DE19544236B4

DE19544236B4 - Anordnung für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE19544236B4
Application number: DE19544236A
Authority: DE
Inventors: Michael Dipl.-Ing. Kastner
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 1994-12-17
Filing date: 1995-11-28
Publication date: 2005-05-19
Anticipated expiration: 2015-11-29
Also published as: DE19544236A1

Abstract

Anordnung für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges, das im wesentlichen eine nach außen abdichtbare Nutz- oder Fahrgastzelle (4) und wenigstens einen davon über eine Trennwand (1) abgegrenzten Aggregateraum (5) aufweist, mit
– einer Steckereinrichtung, die
– wenigstens eine Steckerplatte und
– wenigstens einen in der Steckerplatte (12) arretierbaren Kabelstecker (13) aufweist, der an einem Kabel (14) angeordnet ist, durch das ein elektrisches Steuerglied oder ein elektrischer Verbraucher aus dem Aggregateraum (5) mit einem innerhalb der Nutz- oder Fahrgastzelle (4) angeordneten Element (23) des Bordnetzes elektrisch verbindbar ist,
– einem die Steckereinrichtung aufnehmenden und diese gegen den Aggregateraum (5) abdichtenden Kastengehäuse, das von dem wenigstens einem Kabel (14) durchdrungen ist,
dadurch gekennzeichnet, daß
– die Steckerplatte (12) an einem innerhalb der Nutz- oder Fahrgastzelle (4) angeordneten Trägerelement (8) zumindest mittelbar befestigt ist, und
– der die Steckerplatte (12) tragende Abschnitt des Trägerelementes (8) einer Ausnehmung...

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Eine gattungsgemäße Anordnung ist bekannt geworden aus der DE-36 19 183-C2 (H02G3/18). Am Beispiel eines sogenannten Sicherungs- und Verteilerkastens wird dort gezeigt, wie die Zentralelektrik eines Kraftfahrzeuges nach außen hin vor Verschmutzung und ähnlichen die Funktion der integrierten elektrischen Bauelemente beeinträchtigenden Einflüssen geschützt wird. Der Sicherungs- und Verteilerkasten ist in der Regel in einem an den Fahrgastraum angrenzenden Wasserkasten untergebracht, der seinerseits Bestandteil eines sogenannten Aggregateraumes ist. In besonders vorteilhafter Weise ist der in der gattungsbildenden Schrift beschriebene Sicherungs- und Verteilerkasten so ausgeführt, daß zuvor nicht vorgesehene Leitungsstränge, insbesondere aus dem Aggregateraum, ohne weiteres an die in dem Fahrgastraum untergebrachte Zentralelektrik angeschlossen werden können. Damit bildet der Sicherungs- und Verteilerkasten also eine zentrale Durchtrittsmöglichkeit für alle elektrischen Verbindungen zwischen Fahrgastzelle und Aggregateraum.

In jüngerer Zeit ist im Fahrzeugbau allgemein das Bestreben erkennbar, bestimmte Funktionsmodule als Vormontagesätze zunächst isoliert vom eigentlichen Fahrzeugaufbau zusammenzustellen, um dann anschließend den vollständig komplettierten Vormontagesatz im Fahrzeug zu verbauen. Diesbezüglich wird beispielsweise auf die DE-33 30 140-C2 (B62D25/14) verwiesen.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, gattungsgemäße Anordnungen unter Wahrung ihrer positiven Eigenschaften so umzugestalten, daß auf einem in dem Fahrzeug verbaubaren Vormontagesatz befestigte Elemente des Bordnetzes problemfos mit in den Aggregateraum hineinführenden Leitungssätzen verbunden werden können.

Diese Aufgabe wird gelöst gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1. Die Unteransprüche enthalten besonders zweckmäßige Weiterbildungen der Erfindung.

