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Die
Erfindung betrifft einen Leitungsstrangübergang zwischen
einem festen und einem beweglichen Karosserieteil an einem Fahrzeug,
insbesondere zwischen der Fahrzeugkarosserie und einer Fahrzeugtür
oder -klappe.
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Derartige
Leitungsübergänge dienen vorzugsweise einer feuchtigkeits-
und schmutzgeschützten Durchführung einer Leitung
und/oder eines Leitungsstranges durch einen zwischen den Fahrzeugteilen
gegebenen feuchtigkeit- und staubbeaufschlagten Freiraum und weisen
je eine Befestigungsvorrichtung zur Anordnung am jeweiligen Fahrzeugteil
und zwischen den Befestigungsvorrichtungen einen Faltenbalg (Dichtungsbalg)
oder dergleichen auf, der eine Relativbewegung zwischen diesen bzw.
den Fahrzeugteilen ermöglicht. In der Regel sind die Befestigungsvorrichtungen
an den Dichtungsbalg angeformt und aus einem konischen Rastfortsatz,
einer Lippendichtung und einer zwischen diesen ausgebildeten Ringnut
zur dichtenden Festlegung an einer Öffnung in der jeweiligen
Fahrzeugteilwandung versehen. Dabei kann die jeweilige Befestigungsvorrichtung
zusätzlich mit einem Rastrahmen versehen sein, mit dem
diese an dem die Öffnung in der jeweiligen Fahrzeugteilwandung
umgebenden Rand dichtend festlegbar ist. Der Rastrahmen dient einer
Montageerleichterung und der Sicherstellung einer zuverlässigen
Befestigung, insbesondere bei einem beengten Bauraum. Zur Ermöglichung
einer Relativbewegung mit einer Abstandsveränderung zwischen den
Fahrzeugteilen müssen die Dichtungstüllen flexibel
und entsprechend dimensioniert sein, und sie benötigen
einen Bauraum, in dem sie bei dem kleinsten Abstand zwischen den
Fahrzeugteilen eine Ruhestellung einnehmen und aus dem heraus sie
einer Vergrößerung des Abstandes folgen können.
Beispiele für Dichtungstüllen finden sich in der
DE 200 22 922 U1 ,
der
DE 33 40 664 A1 und
der
EP 1 681 206 A1 .
Als nachteilig kann angesehen werden, dass diese und die umschlossenen
Leitungen bei jeder Schwenkbewegung gebogen, insbesondere also dauernd
auf Biegung beansprucht werden. Die dauernde Biegebeanspruchung
kann zu Langzeitschäden, insbesondere zu Leitungsbruch,
führen.
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In
der
DE 20 2005
000 518 U1 ist ein Leitungsübergang zwischen der
Karosserie eines Fahrzeugs und einem beweglichen Teil, insbesondere
einer Heckklappe, beschrieben, das um eine Drehachse schwenkbar
mit der Karosserie verbunden ist. Die Leitungen sind dabei im Bereich
der Drehachse in mindestens einem formstabilen Führungselement, insbesondere
einem aus Kunststoff bestehenden Rohrstück, angeordnet,
dessen Mittelachse zumindest annähernd in der Drehachse
liegt und in welchem die Leitungen parallel zur Drehachse positioniert
sind. Heckklappenseitig ist das Rohrstück mit einem abgewinkelten
Rohrstück verbunden, das mit ersterem drehbar verbundenen
ist und das die Leitungen in die Heckklappe führt. Bei
einer Schwenkbewegung der Heckklappe werden die Leitungen nicht
gebogen, sondern im Bereich zwischen den beiden Enden des parallel
zur Drehachse verlaufenden Führungselementes um ihre Achse
gedreht (tordiert). Im Kabelbaum selbst, der an der Karosserie befestigt ist,
wirkt sich die Schwenkbewegung der Heckklappe nicht aus. Je länger
das achsparallele Führungselement ist, desto geringer ist
die Torsionsbeanspruchung der Leitungen. Dichtungsprobleme sind
nicht angesprochen.
