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Die Erfindung betrifft einen Kraftfahrzeugfensterheber
mit einem elektrischen Antrieb und einem Zugmittel, das einerseits
mit dem Antrieb und andererseits mit der zu verstellenden Fensterscheibe gekoppelt
ist, nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
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Es handelt sich hierbei um einen
Fensterheber von dem Typ, bei dem während der Verstellbewegung
der Fensterscheibe der Antrieb zusammen mit der Fensterscheibe entlang
deren Verstellrichtung bewegt wird. Ein solcher Fensterheber, der
auch als mitfahrender Fensterheber bezeichnet wird, ist beispielsweise
aus der
DE 44 28 262
C1 bekannt.
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Aus der
DE 195 27 746 C1 ist ein
Fensterheber mit einem mitfahrenden Antrieb und einem zweiteiligen
Zugmittel zur Übertragung
der Antriebskraft von dem Antrieb auf die zu verstellende Fensterscheibe
dargestellt und beschrieben. Das Zugmittel ist dabei in üblicher
Weise als Seil ausgebildet.
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Aus der
DE 44 28 262 C1 ist es bekannt,
ein Antriebskabel, über
das ein Antriebsmotor mit einem Deckel zum wahlweisen Verschließen oder
Freigeben einer Dachöffnung
gekoppelt ist, gleichzeitig als elektrisches Kabel zu verwenden,
um einen an dem Deckel angebrachiten elektrischen Verbraucher, wie z.B.
ein Lüftergebläse, elektrisch
zu kontaktieren. Der elektrisch leitende Teil des Antriebskabels
wird dabei durch zwei gegeneinander isolierte Stahlsehnen gebildet.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
einen derartigen Fensterheber weiter zu verbessern, insbesondere
die Anzahl der zu seiner Herstellung erforderlichen Bauteile zu
verringern.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die
Schaffung eines Kraftfahrzeugfensterhebers mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 1 gelöst.
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Vortailhafte Ausgestaltungen der
Erfindung sind im dem Unteransprüche
angegeben. Danach ist vorgesehen, daß die elektrische Leitung zur
Bestromung des Antriebs des Fensterhebers Bestandteil des Zugmittels
oder Bestandteil von Mitteln zur Bestromung einer weiteren zusammen
mit der Fensterscheibe bewegbaren elektrischen Funktionskomponente
ist. Die Konjunktion "oder" ist dabei so zu verstehen, daß eine Kombination
der beiden vorstehend genannten Varianten nicht ausgeschlossen sein
soll. Somit kann also die elektrische Leitung zur Bestromung des
Antriebs Bestandteil des Zugmittels des Fensterhebers sein und gleichzeitig
auch zur Bestromung einer weiteren elektrischen Funktionskomponente
dienen.
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Die erfindungsgemäße Lösung hat den Vorteil, daß die Bestromung
des Antriebs des Fensterhebers von einem Bauelement übernommen
wird, das entweder zur Bewegung der Fensterscheibe oder zur Bestromung
eines weiteren Funktionselemen tes ohnehin vorgesehen sein muß. Es ist
demnach nicht erforderlich, für
die Bestromung der Fensterscheibe eine separate elektrische Leitung
als zusätzliches Bauelement
im Bereich der Fahrzeugtür
anzuordnen.
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Bei einer bevorzugten Ausführungsform
der Erfindung ist das als elektrische Leitung für den Antrieb dienende Zugmittel
als ein zweiteiliges, stationäres
und karosseriefest angeordnetes Zugmittel ausgebildet, wobei jeder
der beiden Abschnitte des Zugmittels mit einem Pol einer Spannungsquelle
in Verbindung steht.
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Diese Variante der Erfindung kann
insbesondere dadurch charakterisiert sein, daß
- a) jeder
der beiden Abschnitte des Zugmittels mit einem Ende kraftübertragend
an der Fahrzeugtür und
mit dem anderen Ende an einer drehbar gelagerten Trommel des elektrischen
Antriebs befestigt ist, mittels der im Betrieb des Fensterhebers jeweils
einer der Abschnitte auf- und der andere abgewickelt wird;
- b) die ortsfest angeordneten Enden der beiden Abschnitte des
Zugmittels jeweils mit einem Pol der Spannungsquelle verbunden sind
und
- c) die an der Trommel befestigten Enden der beiden Abschnitte über Schleifkontakte
mit den elektrischen Anschlüssen
des Antriebs in Verbindung stehen.
