DE3206243A1 - Sicherheitsschaltung fuer einen elektromotorisch angetriebenen fensterheber - Google Patents

Sicherheitsschaltung fuer einen elektromotorisch angetriebenen fensterheber

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DE3206243A1
DE3206243A1 DE19823206243 DE3206243A DE3206243A1 DE 3206243 A1 DE3206243 A1 DE 3206243A1 DE 19823206243 DE19823206243 DE 19823206243 DE 3206243 A DE3206243 A DE 3206243A DE 3206243 A1 DE3206243 A1 DE 3206243A1
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DE
Germany
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switch
window
safety circuit
motor
movement
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DE19823206243
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Wilhelm 6332 Ehringshausen Eckhardt
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Kuester and Co GmbH
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Kuester and Co GmbH
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05FDEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F15/00Power-operated mechanisms for wings
    • E05F15/40Safety devices, e.g. detection of obstructions or end positions
    • E05F15/41Detection by monitoring transmitted force or torque; Safety couplings with activation dependent upon torque or force, e.g. slip couplings
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2400/00Electronic control; Electrical power; Power supply; Power or signal transmission; User interfaces
    • E05Y2400/10Electronic control
    • E05Y2400/52Safety arrangements associated with the wing motor
    • E05Y2400/53Wing impact prevention or reduction
    • E05Y2400/54Obstruction or resistance detection
    • E05Y2400/57Disabling thereof
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E05LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2800/00Details, accessories and auxiliary operations not otherwise provided for
    • E05Y2800/74Specific positions
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    • EFIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05YINDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53Type of wing
    • E05Y2900/55Windows

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  • Power-Operated Mechanisms For Wings (AREA)
  • Window Of Vehicle (AREA)

Description

  • Sicherheitsschaltung für einet
  • elektromotorisch angetriebenen Fensterheber Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsschaltung für einen elektromotorisch angetriebenen Fensterheber für Automobile, ähnliche Fahrzeuge und sonstige Geräte bzw. Gehäuse, bei denen Fensterscheiben elektromotorisch bewegt werden.
  • Insbesondere bei Automobilen ist es bekannt, die Fensterscheiben mittels Fensterheber zu bewegen, d.h., dieselben zu öffnen bzw.
  • zu schließen. Es werden dazu Fensterheber der verschiedensten Konstruktionen benutzt, z.B. Hebel-Fensterheber, Steigungskabel-Fensterheber, Bowdenzug-Fensterheber und dgl.
  • Diese Fensterheber werden, sofern sie manuell gehandhabt werden, durch das Drehen einer Kurbel betätigt. Es ist aber auch bereits bekannt, die Fensterheber motorisch, vorzugsweise elektromotorisch, anzutreiben. Das manuelle Drehen der Kurbel wird hierbei durch das Drehen des Rotors des Elektromotores ersetzt. Letzterer wird durch Drücken von Schaltknöpfen oder einer Schaltwippe auf Rechts- oder Linkslauf eingeschaltet und hebt bzw. senkt dann die Fensterscheibe über den Fensterheber.
  • Es ist jedoch ein Nachteil der bisher bekannten elektromotorisch angetriebenen Fensterheber, daß bei diesen keinerlei Sicherheitsvorkehrungen dagegen eingebaut sind, daß ein sich im Weg der oberen Fensterscheibenkante befindlicher Gegenstand, eine Hand, ein Kopf oder dgl. eingeklemmt wird, wenn die Scheibe motorisch angehoben wird.
  • Wird z.B. bei einem PKW der Schaltknopf zum-Schließen de-s Fensters gedrückt und bewegt sich daraufhin die Fensterscheibe nach oben, und hält eine Person ihre Hand auf die Scheibe, so wird die Hand mit der Schließkraft des Fensterhebers-gegen den oberen Fensterrahmen gedrückt. Diese Schließkraft liegt immerhin i-n der Gro-ßenordnung.zwischen 15 - 30 kg. Bedenkt manS daß die Fensterscheibenkante relativ schmal ist, so ist leicht.vorstel-lbar, daß -de--auf die Hand ausgeübte Fläckenpressung -Werte -erreicht, die-~zu sehr unangenehmen Quetschungen führen können. Noch deutlicher wird die Gefahr, wenn-man sich etwa vorstellt, daß der vorne sitzende Fahrer ein hinteres Fahrzeugfenster schließt und nicht merkt, daß ein dort sitzendes Kind gerade den Kopf aus dem. Fenster steckt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diesen Nachteil zu beseitigen und für einen elektromotorisch betriebenen Fensterheber eine Sicherheitsschaltung anzugeben.
