DE19811976A1

DE19811976A1 - Antriebsvorrichtung für ein Seitenausstellfenster eines Fahrzeuges

Info

Publication number: DE19811976A1
Application number: DE19811976A
Authority: DE
Inventors: Joachim Bandemer; Klaus Werner
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1998-03-19
Filing date: 1998-03-19
Publication date: 1999-09-23
Also published as: US6446390B1; US20020148164A1; EP0983418A1; JP2001526752A; WO1999047781A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Seitenausstellfenster (1) eines Fahrzeuges, die einen über ein Übertragungselement (9) auf einen Betätigungshebel (4) wirkenden Stellantrieb (8) aufweist, wobei der Betätigungshebel (4) einenends an dem Seitenausstellfenster (1) und anderenends karosseriefest angeschlagen ist und im Bereich des Betätigungshebels (4) ein Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, daß das Untersetzungsgetriebe ein Schneckengetriebe mit einer Evolventenverzahnung ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein Seitenausstellfenster eines Fahrzeuges gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Eine Antriebsvorrichtung ist aus der DE 197 06 951.7 bekannt. Diese Antriebsvorrichtung hat sich in der Praxis bewährt, da zum einen die erforderliche Kraftübertragung von dem Stellantrieb über den Betätigungshebel auf das Seitenausstellfenster auf kleinstem Raum verwirklicht werden kann, da alle Elemente kompakt bauen und die Kraftübertragung mittels der Drehung der Drehwelle längs ihrer Längsachse erfolgt. Weitere Vorteile sind darin zu sehen, daß das Untersetzungsgetriebe im Bereich des Betätigungshebels angeordnet ist, so daß dieses wenig Bauraum einnimmt, wobei der Stellantrieb an einer Stelle im Fahrzeug, insbesondere unter der Hutablage, angebracht werden kann, in dem in der Regel wenig Bauraum zur Verfügung steht. Der als Kniehebel ausgebildete Betätigungshebel hat darüber hinaus den Vorteil, daß in der Schließstellung das Seitenausstellfenster nicht gewaltsam geöffnet werden kann, da von außen der Totpunkt des Kniehebels nicht überwindbar ist.

Bei all den Vorteilen ist jedoch immer noch der Nachteil gegeben, daß die gesamte Antriebsvorrichtung geräuschvoll arbeitet, denn besonders das Untersetzungsgetriebe verursacht beim Öffnen beziehungsweise Schließen des Seitenausstellfensters unangenehme Geräusche, die auf die Insassen des Fahrzeuges störend wirken.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, unter Beibehaltung der geschilderten Vorteile die Antriebsvorrichtung derart zu verbessern, daß die Geräuschemmission der Antriebsvorrichtung wirksam verringert wird und ein geräuscharmes Bewegen des Seitenausstellfensters von der einen in die andere Stellung bei möglichst geringem Verschleiß gewährleistet ist.

Diese Aufgabe ist durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.

Die Ausbildung des Untersetzungsgetriebes als Schneckengetriebe hat den Vorteil, daß auf kleinstem Raum eine Untersetzung möglich ist, die aufgrund der geometrischen Ausgestaltung des Schneckengetriebes (Zahnrad am Betätigungshebel und Schneckenrad am Ende des Übertragungselementes) den zur Verfügung stehenden Bauraum optimal ausnutzt. Hierbei ist zu bedenken, daß in dem Bereich, in dem der Betätigungshebel (Kniehebel) angeordnet ist, sehr wenig Bauraum zur Verfügung steht, weil einerseits der Betätigungshebel nicht zu sehr in den Innenraum hineinragen darf, um Verletzungsgefahren zu vermeiden und er darüber hinaus ein gefälliges Aussehen haben soll. Darüber hinaus muß in dem geringen Bauraum die erforderliche Kraftübertragung aufzubringen sein, um das Seitenausstellfenster zu bewegen. All dies wird mit der Ausbildung des Untersetzungsgetriebes als Schneckengetriebe gewährleistet. Vorteilhaft kommt noch dazu, daß das Schneckengetriebe eine Evolventenverzahnung aufweist, wodurch ein ruhiger Lauf der gesamten Antriebsvorrichtung sichergestellt ist. Diese Evolventenverzahnung hat darüber hinaus den Vorteil, daß ein einfaches und genaues Herstellen im Hüllschnittverfahren (insbesondere bei geradflankigem Bezugsprofil des Schneckenrades) möglich ist und darüber hinaus das Schneckengetriebe Satzrädereigenschaften aufweist, mittels derer gleichförmige Bewegungsübertragungen auch bei Achsabstandsabweichungen möglich sind. Dies ist insbesondere wichtig bei der Großserienproduktion der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, da bei optimalem Bewegungsablauf und gleichzeitig nicht zu hoher geforderter Präzision die Produktionskosten in vorteilhafter Weise sinken.

