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Gebiet der
Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung betrifft Kraftfahrzeugfensterheber. Insbesondere
betrifft die vorliegende Erfindung eine Hebeplatte für einen
Fensterheber, der Zurückschiebekräften widersteht.
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Hintergrund
der Erfindung
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Kraftfahrzeugfensterheber
müssen
einem Zurückschieben
widerstehen, um zu verhindern, dass ein teilweise geöffnetes
Fenster von außerhalb des
Fahrzeugs, bspw. bei einem Einbruchsversuch, nach unten gedrückt wird.
Die gegenwärtige
Praxis der Industrie besteht darin, das Zurückschieben durch Verwendung
einer Torsionsfederkupplung in einem manuellen Fensterheber und
durch die Elektromotor-Getriebeübersetzung
in einem angetriebenen Fensterheber zu verhindern. Der Nachteil
dieser beiden Systeme liegt darin, dass der komplette Fensterheber
robust genug sein muss, um der Zurückschiebekraft zu widerstehen,
da sich der Pfad der übertragenen
Last über
den gesamten Weg von dem Fensterglas über die Hebeplatte bis zu der
Antriebsanordnung erstreckt (entweder eine manuelle Kurbelanordnung
oder ein Antriebsmotor). Des weiteren verursachen die traditionellen
Methoden, um dem Zurückschieben
zu widerstehen, Ineffizienzen, wenn der Fensterheber auf normale
Weise betätigt
wird. In einem manuellen System muss das Kupplungsmoment überwunden
werden, das so hoch sein kann, wie 20% des gesamten Be triebsmoments,
bevor die Bewegung an die Hebeplatte übertragen wird. In einem angetriebenen
System werden eingängige Schnecken
in dem Motorgetriebe benötigt,
um eine angemessene Zurückschiebegetriebeeffizienz
zu gewährleisten,
allerdings verursachen eingängige Schnecken
auch eine sehr langsame Antriebseffizienz für einen normalen Betrieb des
Fensterhebers.
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Es
ist daher erwünscht,
einen Fensterheber bereitzustellen, der einem Zurückschieben
in einer Weise widersteht, die mindestens einen der voranstehenden
Nachteile mindert oder ausschließt.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
vorliegende Erfindung stellt einen Fensterheber bereit, der Zurückschiebekräften direkt
an der Hebeplatte und der Schiene widersteht, anstatt mit der Antriebsanordnung.
Ein Verriegelungsschuh ist in der Hebeplatte befestigt und beaufschlagt
wahlweise mittels Reibung die Schiene, während sich die Antriebsanordnung
in Ruhestellung befindet. Dadurch wird jede Zurückschiebekraft von der Fensterscheibe
auf die Hebeplatte und anschließend
direkt auf die Schiene unter Umgehung der Antriebsanordnung übertragen.
Eine Entriegelungsgabel, die mit dem Antriebskabel gekoppelt ist,
löst automatisch den
Verriegelungsschuh, wenn die Antriebsanordnung aktiviert wird, und
beaufschlagt den Verriegelungsschuh, wenn die Antriebsanordnung
angehalten bzw. nicht mehr beaufschlagt wird.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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Bevorzugte
Ausführungsformen
der vorliegenden Erfindung werden im folgenden lediglich als Beispiele,
mit Bezug auf die angefügten
Figuren beschrieben.
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1 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Teils eines Fensterhebers gemäß einem
Aspekt der Erfindung.
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2 zeigt
eine perspektivische Ansicht einer Hebeplatte, die auf dem in 1 gezeigten
Fensterheber angeordnet ist.
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3 zeigt
eine perspektivische Ansicht eines Verriegelungsschuhs und eines
Nippelgehäuses, die
auf dem in 1 gezeigten Fensterheber angeordnet
sind.
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4 zeigt
eine perspektivische Ansicht des in 3 gezeigten
Nippelgehäuses
mit entferntem Verriegelungsschuh.
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5 zeigt
eine perspektivische Ansicht des in 3 gezeigten
Verriegelungsschuhs aus einem alternativen Blickwinkel.
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6 zeigt
eine perspektivische Ansicht des in 4 gezeigten
Nippelgehäuses
aus einem alternativen Blickwinkel.
