DE3428809A1

DE3428809A1 - Bedienungsvorrichtung, insbesondere fuer scheiben und schiebedaecher von kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE3428809A1
Application number: DE19843428809
Authority: DE
Inventors: Serge Perigny sur Yerres Bathias; Guy Chatou Gratade; Hubert Champigny sur Marne Perraudin
Original assignee: Equipements Automobiles Marchal SA
Current assignee: Equipements Automobiles Marchal SA
Priority date: 1983-08-04
Filing date: 1984-08-04
Publication date: 1985-02-14
Also published as: ES534875A0; IT1179757B; ES8505016A1; FR2550267A1; IT8467779A0; IT8453697V0; IT8467779A1; FR2550267B1; JPS60112977A

Description

_ ₆ . 3A28809

Beschreibung:

Die Erfindung betrifft Vorrichtungen zur Bedienung oder zur Verschiebung von Elementen, wie Türfenstern und Schie-B bedächern, die insbesondere zum Einbau in Kraftfahrzeuge bestimmt sind. Insbesondere betrifft die Erfindung einen elektrisch betriebenen Fensterheber.

Die meisten Kraftfahrzeuge 3ind mit handbedienten Fensterhebern ausgerüstet, die eine erste Achse, die mittels einer Kurbel in Drehbewegung um eine in bezug zur Tür feste Achse versetzt werden kann, und eine zweite Achse, die ebenfalls drehbar um eine in bezug zur Tür feste Achse befestigt ist und die über eine Reduktionsvorrichtung mit einem Bedienungsgestänge der Scheibe verbunden ist, umfassen. Zwischen diesen beiden Achsen ist ein Mechanismus angeordnet, der eine Selbsthemmung der Bewegung bewirkt. Diese Vorrichtung erlaubt die übertragung einer Drehbewegung in einer Drehrichtung oder in der anderen von der ersten Achse auf die zweite , verbietet jedoch die übertragung dieser Bewegung von der zweiten Achse auf die erste. Ein derartiger Mechanismus erlaubt die Bedienung der Scheibe durch Drehbewegung der ersten Achse, unterbindet aber ein Anheben oder Senken der Scheibe durch direkte Einwirkung auf die Scheibe.

Ein derartiger Selbsthemmechanismus besteht beispielsweise aus einer spiralförmigen Feder, die sich in einem fest mit dem unteren Türblechbereich der entsprechenden Tür verbundenen Gehäuse befindet und deren Enden durch die erste Achse durch' Drehen in einer der beiden Richtungen so belastet werden, dass die Spiralwindungen der Feder sich radial zusammenziehen und sich vom Gehäuse trennen, was es ermöglicht, dass die zweite Achse von der ersten mitgenommen wird. Versucht man aber unter direkter Einwirkung auf die Scheibe und unter übertragung dieser Einwirkung mittels des Bedienungsgestänges die zweite Achse

in einer der beiden Richtungen zu drehen, so wird mindestens eine der Federenden so belastet, dass sich ihre Spiralwindungen in radialer Richtung ausdehnen und sich gegen das Gehäuse sperren, wodurch praktisch sofort die Drehbewegung der zweiten Achse blockiert und die übertragung einer Drehbewegung auf die erste Achse verhindert wird.

Ferner ist es bekannt, dass moderne Kraftfahrzeuge immer häufiger mit elektrisch betriebenen Fensterhebern oder Schiebedächern ausgerüstet sind. Diese Vorrichtungen weisen ebenso wie die handbetriebenen Bedienungsvorrichtungen aus den gleichen Gründen Selbsthemmechanismen auf.

Eine elektrische Bedienungsvorrichtung für eine Scheibe einer Kraftfahrzeugstür ist in der FR-PS 1 425 449 beschrieben. Bei dieser Vorrichtung umfasst eine bewegliche, fest mit der Scheibe verbundene und somit mit dieser verschiebbare Ausrüstung einen elektrischen Getriebemotor, bei dem ein Element für die übertragung der Ausgangsbewegung mittels einer Welle und eines Ritzels mit einem Ritzel in Eingriff steht, das in eine am Gerüst des unteren Türblechs befestigte Zahnstange so eingreift, dass eine Drehung des Elektromotors in einer der beiden Richtungen eine Verschiebung der beweglichen Ausrüstung in einer der beiden Richtungen entlang der Zahnstange bewirkt, wodurch gleichzeitig die Scheibe angehoben oder gesenkt wird. Bei dieser Ausführungsform ist die Irreversibilität der Bewegung (Selbsthemmung) durch die am Elektromotor im Bereich des Motorgetriebes vorgesehene Untersetzung gewährleistet. Dieses selbsthemmende Getriebe hat aber naturgemäss einen schlechten Wirkungsgrad. Der Elektromotor muss überdimensioniert sein, damit er eine Leistung erbringt, die deutlich über der Leistung liegt, die für die blosse Verschiebung der Scheibe erforderlich ist. Daraus ergibt sich, dass der Motor schwer, sperrig und kostspielig ist, was schwerwiegende Nachteile darstellt.

-δ-Zur Bedienung eines Elements, wie einer Scheibe oder eines Schiebedachs ist es somit offensichtlich vorteilhaft, bei· der beweglichen Ausrüstung einen Motor einzusetzen, der in erster Linie leicht ist, um die Trägheit der beweglichen Ausrüstung und damit die bei jeder Verschiebung verbrauchte Energie möglichst gering zu halten. Ferner soll der Motor so klein dimensioniert sein, dass er in Türzwischen-' räumen geringer Dicke untergebracht werden kann und somit der Fahrgastraum vergrössert wird. Schliesslich soll ein derartiger Motor billig sein, so dass eine möglichst grosse Anzahl von Kraftfahrzeugen damit ausgerüstet werden kann.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile des Stands der. Technik zu überwinden und eine Bedienungsvorrichtung bereitzustellen, deren Wirkungsgrad nicht durch die Anwesenheit eines Selbsthemmechanismus beeinträchtigt wird.

