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Die Erfindung betrifft ein Antriebsübertragungssystem für ein relativ zu einem Fahrzeugabschnitt bewegliches Flächengebilde, mit wenigstens einem flexiblen Antriebskabel, das Zug- und/oder Druckkräfte übertragen kann, sowie mit wenigstens einer stationären, formstabilen, aus einem Rahmenteil des Antriebsübertragungssystems ausgeformten Kanalführung, in der das Antriebskabel verlegt ist, und die Krümmungsbereiche sowie über ihre Länge verteilt alternierend zur einen Seite und zur gegenüberliegenden Seite hin offene, rinnenartig ausgeformte Wandungsabschnitte aufweist, sowie ein Verfahren zur Montage eines derartigen Antriebsübertragungssystems mit wenigstens einer aus einem Rahmenteil des Antriebsübertragungssystems ausgeformten Kanalführung.
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Ein derartiges Antriebsübertragungssystem ist aus der
DE 44 22 646 C1 bekannt. Das bekannte Antriebsübertragungssystem ist zum Antreiben eines beweglichen Dachteiles eines Fahrzeugdachmoduls vorgesehen. Das Fahrzeugdachmodul weist einen formstabilen Rahmen aus Metallblech auf, in dem zwei Kanalführungen für Antriebskabel des Antriebsübertragungssystems eingeprägt sind. Die Antriebskabel werden synchron über eine elektrische Antriebseinheit angetrieben und dienen dazu, das Dachteil zwischen einer das Fahrzeugdachmodul verschließenden und einer eine Öffnung des Fahrzeugdachmoduls freigebenden Stellung in Längsrichtung zu verlagern. Die Antriebskabel sind als Steigungskabel ausgeführt, die auch als Gewindekabel bezeichnet werden. Die Kanalführungen werden durch alternierendes Ausprägen von rinnenförmigen Wandungsabschnitten zu gegenüberliegenden Seiten des Blechrahmens hin gebildet. Dadurch wird das Antriebskabel zwischen diesen Wandungsabschnitten geführt und kann weder nach oben noch nach unten ausweichen. Im Betrieb schlagen die Antriebskabel an den Wandungsabschnitten der Kanalführung an und führen zu Geräuschen, die als störend empfunden werden können.
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Die
DE 692 11 780 T2 offenbart ein Rahmenteil für eine Dachöffnungskonstruktion eines Kraftfahrzeugs, bei der Antriebskabel innerhalb von dünnen Führungsschläuchen aus Kunststoff verlegt sind. Die Führungsschläuche aus Kunststoff sind mit Hilfe von Halte- und Führungsteilen an dem Rahmenteil gehalten. Die Führungsteile sind als Schnappteile aufgebaut, in die die Führungsschläuche eingerastet werden können. Die Halteteile sind hülsenförmig gestaltet. Durch diese ist der jeweilige Führungsschlauch hindurchgeschoben.
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Die
DE 20 2005 018 138 U1 zeigt ein weiteres Antriebsübertragungssystem für ein bewegliches Dachteil eines Fahrzeugdachmoduls, bei dem die Antriebskabel in Führungsrohren aus Kunststoff verlegt sind, wobei das Führungsrohr an einem Ende mit einer im Bereich einer Antriebseinheit positionierten Konsole und an seinem gegenüberliegenden Ende an einer seitlichen Führungsschiene für das bewegliche Dachteil befestigt ist. Über die Länge des Führungsrohres verteilt sind Klemmelemente vorgesehen, um das Führungsrohr an einem Rahmen des Fahrzeugdachmoduls zu fixieren.
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Aufgabe der Erfindung ist es, ein Antriebsübertragungssystem sowie ein Verfahren zu seiner Montage zu schaffen, die einen einfachen Aufbau und einen geräuscharmen Betrieb ermöglichen.