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7 zeigt
eine perspektivische Ansicht des in den 4 und 6 gezeigten
Nippelgehäuses aus
einem alternativen Blickwinkel.
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Detaillierte
Beschreibung
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In 1 ist
ein Teil eines Fensterhebers 10 dargestellt. Der Fensterheber 10 umfasst
eine Schiene 12, an der eine Hebeplatte 14 verschiebbar
befestigt ist. Die Hebeplatte 14 ist betätigbar,
um die Schiene 12 durch Benutzung eines Antriebskabels 16,
das um einen konventionellen Antrieb und eine Umlenkrollenanordnung 18 (nicht
dargestellt) gewickelt ist, zu verfahren. Ein Verriegelungsschuh 20 ist
verschiebbar an der Schiene 12 befestigt und in einer Aussparung
der Hebeplatte 14 gehalten. Des weiteren gleitet ein Nippelgehäuse 22 innerhalb
des Ausschnitts der Hebeplatte 14.
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Die
Schiene 12 ist vorzugsweise aus einem einheitlichen Metall-
oder Plastikstück
gebildet und kann mit konventionellen Press-, Stanz- oder Walzverfahren
hergestellt werden. Die Schiene 12 ist an einer Unterstruktur
(nicht dargestellt) eines Kraftfahrzeugtürrahmens mittels konventioneller
Befestigungsmittel befestigt. Alternativ dazu kann die Schiene 12 an
einem Träger
eines Türmoduls
befestigt sein oder als Teil des Trägers des Türmoduls ausgebildet sein. Die
Schiene 12 stellt eine gegenüberliegende erste Oberfläche 21 und
eine zweite Oberfläche 23 (nicht
dargestellt) bereit und umfasst außerdem einen parallelen ersten
Rand 24 und einen zweiten Rand 26, die sich in
Längsrichtung
entlang der Schiene 12 erstrecken. Ein bogenförmiger Flansch 28 ist
integral ausgehend von dem ersten Rand 24 ausgebildet und
ist von der ersten Oberfläche 21 der Schiene 12 weggebogen
und stellt eine Befestigungsfläche
für die
Hebeplatte 14 (nachfolgend genauer beschrieben) bereit.
Bei dem zweiten Rand 26 befindet sich ein halbkreisförmiger Rinnenkanal 30, der
parallel zu dem zweiten Rand 26 verläuft.
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Die
Hebeplatte 14 wird durch den Antrieb und die Umlenkrollenanordnung 18 (nicht
dargestellt) angehoben oder abgesenkt. Wie dem Fachmann bekannt
ist, umfassen der Antrieb und die Umlenkrollenanordnung 18 typischerweise
jeweils eine an jedem Ende der Schiene 12 befestigte Umlenkrolle
und eine an dem Fensterheber 10 zwischen den beiden Umlenkrollen
befestigte Kabeltrommel, die jedoch von der Schiene 12 beabstandet
angeordnet ist. Andere Anordnungen von Umlenkrollen und Kabeltrommeln
ergeben sich dem Fachmann und liegen im Rahmen der Erfindung. Bspw.
können
die Umlenkrollen oder die Kabeltrommeln direkt an einem Türmodul anstatt
an der Schiene 12 befestigt werden. Das Antriebskabel 16 ist
um die Kabeltrommel und die Umlenkrollen gewunden und wird im folgenden
näher beschrieben.
Es schließt
mit einem Nippel 17 an jedem Ende innerhalb des sich innerhalb
der Hebeplatte 14 befindenden Nippelgehäuses 22 ab. Die Kabeltrommel
ist des weiteren an ein konventionelles manuelles Kurbelsystem oder
einen Elektromotor gekoppelt, um die Hebeplatte entlang der Schiene 12 zu bewegen.
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In 2 wird
die Hebeplatte 14 detaillierter dargestellt. Die Hebeplatte 14 ist
vorzugsweise aus einem einheitlichen Metall- oder Plastikstück gebildet und
kann mit konventionellen Guss- und Pressverfahren hergestellt werden.
