-
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Anordnung eines Kabelführungselementes im Gehäuse einer Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug, wobei im Gehäuse wenigstens ein Aufnahmezapfen angeordnet ist und wobei das Kabelführungselement wenigstens ein Aufnahmemittel aufweist, das zur Befestigung des Kabelführungselementes im Gehäuse ausgebildet ist.
-
STAND DER TECHNIK
-
Kabelführungselemente dienen zur meist gebündelten Anordnung und Führung von Kabeln im Gehäuse einer Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug, beispielsweise in einem Scheinwerfer. Die Kabelführungselemente ermöglichen die Bereitstellung sogenannter Kabelbäume, und eine Vielzahl von Kabeln sind gebündelt zueinander im Kabelführungselement gehalten und weisen endseitig häufig bereits angebrachte Steckkontakte und weitere Komponenten auf. Die Kabelbäume werden vorkonfektioniert und erst anschließend im Gehäuse des Scheinwerfers angeordnet. Dabei ist es erforderlich, dass die Anordnung der Kabelführungselemente im Scheinwerfer verliersicher erfolgt, sodass insbesondere beim Auftreten von Vibrationen im Betrieb des Scheinwerfers eine Ablösung des Kabelführungselementes von der inneren Oberfläche im Scheinwerfer verhindert wird. Ein Kabelbaum kann dabei ein oder mehrere Kabelführungselemente umfassen, die miteinander verbunden oder einzelnen ausgebildet sein können. Folglich sind häufig mehrere Verbindungspunkte vorgesehen, um das oder die Kabelführungselemente im Gehäuse des Scheinwerfers zu befestigen.
-
Aus der
EP 2 266 845 B1 ist beispielsweise eine Anordnung eines Kabelführungselementes im Gehäuse einer Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug bekannt, und es sind Führungsstifte vorgesehen, die auf der Innenoberfläche des Gehäuses domartig hervorstehen. Am Kabelführungselement sind Öffnungen vorgesehen, durch die die Führungsstifte hindurchführbar sind, und es wird vorgeschlagen, dass endseitig auf den Führungsstift ein Schraubelement aufgeschraubt wird, das somit ein Sicherungsmittel bildet. Dadurch kann verhindert werden, dass auch bei Auftreten von stärkeren Vibrationen das Kabelführungselement aus seiner Anordnung verloren geht. Nachteilhafterweise sind Schraubelemente, Clipsverbindungen, Rastverbindungen oder dergleichen erforderlich, die sich insbesondere bei Vibrationen lösen können, sodass es wünschenswert ist, die zuverlässige, haltende Verbindung zwischen dem Kabelführungselement und dem Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung weiter zu vereinfachen. Insbesondere können auch Rastverbindungen, Schrauben, Clipsverbindungen und dergleichen bei stärkeren Vibrationen im Betrieb des Scheinwerfers verloren gehen, sodass auch damit eine sichere Anordnung des Kabelführungselementes im Gehäuse des Scheinwerfers nicht grundsätzlich sichergestellt ist.
-
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
-
Aufgabe der Erfindung ist die verbesserte Anordnung eines Kabelführungselementes im Gehäuse einer Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere ist es die Aufgabe, die Anordnung mit einer höheren Sicherheit gegen ein Ablösen der Anordnung vom aufnehmenden Bauteil, insbesondere von der Innenseite des Gehäuses der Beleuchtungseinrichtung auszuführen.
-
Diese Aufgabe wird ausgehend von einer Anordnung eines Kabelführungselementes im Gehäuse einer Beleuchtungseinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 in Verbindung mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der Aufnahmezapfen einen unter Wärmeeinbringung plastisch verformten Zapfenkopf aufweist, durch den das Aufnahmemittel formschlüssig am Gehäuse gehalten ist.