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Hierbei können koaxial zur Trommel zwei Schleifringe
verlaufen, an denen jeweils einer der Schleifkontakte geführt ist
und die mit jeweils einem der elektrischen Anschlüsse des
Antriebs elektrisch verbunden sind.
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Die an der Trommel befestigten Enden
der beiden Abschnitte des Zugmittels sind dabei vorzugsweise in
jeweils eine Nippelkammer der Trommel eingelegt, wobei in den Nippelkammern
jeweils ein Federkontakt zur Kontaktierung eines Endes des jeweiligen
Abschnittes des Zugmittels vorgesehen ist und wobei jeder Federkontakt über einen
der Schleifkontakte einen der Schleifringe kontaktiert.
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In einer bevorzugten Weiterbildung
sind die Schleifkontakte einstückig
mit den Federkontakten ausgebildet.
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Bei einer Variante der Erfindung
besteht das Zugmittel aus einem leitfähigen Material, während nach
einer anderen Ausführungsform
als elektrische Leitung ein zusätzliches
leitfähiges
Material in das (aus einem nicht leitfähigen Material bestehende) Zugmittel
integriert ist. Die elektrische Leitung kann dabei durch metallische
Litzen oder leitfähige
Fasern, z.B. Kohlefasern, gebildet werden.
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Wenn die Leitfähigkeit des Zugmittels von der
am Zugmittel wirkenden Verstellkraft abhängt, dann kann das Zugmittel
gleichzeitig zur Erkennung eines Einklemmfalles und somit als Bestandteil
eines Einklemmschutzsystems dienen.
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Das Zugmittel kann beispielsweise
als Seil oder auch als Zahnriemen ausgebildet sein.
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Wenn die elektrische Leitung zur
Bestromung des Antriebs des Fensterhebers gleichzeitig auch zur
Bestromung mindestens einer weiteren zusammen mit der Fensterscheibe
bewegbaren elektrischen Funktionskomponente dient, dann sind vorzugsweise
im Bereich des Antriebs elektrische Kontaktelemente vorgesehen,
mittels derer der in der elektrischen Leitung geführte Strom
zu der weiteren elektrischen Funktionskomponente geleitet wird,
bei der es sich insbesondere um eine Scheibenheizung handeln kann.
Weitere Funktionskomponenten dieser Art sind elektrische Anzeigeelemente,
die auf einer Fensterscheibe bzw. in einer Fensterscheibe (im Fall
einer Verbundscheibe) angeordnet sind, wie z.B. Anzeigeelemente
zur Statusanzeige von Türfunktionen:
"Tür nicht
ordnungsgemäß verriegelt",
"Fensterscheibe nicht vollständig
geschlossen" etc.
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Die elektrische Leitung ist dabei
vorzugsweise als ein flexibles Kabel ausgebildet, das sich von einer
ortsfest im Bereich der Fahrzeugtür angeordneten elektrischen
Verteilerstelle hin zu dem Antrieb erstreckt. Ein noch weiter erhöhter Integrationsgrad
der elektrischen Komponenten im Bereich der Fahrzeugtür wird erreicht,
wenn der elektrische Antrieb des Fensterhebers eine Elektronikeinheit
umfaßt,
durch die der Antrieb des Fensterhebers steuerbar ist und die zugleich
zur Steuerung der weiteren elektrischen Funktionskomponente dient.
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Wenn es sich bei der elektrischen
Funktionskomponente um eine Scheibenheizung handelt, dann ist mit
Vorteil vorgesehen, daß die
Scheibenheizung beim Betätigen
des Fensterhebers mittels der Elektronikeinheit automatisch einschaltbar
ist, wenn die Stromaufnahme des Antriebs einen vorgebbaren Wert überschreitet
und/oder die Außentemperatur
einen vorgebbaren Wert unterschreitet. Die genannten Zustände sind
nämlich
ein Hinweis darauf, daß die Fensterscheibe
aufgrund niedriger Außentemperaturen
vereist ist. In diesem Fall kann durch die Scheibenheizung die Fensterscheibe
enteist werden, so daß sie
sich leichter öffnen
läßt.