Die erfindungsgemässe Vorrichtung zur Bedienung eines EIements, wie einer Scheibe oder eines Dachs, das in bezug zu einem tragenden Gerüst, z.B. eines Türblechs oder eines Dachs (insbesondere an Kraftfahrzeugen),beweglich ist, um- · fasst eine mit dem beweglichen Element fest verbundene bewegliche Ausrüstung, einen umschaltbaren Elektromotor, der mindestens ein angetriebenes Element, das auf mindestens einem am tragenden Gerüst befestigten Element verstellbar iat und einen Selbsthemmechaniarnua, der die -übertragung der Bewegung vom am tragenden Gerüst befestigten Element auf das angetriebene Element sperrt und die übertragung der Bewegung vom angetriebenen Element auf das am tragenden Gerüst befestigte Element erlaubt. Die erfindungsgemässe Vorrichtung ist dadurch gekennzeichnet, dass der Selbsthemmechanismus ausserhalb der kinematischen Kette, die den Elektromotor mit dem beweglichen Element verbindet, angeordnet ist.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung trägt die bewegliche Ausrüstung den umschaltbaren Elektro-

motor der Vorrichtung. Auf diese Weise erhält man eine Vorrichtung ohne Verbindungsgestänge.

Aufgrund der erfindungsgemässen Anordnung verursacht die Anwesenheit des Selbsthemmechanismus keinen schlechten Wirkungsgrad der kinematischen Kette zum Antrieb des beweglichen Elements.

Vorzugsweise wird ein an sich bekanntes Merkmal verwirklicht, wonach es sich beim angetriebenen Element um ein Mitnehmerritzel und beim am tragenden Gerüst befestigten Element um eine Hauptzahnstange handelt, in die das Mitnehmerritzel eingreift.

Somit werden die Wirkungen einer natürlicherweise reversiblen Antriebsvorrichtung mit der des Selbsthemmechanismus verbunden, ohne dass die jeweiligen Eigenschaften dieser beiden Vorrichtungen dadurch beeinträchtigt werden.

Gemäss einer bevorzugten Ausführungsform umfasst der Selbsthemmechanismus eine Sperrvorrichtung, die mit einer Haltevorrichtung so zusammenwirkt, dass sie gegen letztere drückt und die in bezug zum am tragenden Gerüst befestigten Element bewegliche Ausrüstung sperrt, wenn der Elektromotor nicht mit Strom versorgt wird, und die Verschiebung der beweglichen Ausrüstung in bezug zum am tragenden Gerüst befestigten Element ermöglicht, wenn der Motor· mit Strom versorgt wird. Bei der Haltevorrichtung kann es sich beispielsweise um ein geripptes Element handeln. Somit ist es möglich, den Selbsthemmechanismus mit einfachen und billigen Bauteilen in zahlreichen Ausführungsformen bereitzustellen, wobei es jeweils möglich ist, die Form und den Raumbedarf des Mechanismus so einzustellen, dass eine optimale Anpassung an die Bauweise des tragenden Gerüsts und der beweglichen Ausrüstung sowie an den zur Befestigung der Vorrichtung zur Verfügung stehenden Platz gewährleistet ist.

Dabei ist es vorteilhaft, dass die Sperrvorrichtung von der beweglichen Ausrüstung getragen wird und die Haltevorrichtung am tragenden Gerüst befestigt ist.

Gemäss einer ersten Variante ist es somit möglich, dass die Haltevorrichtung sich in etwa parallel zum am tragenden Gerüst befestigten Element erstreckt und sich auf die-" sem die bewegliche Ausrüstung verschiebt. Die Haltevorrichtung kann aus einem geriffelten Blechstreifen oder . -stange oder auch aus einer sekundären Zahnstange bestehen. Diese Ausführungsformen haben den Vorteil, dass sie die Führung der beweglichen Ausrüstung während ihrer Verschiebungsvorgänge begünstigen.

Gemäss einer zweiten Variante stellt die Haltevorrichtung gleichzeitig auch das am tragenden Gerüst befestigte Element, auf dem sich die bewegliche Ausrüstung verschiebt, dar, d.h. beispielsweise eine Hauptzahns'tange.

Diese im Vergleich zu den vorstehenden Ausführungsformen platzsparendere, aber eine weniger gute Führung gewährleistende Ausführungsform ist dann besonders zweckmässig, wenn die bewegliche Ausrüstung fest mit der Scheibe durch eine drehbare Verbindung mit dem Träger der Scheibe,deren Verschiebung zudem durch Gleitschienen geführt wird, verbunden ist. Diese Lösung ist auch dann zweckmässig, wenn die Haupt'/ahnstange oder - allgemeiner ausgedrückt - das geriffelte und am tragenden Gerüst befestigte Element gekrümmt oder gebogen ist - entweder in senkrechter Richtung zur Ebene der bedienbaren Scheibe oder in der Scheibenebene, - um beispielsweise eine Anpassung an die gebogene Form eines unteren Türblechs zu erreichen oder um der Scheibe einen Verlauf zu geben, der nicht direkt vertikal ist.

Wenn es sich bei diesen verschiedenen Ausführungsformen beim geriffelten bzw. gerippten Element um eine Zahnstange

handelt, kann diese eine Zahnstange mit Schlitzen sein, wobei bei NichtVersorgung des Elektromotors mit 3trom die · Sperrvorrichtung in einen dieser Schlitze eingreift.

