DE19821490C1 - Fensterstellglied - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Fensterstellglied zum ferngesteuerten Öffnen und Schließen eines schwenkbaren Seitenfensters eines Fahrzeuges nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

In bestimmten Fahrzeugtypen, insbesondere in zweitürigen Coupés und in Lieferwagen, können die Seitenscheiben wegen fehlenden Bauraums nicht in der Fahrzeugseite versenkbar angeordnet werden. Um in diesen Fällen dennoch auf allen Plätzen die Möglichkeit zur zugfreien Belüftung des Innenraumes zu ermöglichen, werden schwenkbare Seitenfenster einge­ setzt. Diese Lüftungs- oder Seitenfenster sind auf einer Seite schwenkbar an der Karosserie angeschlagen und können typischerweise in den Außen­ bereich des Fahrzeuges geschwenkt werden. Durch das Öffnen der Sei­ tenfenster ergibt sich ein Lüftungsspalt, durch den Frischluft ins Fahr­ zeuginnere gelangen kann.

Im Regelfall sind derartige Lüftungsfenster außerhalb des Griffbereichs des Fahrers, insbesondere im Bereich der Rücksitze, angeordnet. Um dem Fahrer das Öffnen und Schließen der Seitenfenster von seinem Platz aus zu ermöglichen, werden deshalb fernsteuerbare Fensterstellglieder einge­ setzt. Die mit einem Motor und einer den Antrieb übertragenden Getriebe­ einrichtung ausgestatteten Fensterstellglieder übertragen über eine Anord­ nung aus zumindest zwei Gelenkhebel das von der Getriebeeinrichtung abgegebene Antriebsmoment in einer auf das Seitenfenster wirkenden Stellbewegung. Der Fahrer hat damit die Möglichkeit, durch Betätigung des Antriebsmotors die Gelenkhebelanordnung ferngesteuert zu verstellen und damit das Seitenfenster zu öffnen.

Ein derartiges Fensterstellglied ist beispielsweise aus der US 5 203 113 A bekannt. In dieser Druckschrift wird ein Fensterstellglied vorgeschlagen, bei der eine Gelenkhebelanordnung aus zwei Gelenkhebeln mit dem Seitenfenster und der Karosserie verbunden ist, wobei mittels eines Antriebsmotors eine das Seitenfenster öffnende Stellbewegung erzeugt werden kann. Der Antriebsmotor ist dabei zwischen der Gelenkhebe­ lanordnung und der Karosserie angeordnet und überträgt sein Antriebs­ moment auf das äußere Ende des ersten Gelenkhebels, das mit der An­ triebswelle drehfest verbunden ist. Durch die Kinematik der Gelenkhebe­ lanordnung ergibt sich durch die aufgeprägte Verschwenkung des ersten Gelenkhebels die gewünschte Stellbewegung zur Öffnung des Seitenfen­ sters.

Die bekannten fernsteuerbaren Fensterstellglieder erfordern ein großes Bauvolumen, da ein relativ großer Teil der Fensterfläche verdeckt wird. Außerdem wird durch das große Bauvolumen eine glattkonturige Verkleidung des Fensterstellglie­ des, die zum Schutz der Passagiere erforderlich ist, erschwert.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein gattungsgemäßes Fenster­ stellglied zu liefern, das ein kleines Bauvolumen aufweist und glattkontu­ rig verkleidet werden kann. Diese Aufgabe wird durch ein Fensterstell­ glied nach der Lehre des Patentanspruchs 1 gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Erfindungsgemäß ist die aus einem Motor und einer Getriebeeinrichtung bestehende Antriebseinheit des Fensterstellglieds an einem der Gelenkhe­ bel angeordnet. Im Ergebnis bedeutet dies, daß die Antriebseinheit an einem oder mehreren der Gelenkhebel befestigt ist und mit den Gelenkhe­ beln bei der Stellbewegung zum Öffnen des Seitenfensters verfahren wird. Durch diese Anordnung der Antriebseinheit auf den Gelenkhebeln können besonders kompakte Bauformen des Fensterstellgliedes realisiert werden. Da die Abstützung der Antriebseinheit an der Karosserie bei dieser An­ ordnung entfällt, kann das Fensterstellglied auch besonders einfach und kostengünstig montiert werden, da zwischen dem Fensterstellglied einer­ seits und dem Seitenfenster bzw. der Karosserie lediglich einfache Ge­ lenkverbindungen vorzusehen sind. Das Fensterstellglied kann somit als kompaktes Bauteil mit Antrieb und Gelenkhebeln vormontiert werden und wird bei der Endmontage des Fahrzeuges nur noch an den Gelenkverbin­ dungen angeschlagen.

