-
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug mit einer Rahmenvorrichtung eines Fahrzeugaufbaus oder Fahrzeugdaches mit einer Kabelführung eines Antriebskabels, mit dem ein an der Rahmenvorrichtung bewegbar gelagertes Bauteil verstellbar ist, wobei die Kabelführung zumindest einen geraden Führungsabschnitt und/oder zumindest einen gekrümmten Führungsabschnitt aufweist.
-
Aus der
DE 10 2008 037 208 A1 ist ein Schiebedachrahmen eines an einem Fahrzeugdach angeordneten Schiebedaches bekannt geworden. Der Schiebedachrahmen enthält einen Antriebsmotor und zwei in Kabelführungen oder Kabelhüllen geführte Antriebskabel, die von dem Antriebsmotor zum Verstellen eines Deckels des Schiebedaches betätigbar sind. Jede Kabelhülle ist mittels mehrerer einzelner Halterungen an dem Schiebedachrahmen gehalten. Die Kabelhülle mit dem darin aufgenommenen Antriebskabel verläuft von dem an einem Rahmenquerteil des Schiebedachrahmens angeordneten Antriebsmotor bogenförmig entlang einer Biegung zu einem seitlichen Rahmenlängsteil des Schiebedachrahmens. Im Bereich der Biegung wirken beim Betätigen des Antriebskabels Kräfte in radialer Richtung der Biegung, die je nach Betätigungsrichtung des Antriebskabels entweder radial einwärts oder radial auswärts gerichtet sind und ein Anschlagen des Antriebskabels in der Kabelführung bewirken können. Weiterhin ist das Antriebskabel in einer längs verlaufenden Kabelführung an dem Rahmenlängsteil bis zu einer Lagereinrichtung des Deckels geführt und mit dieser verbunden.
-
Solche Antriebskabel, die eine Kunststoffbeschichtung oder eine Beflockung aufweisen können, sind üblicherweise in Kabelführungen geführt, die z. B. von segmentierten Kunststoffrahmen, Kunststoffrohren in Kunststoffrahmen oder Stahlführungsrohren gebildet sind. Das Antriebskabel ist üblicherweise mit Spiel in der Kabelführung aufgenommen und geführt. Unter bestimmten Umständen können im Betrieb Klappergeräusche zwischen der Kabelführung und dem Antriebskabel entstehen. Eine Geräuschentwicklung ist auf einen Freiheitsgrad des Antriebskabels in der Kabelführung bzw. auf ein radiales Spiel zurückzuführen. So beträgt beispielsweise der Durchmesser eines beflockten Antriebskabels 4,7 mm bis 4,8 mm + Beflockung und der Durchmesser eines kunststoffummantelten Antriebskabels 5,0 mm, während ein Führungsrohr für das Antriebskabel einen Innendurchmesser von z. B. 5,4 mm aufweist.
-
Typischerweise treten Klappergeräusche in längeren näherungsweise geradlinigen Bereichen der Kabelführungen oder in Bereichen mit geringer Krümmung auf oder auch in Bereichen der Kabelführung, in denen sich die Anlage- oder Kontaktpunkte zwischen Antriebskabel und Kabelführung signifikant ändern, insbesondere während des Umschlagens des Antriebskabels, das z. B. beim Wechsel zwischen schneller und langsamer Antriebsgeschwindigkeit des Antriebskabels auftreten kann. Weiterhin kann ein Belastungswechsel des Antriebskabels, z. B. Zug-Druck-Wechsel oder bei Wechsel von hoher Last zu niedriger Last, zu solchen Klappergeräuschen führen.
-
Schließlich können auch geringe Belastungen des Antriebskabels wie z. B. auf der Auslaufseite oder eine schwingungskritische Verlegung eines Kabelführungsrohres wie z. B. eines Auslaufrohres das Risiko eines Aufschwingens des Antriebskabels erhöhen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes Fahrzeug mit einer Rahmenvorrichtung zu schaffen, die hinsichtlich der genannten Nachteile verbessert ist.
