DE102022128105A1

DE102022128105A1 - Kraftfahrzeug mit einem Bordnetz, Halbfabrikat zum Verbauen in ein Kraftfahrzeug, Verfahren zur Herstellung eines Halbfabrikats zur Ausbildung eines Bordnetzes und Verfahren zur Montage eines Halbfabrikats in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102022128105A1
Application number: DE102022128105.1A
Authority: DE
Inventors: Mario Kremer
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2022-10-25
Filing date: 2022-10-25
Publication date: 2024-04-25

Abstract

Kraftfahrzeug, umfassend ein Bordnetz (3) mit mehreren Verbindungskabeln (4), über die mehrere Komponenten (5) des Kraftfahrzeugs (1) miteinander verbunden sind, wobei zumindest einige der Verbindungskabel (4) oder Abschnitte zumindest einiger der Verbindungskabel (4) zusammen mit einem flexiblen und lagenartigen Trägerteil (12), an oder in dem diese Verbindungskabel (4) oder diese Abschnitte der Verbindungskabel (4) angeordnet und befestigt sind, eine flächige Struktur ausbilden.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Bordnetz mit mehreren Verbindungskabeln, über die mehrere Komponenten des Kraftfahrzeugs miteinander verbunden sind.
In Kraftfahrzeugen verortete Komponenten sind, etwa zur Realisierung einer Energieversorgung und/oder einer Datenübertragung, miteinander verkabelt. Aufgrund der entsprechend hohen Anzahl solcher Komponenten in modernen Kraftfahrzeugen ist hierzu eine entsprechende Vielzahl von Verbindungskabeln erforderlich. Die entstehende Kabelstruktur, die das sogenannte Bordnetz ausbildet, ist typischerweise händisch zu verlegen, was einen recht hohen Montageaufwand mit sich bringt.
Beispiele für Kraftfahrzeugbordnetze sind aus DE 10 2004 043 340 A1 , EP 3 575 155 A1 und DE 689 28 244 T2 bekannt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Konzept im Zusammenhang mit einem Bordnetz eines Kraftfahrzeugs anzugeben, insbesondere hinsichtlich eines möglichst niedrigen Montageaufwandes.
Zur erfindungsgemäßen Lösung der Aufgabe ist bei einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest einige der Verbindungskabel oder Abschnitte zumindest einiger der Verbindungskabel zusammen mit einem flexiblen und lagenartigen Trägerteil, an oder in dem diese Verbindungskabel oder diese Abschnitte der Verbindungskabel angeordnet und befestigt sind, eine flächige Struktur ausbilden.
Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass aufgrund der Verbindung zwischen den Verbindungskabeln und dem Trägerteil eine erforderliche geometrische Anordnung der Verbindungskabel relativ zueinander und auch relativ zu kraftfahrzeugfesten Komponenten bei der Montage des Bordnetzes im Kraftfahrzeug automatisch gegeben ist beziehungsweise beim Anordnen des Trägerteils samt den Verbindungskabeln im Kraftfahrzeug automatisch entsteht. Aufgrund der Form- und Positionstreue der Verbindungskabel relativ zum Trägerteil ist es somit zur Montage lediglich erforderlich, das Trägerteil mit den Verbindungskabeln in die entsprechend vorgesehene Position in das Kraftfahrzeug zu bringen, wobei sich die erforderliche Struktur der Verbindungskabel, also deren geometrische Anordnung relativ zueinander und relativ zu kraftfahrzeugfesten Komponenten sowie der entsprechende Verlauf der Verbindungskabel, automatisch ergibt. Der Montageaufwand ist insbesondere gegenüber dem Fall, bei dem die Kabel separat oder als vorgefertigtes, loses Bündel im Kraftfahrzeug verlegt werden, deutlich reduziert. Die Verbindungskabel und das Trägerteil bilden mithin eine, bezogen auf alle weiteren Komponenten des Kraftfahrzeugs, separate Komponente, die als ein Halbfabrikat, das später noch im Detail erläutert wird, in das zu bauende Kraftfahrzeug zu montieren ist.
Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist, dass zumindest einige der Verbindungskabel, bevorzugt alle Verbindungskabel, insbesondere Abschnitte hiervon, und das Trägerteil die flächige Struktur ausbilden. Dies bedeutet, dass das Halbfabrikat eine, im Vergleich zu dessen flächiger Ausdehnung, kleine respektive geringe Dicke aufweist. Während die Oberfläche des Trägerteils, an oder in der die Verbindungskabel angeordnet sind, beziehungsweise des Halbfabrikats eine Ausdehnung in der Größenordnung von Metern bezüglich beider Raumrichtungen, entlang sich das Trägerteil beziehungsweise das Halbfabrikat erstreckt, aufweisen kann, weist das Trägerteil beziehungsweise das Halbfabrikat eine Höhe beziehungsweise Dicke von bevorzugt weniger als 1 mm auf, besonders bevorzugt weniger als 0,1 mm.
Die von dem im Kraftfahrzeug angeordneten Halbfabrikat gebildete Fläche ist beispielsweise eben. Die Flexibilität des Trägerteils erlaubt es zudem, dass das Halbfabrikat alternativ auch zumindest abschnittsweise gebogen, gekrümmt oder gewinkelt verlaufen kann. So ist das Halbfabrikat, also das Trägerteil samt den Verbindungskabeln, auf einer Aufnahmefläche im Kraftfahrzeug angeordnet. Die Form der Aufnahmefläche, also insbesondere ebene, gebogene beziehungsweise gekrümmte oder gewinkelte Abschnitte der Aufnahmefläche, überträgt sich bei der Montage des Trägerteils auf das Halbfabrikat. Somit kann die Fläche des Bordnetzes zumindest abschnittsweise eben und/oder zumindest abschnittsweise gewinkelt oder gebogen verlaufen.
