EP1753633A1 - Fahrzeugmodul, insbesondere türmodul, mit einer antriebswelle zur verstellung einer verstellvorrichtung, insbesondere fensterheber, fahrzeugkomponente, insbesondere fahrzeugtür, und verfahren zur montage einer fahrzeugkomponente - Google Patents

Fahrzeugmodul, insbesondere türmodul, mit einer antriebswelle zur verstellung einer verstellvorrichtung, insbesondere fensterheber, fahrzeugkomponente, insbesondere fahrzeugtür, und verfahren zur montage einer fahrzeugkomponente

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Publication number
EP1753633A1
EP1753633A1 EP05747388A EP05747388A EP1753633A1 EP 1753633 A1 EP1753633 A1 EP 1753633A1 EP 05747388 A EP05747388 A EP 05747388A EP 05747388 A EP05747388 A EP 05747388A EP 1753633 A1 EP1753633 A1 EP 1753633A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
drive shaft
vehicle
module
adjusting device
vehicle module
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP05747388A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Alexander Schidan
Hans-Helmut Mieglitz
Burkhard Corves
Mathias HÜSING
Peter Markert
Mohannad Tarsha Kordi
Martin Riedel
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Original Assignee
Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG filed Critical Johnson Controls Interiors GmbH and Co KG
Publication of EP1753633A1 publication Critical patent/EP1753633A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • E05F11/00Man-operated mechanisms for operating wings, including those which also operate the fastening
    • E05F11/38Man-operated mechanisms for operating wings, including those which also operate the fastening for sliding windows, e.g. vehicle windows, to be opened or closed by vertical movement
    • E05F11/48Man-operated mechanisms for operating wings, including those which also operate the fastening for sliding windows, e.g. vehicle windows, to be opened or closed by vertical movement operated by cords or chains or other flexible elongated pulling elements, e.g. tapes
    • E05F11/481Man-operated mechanisms for operating wings, including those which also operate the fastening for sliding windows, e.g. vehicle windows, to be opened or closed by vertical movement operated by cords or chains or other flexible elongated pulling elements, e.g. tapes for vehicle windows
    • E05F11/483Man-operated mechanisms for operating wings, including those which also operate the fastening for sliding windows, e.g. vehicle windows, to be opened or closed by vertical movement operated by cords or chains or other flexible elongated pulling elements, e.g. tapes for vehicle windows by cables
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60JWINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
    • B60J5/00Doors
    • B60J5/04Doors arranged at the vehicle sides
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    • B60J5/0416Assembly panels to be installed in doors as a module with components, e.g. lock or window lifter, attached thereto
    • 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
    • E05F15/60Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators
    • E05F15/603Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors
    • E05F15/665Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings
    • E05F15/689Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings specially adapted for vehicle windows
    • E05F15/697Motor units therefor, e.g. geared motors
    • 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
    • E05Y2201/00Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/60Suspension or transmission members; Accessories therefor
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    • E05Y2201/644Flexible elongated pulling elements
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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
    • E05Y2201/00Constructional elements; Accessories therefor
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    • E05Y2201/622Suspension or transmission members elements
    • E05Y2201/658Members cooperating with flexible elongated pulling elements
    • E05Y2201/664Drums
    • 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

Definitions

  • Vehicle module in particular door module, with a drive shaft for adjusting an adjustment device, in particular window regulator, vehicle component, in particular vehicle door, and method for assembling a vehicle component
  • the invention relates to a vehicle module, in particular door module, with a drive shaft for adjusting an adjusting device, in particular window regulator.
  • the invention is therefore based on the object of eliminating the disadvantages known from the prior art and of providing a simple, robust, light, inexpensive to produce and inexpensively assemble vehicle component or a corresponding vehicle module.
  • this object is achieved by a vehicle module, in particular a door module, with a drive shaft for adjusting an adjustment device, in particular window lifter, the vehicle module and the adjustment device being mountable with one another in any rotational position of the drive shaft.
  • a vehicle module in particular a door module
  • a drive shaft for adjusting an adjustment device in particular window lifter
  • the vehicle module and the adjustment device being mountable with one another in any rotational position of the drive shaft.
  • Another important point is that the time for installing or assembling the vehicle module with the adjusting device for assembling a vehicle component can be reduced on average with the vehicle module according to the invention, so that on the one hand working time is saved and on the other hand with a continuously moving one Production assembly line space is saved in the assembly of the vehicle component.
  • the adjusting device has a rotary element, in particular a drum, the drive shaft being able to be connected in a rotationally fixed manner to the rotary element in at least one rotary position.