In Weiterbildung der Erfindung weist die Evolventenverzahnung ein Protuberanzprofil auf. Ein solches Protuberanzprofil hat den Vorteil, daß der Zahnfuß der Zahnräder, insbesondere des Zahnrades, das mit der Schnecke kämmt, freischneidet, so daß Kerben durch Verzahnungsschleifen vermieden werden. Ist eine große Zahnhöhe, insbesondere mehr als das zweifache der nutzbaren Flanke, gewählt, sind besonders laufruhige Eigenschaften möglich. Die Zahnräder lassen sich durch entsprechend geformte Protuberanz-Werk zeuge einfach in großer Stückzahl herstellen, wobei auch wieder die Kosten für eine Großserienproduktion gesenkt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Schneckengetriebe selbsthemmend ausgebildet, wodurch gewährleistet ist, daß das Seitenausstellfenster in einer beliebigen Position zwischen seiner Schließstellung und seiner Offenstellung nach Abschalten des Stellantriebes der Antriebsvorrichtung in dieser gerade eingestellten Stellung arretiert, so daß ein Flattern des Seitenausstellfensters vermieden wird. Darüber hinaus wird in der Schließstellung die Einbruchsgefahr vermindert.

In Weiterbildung der Erfindung besteht ein Zahnrad des Schneckengetriebes aus Metall, während das andere Zahnrad aus Kunststoff besteht. Durch diese Materialwahl sind auch wieder besonders ruhige Laufeigenschaften der Antriebsvorrichtung gewährleistet, wobei hier nicht nur die Verwendung von Metall und Kunststoff für das Schneckengetriebe im Bereich des Betätigungshebels in Betracht kommen, sondern es können auch solche Materialpaarungen bei einem Getriebe, das gegebenenfalls im Stellantrieb verwendet wird, angewendet werden. Die Materialpaarung Metall/Kunststoff hat auch noch den Vorteil, daß Entstörungsmaßnahmen, die bei einer Materialpaarung Metall/Metall erforderlich wären, entfallen können.

In Weiterbildung der Erfindung besteht das Schneckenrad aus Messing und das Zahnrad aus dem Kunststoff Polyoxymethylen, wodurch das Schneckenrad sehr gut mit der Drehwelle des Übertragungselementes verbunden, insbesondere verlötet oder verschweißt werden kann. Dadurch scheidet eine Fehlerquelle aus, wenn nämlich unterschiedliche Materialpaarungen miteinander verbunden werden müssen. Dies wäre dann der Fall, wenn die Drehwelle aus einem Metall und das Schneckenrad aus Kunststoff bestehen würde. Sollten dennoch unterschiedliche Materialpaarungen für die Drehwelle und das Schneckenrad beziehungsweise das mit dem Schneckenrad kämmende Zahnrad und dem Betätigungshebel verwendet werden, sind Verbindungen mittels Formschluß besonders vorteilhaft, da ein solcher Formschluß nahezu von der Materialpaarung ist. Die Materialwahl ist deshalb besonders vorteilhaft, da die Laufeigenschaft sehr gut sind, eine besonders hohe Lebensdauer, insbesondere über einen Lebenszyklus des Fahrzeuges, gegeben ist und auch Störsignale, die sich bei einer Materialpaarung Metall/Metall einstellen würden, vermieden werden.

In Weiterbildung der Erfindung weist der Betätigungshebel zumindest zwei Hebel auf, wobei die beiden Hebel drehbar miteinander verbunden sind und der eine Hebel an dem Seitenausstellfenster und der andere Hebel drehbar an dem karosseriefesten Teil angeordnet ist. Zur Betätigung des Betätigungshebels (des Kniehebels) ist der eine Hebel mit dem Zahnrad verbunden, wobei dies wiederum beispielsweise mittels Formschluß erfolgen kann. Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung ist dann gegeben, wenn der Hebel und das Zahnrad eine Baueinheit bilden, wobei der Hebel und das Zahnrad insbesondere aus dem gleichen Material (Kunststoff) hergestellt sind und die Verbindung mittels Verkleben erzielt wird. Darüber hinaus ist es auch denkbar, daß der Hebel und das Zahnrad in dem Sinne eine Baueinheit bilden, daß beide Teile in einem Herstellungsschritt geformt werden.

In Weiterbildung der Erfindung ist nur im Bereich des Schneckenrades und dem Ende einer Drehwelle des Übertragungselementes eine Lagerung vorgesehen. Bei einer entsprechend dimensionierten Lagerung in diesem Bereich kann auf weitere Lagerungen, insbesondere ein Lagerpunkt am Ende des auf der Drehwelle angeordneten Schneckenrades, verzichtet werden, so daß wieder der knappe Bauraum optimal ausgenutzt wird.

Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Antriebsvorrichtung, auf die die Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, sind im folgenden beschrieben und anhand der Figuren erläutert.

Es zeigen:

Fig. 1 eine Antriebsvorrichtung für ein Seitenausstellfenster,

Fig. 2 die Ausgestaltung eines Betätigungshebels,

Fig. 3 die Evolventenverzahnung des Schneckengetriebes.

Ein Seitenausstellfenster 1 ist in an sich bekannter Weise um einen Drehpunkt 2 herum in eine Drehrichtung 3 ausstellbar. In Fig. 1 ist die geschlossene Stellung des Seitenausstellfensters 1 gezeigt. Über einen Betätigungshebel 4, der einenends mittels eines Befestigungspunktes 5 (insbesondere drehbewegbar oder über Kugelgelenk) an dem Seitenausstellfenster 1 und anderenends über einen Befestigungspunkt 6 ortsfest (karosseriefest) befestigt ist, kann das Seitenausstellfenster 1 in Drehrichtung 3 ausgestellt werden. Zu diesem Zweck führt der als Kniehebel ausgestaltete Betätigungshebel 4 eine Bewegung in einer Schwenkrichtung 7 aus. Diese Bewegung in Schwenkrichtung 7 wird erzeugt von einem Stellantrieb 8, bei dem es sich in besonders vorteilhafter Weise um einen Elektromotor mit oder ohne Untersetzungsgetriebe handelt. Die Drehbewegung des Stellantriebes 8 wird über ein als Drehwelle 9 ausgebildetes Übertragungselement auf ein Schneckenrad 10 übertragen, wobei das Schneckenrad 10 im Bereich des Betätigungshebels 4 angeordnet ist. Das Schneckenrad 10 kämmt mit einem Zahnrad 11, das auf einer Drehachse 12 des Betätigungshebels 4 angeordnet ist. Dadurch wird die von dem Stellantrieb 8 erzeugte Rotation untersetzt auf den Betätigungshebel 4 übertragen und das Seitenausstellfenster 1 in Schwenkrichtung 7 ausgestellt, wobei zum Einfahren des Seitenausstellfensters 1 die Drehrichtung des Stellantriebes 8 umgekehrt wird. Weiterhin können noch Einrichtungen zur Erfassung zumindest der beiden Endstellungen (ausgestellt, geschlossen) des Seitenausstellfensters 1 vorgesehen werden, bei denen es sich beispielsweise um Schalter zur Erfassung der Endstellungen handeln kann, wobei auch denkbar ist, daß die Anzahl der Umdrehungen des Schneckenrades 10 oder des Zahnrades 11 gezählt werden oder auch der Stellantrieb für eine vorgebbare Zeit eingeschaltet wird, die ausreichend ist, um das Seitenausstellfenster 1 von einer Stellung in die andere zu bewegen.

Fig. 2 zeigt die Ausgestaltung des Betätigungshebels, wie er beispielsweise in der Anordnung nach Fig. 1 eingesetzt wird. Neben den schon in Fig. 1 gezeigten und mit den gleichen Bezugsziffern versehenen Elementen ist in Fig. 2 das Übertragungselement 9 deutlicher dargestellt, wobei dieses Übertragungselement 9 in Fig. 2 an seinem dem Betätigungshebel 4 zugewandten Ende ein Lagergehäuse 13 aufweist, in das das Ende eines Bowdenzuges 14 mit einer darin um ihre Längsachse drehbar gelagerten Drehwelle 15 besteht. Die Drehwelle 15 wird von dem hier nicht gezeigten Stellantrieb 8 um ihre Längsachse gedreht und trägt an ihrem Ende das Schneckenrad 10. In dem Bereich, in dem das Schneckenrad 10 auf der Drehwelle 15 befestigt ist, ist eine Lagerung 16 vorgesehen, die entweder einen Teil des Schneckenrades 10 oder einen Teil der Drehwelle 15 aufnimmt.

Weiterhin ist in Fig. 2 gezeigt, daß der als Kniehebel ausgestaltete Betätigungshebel 4 einen ersten Hebel 17 und einen weiteren Hebel 18 aufweist. Der erste Hebel 17 ist einenends um die Drehachse 12 herum bewegbar und mit dem Zahnrad 11 verbunden, so daß eine Betätigung des ersten Hebels 17 um die Drehachse 12 herum ein Ausschwenken dieses Hebels 17 in Schwenkrichtung 7 bewirkt. Anderenends ist der erste Hebel 17 mit einem weiteren Hebel 18 drehbar verbunden, wobei dieser weitere Hebel 18 an seinem anderen Ende an dem Befestigungspunkt 5 drehbar angeordnet ist und über diesen Befestigungspunkt 5 eine Verbindung zu dem Seitenausstellfenster 1 hergestellt ist. Die Geometrien (Längen) und die Form der beiden Hebel 17 und 18 sind so gewählt, daß in der in Fig. 2 gezeigten Schließstellung erst ein Totpunkt überwunden werden muß, bevor das Seitenausstellfenster 1 geöffnet werden kann. Diese Überwindung des Totpunktes sowohl in Öffnungs- als auch in Schließrichtung hat den Vorteil, daß zum Beispiel beim Schließen nach Überwindung des Totpunktes das Seitenausstellfenster 1 weiter angezogen wird in Richtung einer Dichtung, damit diese das Seitenausstellfenster 1 dichtend verschließt.

