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Die Erfindung betrifft ein Kraftfahrzeug
mit hinter einer Innenverkleidung angeordneten elektrischen Steckerverbindern,
von denen gegebenenfalls mehrere in einem gemeinsamen Verbinderhalter
gehaltert sind.
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In modernen Kraftfahrzeugen sind
elektrische Leitungen von mehreren Kilometern Länge verlegt. Dies bringt es
mit sich, dass eine Vielzahl von Leitungsverbindungsstellen gegeben
sind, wobei die Leitungsverbindung über Steckverbinder erfolgt. Mehrere
Verbinder sind häufig
in einem gemeinsamen Verbinderhalter angeordnet. Damit die Steckerverbinder
oder der Verbinderhalter im Inneren des Fahrzeugs nicht sichtbar
sind, liegen viele Steckverbinder oder Verbinderhalter, sofern sie
nahe dem Fahrzeuginneren liegen, hinter einer Innenverkleidung,
wie beispielsweise dem Dachhimmel, den seitlichen Säulenverkleidungen,
der Mittelkonsole etc.
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Ein Steckverbinder besteht in der
Regel aus einem zweiteiligen stabilen Kunststoffkörper, wobei im
einen Verbinderteil ein erstes Kabel und im anderen Verbinderteil
ein zweites Kabel mündet,
die über den
Steckverbinder miteinander elektrisch kontaktiert werden können. In
einem Verbinderhalter sind entsprechende Steck- oder Rastaufnahmen
vorgesehen, in oder an denen ein Steckverbinder angeordnet werden
kann, so dass diese platzsparend und übersichtlich befestigt werden
können.
Sowohl Steckverbinder wie auch Verbinderhalter sind in der Regel
als stabile Kunststoffspritzteile ausgeführt.
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Bei einem Unfall kommt es häufig vor,
dass eine im Fahrzeug sitzende Person gegen eine Innenverkleidung
schlägt
oder geschleudert wird. Manche dieser Verkleidungsteile, wie beispielsweise
der Dachhimmel, sind selbst etwas nachgiebig bzw. über ein
Deformationselement gedämpft
gelagert, manche aber auch nicht, wie beispielsweise die Innenverkleidungsteile
im Beinbereich. Bei einem Unfall bereiten die Steckverbinder oder
Verbinderhalter dahingehend Probleme, dass sie beispielsweise dem
nachgiebigen Dachhimmel einen Widerstand entgegensetzen und eine
Person, die mit dem Kopf gegen den Dachhimmel geschleudert wird,
sich an dem Steckverbinder oder einem dahinter liegenden Verbinderhalter
verletzen kann. Ähnliches
ist im Beinbereich zu besorgen. Schlägt eine Person bei einem Unfall
beispielsweise mit den Knien gegen die Innenverkleidung und befindet
sich dahinter ein Steckverbinder oder ein Verbinderhalter, so bildet
der Steckverbinder oder der Verbinderhalter einen Widerstand, der
eine Bewegung des Verkleidungsteils entgegensteht. Auch hier kann
es zu Verletzungen kommen.
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Aus
DE 199 58 158 A1 ist eine Anordnung zur Befestigung
eines Montageteils an einem Wandabschnitt eines Blechkörpers bekannt,
wobei derartige Befestigungsanordnungen beispielsweise im Fahrzeugbau
verwendet werden, um Montageteile wie z. B. einen Innenspiegel unmittelbar
an die Karosserie eines Fahrzeugs anzuschließen. Um die Verletzungsgefahr
durch im Kopfbereich der Fahrzeuginsassen angeordnete Montageteile
zu verringern, ist bei der dort beschriebenen Anordnung vorgesehen,
dass der Wandabschnitt eine Durchgangsöffnung aufweist, durch die
ein Befestigungselement zum Halten des Montageteils auf der von
dem Montageteil abgewandten Seite abgedeckt ist. Das Befestigungselement
selbst ist als zweilagiges Blechteil mit einem Blechelement kleinerer
Blechdicke und einem Blechelement größerer Blechdicke ausgebildet, die
jeweils einen Rand der Durchgangsöffnung überlappen. Während das
Blechelement kleinerer Dicke zwischen dem Wandabschnitt und dem
Blechelement größerer Dicke
angeordnet und an dem Wandabschnitt befestigt ist, ist das Blechelement größerer Dicke
hingegen lediglich an dem Blech kleinerer Dicke angeordnet. Hierdurch
wird eine Befestigungsanordnung für ein Montageteil geschaffen,
die eine zugfeste, jedoch drucknachgiebige Aufhängung des Montageteils erlaubt.
