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Die
vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein bewegliches
Fahrzeugteil, bei der ein Antrieb über drucksteife, in Führungsrohren
angeordnete Kraftübertragungselemente
mit dem zwischen zwei Führungsschienen
bewegbar gelagerten Fahrzeugteil verbunden ist.
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Derartige
Antriebsvorrichtungen sind für Klappen,
Fahrzeugabdeckungen oder Dachelemente insbesondere aus dem Automobilbereich
seit langem bekannt. Aktuell werden in Personenkraftfahrzeugen vermehrt
sog. Panorama-Glasschiebedachungen eingesetzt, die eine im Vergleich
zu normalen Schiebedächern
doppelt so große
Durchsicht bieten, wobei sie die herkömmliche Dachfunktion gleich
mit übernehmen
und mit der Funktionalität
eines Schiebedachs vereinigen. Ohne Beschränkung auf diesen Einsatzbereich
wird die vorliegende Erfindung nachfolgend wegen der hohen wirtschaftlichen
Bedeutung ausschließlich
in Bezug auf eine Anwendung in Verbindung mit einem Fahrzeugdach
eines Personenkraftfahrzeuges beschrieben.
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Aus
dem Stand der Technik sind verschiedene Ansätze zur Ausbildung einer einstückigen Antriebsvorrichtung
aus diversen Elementen bekannt, wobei für einen Übergang eines Führungsrohres
in die jeweilige Führungsschiene
verschiedenartige konstruktive Vorschläge unterbreitet werden. So
ist beispielswei se aus der
DE
100 48 981 A1 bekannt, ein Führungsrohr einer Dachkonstruktion
stirnseitig in eine zugehörige
Führungsschiene
einzuführen, wobei
die Führungsrohre
durch Löten,
Schweißen oder
durch Klemmung zwischen zwei Rohrstauchungen bzw. Doppelsicken in
einem separaten Haltewinkel befestigt sind.
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Aus
der
DE 100 53 531
A1 ist bekannt, einen den Antrieb aufnehmenden Vorderrahmen
zur integralen Ausbildung von Stützabschnitten
soweit zu verlängern,
dass ein jeweiliges Ende eines Führungsrohres
in einem Stützabschnitt
gelagert ist und der Stützabschnitt
zur Verbindung mit der zugehörigen
Führungsschiene
ausgebildet ist.
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In ähnlicher
Art und Weise schlägt
auch die
DE 101 44
742 A1 eine Antriebsvorrichtung mit einem Vorderteil mit
zwei Eckbereichen im Übergang zu
den zugehörigen
Seitenteilen bzw. Führungsschienen
vor, wobei in den Eckbereichen Enden der Führungsrohre relativ zu der
zugehörigen
Führungsschiene
ausgerichtet und fixiert sind. Die Enden der Führungsrohre weisen dabei eine
trichterförmige Weitung
auf, um die kabelförmigen
Antriebselemente über
einen Freiraum hinweg bei geringer Entwicklung von Betriebsgeräuschen in
die Führungsschiene
leiten zu können.
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Die
erstgenannte Lösung
einer Zusammenfassung von Führungsrohren
in einem Haltewinkel hat sich in der Praxis der Anmelderin generell
bewährt.
Dennoch wird die Montage der Führungsrohre in
den zugehörigen
Führungsschienen
dadurch erschwert, dass Fertigungstoleranzen der Führungsschienenprofile,
aber auch Toleranzen des Haltewinkels eine Verbindung der in Haltewinkeln
fixierten Rohre mit der zugehörigen
Führungsschiene
beeinträchtigen.
