DE3120206C2 - Elektrisch zu betätigende Fensterheber-Mechanik für Kraftfahrzeuge - Google Patents

Abstract

Der elektrische Fensterheber für Kraftfahrzeuge hat einen am Fahrzeug zu befestigenden Lagerteil an dem ein als Rahmen ausgebildeter Stellteil schwenkbar gelagert ist. Über ein Zahnritzel eines Elektromotors kann der Stellteil um die Schwenkachse verstellbar angetrieben werden. Am Stellteil ist ein Hubarm befestigt, der an einer Fensterscheibe des Fahrzeuges angelenkt ist und in dessen Verlängerung ein Rahmenteil liegt. Für den Eingriff des Zahnritzels weist der Stellteil einen mit einer Innenverzahnung versehenen weiteren Rahmenteil auf. Der Fensterheber kann dadurch kompakt und gewichtsmäßig leicht ausgebildet werden, so daß im Fahrzeug lediglich ein kleiner Einbauraum benötigt und das Fahrzeuggewicht nur wenig erhöht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine elektrisch zu betätigende Fensterheber-Mechanik für Kraftfahrzeuge nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.

Bei dieser bekannten Fensterheber-Mechanik (EPOS 00 08 247) ist das Lagerteil eine an der Tür des Kraftfahrzeuges zu befestigende Platte, an der das Stellglied gelagert ist, das ebenfalls als Platte ausgebildet ist und eine kreisbogenförmige Außenverzahnung aufweist. Diese Hebemechanik hat wegen der plattenförmigen Ausbildung des Lagerteiles und des Stellgliedes ein erhebliches Eigengewicht und erfordert verhältnismäßig viel Platz für den Einbau, weil der Elektromotor und das Getriebe neben den beiden Platten angeordnet werden müssen und der Hubarm weit über das Stellglied ausragt. Infolge des erheblichen Eigengewichtes müssen die Wände der Türen des Kraftfahrzeuges stark ausgebildet sein, um das Gewicht der an ihnen befestigten Hebemechanik aufnehmen zu können.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Fensterheber-Mechanik kompakt und gewichtsmäßig leicht auszubilden.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalendes Anspruches 1 gelöst

Bei der erfindungsgemäßen Fensterheber-Mechanik wird aufgrund der rahmenförmigen Ausbildung des Stellgliedes trotz genügender Festigkeit eine erhebliche Gewichtsminderung erreicht. Der Hubarm kann verhältnismäßig kurz sein, da das Stellglied eine Teillänge des Hubarmes bildet. Die Innenverzahnung des Stellgliedes gewährleistet einen guten Überdeckungsgrad mit der Verzahnung des Zahnritzels und eine günstige Krafteinleitung. Es kann ein relativ leistungsschwacher und damit gewichtsmäßig leichter Elektromotor verwendet werden, der platzsparend untergebracht werden Kann, insbesondere dann, wenn auch das Lagerteil rahmenförmig ausgebildet ist.

Weitere Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen.

Die Erfindung wird anhand eines in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispieles näher erläutert Es zeigt

F i g. 1 eine Fensterheber-Mechanik in Seitenansicht, Fig.2 eine Ansicht in Richtung dos Pfeiles II in

Die dargestellte Fensterheber-Mechanik enthält als Lagerteil einen Rahmen 1, der an der Fahrzeugtür versenkt befestigt ist Am Rahmen ist ein Stellglied 27 um einen Zapfen 28 schwenkbar gelagert Das Stellglied hat zwei Hubarme 38 und 45. die mit der anzuhebenden bzw. abzusenkenden Fensterscheibe 40 gelenkig verbunden sind, wobei der eine Hubarm in einer an der Fahrzeugtür befestigten Führungsschiene 48 geführt ist In F i g. 1 ist die Hebemechanik in der abgesenkten Stellung der Scheibe mit ausgezogenen Linien dargestellt, während die angehobene Stellung strichpunktiert angedeutet ist

Der Rahmen 1 hat einen im wesentlichen dreieckigen Grundkörper 2, der aus drei Schenkeln 3, 4 und 5 besteht Von der Verbindungsstelle zwischen den beiden Rahmenschenkeln 3 und 5 stehen zwei ungleich lange Arme 6 und 7 ab, die einen stumpfen Winkel bilden und einstückig mit dem Grundkörper 2 ausgebildet sind. Die freien Enden 8 und 9 der beiden Arme sind verdickt ausgebildet und tragen Befestigungsschrauben 10 bzw. 11, mit denen der Rahmen 1 an der Fahrzeugtür befestigt werden kann. Eine dritte Befestigungsschraube 12 ist an der ebenfalls verdickten Verbindungsstelle zwischen den beiden Rahmenschenkeln 3 und 4 vorgesehen (F ig. 2).