-
Die Erfindung geht von dem Gedanken aus, ohne Verwendung weiterer Einzelteile, insbesondere ohne Verwendung von Schrauben, Clipselementen, Sicherungselementen oder dergleichen eine formschlüssige, haltende Anordnung des Kabelführungselementes am Gehäuse zu ermöglichen. Durch die plastische Umformung eines Zapfenkopfes am Aufnahmezapfen wird erreicht, dass der Zapfenkopf das Aufnahmemittel am Kabelführungselement formschlüssig hintergreift, sodass auch bei Auftreten stärkerer Vibrationen ein Lösen der Verbindung verhindert ist. Insbesondere durch Wärmeeinbringung kann der Aufnahmezapfen im Endbereich plastisch verformt werden, um den Zapfenkopf zu bilden. Dieser kann beispielsweise halbkugelförmig oder kalottenförmig ausgebildet sein, und das Aufnahmemittel derart formschlüssig umgreifen, dass ein Lösen des Aufnahmemittels vom Gehäuse sicher verhindert ist. Insbesondere kann das Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung aus einem Kunststoffmaterial ausgebildet sein, sodass auch der oder die Aufnahmezapfen ein Kunststoffmaterial aufweist. Das Kunststoffmaterial kann durch Wärmeeinbringung plastisch verformbar gemacht werden, und die plastische Verformbarkeit kann genutzt werden, um unter Einwirkung eines Umformwerkzeugs das Ende des Aufnahmezapfens zu einem Zapfenkopf zu verformen. Bei einem anschließenden Erkalten des Zapfenkopfes ergibt sich eine starre, formschlüssige Anordnung des Aufnahmemittels am Gehäuse des Scheinwerfers, sodass folglich das Kabelführungselement verliersicher im Gehäuse gehalten ist.
-
Erfindungsgemäß soll damit ein sogenanntes Heat Stake- Verfahren zur Anwendung kommen, um das Aufnahmemittel am Kabelführungselement mittels des Aufnahmezapfens auf der Innenseite des Gehäuses der Beleuchtungseinrichtung zu befestigen. Die Wärmeeinbringung kann dabei zugleich durch ein Werkzeug erfolgen, das das Umformwerkzeug zur plastischen Umformung des Zapfenkopfes dient, beispielsweise mittels einem Heizelement. Denkbar ist dabei alternativ zu einem Heizelement auch eine Wärmeeinbringung mittels Ultraschall.
-
Im Ausgangszustand kann der Aufnahmezapfen etwa zylinderförmig ausgebildet sein und domartig über der Innenoberfläche des Gehäuses hervorstehen. Das Aufnahmemittel kann auf dem Aufnahmezapfen aufgesetzt werden, und anschließend kann der Zapfenkopf mit dem Umformwerkzeug unter gleichzeitiger Wärmeeinbringung plastisch verformt werden. Nach der Bildung des Zapfenkopfes aus dem Endbereich des Aufnahmezapfens entsteht eine formschlüssige Verbindung zwischen dem Gehäuse und dem Aufnahmemittel am Kabelführungselement, die insbesondere stärkeren Vibrationen standhalten kann. Der Vorteil wird insbesondere dadurch erreicht, dass keine separaten Sicherungsmittel vorgesehen sind, die sich gegebenenfalls vom Aufnahmezapfen lösen könnten. Der Zapfenkopf und der Aufnahmezapfen sind auch nach Anwendung des Heat Stake- Verfahrens mit dem Gehäuse einteilig und materialeinheitlich ausgeführt, sodass nur durch einen Bruch des Materials ein Lösen des Kabelführungselementes vom Gehäuse die Folge wäre, wobei der Aufnahmezapfen mit dem Zapfenkopf und dem Aufnahmemittel derart dimensioniert werden können, dass ein solcher Bruch ausgeschlossen werden kann. Im Ergebnis ergibt sich eine äußerst sichere, dauerfeste Möglichkeit der Befestigung eines Kabelführungselementes im Gehäuse einer Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug, insbesondere im Gehäuse eines Scheinwerfers.
