EP0064135A1

EP0064135A1 - Scheibenhebemechanismus

Info

Publication number: EP0064135A1
Application number: EP82101627A
Authority: EP
Inventors: Steffen Freudenberg
Original assignee: Audi NSU Auto Union AG; Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 1981-04-29
Filing date: 1982-03-03
Publication date: 1982-11-10
Also published as: DE3116917A1; DE3116917C2

Abstract

Ein Scheibenhebemechanismus für eine geführte, in senkrechter und waagrechter Richtung gekrümmten Scheibe ist so ausgebildet, daß der vordere und der hintere Bereich der Scheibe mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf- und abwärts bewegbar ist. Dadurch können verschieden lange Abwicklungen der Scheibe in diesen Bereichen kompensiert und ein verkantungsfreier Bewegungsablauf einer derartigen Scheibe erzielt werden.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Scheibenhebemechanismus gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es ist üblich, den Scheibenhebemechanismus so auszubilden, daß dieser die Scheibe über ihre gesamte Breite mit gleicher Geschwindigkeit anhebt bzw. absenkt. Bei gekrümmten Scheiben ist dabei Voraussetzung, daß sich die Abwicklung im Bereich der Scheibenführungen entsprechen, da ansonsten ein Verkanten der Scheibe eintreten würde, insbesondere wenn der Scheibenhebemechanismus zur Unterstützung der Scheibenführung an zwei Seiten der Scheibe angreift. Aus den vorgenannten Gründen ist man an bestimmte Scheibenformen gebunden, wenn die Scheiben in Führungen auf- und abbewegbar sein sollen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln einen gattungsgemäßen Scheibenhebemechanismus so weiterzubilden, daß damit auch Scheiben geführt werden können, welche im Bereich ihrer Führungen unterschiedlich lange Abwicklung aufweisen, wie sie z.B. bei unterschiedlichen Radien, bei einer in sich verdrehten Scheibe oder bei Scheiben, bei welchen eine der geführten Seiten relativ zur anderen Seite nach innen bzw. außen gekippt ist, auftreten.
Die Aufgabe wir mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dadurch, daß es der Scheibenhebemechanismus ermöglicht, die Scheibe in ihrem vorderen und hinteren Bereich mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten zu bewegen, können unterschiedlich lange Abwicklungen der Scheibe kompensiert werden, so daß die Scheibe ohne Verkanten bewegt werden kann. Eine Scheibe, bei welcher der vordere und hintere Bereich aufgrund unterschiedlicher Krümmungen abweichende Abwicklungen aufweist, ist beispielsweise in der Patentanmeldung P 30 37 397.8-21 beschrieben.
Vorteilhaft kann der erfindungsgemäße Scheibenhebemechanismus auch bei Scheiben eingesetzt werden, welche nur in ihrem unteren Bereich geführt sind (rahmenlose Scheiben). Dort tritt das Problem des Verkantens auch bei stark unterschiedlichen Abwicklungen nicht so stark in Erscheinung, wenn die Scheibe auf nur kurzer Basis geführt ist. Durch den erfindungsgemäßen Scheibenhebemechanismus kann jedoch erreicht werden, daß der Scheibenrand stets in Eingriff mit der Dichtung am umgebenden Karosseriekörper bleibt und auch stets parallel zu diesem verläuft.
Besonders vorteilhaft ist bei einem Scheibenhebemechanismus mit einer Zahnstange und einem antreibbaren Ritzel, wenn der Scheibenhebemechanismus zwei, dem vorderen und dem hinteren Bereich der Scheibe zugeordnete, karosseriefeste und unterschiedliche Module aufweisende Zahnstangen umfaßt, mit welchen zwei, mit der Scheibe verbundene Ritzel kämmen. Durch diese Ausbildung, welche man insbesondere wählt, wenn der Scheibenheber mit führen soll, wird in einfacher Weise, nämlich nur durch mit unterschiedlichen Modulen versehene Zahnstangen, die gewünschte unterschiedliche Bewegungsgeschwindigkeit des vorderen und hinteren Scheibenbereiches erreicht. Statt unterschiedlicher Module können auch verschieden große Ritzel und gleiche Zahnstangen verwendet werden. Sowohl . die Zahnstange als auch die Ritzel können aufgrund der auftretenden geringen Belastung kostengünstig aus Kunststoff hergestellt sein.