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Der Erfindung liegt damit das Problem
zugrunde, ein Kraftfahrzeug anzugeben, das hinsichtlich einer von
einem Steckverbinder und/oder einem Verbinderhalter herrührenden
Verletzungsgefahr verbessert ist.
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Zur Lösung dieses Problems ist bei
einem Kraftfahrzeug der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen,
dass zumindest ein Teil der Steckverbinder und/oder ein Teil der
Verbinderhalter aus einem bei Einwirken einer äußeren Kraft deformierbaren
Material bestehen und/oder eine deformierbare Konstruktion aufweisen,
so dass zumindest ein Teil der einwirkenden Energie während der Deformation
vernichtet wird.
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Ein erfindungsgemäß verwendeter Steckverbinder
oder ein Verbinderhalter sind vorteilhaft deformierbar, d.h. sie
können
um eine gewisse Deformationsstrecke durch eine äußere Kraft zusammengedrückt werden
und absorbieren so einen gewissen Teil der einwirkenden Energie.
Dies bringt den beachtlichen Vorteil mit sich, dass bei einem Unfall, wenn
beispielsweise eine Person mit dem Kopf gegen den Dachhimmel schlägt, das
Verletzungsrisiko gemindert wird, da ein dahinter befindlicher Steckverbinder
etwas deformiert wird, wobei Energie vernichtet wird. Der Aufschlag
wird also durch das Steckverbinder oder aber einen dahinter befindlichen
Verbinderhalter, in dem zweckmäßigerweise
ebenfalls entsprechend deformierbare Steckverbinder angeordnet sind,
zu einem gewissen Grad gedämpft,
zumindest bis eine ma ximal mögliche
Deformation erreicht ist. In vielen Fällen ist aber die Deformation
bis zur maximal möglichen
Verformung des Steckverbinder und/oder des Verbinderhalters bereits
ausreichend, den Aufprall "abzufangen", so dass ein von einem Steckverbinder/Verbinderhalter
herrührendes
Verletzungsrisiko deutlich gemildert ist.
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Ein Steckverbinder und/oder ein Verbinderhalter
besteht zweckmäßigerweise
aus einem weichen, elastisch oder plastisch verformbaren Material. Hier
bietet sich natürlich
ein Kunststoff an. Als elastisches Material bietet sich beispielsweise
ein Elastomer an, plastisch verformbare Materialien können alle
hinreichend weiche Thermo- oder Duroplaste sein. Hinsichtlich einer
deformierbaren Konstruktion weist ein Steckverbinder und/oder Verbinderhalter, zweckmäßigerweise
eine oder mehrere konstruktiv realisierte Dämpfungsstrecken, die im Falle
einer Krafteinwirkung entsprechend deformiert werden, auf, insbesondere
in Form von deformierbaren Waben oder Rippen. Alternativ oder zusätzlich können aber
auch ein oder mehrere Sollbruchstellen vorgesehen sein, so dass
also ein Steckverbinder oder ein Verbinderhalter definiert auseinanderbrechen
kann. Selbstverständlich
besteht die Möglichkeit,
den Steckverbinder bzw. einen Verbinderhalter aus einem hinreichend
deformierbaren Material zu bilden wie auch eine entsprechende deformierbare
Konstruktion vorzusehen.
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Nach einer zweckmäßigen Weiterbildung des Erfindungsgedankens
kann vorgesehen sein, dass ein Steckverbinder oder ein mehrere Steckverbinder
halternder Verbinderhalter benachbart zu einem zwischen der Innenverkleidung
und einem dazu benachbarten Widerlager, insbesondere einem Karosserieteil
angeordneten Deformationselement angeordnet ist. Aufgrund gesetzlicher
Vorschriften zur Crashsicherheit müssen in heutigen Karosserie- und Interieurkonstruktionen
Deformationswege vorgesehen werden, um entsprechende Aufprallenergien
zu kompensieren. Dies wird bekanntermaßen durch das Anbringen von
Deformationselementen, also selbständig deformierbaren Dämpfungsteilen,
die z.B. einen rippen- oder wabenartigen Aufbau haben oder aus entsprechenden
Materialien bestehen, realisiert. Erfindungsgemäß wird nun sofern möglich ein
Steckverbinder oder ein Verbin derhalter möglichst nahe benachbart zu
einem ohnehin vorgesehenen Deformationselement positioniert, so
dass bei einem Aufschlag zwei benachbarte Dämpfungsteile die Aufprallenergien
kompensieren können.