Weiter stellt die Anbindung der Rohre in dem Haltewinkel, die vorzugsweise
als gelötete
Verbindung ausgeführt
ist und daher nachträglich
zur Gewährung
eines ausrei chenden Korrosionsschutzes zu beschichten ist, eine
aufwändigen
Fertigungsschritt dar. Zudem kann die gemäß der Zehre der
DE 100 48 981 A1 je Führungsrohr
vorgesehene Doppelsicke durch fertigungsbedingten Versatz der gesickten
Rohrabschnitte zusätzliche
Betriebs- bzw. Umschaltgeräusche
hervorrufen. Schließlich
wird der Übergang
von dem Führungsrohr
zur Führungsschiene
hin durch eine spezielle Radiusbefräsung mit anschließender Entgratung
im Bereich der Führungsrohre
gestaltet. Die vorstehend beispielhaft aufgeführten Fertigungsschritte verdeutlichen
einzelne Punkte mit erheblichem Mehraufwand in der Fertigung und
möglichen
Quellen von zusätzlichem
Betriebsgeräusch.
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Es
ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine bekannte
Antriebsvorrichtung unter Senkung der Fertigungskosten und Minderung
der Anzahl von akustischen Störquellen
weiterzubilden.
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Diese
Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen Anspruchs gelöst. Erfindungsgemäß wird ein
Ende eines Führungsrohres
im wesentlichen radial in die zugeordnete Führungsschiene eingelegt und
fixiert. Diese Abkehr von dem aus dem Stand der Technik bekannten
Prinzip einer stirnseitigen Einführung
von Führungsrohren
in zugehörige
Führungsschienen
nutzt den Umstand, dass durch die vorgeschlagene Verbindungsart
auf ein Führungsrohr
wirkende axiale Kräfte über Führungsrohrenden
von den Führungsschienen
aufgenommen werden können,
wobei dem Fachmann nachfolgend verschiedene Formen einer fertigungstechnisch
ohne zahlreiche und fertigungstechnisch aufwendige Zusatzelemente zu
bewirkende Fixierungen noch vorgeschlagen werden.
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Prinzipiell
zeichnet sich die vorgeschlagene Verbindungsart auch hinsichtlich
ihrer akustischen Eigenschaften durch eine Verbesserung aus, da
bedingt durch die radiale Einführung
der Enden der Führungsrohre
in die Führungsschienen
hinein die Führungsschienen
nunmehr tangential an einen stetig verlängerten Verlauf in der Mittelachse
des Führungsrohres
angenähert
werden. Durch Wahl der Geometrie kann somit eine Berührung bzw.
jeder Kontakt eines Kraftübertragungselementes
im Übergangsbereich
vom Ende des Führungsrohrs
hin in die Führungsschiene
zu Gunsten der Ausbildung einer prinzipiell freien Wegstrecke des
Kraftübertragungselementes
auch ohne entsprechende Bearbeitung der Rohr-Endbereiche unterbunden
werden.
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In
einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist in der Führungsschiene
eine Ausnehmung zur Aufnahme des Endes des Führungsrohres vorgesehen, die
der Außenform
des Endes des Führungsrohres
angepasst ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Rohrende
in einer Einbaulage der Vorrichtung in der Führungsschiene aufgenommen wird.
Um die auf das Führungsrohr
wirkende Axialkraft aufnehmen zu können, wird das Rohrende des Führungsrohres
in einer bevorzugten Ausführungsform
mit einer Stauchung aufgestülpt,
insbesondere trompetenartig ausgebildet. Auch andere Formen einer
endseitigen Verdickung sind realisierbar. Alternativ oder zusätzlich kann
eine Sicke im Bereich des Endes des Führungsrohres vorgesehen sein,
die ein entsprechend negatives Abbild im Bereich der Ausnehmung
in der Führungsschiene
aufweist.
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Einem
radialen Herausfädeln
des Führungsrohres
aus der Ausnehmung in der Führungsschiene wirkt
eine Fixierung des Rohrendes in der Ausnehmung der Führungsschiene
entgegen. Hierzu ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das
Rohrende in der Ausnehmung unter einwirkender Verspannung angeordnet.
Diese stationär
wirkende Verspannung durch eine in der Einbaulage permanent wirkende
Kraft wird in einer Ausführungsform
der Erfindung durch einen definierten Versatz eines Sicken betts
in der Ausnehmung der Führungsschiene
relativ zu der Sicke des Führungsrohres
um einen vorbestimmten Winkel α bewirkt.
