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Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf
Antriebe und Heber für versenkbare Kraftfahrzeugfensterscheiben
und insbesondere auf Antriebe zur Erzielung einer seitlichen
Verstellbewegung solcher Fensterscheiben.
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Die Aufmerksamkeit, welche Kraftfahrzeughersteller
aerodynamisch effizienten Konstruktionen für Kraftfahrzeuge
widmen, hat dazu geführt, daß ein allgemeines Interesse und
Bestreben besteht, Kraftfahrzeugaufbauten zu konstruieren, die
einen bündigen Abschluß der Fahrzeugfenster mit den
benachbarten Außenflächen des Fahrzeugaufbaus sichern. Einen solchen
bündigen Abschluß bei den versenkbaren Fenstern in einer
Kraftfahrzeugtür zu gewährleisten, ist eine besonders
herausfordernde Aufgabe. Viele Kraftfahrzeugmodelle, insbesondere die
von dem Autor der vorliegenden Erfindung hergestellten
Fahrzeuge, weisen einen Versatz von nur wenigen Millimetern
zwischen
der Außenfläche des größten Teils der Glasscheibe und den
umgebenden Karosserieteilen auf. Ein größerer Versatz ist
jedoch am unteren Rand des Fensters notwendig, d.h. in der Höhe
der Gürtellinie des Fahrzeuges, da die Fenster im allgemeinen
geradlinig oder entlang eines gekrümmten Pfades von einer
Stellung aus bewegt werden, die deutlich innerhalb der Karosserie
liegt.
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Ein aktiv verfolgter Weg zu Erzielung von Bündigkeit
in der Höhe der Gürtellinie besteht darin, einen Mechanismus
vorzusehen, womit die untere Kante der Scheibe seitlich
gegenüber dem Aufbau des Kraftfahrzeuges verschoben werden kann,
wenn sich das Fenster seiner angehobenen Stellung nähert.
Bestimmte Vorrichtungen nach dem bisherigen Stand der Technik,
die das seitliche Verschieben der Fensterheberkurbel in
Kraftfahrzeugtüren vorsehen, wie sie zum Beispiel in den
US-Dokumenten 1,620,272 von Farwell und 1,676,441 von Jackson
dargestellt sind, bieten keinerlei treibend wirkende Verbindung mit
dem Fenster selbst.
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Die US-Schrift 1,085,877 von Rheims et al. zeigt
einen sehr frühen Mechanismus zur Ausführung einer seitlichen
Verschiebung der unteren Kante des Fensters beim Drehen der für
das Heben des Fensters benutzten Kurbel. Die Lehren dieses
Dokuments sind jedoch mangelhaft. Zu den Nachteilen der
Vorrichtung nach Rheims et al. gehört die Tatsache, daß sich bei deren
Anwendung der Bewegungspfad des Fensters oder des Antriebes
während dessen seitlichem Verschieben nach außen aufgrund der
steifen Verbindung zwischen dem Fenster und der Vorrichtung
gemäß Rheims et al. ändern muß. Außerdem schafft die
Vorrichtung nach Rheims et al. eine Antriebsverbindung zwischen
Fenster und Antrieb mittels einer in eine Führung eingreifenden
verzahnten Platte. Die durch eine derartige Verbindung gegebene
Bewegungsstabilität läßt zu wünschen übrig, ebenso wie ihre
Zuverlässigkeit und Herstellbarkeit.