Nach einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist ein erster Gelenkhebel über ein erstes Gelenk mit dem Seitenfenster verbunden, ein zweiter Gelenkhebel über ein zweites Gelenk mit der Karosserie verbun­ den und zwischen dem ersten Gelenkhebel und dem zweiten Gelenkhebel ein drittes Gelenk angeordnet, das die beiden Gelenkhebel beweglich miteinander verbindet. Das von der Getriebeeinrichtung abgegebene Antriebsmoment wird auf das dritte Gelenk zwischen den beiden Gelenk­ hebeln übertragen. Durch diese Anordnung, bei der das Antriebsmoment auf das mittlere Gelenk zwischen den beiden Gelenkhebeln übertragen wird, wird ein symmetrischer Kraftfluß erreicht. Der symmetrischen Kraftfluß setzt das Antriebsmoment mit einem hohen Wirkungsgrad in die gewünschte Stellbewegung um und ein Verkanten der Gelenkhebel ist auch bei größerem Gelenkspiel ausgeschlossen. Wegen des hohen Wirkungsgra­ des ist außerdem der Einsatz von Antriebseinheiten mit geringerer Mo­ torleistung und kleinerem Bauvolumen möglich.

Damit das Seitenfenster ferngesteuert geöffnet und geschlossen werden kann, sollte der Motor in seiner Antriebsrichtung umschaltbar sein. Die entgegengesetzten Stellbewegungen des Seitenfensters ergeben sich dann jeweils in einer der Antriebsrichtungen.

Von besonderer Bedeutung bei der Konstruktion eines fernsteuerbaren Fensterstellgliedes ist es, daß ein sicheres Festhalten des Seitenfensters sowohl im geschlossenen Zustand, als auch jeden möglichen Öffnungswin­ kel zu jeder Zeit, insbesondere auch im stromlosen Zustand, gewährleistet ist. Dies kann beispielsweise dadurch erreicht werden, daß Gelenke mit sehr engem Gelenkspiel eingesetzt werden, so daß die in den Gelenken auftretenden Reibungskräfte nicht ohne ein entsprechendes Antriebsmo­ ment überwunden werden können. Diese Lösung bedingt jedoch relativ hohe Antriebsleistungen der verwendet Motoren, da die Reibungskräfte auch bei der Betätigung des Fensterstellgliedes durch den Fahrer über­ wunden werden müssen. Besonders vorteilhaft ist es deshalb, wenn die Getriebeeinrichtung selbsthemmend ausgestaltet ist. Selbsthemmung bedeutet dabei, daß ein Antriebsmoment in der Getriebeeinrichtung nur von der Antriebsseite zur Abtriebsseite übertragbar ist. Die entgegenge­ setzte Übertragung von Antriebsmomenten, d. h. in diesem Fall der Antrieb des Antriebsmotors durch eine Stellbewegung des Seitenfensters ist durch die Selbsthemmung der Getriebeeinrichtung ausgeschlossen. Vibrationen des Fahrzeuges oder Einwirkungen von außen, beispielsweise beim Ver­ such das Seitenfenster von außen aufzudrücken, sind durch die Selbsthemmung der Getriebeeinrichtung ausgeschlossen.