  • a non-rotatable connection to be produced between the drive shaft and the rotating element does not necessarily already exist during assembly, ie. H. during the assembly process, but that the non-rotatable connection is only made later, for example after the drive shaft has been rotated through a certain angle.
  • the drive shaft has at least one locking element, the locking element in at least one rotational position of the drive shaft connecting the latter to the rotary element in a rotationally fixed manner, the rotary element having at least one recess for receiving at least one Has part of the locking element, or it is preferred in a second alternative that the rotary element has at least one locking element, wherein the locking element connects the rotary element to the drive shaft in at least one rotational position, the drive shaft having at least one recess for receiving at least part of the Has locking element.
  • the at least one locking element is spring-loaded with respect to the drive shaft (first alternative) or with respect to the rotating element (second alternative). This makes it possible according to the invention for the drive shaft to be locked or non-rotatably connected to the rotary element as soon as the angular position of the drive shaft is set relative to the rotary element.
  • the drive shaft can rotate relative to the rotary element by a maximum of approximately 180 °, in particular a maximum of approximately 120 °. This makes it possible, on the one hand, for the number of moving parts required to be kept comparatively low and for the range of “idle rotation” to be kept small until the rotationally fixed connection between the rotating element and the drive shaft.
  • Another object of the present invention is a vehicle component, in particular a vehicle door, with an adjustment device and with a vehicle module according to the invention.
  • the ease of assembly that can be implemented according to the invention for the vehicle module and the adjustment device is of course also transferred to the vehicle component, which is why it is also robust, light, inexpensive to manufacture and inexpensive to assemble.
  • Another object of the present invention is a method for assembling a vehicle component, in particular a vehicle door, wherein one, one Drive shaft for adjusting an adjusting device having a vehicle module is mounted with the adjusting device, the vehicle module and the adjusting device being mounted independently of the rotational position of the drive shaft.
  • the method is thus particularly simple and inexpensive to carry out, so that it is also particularly suitable for automation, but also has the desired advantages of simplicity and speed when carried out manually (blind assembly).
  • the drive shaft is rotated relative to a rotary element of the adjusting device after assembly, before a rotationally fixed connection between the drive shaft and the rotary element is established.
  • a rotation brings considerable advantages for the assembly process or for the method according to the invention and means practically no disadvantages due to the non-rotational connection at the beginning, since it does not matter whether one is involved over the life of the vehicle component or the vehicle module
  • the drive shaft has been rotated by a maximum of 360 "additionally or not.
  • FIG. 1 shows a basic section through a vehicle door as an example of a vehicle component according to the invention
  • FIG. 2 shows the principle of a coupling option between a drive shaft and a rotating element
  • FIG. 3 shows the moment when the drive shaft engages in the rotating element
  • FIG. 4 shows a vehicle module and mounted with the adjustment device
  • FIG. 5 shows the section along the section line I-1 from FIG. 4.
  • the assembly steps should be carried out as quickly and easily as possible and it should if possible, pre-grouped components or modules should be assembled.
  • the movement sequences that have to be carried out by the people or robots to assemble the components or modules must also be able to be carried out as simply and quickly as possible. This is necessary on the one hand for the assembly itself, but also for the logistics, such as just-in-time supply, time reduction on the assembly line or the robot suitability of the assembly process.
  • a vehicle door as a vehicle component
  • all modules of this vehicle door should preferably be installed in a so-called Y position, i. H.
  • the inner door panel is at best shifted in a parallel orientation parallel to the shell and connected to it during this movement.
  • the assembly of such an adjustment device with a motor unit must also adapt to the requirements to be taken into account during assembly.
  • the component tolerances must be observed.
  • FIG. 1 shows a basic section through a vehicle door as an example of a vehicle component 50.
  • the exemplary construction of the door is shown, which is divided into a so-called wet room 15 and a drying room 14.
  • a wet room 15 is divided into a so-called wet room 15 and a drying room 14.
  • the coupling zone of the window lifter mechanism exemplified for an adjusting device 40 and a vehicle module 30, which exemplarily has the drive motor of the window lifter mechanism, shown.
  • the vehicle module 30 is therefore assigned to the drying room 14 and the adjusting device 40 is assigned to the wet room 15.
  • the invention is not limited to this assignment, but the assignment could also be reversed.
  • FIGS. 2 to 5 essentially relate only to this detail section 17.
  • further parts of the vehicle door or the vehicle component 50 are also shown by way of example, in particular a Bowden cable housing 4 as part of the window regulator mechanism, a drive shaft 5 as part of the vehicle module 30, a cladding module 19, which is already connected to the vehicle module 30 at the time of the final assembly, and a body module 20, which is counted among the adjustment device 40 for the purposes of the present invention and in particular gives the vehicle component 50 the necessary mechanical stability.