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In der GB-A-2 186 631 ist ein Fensterheber
beschrieben, welcher eine Betätigungseinheit aufweist, mittels derer
die untere Kante eines vertikal zwischen einer versenkten und
einer angehobenen Stellung in einem Fahrzeugaufbau bewegbaren
Fensters seitlich gegenüber dem Fahrzeugaufbau verstellt werden
kann, wenn sich das Fenster in der Nähe seiner angehobenen
Stellung befindet, welche Einheit ein nicht drehbares Glied und
ein drehbares Glied aufweist, die treibend in einem Nabe-Welle-
Verhältnis miteinander in Eingriff stehen, wobei ihre
gemeinsame Achse quer zum Fahrzeugaufbau verläuft, so daß ihre
relative Verdrehung eine axiale Verschiebung bewirkt, wobei das
nicht drehbare Glied mit dem Fenster verbunden ist, und das
drehbare Glied zur Ausführung einer vertikalen Bewegung geführt
ist. In diesem älteren Vorschlag wird das Heben bzw. Senken des
Fensters während der seitlichen Bewegung unterbrochen, wodurch
komplexe mechanische Verbindungen zwischen den verschiedenen
Teilen der Betätigungseinheit und den zugehörigen Antriebs- und
Führungsmitteln erforderlich werden.
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Eine derartige Fensterbetätigungseinheit, in welcher
das nicht drehbare (Naben-)Glied fest mit der unteren Kante des
Fensters verbunden ist, ist in der nach dem Anmeldedatum der
vorliegenden Anmeldung veröffentlichten, jedoch früher
angemeldeten und damit gemäß Art. 54(3) nur zum Stand der Technik
zählenden EP-A-0 348 137 offenbart.
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Ausgehend von den Mängeln des bisherigen Standes der
Technik ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungseinheit
zum seitlichen Verstellen der unteren Kante eines versenkbaren
Kraftfahrzeugfensters gegenüber dem Fahrzeugaufbau zu schaffen,
bei welcher eine Verbindung mit dem Fuß des Fensters besteht,
die derart konstruiert ist, daß das Fenster entlang eines
Pfades bewegt werden kann, in welchem es innerhalb des
Fahrzeugaufbaus geführt wird, und durch welche die seitliche Bewegung
des Fensters durch die vertikale Bewegung desselben in der Nähe
seiner gehobenen Stellung bewirkt wird.
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Erfindungsgemäß umfaßt eine Betätigungseinheit zum
Verschieben der unteren Kante eines vertikal zwischen einer
versenkten und einer gehobenen Stellung in einem
Kraftfahrzeugaufbau
verschiebbaren Fensters, in seitlicher Richtung
gegenüber dem Fahrzeugaufbau, wenn sich das Fenster in der Nähe
seiner gehobenen Stellung befindet, ein nicht drehbares
Nabenglied und ein drehbares Glied, welche treibend in einem
Nabe-Welle-Verhältnis miteinander in Eingriff stehen, wobei ihre
gemeinsame Achse quer zum Fahrzeugaufbau verläuft, so daß ihre
Relativdrehung eine axiale Relativbewegung bewirkt, wobei das
nicht drehbare Glied mittels eines fest mit dem Fenster
verbundenen Trägergliedes scharnierartig mit dem Fenster in der Nähe
der unteren Kante desselben verbunden ist, zum Zwecke einer
Schwenkbewegung zwischen diesen, und wobei das drehbare Glied
bezüglich seiner vertikalen Verschiebebewegung mittels eines
Paares von beiderseits seiner Achse liegenden Führungszapfen
geführt wird, die in einen allgemein vertikalen Führungsschlitz
eingreifen, der sich an seinem oberen Ende in eine allgemein Y-
förmige Öffnung gabelt, deren Konturen derart gestaltet sind,
daß die beiden Führungszapfen beim Heben in je einen Arm der Y-
förmigen Öffnung eingreifen und so eine Drehung des drehbaren
Gliedes bewirken und damit ein seitliches Verschieben des nicht
drehbaren Gliedes gegenüber dem Fahrzeugaufbau.
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In Ausführungsformen der Erfindung sind das
Nabenglied und das Wellenglied treibend miteinander verbunden,
mittels einer Vielzahl von in einer Bohrung des Nabengliedes
ausgebildeten schraubenlinienförmig verlaufenden Nasen und einer
Vielzahl von an der Außenfläche des Wellengliedes ausgebildeten
schraubenlinienförmig verlaufenden Nuten, so daß ein
Antriebseingriff entsteht. Insbesondere dann, wenn die Nasen einteilig
mit dem Nabenglied ausgebildet sind, z.B. als angegossenes
Kunststoffgußteil, erhält man eine stabile, zuverlässige und
wirtschaftlich herstellbare Antriebsverbindung zum Umwandeln
der Drehbewegung in die gewünschte seitliche Verstellbewegung.