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Die
DE 100 42 985 A1 hat
einen Kabelsatz (Leitungsstrang) mit einem Schutzmantel, insbesondere
einer Gummi- oder Kunststofftülle, zum Gegenstand, der
insbesondere zur Anordnung zwischen einer Karosserie und einer Tür
eines Kraftfahrzeuges vorgesehen ist und zur verdrehsicheren Montage
der Leitungen dient. Der Schutzmantel umfasst ein erstes Endstück
und ein zweites Endstück und zwischen diesen ein Zwischenstück,
das in der Scharnierachse liegt, zumindest jedoch scharnierachsparallel
angeordnet ist, von denen das erste drehfest mit dem Zwischenstück
verbunden und das zweite begrenzt drehbar angeordnet ist. Auch bei
diesem Leitungsübergang werden die Leitungen im Bereich
des Zwischenstückes tordiert und in Abhängigkeit
von dessen Länge torsionsbeansprucht. Das Zwischenstück befindet
sich im sichtbaren Bereich zwischen der Karosserie und der Tür
des Fahrzeugs und dort zwischen den Türscharnieren.
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Ferner
wird in der
DE 100
34 141 A1 ein Kraftfahrzeug mit wenigstens einem klappbaren
Karosserieteil beschrieben, das ein um eine Schwenkachse schwenkbares
Scharnierteil aufweist. Dabei ist die Schwenkachse durch eine an
dem Kraftfahrzeug befestigte Achse lagedefiniert und das Scharnierteil ist
als Hohlteil ausgebildet, an seinem einen Ende mit dem Karosserieteil
verbunden und an seinem anderen Ende an der Achse gehalten. Um Leitungen
möglichst geschützt vor äußeren
Einflüssen zu verlegen und unnötige Relativbewegungen,
die eine zusätzliche Beanspruchung bzw. Beschädigungsgefahr
für die Leitungen darstellen, zu vermeiden, sind die Leitungen
durch die Schwenkachse in das Scharnierteil eingeführt,
durch dieses geführt und dann weiter verlegt. Beim Ausführen
einer Schwenkbewegung des Scharnierteils um die Schwenkachse werden
die Leitungen bzw. der Leitungsstrang lediglich torsionsartig verdreht.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, einen feuchtigkeitdichten Leitungsstrangübergang
zwischen einem festen und einem beweglichen Karosserieteil an einem
Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 so zu gestalten, dass
dieser den beim Betätigen des beweglichen Karosserieteils
auftretenden Biege- und/oder Torsionsbeanspruchungen dauerhaft zuverlässig
standhält.
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Diese
Aufgabe wird bei einem Leitungsübergang nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnenden Merkmale gelöst.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen aufgeführt.
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Der
Leitungsstrang nach der Erfindung weist in bekannter Weise zwischen
den wenigstens über ein Scharnier miteinander verbundenen
und relativ zueinander bewegbaren Karosserieteilen je eine Befestigungsvorrichtung
zur dichtenden Anordnung an einer Öffnung im jeweiligen
Karosserieteil auf, ist im Bereich zwischen diesen abgedichtet und
wird bei einer Schwenkbewegung des beweglichen Karosserieteils auf
Torsion oder Biegung beansprucht. Nach der Erfindung ist nun die
Befestigungsvorrichtung zur dichtenden Anordnung im festen Karosserieteil
an einer langgestreckten elastisch deformierbaren Dichtungstülle
ausgebildet, die in das feste Karosserieteil hineinragt und auf
ihrer der Befestigungsvorrichtung abgewandten Seite mit dem Leitungsstrang
verbunden ist. Die Verbindungsstelle mit dem Leitungsstrang ist
dabei in einem solchen Abstand von der Befestigungsvorrichtung und
vom Scharnier angeordnet, dass eine Torsion- oder Biegedeformation des
Leitungsstranges über einen größeren
Längenbereich desselben erfolgen kann. Damit ist ein Leitungsstrangübergang
geschaffen, der bei einer Betätigung des beweglichen Karosserieteils
elastisch und minimiert auf Torsion oder Biegung beansprucht wird, so
dass Ermüdungsbrüche nahezu ausgeschlossen sind
und die Schadensquote deutlich reduziert ist.
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Zur
Sicherstellung der Längswasserdichtheit ist der Leitungsstrang
vorteilhaft vom Scharnierbereich bis in das jeweilige Karosserieteil
hinein mit einem durchgehenden Gummischlauch/Kabelmantel versehen,
und die Dichtungstülle ist dichtend auf diesem angeordnet.
Dadurch kann der Leitungsstrang in den Karosserieteilen jeweils
in einem Trockenraum und zwischen diesen in einem Feuchtraum verlegt sein,
wobei Feuchtigkeit, Wasser und Schmutz aus dem Feuchtraum nicht
zwischen die einzelnen Leitungen gelangen können. Öffnungsrandseitig
sind die Dichtungstüllen in bekannter Weise mit einem Clipsrahmen
und einer umlaufenden Ringnut als einfache Befestigungs- oder Rastvorrichtung
zum dichtenden Einknöpfen in die Öffnung versehen.