-
Die Aufgabe wird bei dem eingangs genannten Fahrzeug dadurch gelöst, dass die Kabelführung zusätzliche gekrümmte Führungsabschnitte aufweist, die Kontaktstellen für das mit radialem Spiel in der Kabelführung aufgenommene Antriebskabel bereitstellen und die in dem zumindest einen geraden Führungsabschnitt und/oder in dem zumindest einen gekrümmten Führungsabschnitt gebildet sind.
-
Solche zusätzlichen gekrümmten Führungsabschnitte sind somit als Ergänzung oder als zumindest teilweiser Ersatz des geraden Führungsabschnitts bzw. des gekrümmten Führungsabschnitts vorgesehen. Ein gerader oder geradlinig verlaufender Führungsabschnitt einer Kabelführung an einer Rahmenvorrichtung ist z. B. ein Führungsabschnitt einer Kabelführung, die an einer im wesentlichen linearen Führungsschiene angeordnet ist, die sich an einem Rahmenlängsteil in Längsrichtung des Rahmenlängsteils erstreckt, oder die sich beispielsweise an einem Rahmenquerteil von der seitlichen Führungsschiene zu einem zentral angeordneten Antriebsmotor erstreckt.
-
Die zusätzlichen Kontakt- oder Stützstellen verkürzen die freie Länge des Antriebskabels in der Kabelführung, so dass die Resonanzfrequenz des Antriebskabels zwischen den Kontakt- oder Stützstellen erhöht wird. Die Schwingungsanregung des Antriebskabels durch im Fahrzeug vorhandene Schwingungsanregungsspektren, wie z. B. die Anregung durch das Fahrzeug, den Antriebsmotor einer Deckelverstelleinrichtung oder von Antriebskabelbewegungen, wird somit reduziert oder beseitigt.
-
Somit werden gerade oder näherungsweise geradlinige Führungsabschnitte oder Führungsabschnitte mit großen Krümmungsradien vermieden und durch Variation der Krümmungsradien und/oder der Krümmungsrichtungen zum Erzeugen zusätzlicher Kontakt- oder Stützstellen untergliedert.
-
Bei der erfindungsgemäßen Rahmenvorrichtung können somit Schwingungsamplituden in Bereichen der Kabelführung reduziert werden, in denen ansonsten maximale Schwingungen des Antriebskabels auftreten können. Insbesondere durch Erhöhen der reibungsbedingten Dämpfung im Antriebssystem und in den Kabelführungen in Bereichen hoher Schwingungsanregung kann ein Aufschwingen des Antriebskabels vermieden werden. Dabei kann eine Erhöhung der Reibung zum Erzielen der Dämpfung in Kauf genommen werden.
-
Ein solches Antriebskabel ist beispielsweise ein Spiralkabel, das eine zug- und drucksteife Seele und eine die Seele umgebende Wendel aufweist, die von einem Kabelmantel umgeben ist. Das Antriebskabel ist zweckmäßigerweise mit einem Antriebsritzel eines Antriebsmotors in Eingriff und entlang der Kabelführung längs verstellbar. Ein derartiges Antriebskabel ist beispielsweise aus der
DE 10 2015 104 068 A1 wie auch aus der
DE 10 2018 125 647 A1 bekannt. Ein solches Antriebskabel kann auch entsprechend dem aus der
DE 10 2014 116 123 A1 bekannten Antriebskabel gebildet sein und einen Kabelkörper aus Kunststoff und eine sich in axialer Richtung erstreckende Verzahnung zum Eingriff mit einem Antriebsritzel aufweisen.
