DE10163386A1

DE10163386A1 - Fensterheber mit einer Notschließeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Sicherheitsfahrzeug

Info

Publication number: DE10163386A1
Application number: DE10163386A
Authority: DE
Inventors: Johann Neff; Holger Cultus; Joachim Roessel
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-07-10
Anticipated expiration: 2021-12-22
Also published as: DE10163386B4

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Fensterheber mit einer Notschließeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Sicherheitsfahrzeug. Mittels eines Stellmotors (8) sind relativ verstellbare Gestängeteile eines Fensterhebergestänges (1, 2) von einer Ausgangs-Stellposition in eine Maximal-Stellposition überführbar. Dementsprechend wird eine Fahrzeug-Fensterscheibe (6) von einer Geschlossenstellung in eine Offenstellung überführt. Mittels einer Notstelleinrichtung ist die Fahrzeug-Fensterscheibe (6) von einer Offenstellung in eine Geschlossenstellung überführbar. Erfindungsgemäß besteht die Notstelleinrichtung aus einem Kraftspeicher (13, 19). Eine Kupplungsverbindung zwischen dem Stellmotor (8) und einem Gestängeteil (1, 2) ist mittels einer Löseeinrichtung lösbar. Durch den Abbau der Vorspannung des Kraftspeichers (13, 19) ist die Fahrzeug-Fensterscheibe (6) in die Geschlossenstellung verlagerbar.

Description

Die Erfindung betrifft einen Fensterheber mit einer Notschließeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Sicherheitsfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Sicherheitsfahrzeuge oder Sonderschutzfahrzeuge sind gegenüber normalen Serienfahrzeugen für einen erhöhten Schutz eines Fahrgastraums gegen äußere Gewalteinwirkung mit einer verstärkten Außenhaut und weiteren Sicherheitseinrichtungen ausgerüstet. Dazu ist es allgemein bekannt Fensterheber mit einer Notschließeinrichtung auszurüsten, mit der ggf. bedingt durch äußere Gewalteinwirkung beim Ausfall der normalen, betriebsmäßigen Fensterheber- Stelleinrichtung redundant und unabhängig eine weitere Stelleinrichtung für einen Fensterschließvorgang zur Verfügung steht und aktivierbar ist.

Allgemein bekannt und gattungsgemäß ist dazu ein Fensterheber mit durch einen Stellmotor relativverstellbaren Gestängeteilen eines Fensterhebergestänges, wobei einer Ausgangs-Stellposition eine Geschlossenstellung, einer Maximal-Stellposition eine Offenstellung und Zwischen-Stellpositionen Zwischenstellungen einer zugeordneten Fahrzeugfensterscheibe entsprechen. Fensterheber sind in einer Vielzahl unterschiedlicher Ausführungen mit unterschiedlicher Gestängeanordnung und unterschiedlicher Kinematik allgemein bekannt. Grundsätzlich sind dabei Gestängeteile unmittelbar oder mittelbar mit einem Türaufbau sowie mit der verstellbaren Fahrzeugfensterscheibe verbunden. Prinzipiell ist die vorliegende Erfindung in Verbindung mit allen Fensterheberausführungen, insbesondere auch mit einarmigen oder mehrarmigen Fensterhebern verwendbar.

Der gattungsgemäße Fensterheber weist zudem eine bewegungsübertragende Kupplungsverbindung zwischen dem Stellmotor und wenigstens einem Gestängeteil auf, sowie eine Notschließeinrichtung, die eine mit wenigstens einem Gestängeteil verbundene Notstelleinrichtung für eine Relativverstellung der Gestängeteile in die Ausgangs-Stellposition entsprechend der Geschlossenstellung der zugeordneten Fahrzeugfensterscheibe aufweist.