Gemäss einer ersten Ausführungsform wird die Sperrvorrichtung von einem von der beweglichen Ausrüstung getragenen Elektromagneten angezogen. Es ist somit möglich, den Elek- ' troraotor und den Elektromagneten so zu koppeln, dass die Sperrvorrichtung vom Elektromagneten in Sperrstellung am gerippten Element gehalten wird, wenn der Motor nicht mit Strom versorgt wird, und elastisch in eine in bezug zum gerippten Element entsperrte Stellung ausgerückt wird, wenn der Motor mit Strom versorgt wird. In diesem Fall kann es sich bei der Sperrvorrichtung um einen mit dem Kern oder "Plongeur" des Elektromagneten fest verbundenen Stift handeln, der von der Sperrstellung in die Entsperrungsstellung bewegt wird und umgekehrt.

Diese Kopplung des Elektromotors und des Elektromagneten kann auch so beschaffen sein, dass die Sperrvorrichtung elastisch in der Sperrsteliung am gerippten Element gehalten wird, wenn der Motor nicht mit Strom versorgt wird, und · durch den Elektromagneten in Entsperrungsstellung ausgerückt wird, wenn der Motor mit Strom versorgt wird. Im letztgenannten Fall kann es sich bei der Sperrvorrichtung um einen Sperrhebel handeln, der drehbar an einem Träger der Spule des Elektromagneten befestigt ist und durch eine ebenfalls an diesem Träger befestigte Feder gegen das gerippte Element gedrückt wird, so dass der Hebel bei fehlender Stromversorgung' in Sperrstellung gegen das gerippte Element gedruckt wird, während bei Stromversorgung der Spule der Hebel in Entsperrungsstellung aus dem gerippten Element ausgerückt wird.

Ferner ist es auch möglich, dass der Selbsthemmechanismus keinerlei elektrisch mit dem Motor gekoppelte Bestandteile, sondern nur mechanische Bestandteile enthält.

Somit wird gemäss einer zweiten Ausführungsforrn die Sperrvorrichtung von einem Motorträger gehalten, auf dem ein Antriebsritzel durch eine Antriebsachse gedreht wird, die ihrerseits von einem auf dem Motorträger befestigten Elektromotor angetrieben wird. Das Antriebsritzel greift in das Mitnenmerritzel der beweglichen Vorrichtung ein, das mit dem am tragenden Gerüst befestigten Element in Eingriff steht. Das Mitnehmerritzel sowie der Motorträger sind drehbar um eine parallel zur Motorachse verlaufende Zwischenachse auf einem Schlitten der beweglichen Ausrüstung befestigt. Der Schlitten gleitet längs des am tragenden Gerüst befestigten Elements und weist Anschläge auf, die die Drehbewegung des Motors im Verhältnis zum Schlitten begrenzen. Dreht sich somit das Antriebsritzel in einer der beiden Drehrichtungen, so dreht sich aufgrund der Reaktion der Ritzel, von denen das Mitnehmerritzel in das Element, auf dem sich die bewegliche Vorrichtung verschiebt, beispielsweise auf einer Hauptzahnstange, eingreift, der Motorträger am Schlitten um "die Zwischenachse, bis er an den die Drehbewegung begrenzenden Anschlägen anstösst. Auf diese Weise wird die Sperrvorrichtung vom gerippten Element ausgerückt. Die bewegliche Ausrüstung kann sich somit frei in der Richtung bewegen, die der Drehrichtung des Antriebsritzels entspricht. Um eine Verschiebung der beweglichen Ausrüstung bei Drehung des Motors in der anderen Drehrichtung zu ermöglichen, kann die Sperrvorrichtung so angebracht werden, dass sie sich nicht der Verschiebung widersetzt, obgleich sie nicht vom gerippten Element ausgerückt ist. Zu diesem Zweck kann die Sperrvorrichtung als Sperrklinke ausgebildet sein, deren Sperrzahn eine Ebene aufweist, die in eine solche Richtung geneigt ist, dass sie ein Gleiten des Zahns entlang dem gerippten Element ermöglicht.

Es ist aber auch möglich, als Sperrvorrichtung ein freilaufendes Zahnrad einzusetzen, das in das gerippte Element eingreift, wenn der Elektromotor nicht mit Strom versorgt ist und wenn dieser Motor das Antriebsritzel in einer

der beiden Drehrichtungen bewegt, und das durch den Motorträger vom gerippten Element ausgerückt wird, wenn der Elektromotor das Antriebsritzel in die andere Drehrichtung bewegt.

Nachstehend werden Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische und teilweise auseinandergezogene schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines elektrischen Fensterhebers für Kraftfahrzeuge;

Fig. 2 die elektrische Schaltung der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 3 eine perspektivische schematische Darstellung eines Teils einer Variante der Vorrichtung von Fig. 1;

Fig. 4 eine Explosionszeichnung des in Fig. 3 dargestellten Mechanismus;

Fig. 5 die elektrische Schaltung der.in Fig. 3 dargestellten Vorrichtung;

Fig. 6 eine Fig. 1 entsprechende Darstellung eines zweiten Beispiels für einen erfindungsgemässen elektrischen Fensterheber für Kraftfahrzeuge;

Fig. 7a, 7b und 7c schematische Darstellungen der drei Positionen der Vorrichtung von Fig. 6, d.h. die Hebestellung, Senkstellung und Sperrstellung;

Fig. 8 eine Fig. 7a entsprechende Darstellung einer Variante der Vorrichtung von Fig. 6; und

Fig. 9 eine schematische, perspektivische Darstellung einer weiteren Variante der Vorrichtung von Fig. 6.

