DE2538283C2

DE2538283C2 - Spiralfeder für eine Vorrichtung zum Bewegen der Seitenscheibe eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE2538283C2
Application number: DE2538283A
Authority: DE
Inventors: Reinhold 5850 Hohenlimburg Lange
Original assignee: FA HUGO VOGELSANG 5850 HOHENLIMBURG DE
Current assignee: FA HUGO VOGELSANG 5850 HOHENLIMBURG DE
Priority date: 1975-08-28
Filing date: 1975-08-28
Publication date: 1981-10-08
Also published as: FR2322252B1; FR2322252A1; SE7606590L; ES449811A1; GB1550681A; IT1061869B; DE2538283A1; SE421889B

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Spiralfeder gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine derartige, beispielsweise durch das DE-GM 19 96 411 bekannte Spiralfeder hat die Aufgabe, das Heraufbewegen der Seitenscheibe aus einer unteren Stellung dadurch zu erleichtern, daß sie beim Herunterbewegen der Seitenscheibe gespannt wird und die dabei gespeicherte Federenergie beim Heraufbewegen der Seitenscheibe als Unterstützungskraft wieder abgibt. Dieses Prinzip hat sich insbesondere dort durchgesetzt, wo die Seitenscheibe mittels Handkurbel herauf- und herunterbewegt wird. Es ist jedoch auch bei Vorrichtungen bekannt, bei denen das Heben und Senken der Seitenscheiben motorisch erfolgt.

Nachteilig ist jedoch der Umstand, daß selbst bei neuen Kraftfahrzeugen die Spiralfeder beim Herauf- und Herunterbewegen der Seitenscheibe schon nach relativ kurzer Zeit lästige Schabegeräusche verursacht, die in der Regel bald in unangenehme Quietschtöne übergehen. Diese ärgerlichen Nebengeräusche beim Betätigen der Seitenscheibe beeinträchtigen erheblich den Fahrkomfort der Kraftfahrzeuge. Hinzu kommt, daß sich diese Geräusche auch bei wiederholten Bemühungen um ihre Beseitigung als sehr hartnäckig erweisen und selbst dann über kurz oder lang erneut auftreten, wenn sie entweder durch einen Austausch der Spiralfeder oder durch Besprühen der Spiralfeder mit einem geeigneten Schmiermittel vorübergehend beseitigt worden sind. Die auf diese Geräusche zurückgehenden Reklamationen sind sowohl für den Kraftfahrzeughalter als auch für die Werkstätten deswegen lästig, weil es bislang kein befriedigendes Mittel für die nachhaltige Beseitigung dieser Geräusche gibt und der bloße Austausch der Spiralfeder oder deren Nachschmierung allein schon im Hinblick auf die jedesmalige Demontage und erneute Montage der Innenverkleidung unterhalb der Seitenfenster entsprechend hohe Kosten verursacht. Dieser Gründe wegen werden die lästigen Nebengeräusche beim Betätigen der Seitenscheiben letzten Endes hingenommen. Die infolgedessen gewöhnlicl> unterbleibende Nachschmicrung der Spiralfedern beschleunigt aber deren Verschleiß und führt im Ergebnis auch zu ihrem vorzeitigen Bruch.
Die eigentliche Ursache für die von der SpIi alfeder

ίο ausgehenden Geräusche bildet die Reibung der trocken aufeinander gleitenden Flachseiten des Spiralfederbands im fortgeschrittenen Stadium der Federverspannung, sobald nicht nur die vor dem Einbau der Spiralfeder aufgetragene Schmiermittelschicht, sondern

.tuch die z. B. durch Bondern gebildete natürliche Schmiermittelschicht an der Oberfläche des Spiralfederbands infolge relativen Reibungskontakts zwischen den einzelnen Windungen der Spiralfeder abgetragen ist Das Abtragen der Schmiermittelschichten wird zusätz-Hch durch Waschmittel begünstigt, die durch die Spalte zwischen den Seitenscheiben und den Türrahmen hindurch in deren Inneres und mithin auch an die Feder gelangen.