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Die Erfindung wird nun anhand der beiliegenden
Zeichnungen beispielartig näher erläutert, worin:
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Figur 1 eine perspektivische Explosionszeichnung
einer die erfindungsgemäße Betätigungseinheit beinhaltende
Einheit
mit einem versenkbaren Kraftfahrzeugfenster zeigt;
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Figur 2 getrennt von der versenkbaren
Fensterkonstruktion eine perspektivische Explosionszeichnung der
Betätigungseinheit gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;
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Figur 3 und 4 Seitenansichten der Nabe des
erfindungsgemäßen Antriebes zeigen;
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Figur 5 eine Endansicht der Nabe ist;
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Figur 6 und 7 Seitenansichten der Welle des Antriebes
gemäß der vorliegenden Erfindung zeigen;
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Figur 8 eine Endansicht der Welle ist;
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Figur 9 eine teilweise Draufsicht einer
Antriebskurvenscheibe eines für die Verwendung in Verbindung mit der
erfindungsgemäßen Betätigungseinheit geeigneten Fensterhebers
darstellt;
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Figur 10 eine Vorderansicht eines die
erfindungsgemäße Betätigungseinheit verwendenden Fensterhebersystems
darstellt;
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Figur 11 einen Querschnitt durch eine Fahrzeugtür
darstellt, der die Betätigungseinhelt in der Stellung zeigt, in
der sie sich bei voll versenktem und bei teilweise angehobenem
Fenster befindet; und
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Figur 12 einen Querschnitt ähnlich der Figur 11 bei
vollständig hochgefahrenem Fenster zeigt.
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Nimmt man nun Bezug auf die Zeichnungen, und
insbesondere auf die Figur 1 derselben, so ist dort in einer
Explosionszeichnung eine Fensterhebereinheit 10 mit einer
Betätigungseinheit 12 nach der vorliegenden Erfindung dargestellt,
wobei die Bestandteile der Einheiten insgesamt so angeordnet
sind, wie sie es dann wären, wenn die Fensterhebereinheit 10
zum Senken und Heben, mittels einer Trägerplatte 15, eines
unter 14 teilweise dargestellten Fensters in einer (nicht
dargestellten) Kraftfahrzeugtür eingebaut wäre. Die Verbindung mit
dem Fenster ist in den Figuren 10 - 12 näher dargestellt.
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Zusätzlich zur Feflsterbetätigungseinheit 12 nach der
vorliegenden Erfindung weist die Fensterhebereinheit 10 eine
obere Karosserie-Befestigungsplatte 16, eine untere
Karosserie-Befestigungsplatte 18, eine allgemein bei 20 angedeutete
Antriebseinheit und eine Führungseinheit 22 auf. Die oberen und
unteren Karosserie-Befestigungsplatten 16 und 18 sind in der
Fahrzeugtür jeweils in der Nähe der "Gürtellinie" und der
Türschwelle befestigt und weisen geeignete Montagestrukturen auf,
um die Antriebseinheit 20 und die Führungseinheit 22 zu tragen.