Der längere Arm 6 des Rahmens 1 ist etwa in halber Länge von einer Strebe 13 gegen den Rahmenschenkel 3 etwa in dessen Mitte abgestützt. Die Strebe 13 bildet mit den anschließenden Abschnitten 6a und 3a des Armes 6 bzw. des Rahmenschenkels 3 einen dreieckigen Körper 14, dessen Seiten etwa nur halb so breit sind wie die anderen Abschnitte 6b und 36 des Armes 6 bzw. des Rahmenschenkels 3. Der Rahmenschenkel 5 hat nahezu über seine gesamte Länge gleiche Breite wie die Strebe 13 und die Abschnitte 6a < R und 3a, während der Rahmenschenkel 4 und der kürzere Arm 7 etwa gleich breit sind wie die Abschnitte 3b und 6b des Rahmenschenkels 3 bzw. des längeren Armes 6. Die verhältnismäßig geringe Breite der Abschnitte 3a und 6a sowie der Strebe 13 reicht aus, um dem Rahmen 1 die notwendige Steifigkeit und Festigkeit zu verleihen. Das Gewicht des Rahmens ist dadurch besonders gering.

Zur weiteren Gewichtsverminderung sind die Rahmenschenkel 3 bis 5, die Strebe 13 und die Arme 6 und 7 flach ausgebildet und weisen aus Festigkeitsgründen einen verhältnismäßig schmalen, senkrecht zur Fläche dieser Teile stehenden Versteifungssteg 15 auf (F i g. 2).

Die im Bereich der Befestigungsschrauben 10 bis 12 vorgesehenen Verdickungen sind durch je ein buchsenförmiges Teil 16 gebildet (F i g. 2), das einer, nach innen gerichteten Ringflansch 17 aufweist, der an beiden Seiten von Dämpfungsringen 18 und 19 umgeben ist. Der Dämpfungsring 18 umgibt mit einem Teil seiner Höhe ein Zwischenstück 20, auf dem ein gummielastischer Puffer 21 sitzt, der die jeweilige Befestigungsschraube teilweise umgibt. Arn anderen Dämpfungsring 19 ist über eine Unterlegscheibe 22 eine auf der Befestigungsschraube sitzende Mutter 23 abgestützt, die versenkt innerhalb des buchsenförmigen Teiles 16 liegt. Infolge der beschriebenen Ausbildung kann der Rahmen 1 schwingungsgedämpft an der Fahrzeugtür befestigt werden.

Der Rahmenschenkel 5 ist in? Bereich seines Oberganges zum Rahmenschenkel 4 zu einer Lagerplatte 24 verbreitert (Fig. 1), an der ein Getriebegehäuse 25 befestigt ist Am Getriebegehäuse ist ein Elektromotor 26 abgestützt der in Draufsicht auf die Hebemechanik innerhalb des vom dreieckigen Grundkörper 2 umschlossenen Raumes liegt während das Getriebegehäuse 25 nur wenig über diesen Grundkörper übersteht Die Lagerplatte 24 erstreckt sich vom Rahirenschenkel 5 aus

tu nach außen, liegt also nicht innerhalb des vom Grundkörper 2 umschlossenen Raumes.

Der Rahmen 1 ist mit dem Grundkörper 2, den Armen 6 und 7, der Strebe 13 und der Lagerplatte 24 einstückig ausgebildet Die Befestigungsschrauben 10—12, das Getriebegehäuse 25 und der Elektromotor 26 liegen auf einer Seite des Rahmens 1. Auf der gegenüberliegenden Seite ist das Stellglied 27 angeordnet, das im Bereich der Verbindung zwischen den Rahmenschenkeln 3 und 5 und der Arme 6 und 7 mit dem Zapfen 28 schwenkbar am Rahmen 1 gelagert ist Dieser Zapfen 28 bildet die einzige Gelenkverbindung mit dem Rahmen 1, so daß sich eine konstruktiv sehr einfache Ausbildung ergibt, die eine problemlose Verstellung des Stellgliedes 27 ermöglicht