Die Anordnung der Antriebseinheit auf den Gelenkhebeln erfordert den Einsatz besonders kleiner und kompakter Antriebsmotoren. Im Normalfall geben derartige Motoren ihre Antriebsleistung mit einem relativ geringen Antriebsmoment bei großer Drehzahl ab. Um das von dem Motor abgege­ bene Antriebsmoment in die zur Öffnung des Seitenfensters notwendige Stellbewegung umzusetzen, muß die Getriebeeinrichtung ein großes Drehzahl-Untersetzungsverhältnis aufweisen. Es ist deshalb vorzugswür­ dig, wenn die Getriebeeinrichtung zumindest eine Schraubenradstufe aufweist. Schraubenradstufen erlauben bei kompakter Bauweise sehr große Drehzahl-Untersetzungsverhältnisse. Außerdem kann durch entspre­ chende Wahl des Steigungswinkels der Zahnflanken, insbesondere wenn der Steigungswinkel kleiner als 7° ist, eine Selbsthemmung der Schrauben­ radstufe erreicht werden.

Nach einer weiteren Ausgestaltung weist die Getriebeeinrichtung zwei Schraubenradstufen auf, wodurch bei geringer Vergrößerung des Bauvolumens eine Vervielfachung des Drehzahl-Untersetzungsverhält­ nisses erreicht werden kann. Der Einsatz weiterer Getriebestufen zur Untersetzung der Drehzahl ist bei dieser Ausgestaltung in den meisten Fällen nicht mehr notwendig. Da Schraubenradstufen nur sehr wenig Laufgeräusche erzeugen, erlaubt diese Ausführungsform die Konstruktion von Fensterstellgliedern mit sehr geringem Geräuschniveau.

Sind in der Getriebeeinrichtung Schraubenradstufen zur Übertragung des Drehmoments vorgesehen, sollte an der Abtriebswelle des Motors vor­ zugswürdig eine Schneckenwelle angeordnet werden. Dadurch kann das von dem Motor abgegebene Antriebsmoment unmittelbar auf eine erste Schneckenradstufe übertragen werden. Da die Abtriebswelle somit Be­ standteil der ersten Schneckenradstufe ist, kann eine sehr kompakte Bauform der Antriebseinheit realisiert werden.

Eine besonders kompakte Ausgestaltung der Antriebseinheit ergibt sich, wenn die Schneckenwelle des Motors in ein erstes Schneckenrad eingreift, das eine Zwischenwelle antreibt, und ein als Schneckenwelle ausgestalteter Abschnitt der Zwischenwelle in ein zweites Schneckenrad eingreift, das mit einem der Gelenkhebel drehfest verbunden ist. Da bei dieser Bauform die Schneckenwelle der ersten Schneckenradstufe Be­ standteil des Motors und das Schneckenrad der zweiten Schneckenrad­ stufe Bestandteil des Gelenkhebels sein kann, ist zum Aufbau der erfor­ derlichen Getriebeeinrichtung lediglich eine Zwischenwelle erforderlich, die ein Schneckenrad und eine Schneckenwelle aufweist. Wegen der wenigen erforderlichen Bauteile kann diese Bauform kostengünstig herge­ stellt werden und weist ein sehr geringes Bauvolumen auf.

Erfindungsgemäß ist die Antriebseinheit aus Motor und Getriebeeinrich­ tung an zumindest einem der Gelenkhebel angeordnet. Besonders vorteil­ haft ist es deshalb, wenn ein Gelenkhebel zumindest teilweise als Teil der Gehäusewandung der Antriebseinheit ausgestaltet ist. Diese selbsttragende Verbindung zwischen der Gelenkhebelanordnung und der Antriebseinheit trägt zur Verringerung des Bauteilvolumens und des Bauteilgewichts bei und ermöglicht zudem eine glattkonturige Verkleidung des Fensterstell­ gliedes.