Dabei kann der Steckverbinder oder der Verbinderhalter neben dem Deformationselement
angeordnet sein, so dass er gleichzeitig oder zeitlich nach dem
Deformationselement deformiert wird. In der Regel ist ein Steckverbinder
oder ein Verbinderhalter möglichst
flach gehalten und mithin flacher als ein Deformationselement, so
dass zunächst
dieses und erst bei einem starken Aufprall mit weitergehender Deformation dann
der Steckverbinder bzw. der Verbinderhalter deformiert wird.
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Alternativ dazu besteht die Möglichkeit,
den Steckverbinder oder den Verbinderhalter zwischen der Innenverkleidung
und dem Deformationselement anzuordnen, also quasi einen gestapelten
Aufbau zu realisieren. Dabei kann die Auslegung des Deformationsverhaltens
des Steckverbinders/Verbinderhalters und des Deformationselements
unterschiedlich sein. Beispielsweise kann bei einer Krafteinwirkung zunächst der
Steckverbinder/ der Verbinderhalter deformiert und erst nach vollständiger Deformation
das Deformationselement eingedrückt
werden, d.h. das Deformationselement ist "härter" als der Steckverbinder/
der Verbinderhalter. Die Auslegung hinsichtlich der Deformierbarkeit
kann auch andersherum sein, nämlich
dass der Steckverbinder oder der Verbinderhalter zunächst in
das Deformationselement, das dann seinerseits primär deformiert
wird, eingedrückt und
erst anschließend
eine weitere Deformation erfolgt. Auch eine gleichzeitige Deformierung
des Steckverbinders/Verbinderhalters und des Deformationselements
ist natürlich
denkbar.
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Alternativ zur beschriebenen Ausführung mit einem
separat zum Steckverbinder/Verbinderhalter vorgesehenen Deformationselement
sieht eine besonders vorteilhafte Weiterbildung des Erfindungsgedankens
vor, dass ein Steckverbinder oder ein Verbinderhalter selbst ein
zwischen der Innenverkleidung und einem dazu benachbarten Widerlager,
insbesondere einem Karosserieteil angeordnetes Deformationselement
bildet oder in einem solchen integriert ist. D.h. ein Steckverbinder
ist entsprechend der Größe eines üblichen
benötigten
Deformationselements konfiguriert und übernimmt dessen Dämpfungsfunktion,
gleichzeitig aber auch die eigentliche elektrische Verbindungsfunktion.
Entsprechendes gilt betreffend einen Verbinderhalter.
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Wie beschrieben geht das größte Gefahrenpotential
von hinter dem Dachhimmel liegenden Steckverbinder/Verbinderhaltern
aus. Infolgedessen sollten zumindest die dort angeordneten Steckverbinder/Verbinderhalter
entsprechend deformierbar ausgestaltet bzw. das eigentliche Deformationselement
bildend ausgeführt
sein.
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Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der
Erfindung ergeben sich aus den im folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen
sowie anhand der Zeichnung. Dabei zeigen:
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1.1–1.4 einen
erfindungsgemäßen Steckverbinder,
der zwischen dem Dachhimmel und der Karosserieaußenhaut neben einem Deformationselement
angeordnet ist,
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2.1–2.4 einen
erfindungsgemäßem Steckverbinder,
der zwischen dem Dachhimmel und einem Deformationselement angeordnet
ist, und
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3.1–3.4 einen
größer dimensionierten Steckverbinder,
der gleichzeitig ein Deformationselement bildet.
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1.1 zeigt
in Form einer Prinzipskizze einen Ausschnitt aus einem erfindungsgemäßen Kraftfahrzeug 1,
wobei hier der Bereich zwischen dem Dachhimmel 2 und der
Karosserieaußenhaut 3,
also dem Fahrzeugdach, ausschnittsweise dargestellt ist. Zwischen
dem Dachhimmel 2 und der Karosserieaußenhaut 3 ist ein
Deformationselement 4 angeordnet, das aufgrund gesetzlicher
Vorgaben zur Erhöhung der
Crashsicherheit und zur Min derung des Verletzungsrisikos dort zwischen
angeordnet ist. Es dient dazu, den Dachhimmel 2 gedämpft zu
lagern, so dass dieser also bei einem Einwirken einer von unten angreifenden
Kraft zur Karosserieaußenhaut
hin beweglich, jedoch gedämpft
geführt
ist.