Bei der vorbeschriebenen Art des erfindungsgemäßen Scheibenhebemechanismusses ist es vorteilhaft, wenn die Ritzel an den Endbereichen einer mit Aufnahmen für die Scheibe versehenen Quertraverse gelagert und zwischen den Ritzeln eine gemeinsame, an der Quertraverse befestigte Antriebsvorrichtung angeordnet ist. Die Quertraverse, welche bei einer rahmenlosen Scheibe alleinig die Führung übernehmen kann, hält die Scheibe, nimmt die Ritzel auf und trägt die Antriebsvorrichtung. Der gesamte Scheibenhebemechanismus und ggf. auch die Scheibenführung ist bis auf die Zahnstangen an der Quertraverse ausgebildet, wodurch der Scheibenhebemechanismus als kompakte, vormontierbare Baugruppe schnell ein- und ausgebaut werden kann. Ein_P Einstellung der Antriebseinheit im Karosseriekörper - wie dies bei bekannten Scheibenhebemechanismen notwendig ist - entfällt. Dadurch, daß die Antriebsvorrichtung, z. B. ein Elektromotor, zwischen den Ritzeln an der Quertraverse befestigt ist und sich dadurch seine Position auch beim Auf- und Abbewegen der Scheibe relativ zu den Ritzeln nicht ändert, kann ein kostengünstiges, starres Antriebsgestänge ohne Gelenke eingesetzt werden.
Diese Vorteile kommen nicht nur in Verbindung mit einer unterschiedlichen Abwicklung in ihrem vorderen und hinteren Bereich aufweisenden Scheibe zum Tragen, sondern gelten allgemein für einen Scheibenhebemechanismus, welcher gemäß den Merkmalen des Anspruchs 2 ausgebildet ist. Dies wird möglich durch die Abkehr vom Aufbau bekannter Scheibenhebemechanismen, nämlich daß sich nicht das Gewindekabel (welches als Zahnstange betrachtet werden kann) oder eine Zahnstange, wie etwa in der DE-OS 19 26 800 beschrieben, bewegt und das antreibende Ritzel ortsfest angeordnet ist, sondern daß umgekehrt die Zahnstange feststeht und das antreibende Ritzel auf- und abbewegt wird.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe kann in Verbindung mit einem Scheibenhebemechanismus mit einem etwa S-förmig geformten Führungsrohr, dessen äußere Schenkel nicht zueinander parallel verlaufen, mit zwei an einem Gewindekabel befestigten Mitnehmern, welche durch einen Schlitz im Führungsrohr hindurchgreifen und mit einer etwa rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung der Scheibe angeordneten und mit dieser verbundenen Kulissenführung, in welcher einer der Mitnehmer verschiebbar geführt ist, vorteilhaft auch dadurch gelöst werden, daß die Kulissenführung mit dem ersten Mitnehmer den Bereich der Scheibe, welcher mit der geringeren Geschwindigkeit bewegbar sein soll . zugeordnet ist und der zweite Mitnehmer unmittelbar mit dem gegenüberliegenden Bereich der Scheibe in Verbindung steht. Ein dieser Gattung entsprechender Scheibenhebemechanismus mit zwei Kulissenführungen ist beispielsweise in der DE-OS 25 07 893 beschrieben. Er bewirkt dort bei einer zweigeteilten Scheibe, daß beim Öffnen der Scheiben eine Voreilung, beim Schließen eine Nacheilung der vorderen Teilscheibe erfolgt.
Durch den erfindungsgemäßen Scheibenhebemechanismus mit einem Führungsrohr und einem Gewindekabel ist es nicht nur möglich, eine um den Cosinus des abweichenden Winkels kleinere konstante Geschwindigkeit zu erreichen, sondern durch eine gekrümmte Ausbildung des Führungsrohres in diesem Bereich unterschiedliche Relativgeschwindigkeiten - entsprechend der Längendifferenzen der beiden Scheibenbereiche - zu erzielen.
Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, den vorderen und hinteren Bereich der Scheibe durch einen entsprechend ausgebildeten Seilzug-Scheibenheber mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten anzuheben bzw. abzusenken. Dies kann etwa in der Weise geschehen, daß der Seilzug in Form einer liegenden "8" mit vier Umlenkrollen geführt ist. Die Umlenkrollen stehen auf der Seite der Scheibe, welche schneller bewegt werden soll, in Bewegungsrichtung der Scheibe übereinander, auf der anderen Seite in einem Winkel zur Bewegungsrichtung. Während der dieser Seite zugewandte Mitnehmer in einer Kulisse etwa quer zur Bewegungsrichtung geführt ist, wirkt der Mitnehmer auf der anderen Seite unmittelbar auf die Scheibe.
Mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben. Es zeigt:

Fig. 2 eine Fahrzeugseitentüre ohne Außenverkleidung mit einem Zahnstangen umfassenden Scheibenhebemechanismus,
Fig. 2 die Führungselemente des Scheibenhebemechanismusses aus Fig. 1 in Explosionsdarstellung,
Fig. 3 in perspektivischer Darstellung eine Fahrzeugtüre ohne Außenverkleidung mit einem ein Gewindekabel aufweisenden Scheibenhebemechanismus,
Fig. 4 als Prinzipbild ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Scheibenhebemechanismusses mit einem Gewindekabel,
Fig. 4a ein Ausführungsbeispiel, bei dem die Führungen der Scheibe Abschnitte von konzentrischen Kreisen sind,
Fig. 5 die hinteren Führungsteile des Scheibenhebemechanismusses aus Fig. 4 in Explosionsdarstellung,
Fig. 6 die Führungsteile gemäß Fig. 5 im zusammengebauten Zustand,
Fig. 7 als Prinzipbild einen Scheibenhebemechanismus mit einem Seilzug,
Fig. 8 das hintere Führungsteil des Scheibenhebemechanismusses aus Fig. 7 in Perspektivdarstellung.

Gemäß Fig. 1 weist eine Fahrzeugtüre 9, welche ohne Außenverkleidung dargestellt ist, zwei als Blechpressteile hergestellte Stege 11 und 13 auf, an denen Zahnstangen 15 und 17 mit ihrer Verzahnungsseite nach außen weisend montiert sind. Der Modul der Zahnstange 15 ist größer ausgeführt als der Modul der Zahnstange 17, so daß die aufgrund einer stärkeren Krümmung längere Abwicklung des vorderen Bereichs 19 einer in der Fahrzeugtüre 9 bewegbaren Scheibe 21 ausgeglichen werden kann und sich dadurch die Scheibe 21 während ihrer Bewegung nicht verkantet.
Die Scheibe 21 ist an einer Quertraverse 23 befestigt. An den Enden der Quertraverse 23 sind Ausleger 25 und 27 angeformt, welche Ritzel 29 und 31 aufnehmen. Diese Ritzel sind über eine Antriebswelle 33 mit einem Elektromotor 35, an den ein Untersetzungsgetriebe 37 angeflanscht ist, verbunden.
Durch den gemeinsamen Antrieb werden die Ritzel 29 und 31 mit gleicher Drehzahl angetrieben. Dadurch, daß die vordere Zahnstange, und damit auch das zugeordnete Ritzel 29, einer größeren Modul aufweisen, wird der vordere Ausleger 25, und damit auch der vordere Bereich 19 der Scheibe 21, schneller nach oben bzw. nach unten bewegt als der hintere Bereich 39 der Scheibe. Die Geschwindigkeitsdifferenz ist durch die verwenoete. Module so gewählt, daß die längere Wegstrecke, welche der vordere Bereich 19 der Scheibe 21 aufgrund der stärkeren Krümmung zurückzulegen hat, vollständig ausgeglichen und dadurch eine gleichförmige, verkantungsfreie Bewegung der Scheibe 21 erreicht wird.
Die Scheibe 21 ist nur an drei Punkten geführt, wobei zwei Punkte durch den Scheibenheber (Ritzel 29 und 31) gebildet werden. Der ritte Führungspunkt steht ebenfalls mit der Konsole 23 in Verbindung und wirkt mit der Zahnstange 17 zusammen. In Fig. 2 ist gezeigt, wie der dritte Führungspunkt konkret ausgebildet ist und wie die Befestigung an der Quertraverse 23 erfolgt... l Dazu sind zwei Führungsteile 41 und 43 vorgesehen, welche mit einer Schraube 45 an einem Ansatz 47 der Quertraverse 23 befestigt sind. Jedes Führungsteil 41 und 43 weist eine Aussparung 49 bzw. 51 auf, durch welche die Zahnstange 17 teilweise umschlossen wird.
In Fig. 2 ist weiterhin dargestellt, wie das Ritzel 31 am Ausleger 27 der Quertraverse 23 befestigt ist. Zwei Lagerteile 53 und 55 nehmen das mit einem Schlitz 57 zur Verbindung mit der Antriebswelle 33 versehene Ritzel 31 auf. Die Lagerteile 53 und 55 sind wie die Führungsteile 41 und 43 mit Aussparungen 59 und 61 zur Führung an der Zahnstange 17 versehen.