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Diese Aufgabe wird für das Antriebsübertragungssystem dadurch gelöst, dass das Antriebskabel in einem flexiblen Kunststoffschlauch gleitbeweglich geführt ist, der in der Kanalführung angeordnet und relativ zur Kanalführung stationär gehalten ist, wobei der Kunststoffschlauch innenseitig eine geringe Gleitreibung gegenüber dem Antriebskabel aufweist. Durch die erfindungsgemäße Lösung ist der Kunststoffschlauch als Führungsschlauch in der Kanalführung integriert und kapselt das Antriebskabel. Durch die Führung des Antriebskabels in dem Kunststoffschlauch ist ein geräuscharmer Betrieb des Antriebsübertragungssystems ermöglicht. Die Flexibilität des Kunststoffschlauches gewährleistet, dass der Kunststoffschlauch auch in Krümmungsbereichen der Kanalführung verlegt werden kann. Die Kanalführung kann aus alternierend unterbrochenen und zu gegenüberliegenden Seiten hin ausgeformten Wandungsabschnitten eines Rahmenteiles gestaltet sein. Vorzugsweise ist dieses Rahmenteil aus Metallblech hergestellt und die Kanalführung wird durch Prägen des Metallbleches erzeugt. Alternativ kann das Rahmenteil auch plattenartig aus einem thermoplastischen Kunststoff, gegebenenfalls faserverstärkt, hergestellt sein. Auch bei einem derartigen Kunststoffrahmenteil sind die Wandungsabschnitte der Kanalführung einstückig ausgeformt. Die Kanalführung kann zudem geradlinige Führungsschienenabschnitte umfassen, die an gegenüberliegenden Seiten des beweglichen Flächengebildes entlanggeführt sind. Die Führungsschienenabschnitte sind vorzugsweise an dem Rahmenteil befestigt in fluchtender Ausrichtung zu der jeweiligen Kanalführung des Rahmenteiles. Das erfindungsgemäße Antriebsübertragungssystem ist in besonders vorteilhafter Weise für ein formstabiles Flächengebilde in Form eines beweglichen Dachteiles eines Fahrzeugdachmoduls vorgesehen. Das Fahrzeugdachmodul wird als vorgefertigte und vormontierte Baueinheit in einen Dachausschnitt eines Fahrzeugdaches eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Personenkraftwagens, eingebaut. Alternativ ist es erfindungsgemäß vorgesehen, das Antriebsübertragungssystem für bewegliche Seitenscheiben von Kraftfahrzeugen vorzusehen, wobei eine entsprechende Seitenscheibe das bewegliche Flächengebilde im Sinne der Erfindung bildet. Schließlich ist es auch möglich, das Antriebsübertragungssystem für eine Schutzvorrichtung in einem Fahrzeuginnenraum vorzusehen, bei der das bewegliche Flächengebilde durch ein flexibles Flächengebilde in Form einer Laderaumabdeckung, in Form eines Trennnetzes oder in Form eines Beschattungsgebildes für einen transparenten Seiten-, Heck- oder Dachbereich des Fahrzeuginnenraumes gebildet ist. Die Kanalführung ist in einem formstabilen Rahmenteil eines Fahrzeugdachmoduls ausgebildet, das das Antriebsübertragungssystem umfasst.
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In Ausgestaltung der Erfindung erstreckt der Kunststoffschlauch sich zumindest weitgehend über eine gesamte Länge des zugeordneten Antriebskabels. Dadurch ist gewährleistet, dass das Antriebskabel über seine gesamte im Betrieb des Antriebskabels wirksame Länge gekapselt ist, so dass nahezu keine Geräusche im Betrieb des Antriebsübertragungssystems durch das Gleiten des Antriebskabels an der Innenwandung des Kunststoffschlauches entstehen. Die geringe Gleitreibung zwischen der Innenwandung des Kunststoffschlauches und dem Antriebskabel gewährleistet zum einen eine geräuscharme Funktion des Antriebskabels. Zum anderen ermöglicht der geringe Gleitreibungswiderstand zwischen dem Antriebskabel und dem Kunststoffschlauch einen Betrieb des Antriebskabels durch eine elektrische Antriebseinheit des Antriebsübertragungssystems mit geringem Energiebedarf.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Kunststoffschlauch abschnittsweise mit einem Längsschlitz versehen, durch den ein Mitnehmerelement des Antriebskabels seitlich nach außen abragt. Der Längsschlitz ist über den Bewegungsweg des Mitnehmerelementes im Kunststoffschlauch vorgesehen, den das Mitnehmerelement im Betrieb des Antriebsübertragungssystems vollführt. Das Mitnehmerelement dient zur Kopplung mit dem beweglichen Flächengebilde.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Kunststoffschlauch mit seitlich nach außen abragenden Stützprofilierungen versehen, die einstückig an dem Kunststoffschlauch angeformt sind und mit komplementären Profilierungsabschnitten der wenigstens einen Kanalführung formschlüssig zusammenwirken.