  • FIG. 2 shows the principle of a coupling possibility between the drive shaft 5 and a rotating element 6, the rotating element 6 in the example corresponding to a cable drum 6, which causes the window pane to rotate, for example.
  • the wet room 15 and the dry room 14, which are separated by the separating film or separating layer 18, can again be seen, but the separating layer 18 is only indicated.
  • the drive shaft 5, a drive motor 1, a transmission 2, a centering pin 12 or a centering cage for floating attachment of the door trim carrier 3, as well as a centering pin 10 and snap element 11 are parts of the vehicle module 30 which are connected to the adjusting device 40 in the Disassembly of the vehicle component must be connected.
  • the pre-assembled vehicle module 30 has the drive elements such as the engine 1, transmission 2 together with the drive shaft 5 in a so-called floating mounting on the door trim or the door trim carrier 3.
  • Inaccuracies of the body module 20 compared to the trim module 19 can be compensated for by the centering cages 13 or the centering pins 12.
  • the centering cages 13 and the centering pins 12 are also referred to below as centering means.
  • the tolerance compensation takes place during the assembly of the drive shaft 5 in the rotary element 6, this process also being referred to as snapping, because in this case beveled edges of the drive shaft 5 ensure that the drive shaft 5 is securely retracted into the rotary element 6.
  • the fastening means centering pin 10 and / or snap element 11
  • the core of the mechanical, rotationally fixed coupling between the drive shaft 5 and the rotary element 6 takes place via the locking elements 8 arranged in the shaft core of the drive shaft 5, which are also referred to below as bolts 8.
  • these locking elements 8 are, in particular, spring-mounted and serve. as a driver between the drive shaft 5 and the rotary element 6.
  • FIG. 3 shows the drive shaft 5 and the rotary element 6 at the time when the vehicle module 30 begins to be installed with the adjusting device 40.
  • the locking elements 8 are pressed together by the diameter of the rotating element 6 (outside the groove 16), whereby they dip into the core area of the shaft 5.
  • the centering or the guiding during the assembly of the vehicle module 30 with the adjusting device 40 is supported as leading elements 11 by means of leading dowel pins 10 or pins equipped for fixing. Since it is highly unlikely that the bolt 8 in the Assembly phase and at any rotational position of the drive shaft 5 exactly meets the groove 16 of the rotary element 6 shown in FIG. 2 (and not shown in FIG.
  • the latch 8 is not inserted into the groove 16 until the drive shaft 5 is rotated for the first time the use of exactly one bolt 8 or one locking element 8 and exactly one groove 16 is the idle rotation, ie the rotation of the drive shaft 5 without a non-rotatable connection to the rotating element 6, approximately one revolution, ie a rotation through 360 °, with a correspondingly higher number of bars 8 or grooves 16, the teaching rotation is of course correspondingly less, for example with three grooves and / or bars 8 (which are also equally distributed) about 120 °.
  • FIG. 4 shows the vehicle module 30 mounted with the adjustment device 40, at least as far as the section designated by the reference number 17 in FIG. 1 is shown.
  • the bars 8 are engaged in the groove 16.
  • the centering pin 10 or the snap element 11 has fixed the vehicle module 30 and the adjusting device 40.
  • These centering pins or snap elements 10, 11 take over in the load case, d. H. with a movement of the window pane, the transfer of the transverse forces into the body and ensure the end position in the assembled state of the vehicle module 30 relative to the adjustment device 40.
  • FIG. 5 shows an example of a sectional illustration along a section line 1-1 shown in FIG. 4, two bars 8 being engaged by way of example with two grooves 16.
  • the grooves 16 are also referred to as recesses 16 below.
  • the bolts 8 are provided on the drive shaft 5 and the recesses 16 on the rotary element 6, as is also shown in FIGS. 2 to 5.
  • the bolts 8 are used on the rotary element 6 and that the recesses 16 are provided on the drive shaft 5. Combinations of both variants are of course also conceivable according to the invention.
  • the compression spring 9 shown by way of example in the figures can of course itself also be part of the bolt 8, for example as Plastic injection-molded component.
  • the number of bolts 8 and the grooves 16 and the recesses 16 is of course variable. For easier coupling of the drive shaft 5 to the rotating element 6, the number of bolts 8 and grooves 16 should be smaller, but a larger number has a more favorable effect on the running properties.

