DE3431617C2 - - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine feuchtigkeitsdichte Leitungs­ führung an Kraftfahrzeugen, insbesondere für elektrische Leiter.

Auf dem Gebiet der Leitungsführung im allgemeinen, insbesondere aber bei Kraftfahrzeugen, ergeben sich bei der Durchführung von Leitungen durch feuchtigkeitsunempfindliche von feuchtig­ keitsempfindlichen Räumen trennende Wandungen große Schwierig­ keiten bezüglich der Abdichtung der Leitungsdurchführung, wobei die Problematik der Abdichtung mit der Anzahl der durch eine Wandungsöffnung hindurchzuführenden Einzelleiter überproportional ansteigt. In Kraftfahrzeugen muß eine Vielzahl von Leitungen aus dem im allgemeinen feuchtigkeitsunempfindlichen Motorraum durch die sogenannte Spritzwand hindurch in den feuchtigkeitsem­ pfindlichen Fahrgastraum geführt werden, wobei es sich bei der Mehrzahl der durch die sogenannte Spritzwand hindurchzuführenden Leiter um zu einem Kabelbaum gebündelte elektrische Leiter unterschiedlichster Durchmesser handelt. Es ist dabei zwar möglich, die zu einem Kabelbaum gebündelten elektrischen Leiter durch eine Umhüllung des Kabelbaumes nach außen weitgehend feuchtigkeits- und wasserdicht abzuschirmen, womit aber einerseits ein sehr hoher Herstellungsaufwand für den Kabel­ baum und andererseits, mindestens in der Serienfertigung, nicht der gewünschte Abdichtungseffekt der Leitungsdurchführung durch die Spritzwand verbunden ist.

Zur Abdichtung von Leitungsdurch­ führungen in der Spritzwand von Kraftfahrzeugen ist es weiter­ hin bekannt, in die jeweilige Wandungsöffnung eine Dichttülle einzusetzen, welche über Dichtlippen unter radialer Spannung elastisch federnd an den durch die Wandungsöffnung in der Spritz­ wand hindurch geführten Leitern anliegt, wobei aber aufgrund des Umstandes, daß die Dichtlippen der Dichttülle lediglich an den Außenumfangsflächen der außen liegenden Leiter einer zu einem Kabelbaum gebündelten Vielzahl von Leitern anliegen können, gleichfalls keine befriedigende Abdichtung erreichbar ist, da zwischen den Einzelleitern des zu einem Kabelbaum zu­ sammengefaßten Bündels noch den Feuchtigkeit- und Wasserdurch­ tritt gestattende Freiräume verbleiben.

Weiterhin ist es bekannt, die Dichttüllen mit die Wandungsöffnung verschließenden Membranen auszustatten, welche beim Montieren der Leitungsführung von den Einzelleitern durchstochen werden, derart, daß die Membrane jeweils dichtend am Außenumfang jedes Einzelleiters anliegt. Diese Verfahrensweise ist aber einerseits nur dort möglich, wo nur eine geringe Anzahl von Einzelleitern durch eine einzige Wandungsöffnung, beispielsweise in der Spritzwand, hindurchge­ führt werden muß, und wenn andererseits ein sehr hoher Montage­ aufwand für die Leitungsdurchführung eingesetzt werden kann. Im Zusammenhang mit dem Bemühen, eine feuchtigkeitsdichte Leitungsführung zu schaffen, sind auch bereits Vorschläge dahin­ gehend gemacht worden, daß eine Anzahl von Einzelleitern in einem Hüllrohr oder Hüllschlauch aufgenommen und dieses Hüllrohr bzw. dieser Hüllschlauch dann mit Schaumstoff aufgefüllt wird. In der Praxis hat sich hier aber gezeigt, daß diese Verfahrens­ weise unpraktikabel teuer ist und daß ferner damit das Problem der Abdichtung der Leitungsdurchführung durch eine Wandungsöff­ nung, insbesondere in der Spritzwand, ebenfalls nicht befriedi­ gend gelöst werden kann, da sich Schwierigkeiten in der Abdich­ tung einer derartigen, außerordentlich steifen Sammelleitung, hinsichtlich der Wandungsöffnung in der Spritzwand ergeben.