In dem Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 ist ein Scheibenhebemechanismus mit einem S-förmig geformten Führungsrohr 63 dargestellt, in dem durch eine Antriebsvorrichtung 65 ein Gewindekabel 67 bewegbar ist. Durch einen Schlitz 69 im Führungsrohr 63 greifen zwei, am Gewindekabel 67 befestigte Mitnehmer 71 und 73 hindurch- Der vordere Mitnehmer 71 wirkt unmittelbar auf eine Scheibe 75 tragende Quertraverse 77. Der hintere Mitnehmer 73 ist horizontal in einem Langloch 79 an einem Fortsatz 81 der Quertraverse 77 verschiebbar gelagert.
Das Langloch 79 ermöglicht ein Auf- und Abbewegen der Quertraverse 77 und damit der Scheibe 75, obwohl der Schenkel 83 des Führungsrohres 63 in einem Winkel zur Bewegungsrichtung der Scheibe 75 angeordnet ist. Durch die Schrägstellung des Scheekels 83 wird erreicht, daß der diesem Schenkel 83 zugeordnete Mitnehmer 73 sich relativ zur Bewegungsrichtung der Scheibe 75 langsamer als der vordere, in Bewegungsrichtung der Scheibe 75 wirkende Mitnehmer 71 bewegt. Durch die sich dadurch ergebende kleinere Bewegungsgeschwindigkeit des hinteren Scheibenbereichs, welche sich durch Multiplikation mit dem Cosinus des Winkels zwischen den beiden Schenkeln 83 und 85 des Führungsrohres ergibt, wird die Längendifferenz der Scheibenabwicklungen der vorderen (länger) und hinteren (kürzer) Scheibenbereiche ausgeglichen.
In Fig. 4 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt, welches dem in Fig. 3 gezeigten im wesentlichen entspricht. In einem ebenfalls etwa S-förmig geformten Führungsrohr 87 ist ein Gewindekabel durch eine gemeinsame Antriebsvorrichtung 89 bewegbar. Durch einen Schlitz 91 im Führungsrohr 87 greift je ein am Gewindekabel befestigter vorderer und hinterer Mitnehmer 93 bzw. 95 hindurch. Während der hintere Mitnehmer 95 unmittelbar auf eine Scheibe 97 tragende Quertraverse 99 wirkt, ist der vordere Mitnehmer 93 in einer Kulisse 101 in der Quertraverse 99 horizontal verschiebbar.
Der vordere Schenkel 103 des Führungsrohres 87 weist einen leicht geschwungenen Verlauf auf, so daß sich der Mitnehmer 93 und dadurch auch die Scheibe 97 in ihrem vorderen Bereich beim Auf- - und Abbewegen - trotz gleichförmigen Antrieb durch die Antriebsvorrichtung 89 - mit wechselnden Geschwindigkeiten bewegt. Dadurch wird der Ausbildung der Scheibe 97 entsprochen, deren Abwicklungen im vorderen und hinteren Bereich unterschiedlich sind, derart, dsß der vordere Bereich eine insgesamt längere Abwicklung aufweist und die Differenzen der Abwicklungen - bezogen auf Horizontalschnitte der Scheibe - nicht gleich sind. Wenn die Differenz gleich Null ist, verlaufen die beiden zugeordneten Führungsrohrabschnitte (wie etwa im oberen Drittel gezeigt) zueinander parallel.
Die Längendifferenz der Abwicklungen der Scheibe in ihrem vorderen und hinteren Bereich kann sich nicht nur -. wie in den Ausführungsbeispielen der Einfachheit halber beschrieben - auf eine Ebene beschränken, sondern auch, wie beispielsweise wenn ein Schenkel des Führungsrohres alleinig oder zusätzlich noch aus dieser Ebene herausgedreht ist, auch diese Differenzen erfassen.