Das Stellglied 27 ist ebenfalls als Rahmen ausgebildet und hat zwei Rahmenteile 29 und 30, die einen Winkel von etwa i10° miteinander einschließen und annähernd gleich lang sind. Die beiden Rahmenteile 29 und 30 sind durch ein teilkreisförmig gebogenes Rahmenteil 31 miteinander verbunden, das über seine ganze Länge eine Innenverzahnung 32 aufweist In diese Verzahnung greift ein Zahnritzel 33 ein, das auf einer die Lagerplatte 24 durchsetzenden Welle 34 des im Gehäuse 25 untergebrachten Getriebes sitzt. Je nach Drehrichtung des Zahnritzels 33 wird das Stellglied 27 nach rechts oder links um die Achse des Zapfens 28 geschwenkt. Um eine leichtgängige Verstellung zu erreichen, sitzt auf dem Zapfen 28 zwischen dem Rahmen 1 und dem Stellglied 27 ein Gleitring 35 (Fig. 2), der den Abstand zwischen dem Rahmen und dem Stellglied bestimmt.

Das Rahmenteil 31 hat einen äußeren Steg 37 und einen breiteren Innenabschnitt 36, der die Innenverzahnung 32 aufweist und den Steg 37 beidseitig überragt (Fig. 2). Dadurch hat die Innenverzahnung eine für die auftretenden Belastungen ausreichend große Breite, und das Rahmenteil 31 hat trotzdem ein nur geringes Gewicht.

In Verlängerung des Rahmenteiles 30 ist am Stellglied 27 der Hubarm 38 angebracht, der an seinem freien Ende ein Tragglied 39 aufweist, das mit der in F i g. 1 durch strichpunktierte Linien angedeuteten Fensterscheibe 40 durch eine horizontale Gleitführung verbunden ist. Der Hubarm 38 ist auf einem verbreiterten Abschnitt 41 des Rahmenteiles 31 mit zwei Bolzen 42 und

st 42' befestigt. Um die Bolzen nicht zu stark zu belasten, liegen seitlich am Hubarm 38 im Bereich des Stellgliedes 27 zwei Stege 43 und 44 an, die vorzugsweise einstückig mit dem Rahmenteil 30 ausgebildet sind. Wenn der Hubarm 38 quer zu seiner Längsachse belastet wird, so stützen ihn die Stege 43 und 44 im Bereich der Bolzen 42 und 42' gegen diese Querkräfte ab, so daß die Bolzen selbst nicht belastet werden. Da der Hubarm in Verlängerung des Rahmenteiles 30 liegi, kann er verhältnismäßig kurz sein.

b5 Am verbreiterten Abschnitt 41 des Stellgliedes 27 ist auf der dem Hubarm 38 gegenüberliegenden Seite an einer Anlenkstelle 51 der andere Hubarm 45 gelagert, der als zweiarmiger Hebel ausgebildet ist. Der kürzere

Hebelarm 46 ist mit einem an seinem freien Ende angelenkten Gleitstück 47 verschiebbar in der Führungsschiene 48 geführt, die mit dem Rahmen 1 etwa in gleicher Ebene liegt. Der längere Hebelarm 49 trägt an seinem freien Ende ein Tragglied 50, das mit der Fensterscheibe 40 über eine horizontale Gleitführung verbunden ist. Der kurze Hebelarm 46 reicht bis zu der Anlenkstelle 51 und geht mit einem abgekröpften Abschnitt 52 in den längeren Hebelarm 49 über, der zusammen mit dem Hubarm 38 auf der vom Rahmen 1 abgewandten Seite des Stellgliedes 27 liegt.

Die Führungsschiene 48 ist an der Fahrzeugtür mit Gewindebolzen 53 befestigt, die von der Schiene in gleicher Richtung wie die Befestigungsschrauben 10—12 abstehen.

Das Stellglied 27 ist gegenüber dem Rahmen 1 in Richtung auf die in F i g. 1 durch strichpunktierte Linien dargestellte obere Endstellung der Hubarme 38 und 45 federbelastet. Zu diesem Zweck ist an dem den Rahmen durchsetzenden Zapfen 28 auf der vom Stellglied 27 abgewandten Seite des Rahmens das eine Ende einer Spiralfeder 54 befestigt, deren anderes Ende an einem Lagerzapfen 55 abgestützt ist, der an der vom Stellglied 27 abgewandten Seite des Rahmens 1 angeordnet ist.