Konkret ist als Notstelleinrichtung eine Handkurbel bekannt, mit der durch ein Türseitenverkleidungsteil hindurch eine Verbindung zum Ritzel eines Elektro- Stellmotors herstellbar ist, so dass die zugeordnete Fensterscheibe beim Ausfall des Elektro-Stellmotors von Hand in die Geschlossenstellung kurbelbar ist. Eine solche Notbetätigung ist bei einem Sicherheitsfahrzeug in einer Notsituation zu zeitaufwendig und sicherheitskritisch, da für das Suchen der Handkurbel, die Herstellung der Verbindung durch die Türseitenverkleidung und das Hochkurbeln eine relativ lange Zeit erforderlich ist. Während der Hektik eines Fahrbetriebs in einer Notsituation ist eine solche zusätzliche Aktivität ohnehin kaum durchführbar.

Weiter ist als Notstelleinrichtung eine aufwendige und schwere Hydraulikbetätigung bekannt. Auch eine pyrotechnische Notstelleinrichtung ist bekannt, die jedoch aufgrund der langen Fensterverstellwege und der schlagartigen pyrotechnischen Kraftaufbringung nur aufwendig und schwierig beherrschbar ist.

Aufgabe der Erfindung ist es einen gattungsgemäßen Fensterheber mit einer Notschließeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Sicherheitsfahrzeug so weiterzubilden, dass mit relativ einfachen Mitteln eine sichere und gut beherrschbare Notschließung einer zugeordneten Fensterscheibe möglich ist.

Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.

Gemäß Anspruch 1 besteht die Notstelleinrichtung aus einem in die Ausgangs- Stellposition vorgespannten Kraftspeicher. Die Kupplungsverbindung zwischen dem Stellmotor und dem wenigstens einen Gestängeteil ist im Notfall mittels einer Löseeinrichtung lösbar, wonach die Gestängeteile durch den Abbau der Vorspannung des Kraftspeichers in die Ausgangs-Stellposition entsprechend einer Geschlossenstellung der zugeordneten Fahrzeugfensterscheibe verlagerbar sind. Wesentlich ist dabei, dass bei der normalen Fensterverstellung in der jeweiligen Stellposition eine Selbsthemmung, beispielsweise durch einen Elektro-Stellmotor auftritt, welche größer als der Kraftspeicherinhalt des Kraftspeichers ist, so dass die eingestellte Fensterscheibenposition trotz der Vorspannung des Kraftspeichers gehalten wird und erst nach Lösen der Kupplungsverbindung eine Rückverstellung mittels des Kraftspeichers erfolgt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform nach Anspruch 2 ist der Kraftspeicher von einer bereits vorgespannten Ausgangsspeicherlage in der Ausgangs-Stellposition der Gestängeteile durch deren Verstellung mittels des Stellmotors in eine Zwischenspeicherlage und Maximalspeicherlage mit größerem Kraftspeicherinhalt entsprechend der Zwischen-Stellpositionen und der Maximal-Stellposition der Gestängeteile verstellbar. Dies bedeutet, dass der Kraftspeicher einerseits in die Ausgangs-Stellposition der Gestängeteile in jedem Fall durch einen so großen Speicherinhalt vorgespannt ist, dass eine sichere und relativ schnelle Überführung und Halterung der Fahrzeugfensterscheibe auch im Bereich deren Geschlossenstellung sichergestellt ist. Zudem wird der Kraftspeicher beim Öffnen der Fensterscheibe mittels des Stellmotors zu einem größeren Kraftspeicherinhalt vorgespannt und geladen. Damit wird insbesondere bei einer weit geöffneten Fensterscheibe eine vorteilhaft schnelle Notschließung möglich, da gerade dann ein hoher Kraftspeicherinhalt mit großer Schließkraft zur Verfügung steht.

Ein besonders geeigneter Kraftspeicher ist nach Anspruch 3 eine Spiralfeder und/oder eine Gasdruckfeder. Eine Spiralfeder kann sowohl als Spiraldruckfeder oder bei entsprechender Anlenkung und Abstützung auch als Spiralzugfeder eingesetzt werden. Ebenso ist entsprechend eine Gasdruckfeder verwendbar. Auch Kombinationen durch Parallelschaltung oder Hintereinanderschaltung von Spiralfedern und Gasdruckfedern sind insbesondere zur Reduzierung des bekannten Temperaturgangs von Gasdruckfedern möglich.