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Neben dem Deformationselement 4 ist
im gezeigten Ausführungsbeispiel
ein Steckverbinder 5 angeordnet, der aus zwei nicht näher gezeigten
Verbinderteilen besteht, die zur elektrischen Verbindung zweier
mit ihnen verbundener Kabel 6a, 6b zusammengesteckt
werden können.
Der auf diese Weise zusammengesteckte Steckverbinder ist seinerseits etwas
deformierbar, wie durch die gezackte Linie angedeutet ist. Hierzu
kann der Steckverbinder bzw. seine beiden Verbinderteile aus einem
weichen, plastisch oder elastisch verformbaren Kunststoffmaterial bestehen,
das eine Deformation ermöglicht.
In dieses Kunststoffmaterial sind natürlich die entsprechenden metallischen
Teile integriert, die einerseits zum Haltern der Kabel 6a, 6b dienen
und andererseits die elektrische Verbindung ermöglichen. Diese Metallteile
sind natürlich
nicht deformierbar, jedoch das um sie herum liegende Verbindermaterial.
Zusätzlich oder
alternativ dazu kann der Steckverbinder bzw. seine beiden Einzelteile
auch eine deformierbare Grundkonstruktion aufweisen, beispielweise
durch Ausbildung entsprechender Hohlräume, z.B. in Wabenform oder
aber durch Ausbildung entsprechender Deformationsrippen und ähnliches.
Auch Sollbruchstellen können
dort vorgesehen sein, wobei Sollbruchstellen aber primär an Steckverbinderhaltern, die – wenngleich
in den Figuren nicht näher
gezeigt – ebenfalls
zwischen Dachhimmel und Karosserieaußenhaut angeordnet sein können und
in denen mehrere gegebenenfalls selbst ebenfalls deformierbare Steckverbinder
angeordnet sind, vorgesehen werden können.
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Die 1.2 – 1.4 zeigen
nun, wie das Deformationselement 4 und der Steckverbinder 5 bei
einem Unfall deformiert werden. Gezeigt ist ausschnittsweise der
Kopf 7 einer im Fahrzeug sitzenden Person, der bei einem
Unfall gegen den Dachhimmel 2 schlägt, siehe 1.2. Bei
hinreichend starkem Aufprall wird der Dachhimmel 2 vom
Kopf 7 in Richtung der Karosserieaußenhaut 3 gedrückt. Hierbei wird
zunächst,
siehe 1.2, das Deformati onselement 4 deformiert.
Durch die Deformation wird die beim Aufprall auf das Deformationselement übertragene
Aufprallenergie E1 vom Deformationselement 4 zumindest
teilweise aufgenommen und absorbiert, die Bewegung wird gedämpft. Ist
der Aufprall stark genug, setzt sich die aufprallbedingte Bewegung
des Dachhimmels 2 in Richtung der Karosserieaußenhaut 3 fort,
das Deformationselement 4 wird weiter zusammengedrückt. Bei
hinreichend weiter Bewegung des Dachhimmels 2 zur Karosserieaußenhaut 3 hin
wird auch der Steckverbinder 5 deformiert, auch er nimmt
vom Aufprall herrührend übertragene
Aufprallenergie auf und vernichtet diese. Ist der Steckverbinder 5 insoweit
elastisch deformierbar, kehrt er nach Entlastung wieder in die ursprüngliche
Form zurück,
im Falle einer plastischen Verformung bleibt die plastische Verformung,
er wird also quasi definiert verformt bzw. zerstört. In der in 1.4
gezeigten Endstellung sind sowohl das Deformationselement 4 als
auch der Steckverbinder 5 deformiert, beide haben Aufprallenergie
aufgenommen und vernichtet. Dadurch dass der bisher im Stand der
Technik stabile, nicht deformierbare Steckverbinder erfindungsgemäß ebenfalls
um einen gewissen Deformationsweg deformiert werden kann, kann hierdurch
mit besonderem Vorteil das aufschlagbedingte Kopfverletzungsrisiko
gemildert werden, da eben der Steckverbinder um einen gewissen Weg
nachgiebig ist und erst dann, wenn er um diesen Weg deformiert ist,
einen gegebenenfalls verletzenden Widerstand darstellt.