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Der
Leitungsstrang kann dabei an dem mit dem beweglichen Karosserieteil
fest verbundenen Scharnierteil festgelegt sein. Dadurch ist der
Deformationsbereich des Leitungsstranges eindeutig bestimmt und
zwischen dessen Verbindungsstelle mit der karosserieseitigen Dichtungstülle
und dem Scharnier erstreckt und daher erheblich erweitert.
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Die
karosserieseitige Dichtungstülle selbst ist zweckmäßigerweise
kegelstumpfförmig und hohl ausgebildet und aus einem weichen
und elastisch deformierbaren Material gefertigt, so dass diese einer Torsions-
oder Biegebewegung des Leitungsstranges ohne nennenswerten Widerstand
elastisch folgen kann.
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Der
Leitungsstrangübergang ist am beweglichen Karosserieteil
festgelegt. Vorteilhaft sind die Dichtungstülle und der
Leitungsstrang in axialer Ausrichtung zur Scharnierachse in das
feste Karosserieteil eingeführt. Dabei werden bei einer
Schwenkbewegung des beweglichen Karosserieteils der Leitungsstrang
und die Dichtungstülle über den definierten langerstreckten
Deformationsbereich ausschließlich auf Torsion beansprucht,
wobei der Torsionsbereich nicht sichtbar ist. Eine Längenänderung
oder Knickung des Leitungsstranges kann nicht auftreten. Es ist
aber auch möglich, dass der Leitungsstrang in radialer
Ausrichtung zur Scharnierachse in das feste Karosserieteil eingeführt
ist. Durch die erhebliche Erweiterung des Deformationsbereiches
wird die bei einer Schwenkbewegung des beweglichen Karosserieteils
zwangsweise erfolgende Biegebeanspruchung jedoch reduziert, so dass
sich eine Standzeiterhöhung für den Leitungsstrangübergang
ergibt. Durch die elastisch deformierte Dichtungstülle
erfolgt bei einer Schließbewegung des beweglichen Karosserieteils
eine Streckung des Leitungsstranges.
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbeispiels
erläutert. In den zugehörigen Zeichnungen zeigen:
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1:
einen feuchtigkeitsdichten Leitungsstrangübergang zwischen
einer Karosserie und einer Heckklappe an einem Fahrzeug, schematisch,
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2:
den linken Scharniertopf mit einem zwischen der Heckklappe und der
Karosserie ausgebildeten Scharnier und dem karosserieseitigen Leitungsstrangabgang
und
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3:
einen scharnierseitigen Heckklappenabschnitt mit dem mit der Heckklappe
verbundenen Scharnierhebel und den Leitungsstrangübergang
in die Heckklappe.
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1 zeigt
den Übergang eines Leitungsstranges 1 zwischen
der hinteren Säule 2 einer Fahrzeugkarosserie
(Trockenraum) und einer Heckklappe 3 (Trockenraum), die über
zwei Scharniere 4 (Feuchtraum) miteinander verbunden sind
und von denen das linke in 1 schematisch
und in 2 in realer Ausführung dargestellt ist.
Der Leitungsstrang 1 weist einen diesen umhüllenden
Gummischlauch 5 als Längswasserabdichtung und
auf diesem je eine dichtend und verschiebefest mit diesem verbundene Tülle 6, 7 mit
einer umlaufenden Ringnut 8, 9 als Befestigungsvorrichtung
zur dichtenden Anordnung an einer Öffnung 10, 11 im
jeweiligen Karosserieteil (2, 3) auf. Der Leitungsstrang 1 ist
dabei im Scharnierbereich 12 axial zur Scharnierachse (SA, 2)
in die hintere Säule 2 geführt.
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1 verdeutlicht
auch die Ausbildung der Dichtungstüllen 6 und 7.
Die Dichtungstülle 7 ist kegelstumpfförmig
gestaltet und weist eine an den Durchmesser des Gummischlauches 5 angepasste Durchgangsöffnung
einheitlichen Durchmessers zur dichtenden Anordnung auf dem Gummischlauch 5 auf
und ist zudem mit ihrem verjüngten Bereich als Kantenschutz
in einer zweiten Öffnung 14 in der Heckklappe 3 angeordnet.