Obwohl grundsätzlich der erfindungsgemäße Einsatz eines Kraftspeichers als Notstelleinrichtung mit einer Vielzahl unterschiedlicher Fensterheberausführungen möglich ist, ergibt sich nach Anspruch 4 für einen Fensterheber mit einem Scherengestänge eine besonders funktionssichere und konstruktiv günstige Ausführung. Dabei ist in allgemein bekannter Weise für eine Relativverstellung an einem Scherengestängeteil im Bereich der Drehachse ein Zahnsegment und am anderen Scherengestänge ein Elektromotor als Stellmotor angeordnet. Am Elektromotor ist als Kupplungsverbindung zum Zahnsegment ein Ritzel angebracht. Zwischen den unteren Enden der Scherengestängeteile kann hier platzgünstig im unteren Bereich eines Türkastens der Kraftspeicher vorzugsweise als Spiraldruckfeder und/oder Gasdruckfeder angeordnet sein. Zudem ist hier der Elektromotor selbsthemmend und mit einem ausrastbaren Ritzel auszuführen. Wenn bei einem Ausfall des Elektromotors insbesondere in einer Notsituation das Ritzel ausgerastet wird, ist die Selbsthemmung aufgehoben und der Kraftspeicher schiebt über die Scherengestängeteile die Fensterscheibe zurück in ihre Geschlossenstellung.

In einer konkreten Ausführungsform nach Anspruch 5 wird ein vorderes Kolbenstangenende der Kolbenstange einer Gasdruckfeder unmittelbar oder mittelbar mit dem unteren Ende eines Scherengestängeteiles verbunden. Das Zylinderrohr der Gasdruckfeder ist ortsfest mit dem Türaufbau verbindbar und dort abgestützt. Die Scherenbewegung erfolgt dann über eine weitere Zwangsführung bei Betätigung nur des einen Scherengestängeteils. Gegebenenfalls kann dabei über eine Justiereinrichtung die aktive Kolbenstangenlänge für eine Fensterhebereinstellung festgelegt werden.

Für eine platzsparende und funktionsfähige Kombination einer Spiraldruckfeder und einer Gasdruckfeder wird mit Anspruch 6 vorgeschlagen, dass die Spiraldruckfeder über das Zylinderrohr der Gasfeder gesteckt ist, wobei die Spiralfeder am hinteren Zylinderrohrbereich an einem Bund abgestützt ist und deren vorderer Teil an einer Schiebemuffe anliegt. Die Schiebemuffe ist einerseits mit dem unteren Ende eines Scherengestänges und andererseits über wenigstens ein Verbindungselement mit dem vorderen Kolbenstangenende verbunden. Bei einer Verschiebung der Schiebemuffe durch eine Gestängeverstellung werden dadurch sowohl die Spiraldruckfeder als auch die Gasdruckfeder zur Erhöhung eines Kraftspeicherinhalts vorgespannt.

Bei einer solchen Anordnung ist es zweckmäßig das vordere Kolbenstangenende gemäß Anspruch 7 als T-förmigen Kolbenstangenkopf auszubilden dessen T-Fuß die Kolbenstange bildet und bei dem an den äußeren Enden des T-Querbalkens jeweils eine Verbindungsstange zur Schiebemuffe angeschlossen ist. Damit ergibt sich durch die zwei gegenüberliegenden Verbindungsstangen eine gleichmäßige Kraftübertragung vom Kolbenstangenkopf auf die Schiebemuffe, ohne dass auf die Kolbenstange ungünstige Querkräfte wirken.

Beim Einsatz eines Elektromotors als Stellmotor kann nach Anspruch 8 eine Lösung der Kupplungsverbindung einfach dadurch erreicht werden, dass mit der Löseeinrichtung der Elektromotor aus dem Bereich des Zahnsegments weg klappbar ist oder das Ritzel verschiebbar gestaltet ist. Für eine Ritzelverschiebung sind geeignete Anordnungen wie beispielsweise ein Schaltgabeleingriff oder ein Magnetschalter entsprechend einem Anlassermotor allgemein bekannt.