Schließlich ist auch bereits vorgeschlagen worden (US-PS 42 89 924), zur Abdichtung der Leitungsdurchführung einen aus zwei miteinander über Clipse oder dergleichen verbindbaren Halbscha­ len zu bildenden Hohlkörper zu verwenden, welcher nach dem Zu­ sammenfügen der beiden Halbschalen mit einem Dichtmittel aus­ gefüllt wird. Mit einer solchen Gestaltung einer Leitungsdurch­ führung ist aber einerseits ein sehr hoher Herstellungsaufwand, insbesondere auch bei der Fahrzeugmontage, verbunden und anderer­ seits die gewünschte bzw. erforderliche Sicherheit der Abdich­ tung der Leitungsführung nicht erreichbar. Überhaupt können auf anderen Gebieten der Technik bekannte Maßnahmen zur Abdich­ tung von Leitungsdurchführungen durch Wandungen jedenfalls dann nicht für die Abdichtung von Leitungsdurchführungen in Wandungen, insbesondere in der Spritzwand von Fahrzeugen, angewandt werden, wenn sie nach der Montage der Leitungen erst erstellt werden müssen, sei es durch Ausfüllen von Hohlräumen durch Schaumstoff­ stücke, wie es in der DE-PS 28 29 887 vorgeschlagen ist, oder sei es durch nachträgliches Einführen einer Dichtmasse in die Wandungsöffnung, wie es durch die US-PS 42 73 821 vorgeschlagen wird. Diese bekannten, für die Leitungsdurchführung in Gebäude­ wänden bestimmten Maßnahmen erfordern jeweils eine gewisse Wan­ dungsdichte, die bei Kraftfahrzeugen ganz grundsätzlich nicht vorhanden ist. Außerdem sind diese bekannten Maßnahmen bei der Montage von Kraftfahrzeugen auch wegen des damit verbundenen Einbauaufwandes nicht anwendbar. Aus den gleichen Gründen ist bei Leitungsdurchführungen an Kraftfahrzeugen auch das durch das DE-GM 79 15 639 vorgeschlagene nachträgliche Ausfüllen der Wandungsöffnungen mit einzelnen Stücken eines saug- oder quell­ fähigen Werkstoffes zur Herstellung einer feuchtigkeitsdichten Abdichtung nicht anwendbar.

Ausgehend von diesem Stande der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine feuchtigkeitsdichte Leitungsführung an Kraftfahrzeugen, insbesondere für elektrische Leiter, zu schaffen, die gleichermaßen für die Abdichtung der Leitungs­ führung von Einzelleitern wie auch einer beliebigen Anzahl von zu einem Bündel zusammengefaßter Einzelleiter geeignet und mit einem geringstmöglichen Aufwand herstellbar und montierbar ist und die darüber hinaus auch zur Abdichtung von Verzweigungen von in Hüllrohren oder Hüllschläuchen aufgenommenen Kabelbäumen und dergleichen geeignet ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein einzelner Leiter oder eine zu einem Bündel zusammengefaßte Anzahl von Einzelleitern wenigstens über einen begrenzten Längenab­ schnitt hin vollständig in einem einheitlichen blockförmigen Formkörper aus aufgeschäumten Kunststoffmaterial aufgenommen sind, welcher einen unter radialer Pressung kraft- und form­ schlüssig sowie feuchtigkeitsdichtend mit den Umfangsrändern einer Wandungsöffnung bzw. mit den Dichtlippen oder den Dichtflächen einer in die Wandungsöffnung einsetzbaren Dichttülle in Eingriff bringbaren Dichtkörper bildet. Dadurch, daß der Einzelleiter und insbesondere bei einem Bündel von Einzelleitern jeder Einzelleiter über seinen gesamten Umfang hin in einem blockförmigen Formkörper aus aufgeschäumten und damit zusammen­ drückbaren Kunststoffmaterial aufgenommen ist, ist ein Kriechen von Feuchtigkeit entlang des Leiterumfanges bzw. in den zwischen den Einzelleitern eines Bündels verbleibenden Hohlräumen absolut ausgeschlossen und ist ferner die Möglichkeit gegeben, den blockförmigen Formkörper unter Zusammenpressen und damit unter radialer Spannung als Dichtkörper in eine Wandungsöffnung einzustecken, derart, daß die Wandungsöffnung gleichzeitig auch feuchtigkeitsdicht verschlossen wird.