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Die seitlich nach außen abragenden Stützprofilierungen dienen als Verdrehsicherung für den Kunststoffschlauch. Die Stützprofilierungen können durch Längsstege oder Längskanten gebildet sein, die sich über einen Teil der Länge des Kunststoffschlauches oder über die gesamte Länge des Kunststoffschlauches erstrecken. Entsprechende Stützprofilierungen können auch durch eine mehrkantige Ausbildung des Außenmantels des Kunststoffschlauches gebildet sein. Im Inneren ist der Kunststoffschlauch mit einem kreisrunden Querschnitt versehen, um eine gute und reibungsarme Führung des Antriebskabels zu gewährleisten, das ebenfalls einen kreisrunden Querschnitt aufweist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der Kunststoffschlauch aus Polyoxymethylen als Homo- oder Copolymer hergestellt. Dieser hochmolekulare thermoplastische Kunststoff kann naturbelassen oder eingefärbt sein. Der Kunststoff weist die geeigneten Eigenschaften für den Einsatz als Führungsschlauch eines Antriebskabels auf.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist das flexible Antriebskabel als Zug und Druck übertragendes Steigungskabel mit einer außenliegenden Wendellage zur Antriebsübertragung ausgeführt, das über seine gesamte Länge von einer dünnen Kunststoffschicht ummantelt ist. Die Ummantelung des Steigungskabels mit der Kunststoffschicht gewährleistet einen korrosionsfreien Betrieb des Steigungskabels. Denn die außenliegende Wendellage wird bei dem Steigungskabel durch eine wendelförmige Federdrahtwicklung erzeugt. Die Ummantelung des gesamten Steigungskabels mit der dünnen Kunststoffschicht gewährleistet zudem eine Verbesserung der Gleiteigenschaften gegenüber den Innenflächen des das Steigungskabel umgebenden Kunststoffschlauches, der stationär in der Kanalführung verlegt ist.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung besteht die Kunststoffschicht aus Polyamid und weist eine Schichtdicke auf, die zwischen 1% und 5% eines Durchmessers des Steigungskabels entspricht. Durch die geringe Dicke der Kunststoffschicht schmiegt sich die Kunststoffschicht an die außenliegende Wendellage an, so dass die Funktion des Antriebskabels nicht beeinträchtigt wird.
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In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind Fixiermittel im Bereich der Kanalführung vorgesehen, die den Kunststoffschlauch form- oder stoffschlüssig fixieren. Derartige Fixiermittel sind vorzugsweise lediglich an Endbereichen der Kanalführung vorgesehen, um ein unbeabsichtigtes Verschieben des Kunststoffschlauches in der Kanalführung zu vermeiden. Vorzugsweise wird der Kunststoffschlauch stoffschlüssig durch Ultraschallschweissen relativ zur Kanalführung fixiert. Der Kunststoffschlauch kann auch stirnseitig mit einem aufgeschweissten Abschlussbund versehen sein, der in einem Endbauteil mechanisch fixiert wird, das stationär durch Befestigungsmittel gehalten ist.