Beim Schließen des Seitenfensters ergibt sich der Endanschlag des Fen­ sterstellgliedes dadurch, daß das Seitenfenster an der Fensterdichtung zur Anlage kommt. Durch den maximalen Öffnungswinkel des Seitenfensters dagegen ergibt sich nicht zwingend ein Endanschlag. Es sollte deshalb an dem Fensterstellglied und/oder dem Seitenfenster und/oder der Karosserie ein Endanschlag vorgesehen werden, an dem das Fensterstellglied bei maximaler Öffnung des Seitenfensters zur Anlage kommt, um eine Stel­ lung der Gelenkhebel in einer überstreckten Winkelanordnung sicher auszuschließen. Ein solcher Endanschlag kann sich beispielsweise aus einer entsprechenden Gestaltung eines der Gelenkhebel ergeben, der mit einem bestimmten Abschnitt bei einem definierten Öffnungswinkel des Seitenfensters an der Karosserie zur Anlage kommt. Der Endanschlag ist dabei so zu wählen, daß sich für jeden denkbaren Öffnungswinkel des Seitenfensters zwischen den beiden Endanschlägen aus der Kinematik der Gelenkhebelanordnung ein ausreichendes Drehmoment zum Antrieb des Seitenfensters ergibt.

Die Stromaufnahme des Motors sollte in an sich bekannter Art überwacht werden und die Stromzufuhr beim Überschreiten einer definierten Strom­ stärke abgeschaltet werden. In den beiden Endstellungen des Seitenfen­ sters, d. h. bei geschlossenem bzw. maximal geöffnetem Seitenfenster, wird der Motor durch Erreichen des mechanischen Anschlags abrupt abgebremst. Hierdurch steigt die Stromaufnahme des Motors auf ein mehrfaches des Normalwertes an. Da dieser Anstieg der Stromaufnahme überwacht wird, kann das dann von einem Sensor generierte Ausgangs­ signal zur automatischen Abschaltung des Motors genutzt werden, wo­ durch eine Überlastung des Motors verhindert wird und eine manuelle Abschaltung des Motors nicht erforderlich ist.

Zudem bewirkt das abrupte Abbremsen des Motors von der Abtriebseite her eine Verspannung des Getriebes gegenüber dem Endanschlag. Auf­ grund der Selbsthemmung des Getriebes ist diese Verspannung vom Abtrieb her, d. h. durch Bewegung der Fensterscheibe beispielsweise durch Vibrationen, nicht lösbar und die Scheibe ist in ihren Anschlagpunkten spielfrei arretiert.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 in schematischer Darstellung ein Seitenfenster mit Fenster­ stellglied in seitlicher Ansicht;

Fig. 2 ein erfindungsgemäßes Fensterstellglied im geschlossenen Zustand in Ansicht von oben;

Fig. 3 das Fensterstellglied nach Fig. 2 im geöffneten Zustand in Ansicht von oben;

Fig. 4 eine Ausführungsform einer Antriebseinheit aus Motor und Getriebeeinrichtung in Ansicht von oben;

Fig. 5 die Antriebseinheit nach Fig. 4 in seitlich geschnittener An­ sicht.

Fig. 1 zeigt ein Seitenfenster 1 eines Kraftfahrzeuges. Das Seitenfenster 1 ist auf der einen Seite mit Scharnieren 2 und 3 schwenkbar an einer gebrochen dargestellten Karosserie 4 eines Kraftfahrzeuges angeschlagen. Auf der den Scharnieren 2 und 3 gegenüberliegenden Seite des Seitenfen­ sters 1 ist das Fensterstellglied 5 angeordnet.

Das Fensterstellglied 5 ist mit einem ersten Gelenk 6 an der Karosserie 4 und mit einem zweiten Gelenk 7 an dem Seitenfenster 1 befestigt. Zwi­ schen den Gelenken 6 und 7 weist das Fensterstellglied 5 eine Gelenkhe­ belanordnung aus den Gelenkhebeln 8 und 9 auf, die über das Gelenk 10 miteinander verbunden sind. Durch Änderung der Winkelstellung der Gelenkhebel 8 und 9 ist eine Stellbewegung das Seitenfenster 1 bewirkbar, mit der es geöffnet und geschlossen werden kann.