Die Löseeinrichtung für die Kupplungsverbindung kann nach Anspruch 9 auf unterschiedliche Weise ausgeführt werden, wobei die Löseeinrichtung durch eine Hebeleinrichtung und/oder elektrisch, insbesondere elektromagnetisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder pyrotechnisch sowie von Hand und/oder automatisch über eine Fehlererkennung eines Stellmotorfehlers betätigbar ist.

Anhand einer Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert.

Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Fensterhebers mit einer Notschließeinrichtung, und
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines Fensterhebers mit einer alternativen Variante einer Notschließeinrichtung.
In Fig. 1 ist ein Fensterheber mit einer Notschließeinrichtung schematisch dargestellt. Ein Fensterhebergestänge ist als Scherengestänge mit einem ersten Scherengestängeteil 1 und einem zweiten Scherengestängeteil 2 ausgebildet. Ein oberes Ende 3 des ersten Scherengestängeteils 1 und ein oberes Ende 4 des zweiten Scherengestängeteils 2 sind jeweils verschiebbar an einer Aufnahme 5 für eine Fahrzeug-Fensterscheibe 6 angeordnet. Im Bereich der Drehachse des Scherengestänges ist an dem ersten Scherengestängeteil 1 ein Zahnsegment 7 angeordnet. Am zweiten Scherengestängeteil 2 ist ein Elektromotor 8 als Stellmotor angeordnet. An dem Elektromotor 8 ist ein Ritzel 9 angebracht, so dass zwischen dem Zahnsegment 7 und dem Ritzel 9 eine Kupplungsverbindung herstellbar ist. Ein unteres Ende 10 des zweiten Scherengestängeteils 2 ist ortsfest mit einem nicht dargestellten Türaufbau verbunden. Ein unteres Ende 11 des ersten Scherengestängeteils 1 ist mittels einer Schiebemuffe 12 verschiebbar gelagert. Die Schiebemuffe 12 ist entlang eines Zylinderrohres 14 einer Gasdruckfeder 13 als Kraftspeicher verschiebbar, wobei die Verschiebung durch jeweils einen Bund 15, 15a links und rechts begrenzt ist. An einem T-förmigen Kolbenstangenkopf 16 einer Kolbenstange 17 der Gasdruckfeder 13 ist eine Verbindung mittels zweier Verbindungsstangen 18 zu der Schiebemuffe 12 hergestellt.
In Fig. 2 ist eine alternative Ausführung des Fensterhebers aus Fig. 1 dargestellt. Gleiche Bauteile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen. Anstelle der Gasdruckfeder 13 ist hier eine Spiralfeder 19 als Kraftspeicher verwendet. Die Schiebemuffe 12 ist auf einem Zylinderrohr 20 verschiebbar aufgenommen, über das die Spiralfeder 19 gesteckt ist, wobei sich die Spiralfeder 19 einerseits an der Schiebemuffe 12 und andererseits an einem Bund 21 des Zylinderrohres 20 abstützt.
In den beiden Fig. 1 und 2 ist eine Ausgangs-Stellposition des Fensterhebers dargestellt. Dieser Ausgangs-Stellposition ist eine Geschlossenstellung der Fahrzeug-Fensterscheibe 6 zugeordnet. Mittels dem als Stellmotor dienenden Elektromotor 8 und der Übertragung über das Ritzel 9 auf das Zahnsegment 7 ist eine Zwischen-Stellposition und eine Maximal-Stellposition herstellbar. Bei der Zwischen-Stellposition befindet sich die Fahrzeug-Fensterscheibe 6 in einer Zwischenstellung und bei der Maximal-Stellposition befindet sich die Fahrzeug-Fensterscheibe 6 in einer Offenstellung. Bei der Überführung des Fensterhebers von der Ausgangs-Stellposition zur Maximal-Stellposition werden die beiden oberen Enden 3 und 4 der Scherengestängeteile 1 und 2 entlang der Aufnahme verschoben. Das untere Ende 10 des zweiten Scherengestängeteils 2 bleibt ortsfest und das untere Ende 11 des ersten Scherengestängeteils 1 wird mit der Schiebemuffe 12 entlang dem Zylinderrohr 14 der Gasdruckfeder 13 verschoben. Durch die Verschiebung der Schiebemuffe 12wird die Kolbenstange 17 mittels der Verbindung mit den Verbindungsstangen 18 in das Zylinderrohr 14 eingefahren. Damit ist die als Kraftspeicher dienende Gasdruckfeder 13 vorgespannt und geladen. Im Falle einer Notschließung der Fahrzeug-Fensterscheibe 6 wird mittels einer nicht dargestellten Löseeinrichtung das Ritzel 9 axial verschoben, so dass damit die selbsthemmende Wirkung des Elektromotors 8 aufgehoben ist. Die in der Gasdruckfeder 13 gespeicherte Kraft wird hiermit freigesetzt, d. h. die Kolbenstange 17 fährt aus dem Zylinderrohr 14 der Gasdruckfeder 13 wieder aus und überführt damit die Fahrzeug-Fensterscheibe 6 in die Ausgangs-Stellposition. Die Gasdruckfeder 13 besitzt auch in der Ausgangs-Stellposition eine vordefinierte Vorspannung, so dass die Fahrzeug-Fensterscheibe 6 auch in der Geschlossenstellung sicher gehalten ist. Bei der alternativen Ausführungsvariante mit der Spiralfeder 19 ist das Funktionsprinzip analog dem mit der Gasdruckfeder 13. Bei der Überführung von der Ausgangs-Stellposition in die Maximal-Stellposition des Fensterhebers drückt die Schiebemuffe 12 die Spiralfeder 19 durch die Verschiebung entlang des Zylinderrohres 20 zusammen. Damit ist der Kraftspeicher geladen. Bei der Aufhebung der Kupplungsverbindung zwischen dem Ritzel 9 und dem Zahnsegment 7 in einer Notsituation für eine Notschließung drückt die Spiralfeder 19 die Schiebemuffe 12 entlang dem Zylinderrohr 20 bis zu einem Bund 21a zurück, so dass die Fahrzeug-Fensterscheibe 6 geschlossen wird und in ihre Ausgangs-Stellposition zurückgefahren ist.
Anhand von Pfeilen sind diverse Bewegungen bzw. Bewegungsrichtungen des Fensterhebers eingezeichnet. Mit einem Doppelpfeil 22 ist die Verschiebung der Schiebemuffe entlang des Zylinderrohres 14 bzw. 20 dargestellt. Die Überführung der Fahrzeug-Fensterscheibe 6 von der Ausgangs-Stellposition in die Maximal-Stellposition ist mit Pfeil 23 dargestellt. Die Bewegung des Zahnsegments 7 während des Öffnens bzw. Schließens des Fensterhebers ist mit dem Doppelpfeil 24 eingezeichnet.

