt zu dem der Verformung zugänglichen zweiten Abschnitt geführt ist und gleichsam in diesem hinein geleitet wird, z.B. indem im Übergangsabschnitt bereits eine Krümmung ausgebildet ist. Auf diese Weise kann das Kabel der Anlage an den Stützmitteln in angepaßter Weise zugeführt werden, ohne das ein Risiko für eine unerwünschte oder unkalkulierbare Verformung im Anlagebereich auftritt.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das bewegbare Bauteil mit einem elektrischen Antrieb gekoppelt, um es entlang der Bewegungskurve hin und her zu bewegen.
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Der elektrische Antrieb kann sowohl außerhalb als auch innerhalb am Gehäuse angeordnet sein. Da die Kabelzuführung mit ihren Stützmitteln eine räumliche Begrenzung des vom Kabel eingenommenen Raums gewährleistet, ist auch bei der Plazierung des Antriebs eine kompakte Bauweise möglich.
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In einer bevorzugten Ausführungsform weist das Gehäuse auf einer Seite eine Zugriffsöffnung auf, welche mit einem schwenkbaren Deckel verschließbar ist, wobei das Kabel durch eine zweite Öffnung, welche der Zugriffsöffnung gegenüber liegt, aus dem Gehäuse herausgeführt ist.
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Eine derartige Baugruppe ermöglicht es, ein bewegbares Bauteil in dem Gehäuse aufzunehmen und in der üblichen Ruhestellung mit einem schwenkbaren Deckel zu schützen. Wird der Deckel in eine geöffnete Stellung geschwenkt, kann auf das Innere des Gehäuses zugegriffen werden oder das bewegbare Bauteil kann eine Funktion ausführen, wobei das Kabel entsprechend nachgeführt wird. Derartige Baugruppen kommen beispielsweise in Kofferraum- bzw. Hecktüren-Schließeinrichtungen zum Einsatz, bei denen ein Deckel geschwenkt werden kann, um auf ein Schloß im Inneren des Gehäuses zuzugreifen oder um den Deckel als Halteelement zu verwenden, um eine Schwenkbewegung der Kofferraumklappe auszuführen.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist das bewegbare Bauteil eine Kamera, welche entlang der Bewegungskurve aus einer ersten, vollständig im Gehäuse aufgenommenen schützenden Stellung in eine zweite Stellung bewegbar ist, aus welcher eine Aufnahme aus der Zugriffsöffnung heraus möglich ist. Wenn sich der Deckel des Gehäuses in der geschlossenen Stellung befindet, befindet sich die Kamera in der ersten, vollständig im Gehäuse aufgenommenen Stellung.
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Die Kamera kann, angetrieben durch einen Antrieb, aus der ersten in die zweite Stellung und zurück geschwenkt werden, wobei gleichzeitig der Deckel des Gehäuses mitgeschwenkt wird. Alternativ kann der Deckel mit einem Antrieb gekoppelt sein und die Kamera die Bewegung des Deckels mit vollziehen. Die Kamera führt entsprechend eine Schwenk- und/oder Translationsbewegung aus, die von dem mit ihr verbundenen Kabel mit vollzogen werden muß. Dabei wird die Belastung und Verformung des Kabels über die im Kabel im zweiten Abschnitt ausgebildete Windung verteilt, wobei die Verformung kontrolliert erfolgt, da die Stützmittel in Kontakt mit der Windung bleiben. Bei einer Zurückbewegung der Kamera in die Ausgangsstellung erfolgt regelmäßig eine Stauchung und Komprimierung entlang des Kabelwegs, die wiederum auf die gesamte Kabelwindung verteilt wird und durch Einwirkung der Stützmittel, an denen das Kabel weiterhin anliegt, in eine gewünschte Ausgangsstellung geleitet wird.