-
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
-
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kabelführung an den zusätzlichen gekrümmten Führungsabschnitten einen ebenflächigen Führungsverlauf oder 2D-Führungsverlauf aufweist. Die Kontaktstellen befinden sich damit im Verlauf der Kabelführung auf sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Seiten. Eine solche Anordnung der zusätzlichen gekrümmten Führungsabschnitte ist insbesondere an sich längs erstreckenden Führungsschienen der Rahmenvorrichtung vorgesehen.
-
Andererseits kann auch vorgesehen sein, dass die Kabelführung an den zusätzlichen gekrümmten Führungsabschnitten einen räumlichen Führungsverlauf oder 3D-Führungsverlauf aufweist. Damit kann sich die Kabelführung in ihrem Führungsverlauf dem vorhandenen Bauraum anpassen und auch die Anregungs- bzw. Lastrichtung in diesem Führungsabschnitt berücksichtigen. Dadurch können auch die Kontaktrichtungen an den gekrümmten Führungsabschnitten bzw. den zusätzlichen Kontaktstellen definiert und eingestellt werden.
-
Vorzugsweise stellt die Kabelführung durch die Anordnung der zusätzlichen gekrümmten Führungsabschnitte in ihrem Führungsverlauf einen Krümmungswechsel bereit. Das Antriebskabel wird durch den Krümmungswechsel an zusätzlichen Kontakt- oder Stützstellen geführt und stützt sich daran ab. Die freie nicht abgestützte Länge des Antriebskabels wird dadurch verkürzt, wodurch auch eine Schwingungsanregung des Antriebskabels reduziert wird.
-
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Kabelführung zumindest zwei zusätzliche gekrümmte Führungsabschnitte aufweist, die aufeinanderfolgend angeordnet sind und bei gleichen Krümmungsrichtungen unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen. Auch durch diese Gestaltung werden zusätzliche Kontaktstellen gebildet. Durch die Auswahl und Festlegung eines bestimmten Krümmungsradius kann die Vorspannung des Antriebskabels in der Kabelführung definiert eingestellt werden.
-
Zweckmäßigerweise können die Kontaktstellen in Längsrichtung der Kabelführung kurz und annähernd punktuell oder länger oder längsflächig gebildet sein. Insbesondere wird durch die Festlegung des Krümmungsradius die Größe einer Kontaktstelle bestimmt.
-
Vorzugsweise enthält die Kabelführung bei einem Krümmungswechsel eine Stichhöhe am zusätzlichen gekrümmten Führungsabschnitt von zumindest dem halben Radius des Antriebskabels. Die Stichhöhe der Krümmung, d. h. die Segmenthöhe eines Kreissegments, bestimmt an einem gekrümmten Führungsabschnitt die Vorspannung des Antriebskabels relativ zur Kabelführung. Damit kann die Größe der radialen Vorspannkraft zwischen dem Antriebskabel und der Kabelführung aufgrund der Steifigkeit des Antriebskabels über die Stichhöhe der Krümmung des Führungsabschnitts bzw. über dessen Radius beeinflusst werden.
-
Grundsätzlich kann durch diese Gestaltungen eine Reduzierung der Sensitivität für Lastwechsel oder Aufschwingen des Antriebskabels erzielt werden.
-
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform sieht vor, dass der Abstand zweier Scheitelpunkte an benachbarten und gegenläufig gekrümmten zusätzlichen Führungsabschnitten kleiner als etwa 250 mm und insbesondere kleiner als 150 mm ist und/oder dem 25fachen bis 50fachen Durchmesser des Antriebskabels und insbesondere dem 30fachen bis 40fachen Durchmesser des Antriebskabels entspricht.
-
Zweckmäßigerweise ist ein Krümmungswechsel im Verlauf des Führungsabschnitts der Kabelführung derart angeordnet, dass der Abstand zwischen zwei Kontaktstellen in zwei kurze Abstände, insbesondere von jeweils etwa 50 mm bis 100 mm, unterteilt ist.