An dem Gelenkhebel 8 ist eine Antriebseinheit 11 mit einem Motor und einer Getriebeeinrichtung angeordnet. Die Antriebseinheit 11 kann vom Fahrersitz aus angesteuert werden, wodurch ein fernsteuerbares Öffnen und Schließen des Seitenfensters 11 ermöglicht wird. Das Fensterstellglied 5 weist durch die Anordnung der Antriebseinheit 11 auf dem Gelenkhebel 8 eine kompakte Bauform auf und kann kostengünstig vorgefertigt wer­ den. Bei der Montage des Fensterstellglieds 5 müssen lediglich die Gelen­ ke 6 und 7 mit der Karosserie 4 bzw. dem Seitenfenster 1 verbunden werden. Eine Justierung des Antriebs bei der Endmontage kann dabei entfallen.

Fig. 2 zeigt ein Fensterstellglied 12, das die gebrochen dargestellte Seitenscheibe 1 und die Karosserie 4 verstellbar miteinander verbindet. Eine Gummidichtung 13 dichtet das Seitenfenster 1 gegenüber der Karos­ serie 4 im geschlossenen Zustand ab. Die Gelenkhebel 14 und 15 sind mittels der Scharniergelenke 16 und 17 an der Seitenscheibe 1 bzw. an der Karosserie 4 befestigt.

An dem Gelenkhebel 15 ist die Antriebseinheit 18 angeordnet. Zur besse­ ren Erkennbarkeit ist die Antriebseinheit 18 von oben geöffnet und ohne elektrische Anschlußleitungen dargestellt. Ein Seitenteil der Gehäusewan­ dung der Antriebseinheit 18 wird von dem Gelenkhebel 15 gebildet.

Die Antriebseinheit 18 weist einen Motor 19 auf, an dessen Abtriebswelle eine Schneckenwelle 20 befestigt ist. Die Schneckenwelle 20 kann gemäß des Richtungspfeils 21 in zwei Richtungen angetrieben werden. Die Schneckenwelle 20 greift in ein Schneckenrad 22 ein, das eine Zwischen­ welle 23 antreibt. Der dem Schneckenrad 22 gegenüberliegende Abschnitt 41 der Zwischenwelle 23 ist wiederum als Schneckenwelle ausgebildet und greift in das Schneckenrad 24 ein. Durch die kinematische Verbindung der beiden Schneckenradstufen wird eine Drehbewegung des Schneckenrades 24 gemäß dem Richtungspfeil 25 bewirkt, sobald der Motor 19 angetrie­ ben wird. Dabei ergibt sich gemäß dem durch die beiden Schneckenrad­ stufen bestimmten Drehzahl-Untersetzungsverhältnis eine Untersetzung der Drehzahl und eine Übersetzung des übertragenen Drehmoments.

Das Schneckenrad 25 ist drehfest mit dem als Querprofil 26 ausgestalteten Ende des Gelenkhebels 14 verbunden. Somit wird beim Antrieb des Schneckenrads 25 durch den Motor 19 der Gelenkhebel 14 um den glei­ chen Winkelbetrag gegenüber dem Gelenkhebel 15 verschwenkt wie das Schneckenrad 25.

Fig. 3 zeigt das Seitenfenster 1 mit dem Fensterstellglied 12 und der Antriebseinheit 18 im geöffneten Zustand. Zwischen dem hinteren Ende 27 des Seitenfensters 1 und der Dichtung 13 ergibt sich in diesem Zustand ein Luftspalt, durch den der Innenraum des Fahrzeuges belüftet werden kann. Der Gelenkhebel 15 liegt an dem Endanschlag 28 an, der den maxi­ malen Öffnungswinkel des Seitenfensters definiert. Der Gelenkhebel 14 ist bei maximaler Öffnung des Seitenfensters 1 um circa 170° relativ zum Gelenkhebel 15 verschwenkt.