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Für das Verfahren zur Montage eines Antriebsübertragungssystems, wie zuvor beschrieben, mit wenigstens einer aus einem Rahmenteil des Antriebsübertragungssystems ausgeformten Kanalführung, wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe dadurch gelöst, dass der Kunststoffschlauch axial in die Kanalführung eingeführt und in der Kanalführung fixiert wird, und dass anschließend das Antriebskabel stirnseitig in den Kunststoffschlauch eingeschoben wird. In einem ersten Montageschritt wird der Kunststoffschlauch axial von einer Stirnseite der Kanalführung her in diese eingeführt und in die Kanalführung eingezogen oder eingeschoben. Anschließend wird der Kunststoffschlauch gegen ein unbeabsichtigtes Verschieben oder Verdrehen innerhalb der Kanalführung vorzugsweise durch Ultraschallschweissen fixiert. Abschließend wird das Antriebskabel stirnseitig in den Kunststoffschlauch eingeschoben, bis das Antriebskabel seine Funktionsstellung innerhalb des Kunststoffschlauches erreicht hat.
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In Ausgestaltung des Verfahrens wird nach dem Einschieben des Antriebskabels im Bereich des Längsschlitzes des Kunststoffschlauchs das Mitnehmerelement an dem Antriebskabel befestigt. Diese Ausgestaltung ist vorteilhaft, da das seitlich vom Antriebskabel abragende Mitnehmerelement durch den als Führungsschlauch dienenden Kunststoffschlauch nicht axial hindurchgeschoben werden kann.
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Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen. Nachfolgend ist ein bevorzugtes Ausführungsbespiel der Erfindung beschrieben und anhand der Zeichnungen dargestellt.
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1 zeigt in perspektivischer Darstellung einen Ausschnitt eines Fahrzeugdachmoduls, dessen bewegliches Dachteil mittels einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsübertragungssystems verfahrbar ist,
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2 in vergrößerter isometrischer Darstellung einen Ausschnitt des Fahrzeugdachmoduls nach 1 im Bereich des Antriebsübertragungssystems,
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3 den Ausschnitt nach 2 in weiter vergrößerter Darstellung,
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4 eine Draufsicht auf einen Teilbereich des Fahrzeugdachmoduls nach 1,
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5 eine Schnittdarstellung des Ausschnitts nach 4 entlang der Schnittlinie V-V in 4,
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6 eine weitere Schnittdarstellung VI-VI des Teilbereichs nach 4,
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7 in stark vergrößerter Querschnittsdarstellung eine Kanalführung des Antriebsübertragungssystems nach den 1 bis 3 mit integriertem Führungsschlauch und in dem Führungsschlauch beweglichem Antriebskabel,
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8 in einer Längsschnittdarstellung einen Ausschnitt eines Antriebskabels nach 7,
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9 in einer Querschnittsdarstellung einen Ausschnitt des Antriebsübertragungssystems nach 1 im Bereich einer seitlichen Führung,
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10 in schematischer Querschnittsdarstellung einen weiteren Teilbereich des Antriebsübertragungssystems ähnlich 9,
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11 einen Kunststoffschlauch für eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Antriebsübertragungssystems ähnlich der 1 bis 4,
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12 den Kunststoffschlauch nach 11 in stirnseitiger Fixierung in einem Endbauteil und
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13 in vergrößerter Darstellung das Endbauteil nach 12.