-
Mit besonderem Vorteil kann das Aufnahmemittel eine Durchgangsöffnung aufweisen, durch die der Aufnahmezapfen hindurchgeführt wird. Das Kabelführungselement kann ein- oder mehrteilig ausgebildet sein, und im Kabelführungselement kann ein Kabelkanal ausgebildet sein, durch den ein oder mehrere Kabel hindurchgeführt sind. Somit können mehrere Kabelführungselemente entlang eines Bündels von Kabeln vorgesehen sein, und an jedem Kabelführungselement können ein oder mehrere Aufnahmemittel vorgesehen sein. In jedem der Aufnahmemittel können eine oder mehrere Durchgangsöffnungen vorgesehen sein, durch die eine entsprechende Anzahl von Aufnahmezapfen im Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung hindurchgeführt werden können. Das oder die Kabelführungselemente bilden gemeinsam mit den Kabeln und gegebenenfalls mit Steckern und sonstigen Komponenten am Ende der Kabel sogenannte Kabelbäume, die vorkonfektioniert werden, um im vorkonfektionierten Zustand anschließend im Gehäuse des Scheinwerfers eingesetzt zu werden. Die Anzahl von Aufnahmemitteln mit zugeordneten Aufnahmezapfen für einen Kabelbaum kann abhängig von der Länge und der Geometrie beispielsweise 2 bis 10, vorzugsweise 3 bis 6 und besonders bevorzugt beispielsweise 4 oder 5 Durchgangsöffnungen mit jeweiligen Aufnahmezapfen umfassen.
-
Mit weiterem Vorteil kann das Aufnahmemittel durch eine laschenartige Anformung am Kabelführungselement gebildet sein. Dabei kann die Durchgangsöffnung in der laschenartigen Anformung eingebracht sein, wobei in einer laschenartigen Anformung auch mehrere Durchgangsöffnungen vorgesehen sein können. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass nach einem Aufsetzen der Aufnahmemittel auf die Aufnahmezapfen der Kabelkanal mit den Kabeln nicht beeinflusst wird, wenn anschließend durch ein insbesondere beheiztes Umformwerkzeug der Zapfenkopf am Ende des Aufnahmezapfens erzeugt wird. Die laschenartige Anformung kann insbesondere eine seitliche Erstreckung in Bezug auf die Führungsrichtung der Kabel im Kabelkanal aufweisen, sodass insbesondere eine freie Zugänglichkeit des durch die Durchgangsöffnung hindurchgeführten Aufnahmezapfens für ein Umformwerkzeug erhalten bleibt.
-
Die laschenartige Anformung kann eine oberseitige Oberfläche aufweisen, auf der der Zapfenkopf des Aufnahmezapfens aufliegt. Eine beispielsweise parallel zur oberseitigen Oberfläche ausgebildete unterseitige Oberfläche kann dabei auf der innenseitigen Oberfläche des Gehäuses aufliegen, und wird der Aufnahmezapfen endseitig zum Zapfenkopf umgeformt, kann der Zapfenkopf mit seiner Unterseite auf der oberseitigen Oberfläche der laschenartigen Anformung aufliegen. Die laschenartige Anformung befindet sich im Ergebnis formschlüssig zwischen dem beispielsweise pilzartig ausgeführten Zapfenkopf und der Oberfläche des Gehäuses und ist somit verliersicher zwischen den beiden Oberflächen gehalten.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann der Aufnahmezapfen domartig an der Innenseite des Gehäuses angeformt sein und mit dem Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung einteilig und insbesondere materialeinheitlich ausgebildet sein. Alternativ können die Aufnahmezapfen auch in einem Arbeitsgang in das Gehäuse eingeschraubt, eingeklebt oder im Spritzgussverfahren an das Gehäuse angespritzt werden. Insbesondere weisen die Aufnahmezapfen ein Kunststoffmaterial auf, der dadurch ausgezeichnet ist, dass er durch Wärmeeinbringung plastisch verformbar wird, insbesondere kann der Aufnahmezapfen durch einen thermoplastischen Kunststoff gebildet werden.