Die Struktur der Verbindungskabel an oder in dem Trägerteil kann verästelt respektive netz- und/oder baumstrukturartig ausgebildet sein. Besonders bevorzugt ist das erfindungsgemäße Bordnetz frei von Kabelbündeln, die zehn oder mehr Verbindungskabel umfassen können, so dass das Bordnetz keine verdickten Abschnitte aufweist, die etwa die Verwendung von Kabelkanälen im erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug erforderlich machen würden. Die Verbindungskabel können an einer Seite oder an beiden Seiten des Trägerteils angeordnet sein. Obgleich mehrere Verbindungskabel grundsätzlich auch übereinander an dem Trägerteil angeordnet sein können, beispielsweise in Lagen von maximal fünf Verbindungskabeln, bevorzugt in Lagen von maximal zwei Verbindungskabeln, sind die an dem Trägerteil angeordneten Verbindungskabel besonders bevorzugt allesamt nebeneinander positioniert.
Das Trägerteil kann ein Textil sein. Das Textil kann Fasern umfassen, die beispielsweise aus einem Kunst- und/oder einem Naturstoff bestehen. Beispiele für denkbare Textile sind etwa Gewebe, Gewirke, Gestricke, Geflechte, Fliese oder Filze. Das Trägerteil kann zudem eine Lage aus einem Kunststoff sein, etwa aus PVC oder PE oder dergleichen.
Wesentlich für die vorliegende Erfindung ist, dass die Verbindungskabel an oder in dem Trägerteil befestigt sind, da hierdurch die zur Realisierung der Vorteile der vorliegenden Erfindung erforderliche Form- und Positionstreue der Verbindungskabel relativ zum Trägerteil bewirkt wird. Bezüglich dieser Befestigung kann vorgesehen sein, dass die Verbindungskabel und das Trägerteil über kraftschlüssige und/oder formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindungen aneinander befestigt sind. Bevorzugt sind punktuelle Befestigungsstellen zwischen den Verbindungskabeln und dem Trägerteil vorgesehen.
Wenigstens eine der Verbindungen kann mittels eines Schmelzklebers gebildet sein. Die Schmelztemperatur des Schmelzklebers liegt bevorzugt unterhalb der Schmelztemperatur des Materials des Trägerteils und/oder einer Isolierung der Verbindungskabel.
Zusätzlich oder alternativ kann wenigstens eine der Verbindungen mittels wenigstens einer Heftklammer gebildet sein. Diese weist insbesondere eine U-Form auf, wobei die beiden Schenkel dieser U-Form das Trägerteil senkrecht zu dessen Flächenrichtung durchgreifen. Auf der Seite des Trägerteils an dem das jeweilige Verbindungskabel angeordnet ist, kann dieses mittels des geschlossenen Abschnitts der U-Form der Heftklammer in Position gehalten werden. Die beiden Schenkel der U-Form das Trägerteil können auf der entsprechend gegenüberliegenden Seite des Trägerteils zur Realisierung der Befestigungswirkung um insbesondere 90° abgewinkelt oder verbogen sein, beispielsweise einander zu- oder voneinander abgewandt. In dieser Ausführungsform ist das Verbindungskabel an dem Trägerteil angetackert.
Bezüglich der Lage des Trägerteils respektive des Halbfabrikats kann vorgesehen sein, dass das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug einen zwischen einem Unterboden, der das Kraftfahrzeug nach außen begrenzt, und einer Bodenlage, die einen Boden eines Insassenraum des Kraftfahrzeugs bildet, angeordneten Aufnahmebereich aufweist, in dem das Trägerteil und die hieran angeordneten Verbindungskabel oder der hieran angeordnete Teil der Verbindungskabel aufgenommen sind. Aufgrund der flächigen Struktur des Bordnetzes beziehungsweise des Halbfabrikats kann vorgesehen sein, dass der Aufnahmebereich eine geringe Höhe aufweist, was aus bauraumtechnischer Sicht äußerst vorteilhaft ist. Im Aufnahmebereich kann zudem ein Dämmmaterial, insbesondere eine Dämmlage aus einem beispielsweise geschäumten Material, angeordnet sein.
Das Trägerteil samt den Verbindungskabeln respektive das Halbfabrikat kann unmittelbar benachbart zu dem Unterboden und/oder der Bodenlage angeordnet sein. Gegebenenfalls kann ein Berührkontakt zwischen dem Bordnetz und dem Unterboden und/oder der Bodenlage und gegebenenfalls dem Dämmmaterial vorliegen. Denkbar ist mithin, dass das Trägerteil samt den Verbindungskabeln respektive das Halbfabrikat, insbesondere zusammen mit dem Dämmmaterial, sandwichartig zwischen dem Unterboden und der Bodenlage angeordnet ist.
Der Unterboden kann ein, insbesondere aus einem Metall oder einem Kunststoff bestehendes, Bodenblech sein oder umfassen. Der Unterboden begrenzt das Kraftfahrzeug nach unten beziehungsweise in Richtung zum Untergrund hin.