In Fig. 1 ist mit strichpunktierten Linien der untere Türraum 1 einer Kraftfahrzeugtür dargestellt. Die Scheibe 2 dieser Tür ist mit ihrem unteren Ende auf einem Träger 3 befestigt und kann mittels einer Bedienungsvorrichtung in das Innere des Türraums 1 abgesenkt oder aus dem Türraum heraus gehoben werden. Die Bedienungsvorrichtung umfasst eine bewegliche Ausrüstung 4, die von einer mit dem Träger 3 fest verbundenen Vorschubvorrichtung getragen wird und aus einem Winkelteil 5 und einem Schlittenteil 6 mit U-förmigem Querschnitt besteht, wobei der Schlitten 6 und der Winkel 5 einen Seitenflügel gemeinsam haben. Ein elektrischer Getriebemotor 7 mit umschaltbarem Elektromotor, der über ein mit der Wagenbatterie verbundenes Kabel 8 mit Strom versorgt wird, ist am Winkel 5 so befestigt, dass die Abgangswelle des Motors den gemeinsamen Seitenflügel des Winkels 5 und des Schlittens 6 durchläuft und im Innern des Schlittens 6 übersteht. Im Schlitten 6 greift eine Zahnstange 9 mit Schlitzen to ein, die am Gerüst des Türrahmens 1 mit Befestigungsvorrichtungen, die am oberen und unteren Ende der Zahnstange 9 schematisch mit 11 und 12 wiedergegeben sind, befestigt ist.

Ein Antriebsritzel 13 ist drehfest mit dem im Schlitten 6 befindlichen Teil der Motorwelle verbunden. Die Zahnabstände des Ritzels 13 entsprechen der Teilung der Schlitze 10 in der Zahnstange 9, so dass das Ritzel 13 entlang der Zahnstange 9 laufen kann und dabei seine Zähne ständig in die Schlitze 10 eingreifen. Die Zahnstange 9 verläuft innerhalb des Schlittens 6 zwischen 2 Walzen 14, die um zur Motorachse parallele Achsen drehbar befestigt und übereinander angeordnet sind, und dem Mitnehmerritzel 13, so dass das Zusammenwirken zwischen dem Mitnehmerritzel 13 und der Zahnstange 9 immer gewährleistet ist.

Durch eine Drehung des Getriebemotors 7 und somit des Mitnehmerritzels 13 in eine Richtung oder die andere, wird eine Verschiebung der beweglichen Ausrüstung 4 ent-

lang der am Türblech 1 befestigten Zahnstange 9 nach oben oder nach unten und somit ein Anheben oder ein Senken der · Scheibe 3, die mit der beweglichen Ausrüstung H über ihren Träger 3 fest verbunden ist, hervorgerufen.

Die bewegliche Ausrüstung 4 umfasst ferner einen Elektromagneten 15, dessen Spule über eine Leitung 16 mit Strom versorgt wird. Der Elektromagnet 15 ist an einer Trägerplatte 17, die den U-förmigen Schlitten 6 im unteren Bereich verschliesst, befestigt. Der Kern oder Tauchkern ("Plongeur") des Elektromagneten 15 stellt einen Sperrstift 18 dar, der durch Einrücken in einen der Schlitze 10 der Zahnstange 9 die bewegliche Ausrüstung 4 in bezug zur Zahnstange 9 sperrt.

Wie in Fig. 2 dargestellt, wird der Sperrstift 18 des Elektromagneten 15 durch eine Feder 19 ständig gegen die Zahnstange 9 gedrückt. Wenn der Schalter 20 der Spule 21 des Elektromagneten 15 geöffnet ist, wird die zwischen der Batterie 22 und Masse 23 geschaltete Spule nicht mit Strom versorgt, so dass der Sperrstift 18 durch die Feder 19 in einen Schlitz der Zahnstange 9 eingerückt wird. Dagegen wird bei geschlossenem Schalter 20 die Spule 21 mit Strom versorgt, so dass der Sperrstift 18, der den Kern des Elektromagneten 15 darstellt, aus dem Schlitz 10 ausgerückt wird und sich in Gegenrichtung zur Feder 19 von der Zahnstange 9 entfernt, so dass der vom Stift 18 getragene bewegliche Kontakt 2Ά gegen die beiden Anschlüsse 25 einer parallel zur Spule 21 verlaufenden Versorgungsleitung 26 des Getriebemotors 7 gedrückt wird. An der Versorgungsleitung .26 ist ein Wechselschalter 27 angebracht, der die Drehrichtung des Getriebemotors 7 bestimmt und der mit dem Schalter 20 gekoppelt ist und diesen bedient. Sobald der Wechselschalter 27 in eine der beiden Arbeitsstellungen in Entsprechung zu einer der beiden Drehrichtungen des Getriebemotors 7 gestellt wird, wird der Schalter 20 geschlossen, der Sperrstift 18 aus der Zahnstange 9 ausge-

ID -

rückt und der Kontakt zwischen den beiden Anschlüssen geschlossen, so dass der Getriebemotor 7 mit Strom versorgt wird und die bewegliche Vorrichtung 4 in die eine oder andere Richtung der Zahnstange 9 bewegt. Sobald der Wechselschalter 27 in Ruhestellung gebracht wird, öffnet sich der Schalter 20, und die Feder 19 drückt den Sperrstift 18 in einen Schlitz der Zahnstange 9 in Sperrstel- ' lung, wobei die Versorgung des Getriebemotors 7 unterbrochen wird.

Somit sind der Getriebemotor 7 und der Elektromagnet 15 elektrisch so miteinander gekoppelt, dass bei Stillstand des Getriebemotors 7 der Stift 18 des Elektromagneten 15 in einen Schlitz 10 der Zahnstange 9 eindringt, so dass jeder Versuch einer manuellen Verschiebung der Scheibe 2 verhindert wird. Umgekehrt geht einer Inbetriebnahme des Getriebemotors 7 eine Rückstellung des Stifts 18 des Elektromagneten 15 voraus.