  • Gemäß der Erfindung ist diese Aufgabe durch eine Schaltung gelöst, die-die inden Ansprüchen angegebenen Merkmale besitzt.
  • Diese Merkmale bestehen im wesentlichen aus einem im Motorstromkreis angeordneten Umschalter, der in seiner Ruhestellung eine normale Fensterbewegung nach der einen oder anderen Seite ermöglicht, der aber bei einer durch eine äußere Krafteinwirkung verursachte Verlangsamung der Scheibenbewegung den Motorstromkreis umpolt und den Motor auf Rücklauf schaltet. Der umschalter bewirkt somit, daß die Fensterscheibe durch normale Kontaktgabe nach oben oder unten bewegt, d.h. das Fenster ganz normal geöffnet und geschlossen werden kann. Trifft die Fensterscheibe aber auf ihrem eg auf einen Widerstand, so schaltet der Umschalter und polt den Stromkreis um, so daß sich der Motor sofort in entgegengesetzter Richtung dreht und sich die Scheibe wieder von dem Widerstand wegbewegt.
  • Obwohl diese Wirkung des Umschalters sowohl bei-der öffnungsbewegung als auch bei der Schließbewegung der Fensterscheibe auftritt, hat die Umschaltwirkung vor allem bei der Schließung des Fensters ihre praktische Bedeutung, denn nur beim Schließen des Fensters besteht die Möglichkeit, daß z.B. eine Hand oder dgl. eingeklemmt wird.
  • Beim öffnen des- Fensters könnte die Umschaltung nur dann Bedeutung haben, wenn z.B. ein Fremdkörper im Fensterschacht plötzlich die Abwärtsbewegung der Scheibe blockieren würde.
  • Der Umschalter ist außerdem mit Mitteln funktionell verbunden, die es gestatten, ihn wieder in seine erste Schaltstellung zurückzuversetzen. Dadurch wird es möglich, z.B.
  • den Schließvorgang der Scheibe fortzusetzen, sobald die äußere Krafteinwirkung auf die Scheibe weggefallen ist.
  • Diese Mittel können mechanischer Art sein, z.B. einfach ein Schaltknopf, der zu betätigen ist, um den Umschalter wieder in seine erste Schaltstellung zu bringen. Die Mittel können aber auch elektrischer bzw. elektronischer Art sein, z.B.
  • ein RC-Kreis, der beim Umpolen des Umschalters mit eingeschaltet wird, und der den Umschalter nach einer vorgegebenen Zeit - während der sich die Scheibe abwärts bewegt - wieder zurückversetzt.
  • Am oberen und unteren Ende der Verschiebestrecke der Scheibe trifft die Scheibe gemäß der Konstruktion auf ihre natürliche Begrenzung. Diese ist in der Geschlossen-Stellung der Fensterrahmen und in der Offen-Stellung ein am Fensterheber angebrachter unterer Festanschlag.
  • Der Rahmen und der Festanschlag stellen nun ebenfalls "äußere Krafteinwirkungen" dar, welche die Bewegung der Fensterscheibe verlangsamen, nämlich dieselbe ganz abstoppen. Folglich würde der Umschalter auch beim Auftreffen der Fensterscheibe auf diese Anschläge umschalten und den Elektromotor umpolen, und im Endergebnis würde die Fensterscheibe ständig auf- und niederfahren, solange der Benutzer den Betätigungsknopf gedrückt hält.
  • Aus diesem Grunde enthält die Schaltung als weiteres wesentliches Merkmal im oberen und unteren Bereich der Fensterscheibe je einen Schalter in einer den Umschalter überbrückenden Parallelleitung, und jeder Schalter wird kurz vor Erreichung der oberen bzw. unteren Fensterscheiben-Endstellung entweder von der Fensterscheibe selbst oder einem mit ihr zu gemeinsamer Bewegung fest verbundenen Teil betätigt. Dadurch wird der Umschalter überbrückt und somit wirkungslos. Damit er trotzdem nicht umschaltet, sind Kontakte im Stromkreis des Umschalters vorgesehen, die gleichzeitig mit dem Einschalten der Uberbrückungsleitung den Stromkreis des Umschalters unterbrechen.