Weiterhin ist in Fig. 2 gezeigt, daß am äußersten Ende des Schneckenrades 10 eine weitere Lagerung 19 vorhanden ist, die jedoch aufgrund der Ausbildung der Evolventenverzahnung des Untersetzungsgetriebes 10, 11 entbehrlich sein kann. Diese Lagerung 19 kann für den Fall erforderlich werden, wenn für eine ausreichende Dimensionierung der Lagerung 16 nicht genügend Bauraum zur Verfügung steht. Ist jedoch das Schneckenrad 10 ausreichend kurz gewählt, kann die Lagerung 19 entfallen, wobei dann in diesem Bereich das Lagergehäuse 13 offen oder bevorzugt geschlossen ist, um ein Verschmutzen des Untersetzungsgetriebes zu vermeiden. Das Lagergehäuse 13 nimmt das Lager der Lagerung 16 auf und bildet eine auf das Übertragungselement 9 aufsteckbare oder ansonsten befestigbare Einheit. Das Lagergehäuse 13 und ein nicht näher bezeichnetes Gehäuse des Untersetzungsgetriebes können auch miteinander verbindbar sein oder eine eigenständige, kompakte Baueinheit bilden.

Fig. 3 zeigt die Evolventenverzahnung des Untersetzungsgetriebes 10 und 11, wobei die Anwendung dieser Evolventenverzahnung des Untersetzungsgetriebes 10, 11 aus den eingangs geschilderten Gründen besonders vorteilhaft ist. Der Vollständigkeit halber ist für das Schneckenrad 10 noch der Grundkreis 20 sowie für das Zahnrad 11 der Wälzkreis 21 angegeben.

Die Evolventenverzahnung ist nach an sich bekannten Formeln auf die zu übertragenden Wege sowie Drehmomente abzustimmen.

Bezugszeichenliste

1

Seitenausstellfenster

2

Drehpunkt

3

Drehrichtung

4

Betätigungshebel

5

Befestigungspunkt

6

Befestigungspunkt

7

Schwenkrichtung

8

Stellantrieb

9

Übertragungselement (Bowdenzug und Drehwelle)

10

Schneckenrad

11

Zahnrad

12

Drehachse

13

Lagergehäuse

14

Bowdenzug

15

Drehwelle

16

Lagerung

17

erster Hebel

18

weiterer Hebel

19

Lagerung

20

Grundkreis

21

Wälzkreis

Claims

1. Antriebsvorrichtung für ein Seitenausstellfenster (1) eines Fahrzeuges, die einen über ein Übertragungselement (9) auf einen Betätigungshebel (4) wirkenden Stellantrieb (8) aufweist, wobei der Betätigungshebel (4) einenends an dem Seitenausstellfenster (1) und anderenends karosseriefest angeschlagen ist und im Bereich des Betätigungshebels (4) ein Untersetzungsgetriebe angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Untersetzungsgetriebe ein Schneckengetriebe mit einer Evolventenverzahnung ist.

2. Antriebsvorrichtung für ein Seitenausstellfenster (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Evolventenverzahnung ein Protuberanzprofil aufweist.

3. Antriebsvorrichtung für ein Seitenausstellfenster (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckengetriebe selbsthemmend ist.

4. Antriebsvorrichtung für ein Seitenausstellfenster (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein Zahnrad des Schneckengetriebes aus Metall, das andere Zahnrad aus Kunststoff besteht.

5. Antriebsvorrichtung für ein Seitenausstellfenster (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Schneckenrad (10) aus Messing und das Zahnrad (11) aus Polyoxymethylen besteht.

6. Antriebsvorrichtung für ein Seitenausstellfenster (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betätigungshebel (4) zumindest zwei Hebel (17, 18) aufweist, wobei der Hebel (17) und das Zahnrad (11) eine Baueinheit bilden.

7. Antriebsvorrichtung für ein Seitenausstellfenster (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nur im Bereich des Schneckenrades (10) und dem Ende einer Drehwelle (15) des Übertragungselementes (9) eine Lagerung (16) vorgesehen ist.

8. Antriebsvorrichtung für ein Seitenausstellfenster (1) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Endbereich des Übertragungselementes (9) ein Lagergehäuse (13) vorgesehen ist.