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Die dargestellte Antriebseinheit 20 umfaßt eine obere
Umlenkrolle 24, die drehbar an der oberen
Karosserie-Befestigungsplatte 16 angebracht ist, eine untere Umlenkrolle 26, die
drehbar an der unteren Karosserie-Befestigungsplatte 18
angebracht ist, eine in Form einer Handkurbeleinheit 28
dargestellte Kurbelscheibe, wie sie üblicherweise in eine
Kraftfahrzeugtür eingebaut wird, und ein Antriebsglied 30, wobei
diese Teile alle über teilweise dargestellte und mit 32
angedeutete Seilzüge miteinander verbunden sind. Die Umschlingung
des Seilzuges 32 um die Rollen 24 und 26, die Kurbelscheibe 28
und das Antriebsglied 30 ist nicht dargestellt, da die
Verbindung dieser Teile untereinander nicht Teil der vorliegenden
Erfindung ist. Mit fortschreitender Beschreibung wird deutlich
werden, daß jeder beliebige Fensterhebermechanismus eingesetzt
werden kann, der eine vertikale Bewegung der
Fensterbetätigungseinheit 12 bewirkt, während sich diese von der versenkten
Stellung des Fensters in die gehobene Stellung bewegt, gefolgt
von einer Drehbewegung der Fensterbetätigungseinheit 12,
während sich diese vertikal in der Nähe der gehobenen Stellung
bewegt. Das Antriebsglied 30 in der in Figur 1 dargestellten
Ausführungsform ist eine Seilscheibe, die treibend mit dem
Seilzug 32 in Eingriff treten kann und, wie dies am besten in
Figur 2 erkennbar ist, ein Paar diametral gegenüberliegender,
sich senkrecht von ihrer Innenfläche 36 aus erstreckender
Antriebsnasen 34 aufweist. Es ist eine mittige Öffnung 38 zur
Aufnahme eines herkömmlichen Verbinders 40 zur axialen
Verbindung zwischen dem Antriebsglied 30 und der
Fensterbetätigungseinheit 12 vorgesehen.
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Die Führungseinheit 22 umfaßt ein Paar im Abstand von
einander angeordnete gekrümmte Führungsschienen 41, die an
ihrem unteren Ende 42 an der unteren
Karosserie-Befestigungsplatte 18 und an ihrem oberen Ende 44 an der Betätigerplatte 46
befestigt sind, welche wiederum an der oberen
Karosserie-Befestigungsplatte 16 befestigt ist. Die Betätigerplatte 46
enthält, wie es am besten Figur 9 erkennen läßt, eine allgemein Y-
förmige durchgehende Öffnung 47 mit einem Fußteil 51, welcher
mit dem zwischen den von einander beabstandeten Führungsplatten
41 gebildeten Schlitz 52 fluchtet. Wie sich am deutlichsten in
den Figuren 1, 9 und 10 erkennen läßt, sind die Antriebsnasen
34 des Antriebsgliedes 30 so ausgerichtet, daß sie beim Heben
des Fensters 14 in dem Schlitz 52 entlanggleiten und, wenn sich
das Fenster 14 seiner vollständig gehobenen Stellung nähert,
die Nasen 34 in die Y-förmige Öffnung 47 eintreten, so daß eine
weitere Hubbewegung eine Drehung des Antriebsgliedes 30
bewirkt, wenn die diametral von einander beabstandeten Nasen 34
von der in Figur 9 in durchgezogenen Linien gezeichneten
Stellung bis in die gestrichelt gezeichnete Stellung der Kontur der
Y-förmigen Öffnung 47 folgen.
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Nimmt man nun Bezug auf die Figuren 2 - 7, so ist
dort die Fensterbetätigungselnheit 12 als ein Nabenglied 48 und
ein Wellenglied 50 enthaltend dargestellt, in welches treibend
das Nabenglied 48 und das Antriebsglied 30 der Antriebseinheit
20 eingreifen. Ein axiales Halten des Fensterbetätigers 12 in
bezug auf das Antriebsglied 30 erreicht man durch das Einführen
eines mit dem Gewindeverbinder 40 in Eingriff tretenden
Befestigungsmittels 52 in die Welle 50.
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Das Nabenteil 48 ist vorzugsweise als Rohgußteil aus
Kunststoff hergestellt, in Form eines allgemein zylindrischen
Teiles mit einem einenends einen Befestigungsflansch 56
aufweisenden Trommelteil 54 und einer mittigen durchgehenden Bohrung
58. Von der durchgehenden Bohrung 58 aus radial nach innen
erstrecken sich ein Paar schraubenlinienförmiger Nasen 60, wobei
diese Nasen 60 axial in der Nähe des von dem
Befestigungsflansch
56 entfernten Endes 62 des Trommelteils 54 angeordnet
sind. Die Nasen 60 erstrecken sich axial im wesentlichen über
weniger als die Länge des Trommelteils 54 und sind am Umfang
einander diametral gegenüberliegend angeordnet. Die Nasen 60
werden vorzugsweise einstückig mit dem Rest des Nabenteils 48
ausgebildet, und die Länge und Lage der Nasen ist vorzugsweise
im Hinblick auf eine solche einstückige Fertigung festgelegt.