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Diese Variante der Erfindung hat
auch den Vorteil, daß die
Fensterheberleistung nicht für
den Extremfall der Verstellung einer festgefrorenen Fensterscheibe
ausgelegt werden muß und
der Verschleiß der
Scheibendichtungen sowie der Antriebs- und Kraftübertragungselemente des Fensterhebers vermindert
wird.
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Neben der vorstehend erwähnten Kopplung der
Scheibenheizung mit dem Motorstrom bzw. mit einem Meßfühler zur
Bestimmung der Außentemperatur
kann auch eine Kopplung mit einem mechanischen oder elektronischen
Thermoschutz vorgesehen sein. In diesem Fall wird die Scheibenheizung z.B.
dann aktiviert, wenn die Temperatur einen bestimmten Wert unterschreitet
und der Thermoschutz aktiviert worden ist.
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In einer vorteilhaften Weiterbildung
der vorgenannten Ausführungsform
der Erfindung wird der Antrieb mittels der Elektronikeinheit automatisch
abgeschaltet, wenn bei einem Betätigungsversuch
des Fensterhebers (aufgrund einer vereisten Fensterscheibe) die
Stromaufnahme einen vorgebbaren Wert überschreitet, und anschließend der
Antrieb nach der Beheizung der Fensterscheibe während einer vorgebbaren Heizdauer
mittels der Elektronikeinheit automatisch erneut in Betrieb genommen.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß ein Signal an den Fahrzeuginsassen
abgegeben wird, wenn die vorgesehene Heizdauer abgeschlossen ist,
z.B. durch eine Kurzhubabsenkung der Fensterscheibe.
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Selbstverständlich kann die Scheibenheizung
auch ein weiteres Mal in Betrieb genommen werden, wenn sich nach
Abschluß der
ersten Heizperiode die Fensterscheibe immer noch nicht verstellen läßt.
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Ferner kann vorgesehen sein, daß die Scheibenheizung
mittels der Elektronikeinheit auch unabhängig von der Betätigung des
Fensterhebers betätigbar
ist, beispielsweise mittels eines separaten Bedienelementes oder
auch beim Öffnen
des Türschlosses.
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Die Scheibenheizung selbst ist vorzugsweise
derart ausgebildet, daß im
Bereich der Scheibendichtung die Heizwendeln dichter gepackt sind
als im übrigen
Bereich der Fensterscheibe. Hierdurch wird die erforderliche Heizdauer
zum Betauen der Fensterscheibe im Bereich der Scheibendichtung herabgesetzt.
Zusätzlich
kann auch die Dichtung selbst beheizt werden.
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Ausführungbeispiele der Erfindung
werden nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutet.
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Es zeigt:
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1 – eine perspektivische
Darstellung einer Fahrzeugtür
mit einem Fensterheber und einer Scheibenheizung, die über eine
gemeinsame Zuleitung bestromt werden;
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2 – einen
Schnitt durch eine Seiltrommel eines Seilfensterhebers, wobei das
auf die Seiltrommel aufgewickelte Seil zugleich zur Bestromung des Fensterheberantriebs
dient;
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3 – eine perspektivische
Darstellung der Kontaktelemente über
die das Zugmittel aus 2 an
eine Spannungsquelle angeschlossen wird.
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In 1 ist
perspektivisch eine Kraftfahrzeugtür 3 dargestellt, die
einen durch einen elektrischen Antrieb 2 angetriebenen
Fensterheber 1 zum Heben und Senken einer mit einer Heizwendel 39 versehenen
Fensterscheibe 35 aufweist.