Teils zur Verringerung der erforderlichen Anzahl von Einzelteilen und teils zur Vereinfachung der Montage der feuchtigkeitsdichten Leitungsfüh­ rung im Kraftfahrzeug kann eine die Umfangsränder einer Wandungsöffnung übergreifende Dichttülle mit dem blockförmigen Formkörper selbst einteilig ausgeformt sein, derart, daß Dichttülle und blockförmiger Formkörper in einem einzigen Arbeitsgang in die Fahrzeugkarosserie einsetzbar sind. Eine vorteilhafte Anwendung der erfindungsgemäßen feuchtigkeitsdich­ ten Leitungsführung ergibt sich auch an Kabelbäumen und insbe­ sondere an den Verzweigungsstellen von Kabelbäumen in der Weise, daß in dem blockförmigen Formkörper aus aufgeschäumtem Kunst­ stoffmaterial das Ende wenigstens eines den oder die Einzel­ leiter aufnehmenden Hüllrohres oder Hüllschlauches aufgenommen ist, wobei bei Leitungsverzweigungen die Enden mehrerer Hüllrohre oder Hüllschläuche mit einem etwa ihrem Durchmesser entsprechen­ den Abstand voneinander in dem blockförmigen Formkörper aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial aufgenommen sind.

Um sicherzustellen, daß bei zu einem Bündel zusammengefaßten Einzelleitern jeder der Einzelleiter vollständig von aufgeschäum­ tem Kunststoffmaterial umgeben ist, ist der blockförmige Formkör­ per aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial vom Zentrum des Lei­ tungsbündels her nach außen aufgeschäumt und besteht aus einem sich mit dem Material der Leiterisolierung und/oder der Hüllroh­ re bzw. Hüllschläuche gut verbindenden Kunststoffmaterial, ins­ besondere einem PUR-Material. Bei der Herstellung einer feuch­ tigkeitsdichten Leitungsführung an Verzweigungsstellen von Kabel­ bäumen erfolgt das Aufschäumen des blockförmigen Formkörpers von dem zwischen den Enden der später in dem blockförmigen Form­ körper eingebetteten Enden der Hüllrohre oder Hüllschläuche verbleibendem Zwischenraum aus.

Für die überwiegende Mehrzahl der Anwendungsfälle ist eine beson­ ders günstige Gestaltungsform des blockförmigen Formkörpers aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial dadurch gekennzeichnet, daß er eine zylindrische Außenumfangsfläche aufweist, wobei seine Länge größer ist als sein Durchmesser und wobei sein Durch­ messer mindestens um den Betrag eines Leiterdurchmessers größer ist als der Durchmesser des Einzelleiters oder eines Leiter­ bündels.

Bei Leitungsführungen an Kraftfahrzeugen erstrecken sich Einzel­ leiter bzw. Bündel von Einzelleitern häufig über den größten Teil der Länge bzw. Breite der Fahrzeugkarosserie hin und müssen hierzu feuchtigkeitsdicht durch mehrere Wandungen hindurchge­ führt bzw. in Karosseriehohlträgern oder dergleichen Karosserie­ hohlräumen geführt werden, wobei zur Vereinfachung der Montage der Einzelleiter bzw. der Bündel von Einzelleitern nach einer weiteren Gestaltungsform der erfindungsgemäßen Leitungsführung vorgesehen ist, daß an dem Einzelleiter oder einem Bündel von Einzelleitern in dem Abstand der zu durchsetzenden Karosserie­ wandungen entsprechenden Abständen voneinander blockförmige Formkörper aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial angeordnet werden und die Einzelleiter bzw. Bündel von Einzelleitern über diese blockförmigen Formteile aus aufgeschäumtem Kunststoff­ material feuchtigkeitsdicht durch die zugehörigen Karosserie­ wandungen hindurchgeführt sind. Diese Anordnung mehrerer in Abständen voneinander angeordneter blockförmiger Formteile aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial an den Einzelleitern bzw. Bündeln von Einzelleitern ermöglicht eine wesentliche Verein­ fachung von deren Montage in der Fahrzeugkarosserie. Soweit die Einzelleiter oder Bündel von Einzelleitern in Karosseriehohl­ räumen, insbesondere Hohlträgern, verlegt werden müssen, ermög­ licht die Anordnung von blockförmigen Formkörpern aus aufge­ schäumtem Kunststoff in gewissen Abständen voneinander die Ab­ dichtung, beispielsweise eines eine Austrittsöffnung für einen Leitungszweig aufweisenden Hohlraumabschnitt, derart, daß die feuchtigkeitsdichte Abdichtung des Austrittes eines Leitungs­ zweiges aus dem Karosseriehohlraum durch feuchtigkeitsdichtes Abdichten einer Austrittskammer erfolgt.