Die Hebeplatte 14 ist dazu ausgebildet, ein Fensterglas
(nicht dargestellt) auf einer ersten Oberfläche 29 unter Verwendung
konventioneller Befestigungsmittel, Laschen oder ähnlichem zu
befestigen. Wie voranstehend beschrieben, ist die Hebeplatte 14 verschiebbar
an der Schiene 12 befestigt. Ein bogensegmentförmiger Schlitz 32 ist
in einer gegenüberliegenden
zweiten Oberfläche 31 der
Hebeplatte 14 bereitgestellt und ist komplementär passend über dem
bogenförmigen
Flansch 28 angebracht. Diese Befestigungskonfiguration
stellt einen axialen Rotationsfreiheitsgrad der Hebeplatte 14 um die
Schiene 12 bereit, ohne die Verriegelung oder Entriegelung
der Hebeplatte 14 (wird im folgenden näher beschrieben) zu beeinflussen.
Die axiale Rotationsfreiheit stellt eine korrekte Glasführung und
Ausrichtung des Fensterglases mit den Glasführungskanälen in dem Türrahmen
(nicht dargestellt) bereit. Wie bereits erwähnt, umfasst die Hebeplatte 14 des weiteren
eine Aussparung 34 zwischen der ersten Oberfläche 29 und
der zweiten Oberfläche 31.
In der vorliegenden Ausführungsform
umfasst die Aussparung 34 einen im wesentlichen rechtwinkligen
Bereich 36 in Verbindung mit einem im wesentlichen ovalen
Bereich 38. Wie in 1 zu sehen
ist und im folgenden näher
beschrieben wird, ist der Verriegelungsschuh 20 an den
Seitenwänden
des rechtwinkligen Bereichs 36 befestigt und gleitet das
Nippelgehäuse 22 stärker bewegbar
innerhalb des ovalen Bereichs 38. Zwei Kabelabschnitte 40 erstrecken
sich koaxial mit der Schiene 12 von den gegenüberliegenden
Seitenwänden 33 der
Hebeplatte 14 in den ovalen Bereich 38 und stellen
Mittel bereit, das Antriebskabel 16 durch das Nippelgehäuse 22 zu
fädeln.
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In
den 3 bis 5 wird der Verriegelungsschuh 20 detaillierter
beschrieben. Der Verriegelungsschuh 20 ist im wesentlichen
ein C-förmiges Metall-
oder Plastikstück
und ist über
beide Oberflächen
der Schiene 12 an dem zweiten Rand 26 angepasst.
Der Verriegelungsschuh 20 umfasst eine Seitenwand 44,
die an dem zweiten Rand 26 der Schiene 12 anliegt,
eine Haltewand 46, die sich über einen Teilbereich der ersten
Oberfläche 21 erstreckt,
die den Rinnenkanal 30 umfasst, und eine Haltewand 48, die
sich über
einen Teilbereich der zweiten Oberfläche 23 erstreckt,
die die Unterseite des Rinnenkanals 30 umfasst. Ein Flansch 50 mit
einer zentralen Aussparung 52 erstreckt sich von der Haltewand 46.
Der Verriegelungsschuh 20 ist um den zweiten Rand 26 der
Schiene 12 mittels zweier Federkugeln 54 (4)
angeordnet, die zwischen dem Rinnenkanal 30 in der Schiene
und zwei symmetrisch orientierten, in der Innenfläche der
Haltewand 46 des Verriegelungsschuhs ausgebildeten Kerben 56,
gehalten sind. Vorzugsweise sind die Kugeln 54 Metallager. Eine
Lippe 58 ist zwischen dem Rand der Kerben 56 und
der Innenfläche
der Seitenwand 44 ausgebildet. Eine Rippe 60,
die als Drehachse fungiert, ist integral auf der Innenfläche der
Seitenwand 44 und auf der Haltewand 46 in der
Mitte zwischen den beiden Kerben 56 ausgebildet. Sowohl
die Flansche 50 als auch die Lippe 58 sind in
Richtung einer Mittellinie, die durch die zentrale Aussparung 52 und
die Rippe 60 definiert wird, gegenüber der ersten Oberfläche 21 auf
der Schiene 12 schräg
abfallend ausgebildet bzw. abgeschrägt. Ein gegenüberliegendes
Paar von Rampen 62 ist auf der inneren Oberfläche der
Haltewand 48 angebracht und stellt eine Reaktionskraft gegen
die Unterseite des Rinnenkanals 30 auf der zweiten Oberfläche 23 bereit.
Auf jeder Seite der Rippe 60 sind die Rampen 62 spiegelbildlich
zu dem Flansch 50 und der Lippe 58 abgeschrägt.