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Abstract

Es wird ein Fahrzeugmodul, insbesondere Türmodul, eine Fahrzeugkomponente, insbesondere eine Fahrzeugtür, und ein Verfahren zur Montage einer Fahrzeugkomponente, insbesondere einer Fahrzeugtür, vorgeschlagen, wobei das Fahrzeugmodul eine Antriebswelle zur Verstellung einer Verstellvorrichtung, insbesondere Fensterheber, aufweist und wobei das Fahrzeugmodul und die Verstellvorrichtung miteinander in jeder beliebigen Drehstellung der Antriebswelle montierbar sind.

Description

Fahrzeugmodul, Insbesondere Türmodul, mit einer Antriebswelle zur Verstellung einer Verstellvorrichtung, insbesondere Fensterheber, Fahrzeugkomponente, insbesondere Fahrzeugtür, und Verfahren zur Montage einer Fahrzeugkomponente
Die Erfindung betrifft ein Fahrzeug modul, insbesondere Türmodul, mit einer Antriebswelle zur Verstellung einer Verstellvorrichtung, insbesondere Fensterheber.
Es ist allgemein bekannt, Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, mit verstellbaren Elementen auszustatten, wie beispielsweise elektrische Fensterheber, elektrische Schiebedächer, elektrisch verstellbare Sitze, elektrisch verstellbare Lenkradsäulen und dergleichen mehr. Insbesondere bei Kraftfahrzeugtüren, welche allein für sich betrachtet bereits eine Vielzahl von elektrisch zu betätigenden Verstelleinheiten aufweisen, ist es allgemein bekannt, eine solche Kraftfahrzeugtür in einen Nassraum und einen Trockenraum zum Zweck der besseren Verteilung von Komponenten und zur Reduzierung von Kosten vorzusehen. Hierbei kann es notwendig werden, dass ein Antrieb für ein Verstellelement auf der Trockenseite der Fahrzeugtür angeordnet ist und dass das Verstellelement selbst, d. h. der überwiegende Teil der Mechanik des Verstellelementes, auf der Nassseite der Fahrzeugkomponente bzw. der Fahrzeugtür angeordnet ist. Bei der Montage der Fahrzeugkomponente ist es dann erforderlich, die Elemente der Trockenseite mit den Elementen der Nassseite zu verbinden, wobei eine mechanische Antriebskupplung dann erforderlich ist, wenn auf der einen Seite der Trennung (zwischen Nass- und Trockenbereich) der Antrieb und auf der anderen Seite der Trennung die anzutreibende Stellvorrichtung angeordnet ist. Falls hierbei beispielsweise eine drehfeste Verbindung mittels einer Vierkeilwelle oder dergleichen vorgesehen ist, ist ein Zusammenbau der Fahrzeugkomponente nur in bestimmten Drehstellungen der Antriebswelle möglich. Dies verteuert die Montage zur Herstellung der Fahrzeugkomponente, weil beispielsweise ein Verdrehen eines Fahrzeugmoduls oder der Verstellvorrichtung erforderlich ist, um die miteinander zu paarenden Elemente in die richtige Drehstellung zu bringen. Dies verkompliziert die Montage der Fahrzeugkomponente der insbesondere bei einer Blindmontage bzw. bei einer Roboterunterstützung der Montage. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die aus dem Stand der Technik bekannten Nachteile zu beheben und eine einfache, robuste, leichte, kostengünstig herstellbare und kostengünstig montierbare Fahrzeugkomponente bzw. ein entsprechendes Fahrzeugmodul bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Fahrzeugmodul, insbesondere Türmodul, mit einer Antriebswelle zur Verstellung einer Verstellvorrichtung, insbesondere Fensterheber, gelöst, wobei das Fahrzeugmodul und die Verstellvorrichtung miteinander in jeder beliebigen Drehstellung der Antriebswelle montierbar sind. Dies hat den Vorteil, dass das Fahrzeugmodul erheblich einfacher, leichter und wiederholbarer mit der Verstellvorrichtung montierbar ist. Es ist dadurch bei einer Endmontage der Einzelkomponenten am Band möglich, mit geringen und einfach auszuführenden Bewegungsabläufen auszukommen. Weiterhin ist es möglich, mit robotertauglichen Bewegungsabläufen auszukommen. Ein wichtiger Punkt ist weiterhin, dass die Zeit zum Einbau bzw. zum Zusammenbau des Fahrzeugmoduls mit der Verstellvorrichtung zur Montage einer Fahrzeugkomponente im Schnitt mit dem erfindungsgemäßen Fahrzeugmodul reduziert werden kann, so dass zum einen Arbeitszeit eingespart wird und zum anderen auch bei einem kontinuierlich sich bewegenden Produktionsfließband Raum bei der Montage der Fahrzeugkomponente eingespart wird.