-
Der Zapfenkopf kann aus einem Endbereich des unverformten Aufnahmezapfens ausgebildet werden, wobei der Endbereich im unverformten Zustand des Aufnahmezapfens etwa den gleichen Durchmesser und das gleiche Material aufweist wie der Aufnahmezapfen selbst. Nach Umformung des Endbereiches zum Zapfenkopf bildet der Aufnahmezapfen einen Schaftbereich zwischen seiner Zapfenwurzel auf der innenseitigen Oberfläche des Gehäuses und dem Zapfenkopf, wobei sich der Schaftbereich durch die Durchgangsöffnung im Aufnahmemittel hindurch erstreckt. Der Endbereich kann beispielsweise aus der Hälfte, vorzugsweise aus einem Drittel und besonders bevorzugt aus weniger als einem Viertel der Gesamtlänge des Aufnahmezapfens gebildet sein, wobei die Länge des Endbereiches in Erstreckungsrichtung des Aufnahmezapfens unter Bildung des Zapfenkopfes verkürzt wird, sodass das Material des Endbereiches in seitlicher Richtung verquetscht wird, um einen Formschluss gegen die oberseitige Oberfläche der laschenartigen Anformung zu bilden.
-
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform kann der Aufnahmezapfen einen Durchmesser aufweisen, der relativ zur Durchgangsöffnung in der laschenartigen Anformung so bestimmt ist, dass das Aufnahmemittel ohne den umgeformten Zapfenkopf bereits reibschlüssig am Aufnahmezapfen haltend anordbar, insbesondere klemmbar ist. Dadurch wird der Vorteil erreicht, dass nach Anordnung des Kabelbaums im Gehäuse des Scheinwerfers bereits die zukünftige Position des Kabelbaums sichergestellt ist, und ohne, dass der Kabelbaum durch weitere Mittel gehalten werden muss. Danach kann durch das Umformwerkzeug der jeweilige Zapfenkopf auf dem Aufnahmezapfen gebildet werden. Dadurch wird die Montage erleichtert, und beispielsweise kann der Kabelbaum manuell eingesetzt werden, sodass die Klemmkraft zur selbsthaltenden Anordnung der Aufnahmemittel an den Aufnahmezapfen durch manuelle Kraft erzeugt werden kann.
-
BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
-
Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
-
1 einen Ausschnitt eines Gehäuses einer Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug mit einem Kabelführungselement, das erfindungsgemäß am Gehäuse der Beleuchtungseinrichtung angeordnet ist,
-
2 eine Detailansicht der Innenseite des Gehäuses mit an diesem angeformten Aufnahmezapfen,
-
3 eine Detailansicht eines Aufnahmezapfens auf der Oberfläche des Gehäuses,
-
4a eine schematische Ansicht eines Aufnahmezapfens am Gehäuse, auf dem ein Aufnahmemittel eines Kabelführungselementes aufgesetzt ist, wobei der Aufnahmezapfen im unverformten Zustand gezeigt ist und
-
4b die schematische Ansicht des Aufnahmezapfens am Gehäuse gemäß 4a, auf dem ein Aufnahmemittel eines Kabelführungselementes aufgesetzt ist, wobei ein Endbereich des Aufnahmezapfens zu einem Zapfenkopf verformt ist.
-
1 zeigt die Anordnung eines Kabelführungselementes 10 im Gehäuse 11 einer Beleuchtungseinrichtung für ein Fahrzeug, wobei das Gehäuse 11 beispielhaft einem Scheinwerfergehäuse entspricht und ausschnittsweise gezeigt ist.
-
Im Kabelführungselement 10 sind mehrere Kabel 19 geführt, und innenseitig im Kabelführungselement 10 ist ein Kabelkanal 20 gebildet, durch den die Kabel 19 hindurchlaufen. Endseitig an den Kabeln 19 sind beispielhaft Steckerelemente 21 gezeigt, und das Kabelführungselement 10 bildet mit den Kabeln 19 und den Steckerelementen 21 einen sogenannten Kabelbaum, der innenseitig im Gehäuse 11 des Scheinwerfers eingesetzt ist.