Claims

1. Fensterheber mit einer Notschließeinrichtung für ein Kraftfahrzeug, insbesondere für ein Sicherheitsfahrzeug,
mit durch einen Stellmotor relativverstellbaren Gestängeteilen eines Fensterhebergestänges, wobei einer Ausgangs-Stellposition eine Geschlossenstellung, einer Maximal-Stellposition eine Offenstellung und Zwischen-Stellpositionen Zwischenstellungen einer zugeordneten Fahrzeug-Fensterscheibe entsprechen,
mit einer bewegungsübertragenden Kupplungsverbindung zwischen dem Stellmotor und wenigstens einem Gestängeteil, und
mit einer Notschließeinrichtung, die eine mit wenigstens einem Gestängeteil verbundene Notstelleinrichtung für eine Relativverstellung der Gestängeteile aus der Maximal-Stellposition oder einer Zwischen-Stellposition in die Ausgangs-Stellposition entsprechend der Geschlossenstellung der zugeordneten Fahrzeug-Fensterscheibe aufweist,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Notstelleinrichtung aus einem Kraftspeicher besteht, und
dass die Kupplungsverbindung zwischen dem Stellmotor (8) und dem wenigstens einen Gestängeteil (1, 2) in einem Notfall mittels einer Löseeinrichtung lösbar ist, so
dass die Gestängeteile (1, 2) durch den Abbau der Vorspannung des Kraftspeichers in die Ausgangs-Stellposition entsprechend einer Geschlossenstellung der zugeordneten Fahrzeug-Fensterscheibe (6) verlagerbar sind.