Bevorzugt ist, dass die Verstellvorrichtung ein Drehelement, insbesondere eine Trommel, aufweist, wobei die Antriebsweile mit dem Drehelement in wenigstens einer Drehstellung drehfest verbindbar ist. Hierdurch ist es erfindungsgemäß so, dass eine herzustellende drehfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Drehelement nicht notwendigerweise bereits beim Zusammenbau, d. h. beim Vorgang der Montage, hergestellt werden muss, sondern dass die drehfeste Verbindung erst später, beispielsweise nach einer Drehung der Antriebswelle um einen bestimmten Winkel, hergestellt wird.
Ferner ist in einer ersten Alternative bevorzugt, dass die Antriebswelle wenigstens ein Riegelelement aufweist, wobei das Riegelelement in wenigstens einer Drehstellung der Antriebswelle diese mit dem Drehelement drehfest verbindet, wobei das Drehelement wenigstens eine Ausnehmung zur Aufnahme wenigstens eines Teils des Riegelelements aufweist, bzw. es ist in einer zweiten Alternative bevorzugt, dass das Drehelement wenigstens ein Riegelelement aufweist, wobei das Riegelelement in wenigstens einer Drehstellung des Drehelements dieses mit der Antriebswelle verbindet, wobei die Antriebswelle wenigstens eine Ausnehmung zur Aufnahme wenigstens eines Teils des Riegelelements aufweist. Auf diese Weise ist es erfindungsgemäß vorteilhaft möglich, eine stabile und dauerhaft belastbare drehfeste Verbindung zwischen dem Drehelement und der Antriebswelle in beide Drehrichtungen zu gewährleisten.
Es ist weiterhin bevorzugt, dass das wenigstens eine Riegelelement gegenüber der Antriebswelle (erste Alternative) oder gegenüber dem Drehelement (zweite Alternative) federbelastet ist. Hierdurch ist es erfindungsgemäß möglich, dass eine Verriegelung bzw. eine drehfeste Verbindung der Antriebswelle mit dem Drehelement erfolgt, sobald die Winkellage der Antriebswelle relativ zum Drehelement eingestellt ist.
Ferner ist bevorzugt, dass nach der Montage des Fahrzeugmoduls und der Verstellvorrichtung und bis zur drehfesten Verbindung zwischen Antriebswelle und Drehelement eine Drehung der Antriebswelle relativ zum Drehelement von maximal etwa 180°, insbesondere von maximal etwa 120°, möglich ist. Hierdurch ist es zum einen möglich, dass die Anzahl der benötigten beweglichen Teile vergleichsweise gering gehalten wird und dennoch der Bereich der „Leerdrehung" bis zur drehfesten Verbindung zwischen Drehelement und Antriebswelle klein gehalten wird.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Fahrzeugkomponente, insbesondere eine Fahrzeugtür, mit einer Verstellvorrichtung und mit einem erfindungsgemäßen Fahrzeugmodul. Die Montageerleichterungen, die sich erfindungsgemäß für das Fahrzeugmodul und die Verstellvorrichtung realisieren lassen, übertragen sich selbstverständlich auch auf die Fahrzeugkomponente, weshalb diese ebenfalls robust, leicht, kostengünstig herstellbar und kostengünstig montierbar ist.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren zur Montage einer Fahrzeugkomponente, insbesondere einer Fahrzeugtür, wobei ein, eine Antriebswelle zur Verstellung einer Verstellvorrichtung aufweisendes Fahrzeugmodul mit der Verstellvorrichtung montiert wird, wobei das Fahrzeugmodul und die Verstellvorrichtung unabhängig von der Drehstellung der Antriebswelle montiert werden. Das Verfahren ist somit besonders einfach und kostengünstig durchführbar, so dass es sich insbesondere auch zur Automatisierung eignet, jedoch auch bei manueller Durchführung (Blindmontage) die gewünschten Vorteile der Einfachheit und der Schnelligkeit aufweist.
Es ist ferner bevorzugt, dass die Antriebswelle nach der Montage relativ zu einem Drehelement der Verstellvorrichtung gedreht wird, bevor eine drehfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle und dem Drehelement hergestellt wird. Eine solche Drehung bring erhebliche Vorteile für den Montageprozess bzw. für das erfindungsgemäße Verfahren und bedeutet so gut wie keine Nachteile aufgrund der anfänglich nicht vorhandenen drehfesten Verbindung, da es über die Lebensdauer der Fahrzeugkomponente bzw. des Fahrzeugmoduls gesehen, nicht ins Gewicht fällt, ob eine Drehung der Antriebswelle um maximal 360 "zusätzlich erfolgt ist oder nicht.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Figur 1 zeigt einen Prinzipschnitt durch eine Fahrzeugtür als Beispiel einer erfindungsgemäßen Fahrzeugkomponente,
Figur 2 zeigt das Prinzip einer Kopplungsmöglichkeit zwischen einer Antriebswelle und einem Drehelement,
Figur 3 zeigt den Moment des Einrückens der Antriebswelle in das Drehelement,
Figur 4 zeigt ein mit der Verstellvorrichtung montiertes Fahrzeugmodul und
Figur 5 zeigt den Schnitt entlang der Schnittlinie l-l aus der Figur 4.