Die aus dem Elektromotor 15 und seinem Stift 18 sowie der Zahnstange 9 bestehende Vorrichtung stellt somit einen einfachen, zuverlässigen und wirksamen Selbsthemmechanismus dar, dessen Funktionsweise nicht den Wirkungsgrad der kinematischen Kette der Bewegung der beweglichen.Vorrichtung auf der Zahnstange 9 verringert. Ferner weist dieser Mechanismus kleine Abmessungen auf und fügt sich gut in die bewegliche Einrichtung 4 ein.

In' Fig. 3 ist nur der Selbsthemmechanismus einer Variante der Ausführungsform von Fig. 1 dargestellt. Dabei ist die bewegliche Ausrüstung 4 mit der von Fig. 1 in bezug auf die Schiebevorrichtung 5, 6, die den Getriebemotor 7, das Mitnehmerritzel 13 und die beiden Walzen 14 trägt, identisch und wirkt in gleicher Weise mit einer Zahnstange 9 mit Schlitzen 10 zusammen. Dagegen umfasst der Selbsthemmechanismus eine Haltevorrichtung, die bei dieser Ausführungsform aus einem geriffelten Blechstreifen 30 besteht, der unabhängig von der Hauptzahnstange, auf d,er

sich die bewegliche Vorrichtung bewegt, ist und parallel zu dieser Zahnstange verläuft.

Die Sperre wird durch einen gekröpften Sperrhebel 31, der mit einem seiner Arme 32 an einem auslegerförmigen Träger 33 drehbar um eine Achse 34 befestigt ist, die parallel zur Richtung der Rastkerben des geriffelten Blechstreifens 30 und zur das Mitnehmerritzel antreibenden Antriebswelle verläuft, gewährleistet.

Wie in Fig. 3 und 4 dargestellt, ist dieser auslegerförmige Träger 33 aus Blech gefalzt und weist an seinem unteren Ende die Spule 35 eines Elektromagneten auf, während der Hebel 31 drehbar in einer Gabel 36 am oberen Ende des Trägers 33 befestigt ist. Eine Spiralfeder 37 aus einer Stahlsaite ist um ein Ende der Achse 34 gewickelt und wird an einem Ende in einem Loch 38 der Gabel 36 des Trägers 33 und am anderen Ende von Einkerbungen 39', die in den beiden Flanken des ebenfalls aus gefalztem Stahlblech bestehenden Hebels vorgesehen sind, so gehalten, dass die Feder 37 den Hebel 31 um die Achse 34 kippen lasst und das freie Ende des anderen Arms 41 des Hebels 31 gegen den geriffelten Blechstreifen 30 zwischen 2 Kerben desselben drückt, wodurch sich die Sperrstellung der bewegliehen Ausrüstung in bezug zur Hauptzahnstange ergibt, da der Träger 33 fest mit der Schiebevorrichtung der beweglichen Ausrüstung verbunden ist.

Wie in Fig. 5 dargestellt, sind die Spule 35 des Elektromagneten einerseits und der Getriebemotor 7 sowie dessen Wechselschalter 27 andererseits parallel z.wischen der Masse 23 und dem mit der Batterie 22 .verbundenen Schalter 20 angeordnet, wobei der Schalter 20 wie im vorhergehenden Beispiel durch den Wechselschalter 27, der die Drehrichtung des Getriebemotors 7 bestimmt,, bedient wird. Sobald der Wechselschalter 27 in die eine oder andere.der beiden Betriebsrichtungen gekippt wird, wird der Schalter 20

geschlossen, und der Getriebemotor 7 sowie die Spule 35 werden mit Strom versorgt. Infolgedessen wird der Sperr-· hebel 31 durch den Elektromagneten vom geriffelten Blechstreifen 30 entfernt und entgegengesetzt zur Wirkung der Spiralfeder 37 in Anschlag an der Spule 35 unter Verwirklichung der Entsperrungsstellung gebracht. Da dabei der Getriebemotor 7 mit Strom versorgt wird, verschiebt sich die bewegliche Ausrüstung entlang der Hauptzahnstange in einer der beiden Richtungen. ' .

Sobald der Wechselschalter 27 in die Ruhestellung gelangt, öffnet sich der Schalter 20, und die Versorgung des Getriebemotors 7 und der Spule 35 wird unterbrochen. Die Feder 37 drückt den Hebel 31 in Sperrstellung gegen den geriffelten Blechstreifen 30.

Diese Auaführungsform, die eine Hauptzahnstange und einen dazu parallel angeordneten geriffelten "Blechstreifen umfasst, zeichnet sich durch eine gute Führung der bewegliehen Ausrüstung während der Verschiebungsvorgänge aus. Sie ermöglicht eine rasche und geräuscharme Sperrung, die praktisch ohne Spiel entlang der Zahnstange ist, wenn die * Kerbenabstände entlang des geriffelten Blechstreifens 30 geringer sind als die Abstände der Schlitze auf der Zahnstange.

Ea ist auch möglich, den geriffelten Blechstreifen 30 durch eine gegebenenfalls.auch mit Schlitzen versehene zweite Zahnstange zu ersetzen. In diese Schlitze dringt das Ende des Arms 41 des Sperrhebels 31 ein.

Auch bei dieser Variante hat die Funktionsweise des Selbsthemmechanismus keinen Einfluss auf den Wirkungsgrad der kinematischen Kette zur Bewegung der Scheibe.

Die in Fig. 6 dargestellte Ausführungsform unterscheidet sich von den beiden vorstehend beschriebenen Ausführungs-

formen im wesentlichen dadurch, dass der Selbsthemmmechanismus keinen Elektromagneten umfasst, mit dem eine Sperrvorrichtung bedient und in Sperrstellung gebracht wird oder in Entsperrungsstellung gerückt wird, wenn der Getriebemotor mit Strom versorgt wird.