Die Erfindung ist in der nachfolgenden Beispielsbeschreibung anhand einiger in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbei­ spiele näher erläutert. In der Zeichnung zeigt die

Fig. 1 einen Längsschnitt durch eine Leitungsführung durch die Spritzwand eines Kraftfahrzeuges;

Fig. 2 einen Schnitt durch die Leitungsführung gemäß Fig. 1 entlang der Linie II-II;

Fig. 3 einen Abschnitt eines Bündels aus Einzelleitern im Bereich einer feuchtigkeitsdichten Leitungsdurchfüh­ rung;

Fig. 4 einen schematisch dargestellten Abschnitt eines Kabel­ baumes mit feuchtigkeitsdichter Leitungsführung;

Fig. 5 einen Abschnitt eines in Abständen in blockförmigen Formkörpern aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial aufgenommenen Leitungsbündels.

Bei einer Leitungsdurchführung durch eine Wandungsöffnung 1, beispielsweise einer Spritzwand 2 eines Kraftfahrzeuges ist in die Wandungsöffnung 1 eine Dichttülle 3 eingesetzt, welche über Dicht- und Klemmlippen 4 wasser- und feuchtigkeitsdicht an der Spritzwand 2 anliegt. Die Dichttülle 3 weist darüber hinaus Dichtlippen 5 auf, welche einen Hohlkörper bilden. Die Einzelleiter 6 eines Bündels 7 elektrischer Einzelleiter sind über einen begrenzten Längenabschnitt hin in einem blockförmigen Formkörper 8 aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial aufgenommen, wobei jeder der Einzelleiter 6 vollständig von dem aufgeschäum­ tem Kunststoffmaterial umgriffen ist, wie dies insbesondere aus der Darstellung der Fig. 2 ersichtlich wird. Der blockför­ mige Formkörper weist im gezeigten Ausführungsbeispiel eine zylindrische Außenumfangs­ fläche 9 und eine Länge auf, die größer ist als sein Durchmes­ ser. Vor allem aus der Darstellung der Fig. 2 ist weiterhin ersichtlich, daß der blockförmige Formkörper 8 vom Zentrum des Leitungsbündels her nach außen hin aufgeschäumt ist, so daß sämtliche Einzelleiter 6 des Leiterbündels 7 vollständig mit Schaumstoffmaterial umgeben sind. Insbesondere ist vorgesehen, daß der blockförmige Formkörper 8 unter eigener radialer Zusammenpressung mit Spannung in der Dichttülle 3 aufgenommen ist.

In der Darstellung der Fig. 4 ist schematisch eine feuchtig­ keitsdichte Leitungsführung für einen im allgemeinen mit 10 bezeichneten Kabelbaum dargestellt. Bei dieser Bauart eines Kabelbaumes ist eine Vielzahl von Einzelleitern 11 jeweils in einem Hüllrohr 12, 13, 14, 15 aufgenommen. An den Verzweigungs­ stellen 16 und 17 sind die Einzelleiter 11 bündelweise aus dem freien Ende 18 bzw. 19 des Stamm-Hüllrohres bzw. -Hüllschlauches 12 herausgeführt und ebenfalls bündelweise in die Zweig-Hüllrohre bzw. -Hüllschläuche 13, 14, 15 eingeführt. Dabei ist jeweils das freie Ende 18 bzw. 19 des Stamm-Hüllrohres bzw. -Hüllschlau­ ches 12 zusammen mit dem freien Ende 20 eines oder mehrerer der Zweig-Hüllrohre bzw. -Hüllschläuche 13, 14, 15 und zusammen mit den bündelweise zusammengefaßten Einzelleitern 11 in einem blockförmigen Formkörper 21 aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial aufgenommen. Die Enden 20 der Zweig-Hüllrohre bzw. -Hüllschläuche 13, 14, 15 und das Ende 18 des Stamm-Hüllrohres bzw. -Hüllschlau­ ches 12 weisen dabei einen Abstand voneinander auf, der in etwa ihrem Durchmesser entspricht und über welchen hin lediglich die Einzelleiter 11 vollständig umgeben in dem blockförmigen Formkörper 21 vom Zentrum des Bündels von Einzelleitern 11 und im Bereich zwischen den freien Enden 18 bzw. 19 und 20 der Hüllrohre bzw. Hüllschläuche 12 bis 15 aus vorgenommen.