Es können jedoch auch getrennte Nasen an dem Nabenteil
befestigt werden, die die gewünschte Funktion in gleicher Weise
bewirken.
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Das Wellenglied ist ebenfalls vorzugsweise als
einstückiges Kunststoffgußteil ausgebildet und ist als ein Paar
diametral einander gegenüberliegender Antriebsaufnahmen 64
dargestellt, welche die Antriebsnasen 34 des Antriebsgliedes 30
aufnehmen, sowie mit einem Antriebsflansch 66 und einem
Naben-Mitnehmer 68. Die Aufnahmen 64 sind derart ausgebildet, daß sie
eine Antriebsverbindung zwischen dem Antriebsglied 30 und der
Welle 50 herstellen, wie dies in der Figur 11 bei 70
dargestellt ist. Eine mittige Durchgangsbohrung 72 zur Aufnahme des
axialen Halt schaffenden Verbinders 52 ist durch das
Wellenglied 50 hindurch geformt, wie dies am besten in Figur 2 zu
erkennen ist. Das Naben-Mitnehmerteil 68 ist als Zylinder
ausgebildet, der sich senkrecht vom Flanschteil 66 aus erstreckt,
und umfaßt ein Paar diametral einander gegenüberliegende, sich
schraubenlinienartig erstreckende Nuten 74, die an dessen
äußerein Umfang von einem Ende zum anderen des Naben-Mitnehmerteils
68 reichend gebildet sind. Der Querschnitt der Nuten 74 ist so
gestaltet, daß die Nasen 60 des Nabengliedes 48 gleitend dort
eingreifen. Beim Eingriff der Nasen 60 in die Nuten 74 erzeugt
die Drehung der Welle 50 eine Kraft, welche das Nabenglied
durch das Zusammenwirken der Nuten 74 und der Nasen 60 axial
verschiebt. Die kurze Länge der Nasen 60 gegenüber den Nuten 74
erleichtert das Verfahren der Nabe 48 gegenüber der Welle 50
und erlaubt den Ausgleich von Fertigungstoleranzen der Teile
selbst sowie deren Lage in dem Fensterhebersystem in einem
Fahrzeugaufbau. Die Anordnung der Antriebsangriffspunkte
zwischen der Nabe 48 und der Welle 50 in diametralem Abstand von
einander erhöht die Stabilität dieser relativ zueinander
beweglichen Teile während der Bewegung und in allen relativen
Lagen.
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Bezugnehmend auf die Figuren 10 - 12, wird hier der
Betrieb der Fensterbetätigungseinheit 12 der vorliegenden
Erfindung am besten verständlich, bei welchem eine seitwärtige
Bewegung eines Kraftfahrzeugfensters 14 zwischen einer von der
Außenfläche einer Kraftfahrzeugkarosserie aus nach innen
versetzten Lage und einer "bündigen" Lage bewirkt wird. In den
Figuren 11 und 12 ist die Fensterbetätigungseinheit 12 so
dargestellt, wie sie in einer allgemein mit 73 bezeichneten
Fahrzeugtür eingebaut ist. Die Tür 73 weist eine äußere Wand 75
auf, welche die dekorierte äußere Fläche des Kraftfahrzeuges
bildet, und eine innere Wand 76. Ein oberer Teil 78 der
Innenwand 76 ist fest mit der oberen Karosserie-Befestigungsplatte
16 verbunden, und ein unterer Teil 80 ist in ähnlicher Weise an
der unteren Karosserie-Befestigungsplatte 18 befestigt.
