DE10101013A1 - Dichtungsanordnung für eine Leitungsdurchführung an einer Karosserieteilwandung - Google Patents
Dichtungsanordnung für eine Leitungsdurchführung an einer KarosserieteilwandungInfo
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem für eine Leitungsdurchführung an einer Karosserieteilwandung, mit einem Faltenbalg und mit einem Rastrahmen, mit dem der Faltenbalg an einer Öffnung in der Karosseriewandung festgelegt ist. Sie löst die Aufgabe, ein derartiges Dichtungssystem so weiterzubilden, daß die Abdichtung einer Leitungsdurchführung mit einem Faltenbalg an einer Karosserieteilwandung verbessert und prozeßsicher ist. Dazu ist am Rastrahmen (5, 18, 24) umfangsseitig eine umlaufende Ringdichtung (7, 22, 25) angeordnet, die diesen (5, 18, 24) an der Öffnung (1) in radialer Richtung abdichtet.
Description
Die Erfindung betrifft ein Dichtungssystem für eine Leitungsdurchführung an einer
Karosserieteilwandung, insbesondere für die Durchführung eines Leitungsstranges zur
Versorgung von elektrischen oder elektronischen Komponenten in einem
Fahrzeuganbauteil, wie einer Fahrzeugtür oder einer Fahrzeugklappe, wobei die
Karosserieteilwandung fahrzeugaufbauseitig oder fahrzeuganbauteilseitig gegeben ist.
Leitungsdurchführungen an einer Fahrzeugkarosserie, insbesondere an
Leitungsstrangübergängen von einem Fahrzeugaufbauteil zu einem Fahrzeuganbauteil,
beispielsweise von einer Fahrzeugsäule zu einer Fahrzeugtür, werden mit Faltenbälgen
oder Tüllen, im weiteren Faltenbälgen, abgedichtet. Fertigungstechnisch wird dabei so
vorgegangen, daß die Fahrzeugtür zunächst komplett vormontiert, anschließend mit
dem Fahrzeug an den Scharnieren verschraubt und elektrisch über den Leitungsstrang
mit dem Fahrzeug verbunden wird. Dabei muß die Leitungsdurchführung an der
jeweiligen Karosserieteilwandung abgedichtet werden, um das Eindringen von
Feuchtigkeit und Staub- bzw. Schmutzpartikeln zu verhindern und Korrosionsschäden zu
vermeiden. In der Regel werden die Faltenbälge mit einem Rastrahmen an der Öffnung
in der jeweiligen Karosserieteilwandung festgelegt, wobei der jeweilige Faltenbalg mit
einer Dichtung, insbesondere Lippendichtung, versehen ist, mit der dieser an dem die
Öffnung umgebenden Rand der Karosserieteilwandung anliegt, so daß die Dichtung in
axialer Richtung, also in der Fügerichtung, gegeben ist. Der Rastrahmen dient dabei der
Verbesserung des Festsitzes des Faltenbalges und einer Montageerleichterung. Bei
einer mechanischen Belastung des Faltenbalges, insbesondere eine Zug-, Biege- oder
Stauchbelastung, kann ein Teilbereich der Lippendichtung mit ihrer Anlagefläche von
der Karosserieteilwandung abheben, so daß im Abhebungsbereich insbesondere
Feuchtigkeit eindringen kann. Auch können Dichtigkeitsprobleme auftreten, wenn im
Bereich der Lippendichtungsspitze durch den Formgebungsprozeß bedingte Trennnähte
angeordnet sind, oder, wenn die Anlagefläche der Karosserieteilwandung nicht plan ist,
beispielsweise Lacknasen, Schweißpunkte oder Radien vorhanden sind. Die Anordnung
von Zusatzlippen verbessert die Dichtung nur bedingt, da auch bei diesen die genannten
Probleme auftreten.
Es ist nun Aufgabe der Erfindung, ein Dichtungssystem nach dem Oberbegriff des
Anspruchs 1 so weiterzuentwickeln, daß die Abdichtung einer Leitungsdurchführung mit
einem Faltenbalg an einer Karosserieteilwandung verbessert und prozeßsicher ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Dichtungssystem nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1
durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in
den Unteransprüchen aufgeführt.