-
Weiterhin kann gemäß bevorzugter Ausgestaltung vorgesehen sein, dass geradlinige Führungsabschnitte der Kabelführung ohne Kontaktstellen für das Antriebskabel kleiner als 100 mm sind und/oder kleiner als der 20fache Durchmesser des Antriebskabels sind.
-
Zweckmäßigerweise ist die Kabelführung mit ihren Führungsabschnitten von einem Führungsrohr gebildet. Andererseits kann die Kabelführung von Führungssegmenten oder dergleichen Halteteilen gebildet sein, die an einem Rahmenteil angeordnet oder daran befestigt sind.
-
Bevorzugt ist die Rahmenvorrichtung an einem Fahrzeugdach mit einer Dachöffnung festlegbar und die Antriebskabel sind mit einem der Dachöffnung zugeordneten verstellbaren Abdeckelement oder Deckel verbunden. Mehrere solcher Kabelführungen mit zusätzlichen gekrümmten Führungsabschnitten können an der Rahmenvorrichtung angeordnet sein.
-
Nachfolgend wird ein erfindungsgemäßes Fahrzeug mit einer Rahmenvorrichtung anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt:
- 1 in einer isometrischen Ansicht eine Rahmenvorrichtung eines Schiebedachmoduls eines Fahrzeugdaches mit Kabelführungen für Antriebskabel;
- 2 in einer Querschnittsansicht eine ein Führungsrohr aufweisende Kabelführung mit einem Antriebskabel;
- 3 in einer isometrischen Ansicht eine Kabelführung mit mehreren zusätzlichen gekrümmten Führungsabschnitten;
- 4 in einer schematischen vergrößerten Darstellung eine Kabelführung mit zwei gegenläufig gekrümmten Führungsabschnitten;
- 5 in einer schematischen vergrößerten Darstellung eine Kabelführung mit mehreren Führungsabschnitten mit unterschiedlichen Krümmungsradien;
- 6 ein Diagramm, das die Abhängigkeit der Resonanzfrequenz des Antriebskabels von seiner freien Länge darstellt; und
- 7 in einer isometrischen Ansicht eine Kabelführung mit einer gegenüber der Kabelführung der 3 reduzierten Anzahl an gekrümmten Führungsabschnitten.
-
Eine Rahmenvorrichtung 1 (
1) eines Schiebedachmoduls 2, das zur Montage in einer Dachöffnung eines Fahrzeugdaches vorgesehen ist, weist zwei seitliche Rahmenlängsteile 3 sowie ein vorderes Rahmenquerteil 4 und ein hinteres Rahmenquerteil 5 auf, die jeweils die beiden Rahmenlängsteile 3 miteinander verbinden. Jedes der beiden Rahmenlängsteile 3 enthält eine Führungsschiene 6. Ein Deckel 7 des Schiebedachmoduls 2 ist mittels einer jeweiligen Lagereinrichtung (nicht dargestellt) an den Führungsschienen 6 bewegbar gelagert und längs der Führungsschienen 6 mittels einer Antriebseinrichtung verlagerbar. Die Antriebseinrichtung weist einen an dem hinteren Rahmenquerteil 5 angeordneten Antriebsmotor 8 auf. Jede der beiden Lagereinrichtungen ist über ein Antriebskabel 9 (siehe
2) mit dem Antriebsmotor 8 verbunden. Jedes Antriebskabel 9 ist beispielsweise als Spiralkabel bekannt und weist eine zug- und drucksteife Seele 10 und eine die Seele 10 umgebende Wendel 11 auf, die von einem Kabelmantel umgeben ist. Das Antriebskabel 9 ist mit einem Antriebsritzel des Antriebsmotors 8 in Eingriff ist, so dass das Antriebskabel 9 zur Längsverstellung bewegbar ist. Ein derartiges Antriebskabel 9 ist beispielsweise aus der
DE 10 2015 104 068 A1 wie auch aus der
DE 10 2018 125 647 A1 bekannt.