Durch diese Maßnahme
können
gleichzeitig auch Fertigungstoleranzen und damit einhergehendes
axiales Spiel zur Vermeidung von Umschaltgeräuschen ausgeglichen werden.
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In
einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung wird alternativ oder zusätzlich zu dieser Lagefixierung
durch Verspannung noch ein Haltclip oder eine Klammer vorgesehen,
die zur radialen Fixierung des Endes des Führungsrohrs in die Führungsschiene
eingerastet und/oder an der Führungsschiene
befestigt ist. Hierdurch wird auch eine Montageerleichterung erreicht,
da nun mehrere Einzelteile der Antriebsvorrichtung zu einer handhabbaren
Einheit zusammengefügt
sind. Vorteilhafterweise wirkt diese Klammer aus einem Kunststoff
zugleich auch als Anschlag und/oder Halterung für ein im Bereich der Führungsschienen
vorgesehenes weitere Bauteil, wie z.B. ein Rollo oder eine Blende.
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Nachfolgend
werden Ausführungsbeispiele einer
erfindungsgemäßen Vorrichtung
unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung zur Nennung weiterer
Vorteile und Eigenheiten eingehend beschieben. Es zeigen:
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1:
eine schematische Draufsicht auf ein geöffnetes Fahrzeugdach mit darunter
angeordneter Antriebsvorrichtung;
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2:
eine perspektivische Ansicht eines Schenkels der Antriebsvorrichtung;
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3a und 3b:
eine Schnittdarstellung eines Endbereiches eines Führungsrohres
und eine Schnittdarstellung einer Führungsschiene mit einer an
die Außenkontur
des Führungsrohrendes
angepassten Ausnehmung;
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4a und 4b:
eine perspektivische Darstellung von Einzelheit X aus 2 in
einem weiteren Ausführungsbeispiel
als unbestücktes
Ende der Führungsschiene
und in analoger Darstellung als mit Führungsrohr und Auslauf-Kunststoffschlauch bestücktem Ende
der Führungsschiene;
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5:
eine Schnittdarstellung der Einzelheit X von 2 der Ausführungsform
gemäß 4a und
ab mit einer Klemm-Fixierung;
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Figurenfolge 6a bis 6d:
eine alternative Ausführungsform
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
unter Montage und nachfolgender Sicherung von Führungsrohr und Auslauf an der
Führungsschiene
in Richtung einer z-Achse sowie Darstellung eines Schnittes durch
die fertig aufgebaute Vorrichtung im Bereich einer Halteklammer
und
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7a bis 7d:
perspektivische Ansichten auf einen Verbindungsbereich zwischen
Führungsrohrende
und Führungsschiene
gemäß der vorgehenden
Figurenfolge 6a bis 6d mit
eingerastetem Halteclipp.
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Im
Folgenden werden über
die zu beschreibenden Abbildungen hinweg für gleiche Bauteile sowie Elemente
gleicher Funktion auch einheitlich gleiche Bezeichnungen und Bezugszeichen
gewählt.
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Das
in 1 schematisch dargestellte Fahrzeugdach 1 weist
einen in Fahrtrichtung nach hinten unter das feste Fahrzeugdach
verschiebbaren Deckel 2 auf. Durch Verschieben des Deckels 2 wird eine
Dachöffnung 3 wahlweise
wenigstens teilweise freigegeben oder verschlossen. Die Dachöffnung 3 ist
von einem mechanisch steifend Rahmen 4 umgeben, der von
einem Vorderteil 5 und Seitenteilen mit an diesen befestigten
Führungsschienen 6 gebildet ist.