Die Dichtungstülle 6 ist ebenfalls kegelstumpfförmig
gestaltet, dabei jedoch als Hohlkörper mit einer einheitlichen
Wanddicke ausgebildet und im Bereich der Säule 2 mit
dem Gummischlauch 5 dichtend verbunden (DV). Aus dem Scharnierbereich 12 können
somit Feuchtigkeit, Wasser oder Schmutz weder in die Säule 2 noch
in die Heckklappe 3 gelangen.
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Die 2 und 3 zeigen
die Leitungsstrangdurchführung an der Säule 2 und
an der Heckklappe 3 am Fahrzeug. Letztere (3)
weist einen auf der Seite der Karosserieöffnung für
diese ausgebildeten umlaufenden und im Querschnitt U-förmigen Dichtungsflansch 13 mit
an dessen beiden Schenkeln gegenüberliegend angeordneten
Durchführungsöffnungen 11 und 14 für
den Leitungsstrang 1 auf. Dabei ist die scharnierseitige
Durchführungsöffnung 11 im Bereich des
heckklappenseitigen Scharnierhebels 15 des Scharniers 4 ausgebildet.
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In 2 ist
die Leitungsstrangdurchführung von dem das Scharnier 4 beherbergenden
Scharniertopf 16 (Scharnierbereich 12, 1)
zur hinteren Säule 2 dargestellt. Zu erkennen
ist, dass der Leitungsstrang 1 und auch die Dichtungstülle 6 im
Bereich der Öffnung 10 axial zur Scharnierachse
SA verlaufen, axial in die Säule 2 geführt
und scharnierseitig zum Scharnierhebel 15 abgebogen und
neben diesem in die Heckklappe 3 (Öffnung 11)
geführt sind, wobei der Leitungsstrang 1 mit der
Dichtungstülle 7 an der Öffnung 11 fixiert
ist. Zu erkennen ist auch eine in gestrichelter Linie angedeutete Öffnung 17,
die anstelle der Öffnung 10 im Scharniertopf 16 angeordnet
sein kann, wenn der Leitungsstrang 1 und die Durchführungstülle 6 in
radialer Richtung bezüglich der Scharnierachse SA aus dem
Scharniertopf 16 (Scharnierbereich 12) in die
Säule 2 geführt werden soll.
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Bei
einer Heckklappenbewegung um die Scharnierachse SA wird der Scharnierhebel 15 um diese
geschwenkt, wobei der an der Durchführungsöffnung 11 neben
dem Scharnierhebel 15 durch die Dichtungstülle 7 fixierte
Leitungsstrang 1 ebenfalls um die Scharnierachse SA geschwenkt
wird. Dabei wird dieser (1) in seinem axial verlaufenden
Bereich (Torsionsbereich TB) auf Torsion beansprucht. Eine Längung
oder Biegung des Leitungsstranges 1 erfolgt dabei nicht.
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Die
Montage des Leitungsstranges 1 erfolgt mit dem vorkonfektionierten
Gummischlauch 5 und den Dichtungstüllen 6 und 7,
wobei der Leitungsstrang 1 vorzugsweise vom Scharnierbereich 12 aus zunächst
mit der Dichtungstülle 6 in die D-Säule 2 eingeführt
und diese (6) an der im Scharniertopf 16 angeordneten Öffnung 10 mit
der Ringnut 8 am Öffnungsrand eingeknöpft
wird und danach mit der Dichtungstülle 7 durch
die Durchführungsöffnungen 11 und 14 des
Dichtungsflansches 13 in die Heckklappe 3 eingeführt
und am Rand der Durchführungsöffnung 11 eingeknöpft
wird.
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- 1
- Leitungsstrang
- 2
- Säule
- 3
- Heckklappe
- 4
- Scharnier
- 5
- Gummischlauch
- 6
- Dichtungstülle
- 7
- Dichtungstülle
- 8
- Ringnut
- 9
- Ringnut
- 10
- Öffnung
- 11
- Durchführungsöffnung
- 12
- Scharnierbereich
- 13
- Dichtungsflansch
- 14
- Durchführungsöffnung
- 15
- Scharnierhebel
- 16
- Scharniertopf
- 17
- Öffnung
- DV
- Verbindung
- SA
- Scharnierachse
- TB
- Torsionsbereich
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 20022922
U1 [0002]
- - DE 3340664 A1 [0002]
- - EP 1681206 A1 [0002]
- - DE 202005000518 U1 [0003]
- - DE 10042985 A1 [0004]
- - DE 10034141 A1 [0005]