-
Jedes Antriebskabel 9 ist mittels einer Kabelführung 12 geführt, wobei ein Abschnitt der Kabelführung 12 an dem hinteren Rahmenquerteil 5, das z. B. als Kunststoff-Spritzgussteil hergestellt ist, und ein weiterer Abschnitt der Kabelführung 12 an der seitlichen Führungsschiene 6 vorgesehen ist. Das hintere Rahmenquerteil 5 enthält auch zwei Kabelführungen 12' für Auslaufbereiche 13 der freien Enden der Antriebskabel 9.
-
Die Kabelführungen 12 oder einzelne Abschnitte oder Führungsabschnitte der Kabelführungen 12 sind z. B. von Führungsrohren 14 gebildet, in denen das Antriebskabel 9 aufgenommen und geführt ist.
-
Das Antriebskabel 9 ist in der Kabelführung 12 bzw. in dem Führungsrohr 14 mit radialem Spiel geführt. Zumindest in einem längeren Führungsabschnitt der Kabelführung 12 kann das mit Spiel geführte Antriebskabel 9 zum Schwingen angeregt werden. Solche schwingungskritischen Abschnitte oder Bereiche sind beispielsweise längere näherungsweise geradlinige Bereiche der Kabelführung 12, wie z. B. an der Führungsschiene 6, oder Bereiche mit geringer Krümmung wie z. B. zwischen dem Antriebsmotor 8 und den seitlichen Endbereichen des hinteren Rahmenquerteils 5, in dem die Kabelführung 12 das Antriebskabel 9 in einer Führungskrümmung 17 zur Führungsschiene 6 hin umlenkt.
-
Die Kabelführung 12 ist gemäß einer Ausführungsform derart angeordnet, dass sie zusätzliche gekrümmte Führungsabschnitte 15 aufweist. 4 zeigt eine Kabelführung 12, bei der drei gekrümmte Führungsabschnitte 15a bis 15c bei insgesamt wechselnder Krümmung einen ursprünglich vorgesehenen Führungsabschnitt 16 (mit unterbrochener Linie dargestellt) mit großem Krümmungsradius und dementsprechend geringer Krümmung ersetzen. Der mittlere Führungsabschnitt 15b ist gegenüber den zwei angrenzenden Führungsabschnitten 15a und 15c gegenläufig gekrümmt. Der jeweilige Krümmungswechsel erfolgt an einem zugehörigen Umschlagpunkt 18. Der in 4 linke gekrümmte Führungsabschnitt 15a und der mittlere gekrümmte Führungsabschnitt 15b weisen eine in etwa gleich große Krümmung auf, wohingegen der rechte Führungsabschnitt 15c eine stärkere Krümmung aufweist.
-
Jeder gekrümmte Führungsabschnitt 15 weist einen Scheitelpunkt 19 auf. Der Abstand L der Kabelführung 12 zwischen den beiden äußeren Scheitelpunkten 19 ist durch den mittleren gegensinnig gekrümmten Führungsabschnitt 15b mit seinem Scheitelpunkt 19 auf die beiden Längen Lred1 und Lred2 reduziert. Eine Stichhöhe h, z. B. an diesem zusätzlichen gekrümmten Führungsabschnitt 15a, bestimmt die Vorspannung des Antriebskabels 9 relativ zur Kabelführung 12. Damit kann die Größe der radialen Vorspannkraft zwischen dem Antriebskabel 9 und der Kabelführung 12 aufgrund der Steifigkeit des Antriebskabels 9 über die Stichhöhe der Krümmung des Führungsabschnitts 15a bzw. über dessen Krümmungsradius beeinflusst werden.
-
Die zusätzlichen Kontaktstellen können je nach Bewegungsrichtung des Antriebskabels wechselnd angeordnet sein. Weiterhin können die zusätzlichen Kontaktstellen an den inneren oder den äußeren Krümmungen der Führungsabschnitte 15 in den Scheitelpunkten 19 angeordnet sein.