-
2 zeigt das Gehäuse 11 von der Innenseite ohne Kabelführungselement 10, und auf der Oberfläche 17 der Gehäuseinnenseite sind mehrere Aufnahmezapfen 12 ausgebildet. Die Aufnahmezapfen 12 sind einteilig mit dem Gehäuse 11 ausgeführt und bilden folglich domartige Anformungen, die eine etwa zylinderförmige Erstreckung über der Oberfläche auf der Innenseite des Gehäuses 11 aufweisen. Die Positionen, an denen die Aufnahmezapfen 12 auf der Oberfläche 17 im Gehäuse 11 aufgebracht sind, korrespondieren dabei mit den späteren Positionen der Aufnahmemittel 13 (siehe hierzu 1) am Kabelführungselement 10.
-
3 zeigt eine Detailansicht eines Aufnahmezapfens 12 auf der Oberfläche 17 des Gehäuses 11. Der Aufnahmezapfen 12 erstreckt sich entlang einer Zapfenachse 23 und ist zylinderförmig ausgestaltet. Das Gehäuse 11 kann in einem Spritzgussverfahren hergestellt werden und aus einem Kunststoffmaterial bestehen, wobei der Aufnahmezapfen 12 bereits im Spritzgussschritt zur Herstellung des Gehäuses 11 ausgebildet wird, und somit ebenfalls aus einem Kunststoffmaterial besteht, sodass der Aufnahmezapfen 12 in seiner Wurzel einteilig und materialeinheitlich in den Körper des Gehäuses 11 übergeht.
-
Die 4a und 4b zeigen die Anordnung des Kabelführungselementes 10 am Gehäuse 11 mit einem Aufnahmezapfen 12, der in 4a noch einen unverformten Endbereich 18 aufweist, und in 4b ist der Endbereich 18 des Aufnahmezapfens 12 zu einem Zapfenkopf 14 umgeformt.
-
Das Kabelführungselement 10 ist schematisiert in einem Querschnitt gezeigt und bildet einen Kabelkanal 20, durch den eine Vielzahl von Kabeln 19 insbesondere zu einem Bündel zusammengefasst verlaufen. Seitlich am Kabelkanal 20 ist ein Aufnahmemittel 13 in Form einer laschenartigen Anformung 16 angeordnet, und erst durch die laschenartige Anformung 16 wird der Kabelkanal 20 des Kabelführungselementes 10 mit dem Gehäuse 11 verbunden. Am Gehäuse 11 erstreckt sich domartig über der Oberfläche 17 des Gehäuses 11 der Aufnahmezapfen 12, und auf dem Aufnahmezapfen 12 ist das Aufnahmemittel 13 aufgeschoben, sodass sich der Aufnahmezapfen 12 durch eine Durchgangsöffnung 15 hindurch erstreckt, die in der laschenartigen Anformung 16 eingebracht ist.
-
Ausgehend von der Anordnung gemäß 4a ragt ein Endbereich 18 des Aufnahmezapfens 12 über der oberseitigen Oberfläche 22 der laschenartigen Anformung 16 hervor. Dieser Endbereich 18 kann unter nicht näher gezeigter Einwirkung durch ein Umformwerkzeug unter gleichzeitiger Erwärmung zu einem Zapfenkopf 14 umgeformt werden. Dadurch wird insbesondere das Material des Endbereiches 18 seitlich verquetscht, sodass der Zapfenkopf 14 auf der oberseitigen Oberfläche 22 des Aufnahmemittels 13 aufliegt. Das Aufnahmemittel 13 ist somit zwischen der Oberfläche 17 des Gehäuses 11 und der Unterseite des Zapfenkopfes 14 formschlüssig gehalten.
-
Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf das vorstehend angegebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumliche Anordnungen und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Kabelführungselement
- 11
- Gehäuse
- 12
- Aufnahmezapfen
- 13
- Aufnahmemittel
- 14
- Zapfenkopf
- 15
- Durchgangsöffnung
- 16
- laschenartige Anformung
- 17
- Oberfläche
- 18
- Endbereich
- 19
- Kabel
- 20
- Kabelkanal
- 21
- Steckerelement
- 22
- oberseitige Oberfläche
- 23
- Zapfenachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