Gemäss diesem Beispiel ist ein Träger für die Scheibe 3 fest mit einer beweglichen Ausrüstung verbunden, wobei aber letztere Vorrichtung 44 nur einen Schlitten 45 voji U-förmigem Querschnitt umfasst, in dem zwei Längsrippen 46 mit der Basis des U eine Laufschiene begrenzen, in der sich die Zahnstange 9 mit Schlitzen 10, die am Gerüst des Türblechs befestigt ist, befindet. Zwischen den beiden Flügelseiten des Schlittens 45 ist ein Teil 48 drehbar in bezug zum Schlitten 45 auf einer Zwischenwelle 49 befestigt. Somit ist dieses Teil 48 um die Rotationsachse A drehbar, die parallel zur Rotationsachse A¹ einer Antriebswelle 50 des Getriebemotors 47, der am Stück 48 befestigt ist, verläuft. Die Antriebswelle 50 durchläuft einen (nicht dargestellten) zur Achse A zentrierten kreisförmigen Schlitz, der im Seitenflügel des Schlittens 45 an der Seite des Getriebemotors 47 vorgesehen ist. Die Antriebs- · welle 50 dreht am Stück 48 und um die Achse A¹ ein Antriebsritzel 51 ι das in ein Mitnehmerritzel 52 eingreift, das in einer Gabel 53 des Stücks 48 drehbar um die Achse A auf der Zwischenwelle 49 befestigt ist. Das Mitn'ehmerritzel 52 greift seinerseits mit seinen Zähnen in die Schlitze der Zahnstange 9 ein. Das Stück 48, das die Ritzel 51 und 52 sowie den Getriebemotor 47 trägt, trägt ferner eine Sperrvorrichtung, die aus einem Zahn 54 besteht, der in einen Schlitz 10 der Zahnstange 9 eingreift, wenn der Getriebemotor 45 nicht mit Strom versorgt ist. Dieser Zahnverhindert somit jegliche Verschiebung der beweglichen Ausrüstung 44 und der Scheibe nach unten, da die untere Seite.des Zahns 54 in etwa senkrecht zur Längsrichtung der Stange 9 verläuft. Dagegen verläuft die obere Seite des Zahns 54 schräg.

Wird somit der Getriebemotor 47 mit Strom versorgt, so dass das Antriebsritzel 51 in die in Fig. 6 mit dem Pfeil · F₁ angegebene Richtung, die der Drehrichtung zum Senken der Scheibe entspricht, gedreht wird, so ergibt sich durch Reaktion der Ritzel 51 und 52, von denen das Mitnehmerritzel 52 in die Zahnstange 9 eingreift, eine Drehung des Stücks 48 in bezug zum Schlitten 45 um die Achse A in der ' in Fig. 6 mit dem Pfeil R₁ angegebenen Richtung. Dadurch wird der Zahn 54 aus dem Schlitten 10 entfernt. Diese Drehung des Stücks 48 wird durch die Anschläge 55, die'im Innern der, U-förmigen Schlittens 45 vorgesehen sind, begrenzt. Infolge der Entfernung des Zahns 54 senkt sich die bewegliche Ausrüstung 44 entlang der Zahnstange 9. Dreht sich der Getriebemotor 47 in der Richtung, die einem Anheben der Scheibe entspricht, widersetzt sich der Zahn 54 aufgrund seiner schiefen Ebene auf der Oberseite dieser Bewegung nicht. Diese geneigte Oberseite kann an den vollen Teilen der Zahnstange 9, die'die Schlitze 10 trennen, gleiten, wobei durch Drehung das Stück 48 sowie der von letzterem getragene Getriebemotor 47 zurückgedrängt werden. Beim Anheben der Scheibe verhält sich das Stück 48 wie eine Sperrklinke. Eine Feder (nicht dargestellt) kann gegebenenfalls das Stück 48 beim Anheben unterstützen. Sobald der Getriebemotor 47 nicht mehr .mit Strom versorgt wird, sinkt die bewegliche Ausrüstung 44 unter Schwerkrafteinwirkung maximal so weit, wie^-es einem Abstund zwiuehoti zwei Schlitzen 10 entspricht. Dann dringt der Zahn 54 in einen Schlitz 10 ein und sperrt ein weiteres Absenken. In Fig. 7a bis 7c sind schematisch die Stellungen und die Drehrichtungen der wesentlichen Bestandteile des Sperrmechanismus dargestellt.

Gemäss Fig. 7a wird das Antriebsritzel 51 in der durch den Pfeil F„ angegebenen Richtung gedreht. Das Mitnehmerritzel 52 wird in die durch den Pfeil F' angegebene Richtung, die einem Anheben der Scheibe (Pfeil L) entspricht, gedreht. Das Stück 48 wird in der durch den Pfeil

Rp angegebenen Richtung so bewegt, dass sein Sperrzahn 54 gegen die Zahnstange 9 oder ein anderes als Ersatz dienendes geripptes Element drückt. Jedoch widersetzt sich die schräge Ebene des Zahns 54, die eine Funktion als Sperrhaken ermöglicht, nicht der Aufwärtsbewegung.

Gemäss Fig. 7b wird das Antriebsritzel 51 in der durch den' Pfeil F- angegebenen Richtung gedreht. Das Mitnehmerritzel 52 dreht sich in der durch den Pfeil F'.. angegebenen Rlchtung, die einer Abwärtsbewegung (Pfeil D) entspricht. Aufgrund der Reaktion der Ritzel 51 und 52 dreht sich das Stück 48 in der durch den Pfeil R- angegebenen Richtung bis zum Anschlag 55. Dadurch rastet der Zahn 54 aus der Zahnstange 9 aus und die Abwärtsbewegung D kann beginnen.