Die Bodenlage kann ein, insbesondere aus einem Kunststoff bestehendes, flächig ausgebildetes Bauteil sein oder umfassen, das oberseitig eine teppichartige Lage zur Bildung des Bodens des Insassenraums des Kraftfahrzeugs aufweisen kann.
In einer denkbaren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug ist vorgesehen, dass ein bodenseitig im Einstiegsbereich des Kraftfahrzeugs angeordneter Fahrzeugschweller vorgesehen ist, wobei sich ein Teil des Aufnahmebereichs innerhalb des Fahrzeugschwellers erstreckt. Der Schweller kann eine Komponente respektive ein Abschnitt einer Karosserie des Kraftfahrzeugs sein, der sich in Kraftfahrzeuglängsrichtung unterhalb des Türeinstiegs, insbesondere auf beiden Seiten des Kraftfahrzeugs, zwischen den Radkästen erstreckt. Aufgrund der flächigen Struktur des Bordnetzes kann der Schweller, in dem bislang häufig bündelartige und mithin einen großen Bauraum fordernde Kabelstränge angeordnet waren, eine flache Bauweise aufweisen, so dass dieser beim Einsteigen in das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug kein allzu großes Hindernis mehr darstellt, was insbesondere für gebrechliche Personen eine Erleichterung schafft.
Innerhalb des Aufnahmebereichs kann wenigstens ein als Feuchtigkeitssensor ausgebildeter Sensor angeordnet sein, mittels dem ein Sensorsignal generierbar ist, anhand dem ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Aufnahmebereich detektierbar ist. Insbesondere aufgrund alterungsbedingter Korrosionserscheinungen des Unterbodens wird dieser mit der Zeit häufig undicht, so dass Wasser von außen in den Aufnahmeraum gelangen kann. Dies führt nicht nur zu Problemen hinsichtlich den als elektrischen Stromkabeln ausgebildeten Verbindungskabel, sondern verursacht oft eine Beschleunigung des Korrosionsvorgangs und mithin einen Teufelskreis. Eine anhand des Sensorsignals erfolgte Detektion von Feuchtigkeit im Aufnahmebereich kann dazu genutzt werden, um diesen nachteiligen Zustand zu beseitigen. Konkret kann der Sensor in die flächige Struktur eingebunden und/oder an oder in dem Trägerteil angeordnet sein.
Denkbar ist, dass das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug eine mit dem Sensor verbundene Steuerungseinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, in Abhängigkeit des Sensorsignals eine Ausgabebedingung zu überprüfen, die dann erfüllt ist, wenn das Sensorsignal das Eindringen von Feuchtigkeit in den Aufnahmebereich anzeigt. Bei Erfüllung der Ausgabebedingung kann ein die Beseitigung und/oder die Reduzierung der Feuchtigkeit im Aufnahmebereich bewirkendes Steuersignal seitens der Steuerungseinrichtung generiert und ausgegeben werden. Das Steuersignal kann an eine Ausgabevorrichtung, insbesondere an eine Ein- und Ausgabevorrichtung, des Kraftfahrzeugs übermittelt werden, mittels der sodann eine Aufforderung für einen Werkstattbesuch an einen Fahrer ausgegeben wird.
Als Verbindungskabel können elektrische Stromkabel und/oder Glasfaserkabel zur Übertragung optischer Signale vorgesehen sein. Falls zumindest einige der Verbindungskabel elektrische Stromkabel sind, dann kann das Bordnetz ein Niedervolt-Bordnetz sein, in dem beispielsweise ein Spannungsniveau von 12 Volt oder 48 Volt vorliegt.
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug kann vorgesehen sein, dass wenigstens eine der Komponenten ein elektrischer Energiespeicher ist. Mittels des Energiespeichers kann das Bordnetz mit elektrischem Strom versorgbar sein und insbesondere eine Spannung von 12 Volt oder 48 Volt bereitstellen.
Als Komponente kann zusätzlich oder alternativ wenigstens ein Sicherungsautomat vorgesehen sein. Der Sicherungsautomat kann in einem Sicherungskasten, der etwa im Bereich eines Fußraums eines Fahrers des Kraftfahrzeugs angeordnet ist, angeordnet sein. Der Sicherungsautomat kann eine elektrische Kontaktierung, die insbesondere mittels einem der Verbindungskabel gebildet ist, zwischen einer der Komponenten und dem elektrischen Energiespeicher bei übermäßig hohem Stromfluss unterbrechen.
Als Komponente kann zusätzlich oder alternativ wenigstens eine Funktionalkomponente vorgesehen sein, die insbesondere mittels des Energiespeichers mit Energie versorgbar ist, wobei der Energiespeicher und die Funktionalkomponente zu diesem Zweck mit einem der Verbindungskabel, etwa über den Sicherungsautomaten, verbunden sein kann. Mittels der Verbindungskabel können zudem mehrere Funktionalkomponenten untereinander verbunden sein, insbesondere zum Zweck einer Signalübertragung. Als Funktionalkomponente kann die oder eine Steuerungseinrichtung oder ein elektromechanischer Aktor oder der oder ein Sensor oder ein weiterer Sensor oder eine Beleuchtungskomponente oder eine Unterhaltungsmediumskomponente oder die oder eine oder eine weitere Ein- und/oder Ausgabevorrichtung oder eine Antenne vorgesehen sein.