Erfindungsgemäß werden also die Stecker der in den Aggregateraum hineinführenden Kabel bzw. Leitungssätze in eine Steckerplatte eingesteckt, die an einem innerhalb der Fahrgastzelle angeordneten Trägerelement, vorzugsweise an einem Rahmengestell für ein Kraftfahrzeug-Cockpit, befestigt ist. Die Steckerplatte ist also nicht mehr wie bei der gattungsgemäßen Anordnung Bestandteil des Kastengehäuses, sondern liegt von diesem völlig entkoppelt frei auf einem dem Fahrgastraum zugewandten Bauteil. Das Kastengehäuse selbst ist deckelartig ausgebildet und dichtet die Steckerplatte glockenartig überdeckend eine Ausnehmung ab, die in einer die Fahrgastzelle von dem Aggregateraum abgrenzenden Trennwand für die Durchführung der Kabel- bzw. Leitungssätze vorgesehen ist. Bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel ragt der die Steckerplatte tragende Abschnitt so weit aus dieser Ausnehmung hervor, daß von dem montierendem Personal die Kabelstecker ohne Berührung der Trennwand gut zugänglich in die Steckerplatte eingesetzt werden können.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung ist darin zu sehen, daß auch die Montage des Kastengehäuses selbst durch Kombinationen von Klemmnasen mit elastischen Dichtelementen besonders einfach ist, ohne daß Einbußen hinsichtlich der Dichtigkeit oder Verliersicherheit hingenommen werden müssen. Ein weiterer Vorteil ist darin zu sehen, daß beispielsweise das Spiel zwischen der Steckerplatte einerseits und der gegenüberliegenden Innenwandung des Kastengehäuses andererseits relativ groß gewählt werden kann, weil dieses für die eigentliche Funktion der Leitungsdurchführung keine Rolle spielt. Die Größe dieses Spiels ist dabei in jedem Falle so zu bemessen, daß auch bei elastischen Verspannungen des gesamten Fahrzeugaufbaus möglichst kein Kontakt zwischen dem die Steckerplatte tragenden Abschnitt des Trägerelementes und dem Kastengehäuse selbst auftritt. Klapper- oder Rasselgeräusche können so vermieden werden.

Von besonderer Bedeutung ist auch eine zweiteilige Ausführung des Kastengehäuses mit einem die Steckerplatte im wesentlichen umrahmenden Fassungskörper und einem darauf befestigbaren Deckel. Bei Servicearbeiten oder nachträglichen Einbauten ist dann lediglich der Deckel zu entfernen, um die Zugänglichkeit zur Steckerplatte sicherstellen zu können. Der beim fertigen Fahrzeug weniger gut zugängliche Fassungskörper kann demgegenüber am Fahrzeugaufbau befestigt bleiben.

Die Anlenkung des Deckels am Fassungskörper erfolgt beispielsweise über ein an beiden Teilen angespritztes Filmscharnier. In fertigungstechnisch rationeller Weise können beide Elemente in einem Werkzeug zusammenhängend hergestellt werden. Auch die Montage wird erleichtert, weil durch das angespritzte Filmscharnier die Zuordnung von Fassungskörper und Deckel zueinander festgelegt ist.

Bei einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Anordnung ist für Trägerelement, Steckerplatte, Fassungskörper und Deckel zur Herstellung jeweils der gleiche spritzfähige Kunststoff gewählt worden. Aus Recyclinggründen ist dabei auch der Grundwerkstoff der Dichtelemente mit demjenigen der zuvor genannten Bauteile zumindest verträglich.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung kann darin gesehen werden, daß bei Verwendung der Erfindung in unterschiedlichen Fahrzeugtypen zumindest für die das Kastengehäuse betreffenden Bauteile und gegebenenfalls auch für die Steckerplatte identische Abmessungen verwendet werden können, weil in der Regel in dem der Fahrgastzelle vorgelagerten Wasserraum auch bei Kleinfahrzeugen genügend Raum für die Unterbringung verbleibt.

Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt. Es zeigt
1: in einem Ausschnitt einen Längsschnitt im sogenannten Spritzwandbereich eines Kraftfahrzeuges,
2: eine Draufsicht auf die in 1 dargestellte Anordnung,
3: eine Detailzeichnung zur Verdeutlichung eines in 1 nur schematisch dargestellten Kastengehäuses,
4: eine Frontansicht auf das Kastengehäuse gemäß 3.
In allen Figuren weisen gleiche Bauteile die gleiche Bezifferung auf.
Man erkennt in 1 eine Spritzwand 1, die zusammen mit einer daran befestigten Stegwand 2 einen Wasserkasten 3 bildet. Spritzwand 1 und Wasserkasten 3 trennen eine Fahrgastzelle 4 von einem Motorraum 5. Im Sinne der Erfindung werden der Wasserkasten 3 und der Motorraum 5 als Aggregateraum und ein im wesentlichen waagerecht verlaufender Abschnitt 6 der Spritzwand 1 als Trennwand aufgefaßt. In letzterer ist hier eine Ausnehmung 7 eingebracht, in die ein Trägerelement 8 hineinragt, das seinerseits an einem Rahmengestell 9 über hier nicht weiter dargestellte Befestigungsmittel wie Clipse oder Schrauben befestigt ist. Das Rahmengestell 9 wird über Befestigungsflansche 10 und 11 beispielsweise gemäß der in der DE-33 30 140-C2 angegebenen Art am Fahrzeugaufbau gehalten. An dem Rahmengestell 9 sind über das Trägerelement 8 hinaus weitere Bauelemente befestigt, die zum Cockpit des Fahrzeuges gehören und der guten Übersichlichkeit halber hier nicht weiter dargestellt sind.
Das Trägerelement 8 bildet die Basis für eine Steckereinrichtung, deren wesentliche Elemente eine an dem Trägerelement 8 befestigte Steckerplatte 12 und ein Kabelstecker 13 sind. Letzterer gehört zu einem Leitungssatz 14, der hier in nicht weiter dargestellter Weise in den Motorraum 5 führt und eine dichtende Schiebetülle 15 durchdringt, die ihrerseits in einem Einschubschlitz 16 eines Fassungskörpers 17 gehalten ist. Letzterer hintergreift über Befestigungsnasen 18 und 19 den Rand der Ausnehmung 7 und wird gegen diesen über ein elastisches Dichtelement 20 verspannt. Die Abdichtung des Fassungskörpers 17 gegenüber dem Wasserkasten 3 erfolgt im Bereich eines Dichtsteges 17a über einen hier nur schematisch angedeuteten und mit einer Haltenut 21a versehenen Deckel 21, in den ein weiteres Dichtelement 22 eingelassen ist. Eine mit mehreren Anschlüssen versehene und hier nur symbolisch angedeutete Zentralelektrik 23 ist im Cockpitbereich des Kraftfahrzeuges untergebracht und über einen beispielsweise auch als Kabelbaum ausgeführten Leitungsstrang 24 mit der Steckerplatte 12 verbunden. Diese weist neben Steckplätzen für Stecker auch noch einen Halteabschnitt 25 (siehe 2) für hier nicht weiter bezifferte Sicherungen aus. Leitungsstrang 24, Trägerelement 8, Rahmengestell 9 und weitere Elemente des Fahrzeug-Cockpits wie beispielsweise Pedalerie und Instrumententafel sind zu einem Vormontagemodul zusammengefaßt.
Aus 2 ist erkennbar, daß die den Kabelstecker 13 umgebende Steckerplatte 12 fest in das Trägerelement 8 eingefügt ist. Dieses wiederum weist zu einem Rand einer Ausnehmung 26 ein für Montagevorgänge ausreichend großes Spiel auf. Die berührungslose Anordnung des Trägerlementes 8 in bezug auf das aus Fassungskörper 17 und Deckel 21 bestehende Kastengehäuse sorgt außerdem für eine Entkoppelung des Rahmengestells 9 von Vibrationen der Spritzwand 1. Aus 2 ist weiter ersichtlich, daß für nicht benötigte Steckerplätze die entsprechend zugeordneten Einschubschlitze in dem Fassungskörper 17 mit Blindstopfen 27 – 29 dicht verschlossen sind. Diese Blindstopfen können gegen weitere Schiebetüllen ausgetauscht werden, wenn beispielsweise für Kraftfahrzeuge mit Sonderausstattungen noch weitere Leitungssätze aus dem Aggregateraum an die Fahrzeugelektrik 23 anzuschließen sind. Darüber hinaus kann mit einem mehrere Steckerplatten umfassenden Trägerelement 8 eine breite Fahrzeugpalette abgedeckt werden. Die Außenkontour des Fassungskörpers 17 ist im Prinzip frei wählbar, kann also auch rund oder oval ausgeführt sein. Unter räumlich beengten Verhältnissen und aus Fertigungsgründen ist eine eckige Ausführung jedoch häufig zu bevorzugen.