Gemäss Fig. 7c wird das Antriebsritzel 51 nicht mehr durch den Getriebemotor 47 bewegt. Daher senkt sich die bewegliche Ausrüstung 44, wenn man auf die Scheibe eine vertikale Kraft ausübt. Das Stück 48 wird in der durch den Pfeil R" angegebenen Richtung um die Achse 49 bewegt. Das Rad.51 wird durch die interne magnetische Wirkung des Motors so gebremst, dass der'Zahn 54 eine Sperre in der Zahnstange 9 ausübt, nachdem eine Abwärtsbewegung erfolgt ist, die maximal dem Abstand zwischen zwei Schlitzen in der Zahnstange 9 entspricht.

Diese Ausführungsform, bei der die Sperrklinke die Abwärtsbewegung sperrt„ ist so beschaffen, dass das Anheben der Scheibe von einem Anschlaggeräusch begleitet ist, das dem Vorbeilaufen des Zahns 54 an den vollen Bereichen zwischen den Schlitzen der Zahnstange 9 entspricht. Um den Schallpegel dieser Ausführungsform zu vermindern, ist es möglich, den Zahn 54 durch ein freilaufendes Zahnrad 56 zu ersetzen, das drehbar um eine Achse 57 am der Zahnstange.9 näheren Ende des Stücks- 48 befestigt ist, wie schematisch in Fig. 8 dargestellt. Das freilaufende Rad 56 ist in Abwärtsbewegung gesperrt.

Diese Vorrichtung funktioniert in analoger Weise, aber weicher und unter geringerer Lärmentwicklung, da das freilaufende Rad 56 beim Heben der Scheibe rollt, wodurch das sonst durch die Sperrklinke 54 erzeugte Geräusch vermieden wird.

Aus Fig. 9 ersieht man, dass der mit der zu bedienenden Scheibe fest verbundene Schlitten 45, wie vorstehend beschrieben, einerseits mit der mit Schlitz.en 10 versehenen Hauptstange 9 und andererseits mit dem Stück 48, das den Getriebemotor 47 sowie das Antriebsritzel 51 und das Mitnehmerritzel 52 trägt, zusammenwirkt. Dieses Stück 48 weist keine Zähne 54 mehr auf, sondern ist seitlich in dem Bereich, der von der Zahnstange 9 am weitesten entfernt ist

IB und der ins Innere des Schlittens 45 vorsteht, um einen Arm 58 verlängert, dessen Ende eine Gabel 59 bildet, zwischen deren beiden Armen sich ein freilaufendes Zahnrad 56 befindet, dessen am Umfang angeordnete Zähne mit einer zweiten Zahnstange 60 zusammenwirken. Die Zahnstange 60 ist parallel zur Zahnstange 9 angeordnet. Der Schlitten 45 wird bei der Translationsbewegung von beiden Zahnstangen zusammen geführt. Das Stück 48 kann sich in bezug zum Schlitten 45 um die Achse des Ritzels 52 drehen. Beim Rad 56 kann es sich auch um ein glattes, gummiüberzogenes Rad oder um ein mit einem elastischen Streifen überzogenes Zahnrad handeln. Beim Halteelement 60 kann es sich um einen einfachen Gleitschutzstreifen handeln. Die Variante von Fig. 9 ermöglicht eine weniger geräuschreiche Funktionsweise und eine Verbesserung der Führung.

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Claims

Maxton - Maxton · Langmaack Patentanwälte

Patentanwälte Maxton & Langmaack - Pleidmangesgtr. SO ■ SOOO Köln 51

Alfred Maxton ar. (1943-I978) Alfred Maxton Jürgen Langmaack Dlplom-Ingenleure

zugelassen bei dem Europäischen Patentamt

5000 Köln si

Unsere Zeichen Datum

559 Pg 844 4. August 1984

Bezeichnung:

Bedienungsvorrichtung, insbesondere für Scheiben und Schiebedächer von Kraftfahrzeugen
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Ansprüche:

f 1J Vorrichtung zur Bedienung eines in bezug zu einem

tragenden Gerüst, z.B. eines Türblechs (1) oder eines Dachs, beweglichen Elements, z.B. einer Scheibe (2) oder eines Schiebedachs, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wobei diese Vorrichtung folgende Bestandteile umfasst:

eine mit dem beweglichen Element (2) fest verbundene bewegliche Ausrüstung (4, 44),

- · einen umschaltbaren Elektromotor (7, 47), der mindestens ein angetriebenes Element (13, 52), das auf mindestens einem am tragenden Gerüst (1) befestigten Element (9) verstellbar ist, antreibt und· einen Selbsthemmechanismus (15-18, 48-54, 48-56), der die übertragung der Bewegung vom am tragenden Gerüst (1) befestigten Element (9) auf das angetriebene Element (13, 52) sperrt und die Übertragung der Bewegung vom angetriebenen Element (13, 52)

Telefon: (0221)380238 · Telegramm: Inventator Köln · Telex: 8883555 max d f 12 Poetecheckkonto Kötn (BLZ 37010050) Kto.-Nr. 152251-500 · Deutsche Bank AG Köln (BLZ 37070060) Kto.-Nr. 1236181