Der Deckel 2 ist mit nicht weiter zeichnerisch dargestellten
Gleitelementen in den Führungsschienen 6 in
Längsrichtung
verschiebbar geführt
und mittels drucksteifer Kraftübertragungselemente
in Form von Antriebskabeln 7 darin bewegbar. Die Antriebskabel 7 stehen
dazu mit ihrem einen Ende mit einem als Gleitschuh ausgebildeten
Gleitelement des Deckels 2 in Verbindung. Das andere Ende
des Antriebskabels 7 steht mit einem von einem Antrieb 8 angetriebenen
Ritzel 9 in kraftschlüssiger
Antriebsverbindung. Jenseits dieses Ritzels 9 weist jedes
der Antriebskabel 7 einen Abschnitt auf, der als Auslaufkabel 7A bezeichnet
wird und keine Zug- und Druckkräfte überträgt. Das
Auslaufkabel 7A dient einzig dazu, die für das Bewegen
des Deckels 2 erforderliche Gesamtkabellänge bereitzustellen.
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Im
Vorderteil 5 des Rahmens 4 zwischen dem Antrieb 8 und
den Führungsschienen 6 sind
die Antriebskabel 7 in Führungsrohren 10 angeordnet. Die
Abbildung von 2 zeigt eine perspektivische Darstellung
eines Schenkels der im Rahmen 4 enthaltenen Antriebsvorrichtung,
wobei insbesondere der Bereich A von 1 in 2 vergrößert dargestellt
ist. Bereich B aus 1 ist dazu spiegelsymmetrisch
und wird daher nicht weiter separat betrachtet.
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In
Abwandlung zu der Darstellung von 1 ist nun
in 2 auch für
das zur Bewegung des Deckels 2 nicht genutzte Auslaufkabel 7A ein
Kunststoffschlauch 11 vorgesehen, der von dem Antrieb 8 hin
bogenförmig
in das Aluminium-Profilstrang-Element
der Führungsschiene 6 ausläuft und
dort einmündend
fixiert ist. Da über
das Auslaufkabel keinerlei Kraft übertragen wird, ist diese Verbindung
zwischen Kunststoffschlauch 11 und Führungsschiene 6 auch
soweit unkritisch. Lediglich zur weitgehenden Vermeidung von akustischen
Effekten wird der Kunststoffschlauch 11 im Profil der Führungsschiene 6 durch
Einschieben über
eine Länge
fortgeführt,
die zur Aufnahme einer maximalen Länge des Auslaufkabels 7A ausreichend
ist.
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Die
in dem Bereich X vorgesehene Einmündung des Führungsrohres 10 in
die Führungsschiene 6 ist
jedoch auf Grund der Kraftübertragung
von dem Antrieb 8 über
das Antriebskabel 7 auf den in der Führungsschiene 6 verschiebbar
angeordneten Gleitschuh mechanisch sehr hoch beansprucht. Zur Ausbildung
einer dauerhaft zuverlässigen
Verbindung, die zugleich keine Quelle für Betriebs- bzw. Umschaltgeräusche bildet,
ist ein Ende des Führungsrohres 10 im
Wesentlichen radial in eine Ausnehmung 13 der Führungsschiene 6 eingelegt
und fixiert, wie nachfolgend noch unter Bezugnahme auf Abbildungen
verschiedener Ausführungsbeispiele
erläutert
wird.
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Der
so zwischen Führungsrohr 10 und
Führungsschiene 6 ausgebildete
Verbindungsbereich ist in den Schnittdarstellungen der 3a und 3b in einer
Grundform vergrößert dargestellt.
Gemäß der Schnittdarstellung
von 3a ist das Führungsrohrende 12 durch
Stauchung trompetenartig aufgestülpt.
Eine der Außenkontur
des geweiteten Führungsrohrendes 12 angepasste
Ausnehmung 13 ist in der Führungsschiene 6 vorgesehen.
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In
perspektivischer Darstellung der Einzelheit X aus 2 ist
die Ausnehmung 13 in der Führungsschiene 6 für ein weiteres
Ausführungsbeispiel in 4a noch
ohne Bestückung
durch ein Führungsrohr 10 bzw.