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Das Kabel kann in beliebiger Weise aus dem Gehäuse herausgeführt sein, außerdem können die Windungen des Kabels und die Stützmittel sowohl innerhalb des Gehäuses als auch außerhalb des Gehäuses angeordnet sein. Vorzugsweise ist zur Durchführung des Kabels aus dem Gehäuse eine flexibel gedichtete Durchführung vorgesehen, z.B. ein flexibel Faltenbalg. Dieser schränkt die Bewegung des Kabels vernachlässigbar ein und gewährleistet eine Abdichtung zwischen dem Inneren des Gehäuses und dem Äußeren des Gehäuses, wobei das zum Fahrzeug hingewandte Äußere des Gehäuses regelmäßig den Innenraum des Fahrzeugs darstellt. Die Gehäusewandung stellt daher regelmäßig den Übergang zwischen Naß- und Trockenraum dar, so daß eine gedichtete Durchführung des Kabels erwünscht ist. Eine Anordnung der Kabelwindungen im Trockenraum, also auf der dem Fahrzeug zugewandten Außenseite des Gehäuses, ist regelmäßig einer Anordnung der Kabelführung und Windungen im Innenraum des Gehäuses vorzuziehen, da dort die Funktion der Kabelzuführung Stützmittel nicht durch ggf. herrschende Umwelteinflüsse oder Verschmutzungen beeinträchtigt wird und regelmäßig mehr Bauraum zur Verfügung steht.
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Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden Figuren näher erläutert.
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1a zeigt eine perspektivische Schrägansicht einer ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Baugruppe.
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1b zeigt die erste Ausführungsform der Erfindung in einer Schrägansicht aus anderer Perspektive.
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2a zeigt eine in der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Baugruppe verwendete Kabelführung in einer Seitenansicht.
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2b zeigt die Kabelführung der ersten Ausführungsform in einer perspektivischen Ansicht.
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Die 1a und 1b zeigen perspektivische Ansichten einer Ausführungsform der Erfindung. Bei dieser Ausführungsform weist die Kabelführung eine spiralförmig gewundene konkave Stützfläche 16 auf. Das Kabel 13 ist in dieser spiralförmigen Stützfläche geführt, wobei die Kabelführung außerdem innere Stützmittel zur Anlage an der inneren Windungsbegrenzung aufweist. Das Kabel ist in einer nach drei Seiten geschlossenen Rinne bzw. einem dreiseitig geschlossenen Kanal geführt, wobei der spiralförmige Teil der Stützmittel aus einem flexiblen Material gebildet ist. Die Kabelführung weist wiederum einen fixierten Abschnitt 15 auf, welcher ein Kabelende mit Anschlußvorbereitung ortsfest gegenüber dem Gehäuse fixiert. In die derart ausgebildete Kabelführung kann in einfacher Weise ein Kabel bei der Montage eingelegt werden, indem es in den einseitig offenen Kanal eingedrückt wird.
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Wie in 2a gezeigt, wird das Kabel von den Fixiermitteln 15 aus in einer nach innen führenden Spirale in Anlage an der konkaven Stützfläche 16 geführt und im Inneren des freien Raums 7 aus der Windungsebene in definierter Krümmung herausgeführt. Bei einer Auslenkung des herausgeführten Kabelendes, welches im Innern des Gehäuses 2 mit der Videokamera als bewegbarem Bauteil verbunden ist, vollziehen sowohl die Windungen des Kabels als auch die spiralförmigen Bestandteile der Kabelführung die Bewegung mit und verformen sich. Das Kabel und die Kabelführung sind sowohl aus der Windungsebene heraus auslenkbar als auch in der Windungsebene verformbar. Wie leicht ersichtlich ist, bietet diese Art der Zuführung des Kabels zu einem bewegbaren Bauteil eine maximale Flexibilität des Kabels bei minimaler Belastung und äußerst kompakter Bauform.
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Entsprechend wird durch die Ausbildung von gestützten und geführten Windungen in einer Kabelzuführung erfindungsgemäß die mechanische Belastung für Kabel und damit verbundene Bauteile in der Baugruppe vermindert und die Lebensdauer der Bauteile erhöht. Gleichzeitig baut die erfindungsgemäße Baugruppe äußerst kompakt.