In der Darstellung der Fig. 5 ist schließlich ein Abschnitt eines aus einer Anzahl von Einzelleitern 6 bestehenden Leiterbün­ dels 7 dargestellt, über welchen hin die Einzelleiter 6 des Leiterbündels 7 in in Abständen voneinander angeordneten block­ förmigen Formkörpern 22 aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial aufgenommen sind. Die blockförmigen Formkörper 22 übergreifen dabei mit ihren Außenumfangsflächen den Durchmesser des Leiterbündels 7 um einen beträchtlichen Betrag und sind im einfachsten Falle zylindrisch gestaltet, können jedoch auch jede beliebige andere Querschnittsform aufweisen, wenn dies für die Verlagerung des Leiterbündels 7 in besonderen Formen der Karosseriewandung zweckdienlich erscheint.

Claims (9)

1. Feuchtigkeitsdichte Leitungsführung an Kraftfahrzeugen, insbesondere für elektrische Leiter, dadurch gekennzeichnet, daß ein einzelner Leiter (6) oder eine zu einem Bündel (7) zusammengefaßte Anzahl von Einzelleitern (6) über wenigstens einen begrenzten Längenabschnitt hin vollständig in einem einheitlichen blockförmigen Formkörper (8, 21, 22) aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial aufgenommen sind, welcher einen unter radialer Pressung kraft- und formschlüssig sowie feuchtigkeitsdichtend mit den Umfangsrändern einer Wandungsöffnung (1) bzw. mit den Dicht­ lippen (5) oder den Dichtflächen einer in eine Wandungsöffnung (1) einsetzbaren Dichttülle (3) in Eingriff bringbaren Dichtkörper bildet.

2. Leitungsführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine die Umfangsränder einer Wandungsöffnung (1) übergreifende Dichttülle mit dem blockförmigen Formkörper (8) selbst einteilig ausgeformt ist.

3. Leitungsführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in dem blockförmigen Formkörper (21) aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial das Ende (20) wenigstens eines den oder die Einzelleiter (11) aufnehmenden Hüllrohres oder Hüllschlauches (12) aufgenommen ist.

4. Leitungsführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei Leitungsverzweigungen die Enden (18, 19, 20) mehrerer Hüllrohre oder Hüllschläuche (12 bis 15) mit einem etwa ihrem Durchmesser entsprechenden Abstand voneinander in dem blockförmigen Formkörper (21) aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial aufgenommen sind.

5. Leitungsführung nach Anspruch 3 und 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Ende (18 bzw. 19) des einen oder die Enden (20) mehrerer Hüllrohre oder Hüllschläuche (12 bis 15) zusammen mit dem oder den in ihnen aufgenommenen Einzelleitern (11) unlösbar in den blockförmigen Formkörper (21) aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial eingeschäumt sind.

6. Leitungsführung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der blockförmige Formkörper (8, 21, 22) aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial vom Zentrum des Leiterbündels (7) her nach außen aufgeschäumt ist und aus einem sich mit dem Material der Leiterisolierung gut verbindenden Kunststoffmaterial, insbesondere PUR-Material besteht.

7. Leitungsführung nach einem der voraufgehen­ den Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der blockförmige Formkörper (8) aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial eine zylindrische Außenumfangsfläche (9) aufweist, wobei seine Länge größer ist als sein Durchmesser und wobei sein Durchmesser mindestens um den Betrag des Durchmessers eines Einzelleiters (6 bzw. 11) größer ist als der Durchmesser eines Einzelleiters oder eines Bündels (7) von Einzelleitern (6).

8. Leitungsführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an einem Einzelleiter (6) oder einem Bündel (7) von Einzelleitern (6) in dem Abstand aufeinanderfolgend zu durchsetzender, mit Öffnungen versehener Wandungen entsprechenden Abständen voneinander blockförmige Formkörper (22) aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial angeordnet sind.

9. Leitungsführung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die blockförmigen Formkörper (22) aus aufgeschäumtem Kunststoffmaterial eine von der Zylinderform abweichende, in ihrem Querschnittsprofil dem Profilquerschnitt von Aufnahmen oder Wandungsöffnungen oder dergl. vorgezeichnete Querschnittsform aufweisen.