Mittels des elektromechanischen Aktors kann ein Kraftfahrzeugspiegel, insbesondere ein Außenspiegel, oder ein Scheibenwischer bewegbar sein. Der Sensor kann der oder ein Feuchtigkeitssensor oder ein Temperatursensor oder ein Helligkeitssensor sein. Die Beleuchtungskomponente kann ein Leuchtmittel zur Beleuchtung des Insassenraums des Kraftfahrzeugs sein oder ein solches umfassen. Die Ein- und/oder Ausgabevorrichtung kann ein Touchscreen sein. Die Unterhaltungsmediumskomponente kann ein Radio, ein Lautsprecher oder ein Monitor sein. Die Antenne kann zur Ausbildung einer drahtlosen Kommunikation vorgesehen sein, etwa einer sogenannten Car-zu-Car- oder Car-to-X-Verbindung.
Die Verbindungskabel können über lösbare elektrische Verbindungsmittel, mittels denen insbesondere jeweils eine Steckverbindung ausbildbar sind, mit den Komponenten elektrisch verbunden sein. Zur Montage des Bordnetzes im Kraftfahrzeug ist es mithin lediglich erforderlich, dass, wie bereits oben erläutert wurde, das Trägerteil in den Aufnahmebereich eingebracht wird, wobei anschließend die elektrischen Kontaktierungen zwischen dem Bordnetz und den Komponenten über die elektrischen Verbindungsmittel ausgebildet werden. Als Verbindungsmittel können endseitig an den Verbindungskabeln respektive an über das Trägerteil überstehenden Abschnitten der Verbindungskabel angeordnete Stecker und/oder Buchsen vorgesehen sein, die bei der Montage mit entsprechend kraftfahrzeugseitigen Buchsen und/oder Steckern zu verbinden sind. Die kraftfahrzeugseitigen Buchsen oder Steckern können über kraftfahrzeugseitige Kabelabschnitte mit den Komponenten verbunden sein.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Halbfabrikat zum Verbauen in ein Kraftfahrzeug, insbesondere gemäß der obigen Beschreibung, und zur Ausbildung eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs, wobei das Halbfabrikat mehrere Verbindungskabel umfasst. Bei diesem Halbfabrikat ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass zumindest einige der Verbindungskabel oder Abschnitte zumindest einiger der Verbindungskabel an einem oder in einen flexiblen und lagenartigen Trägerteil angeordnet und befestigt sind, so dass diese Verbindungskabel oder die Abschnitte dieser Verbindungskabel zusammen mit dem Trägerteil eine flächige Struktur ausbilden. Alle im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug erläuterten Vorteile und Merkmale sind gleichermaßen auf das erfindungsgemäße Halbfabrikat übertragbar und umgekehrt.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung eines Halbfabrikats, insbesondere gemäß der vorangehenden Beschreibung, zum Verbauen in einem Kraftfahrzeug, insbesondere gemäß der obigen Beschreibung, und zur Ausbildung eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs, wobei das Halbfabrikat mehrere Verbindungskabel umfasst. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist vorgesehen, dass zumindest einige der Verbindungskabel oder Abschnitte zumindest einige der Verbindungskabel an oder in ein flexibles und lagenartiges Trägerteil angeordnet und befestigt werden, so dass diese Verbindungskabel oder die Abschnitte dieser Verbindungskabel zusammen mit dem Trägerteil eine flächige Struktur ausbilden. Alle im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug und dem erfindungsgemäßen Halbfabrikat erläuterten Vorteile und Merkmale sind gleichermaßen auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragbar und umgekehrt.
Bevorzugt ist bei dem erfindungsgemäßen Verfahren vorgesehen, dass die Befestigung der Verbindungskabel an oder in dem Trägerteil automatisiert erfolgt. So kann für diesen Zweck ein Bestückungsroboter vorgesehen sein, mittels dem die Bestückung des Trägerteils mit den Verbindungskabeln gemäß einem vorgegebenen und automatisierten Programmablauf vorgenommen wird. Mittels des Bestückungsroboters können insbesondere die Befestigungsstellen gebildet werden. So kann die Befestigung der Verbindungskabel an oder in dem Trägerteil kraftschlüssig und/oder formschlüssig und/oder stoffschlüssig erfolgen. Insbesondere kann die Befestigung der Verbindungskabel an oder in dem Trägerteil mittels eines Schmelzklebers und/oder mittels wenigstens einer Heftklammer erfolgen.
In einem besonders bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Halbfabrikat nach der Befestigung der Verbindungskabel an oder in dem Trägerteil zur Steigerung der Transportierfähigkeit zusammengefaltet und/oder zusammengerollt wird. Hierdurch wird das Trägerteil samt den Verbindungskabeln in einen kompakten und mithin einfacher zu transportierenden Zustand überführt. Aufgrund der Befestigung der Verbindungskabel an dem Trägerteil bleibt hierbei die Relativposition der Verbindungskabel relativ zu der durch das Trägerteil definierten Fläche erhalten. Das Halbfabrikat kann entlang seiner Längs- oder Querrichtung zusammengerollt und insbesondere zuvor gefaltet werden, etwa um eine der Mittelachsen.
Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zur Montage eines Halbfabrikats, insbesondere hergestellt gemäß dem oben beschriebenen Verfahren, in ein Kraftfahrzeug, insbesondere gemäß der obigen Beschreibung, zur Ausbildung eines Bordnetzes mit mehreren Verbindungskabeln, über die mehrere Komponenten des Kraftfahrzeugs miteinander verbunden sind. Dieses erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass das Halbfabrikat zumindest einige der Verbindungskabel oder Abschnitte zumindest einige der Verbindungskabel umfasst, die an oder in einem flexiblen und lagenartigen Trägerteil des Halbfabrikats angeordnet und hieran befestigt sind und zusammen mit dem Trägerteil eine flächige Struktur ausbilden, wobei das Halbfabrikat in einen Aufnahmebereich des Kraftfahrzeugs angeordnet wird. Alle im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug, dem erfindungsgemäßen Halbfabrikat und dem zuvor erläuterten erfindungsgemäßen Verfahren erläuterten Vorteile und Merkmale sind gleichermaßen auf dieses erfindungsgemäße Verfahren übertragbar und umgekehrt.
Für dieses erfindungsgemäße Verfahren kann insbesondere vorgesehen sein, dass das Halbfabrikat, beispielsweise gemäß dem in der obigen Beschreibungspassage Beschriebenen, zusammengefaltet und/oder zusammengerollt ist und vor oder nach der Anordnung in den Aufnahmebereich auseinandergefaltet und/oder auseinandergerollt wird.
Denkbar ist, dass das die Verbindungskabel des Halbfabrikats nach dessen Anordnung in den Aufnahmebereich über lösbare elektrische Verbindungsmittel mit den Komponenten elektrisch verbunden werden.
Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den nachfolgend dargelegten Ausführungsbeispielen sowie anhand der Figuren. Diese zeigen schematisch:

1 ein Längsschnitt eines erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs gemäß einem Ausführungsbeispiel, wobei ein Abschnitt eines Aufnahmebereichs dieses Kraftfahrzeugs vergrößert dargestellt ist,
2 eine Darstellung eines Bordnetzes des Kraftfahrzeugs der 1, wobei ein vergrößerter Abschnitt Details bezüglich eines Verbindungsmittels zeigt,
3 eine geschnittene Ansicht durch ein Trägerteil und Verbindungskabel des Bordnetzes des Kraftfahrzeugs der 1, wobei die Schnittlinie anhand III-III in 2 angedeutet ist,
4 ein Flussdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens gemäß einem Ausführungsbeispiel,
5 eine Aufsicht auf ein Halbfabrikat, das während der Durchführung des anhand der 4 erläuterten Verfahrens hergestellt wird, und
6 mehrere Verfahrensschritte des anhand der 4 erläuterten Verfahrens, bei denen das Halbfabrikat der 5 zusammengefaltet und zusammengerollt wird.

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Kraftfahrzeug 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel, umfassend ein erfindungsgemäßes Halbfabrikat 2 gemäß einem Ausführungsbeispiel. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst ein Bordnetz 3 mit mehreren Verbindungskabeln 4, über die mehrere Komponenten 5 des Kraftfahrzeugs 1 miteinander verbunden sind. Details zum Bordnetz 3 sind in der 2 gezeigt. Eine der Komponenten 5 ist ein elektrischer Energiespeicher 6 des Kraftfahrzeugs 1, der beispielsweise ein Niedrigvolt-Energiespeicher ist, so dass das Bordnetz 3 ein Niedrigvolt-Bordnetz mit einem Spannungsniveau von 12 Volt oder 48 Volt ist.
Der Energiespeicher 6 ist über Sicherungsautomaten 7, die in der 2 äußerst schematisch als ein in einem Fußraum des Fahrers des Kraftfahrzeugs 1 angeordneter Sicherungskasten angedeutet sind, mit Funktionalkomponenten 8 des Kraftfahrzeugs 1 verbunden. Zur Ausbildung dieser Verbindungen sind die Verbindungskabel 4 vorgesehen, die als elektrische Stromkabel vorgesehen sind. Sofern die Verbindungskabel 4 lediglich zur Übertragung von Signalen vorgesehen ist, dann können diese auch Glasfaserkabel zur Übertragung entsprechender optischer Signale sein.
In den 1 beziehungsweise 2 sind lediglich beispielhaft zwei beziehungsweise drei der Funktionalkomponenten 8 gezeigt, nämlich, bezogen auf 2, zwei im front- und eine im heckseitigen Bereich des Kraftfahrzeugs 1 angeordnete. Als Funktionalkomponente 8 ist eine Steuerungseinrichtung 9 und eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung 10 des Kraftfahrzeugs 1 vorgesehen. Zusätzlich oder alternativ können als Funktionalkomponenten 8 ein elektromechanischer Aktor, etwa zum Verstellen eines Rückspiegels oder zum Bewegen eines Scheibenwischers des Kraftfahrzeugs 1, eine Beleuchtungskomponente mit einem Leuchtmittel zur Beleuchtung eines Insassenraums des Kraftfahrzeugs 1, eine Unterhaltungsmediumskomponente wie beispielsweise ein Radio, ein Lautsprecher oder ein Monitor und/oder eine Antenne zur Ausbildung einer drahtlosen Kommunikationsverbindung, insbesondere eine Car-to-Car- oder Car-to-X-Verbindung, vorgesehen sein. Weiterhin ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Funktionalkomponente 8 ein Sensor 11 vorgesehen, auf den später noch Bezug genommen wird.