Die Erfindung besteht darin, daß bei einem Dichtungssystem mit einem Faltenbalg und
mit einem Rastrahmen, mit dem der Faltenbalg an einer Öffnung in der
Karosserieteilwandung festgelegt ist, am Rastrahmen eine umlaufende Ringdichtung
angeordnet ist, durch die dieser an der Öffnung in radialer Richtung abgedichtet ist. Bei
diesem Dichtungssystem ist nicht mehr der Faltenbalg selbst Dichtungselement,
sondern primär die Ringdichtung am Rastrahmen. Damit ist die Abdichtung weniger
toleranzabhängig, und eine weitestgehend plane Karosserieteilwandung zur Anlage von
Dichtlippen ist nicht mehr erforderlich. Da zur Abdichtung keine umlaufende Planfläche
mehr im Bereich des Öffnungsrandes benötigt wird, kann die Öffnung auch größer sein,
was sich montageerleichternd auswirkt. Zug-, Stauch- und Biegekräfte haben
weitestgehend keinen Einfluß mehr auf die Dichtigkeit. Die Öffnung kann dabei auch als
Kragenzug ausgebildet sein.
Die Ringdichtung kann vorteilhaft in einer in den Rastrahmen eingeformten umlaufenden
Nut angeordnet sein, wobei der Nutgrund und die Nutbegrenzungsfläche auf der dem
Faltenbalg abgewandten Seite zur Festlegung des Rastrahmens an der Öffnung der
Karosserieteilwandung aus Rastelemente ausbildenden Segmenten gebildet ist. Die Nut
und die Ringdichtung sind dabei breiter als die Dicke der Karosseriewandung, und der
Nutgrund weist einen Abstand zum Rand der Öffnung auf, der kleiner als die Dicke der
Ringdichtung ist. Die Rastsegmente sind stirnseitig angeschrägt, um ihre Einführung
und Anordnung in der Öffnung zu erleichtern. Zur Montage des Faltenbalges an der
Öffnung der Karosserieteilwandung wird der Rastrahmen über diese Rastsegmente und
mit eingelegter Ringdichtung in die Öffnung gedrückt. Die Ringdichtung bildet ein Polster
für den Rand der Karosserieteilwandung, in das dieser hineingedrückt ist. Selbst
größere Toleranzabweichungen werden ausgeglichen. Im Abstand vom Nutgrund kann
an der faltenbalgseitigen Nutbegrenzungsfläche eine umlaufende Wulst bzw. ein
Vorsprung ausgebildet sein, der von dem karosserieteilwandungsseitigen freien Rand
des Faltenbalges vorgespannt hintergriffen wird, wodurch dieser am Rastrahmen sicher
gehaltert ist. Die Vorspannung wird dadurch erreicht, daß der innere Durchmesser des
Faltenbalges in seinem Anordnungsbereich kleiner ist als der äußere Durchmesser des
Rastrahmens.
Bei dieser Ausführung kann die Ringdichtung auch einstückig mit am Faltenbalg
angeformt sein, was fertigungstechnisch unproblematisch, montagetechnisch jedoch
weniger aufwendig ist. Zusätzlich kann der Faltenbalg im Bereich seines fixierten Endes
karosserieteilwandungsseitig eine umlaufende Dichtlippe zur axialen Grobschmutz-Abdichtung
aufweisen, um den Zutritt von Feuchtigkeit und Schmutzpartikeln in den
zwischen dem Faltenbalg und der Karosserieteilwandung gegebenen Spalt, der sich bei
einer Zug- oder Biegebeanspruchung des Faltenbalges öffnen kann, zur Dichtungsstelle
weitestgehend zu verhindern.
Der Faltenbalg kann jedoch auch in einer separaten Nut, die am Rastrahmen
faltenbalgseitig im Abstand zur Anordnungsnut für die Ringdichtung ausgebildet ist,
vorgespannt festgelegt sein. Diese Ausführung kann flacher gestaltet werden, da das
freie Ende des Faltenbalges nicht zusätzlich zur Ringdichtung in der Nut, sondern
alleinig in der separaten Nut zur Anordnung gelangt. Überdies verdeutlicht die
Anordnung, daß die Abdichtung des Rastrahmens ausschließlich in radialer Richtung,
bezogen auf die Öffnung in der Karosserieteilwandung, erfolgt, und daß der Faltenbalg
selbst nicht mehr zur Abdichtung herangezogen zu werden braucht.
Eine weitere Ausführung sieht vor, daß im Nutgrund eine umlaufende Kerbe oder Rille
angeordnet ist, an der sich der Rastrahmen in radialer Richtung leicht ein wenig
verformen läßt. Dadurch kann dieser leichter in die Öffnung eingeführt werden. Mit
einem anschließend von der Seite des Faltenbalges her eingeschobenen Steckergehäuse
oder einer Kupplungsstation für Stecker, wodurch der Rastrahmen gegen den Rand der
Öffnung gedrückt wird, kann dann an der Ringdichtung eine definierte Vorspannung und
damit auch eine hohe Prozeßsicherheit erzielt werden.