Bei zu Paketen geschichteten gattungsfremden Blattfedern ist es zwar schon bekannt, Ausnehmungen in den Oberflächen der Blattfedern vorzusehen. Sofern diese Ausnehmungen auf der gesamten Oberfläche angeordnet sind (GB-PS 2 51 346) sollen alle Ausnehmungen aber schmiermittelleitend miteinander verbunden sein. Zu diesem Zweck sind dann zusätzliche Schmiermittelkanäle in die gegenüberliegenden Flachseiten der Blattfedern eingearbeitet und mit den Ausnehmungen durch Querbohrungen verbunden. Außerdem sind Vorkehrungen getroffen, um Staub und Schmutz von den Ausnehmungen fernzuhalten. Wenn indessen derartige Ausnehmungen nur im Bereich der Blattfederenden liegen (GB-PS 5 17 546), so sind sie als Sekundärmaßnahmen in lokal begrenzten Erhöhungen vorgesehen, welche als Primärmaßnahmen das Einarbeiten der Blattfederenden in die gegenüberliegenden Flächen der benachbarten Blattfedern verhindern sollen. Von diesen seit mehreren Jahrzehnten bekannten Vorschlägen sind aber bislang keine Anregungen auf die Fachwelt in bezug auf die Beseitigung der bei Spiralfedern bestehenden Nachteile übergegangen.

Der Erfindung liegt demgemäß die Aufgabe zugrunde, die eingangs angegebene Spiralfeder für eine Vorrichtung zum Herauf- und Herunterbewegen der Seitenscheibe eines Kraftfahrzeugs durch eine gezielte Spezialausgestaltung unter Vermeidung der vorstehend beschriebenen Nachteile so zu verbessern, daß sie auch über einen längeren Einsatzzeitraum hinweg ohne oder doch weitgehend ohne störende Geräusche wirksam bleibt.

Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs I gelöst.

Es hat sich gezeigt, daß es durch diese die Oberfläche des Spiralfederbands in beiden Richtungen, d. h. sowohl in dessen Längs- als auch in dessen Querrichtung wechselweise unterbrechenden, im Abstand zueinander verteilt angeordneten Ausnehmungen möglich ist, das erstmalige Auftreten der zunächst vergleichsweise milden Schabegeräusche über einen wesentlichen Teil der natürlichen Einsatzdauer hinauszuschieben, wobei die lästigeren Quietschtöne erst nach einem Vielfachen derjenigen Standzeit auftreten bzw. als störend empfunden werden, die für das Auftreten dieser Geräusche bei den bekannten Spiralfedern für diesen

Zweck charakteristisch ist Es hat sich weiterhin ergeben, daß auch die Lebensdauer der Spiralfedern auf diese Weise wesentlich verlängert wird. Die im Abstand zueinander liegenden Ausnehmungen haben eine pyramidenförmige Form. Hierdurch kann beim Rändeln des vorher ebenen Spiralfederbands mit einem Werkzeug gearbeitet werden, bei welchem die Spitzen der erhobenen Pyramiden gekappt sind, so daß am Spiralfederband, welches einen vergleichsweise kleinen Durchmesser aufweist, Kerbwirkungen im Tiefsten der Ausnehmungen vermieden werden. Die Dauerbiegefestigkeit der Spiralfedern und damit die Anzahl der möglichen Lastwechsel wird erhöht

Grundsätzlich können beide Flachseiten des Spiralfederbands mit derartigen Ausnehmungen versehen sein, doch ist es in der Regel ausreichend, nur eine der beiden Flachseiten in dieser Form auszubilden. Das Verhältnis der Gesamtoberfläche der mit den Ausnehmungen versehenen Flachseite des Spiralfederbands zu der Gesamtfläche aller Ausnehmungen ist etwa zwischen 3:1 und 10:1 gewählt Wie Versuche erwiesen haben, kann mit einer derartigen Ausbildung die Anzahl der Federlastspiele gegenüber herkömmlichen Spiralfedern mit im wesentlichen glatten Oberflächen um nahezu das Fünffache gesteigert werden, ohne daß außer der natürlichen Schmiermittelschicht durch Bondern zusätzliches Schmiermittel auf die Flachseite der Spiralfedern aufgebracht werden muß.