Bei der Endmontage von Fahrzeugen, insbesondere von Kraftfahrzeugen, am Band sollen die Montageschritte möglichst schnell und einfach auszuführen sein und es sollen möglichst vorgruppierte Komponenten bzw. Module zusammengebaut werden. Hierbei müssen auch die Bewegungsabläufe, die von den Personen oder Robotern zum Zusammenfügen der Komponenten bzw. Module auszuführen sind, möglichst einfach und schnell zu bewerkstelligen sein. Dies ist zum einen notwendig für die Montage selbst, jedoch auch für die Logistik, wie beispielsweise die just-in-time- Versorgung, die Zeitreduzierung am Band bzw. die Robotertauglichkeit des Montageprozesses.
Für das Beispiel einer Fahrzeugtür als Fahrzeugkomponente ist es beispielsweise so, dass alle Module dieser Fahrzeugtür bevorzugt in einer sogenannten Y-Lage montiert werden sollten, d. h. beispielsweise die Türinnenverkleidung wird günstigstenfalls in einer parallel ausgerichteten Lage parallel zum Rohbau verschoben und bei dieser Bewegung mit diesem verbunden. Falls verschiedene Teile der Fahrzeugkomponente bzw. im Beispiel der Fahrzeugtür Teile eines Antriebsstrangs zur Verstellung einer Verstellvorrichtung, beispielsweise von Fensterhebem, zusammengefügt werden müssen, muss sich auch die Montage einer solchen Verstellvorrichtung mit einer Motoreinheit an die bei der Montage zu berücksichtigenden Anforderungen anpassen. Hierbei sind die bauteilgemäßen Teiletoleranzen zu beachten.
Figur 1 zeigt einen Prinzipschnitt durch eine Fahrzeugtür als Beispiel einer Fahrzeugkomponente 50. Dargestellt wird der beispielhafte Aufbau der Tür, die sich in einen sogenannten Nassraum 15 und einen Trockenraum 14 teilt. An der beispielhaft durch eine Trennfolie 18 gebildeten Schnittstelle bzw. Trennung .... zwischen Nassraum 15 und Trockenraum 14 ist mit einem Detailausschnitt 17 die Kopplungszone des beispielhaft für eine Verstellvorrichtung 40 angegebenen Fensterhebermechanismus und einem Fahrzeugmodul 30, welches beispielhaft den Antriebsmotor des Fensterhebermechanismus aufweist, dargestellt. Das Fahrzeugmodul 30 ist also im dargestellten Beispiel dem Trockenraum 14 zugeordnet und die Verstellvorrichtung 40 ist dem Nassraum 15 zugeordnet. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Zuordnung beschränkt, sondern die Zuordnung könnte auch umgekehrt sein. Im folgenden wird jedoch davon ausgegangen, dass dem Trockenraum 14 das Fahrzeugmodul 30 und dem Nassraum 15 die Verstellvorrichtung zugeordnet ist. Die weiteren Figuren 2 bis 5 beziehen sich im wesentlichen lediglich auf diesen Detaiiausschnitt 17. In Figur 1 sind darüber hinaus weitere Teile der Fahrzeugtür bzw. der Fahrzeugkomponente 50 beispielhaft dargestellt, insbesondere ein Bowdenzuggehäuse 4 als Teil des Fensterhebermechanismusses, eine Antriebswelle 5 als Teil des Fahrzeugmoduls 30, ein Verkleidungsmodul 19, welches zum Zeitpunkt der Endmontage insbesondere mit dem Fahrzeugmodul 30 bereits verbunden ist, und ein Karosseriemodul 20, welches für die Belange der vorliegenden Erfindung zur Verstellvorrichtung 40 gezählt wird und der Fahrzeugkomponente 50 insbesondere die notwendige mechanische Stabilität verleiht.