Der Rastrahmen kann innenseitig mit Halterungs- oder Arretierungselementen versehen
sein, um dem zu beherbergenden Steckergehäuse oder der Kupplungsstation eine
definierte Position vorzugeben.
Als Material für die Ringdichtung eignen sich EPDM (Ethylen/Propylen-Dien) oder TPE
(thermoplastisches Elastomer).
Die Erfindung wird nachstehend an Ausführungsbeispielen erläutert. In den zugehörigen
Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 einen Schnitt durch ein Dichtungssystem in einer ersten Ausführung,
Fig. 2 die Frontansicht eines in diesem eingesetzten Rastrahmen,
Fig. 3 diesen in einer Seitenansicht,
Fig. 4 die Einzelheit X, vergrößert,
Fig. 5 einen Schnitt durch ein Dichtungssystem in einer zweiten Ausführung,
Fig. 6, die Einzelheit Y, vergrößert, und
Fig. 7 die Einzelheit Y bei einer weiteren Ausführung.
Das in Fig. 1 dargestellte Dichtungssystem zeigt einen an einer Öffnung 1 in einer
Wandung 2 einer Fahrzeugsäule angeordneten Faltenbalg 3, in dem ein Leitungsstrang
4 zu einer Fahrzeugtüre geführt ist. Der Faltenbalg 3 ist an der Außenseite eines
Rastrahmens 5 unter Vorspannung in radialer Richtung befestigt, an dem (5) im Bereich
der Öffnung 1 in einer Nut 6 eine umlaufende Ringdichtung 7 angeordnet ist, die
einstückig mit dem Faltenbalg 3 verbunden ist. Im Grund der Nut 6 ist eine umlaufende
Kerbe 8 angeordnet, wie insbesondere auch aus Fig. 3, die in Verbindung mit Fig. 2 den
Rastrahmen 5 zeigt, zu erkennen ist. Der Nutgrund und die Nutbegrenzungsfläche 9 auf
der dem Faltenbalg 3 abgewandten Seite sind durch Rastsegmente 10 gebildet, die
stirnseitig mit Einführschrägen 11 für die Öffnung 1 versehen sind. Der radial
aufgeweitete und damit vorgespannte Faltenbalg 3 hintergreift eine an der
faltenbalgseitigen Nutbegrenzungsfläche ausgebildete umlaufende Wulst 12 (Fig. 1) und .
ist somit dichtend mit dem Rastrahmen 5 verbunden.
Fig. 4 zeigt als vergrößerte Einzelheit X die Anordnung des Faltenbalges 3 mit der
einstückig angeformten Ringdichtung 7 am Rastrahmen 5 in einer Vormontageposition.
Diese entspricht der in Fig. 1 gezeigten Position in der oberen Hälfte. Die
Dichtungsposition, dargestellt in der unteren Hälfte in Fig. 1, wird dadurch erreicht, daß
die im Faltenbalg 3 vorpositionierten und in einer Kupplungsstation 13 bereits
miteinander verbundenen Stecker und Steckergehäuse 14 und 15 mit dieser (13) in
Richtung der Öffnung 1 in der Wandung 2 geschoben bzw. gedrückt werden. Dabei wird
der Rastrahmen 5 im Dichtungsbereich gespreizt, wodurch die notwendige Vorspannung
für die Ringdichtung 7 erzeugt wird. Es ist zu erkennen, daß die Nut 6 und die
Ringdichtung 7 mehr als doppelt so breit wie Dicke der Wandung 2 ist. Der Faltenbalg 3
ist zur weitgehenden Abschottung der Ringdichtung 7 von Umwelteinflüssen im Bereich
seines fixierten Endes karosseriewandungsseitig mit einer umlaufenden Dichtlippe 16
versehen, die im Abstand von der Öffnung 1 an der Wandung 2 anliegt und eine axiale
Abdichtung vornimmt.