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Unter
Bezugnahme auf die 4, 6 und 7 wird
das Nippelgehäuse 22 detaillierter
beschrieben. Das Nippelgehäuse 22 ist
in dem ovalen Bereich 38 der Aussparung 34 angeordnet.
Eine innerhalb des Nippelgehäuses 22 bereitgestellte
Kammer 64 ist dazu ausgebildet, den einen oder die beiden
an den Enden des Antriebskabels 16 angeordneten Nippel 17 zu
halten. Ein Schlitz 66 ist in einem Abschnitt der Seitenwände des
Nippelgehäuses
vorgesehen, durch den das Antriebskabel 16 in die Kammer 64 hindurchtreten
kann. Zusätzlich
ist in den Seitenwänden
des Nippelgehäuses 22 ein
Spalt 68 vorgesehen, um während dem Zusammenbau des Fensterhebers 10 die
Nippel 17 in die Kammer 64, einzusetzen.
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Das
gleitende Nippelgehäuse 22 umfasst des
weiteren eine integral gepresste Entriegelungsgabel 70.
Die Entriegelungsgabel 70 umfasst einen Mittelfinger 72,
der zwischen zwei Federfingern 74 angeordnet ist. Die Enden
der Federfinger 74 sind im wesentlichen parallel zu dem
Mittelfinger 72. Der Mittelfinger 72 tritt durch
die zentrale Aussparung 52 in den Verriegelungsschuh 20.
Ein Schlitz 76 an dem Ende des Mittelfingers 72 ordnet
das Nippelgehäuse 22 an
der Rippe 60 (5) an und ermöglicht dem Nippelgehäuse 22,
teilweise um diese zu schwenken. Der Umfang der Schwenkbewegung
des Nippelgehäuses 22 wird
durch die Seitenwände
der zentralen Aussparung 52 in dem Flansch 52 beschränkt. Die
Federfinger 74 liegen an der Lippe 58 an und drängen die Entriegelungsgabel 70 in
eine neutrale, "verriegelte" Position, die äquidistant
zwischen den beiden Kerben 56 und senkrecht zu der Bewegungsachse
in dem Verriegelungsschuh 20 angeordnet ist. Zusätzlich spannen
die Federfinger 74 die kugelförmigen (sphärischen) Kugeln 54 vor,
so dass diese in vollem Kontakt mit den Kerben 56 und dem
Rinnenkanal 30 stehen, wenn die Hebeplatte 14 stationär ist, wodurch
die Hebeplatte 14 verriegelt wird. Die Entriegelungsgabel 70 weist
zwei Nockenflanken 78 auf, die mit der in Längsrichtung
verlaufenden Mittelachse des Rinnenkanals 30 und den Mittelpunkten
der Kugeln 54 (4) ausgerichtet sind. Das Verhältnis der
Gesamtlänge
des Mittelfingers 72 zu dem Abstand von seiner Basis an
der Seitenwand 46 zu der Mitte der Nockenflanken 78 stellt
einen mechanischen Vorteil dar, der die zur Entriegelung der kugelförmigen Kugeln 54 benötigte Leistung
reduziert.
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Die
Drehung der Entriegelungsgabel 70 infolge der Bewegung
des Antriebskabels 16 verriegelt bzw. entriegelt die Hebeplatte 14.
In der Ruhelage ist die Hebeplatte wirksam verriegelt. Das Verhältnis zwischen
dem Winkel zwischen dem Rinnenkanal 30 auf der Schiene 12 und
den Kerben 56 (die durch den Flansch 50 und die
Lippe 58 gebildet werden) auf dem Verriegelungsschuh 20,
zusammen mit dem wirkenden Reibungskoeffizienten in dem Verriegelungsschuh 20 und
der Schiene 12, ist derart, dass der Verriegelungsschuh 20 an
dieser Stelle an der Schiene durch einen Verkeilvorgang der vorderen
Kugel 54 im wesentlichen senkrecht zu der ersten Oberfläche 21 auf
der Schiene 12 verriegelt wird. Einem Zurückschieben
des Fensterhebers 10 wird direkt an der Hebeplatte 14 Widerstand
geleistet, wobei die Kraft von dem Fensterglas auf die Hebeplatte
und anschließend
auf den Verriegelungsschuh 20 übertragen wird. Die Zurückschiebekraft
verkeilt die vordere Kugel 54 zwischen seiner Kerbe 56 und
dem Rinnenkanal 30. Die gegenüberliegende Rampe 48 stellt eine
Reaktionskraft gegen die Unterseite des Rinnekanals 30 auf
der Schiene 12 bereit. Die Kraft wird dann direkt auf die
Schiene 12 und nicht über
das Antriebskabel 16 auf die Antriebsanordnung übertragen.