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Ein Fahrzeugdachmodui gemäß 1 ist zur Montage im Bereich eines Dachausschnittes eines Fahrzeugdaches eines Personenkraftwagens vorgesehen. Das Fahrzeugdachmodui weist ein in Längsrichtung verschiebbares bewegliches Dachteil 1 auf, das in seitlichen Führungsschienen 3 einer formstabilen Rahmenanordnung des Fahrzeugdachmoduls verschiebbar ist. Die seitlichen Führungsschienen 3 gehen frontseitig in ein formstabiles Rahmenteil 2 über, das als Metallblechkonstruktion gestaltet ist. Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung ist das Rahmenteil 2 als glasfaserverstärktes Kunststoffbauteil gestaltet. Das vordere Rahmenteil 2 trägt eine elektrische Antriebseinheit 5 eines Antriebsübertragungssystems, das zur Verlagerung des beweglichen Dachteiles 1 vorgesehen ist. Die elektrische Antriebseinheit 5 ist in einem an dem Rahmenteil 2 befestigten Gehäuse untergebracht und weist neben einem Elektromotor ein Getriebe sowie ein Antriebsübertragungsritzel 7 (3) auf. Das Antriebsübertragungsritzel 7 treibt zwei Antriebskabel 8 in Form von Steigungskabeln an, die synchron gegenläufig zueinander bewegt werden. Das eine Antriebskabel 8 erstreckt sich zur einen Längsseite des Dachteiles 1 hin. Das andere Antriebskabel 8 erstreckt sich zu der gegenüberliegenden Längsseite des Dachteiles 1 in die jeweilige Führungsschiene 3 hinein. Das Rahmenteil 2 ist mit zwei Kanalführungen 4 versehen, die durch alternierend nach oben und nach unten eingeprägte Wandungsabschnitte (siehe 3 bis 7) gebildet ist. Bei einem Kunststoffrahmenteil sind die Wandungsabschnitte einstückig ausgeformt. Die Kanalführungen setzen sich in den seitlichen Führungsschienen 3 fort, wobei die Kanalführungen 4 fluchtend an entsprechende Kanalführungsabschnitte 4a der Führungsschienen 3 an frontseitigen Stirnendbereichen der Führungsschienen 3 anschließen. In den Kanalführungen 4, 4a ist jeweils ein als Führungsschlauch dienender Kunststoffschlauch 6 stationär verlegt, der aus Polyoxymethylen besteht. Der Kunststoffschlauch 6 ist mit kreisförmigem Innenquerschnitt und im Wesentlichen mit kreisförmigem Außenquerschnitt versehen und ist in seinen Außenabmessungen derart auf die zugehörige Kanalführung 4 abgestimmt, dass der Kunststoffschlauch 6 axial in die Kanalführung eingeschoben werden kann und in eingeschobener Funktionsstellung im Wesentlichen spielfrei an den Wandungsabschnitten der jeweiligen Kanalführung 4 anliegt. Um ein axiales Verschieben des Kunststoffschlauches 6 innerhalb der jeweiligen Kanalführung 4 zu vermeiden, ist der Kunststoffschlauch 6 durch Ultraschallschweissung stoffschlüssig mit entsprechenden Wandungsabschnitten der Kanalführung 4 verbunden und hierdurch in der Kanalführung 4 fixiert. Ergänzend kann der Kunststoffschlauch 6 mit seitlichen Stützprofilierungen 15 (10) versehen sein, die eine Verdrehsicherung innerhalb einer entsprechenden Kanalführung 4a, vorzugsweise innerhalb der Führungsschiene 3, bewirken, indem die Stützprofilierungen 15 sich formschlüssig an Randbereichen einer Längsnut der Führungsschiene 3 bzw. der Kanalführung 4a abstützen.
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Alternativ oder ergänzend kann der Kunststoffschlauch 6 an wenigstens einem Stirnendbereich mit einem Abschlussbund 16 versehen sein, der als durch Ultraschall aufgeschweisste, formstabile Hülse gestaltet ist. Der Abschlussbund ist axial formschlüssig in der Kanalführung 4 gehalten. Ergänzend oder alternativ kann der Abschlussbund 16 durch Verschweissung oder Verklebung in der Kanalführung 4 fixiert sein. Bei der Ausführungsform gemäß den 12 und 13 ist der Kunststoffschlauch 6 in ein formstabiles Endbauteil 17 aus Kunststoff eingezogen und durch Ultraschallschweissung mit diesem verbunden. Das Endbauteil 17 wird durch Verschraubung oder Vernietung im Bereich der Kanalführung 4 mit dem Rahmenteil 2 verbunden. Der Kunststoffschlauch 6 gemäß den 12 und 13 ist im Bereich der Arbeitsseite des jeweiligen Antriebskabels vorgesehen, d. h. im Bereich der Seite, auf der das Antriebskabel aktiv das entsprechende Flächengebilde antreibt. Der Kunststoffschlauch 6 gemäß 11 hingegen ist auf der Stauseite angeordnet, auf der der Teil des Antriebskabels aufgenommen wird, der je nach Lage des Antriebskabels während einer entsprechenden Antriebsübertragung nicht benötigt wird. Das Endbauteil 17 wird am Übergangsbereich des Rahmenteiles 2 zur Führungsschiene 3 fixiert. Das Rahmenteil 2 trägt daher für jedes Antriebskabel auf einer Seite der Antriebseinheit 5 einen die Arbeitsseite definierenden Kunststoffschlauch 6 und auf der gegenüberliegenden Seite einen die Stauseite bildenden Kunststoffschlauch 6, die naturgemäß miteinander fluchten, um das gemeinsame Antriebskabel 8 aufzunehmen. Ensprechend umgekehrt ist für das andere Antriebskabel 8 auf der gegenüberliegenden Seite der die Antriebsseite bildende Kunststoffschlauch 6 und entsprechend fluchtend gegenüberliegend der die Stauseite bildende Kunststoffschlauch 6.