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Der elektrische Antrieb 2 des
Fensterhebers 1 umfaßt
einen Antriebsmotor 20, eine hiermit verbundene Elektronikeinheit 21 zur
Steuerung des Fensterhebers 1 sowie ein Getriebe 22,
das die Bewegung des Antriebsmotors 20 in eine Drehbewegung
einer Seiltrommel 23 umsetzt. Bei der Elektronikeinheit 21 kann
es sich auch um eine Sub-Elektronik handeln, die über eine
Signalfernübertragungeinrichtung
(z.B. durch Infrarot- oder Funksignale) oder ggf. auch über eine
flexible Signalleitung mit einem zentralen Türsteuergerät 41 gekoppelt ist.
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Die Seiltrommel 23 steht
mit einem Zugmittel 10 in Form eines Seiles in Wirkverbindung,
das aus einem sich unterhalb der Seiltrommel 23 erstreckenden
ersten Seilabschnitt 11 und einem sich oberhalb der Seiltrommel 23 erstreckenden
zweiten Seilabschnitt 11' besteht. Beide Seilabschnitte 11, 11' sind jeweils
mit einem Ende 12 bzw. 12' ortsfest an der Türkarosserie
festgelegt, wobei das untere Ende 12 des ersten Seilabschnittes 11 im
unteren Bereich des Türrahmens 30 und
das obere Ende 12' des zweiten Seilabschnittes 11' an
einer Querstrebe 32 des Türrahmens 30 angeordnet
ist.
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Das Seil 10 kann hierbei
wahlweise als ein einteiliges Zugmittel ausgebildet sein, das die
Seiltrommel 23 mehrfach umschlingt, oder es kann sich um
ein zweiteiliges Zugmittel mit zwei separaten Seilabschnitten 11, 11' handeln,
die jeweils mit einem Ende in der Seiltrommel 23 eingehängt sind.
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Aufgrund der ortsfesten Befestigung
des Seiles 10 mit seinen beiden Enden 12, 12' an
dem Türrahmen 30 bewegt
sich im Betrieb des Fensterhebers der Antrieb 2 zusammen
mit der Fensterscheibe 35 entlang der jeweiligen Verstellrichtung
der Fensterscheibe 35. Der Antrieb 2 ist daher
als sogenannter "mitfahrender Antrieb" auf einer Trägerplatte 37 angeordnet,
die im Bereich der Scheibenunterkante 36 über Befestigungsmittel 38 an
der Fensterscheibe 35 mitfahrend befestigt ist.
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Nach einem Aspekt der Erfindung erfolgt
die Bestromung des elektrischen Antriebs 2 über das Zugmittel 10 des
Fensterhebers 1. Hierzu ist das als Zugmittel dienende
Seil 10 zweiteilig ausgebildet, so daß jeder der beiden Seilabschnitte 11, 11' durch
ein separates Seil gebildet wird. Ferner sind die Seilabschnitte 11, 11' an
ihren türkarosserieseitigen
Enden 12, 12' über
elektrische Verbindungsleitungen 40, 40' mit jeweils
einem Pol der Bordspannungsquelle verbunden.
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Bei dieser Variante der Erfindung
müssen
die beiden Seilabschnitte 11, 11' jeweils elektrisch
leitend ausgebildet und gegen die Umgebung isoliert sein. Hierzu
kann einerseits vorgesehen sein, daß ein separater elektrischer
Leiter in das Zugmittel integriert und dort insbesondere eingeflochten
ist. Diese Lösung
hat den Vorteil, daß der
elektrische Leiter in erster Linie im Hinblick auf seine leitenden
Eigenschaften ausgewählt
werden kann, während
die Übertragung
der Zugkräfte
durch andere Bestandteile des Zugmittels erfolgt, bei denen es sich
beispielsweise um Stahllitzen oder Kunststofflitzen handeln kann.
Es ist jedoch auch möglich,
das Zugmittel aus einem homogenen leitfähigen Werkstoff, beispielsweise
einem Bronzewerkstoff herzustellen, der sowohl große mechanische
Kräfte übertragen
kann als auch hinreichend flexibel ist und die Übertragung von Strom mit geringen
ohmschen Verlusten gestattet.