Ein kleiner Abstand zwischen den Nockenflanken 78 und den
Kugeln 54 wird bereitgestellt, um sicherzustellen, dass
die Entriegelungsgabel 70 die verriegelnde Kugel 54 nicht
auswirft.
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Die
Hebeplatte 14 wird durch Inbetriebnahme des Antriebs und
der Umlenkrollenanordnung 18 wirksam entriegelt. Die anfängliche
Bewegung des Antriebskabels 16 bewirkt, dass das Nippelgehäuse 22 gleitend
in der Hebeplatte 14 um die Rippe 60 schwenkt,
wodurch die vordere Nockenflanke 78 der Entriegelungsgabel 70 in
Kontakt mit der vorderen Kugel 54 gebracht wird. Dieser
Kontakt schiebt die vordere Kugel 54 aus einer sicheren
Bindung zwischen dem Rinnenkanal 30 und der Kerbe 56.
An diesem Punkt ist die Hebeplatte 14 noch ortsfest. Eine fortgesetzte
Bewegung des Antriebskabels 16 schwenkt dann das Nippelgehäuse 22 weiter,
bis die vordere Seitenwand des Nippelgehäuses 22 in Kontakt
mit der Seitenfläche
des rechtwinkligen Bereichs 36 der Aussparung 34 kommt,
so dass das Nippelgehäuse 22 auf
die Hebeplatte 14 einwirkt. Dann bewegen sich das Antriebskabel 16,
der Verriegelungsschuh 20, das Nippelgehäuse 22 und
die Hebeplatte 14 zusammen als eine einzelne Einheit. Zusätzlich wird,
während
das Nippelgehäuse 22 um
die Rippe 60 geschwenkt wird, der hintere Federfinger 74 durch die
Neigung der Lippe 58 und des Flansches 50 zurückgehalten,
wodurch der hintere Federfinger 74 unter Spannung gesetzt
wird. Wenn die Bewegung des Antriebskabels 16 stoppt, vereinen
sich die Freisetzung von Spannungskräften in dem Antriebskabel 16 und
der hinteren Federfinger 74, um das Nippelgehäuse 22 und
die Kugeln 54 in eine verriegelte Position zwischen dem
Rinnenkanal 30 und den Kerben 56, wie oben beschrieben,
zurückzuführen. Nur
die vordere Kugel 54 muss von der Entrie gelungsgabel 70 freigegeben
werden, da die hintere Kugel 54 keinen Einfluss auf die
Bewegung der Hebeplatte 14 hat.
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Die
voranstehend beschriebenen Ausführungsformen
der Erfindung sind als Beispiele der vorliegenden Erfindung vorgesehen
und Änderungen und
Modifikationen daran können
durch einen Fachmann durchgeführt
werden, ohne den Umfang der Erfindung zu verlassen, der einzig durch
die beigefügten
Ansprüche
definiert wird.
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Zusammenfassung
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Ein
Fensterheber, der Zurückschiebekräften direkt
an der Hebeplatte und der Schiene widersteht, anstatt mit der Antriebsanordnung.
Ein Verriegelungsschuh, der in der Hebeplatte befestigt ist und wahlweise
mittels Reibung die Schiene beaufschlagt, während sich die Antriebsanordnung
in Ruhestellung befindet. Dadurch werden alle Zurückschiebekräfte von
dem Fensterglas auf die Hebeplatte und anschließend direkt auf die Schiene,
unter Umgehung der Antriebsanordnung, übertragen. Eine Entriegelungsgabel,
die mit dem Antriebskabel gekoppelt ist, löst automatisch den Verriegelungsschuh,
wenn die Antriebsanordnung aktiviert wird und beaufschlagt den Verriegelungsschuh,
wenn die Antriebsanordnung angehalten wird.