-
Die Kabelführung 12 ist gemäß der Ausführungsform der 5 derart angeordnet, dass sie drei zusätzliche gekrümmte Führungsabschnitte 15 mit gleichen Krümmungsrichtungen aufweist, die einen ursprünglich vorgesehenen Führungsabschnitt 16 (mit unterbrochener Linie dargestellt) mit großem Krümmungsradius R und dementsprechend geringer Krümmung ersetzen. Die beiden äußeren Führungsabschnitte 15a und 15c weisen stärkere Krümmungen mit den kleineren Krümmungsradien R1 bzw. R3 auf, wohingegen der zentrale Führungsabschnitt 15b eine geringere Krümmung mit einem deutlich größeren Krümmungsradius R2 aufweist.
-
Somit bewirkt eine Unterteilung des Abstandes zwischen zwei Kontaktstellen des Antriebskabels 9 in der Kabelführung 12 bzw. eine Verkürzung eines solchen Abstandes, dass das Antriebskabel 9 auf dieser reduzierten freien Länge eine deutlich erhöhte Resonanzfrequenz aufweist. Hierdurch ergibt sich eine deutlich geringere Schwingungsanregung des Antriebskabels 9 durch die im Fahrzeug auftretenden Anregungsspektren. Somit können Klappergeräusche des in der Kabelführung 12 geführten Antriebskabels 9 reduziert oder vermieden werden.
-
6 zeigt bespielhaft und schematisch den Zusammenhang zwischen der sich einstellenden Resonanzfrequenz des Antriebskabels 9 in Abhängigkeit von der freien Länge zwischen zwei Kontaktstellen oder Abstützstellen des Antriebskabels 9. Bei kurzer freier Länge ist das Antriebskabel 9 bei hoher Resonanzfrequenz im unkritischen Bereich.
-
3 zeigt einen räumlichen Verlauf der Kabelführung 12, bei der durch die zusätzlichen gekrümmten Führungsabschnitte 15 zusätzliche Kontaktstellen gebildet sind (siehe insbesondere einen mittels ovaler Kreislinie umgebenen Bereich), an denen beispielhaft und schematisch die jeweilige Richtung der Stützkraft und die jeweilige Größe der Stützkraft durch Striche oder Balken dargestellt ist. Die zwei Striche oder Balken an einer Kontaktstelle stellen jeweils die Werte für eine der beiden entgegen gesetzten Bewegungsrichtungen des Antriebskabels in der Kabelführung dar.
-
7 zeigt einen solchen räumlichen Verlauf der Kabelführung 12, der gegenüber dem Verlauf der Kabelführung 12 der 3 in dem oval eingekreisten Bereich eine deutlich reduzierte Anzahl an gekrümmten Führungsabschnitten 15 bzw. Kontaktstellen aufweist. Gerade oder näherungsweise geradlinige Führungsabschnitte der Kabelführung werden demgegenüber bei der Ausführungsform der 3 durch die zusätzlichen gekrümmten Führungsabschnitte 15 ergänzt oder ersetzt.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Rahmenvorrichtung
- 2
- Schiebedachmodul
- 3
- Rahmenlängsteil
- 4
- vorderes Rahmenquerteil
- 5
- hinteres Rahmenquerteil
- 6
- Führungsschiene
- 7
- Deckel
- 8
- Antriebsmotor
- 9
- Antriebskabel
- 10
- Seele
- 11
- Wendel
- 12
- Kabelführung
- 13
- Auslaufbereich
- 14
- Führungsrohr
- 15
- Führungsabschnitt
- 16
- Führungsabschnitt
- 17
- Führungskrümmung
- 18
- Umschlagpunkt
- 19
- Scheitelpunkt
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102008037208 A1 [0002]
- DE 102015104068 A1 [0012, 0027]
- DE 102018125647 A1 [0012, 0027]
- DE 102014116123 A1 [0012]