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Die beiden Seilabschnitte 11, 11' können ferner
zur Bestromung der Heizwendel 39 der verstellbaren Fensterscheibe 35 verwendet
werden. Hierzu ist im Bereich der Trägerplatte 37 ein Kontaktelement 45 angeordnet,
an das einerseits die Heizwendel 39 angeschlossen ist und
dem anderer seits ein Teil des Leistungsstromes aus den Seilabschnitten 11, 11' zugeführt wird.
Hierzu verläuft
ein entsprechender Leiter durch den Antrieb 2 hindurch
zu der Kontaktstelle 45. Die Kontaktierung der Heizwendel 39 an
dem Kontaktelement 45 kann beim Aufstecken des Antriebs 2 auf
die Trägerplatte 37 durch
entsprechende Steckerelemente erfolgen, und zum Schalten der Heizung
kann ein Relais des Antriebsmotors 20 verwendet werden.
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Wie die an die beiden Seilabschnitte 11, 11' angelegte
elektrische Spannung im Bereich der Seiltrommel 23 zur
Bestromung des elektrischen Antriebs 2 des Fensterhebers 1 sowie
ggf. weiterer Funktionskomponenten der Fahrzeugtür abgenommen werden kann, wird
weiter unten anhand der 2 und 3 dargestellt.
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Ferner kann vorgesehen sein, daß mittels der
Elektronikeinheit 21 des Antriebs die Bestromung der Heizwendel 39 in
Abhängigkeit
von der Außentemperatur
oder auch in Abhängigkeit
von der Stromaufnahme des Fensterheberantriebs 2 gesteuert wird.
Denn sowohl eine sehr niedrige Außentemperatur als auch eine
sehr große
Stromaufnahme des Fensterheberantriebs 2 deuten darauf
hin, daß die Fensterscheibe 35 vereist
ist und sich daher durch den Fensterheberantrieb nicht ohne weiteres
bewegen läßt. Durch
eine kurzzeitige Beheizung der Fensterscheibe 35 mittels
der Heizwendel 39 läßt sich
dieses Problem aber ohne weiteres beheben. Hinsichtlich weiterer
Einzelheiten zu diesem Aspekt der Erfindung sei zur Vermeidung von
Wiederholungen auf die Beschreibungseinleitung verwiesen.
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Die vorstehend beschriebene Variante
der Erfindung ist besonders vorteilhaft, weil die Bestromung des
Antriebs 2 sowie der Heizwendel 39 ohne jegliche
bewegte elektrische Kabel für
Leistungsstrom erfolgen kann, die in der Regel störanfällig sind und
zudem einen besonderen Platzbedarf haben.
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Nach einer anderen Variante der Erfindung wird
dem mitfahrenden Antrieb 2 Strom über ein flexibles Kabel 40" zugeführt, das
von einer elektrischen Verteilerstelle unterhalb des zentralen Türsteuergerätes 41 im
Bereich der A-säulenseitigen Scheibenführung 31 ausgeht
und über
ein Steckerelement 42 an den elektrischen Antrieb 2 angeschlossen
ist. Erfindungsgemäß dient
nun dieses flexible Kabel 40" gleichzeitig auch der Bestromung
der Heizwendel 39 der verstellbaren Fensterscheibe 35. Diese
Lösung
hat den Vorteil, daß zur
Bestromung des mitfahrenden Antriebs 2 keine zusätzlichen
flexiblen Kabel für
Leistungsstrom im Bereich der Kraftfahrzeugtür angeordnet werden müssen. Vielmehr wird
hierfür
ein einziges flexibles Kabel 40" genutzt, das zur Bestromung
der Heizwendel 39 der Fensterscheibe 35 ohnehin
erforderlich ist.
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Selbstverständlich kann bei dieser zweiten Variante
der Erfindung das flexible Kabel nicht nur zur Bestromung des Antriebs
des Fensterhebers, sondern gleichzeitig auch zur Bestromung der
Scheibenheizung dienen.