Eine besonders vorteilhafte Detailkonstruktion für das aus Fassungskörper 17 und Deckel 21 bestehende Kastengehäuse ist in 3 dargestellt. Aus Gründen der Übersichtlichkeit werden dabei die Dichtelemente 22 und 20 im entspannten Zustand und nicht etwa in der der Einbaulage entsprechenden komprimierten Form gezeigt. Charakteristisch für das in 3 dargestellte Kastengehäuse sind sehr dünne Wandungen, die gegebenfalls durch Querrippen (Positionen 30 bis 32) versteift sind. Das gesamte Kastengehäuse baut insgesamt sehr flach und kann durch sehr einfache Clipsvorgänge zusammengebaut werden. Zunächst erfolgt der Einsatz des Fassungskörpers 17 in die Ausnehmung 7. Die durch elastische Kompression in dem umlaufenden Dichtelement 20 erzeugten Rückstellkräfte sorgen anschließend dafür, daß die in etwa waagerecht verlaufenden Rastkanten der Rastnasen 18 und 20 auf der Innenraumseite der Stirnwand 1 zur Auflage gebracht werden. Die Ausnehmung 7 selbst wird mit einem muldenförmigen Rand umgeben, um so die vorstehend beschriebene Klemm- und Dichtwirkung mit einem möglichst flach bauenden Fassungskörper 17 realisieren zu können. Auch das zweite Dichtelement 22 leistet über elastische Rückstellkräfte Beiträge zur Arretierung, und zwar zur Festlegung des Deckels 21 gegen den Fassungskörper 17. Für eine leichte Ent- und Verriegelung des Deckels 21 ist am Fassungskörper 17 ein Haltearm 33 mit einem im wesentlichen senkrecht davon abstehenden Klemmkörper 34 angeformt. Letzterer wird von einem am Rand des Deckels 21 angeformten Haltezapfen 35 klinkenartig hintergriffen. Klemmkörper 34 und Haltezapfen 35 bilden somit ein Schwenklager. Alternativ kann die Funktion eines Schwenklagers auch durch ein Filmscharnier (hier nicht dargestellt) übernommen werden, das sowohl am Deckel 21 als auch am Fassungskörper 17 angespritzt ist. Auf der dem Schwenklager gegenüberliegenden Seite erfolgt die Arretierung des Deckels 21 über elastische Klemmzungen 36, 37 (siehe hierzu auch 4), die an Seitenwandungen 38, 39 des Fassungskörpers 17 materialeinheitlich direkt angespritzt sind. Die elastischen Rückstellkräfte des Dichtelementes 22 sorgen dafür, daß die Oberfläche des Deckels 21 gegen die Rastkante von Rastnasen 40, 41 der Klemmzungen 36, 37 gedrückt werden. Nach Einfädelung des Haltezapfens 35 hinter den Klemmkörper 34 ist also lediglich eine leichte Andrückbewegung erforderlich, um den Deckel 21 auch auf der gegenüberliegenden Seite eindeutig zu fixieren.
Anstelle der in 4 ersichtlichen einteiligen Blindstopfen 27 bis 29 können auch mehrere Blindstopfen oder Schiebetüllen übereinander angeordnet sein, wie dies beispielsweise aus der DE-36 19 183-C2 ersichtlich ist.
Die Anwendung der erfindungsgemäßen Anordnung ist nicht auf der in Zeichnung dargestellten Ausführungsform beschränkt. Vorstellbar ist beispielsweise auch der Einsatz in Lastkraftwagen, wo aus einem mit Spezialaufbauten versehenen Raum elektrische Leitungen in den Bereich der Fahrerkabine oder in einen Nutzraum zu führen sind. Sämtliche dem Kastengehäuse und dem Trägerelement 8 zuzuordnenden Teile können preisgünstig durch Kunststoffspritzen als Massenartikel hergestellt werden und sind darüber hinaus auch als Ersatzteile gut wiederverwertbar, da weder bei der Montage noch bei der Demontage Beschädigungen auftreten.