auf das am Türgerüst (1) befestigte Element (9) erlaubt,

dadurch gekennzeichnet, dass der Sßlbsthemmechanismus ausserhalb der kinematischen Kette, die den Elektromotor mit dem beweglichen Element verbindet, angeordnet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bewegliche Ausrüstung (4,,44) den uraschaltbaren Elektromotor (7, 47) trägt.
3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich beim angetriebenen Element um ein Mitnehmerritzel (13, 52) und beim am tragenden Gerüst (1) befestigten Element um eine Hauptzahnstange (9) handelt, in die das Mitnehmerritzel (13, 52) eingreift.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, dass der Selbsthemmechanismus eine Sperrvorrichtung (18, 31, 54, 56) umfasst, die mit einer Haltevorrichtung (9, 30, 60) so zusammenwirkt, dass sie gegen letztere drückt und die in bezug zum am tragenden Gerüst (1) befestigten Element (9) bewegliche Ausrüstung (4, 44) sperrt, wenn der Elektromotor (7, 47) nicht mit Strom versorgt wird, und die Verschiebung der beweglichen Ausrüstung (4, 44) in bezug zum am tragenden Gerüst (1) befestigten Element (9) ermöglicht, wenn der Motor (7, 47) mit Strom versorgt wird.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvorrichtung (18, 31, 54, 56) von der beweglichen Ausrüstung (4, 44) getragen wird und die Haltevorrichtung (9, 30, 60) am tragenden Gerüst (T) befestigt ist.
6. ' Vorrichtung nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung (30, 60)

sich in etwa paralleler Richtung zum am tragenden Gerüst (1) befestigten Element (9) erstreckt und die bewegliche Ausrüstung (4, 44) auf dem Element (9) verschiebbar ist.
7- Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Haltevorrichtung um einen geriffelten Blechstreifen (30) handelt.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Haltevorrichtung um eine sekundäre Zahnstange (60) handelt.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Haltevorrichtung gleichzeitig das am tragenden Gerüst (1) befestigte Element (9) darstellt, auf dem die bewegliche Ausrüstung (4, 44) verschiebbar ist.
10. Vorrichtung nach Anspruch 8 oder nach Anspruch 9

unter Rückbeziehung auf Anspruch 3» dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Zahnstange (9) des Selbsthemmechaniamus um eine mit Schlitzen (10) versehene Zahnstange handelt, wobei die Sperrvorrichtung (18, 54) in einen der Schlitze eingreift, wenn der Elektromotor (7, 47) nicht mit Strom versorgt wird.
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche b bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvorrichtung (18, 31) von einem von der beweglichen Ausrüstung (4) getragenen Elektromagenten (15, 35) betätigt wird.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvorrichtung (18) durch einen Elektromagneten (15) in Sperrstellung am gerippten bzw. gezahnten Element (9) gehalten wird, wenn der Motor (7) nicht mit Strom versorgt wird, und elastisch in die Entsperrungsstellung zurückgestellt wird, wenn der Motor mit Strom versorgt wird.
13- Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Sperrvorrichtung um einen fest · mit dem Elektromagneten (15) verbundenen Stift (18) handelt, der aus der Sperrstellung in die Entsperrungsstellung bewegbar ist und umgekehrt.
14. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet,' dass die Sperrvorrichtung (31) elastisch in Sperrstellung am gerippten Element (30) gehalten wird, wenn der Elektromotor nicht mit Strom versorgt wird, und durch den Elektromagneten (35) in Entsperrungsstellung ausgerückt wird, wenn der Motor mit Strom versorgt Wird.
15. Vorrichtung nach Anspruch 1¹J, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Sperrvorrichtung um einen Sperrhebel

(31) handelt, der drehbar an einem Träger (33) der Spule (35) des Elektromagneten befestigt ist und gegen das gerippte Element (30) durch eine ebenfalls" am Träger befestigte Feder (37) in der Weise gedrückt wird, dass bei Versorgung der Spule (35) mit Strom der Hebel in Sperrstellung gegen das gerippte Element (30) gedrückt wird, während bei Versorgung der Spule (35) mit Strom der Hebel (31) vom gerippten Element (30) in Entsperrungsstellung ausgerückt wird.
16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis TO, dadurch gekennzeichnet, dass die Sperrvorrichtung (54, 56) auf einem Motorträger (48) ruht, auf dem ein Antriebsritzel (51) über eine Antriebsachse (50) angetrieben wird, die ihrerseits vom am Motorträger (48) befestigten Elektromotor (47) angetrieben wird, wobei das Antriebsritzel (51) in das Mitnehmerritzel (52) der beweglichen Ausrüstung (44), die mit dem am tragenden Gerüst (1) befestigten Element (9) im Eingriff steht, eingreift und wobei sowohl das Mitnehmerritzel (52) als auch der Motorträger (48) drehbar um eine parallel zur Motorachse (50) verlaufende Zwischenachse (49) an einem Schlitten (45) der be-

weglichen Ausrüstung (44) angebracht sind, wobei der Schlitten verschiebbar entlang des am tragenden Gerüst (1) befestigten Elements(9) befestigt ist und mindestens einen die Drehung des Motorträgers (48) in bezug zum Schlitten

(45) begrenzenden Anschlag (55) aufweist.
17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet," dass es sich bei der Sperrvorrichtung um eine Sperre (48, 54) handelt, die, sofern sie durch den Motorträger (48).

gegen das gerippte Element (9) gedrückt wird, sich nicht gegen eine Verschiebung der beweglichen Ausrüstung (44) auf dem am tragenden Gerüst (1) befestigten Element (9) in einer der Bewegungsrichtungen sperrt, wenn der Motor (47) das Antriebsritzel (51) in einer Drehrichtung bewegt, und die durch den Motorträger (48) aus dem gerippten Element (9) ausgerückt wird, um die Verschiebung der beweglichen Ausrüstung (44) in die andere Richtung zu ermöglichen, wenn der Motor (47) das Antriebsritzel (51) in die andere Drehrichtung bewegt.
18. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet,

dass es sich bei der Sperrvorrichtung um ein freilaufendes Zahnrad (56) handelt, das in das gerippte Element (60) eingreift, wenn der Elektromotor nicht mit Strom versorgt wird und wenn dieser das Antriebsritzel (51) in eine der Drehrichtungen bewegt, und das durch den Motorträger (48) aus dem gerippten Element (60) ausgerückt wird, wenn der Elektromotor (47) das Antriebsritzel (51) in die andere Drehrichtung bewegt.