In Figur 2 ist das Prinzip einer Kopplungsmöglichkeit zwischen der Antriebswelle 5 und einem Drehelement 6 dargestellt, wobei das Drehelement 6 im Beispiel einer Seiltrommel 6 entspricht, welche durch ihre Drehung, beispielsweise der Fensterscheibe, bewirkt. Erkennbar ist wiederum der Nassraum 15 und der Trockenraum 14, die durch die Trennfolie bzw. Trennschicht 18 getrennt sind, wobei jedoch die Trennschicht 18 lediglich angedeutet ist. Weiterhin ist erkennbar, dass die Antriebswelle 5, ein Antriebsmotor 1 , ein Getriebe 2, ein Zentrierungszapfen 12 bzw. ein Zentrierungskäfig zur schwimmenden Befestigung des Türverkleidungsträgers 3 sowie ein Zentrierstift 10 und Schnappelement 11 Teile des Fahrzeugmoduls 30 sind, welches mit der Verstellvorrichtung 40 bei der Entmontage der Fahrzeugkomponente verbunden werden muss. Auf der Seite der Verstellvorrichtung 40 ist neben dem Drehelement 6 das Bowdenzuggehäuse 4, ein auf der Seiltrommel 6 bzw. dem Drehelement 6 beispielhaft aufgerolltes Seil 7 erkennbar. Bei der Montage des Fahrzeugmoduls 30 und der Verstellvorrichtung 40 wird zum einen die mechanische Stabilität durch mechanische Befestigungselemente, wie beispielsweise der Zentrierstift 10 und das Schnappelement 11 hergestellt und es wird zur Bewerkstelligung der Antriebskopplung zwischen der Antriebswelle 5 und dem Drehelement 6 im dargestellten Beispiel zunächst ein Einfahren der Antriebswelle 5 in das Drehelement 6 bewirkt. Hierbei greifen Riegelelemente 8, die mittels einer Feder 9 federbelastet an der Antriebswelle 5 vorgesehen sind, in eine Nut 16 am Drehelement 6 ein. Dieser Sachverhalt wird in den Figuren 3 bis 5 näher erläutert. Selbstverständlich kann es auch vorgesehen sein, dass das Drehelement 6 in eine Ausnehmung der Antriebswelle 5 einfährt. Im folgenden bezieht sich jedoch die Beschreibung beispielhaft nur auf die in den Figuren 3 bis 5 dargestellte Ausführungsform.
In der Figur 2 ist weiterhin erkennbar, dass das vormontierte Fahrzeugmodul 30 die Antriebselemente wie Motor 1 , Getriebe 2 zusammen mit der Antriebswelle 5 in einer sogenannten schwimmenden Lagerung an der Türverkleidung bzw. dem Türverkleidungsträger 3 aufweist. Hierbei können Ungenauigkeiten des Karosseriemoduls 20 gegenüber dem Verkleidungsmodul 19 (vgl. jeweils Figur 1) durch die Zentrierungskäfige 13 bzw. die Zentrierungszapfen 12 ausgeglichen werden. Die Zentrierungskäfige 13 und die Zentrierungszapfen 12 werden insgesamt im folgenden auch als Zentrierungsmittel bezeichnet. Der Toleranzausgleich erfolgt bei der Montage der Antriebswelle 5 in das Drehelement 6, wobei dieser Vorgang auch als Anschnäbeln bezeichnet wird, weil hierbei abgeschrägte Kanten der Antriebswelle 5 ein sicheres Einfahren der Antriebswelle 5 in das Drehelement 6 gewährleisten. In dieser Montagesituation bewirken bereits die Befestigungsmittel (Zentrierstift 10 und/oder Schnappelement 11) dass die Antriebselemente ausreichend fest arretiert bzw. fixiert sind.
Der Kern der mechanischen drehfesten Kopplung zwischen der Antriebswelle 5 und dem Drehelement 6 erfolgt über die in der Wellenseele der Antriebswelle 5 angeordneten Riegelelemente 8, die im folgenden auch als Riegel 8 bezeichnet werden. Diese Riegelelemente 8 sind erfindungsgemäß insbesondere federnd gelagert und dienen. als Mitnehmer zwischen der Antriebswelle 5 und dem Drehelement 6.