Die Fig. 4a ist ebenfalls an Fig. 3 angelehnt. Sie unterscheidet sich von dieser im wesentlichen nur dadurch, daß die Führung 88 bzw. 90 Abschnitte von konzentrischen Kreisen mit den Radien 92 bzw. 94 sind. Dadurch ist es möglich, trotz einer starken Schräglage eines sich an den hinteren Rand 96 der Scheibe anschließenden Mittelpfosten (nicht dargestellt), den Raum in der Fahrzeugtüre optimal auszunutzen. Die Bezugszeichen 88' und 90' kennzeichnen als Alternative gerade Führungen, durch welche die selbe Scheibe, insbesondere wenn sie als Plan-oder Zylinderscheibe ausgebildet ist, geradlinig und dadurch ebenfalls ohne Verkanten versenkbar ist. Durch eine schraffierte Fläche 98 ist der dafür notwendige größere Raumbedarf angedeutet, der es erforderlich macht, daß der Türkörper wesentlich weiter nach vorne als die Scheibe geführt sein muß, um ein unteres Türscharnier anlenken zu können.
In Fig. 5 ist dargestellt, wie der Scheibenhebemechanisaus im Bereich des hinteren Mitnehmers 95 im einzelnen ausgeführt ist. Der äußere Schenkel 103 eines Z-förmig abgebogenen und mit der Fahrzeugtüre verschweißte Blechpressteil 105 bilcet eine Führungsbahn für ein Führungselement 107 an welchem die Quertraverse durch einen Stift 109 und eine Einstellschraube 111 befestigt ist. Die Anbindung des Führungselementes 107 an den Mitnehmer 95 zeigt Fig. 6. Der Mitnehmer 95 ist in dem Führungselement 107 frei gelagert, wodurch Toleranzen beim Einbau des Führungsrohres 87 relativ zum Schenkel 103 des führenden Blechpressteiles 105 ausgeglichen werden können und somit eine stets leichtgängige Betätigung des Scheibenhebemechanismusses möglich ist.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel ist in Fig. 7 dargestellt. Die dort gezeigte Scheibe 113 ist in dem Türkörper mittels eines Seilzuges 115 in vertikaler Richtung bewegbar. Dazu sind am Türkörper vier Umlenkrollen 117, 119, 123 und 125 gelagert. Um die Umlenkrollen ist in Form einer liegenden "8" der Seilzug 115 gelegt, welcher von einer Antriebsvorrichtung 127 angetrieben wird. Während die dem hinteren Bereich der-Scheibe 113 zugeordneten Umlenkrollen 119 und 125 in Bewegungsrichtung übereinander angeordnet sind, stehen die dem vorderen Bereich der Scheibe 113 zugeordneten Umlenkrollen 117 und 123 in einem Winkel zur Bewegungsrichtung der Scheibe. Dadurch kann, ebenso wie in den vorherbeschriebenen Ausführungsbeispielen, durch eine geringere Geschwindigkeit in Bewegungsrichtung der Scheibe eine längere Abwicklung der Scheibe 113 in ihrem vorderen Bereich ausgeglichen und dadurch die Scheibe ohne Verkanten geführt werden. Zum Ausgleich des in Bezug auf die Bewegungsrichtung der Scheibe 113 im Winkel verlaufenden Seilzugabschnittes zwischen den Umlenkrollen 117 und 123 ist an die Konsole 121 eine Kulissenführung mit einem Langloch 129 angeformt, in dem ein am Seilzug 115 befestigter Mitnehmer 5131 verschiebbar geführt ist. Ein zweiter, auf der gegenüberliegenden Seite des Seilzuges 115 angeordneter hinterer Mitnehmer 133 wirkt unmittelbar auf die Konsole 121 und damit auf die Scheibe 113.
In Fig. 8 ist schließlich dargestellt, wie der Seilzug 115 an einem Führungselement 135 angreift. Die Verbindung des Seilzuges 115 mit dem Führungselement 135 erfolgt durch einen in der Zeichnung nicht sichtbaren Pressnippel. An dem Führungselement 135 kann die in Fig. 5 näher dargestellte Konsole in gleicher Weise befestigt werden.