Die Ausnehmungen sind wabenartig verteilt in der Oberfläche des Spiralfederbands angeordnet, wobei die in Reihe liegenden Ausnehmungen in Längs- und Querrichtung des Spiralfederbands zueinander versetzt angeordnet sind. Dabei hat es sich als vorteilhaft erwiesen, wenn die in Reihe liegenden Ausnehmungen im Winkel zur Längsrichtung des Spiralfederbands angeordnet sind, und wenn die Winkelneigung der Reihen etwa 30" bis 45° zur Querrichtung des Spiralfederbands beträgt

Zur Steigerung der möglichen Anzahl der geräuschlosen oder doch sehr geräuscharmen Lastspiele der Spiralfedern wird hierbei in vorteilhafter Weise davon Gebrauch gemacht, daß die Ausnehmungen in an sich bekannter Weise mit Schmiermittel gefüllte Schmiermittelnester bilden. Aus diesen Nestern kann folglich während des Reibungskontakts der Flachseiten der Spiralfedern kontinuierlich Schmiermittel abgezogen werden. Hierbei wird durch die gegenseitige Versetzung der Ausnehmungen eine über die gesamte Breite des Spiralfederbands gleichmäßige Verteilung des Schmiermittels erreicht Es hat sich erwiesen, daß es auf diese Weise möglich ist, das erstmalige Auftreten störender Geräusche zeitlich nochmals erheblich hinauszuschieben und entsprechend auch die Lebensdauer des Spiralfederbands zu verlängern.

Die Erfindung ist nachstehend anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in Ansicht die wesentlichen Einzelteile einer Vorrichtung zum Herauf- und Herunterbewegen der Seitenscheibe eines Kraftfahrzeugs;

Fig.2 im vertikalen Längsschnitt in vergrößerter Darstellung den Ausschnitt .Yin F i g. 1;

F i g. 3 in vergrößerter Darstellung eine Draufsicht auf einen Längenabschnitt der in Fig. I dargestellten Spiralfeder mit pyramidenförmigen Ausnehmungen und Fig.4 eine'i Längsschnitt durch diesen Längenabschnitt gemäß der Linie IV-IV der F i g. 3,

Die Vorrichtung zum Herauf- und Herunterbewegen bzw. Heben und Senken der Seitenscheibe eines Kraftfahrzeugs gemäß F i g, 1 weist eine rechteckig längliche plattenartige Halterung 1 auf, die mittels durch Bohrungen 2 gesteckte Schrauben am Rahmen des Kraftfahrzeugs unterhalb der Seitenscheibe, beispielsweise auf der Innenseite einer Tür, befestigt ist.
Im Endbereich 3 der Halterung 1 ist eine Handkurbel

ίο 4 drehbar gelagert Auf der Kurbelwelle 5 sitzt ein Zahnrad 6, welches mit einem ebenfalls an der Halterung t auf einer Drehachse 7 schwenkbar gelagerten Zahnsegment 8 kämmt Beim Drehen der Handkurbel 4 wird folglich das Zahnsegment 8 in die eine oder andere Richtung geschwenkt

Am Zahnsegment 8 ist eine Verbindungslasche 9 angelenkt, deren anderes Ende an einem Hebel 10 schwenkbar befestigt ist Der Hebel 10 ist mit seinem nicht näher dargestellten freien Ende mindestens mittelbar mit der Halterung der ?u bewegenden Seitenscheibe verbunden.

Das laschenseitige Ende 11 des Hebels 10 ist im Endabschnitt 12 der Halterung 1 drehbar gelagert Dabei ist der Drehzapfen 13 durch die Halterung 1 hindurchgeführt und stirnseitig mit einem Querschlitz 14 verseheii. In den Querschlitz 14 ist das innere Ende 15 einer parallel zur Halterung 1 angeordneten, aus einem Flachbandabschnitt gebogenen Spiralfeder 16 eingelegt, die mit ihrem äußeren Ende 17 hinter einen Vorsprung 18 der Halterung 1 greift.