  • Die Art und Weise, wie der Umschalter belm- Blockieren der Scheibenbewegung umgeschaltet wird, ist an sich beliebigz.B. mechanisch oder elektrisch.- Es wird jedoch insbesondere vorgesch-lagen die Umschaltung in Abhängigkeit von der Mderung.einer elektrischen Größe zu bewirken, die-tjm, Blockieren der Scheibe einen anderen als ihren üblichen Wert annimmt. Es wäre aber auch möglich, die Relativbewegung zweier mechanischer Teile zueinander zum Betät-igen des Lknschaiters oder zumindest zur Betätigung eines den-Umschalter schaltenden Schaltmittels auszunutzen. Wenn die Fensterscheibe blockiert und der Motor weiterläuft, könnte eine solche Relativbewegung z.B. zwischen dem Schneckenrad und der antreibenden Schnecke herbeigeführt werden und durch diese Relativbewegung könnte ein Schalter betätigt werden, der seinerseits den Umschalter schaltet.
  • Schließlich muß bei einem elektromotorisch betriebenen Fensterheber auch damit gerechnet werden, daß die Fensterscheibe aus witterungsbedingten Gründen, z.B. wegen Vereisung, schwergängig ist. Es wird deshalb vorgeschl-agen, einen Schalter vorzusehen, mit dem der Fahrer den Umschalter ebenfalls überbrücken kann. Der Fahrer hat dann die Möglichkeit, zu versuchen, die Schwergängigkeit mit der vollen Motorkraft zu überwinden, ohne daß deswegen der Umschalter anspricht.
  • Gegebenenfalls kann der Fahrer dann sogar versuchen, durch mehrmaligen Richtungswechsel der Scheibe, d.h. auf- und zufahren, die Vereisung oder den sonstigen Widerstand zu überwinden.
  • Damit der Fahrer dann aber nicht vergißt, die Überbrückung des Umschalters wieder zu öffnen, wenn er die Scheibe erfolgreich geschlossen hat, wird zusätzlich noch vorgeschlagen, einen Kontakt vorzusehen, der ebenfalls von der Scheibe oder einem mit ihr bewegten Teil in den Endstellungen betätigt wird, und der automatisch die Umschalter-Uberbrückung wieder aufhebt. Diese Aufhebung könnte ebenfalls mechanisch, vorzugsweise aber elektrisch bewirkt werden, z.B. mittels eines RC-Gliedes, das von dem genannten Kontakt gestartet wird und die Umschalter-Überbrückung nach einer vorgegebenen Zeit wieder öffnet.
  • In der Zeichnung ist die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel dargestellt. Es zeigen: Fig.l schematisch die Schaltung des Elektromotors beim Aufwärtslauf des Fensterhebers, Fig.2 die Schaltung, wenn die Scheibe auf einen Widerstand trifft (Umkehr bei Aufwärtslauf), Fig.3 die Schaltung bei Endanschlag - Aufwärtslauf, Fig.4 die Schaltung bei Abwärtslauf des Fensterhebers, Fig.5 die Schaltung bei Endabschiag - Abwärtslauf.
  • In den-Figuren ist mit 1 die Führungsschiene des Fensters hebers bezeichnet, auf der ein Mitnehmer 2 auf und ab bewegt wird, der in bekannter und daher nicht weiter dargestellter Weise von einem Motor M angetrieben wird. An dem Mitnehmer ist in ebenfalls:-bekannter Weise. die Fenster-; scheibe befestigt.
  • Die Stromversorgung des Motors M erfolgt aus einer Gleichstromquelle, deren Pole bei 3 mit Plus und Minus bezei£hnetsind. Um den Motor an diese-Stromquelle zu legen, ist ein Einschalter-4 vorgesehen, dessen beweglichen Kontakte aus einer gestri-chelt eingezeichneten mittleren Ruhestellung heraus-nach der einen oder anderen Seite geschaltet werden können,-der sich aber selbst zurückstellt, wenn der Finger vom Schalter genommen wird.