Bei dem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug 1 sowie dem erfindungsgemäßen Halbfabrikat 2 ist vorgesehen, dass dieses ein flexibles und lagenartiges Trägerteil 12 umfasst, an beziehungsweise in dem die Verbindungskabel 4 zumindest abschnittsweise angeordnet und befestigt sind. Die Verbindungskabel 4 respektive deren Abschnitte, die an dem Trägerteil 12 angeordnet und hieran befestigt sind, bilden zusammen mit dem Trägerteil 12 eine flächige Struktur aus. Das heißt, dass die Verbindungskabel 4 verästelt beziehungsweise netz- beziehungsweise baumstrukturartig auf den Trägerteil 12 angeordnet sind und dass das Halbfabrikat 2 eine Dicke aufweist, die wesentlich geringer ist als dessen Ausdehnung in die übrigen Raumrichtungen. Die Verbindungskabel 4 sind hierbei einzeln und nebeneinander auf den Trägerteil 12 positioniert, so dass bei dem Bordnetz 3 zumindest im Bereich des Trägerteils 12 keine Kabelbündel vorgesehen sind.
Für das Trägerteil 12 ist vorgesehen, dass dies ein Textil oder eine Lage aus einem Kunststoff ist. Das Material des Trägerteils 12 ist derart gewählt, dass die Flexibilität des Trägerteils 12 realisiert ist. Zur Befestigung der Verbindungskabel 4 an dem Trägerteil 12 sind kraftschlüssige und/oder formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindungen 13 denkbar. Die Verbindungen 13 sind in der 2 durch Punkte angedeutet und der besseren Übersichtlichkeit halber nicht allesamt mit dem entsprechenden Bezugszeichen versehen. Details bezüglich der Verbindungen 13 werden anhand der 3 erläutert, die eine geschnittene Ansicht durch das Trägerteil 12 samt zweier Verbindungskabel 4 entlang der Linie III - III in 2 zeigt. So sind die Verbindungen 13 vorliegend punktuell ausgebildet, und zwar unter Verwendung eines Schmelzklebers 14 sowie einer Heftklammer 15.
Nachfolgend werden Details bezüglich der Verortung des Bordnetzes 3 respektive des Trägerteils 12 samt der hieran befestigten Verbindungskabel 4 im Kraftfahrzeug 1 unter Bezugnahme auf 1 erläutert. So sind diese Komponenten in einem Aufnahmebereich 16 des Kraftfahrzeugs 1 angeordnet, der in der 1 durch die schraffierte Fläche angedeutet ist. Der Aufnahmebereich 16 wird von einem das Kraftfahrzeug 1 nach außen begrenzenden Unterboden 17 und einer einen Boden eines Insassenraums des Kraftfahrzeugs 1 bildenden Bodenlage 18 angeordnet. Der Unterboden 17 ist ein aus einem Metall oder einem Kunststoff bestehendes Bodenblech. Die Bodenlage 18 ist ein aus einem Kunststoff bestehendes und flächig ausgebildetes Bauteil, das oberseitig eine teppichartige Lage zur Bildung des Bodens des Insassenraums des Kraftfahrzeugs 1 aufweist. Die Verbindungskabel 4 und das Trägerteil 12 sind unmittelbar benachbart und sandwichartig zwischen dem Unterboden 17 und der Bodenlage 18 angeordnet. Zudem im Aufnahmebereich 16 ein nicht näher dargestelltes Dämmmaterial angeordnet, nämlich eine Dämmlage aus einem geschäumten Material.
Weiterhin ist ein bodenseitig im Einstiegsbereich des Kraftfahrzeugs 1 angeordneter Fahrzeugschweller 19 vorgesehen, wobei sich ein Teil des Aufnahmebereichs 16 innerhalb des Fahrzeugschwellers 19 erstreckt, so dass im Fahrzeugschweller 19 ein Abschnitt des Trägerteils 12 sowie einiger der Verbindungskabel 4 angeordnet sind. Der Fahrzeugschweller 19 ist eine Komponente beziehungsweise ein Abschnitt einer Karosserie des Kraftfahrzeugs 1, der sich in Kraftfahrzeuglängsrichtung unterhalb des Türeinstiegs und auf beiden Seiten des Kraftfahrzeugs 1 zwischen den Radkästen erstreckt.
Zur Verbindung der Verbindungskabel 4 mit den Komponenten 5 sind lösbare elektrische Verbindungsmittel 20 vorgesehen, wobei Details bezüglich dieser Verbindungsmittel 20 anhand dem vergrößerten Abschnitt der 2 erläutert werden. Als Verbindungsmittel 20 sind Stecker 21 vorgesehen, die endseitig an den Verbindungskabeln 4 respektive an über das Trägerteil 12 überstehenden Abschnitten der Verbindungskabel 4 angeordnet sind. Die Stecker 21 sind in kraftfahrzeugseitige Steckbuchsen 22 eingesteckt. Die Steckbuchsen 22 wiederum sind über kraftfahrzeugseitige Kabelabschnitte 23 mit den Komponenten 5 verbunden. Entsprechende Stecker 21 können auch an den kraftfahrzeugseitigen Kabelabschnitten 23 und entsprechende Steckbuchsen 22 an den überstehenden Abschnitten der Verbindungskabel 4 vorgesehen sein.