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Wie anhand der 9 erkennbar ist, ist der Kunststoffschlauch 6 zudem über Teilbereiche seiner Länge mit wenigstens einem Längsschlitz 14 versehen, durch den hindurch ein Mitnehmerelement 13 des Antriebskabels 8 seitlich nach außen abragen kann. Das Mitnehmerelement 13 ist zur Kopplung mit entsprechenden Führungselementen des beweglichen Dachteiles 1 vorgesehen. Der Kunststoffschlauch 6 ist durch die Kanalführungsabschnitte 4, 4a der Führungsschienen 3 hindurchverlegt. Bei anderen Ausführungsbeispielen der Erfindung endet der Kunststoffschlauch 6 in der entsprechenden Kanalführung des Rahmenteiles 2.
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Das Antriebskabel 8 ist als Steigungskabel mit einer zentralen Seele 10, einer hülsenförmigen Mittellage 11 sowie einer die Mittellage 11 umschließenden Wendellage 12 aus einem gewendelten Federdraht versehen (8). Zusätzlich ist eine Außenkontur des Antriebskabels 8 durch eine dünne Kunststoffschicht 9 ummantelt, die aus Polyamid besteht und eine Schichtdicke aufweist, die zwischen 1% und 5% eines Durchmessers des Antriebskabels 8 entspricht. Der Durchmesser des Antriebskabels wird hierzu im Bereich der Wendellage 12 als Außendurchmesser des Antriebskabels 8 gemessen.
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Zur Montage des Antriebsübertragungssystems wird nach der Fertigstellung der Kanalführung 4 und der Verbindung des Rahmenteiles 2 mit den Führungsschienen 3 der Kunststoffschlauch 6 für die jeweilige Kanalführung 4 ausgehend von dem Bereich, an dem die Konsole mit der elektrischen Antriebseinheit 5 befestigt wird, axial in die jeweilige Kanalführung 4 eingeschoben oder eingezogen. Anschließend wird das Antriebskabel 8 in den jeweiligen Kunststoffschlauch 6 von einer axialen Stirnseite des jeweiligen Kunststoffschlauches 6 her eingeführt. Vorzugsweise ist ausgehend von dem Bereich der elektrischen Antriebseinheit 5 jede Kanalführung 4 zu den gegenüberliegenden Seiten des Dachteiles 1 hin mit jeweils einem eingezogenen oder eingeschobenen Kunststoffschlauch versehen, so dass im Bereich der später zu montierenden elektrischen Antriebseinheit 5 und damit im Bereich des Antriebsritzels 7 kein Kunststoffschlauch vorgesehen ist. Die Stirnenden der gegenüberliegenden Kunststoffschläuche 6 jeweils einer Kanalführung 4 münden somit einander gegenüberliegend im Bereich des Antriebsritzels 7. Nach dem axialen Hindurchschieben oder Hindurchziehen des Antriebskabels 8 wird ein entsprechendes Mitnehmerelement 13 direkt seitlich von außen im Bereich eines entsprechenden Längsschlitzes 14 des Kunststoffschlauches 6 an dem Antriebskabel 8 befestigt.