  • Dadurch wird der Motor zur Drehung in der einen oder anderen Richtung veranlaßt und die Fensterscheibe wird entweder auf-oder niederbewegt. Dieser Einschalter 4 enthält auch einen nicht gezeigten Zeitschalter, z.B. in -Form eines Bimetall-Kontaktes, der den Stromkreis unterbricht, wenn der Bedienende nach kompletter Öffnung oder Schließung des Fensters den Finger zu lange auf dem Einschalter hält.
  • Ferner liegt im Stromkreis des Motors M noch ein Umschalter 5 mit seinen Kontaktzungen, die um die Festpunkte 5a schwenkbar sind. Die Kontaktzungen werden von einem Relais R geschaltet, das im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch den Motorstrom selbst geschaltet wird. Dieser Motorstrom beträgt bei normaler Fenterverschiebung ca. 7 - 8 A, steigt aber sofort an, wenn eine äußere Kraft die Scheibe in ihrem Lauf abbremst. Wenn die Scheibe oben oder unten anschlägt und der Schalter 4 noch geschlossen bleibt, schließen im Motor kurzzeitig ca. 20 A.
  • Der Stromanstieg ist daher ein gutes Kriterium, um den Umschalter 5 zu betätigen, da selbst bei geringerer Gegenkrafteinwirkung auf die Scheibe ein merklicher Stromanstieg erfolgt.
  • Selbstverständlich ist es auch möglich, den Umschalter 5 in Abhängigkeit von anderen Kriterien zu schalten,und es wäre auch denkbar, das Relais in anderer Weise in die Schaltung einzubauen, z.B. in einen Parallelzweig des Motors. Die gezeigte Schaltung stellt daher nur eine Prinzipschaltung dar.
  • An der Führungsschiene 1 des Fensterhebers sind zwei weitere Schalter 6 und 7 mit je zwei Kontakten 6a,7a und 6b,7b angeordnet, die in jedem Schalter gleichzeitig von dem Mitnehmer 2 betätigt werden, kurz bevor dieser seine obere bzw. untere Endstellung erreicht.
  • Die Kontakte 6a und 7a liegen hintereinander in demjenigen Motorstromkreis, der über das Relais R verläuft. Dieser Stromkreis wird daher oben oder'unten unterbrochen, wenn der MitnUhmer 2 in seine obere oder untere Endstellung gelangt.
  • Damit der Motor dann trotzdem nicht stehenbleibt, sind die Kontakte-6b,7b vorgesehen, die in dem Augenblick geschlossen werden, in dem die Kontakte 6a oder 7a geöffnet werden.
  • Jeder Kontakt 6b und 7b liegt in einem Stromkreis, der parallel zum Umschalter 5 verläuft und diesen überbrückt.
  • Der Stromlauf bei den verschiedenen Schaltzuständen ist am besten aus den Figuren ersichtlich.
  • Fig.l zeigt den normalen Stromlauf bei Aufwärtslauf, bei dem die hintereinanderliegenden Kontakte 6a,7a geschlossen sind, während die in den Parallelstromkreisen liegenden Kontakte 6b,7b geöffnet sind.
  • Die gleichen Verhältnisse finden sich in Fig.4, die den normalen Abwärtslauf zeigt. Der Unterschied zwischen den Fig.l und 4 besteht lediglich darin, daß der Einschalter 4 anders gepolt ist.
  • Die Fig.3 und 5 zeigen jeweils den Endanschlag oben bzw.
  • unten. In ihnen ist jeweils der Motorstromkreis über das Relais R unterbrochen, weil entweder der Kontakt 6a oder der Kontakt 7a geöffnet sind. Dafür sind aber entweder der obere Parallelkreis über den Kontakt 6b oder der untere Parallelkreis über den Kontakt 7b geschlossen, so daß der Motor trotzdem weiterlaufen kann.
  • Die eigentliche Sicherheitsschaltung zeigt Fig.2. In ihr ist angenommen, daß die Fensterscheibe bei ihrem Aufwärtslauf auf einen Widerstand getroffen ist. Daher hat das Relais R angesprochen und den Umschalter 5 umgeschaltet. Dies hat die Polung des Motors umgekehrt. Der Motor läuft damit mit entgegengesetzter Drehrichtung und bewegt die Fensterscheibe wieder nach unten, so daß eingeklemmte Finger oder dgl. sofort wieder frei werden.