Nachfolgend wird erneut Bezug auf den vergrößerten Abschnitt der 1 genommen. Wie bereits erwähnt wurde, ist als Komponente 5 ein Sensor 11 vorgesehen, der vorliegend ein Feuchtigkeitssensor ist. Der Sensor 11 ist im Aufnahmebereich 16 angeordnet und an dem Trägerteil 12 befestigt. Mittels eines seitens des Sensors 11 generierbaren Sensorsignals ist eine im Aufnahmebereich 16 eingedrungene Feuchtigkeit detektierbar. So ist der Sensor 11 über eines der Verbindungskabel 4 mit der Steuerungseinrichtung 9 verbunden. Diese ist dazu eingerichtet, in Abhängigkeit des Sensorsignals eine Ausgabebedingung zu überprüfen, die dann erfüllt ist, wenn das Sensorsignal das Eindringen von Feuchtigkeit in den Aufnahmebereich 16 anzeigt. Bei der Erfüllung der Aufnahmebedingung wird seitens der Steuerungseinrichtung 9 ein Steuersignal generiert, das auf die Beseitigung respektive die Reduzierung der Feuchtigkeit im Aufnahmebereich 19 gerichtet ist. Konkret wird das seitens der Steuerungseinrichtung 9 generierte Steuersignal über eines der Verbindungskabel 4 an die Ein- und Ausgabevorrichtung 10 übermittelt. Die Ein- und Ausgabevorrichtung 10 ist ein Touchscreen. Das Steuersignal bewirkt, dass mittels der Ein- und Ausgabevorrichtung 10 eine Textausgabe an den Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 ausgegeben wird, die diesen auf die Notwendigkeit eines Werkstattbesuchs hinweist.
Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren gemäß einem Ausführungsbeispiel anhand des in 4 gezeigten Flussdiagramms erläutert. Das Verfahren umfasst die Schritte 24 bis 30 und betrifft die Herstellung des Halbfabrikats 2 sowie dessen Montage in dem anhand der 1 und 2 erläuterten Kraftfahrzeug 1.
Im ersten Schritt 24 werden die Verbindungskabel 4 sowie das Trägerteil 12 bereitgestellt.
Im zweiten Schritt 25 werden die Verbindungskabel 4 an dem Trägerteil 12 befestigt, wobei zu diesem Zweck die bereits oben erläuterten Verbindungen 13 mittels des Schmelzklebers 14 sowie der Heftklammern 15 ausgebildet werden. Das Befestigen der Verbindungskabel 4 an dem Trägerteil 12 erfolgt hierbei automatisiert, insbesondere mittels eines Bestückungsroboters. Mittels des Bestückungsroboters erfolgt die Bestückung des Trägerteils mit den Verbindungskabeln gemäß einem vorgegebenen und automatisierten Programmablauf. Das so hergestellte Halbfabrikat ist in der 5 dargestellt, die dieses in einem nicht im Kraftfahrzeug 1 verbauten Zustand zeigt.
Im dritten Schritt 26 erfolgt ein anhand der 6 verdeutlichtes Zusammenfalten und Zusammenrollen des Halbfabrikats 2. Der obere Abschnitt der 6 zeigt das Halbfabrikat 2 im Zustand unmittelbar nach der Herstellung mittels des Bestückungsroboters von der Seite. Das Halbfabrikat wird zunächst um eine Faltachse 31, die in der 5 durch die gestrichelte Linie angedeutet ist, einmal gefaltet, was in 6 durch den Pfeil 32 angedeutet ist. Das hierbei entstandene, zusammengefaltete und im mittleren Abschnitt der 6 gezeigte Halbfabrikat 2 wird anschließend zusammengerollt, was in der 6 durch den Pfeil 33 angedeutet ist. Das zusammengefaltete und zusammengerollte Halbfabrikat 2 ist im unteren Abschnitt der 6 gezeigt. Dieses Zusammenfalten und -rollen erfolgt deshalb, da das Halbfabrikat 2 in diesem Zustand besonders einfach transportierbar ist. Es ist anzumerken, dass das im Zusammenhang mit dem Schritt 26 beschriebene Zusammenfalten und -rollen lediglich exemplarisch zu verstehen ist. Es ist auch denkbar, dass das Halbfabrikat 2 nur zusammengefaltet oder nur zusammengerollt wird. Denkbar ist ferner, dass Halbfabrikat 2 mehrfach gefaltet wird, also dass mehrere Faltachsen vorgesehen sind, die parallel und/oder gewinkelt, insbesondere senkrecht, zueinander stehen können.
Im nächsten Schritt 27 des Verfahrens wird das zusammengefaltete und zusammengerollte Halbfabrikat 2 mittels eines Transportfahrzeugs zu einer Fertigungslinie transportiert, in der das Kraftfahrzeug 1 montiert wird. So können die bislang erläuterten Schritte 24 bis 26 seitens eines Zulieferunternehmens erfolgen, wobei das Halbfabrikat 2 im Rahmen des Schritts 27 zu einem Automobilhersteller geliefert wird, bei dem anschließend die nachfolgend erläuterten Schritte 28 bis 30 durchgeführt werden.
So erfolgt im fünften Schritt 28 ein Anordnen des Halbfabrikats 2 in den Aufnahmebereich 16 des Kraftfahrzeugs 1 und im sechsten Schritt 29 dessen Auseinanderrollen und Auseinanderfalten. Die Verbindungskabel 4 werden hierbei aufgrund ihrer Verbindung zum Trägerteil 12 automatisch in die entsprechend korrekte beziehungsweise erforderliche Position gebracht.