Ebenfalls an der Türinnenwand 76 ist eine innere Dichtung 82
angebracht, welche einen an der inneren Oberfläche 86 des
Fensters 14 anliegenden Lippenteil 84 aufweist. In ähnlicher Weise
we ist eine äußere Dichtung 88 einen an der äußeren Oberfläche
92 des Fensters 14 anliegenden Lippenteil 90 auf.
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Man erkennt auch, daß, wie die Figuren 10 - 12
zeigen, die Befestigung des Fensters 14 an der erfindungsgemäßen
Fensterbetätigungseinheit 12 über eine schwenkbar angelenkte
Platte 94 erfolgt. Diese frei schwenkbare Verbindung ist
wünschenswert, um die Unterschiede zwischen dem von der
Führungseinheit 22 erzwungenen Bewegungspfad der
Fensterbetätigungseinheit 12 und der Bewegung des Fensters 14 aufzunehmen, wie
sie von herkömmlichen, sich bei 96 in Figur 11 längs einer
Bogenstrecke erstreckenden U-Profilen erzwungen wird. Die
Scharnierplatte 94 besteht aus einem Befestigungsplattenteil
98, das durch Kleben fest mit dem Nabenglied 48 im Bereich
dessen Befestigungsflansches 56 verbunden ist. Ein U-Profilteil
100 nimmt die untere Kante des Fensters 14 klemmend auf und ist
schwenkbar mit dem Befestigungsplattenteil 98 verbunden, z.B.
durch ein in den Figuren 11 und 12 mit 102 bezeichnetes Gelenk.
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Im unteren Teil der Figur 11 ist die
Fensterbetätigungseinheit 12 in ihrer versenkten Stellung gezeigt. Beim
Drehen der Kurbel 28 der Antriebseinheit 20 wird die
Fensterbetätigungseinheit 12 entlang einer Bogenlinie nach oben
gezogen, entlang der Führungsschienen 41, wobei die Zapfen 34 in
Aufnehmern 64 liegen, die gleitend in den Schlitz 52 greifen.
Die Welle 50 und die Nabe 48 behalten während dieser Phase der
Bewegung ihre Einbaulage bei, d.h. die im Querschnitt in Figur
11 gezeigte Position, in welcher das innere Ende 62 der Nabe 48
im Bereich des Flanschteils 66 der Welle 50 liegt.
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In dieser teilweise gehobenen Stellung ist die untere
Kante des Fensters 14 von der Außenwand 75 der Tür 73 nach
innen versetzt angeordnet. Eine weitere Bewegung nach oben
bewirkt, daß die Zapfen 34 in den Aufnehmern 68 in die Y-förmige
Platte 46 eintreten, und die Form der Y-artigen Öffnung 47
bewirkt eine Drehung der gezeigten Welleneinheit bis in die in
Figur 9 gestrichelt dargestellte Lage. Beim Drehen des
Wellengliedes 50 bewirkt die Antriebsverbindung zwischen den Nuten 74
der Welle 50 und den Nasen 60 des Nabengliedes 48 eine axiale
Verschiebung der Nabe 48 seitwärts nach außen bis in die in
Figur 12 dargestellte Lage, in welcher das Fenster 14 etwa
bündig mit der Außenwand 75 der Tür 73 liegt. Die Anpassung der
äußeren Krümmung des Fensters 14 an diejenige der Türaußenwand
75 wird durch die Form der Führungsprofile 96 berücksichtigt,
und durch den Einsatz der Scharnierplatte 94 ist eine geringere
Präzision erforderlich, um diese einen bündigen Abschluß
erzeugende Krümmung bei den den Weg der Fensterbetätigungseinheit
bestimmenden Führungsschienen 41 zu reproduzieren. Eine
Bewegungsumkehr der Antriebseinheit 20 bewirkt eine umgekehrte
Drehung der Welle 50 und den Rückzug des Nabengliedes 48 aus
der axial seitlich nach außen versetzten Stellung der Figur 12
in die Lage nach Figur 11, so daß das Fenster 14 in der Tür 73
versenkt werden kann.