2. Fensterheber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kraftspeicher von einer bereits vorgespannten Ausgangs-Speicherlage in der Ausgangs-Stellposition der Gestängeteile (1, 2) durch deren Verstellung mittels des Stellmotors (8) in eine Zwischen-Speicherlage und Maximal-Speicherlage mit größerem Kraftspeicherinhalt entsprechend der Zwischen-Stellpositionen und der Maximal-Stellposition der Gestängeteile (1, 2) verstellbar ist.

3. Fensterheber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Kraftspeicher eine Spiralfeder (19) und/oder eine Gasdruckfeder (13) verwendet sind.

4. Fensterheber nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet,
dass das Fensterhebergestänge als Scherengestänge mit zwei Scherengestängeteilen (1, 2) ausgebildet ist,
dass für eine Relativverstellung an einem Scherengestängeteil (1) im Bereich der Drehachse ein Zahnsegment (7) und am anderen Scherengestänge (2) ein Elektromotor (8) als Stellmotor angeordnet ist,
dass am Elektromotor (8) als Kupplungsverbindung zum Zahnsegment (7) ein ausrastbares Ritzel (9) angebracht ist, und
dass zwischen den unteren Enden (10, 11) der Scherengestängeteile (1, 2) der Kraftspeicher, vorzugsweise als Spiraldruckfeder (19) und/oder Gasdruckfeder (13) angeordnet ist.

5. Fensterheber nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein vorderes Kolbenstangenende (16) der Kolbenstange (17) einer Gasdruckfeder (13) unmittelbar oder mittelbar mit dem unteren Ende (10, 11) eines Scherengestängeteils (1, 2) verbunden ist, und dass ein Zylinderrohr (14) der Gasdruckfeder (13) ortsfest mit dem Türaufbau verbindbar und dort abstützbar ist.

6. Fensterheber nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass über das Zylinderrohr (14) eine Spiraldruckfeder gesteckt ist, die am hinteren Zylinderrohrbereich an einem Bund abgestützt ist und deren vorderer Teil an einer Schiebemuffe (12) abgestützt ist, und dass die Schiebemuffe (12) einerseits mit dem unteren Ende (10, 11) eines Scherengestänges (1, 2) und andererseits über wenigstens ein Verbindungselement (18) mit dem vorderen Kolbenstangenende (16) verbunden ist.

7. Fensterheber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das vordere Kolbenstangenende als T-förmiger Kolbenstangenkopf (16) ausgebildet ist, dessen T-Fuß die Kolbenstange (17) bildet und bei dem an den äußeren Enden des T-Querbalkens jeweils eine Verbindungsstange (18) als Verbindungselement zur Schiebemuffe (12) angeschlossen ist.

8. Fensterheber nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur Lösung der Kupplungsverbindung zwischen dem Elektromotor (8) und dem Zahnsegment (7) mit der Löseeinrichtung der Elektromotor (8) wegklappbar und/oder das Ritzel (9) verschiebbar ist.

9. Fensterheber nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Löseeinrichtung zur Aufhebung der Kupplungsverbindung durch eine Hebeleinrichtung und/oder elektrisch, insbesondere elektromagnetisch und/oder pneumatisch und/oder hydraulisch und/oder pyrotechnisch von Hand und/oder automatisch über eine Fehlererkennung eines Stellmotorausfalls betätigbar ist.