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Anhand der 2 und 3 wird
nun die Abnahme der an die beiden Seilabschnitte 11, 11' angelegten
elektrische Spannung im Bereich der Seiltrommel 23 erläutert. 2 zeigt dabei einen Schnitt
durch eine Seiltrommel im Bereich ihrer Nippelkammern, und 3 zeigt perspektivisch eine
mögliche
Ausbildung der Schleifringe und der zugehörigen Schleifkontakte, mittels
derer die elektrische Spannung von der sich drehenden Seiltrommel
abgenommen werden kann.
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Gemäß 2 weist die Seiltrommel 23 eine Wickelfläche 24 auf,
auf die in bekannter Weise die beiden Seilabschnitte 11, 11' des
Seiles 10 aufgewickelt sind. Je nach der Drehrichtung der
Seiltrommel und damit der Verstellrichtung der Fensterscheibe wird
beim Betätigen
des Fensterhebers jeweils einer dieser beiden Seilabschnitte 11, 11' von
der Seiltrommel ab- und der jeweils andere auf die Seiltrommel aufgewickelt.
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Die beiden Seilabschnitte 11, 11' sind
mit jeweils einem Ende 13, 13' in eine Nippelkammer
der Seiltrommel 23 eingelegt, die durch einen Bügelfederkontakt 26 bzw. 26' gebildet
wird. Hierdurch besteht ein elektrischer Kontakt zwischen dem jeweiligen
Ende 13, 13' eines Seilabschnittes 11, 11' und der
zugehörigen
Nippelkammer in Form eines Bügelfederkontaktes 26 bzw. 26'.
Zur sicheren Herstellung eines Kontaktes sind dabei die Seilabschnitte 11, 11' an
ihren Enden 13, 13' jeweils von einem elektrisch leitenden
Nippel 14, 14' aus Kupfer oder Bronze umfaßt.
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An jeden der Bügelfederkontakte 26, 26' schließt sich
ein elektrisch leitender Schenkel 27 bzw. 27' an,
der durch den Grundkörper
der Seiltrommel 23 hindurch aus der Seiltrommel 23 herausgeführt ist
bis zu einem stationären
Schleifring 29 bzw. 29'. Die beiden Schleifringe 29, 29' verlaufen
ringartig neben der Seiltrommel 23 und bilden jeweils eine Führungsbahn,
in der ein als Schleifkontakt 28, 28' ausge bildetes
Ende der Schenkel 27 bzw. 27' geführt wird
(vergl. 3). So bleiben
auch während
einer Drehung der Seiltrommel 23 die Enden 13, 13' der Seilabschnitte 11, 11' über die
Nippel 14, 14', die Bügelfederkontakte 26, 26' und
die Schleifkontakte 28, 28' mit den Schleifringen 29, 29' in
elektrisch leitendem Kontakt. Die Schleifringe 29, 29' sind
dann beispielsweise mit den Kollektorbürsten des elektrischen Antriebs 2 bzw.
im Fall eines elektronisch kommutierten Motors mit dessen Leistungsschaltern
verbunden.
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Zusätzlich ist die Anordnung eines
Drehpotentiometers im Bereich der Schleifringe 29, 29' zur Positionserkennung
der Fensterscheibe möglich.
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Bei der Montage der vorbeschriebenen
Vorrichtung werden zunächst
die Seilenden 13, 13' mit ihren Nippeln 14, 14' in
die Bügelfederkontakte 26, 26' eingelegt.
Anschließend
werden die beiden Seilabschnitte 11, 11' in dem
erforderlichen Umfang auf die Wickelfläche 24 der Seiltrommel 23 aufgewickelt. Beim
späteren
Einstecken der Seiltrommel 23 in den elektrischen Antrieb
geraten dann die Schleifkontakte 28, 28' automatisch
in die Führungsbahnen
der entsprechenden Schleifringe 29, 29'.
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Diese zweite Variante der Erfindung
hat neben der Verwendung ohnehin in dem Fensterheber enthaltener
Bauelemente (Zugmittel) zur Bestromung des Antriebs den Vorteil,
daß hier
eine klapperfreie, sichere Stromzuführung zur Verfügung gestellt wird,
die zudem eine sofortige Erkennung von Abspulfehlern während der
Montage gewährleistet,
da diese zu einem Kurzschluß führen.