Claims

1. Scheibenhebemechanismus für eine Scheibe, welche in ihrem vorderen und hinteren Bereich an etwa senkrechten Führungen verschiebbar geführt ist, insbesondere für Personenkraftwagen mit einer in senkrechter und waagerechter Richtung gekrümmten Scheibe, dadurch gekennzeichnet, daß der vordere (19) und der hintere Bereich (39) der Scheibe (21; 75; 97; 113) durch-den Scheibenhebemechanismus mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten auf- und abwärtsbewegbar ist.

2. Scheibenhebemechanismus mit einer Zahnstange und einem antreibbaren Ritzel nach Anspruch 1, dadurchgekennzeichnet, daß der Scheibenhebemechanismus zwei, dem vorderen (19) und dem hinteren Bereich (39) der Scheibe (21) zugeordnete, karosseriefeste Zahnstangen (15, 17) umfaßt, mit welchen zwei, mit der Scheibe verbundene und gleichzeitig antreibbare Ritzel (29, 31) mit unterschiedlichem Teilkreisdurchmesser kämmen.

3. Scheibenhebemechanismus nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ritzel (29, 31) in den Endbereichen einer die Scheibe (21) aufnehmenden Quertraverse (23) gelagert sind.

4. Scheibenhebemechanismus nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Quertraverse (23) die Antriebsvorrichtung (Elektromotor 35) trägt.

5. Scheibenhebemechanismus mit einem etwa S-förmig geformten Führungsrohr, dessen äußere.Schenkel nicht zueinander parallel verlaufen, mit zwei an einem Gewindekabel befestigten Mitnehmern, welche durch einen Schlitz im Führungsrohr hindurchgreifen und mit einer etwa rechtwinkelig zur Bewegungsrichtung der Scheibe angeordneten und mit dieser verbundenen Kulissenführung, in welcher einer der Mitnehmer verschiebbar geführt ist nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß die Kulissenführung mit dem ersten Mitnehmer (73) dem Bereich der Scheibe (75), welcher mit der geringeren Geschwindigkeit bewegbar sein soll, zugeordnet ist und der zweite Mitnehmer (71) unmittelbar mit dem gegenüberliegenden Bereich der Scheibe in Verbindung steht.