Führungsrohrende 12 dargestellt. In
diesem Ausführungsbeispiel
ist in der Ausnehmung 13 zusätzlich eine radiale Nut 14 vorgesehen. Mit
einem Führungsrohr 10 sowie
einem Kunststoffschlauch 11 bestückt ist dieser Bereich der
Führungsschiene 6 in
perspektivischer Ansicht in 4b dargestellt.
Hier greift nun das trompetenartig aufgestülpte Ende 12 des Führungsrohres 10 in
die Ausnehmung 13 der Führungsschiene 6 ein,
wobei zusätzlich
eine Sicke 15 in die Nut 14 der Ausnehmung 13 eingreift.
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Die
mit der gemäß 4a und 4b zusätzlich vorgesehenen
Sicke 15 bewirkte zusätzliche Fixierung
des Rohrendes 12 in der Ausnehmung 13 ist vom
Prinzip her in der Schnittdarstellung von 5 verdeutlicht.
Bedingt durch Fertigungstoleranzen kann zwischen Führungsrohr 10 und
Führungsschiene 6 ein
axiales Spiel entstehen, das im Betrieb der Antriebsvorrichtung
zur Erzeugung von Umschaltgeräuschen
führen
kann. Um diesem unerwünschten
Effekt entgegen zu wirken, werden zwei Lösungen vorgeschlagen:
- 1. Es wird das Führungsrohr 10 am Rohrende 12 mit
einer Sickenkontur 15 versehen, die über die Nut 14 in
der Führungsschiene 6 unter
Beaufschlagung mit einer Kraft F verspannt wird, wie durch den Pfeil
in 5 angedeutet. Damit wird die Sicke 15 gegenüber der
Nut 14 verkantet, und es kommt in der Einbaulage zu einer
Klemmung.
- 2. Eine Verspannung zwischen Rohrende 12 und Führungsschiene 6 erfolgt
im Bereich der Ausnehmung 13 durch Versatz des Sickenbetts
bzw. der Nut 14 in der Ausnehmung 13 in der Führungsschiene 6 gegenüber der
Sicke 15 des Führungsrohrs
um den Winkel α.
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Bei
der Montage der Antriebsvorrichtung kann in beiden Fällen mit
Hilfe der Elastizität
des Führungsrohres 10 die
vorstehend beschriebene Aufnahme und Verbindungsstelle in der Führungsschiene 6 verspannt
werden, so dass die Sicke 15 im Sickenbett 14 spielfrei
anliegt und somit ein axiales Spiel zwischen den beteiligten Elementen
nicht mehr vorhanden ist.
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Die
Ausnehmung 13 läuft
in diesem Ausführungsbeispiel
in jedem Fall über
eine konische Weitung 16 in eine nicht weiter dargestellte
Nut der Führungsschiene 6 aus,
so dass auch hier ein Antriebskabel 7 nicht in Kontakt
mit Kanten zur Erzeugung von Betriebsgeräuschen kommen kann. Diese besondere
Formgebung der gesamten Ausnehmung 13 wird in der Fertigung
unter Verwendung eines entsprechend geschliffenen Fräsers in
die Führungsschiene
eingebracht, was auch nur ein Arbeitsgang ausgeführt werden kann.
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Das
vorstehend beschriebene Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung
haben die Vorteile einer sehr kostengünstigen Anbindung, die ohne
Verschweißung,
Lötung,
Klebung oder ähnliche
Verbindungstechniken auskommt. Dabei wird axiales Spiel unterbunden
und Umschaltgeräusche
wenigstens in dem Übergangsbereich
zwischen Führungsrohr 10 und
Führungsschiene 6 bereits
prinzipiell weitestgehend unterbunden. An die Genauigkeit der Ausnehmung 13 in
der Führungsschiene 6 wie
der Ausformung des Rohrendes 12 des Führungsrohres 10 sind vorteilhafterweise
keine sehr hohen Anforderungen zu stellen. Zudem ergibt sich eine
vergleichsweise einfache Montage von Einzelteilen auch im Einbau, da
die Breite des Sickenbetts bzw. der Nut 14 nur von dem
Winkel α und/oder
einer nachfolgend kraftbelasteten Verkippung abhängig ist und somit deutlich
größer ausfallen
kann, als die eigentliche Breite der Sicke 15 am Führungsrohr 10 selber.