Fig. 4 zeigt eine Antriebseinheit 29 in Ansicht von oben. Man erkennt einen Antriebsmotor 30 mit einer auf der Abtriebswelle befestigten Schneckenwelle 31. Die Schneckenwelle 31 greift in ein Schneckenrad 32 ein, das eine Zwischenwelle 33 antreibt. Die Zwischenwelle 33 ist in zwei Lagern 34 und 35 drehbar fixiert. Der als Schneckenwelle gestaltete Abschnitt 36 der Zwischenwelle 34 greift in ein Schneckenrad 37 ein. Das Gehäuse 38 wird bei der Anordnung der Antriebseinheit 29 an einem erfindungsgemäßen Stellglied an einem der Gelenkhebel befestigt. Das Schneckenrad 37 wird drehfest mit dem zweiten Gelenkhebel verbunden, wodurch im Ergebnis durch den Antrieb des Motors 30 eine Veränderung der Winkelstellung zwischen den beiden nicht dargestellten Gelenkhebeln bewirkt werden kann.

Fig. 5 zeigt die Antriebseinheit 29 im Querschnitt. Man erkennt die elektrischen Anschlüsse 39 und 40 auf der Unterseite des Motors 30, sowie die Schneckenwellen 31, das Schneckenrad 32 und die Zwischen­ welle 33.

Claims (12)

1. Fensterstellglied zum ferngesteuerten Öffnen und Schließen eines schwenkbaren Seitenfensters eines Fahrzeuges mit einem Motor, ei­ ner den Antrieb übertragenden Getriebeeinrichtung und einer An­ ordnung aus zumindest zwei Gelenkhebeln, die das von der Getrie­ beeinrichtung abgegebene Antriebsmoment in einer auf das Seiten­ fenster wirkende Stellbewegung übertragen, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebseinheit (18) mit einem Motor (19) und einer Ge­ triebeeinrichtung (20, 22, 23, 24) an zumindest einem der Gelenk­ hebel (15) angeordnet ist.

2. Fensterstellglied nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein erster Gelenkhebel (14) über ein erstes Gelenk (16) mit dem Seitenfenster (1) verbunden ist, ein zweiter Gelenkhebel (15) über ein zweites Gelenk (17) mit der Karosserie (1) verbunden ist und zwischen dem ersten Gelenkhebel (14) und dem zweiten Gelenkhe­ bel (15) ein drittes Gelenk angeordnet ist, über das das von der Getriebeeinrichtung (20, 22, 23, 24) abgegebene Antriebsmoment auf die Gelenkhebel (14, 15) übertragbar ist.

3. Fensterstellglied nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Motor (19) in seiner Antriebsrichtung umschaltbar ist.

4. Fensterstellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtung (20, 22, 23, 24) selbsthemmend ausge­ staltet ist.

5. Fensterstellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtung (20, 22, 23, 24) zumindest eine Schraubenradstufe aufweist.

6. Fensterstellglied nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß zumindest eine Schraubenradstufe (20, 22) einen selbsthem­ menden Steigungswinkel der Zahnflanken, insbesondere einen Stei­ gungswinkel kleiner als 7° aufweist.

7. Fensterstellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Getriebeeinrichtung (20, 22, 23, 24) zwei Schraubenrad­ stufen aufweist.

8. Fensterstellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß an der Abtriebswelle des Motors (19) eine Schneckenwelle (20) angeordnet ist.

9. Fensterstellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Schneckenwelle (20) des Motors (19) in ein erstes Schnec­ kenrad (22) eingreift, das eine Zwischenwelle (23) antreibt, und ein als Schneckenwelle ausgestalteter Abschnitt (41) der Zwischenwelle (23) in ein zweites Schneckenrad (24) eingreift, das mit einem Ge­ lenkhebel (14) drehfest verbunden ist.

10. Fensterstellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gelenkhebel (15) zumindest teilweise als Teil der Gehäuse­ wandung der Antriebseinheit (18) ausgestaltet ist.

11. Fensterstellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Fensterstellglied (12) bei maximaler Öffnung des Seitenfen­ sters (1) an einem Endanschlag (28) zur Anlage kommt.

12. Fensterstellglied nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Stromaufnahme des Motors (19) überwacht wird und die Stromzufuhr beim Überschreiten einer definierten Stromstärke ab­ geschaltet wird.