Eine weitere Ausführung zeigt Fig. 5. Bei dieser Ausführung ist die Wandung 2 durch ein
Blech 16 verstärkt, das zugleich der Halterung eines karosserieseitigen
Kupplungsträgers 17 dient, der nicht mit in der Öffnung 1 zur Anordnung gelangt. Der
Rastrahmen 18 ist von sich aus in radialer Richtung gegenüber dem Rand der Öffnung 1
vorgespannt. Der aufgeweitete und somit gegenüber dem, Rastrahmen 18 vorgespannte
Faltenbalg 19 hintergreift im Bereich einer Nut 20 am Rastrahmen 18 eine an diesem
(18) ausgebildetem Wulst 21 und ist damit fest mit diesem (18) verbunden. Fig. 6 zeigt
in der Einzelheit Y die Anordnung im Dichtungsbereich, vergrößert. Auch hier ist die
Ringdichtung 22 einstückig mit dem Faltenbalg 19 verbunden. Zu erkennen ist, daß der
Nutgrund einen Abstand zum Rand der Öffnung 1 (Wandung 2) aufweist, der deutlich
kleiner als die Dicke der Ringdichtung 22 ist.
Fig. 7 zeigt eine andersartige Verbindung zwischen einem Faltenbalg 23 und einem
Rastrahmen 24. Dieser weist faltenbalgseitig im Abstand von einer separaten
Ringdichtung 25 eine weitere umlaufende Nut 26 auf, in die das freie Ende des
vorgespannten Faltenbalges 23 eingreift und über diese (26) infolge der Vorspannung
desselben (23) fest und dichtend mit dem Rastrahmen 24 verbunden ist.
1
Öffnung
2
Wandung
3
Faltenbalg
4
Leitungsstrang
5
Rastrahmen
8
F Nut
7
Ringdichtung
8
Kerbe
9
Nutbegrenzungsfläche
10
Rastsegment
11
Einführschräge
12
Wulst
13
Kupplungsstation .
14
Stecker
15
Stecker
16
Dichtlippe
17
Kupplungsträger
18
Rastrahmen
19
Faltenbalg
20
Nut
21
Wulst
22
Ringdichtung
23
Faltenbalg
24
Rastrahmen
25
Ringdichtung
26
Nut
Claims (8)
1. Dichtungssystem für eine Leitungsdurchführung an einer Karosserieteilwandung,
mit einem Faltenbalg und mit einem Rastrahmen, mit dem der Faltenbalg an einer
Öffnung in der Karosserieteilwandung festgelegt ist, dadurch gekennzeichnet,
daß am Rastrahmen (5, 18, 24) umfangsseitig eine umlaufende Ringdichtung (7,
22, 25) angeordnet ist, die diesen (5, 18, 24) an der Öffnung (1) in radialer
Richtung abdichtet.
2. Dichtungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Rastrahmen (5, 18, 24) umfangsseitig eine umlaufende Nut (6, 20) zur Anordnung
der Ringdichtung (7, 22, 25) aufweist, wobei der Nutgrund und die
Nutbegrenzungsfläche (9) auf der dem Faltenbalg (3, 19, 23) abgewandten Seite
durch Rastsegmente (10) gebildet sind, und daß der Nutgrund einen Abstand zum
Rand der Öffnung (1) aufweist, der kleiner als die Dicke der Ringdichtung (7, 22,
25) ist.
3. Dichtungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
faltenbalgseitige Nutbegrenzungsfläche im Abstand vom Nutgrund mit einer zur
Karosserieteilwandung (2) weisenden umlaufenden Wulst (12, 21) versehen ist,
die vom freien Ende des Faltenbalges (3, 19) hintergriffen wird.
4. Dichtungssystem nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Ringdichtung (7, 22) einstückig mit dem Faltenbalg (3, 19) verbunden ist.
5. Dichtungssystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der
Rastrahmen (24) auf der der Karosserieteilwandung (2) abgewandten Seite der
Ringdichtung (25) umfangsseitig eine umlaufende Nut (26) aufweist, in der das
freie Ende des Faltenbalges (23) festgelegt ist.
6. Dichtungssystem nach Anspruch 1, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der
Faltenbalg (3) im Bereich seines fixierten Endes karosserieteilwandungsseitig eine
umlaufende Dichtlippe (16) zur axialen Grobschmutz-Abdichtung an der
Karosserieteilwandung (2) aufweist.
7. Dichtungssystem nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der Rastrahmen (18, 24) innenseitig mit
Halterungselementen für ein Steckergehäuse versehen ist.
8. Dichtungssystem nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß an den
Rastsegmenten (10) im Nutgrund eine umlaufende Kerbe (8) eingelassen ist, die
diesem und dem Rastrahmen (5) in radialer Richtung Flexibilität verleiht, derart,
daß dieser (5) bei der Montage einer faltenbalgseitig eingeschobene
Kupplungsstation (13) oder eines Steckergehäuses im Bereich der Ringdichtung
(7) aufweitbar und vorspannbar ist.
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