Inderin Fig. 1 durch ausgezogene Linien dargestellten unteren Endstellung der Hubarme 38 und 45, in der die Fensterscheibe 40 abgesenkt ist, liegt das Stellglied 27 mit seinem verbreiterten Abschnitt 41 an einem Anschlag 56 des Rahmens 1 an. Der verbreiterte Abschnitt 41 ragt derart nach außen über den Steg 37 des Rahmenteiles 31, daß seine Stirnfläche "den Gegenanschlag 57 für den Anschlag 56 bildet. Der Anschlag 56 ist außerdem so ausgebildet, daß er den Steg 37 übergreift und dadurch eine Führung für das Stellglied 27 bildet. Auf diese Weise wird ein Verkanten des Stellgliedes beim Verschwenken relativ zum Rahmen 1 vermieden. Der Anschlag 56 befindet sich im Bereich der Verbindung zwischen den beiden Rahmenschenkeln 4 und 5 des dreieckigen Grundkörpers 2.

Aufgrund der Innenverzahnung 32 wird ein guter Überdeckungsgrad mit dem Zahnritzel 33 und damit eine günstige Krafteinleitung erreicht, so daß die am Zahnfuß auftretenden Kräfte gering sind. Da das Stellglied 27 in der unteren Endstellung der Hubarme 38 und 45 am Anschlag 56 des Rahmens 1 abgestützt ist, ergibt sich in dieser Lage ein günstiger momentenfreier Anschlag. Die Innenverzahnung 32 ermöglicht eine besonders raumsparende Anordnung des Elektromotors 26 und des Getriebegehäuses 25 im Bereich innerhalb des Stellgliedes 27. Auf diese Weise kann der Schwerpunkt der Hebemechanik so günstig gelegt werden, daß die Befestigungsschrauben 10—12 und der Rahmen 1 im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeuges nur wenig beansprucht werden.

Außerdem kann wegen der Innenverzahnung 32 auf ein aufwendiges Zwischengetriebe verzichtet werden, da das auf der Antriebswelle 34 sitzende Zahnritzel 33 unmittelbar in die Innenverzahnung 32 eingreift Dadurch sind die Reibungs- und Übertragungsverluste sehr gering, wodurch ein guter Wirkungsgrad dieses Stellantriebes erreicht wird. Vorteilhaft verlaufen benachbarte Zahnflanken der Innenverzahnung 32 und der Verzahnung des Ritzels 33 schräg. Diese Formschrägen an der Innenverzahnung und am Ritzel sind aufeinander abgestimmt, so daß Nacharbeiten an der Innenverzahnung nicht notwendig sind. Aufgrund des hohen Gesamtwirkungsgrades der Hebemechanik kann ein verhätlnismäßig leistungsschwacher Elektromotor 26 eingesetzt werden, der sehr kompakt ausgebildet ist und ein geringes Gewicht hat.

Der Zapfen 28 und das Stellglied 27 sind vorzugsweise einstückig ausgebildet. Der Rahmen 1 und das Stellglied 27 sind vorzugsweise Druckgußteile, die unter festigkeitstechnischen Gesichtspunkten einfach und kostengünstig hergestellt werden können. Hierbei kann auch die Materialdicke des Rahmens 1 unddes Stellgliedes 27 entsprechend den geforderten Festigkeiten und unter Berücksichtigung eines geringen Gewichtes in einfacher Weise gewählt werden. Das Gleitstück 47 in der Führungsschiene 48 ist vorteilhaft einstückig ausgebildet, wodurch sich eine einfache Montage und Herstellung ergeben.

In der in F i g. 1 durch ausgezogene Linien dargestellten unteren Endstellung der Hubarme 38 und 45 ist die Fensterscheibe 40 am weitesten abgesenkt. Zum Heben der Scheibe wird im Fahrzeug ein Schalter betätigt, mit dem der Elektromotor 26 eingeschaltet wird. Dadurch wird über das Getriebe die Welle 34 und damit das Ritzel 33 angetrieben, so daß das Stellglied 27 mittels der Innenverzahnung 32 um die Achse des Zapfens 28 in Richtung des Pfeiles 58 geschwenkt wird. Das am Hubarm 38 agelenkte Tragglied 39 bewegt sich hierbei auf der kreisbogenförmigen Bahn 59 bis in seine obere, in F i g. 1 durch strichpunktierte Linien dargestellte Endlage. Während dieser Hubbewegung bleibt das Tragglied 39 horizontal und wird in der zugehörigen Gleitführung der Scheibe 40 verschoben. Da der andere Hubarm 45 ebenfalls am Stellglied 27 angelenkt ist, wird er dabei mitgenommen. Infolge der Zwangsführung des Gleitstückes 47 in der an der Fahrzeugtür befestigten Führungsschiene 48 schwenkt der Hubarm 45 derart nach oben, daß das an ihm angelenkte Tragglied 50 unter seitlicher Verschiebung der Gleitführung der Scheibe 40 in demselben Maße wie das Tragglied 39 angehoben wird, so daß die beiden Tragglieder relativ zueinander auf gleicher Höhe bleiben. Auf diese Weise wird die Fensterscheibe 40 parallel zu sich selbst mittels der beiden Hubarme angehoben, wobei ein Verkanten sicher vermieden wird. Die Spiralfeder 54 ist in der unteren Endstellung der Hubarme 38 und 45 derart vorgespannt, daß ihre Federkraft die Schwenkbewegung der Hubarme nach oben unterstützt. Dadurch werden der Elektromotor 26 und das Getriebe entlastet.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:

1. Elektrisch zu betätigende Fensterheber-Mechanik für Kraftfahrzeuge, mit einem am Kraftfahrzeug befestigbaren Lagerteil, mit einem Stellglied, das eine Verzahnung aufweist und über ein Zahnritzel eines Elektromotors um eine Achse verschwenkbar antreibbar ist, wobei das Stellglied am Lagerteil gelagert ist und die Verzahnung teilkreisförmig gekrümmt ist, und mit einem Hubarm, der mit einem Ende am Stellglied befestigt und mit dem anderen Ende am Fenster des Kraftfahrzeuges angelenkt ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (27) als Rahmen (29,30,31) ausgebildet ist, daß der Hubarm (38) in Verlängerung des einen Rahmenteiles (30) liegt, daß ein anderes Rahmenteil (31) die Verzahnung für den Eingriff des Zahnritzels (33) trägt, und daß die Verzahnung als Innenverzahnung (32) ausgebildet ist

2. Fensterheber-Mechanik nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (27) im wesentlichen dreieckig ist, und daß sich die Innenverzahnung (32) über einen Winkelbereich von mehr als 90°, vorzugsweise von etwa 110°, erstreckt

3. Fensterheber-Mechanik nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß am Stellglied (27) zur Festlegung der unteren Lage der Fensterscheibe (40) ein Anschlag (57) vorgesehen ist, dem ein ortsfester Gegenanschlag (56) zugeordnet ist.

4. Fensterheber-Mechanik nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Gegenanschlag (56) an der Seite des Lagerteiles (1) vorgesehen ist, die einem als Schwenkachse dienenden Zapfen (28) gegenüberliegt und das Stellglied (27) im Bereich des die Innenverzahnung (32) aufweisenden Rahmenteiles teilweise umgreift.

5. Fensterheber-Mechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß am Stellglied (27) ein zweiter Hubarm (45) für die Fensterscheibe (40) schwenkbar gelagert ist.

6. Fensterheber-Mechanik nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hubarm (45) ein zweiarmiger Hebel ist, dessen einer Arm (46) in einer am Kraftfahrzeug zu befestigenden Führung (48) geführt ist und dessen anderer Arm (49) an der Fensterscheibe (40) angelenkt ist.

7. Fensterheber-Mechanik nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der eine Arm (46) mit einem einstückig ausgebildeten Gleitstück (47) in der Führung (48) verschiebbar gelagert ist.

8. Fensterheber-Mechanik nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß der zweite Hubarm (45) nahe dem ersten Hubarm (38) am Stellglied (27) angelenkt ist.

9. Fensterheber-Mechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (1) als Rahmen ausgebildet ist.

10. Fensterheber-Mechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (26), in Draufsicht gesehen, im wesentlichen innerhalb des rahmenförmigen Stellgliedes (27) und/oder des rahmenförmigen Lagerteiles (1) angeordnet ist.

11. Fensterheber-Mechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse (28) einstückig mit dem Stellglied (27) ausgebildet ist.

12. Fensterheber-Mechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (27) in Richtung auf die obere Endstellung der Fensterscheibe (40) federbelastet ist.

13. Fensterheber-Mechanik nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß auf der vom Stellglied (27) abgewandten Seite des Lagerteiles (1) auf der Schwenkachse (28) eine Spiralfeder (54) sitzt, deren eines Ende mit der Schwenkachse und deren anderes Ende mit dem Lagerteil verbunden ist

14. Fensterheber-Mechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß der Elektromotor (26) am Lagerteil (1), vorzugsweise auf der vom Stellglied (27) abgewandten Seite, befestigt ist

15. Fensterheber-Mechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Lagerteil (1) eine Lagerplatte (24) zur Befestigung des Elektromotors (26) und eines Getriebegehäuses

(25) aufweist

16. Fensterheber-Mechanik nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß benachbarte Zahnflanken der Innenverzahnung (32) und des Zähnritzels (33) im gleichen Winkel schräg verlaufen.