Die Fi g. 1 zeigt die Vorrichtung in einer Stellung, in der die nicht näher dargestellte Seitenscheibe nahezu geschlossen ist. Wird nunmehr die Handkurbel 4 im Uhrzeigersinn gedreht so verschwenkt das Zahnsegment 8 entgegen dem Uhrzeigersinn um seine Drehachse 7, wodurch über die Verbindungslasche 9 auch der Hebel 10 mit dem Drehzapfen 13 entgegen dem Uhrzeigersinn schwenkt. Hierbei wird das innere Ende 15 der Spiralfeder 16 mitgenommen und dadurch die Spiralfeder 16 gespannt. Durch das Spannen der Spiralfeder 16 wird eine Rückstellkraft erzeugt, die beim Anheben bzw. Heraufbewegen der Seitenscheibe durch Drehen der Handkurbel 4 entgegen dem Uhrzeigersinn den hierzu notwendigen Kraftaufwand verringert.

Ί5 Wie die F i g. 2 bis 4 näher veranschaulichen, ist mindestens eine der Flachseiten 19 bzw. 20 der Spiralfeder 16 mit Ausnehmungen 21 versehen. Dabei zeigt der Längsschnitt der F i g. 2 eine Ausführungsform, bei welcher nur die radial nach außen zeigende

so Flachseite 20 des Spiralfederbands 16 mit Ausnehmungen 21 versehen ist. Selbstverständlich ist es genauso gut denkbar, daß die Ausnehmungen 21 in die Flachseite 19 eingearbeitet sind.

\us den F i g. 3 und 4 ist eine Ausführungsform zu erkennen, bei welcher die Ausnehmungen 21 wabennrtig in der Flachseite 20 verteilt sind. Dabei sind die einzelnen Ausnehmungen 21 in Reihe hintereinander angeordnet, wobei die Reihen im Winkel zur Längsrichtung des Spiralfederbands 16 verlaufen. Die Größe des Winkels beträgt etwa 30 bis 45°, gemessen zur Querrichtung des Spiralfederbands 16. Jede Ausnehmung 21 ist pyramidenförmig gestaltet. Dar, Verhältnis der Gesamtfläche der mit den Ausnehmungen 21 versehenen Flachseite 20 zu der Gesamtfläche aller

β·; Ausnehmungen 21 liegt dabei zwischen etwa 3 :1 und 10:1.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

\, Spiralfeder für eine Vorrichtung zum Herauf- und Herunterbewegen der Seitenscheibe eines Kraftfahrzeugs, die aus einem beim Herunterbewegen der Seitenscheibe sich spannenden Flachbandabschnitt gebogen ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine der beiden Flachseiten (19 bzw. 20) des Spiralfederbands (16) insgesamt in an sich bekannter Weise mit wabenartig in die Bandoberfläche im Abstand voneinander eingearbeiteten pyramidenförmigen und reihenweise angeordneten Ausnehmungen (21) versehen ist, daß die Ausnehmungen mit Bezug auf die in Längsrichtung des Spiralfederbands (16) jeweils benachbarten Reihen- wie ebenfalls bekannt — in Querrichtung zueinander versetzt sind, und daß das Verhältnis der Gesamtfläche der mit Ausnehmungen (21) versehenen Flachseite (19 bzw. 20) zu der Gesamtfläche aller Ausnehmungen (21) zwischen etwa 3 :1 und 10 :1 bemessen h.t.
2. Spiralfeder nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in Reihe liegenden Ausnehmungen (21) im Winkel zur Längsrichtung des Spiralfederbands (16) angeordnet sind.
3. Spiralfeder nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Winkelneigung der Reihen etwa 30° bis 45° zur Querrichtung des Spiralfederbands (16) beträgt