Im siebten und letzten Schritt 30 des Verfahrens werden die Verbindungskabel 4 an die Komponenten 5 angeschlossen, und zwar unter Ausbildung anhand der bereits in Bezug mit 2 erläuterten Steckverbindungen mittels den Verbindungsmitteln 20.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102004043340 A1 [0003]
EP 3575155 A1 [0003]
DE 68928244 T2 [0003]

Claims

Kraftfahrzeug, umfassend ein Bordnetz (3) mit mehreren Verbindungskabeln (4), über die mehrere Komponenten (5) des Kraftfahrzeugs (1) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Verbindungskabel (4) oder Abschnitte zumindest einiger der Verbindungskabel (4) zusammen mit einem flexiblen und lagenartigen Trägerteil (12), an oder in dem diese Verbindungskabel (4) oder diese Abschnitte der Verbindungskabel (4) angeordnet und befestigt sind, eine flächige Struktur ausbilden.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerteil (12) ein Textil oder eine Lage aus einem Kunststoff ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskabel (4) und das Trägerteil (12) über kraftschlüssige und/oder formschlüssige und/oder stoffschlüssige Verbindungen (13) aneinander befestigt sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Verbindungen (13) mittels eines Schmelzklebers (14) oder mittels wenigstens einer Heftklammer (15) gebildet ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen zwischen einem Unterboden (17), der das Kraftfahrzeug (1) nach außen begrenzt, und einer Bodenlage (18), die einen Boden eines Insassenraum des Kraftfahrzeugs (1) bildet, angeordneten Aufnahmebereich (16), in dem das Trägerteil (12) und die hieran angeordneten Verbindungskabel (4) oder der hieran angeordnete Teil der Verbindungskabel (4) aufgenommen sind.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein bodenseitig in einem Einstiegsbereich des Kraftfahrzeugs (1) angeordneter Fahrzeugschweller (19) vorgesehen ist, wobei sich ein Teil des Aufnahmebereichs (16) innerhalb des Fahrzeugschwellers (19) erstreckt.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Aufnahmebereichs (16) wenigstens ein als ein Feuchtigkeitssensor ausgebildeter Sensor (11) angeordnet ist, mittels dem ein Sensorsignal generierbar ist, anhand dem ein Eindringen von Feuchtigkeit in den Aufnahmebereich (16) detektierbar ist.
Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor (11) in die flächige Struktur eingebunden ist und/oder an oder in dem Trägerteil (12) befestigt ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskabel (4) elektrische Stromkabel und/oder Glasfaserkabel zur Übertragung optischer Signale sind.
Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Komponenten (5) ein elektrischer Energiespeicher (6) oder wenigstens ein Sicherungsautomat (7) oder wenigstens eine Funktionalkomponente (8) ist, wobei die Funktionalkomponente (8) eine Steuerungseinrichtung (9) oder ein elektromechanischer Aktor oder der oder ein oder ein weiterer Sensor (11) oder eine Beleuchtungskomponente oder eine Unterhaltungsmediumskomponente oder eine Ein- und/oder Ausgabevorrichtung (10) oder eine Antenne ist.
Kraftfahrzeug nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungskabel (4) über lösbare elektrische Verbindungsmittel (20) mit den Komponenten (5) elektrisch verbunden sind.
Halbfabrikat zum Verbauen in ein Kraftfahrzeug (1) und zur Ausbildung eines Bordnetzes (3) des Kraftfahrzeugs (1), wobei das Halbfabrikat (2) mehrere Verbindungskabel (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Verbindungskabel (4) oder Abschnitte zumindest einiger der Verbindungskabel (4) an einem oder in einen flexiblen und lagenartigen Trägerteil (12) angeordnet und befestigt sind, so dass diese Verbindungskabel (4) oder die Abschnitte dieser Verbindungskabel (4) zusammen mit dem Trägerteil (12) eine flächige Struktur ausbilden.
Verfahren zur Herstellung eines Halbfabrikats (2) zum Verbauen in ein Kraftfahrzeug (1) und zur Ausbildung eines Bordnetzes (3) des Kraftfahrzeugs (1), wobei das Halbfabrikat (2) mehrere Verbindungskabel (4) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einige der Verbindungskabel (4) oder Abschnitte zumindest einiger der Verbindungskabel (4) an oder in ein flexibles und lagenartiges Trägerteil (12) angeordnet und befestigt werden, so dass diese Verbindungskabel (4) oder die Abschnitte dieser Verbindungskabel (4) zusammen mit dem Trägerteil (12) eine flächige Struktur ausbilden.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Befestigung der Verbindungskabel (4) an oder in dem Trägerteil (12) automatisiert erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbfabrikat (2) nach der Befestigung der Verbindungskabel (4) an oder in dem Trägerteil (12) zur Steigerung einer Transportierfähigkeit zusammengefaltet und/oder zusammengerollt wird.
Verfahren zur Montage eines Halbfabrikats (2) in ein Kraftfahrzeug (1) zur Ausbildung eines Bordnetzes (3) mit mehreren Verbindungskabeln (4), über die mehrere Komponenten (5) des Kraftfahrzeugs (1) miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbfabrikat (2) zumindest einige der Verbindungskabel (4) oder Abschnitte zumindest einiger der Verbindungskabel (4) umfasst, die an oder in einem flexiblen und lagenartigen Trägerteil (12) des Halbfabrikats (2) angeordnet und hieran befestigt sind und zusammen mit dem Trägerteil (12) eine flächige Struktur ausbilden, wobei das Halbfabrikat (2) in einen Aufnahmebereich (16) des Kraftfahrzeugs (1) angeordnet wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Halbfabrikat (2) zusammengefaltet und/oder zusammengerollt ist und vor oder nach der Anordnung in den Aufnahmebereich (16) auseinandergefaltet und/oder auseinandergerollt wird.