Claims

Anordnung für ein Bordnetz eines Kraftfahrzeuges, das im wesentlichen eine nach außen abdichtbare Nutz- oder Fahrgastzelle (4) und wenigstens einen davon über eine Trennwand (1) abgegrenzten Aggregateraum (5) aufweist, mit – einer Steckereinrichtung, die – wenigstens eine Steckerplatte und – wenigstens einen in der Steckerplatte (12) arretierbaren Kabelstecker (13) aufweist, der an einem Kabel (14) angeordnet ist, durch das ein elektrisches Steuerglied oder ein elektrischer Verbraucher aus dem Aggregateraum (5) mit einem innerhalb der Nutz- oder Fahrgastzelle (4) angeordneten Element (23) des Bordnetzes elektrisch verbindbar ist, – einem die Steckereinrichtung aufnehmenden und diese gegen den Aggregateraum (5) abdichtenden Kastengehäuse, das von dem wenigstens einem Kabel (14) durchdrungen ist, dadurch gekennzeichnet, daß – die Steckerplatte (12) an einem innerhalb der Nutz- oder Fahrgastzelle (4) angeordneten Trägerelement (8) zumindest mittelbar befestigt ist, und – der die Steckerplatte (12) tragende Abschnitt des Trägerelementes (8) einer Ausnehmung (7) in der Trennwand (1) zugeordnet ist, und – die Ausnehmung (7) von dem Kastengehäuse deckelartig abgedichtet ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Trägerelement (8) Bestandteil eines Rahmengestells (9) ist, an dem Bauelemente eines Fahrzeug-Cockpits befestigbar sind.
Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Steckerplatte (12), das Trägerelement (8), das Rahmengestell (9) und wenigstens eines der Bauelemente des Fahrzeug-Cockpits zu einem Vormontagemodul zusammengefaßt sind.
Anordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zum Bordnetz gehörender Kabelbaum (24) zumindest mittelbar an dem Rahmengestell (9) befestigt und mit der Steckerplatte (12) verbindbar ist.
Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kastengehäuse im wesentlichen durch einen die Ausnehmung (7) umrandenden Fassungskörper (17) und einen den Fassungskörper (17) dicht abschließenden Deckel (21) gebildet ist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Befestigung des Fassungskörpers (17) an der Trennwand (1) an diesem Befestigungsnasen (18, 19) angeformt sind, die durch ein die Ausnehmung (7) umrandendes, in einer Haltenut des Fassungskörpers (17) befestigtes, umlaufendes und elastisches erstes Dichtelement (20) gegen die Trennwand (1) verspannt sind.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fassungskörper (17) wenigstens ein Einschubschlitz (16) für wenigstens eine von dem Kabel (14) durchdringbare Schiebetülle (15) oder für wenigstens einen Blindstopfen (27 bis 29) vorgesehen ist, der hinsichtlich seiner Anschlußmaße mit der Geometrie der Schiebetülle (15) übereinstimmt.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Fassungskörper (17) wenigstens ein Haltelager angeformt ist, das von einem am Rand des Deckels (21) angeformten Haltezapfen (35) klinkenartig hintergreifbar ist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Deckel (21) eine dem Fassungskörper (17) zugewandte Haltenut (21a) vorgesehen ist, in die ein zweites Dichtelement (22) eingelassen ist, durch das ein am Fassungskörper (17) angeformter Dichtsteg (17a) beaufschlagbar ist.
Anordnung nach den Ansprüchen 8 und 9, dadurch gekennzeichnet, daß durch das zweite Dichtelement (22) aufgrund elastischer Verspannungen Haltelager und Haltezapfen (35) selbsthaltend in Schließstellung fixierbar sind.
Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Fassungskörper (17) auf der dem Haltelager gegenüberliegende Seite Klemmzungen (36, 37) angeformt sind, durch die der Deckel (21) gegenüber dem Fassungskörper (17) arretierbar ist.
Anordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (21) über ein Filmscharnier an dem Fassungskörper (17) angelenkt ist.
Anordnung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Filmscharnier an dem Deckel (21) und dem Fassungskörper (17) angespritzt ist.