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Die 2.1 – 2.4 zeigen
eine Ausführung, bei
der der Steckverbinder 5 zwischen dem Dachhimmel und dem
Deformationselement 4 angeordnet ist. Auch hier ist der
Steckverbinder 5 wie im zuvor genannten Ausführungsbeispiel
um eine gewisse Deformationsstrecke deformierbar, sei es dadurch,
dass er aus entsprechend deformierbarem Kunststoffmaterial besteht
oder aber dass entsprechende Deformationsstrecken vorgesehen sind.
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2.2
zeigt die Situation, wenn der Kopf 7 gerade gegen den Dachhimmel 2 gedrückt wird.
Der Steckverbinder 5 wird dabei gegen das Deformationselement 4 gedrückt. Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
ist beispielweise das Deformationselement 4 etwas härter als
der Steckverbinder 5 ist, d.h. der Steckverbinder 5 wird
bei einer geringeren Kraft bzw. einwirkenden Energie deformiert
als das Deformationselement 4. Dies führt dazu, dass – siehe 2.2 – beim
Aufprall des Kopfes 7 zunächst der Steckverbinder etwas
deformiert wird, der dabei gegen das Deformationselement 4 gedrückt wird.
Bei zunehmender Aufprallkraft wird der Steckverbinder 5 weiter verformt,
gleichzeitig wird er unter Verformung des Deformationselements 4 in
dieses hineingedrückt. Die
eingetragene Aufprallenergie wird dann sowohl vom Steckverbinder 5 als
auch vom Deformationselement 4 aufgenommen und dort vernichtet.
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2.4 zeigt
nun die Situation, nachdem die Kraft entlastet ist. Ersichtlich
sind sowohl Deformationselement 4 als auch Steckverbinder 5 deformiert, beide
haben Aufprallenergie aufgenommen und vernichtet.
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Die 3.1–3.4 zeigen
eine weitere erfindungsgemäße Ausführungsform
eines Steckverbinders 8, wobei dieser quasi ein Kombinationselement ist
bzw. eine Kombinationsfunktion inne hat. Zum einen ist er Steckverbinder,
er verbindet also die beiden Kabel 6a, 6b elektrisch
miteinander, er besteht zweckmäßigerweise
ebenfalls aus zwei Verbinderteilen. Gleichzeitig kommt ihm aber
zusätzlich
die Funktion des in den 1.1 – 1.4 bzw. 2.1–2.4 beschriebenen
Dämpfungselements
zu. Er ist zu diesem Zweck etwas größer ausgelegt, so dass eine
hinreichend große
Dämpfungs-
bzw. Deformationsstrecke realisiert ist, wie sie sich in den zuvor
genannten Ausführungsbeispielen über das
Deformationselement darstellt. Wird nun im Falle eines Unfalls der
Kopf 7 gegen den Dachhimmel 2 gedrückt, so
wird der Steckverbinder 8 mit zunehmender Aufprallkraft
immer stärker
deformiert, bis in die in 3.3 gezeigte maximale
Deformationsform, wo er nicht mehr weiter deformiert werden kann.
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Während
in den beschriebenen Figuren stets von einem Steckverbinder die
Rede war, der im Aufprallfall deformiert wird, besteht selbstverständlich die
Möglichkeit,
zwischen Dachhimmel und Karosserieaußenhaut oder anderswo im Innenbereich
einen Verbinderhalter vorzusehen, in dem mehrere separate Steckverbinder
nebeneinander angeordnet und gehaltert sind. Dieser Verbinderhalter
ist gleichermaßen
deformierbar ausgeführt,
d.h. dass er aus ei nem hinreichend elastisch plastisch verformbaren
weichen Material besteht oder dass entsprechende konstruktive Deformationseinrichtungen
wie Waben oder Rippen oder Hohlräume
vorgesehen sind. Zweckmäßigerweise
bildet ein solcher Verbinderhalter von Haus aus ein "Kombinationselement",
d.h. er bildet ein Deformationselement im Sinne der Ausführung der 3.1–3.4,
so dass ihm also eine Doppelfunktion zukommt.