Durch das Einlegen von einzelnen Rohren in die Führungsschiene 6 bei
der Montage und das Entfallen der von der Anmelderin her bislang
bekannten Haltewinkel wird die Montage der Führungsrohre 10 stark
vereinfacht. Die Befestigung der Führungsrohre 10 erfolgt
ausschließlich
durch eine stationär
wirkende Kraft im montierten Zustand, die unter Berücksichtigung sämtlicher
Rohrtoleranzen und Toleranzen der Führungsschiene 6 ausgelegt
worden ist. Zusätzlich
können
die Kosten also für
Haltewinkel, Fertigungskosten für
das Löten
und den nachträglichen
Oberflächenschutz
eingespart werden. Des Weiteren wird durch das einfache Stauchen
der Rohrenden 12 ein Übergang
zu der Führungsschiene 6 ohne
zusätzliche
Arbeitsgänge
gebildet. Der Entfall einer abschließenden sparenden Bearbeitung
und Entgratung des Rohrendes 12 reduziert neben den Fertigungskosten auch
die Gefahr von potentialen Geräuschquellen
erheblich.
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Trotz
der vorstehend beschriebenen einfachen Montage kann es vorteilhaft
sein, die gesamte Antriebsvorrichtung bereits vorgefertigt und als
Gesamtaufbau aus verschiedenen Einzelteilen fixiert vorzuhalten.
Hierzu, aber auch als zusätzliche
Sicherungsmaßnahme,
wird in einer weiteren Ausführungsform
der Erfindung eine Klammer bzw. ein Clip aus Kunststoff, vorzugsweise
Nylon, vorgesehen, der ein radiales Herausfädeln des Rohrendes 12 aus
der Ausnehmung 13 der Führungsschiene 6 zusätzlich verhindert.
Hierzu zeigt die Figurenfolge 6a bis 6c den Aufbau
unter Einführung
von Rohrenden in Richtung der z-Achse mit nachfolgender Fixierung
durch eine Klammer 17. 6d zeigt
einen Schnitt durch einen Übergangsbereich
in einer Ebene C-C, in dem die Klammer 17 das Rohrende 12 im
Bereich der Ausnehmung 13 in der Führungsschiene 6 rastend axial
sichert.
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Die 7a bis 7d zeigen
ergänzend perspektivische
Darstellungen eines Halteclips 17 in einer Einbaulage an
einer Schiene 6 gemäß der Figurenfolge 6a bis 6d zur
Illustration. Dieser Clip 17 ist als federelastisches Rastelement
aus einem Kunststoff in einem Spritzgussverfahren ausgebildet, insbesondere
aus Nylon. Der Halteclip 17 ist in einer weiteren Ausführungsform
durch seine Formgebung zugleich auch als Anschlag für ein in
der Schiene 6 laufendes Rollo, als Anlenkung für einen
Rolloantrieb, zur Befestigung eines Verkleidungselements oder Anlenkung
einer Anzeige etc. nutzbar.
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- 1
- Fahrzeugdach
- 2
- Deckel
- 3
- Dachöffnung
- 4
- Rahmen
- 5
- Vorderteil
- 6
- Führungsschiene
- 7
- Antriebskabel 7A Auslaufkabel
- 8
- Antrieb
- 9
- Ritzel
- 10
- Führungsrohr
- 11
- Kunststoffschlauch
für Auslaufkabel 7A
- 12
- Führungsrohrende
- 13
- Ausnehmung
in der Führungsschiene 6,
die an die Außenkon
-
- tur
des Führungsrohrendes 12 angepasst
ist
- 14
- Sickenbett/Nut
- 15
- Sicke
am Rohrende 12
- 16
- konische
Weitung der Ausnehmung 13
- 17
- Klammer