  • Der an sich erforderliche mechanische oder elektrische Rücksteller des Umschalters 5 ist nicht gezeigt, um die Darstellung nicht unnötig zu komplizieren.

Claims (10)

  1. Ansprüche 1.) Sicherheitsschaltung für einen elektromotorisch angetriebenen Fensterheber1 insbesondere für Automobile gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) im Stromkreis des den Fensterheber antreibenden ElektraW motors (M) ist, ein Umschalter (5) eingebaut, der den Motor je nach seiner Schaltstellung auf Vorlauf oder auf Rücklauf schaltet, b) es sind Schaltmittel vorgesehen, die den Umschalter (5) in Abhängigkeit von einer durch eine äußere Krafteinwirkung bewirkte Verlangsamung der Scheibenbewegung aus seiner ersten Schaltstellung in seine zweite Schaltstellung schalten, in der der Motor (M) auf die entgegengesetzte Drehrichtung umgepolt wird, c) es sind Mittel vorgesehen, die den Umschalter in seine erste Schaltstellung zurücksetzen, d) im oberen und im unteren Grenzbereich der Bewegungsstrecke der Fensterscheibe ist je ein Kontakt (6b,7b) in je einem den Umschalter (5) überbrückenden Parallel leitung vorgesehen, e) die Kontakte werden von der Fensterscheibe bzw. von einem mit der Fensterscheibe zu gemeinsamer Bewegung fest verbundenen Bauelement kurz vor Erreichung der oberen bzw. unteren Fensterscheiben-Endstellung in ihre Arbeitsstellung geschaltet, und f) im Grenzbereich sind weitere Kontakte (6a,7a) vorgesehen, die bei Erreichen dieses Bereiches durch den Fensterheber den Stromkreis des Schaltmittels unterbrechen.
  2. 2.) Sicherheitsschaltung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Umschalter (5) von einem Relais geschaltet wird, das seinerseits von den auf die Verlangsamung der Scheibenbewegung ansprechenden Schaltmitteln geschaltet wird.
  3. 3.) Sicherheitsschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel auf den Anstieg des Stromflusses ansprechen, der bei Verlangsamung der Scheibenbewegung im Motor (M) auftritt.
  4. 4.) Sicherheitsschaltung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltmittel durch mechanische Bauelemente geschaltet werden, die bei Verlangsamung der Scheibenbewegung aus ihrer normalen Arbeitsstellung herausbewegt werden.
  5. 5.) Sicherheitsschaltung nach Anspruch 4, bei dem der Fensterheber vom Motor über eine Schnecke und ein-Schneckenrad angetrieben wird, und das Schneckenrad bei Verlangsamung der Scheibenbewegung zwangläufig abgebremst wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Schnecke als Hohischnecke ausgebildet und auf der Rotorachse des Motors axial verschiebbar ist und sich bei Abbremsung des Schneckenrades auf den Schneckenradzähnen entlangschraubt und dabei die Schaltmittel betätigt.
  6. 6.) Sicherheitsschaltung nach den Ansprüchen 1 bis 5,- dadurch gekennzeichnet, daß ein von außen betätigbarer Schalter in einem den Umschalter (5) überbrückenden Stromkreis vorgesehen ist.
  7. 7.) Sicherheitsschaltung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß für den Schalter automatisch wirksam werdende Rückstellmittel vorgesehen sind.
  8. 8.) Sicherheitsschaltung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellmittel von der Fensterscheibe bzw. einem mit dieser zu gemeinsamer Bewegung fest verbundenen Bauteil mindestens in der oberen Endstellung betätigt wird.
  9. 9.) Sicherheitsschaltung nach den Ansprüchen 6 und 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückstellmittel durch einen elektrisch wirkenden Zeitverzögerungskreis betätigt wird.
  10. 10.) Sicherheitsschaltung nach Anspruch 4, dadurch qekennzeichnet, daß das bei Verlangsamung der Scheibenbewegung aus seiner normalen Arbeitsstellung herausbewegte Bauelement der Rotur des Elektromotors (M) ist.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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