In Figur 3 ist die Antriebswelle 5 und das Drehelement 6 zum Zeitpunkt der beginnenden Montage des Fahrzeugmoduls 30 mit der Verstellvorrichtung 40 dargestellt. Die Riegelelemente 8 werden durch den Durchmesser des Drehelementes 6 (außerhalb der Nut 16) zusammengedrückt, wobei sie in den Kernbereich der Welle 5 eintauchen. Die Zentrierung bzw. die Führung bei der Montage des Fahrzeugmoduls 30 mit der Verstellvorrichtung 40 wird über voreilende Passtifte 10 bzw. zur Fixierung ausgestattete Stifte als Schnappelemente 11 unterstützt. Da es höchst unwahrscheinlich ist, dass der Riegel 8 in der Montagephase und bei einer beliebigen Drehstellung der Antriebswelle 5 exakt die in Figur 2 dargestellte (und in Figur 3 gerade nicht dargestellte) Nut 16 des Drehelementes 6 trifft, erfolgt das Einrücken des Riegels 8 in die Nut 16 erst bei einer Erstdrehung der Antriebswelle 5. Bei dem Einsatz von genau einem Riegel 8 bzw. einem Riegelelement 8 und genau einer Nut 16 beträgt die Leerdrehung, d. h. die Drehung der Antriebswelle 5 ohne drehfeste Verbindung zum Drehelement 6, etwa eine Umdrehung, d. h. eine Drehung um 360°, bei einer entsprechend höheren Anzahl von Riegeln 8 bzw. Nuten 16 beträgt die Lehrdrehuπg natürlich entsprechend weniger, beispielhaft bei drei Nuten und/oder Riegel 8 (die auch noch gleich verteilt sind) etwa 120°.
In Figur 4 ist das mit der Verstellvorrichtung 40 montierte Fahrzeugmodul 30, zumindest was den in Figur 1 mit dem Bezugszeichen 17 bezeichneten Ausschnitt betrifft, dargestellt. Die Riegel 8 sind in die Nut 16 eingerückt. Weiterhin ist erkennbar, dass eine Fixierung durch den Zentrierstift 10 bzw. das Schnappelement 11 zwischen dem Fahrzeugmodul 30 und der Verstellvorrichtung 40 erfolgt ist. Diese Zentrierstifte bzw. Schnappelemente 10, 11 übernehmen im Lastfall, d. h. bei einer Bewegung der Fensterscheibe, die Übertragung der Querkräfte in die Karosserie und sorgen für die Endlage in montiertem Zustand des Fahrzeugmoduls 30 relativ zur Verstellvorrichtung 40.
In Figur 5 ist eine Schnittdarstellung entlang einer in Figur 4 eingezeichneten Schnittlinie l-l beispielhaft dargestellt, wobei sich beispielhaft zwei Riegel 8 in Eingriff -.mit zwei Nuten 16 befinden. Die Nuten 16 werden im folgenden auch als Ausnehmungen 16 bezeichnet. Prinzipiell ist es selbstverständlich sowohl möglich, dass die Riegel 8 an der Antriebswelle 5 vorgesehen sind und die Ausnehmungen 16 an dem Drehelement 6, wie dies auch in den Figuren 2 bis 5 dargestellt ist. Andererseits ist es jedoch prinzipiell auch möglich, dass die Riegel 8 an dem Drehelement 6 angebraucht sind und dass die Ausnehmungen 16 an der Antriebswelle 5 vorgesehen sind. Auch Kombinationen von beiden Varianten sind selbstverständlich erfindungsgemäß denkbar.
Die in den Figuren beispielhaft dargestellte Druckfeder 9 kann selbstverständlich selbst auch Bestandteil der Riegel 8 sein, beispielsweise als Kunststoffspritzgussbauteil. Die Anzahl der Riegel 8 und der Nuten 16 bzw. der Ausnehmungen 16 ist selbstverständlich variabel. Für eine leichtere Kopplung der Antriebswelle 5 mit dem Drehelement 6 sollte die Anzahl von Riegel 8 und Nuten 16 kleiner, eine größere Anzahl wirkt sich jedoch günstiger auf die Laufeigenschaften aus.
Bezugszeichenliste
1 Antriebsmotor
2 Getriebe
3 Türverkleidungsträger
4 Bowdenzuggehäuse
5 Antriebswelle
6 Drehelement bzw. Seiltrommel
7 Seil
8 Riegelelement bzw. Riegel
9 Feder bzw. Druckfeder
10 Zentrierstift
11 Schnappelement
12 Zentrierungszapfen
13 Zentrierungskäfig
14 Verkleidungsseite / Trockenraum
15 Karosserie / Nassraum
16 Ausnehmung bzw. Nut
17 Detailausschnitt
18 Trennfolie
19 Verkleidungsmodul
20 Karosseriemodul 30 Fahrzeugmodul 40 Verstellvorrichtung 50 Fahrzeugkomponente

Claims

Patentansprüche
1. Fahrzeugmodul (30), insbesondere Türmodul, mit einer Antriebswelle (5) zur Verstellung einer Verstellvorrichtung (40), insbesondere Fensterheber, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugmodul (30) und die Verstellvorrichtung (40) miteinander in jeder beliebigen Drehstellung der Antriebswelle (5) montierbar sind.
2. Fahrzeugmodul (30) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (40) ein Drehelement (6), insbesondere eine Trommel, aufweist, wobei die Antriebswelle (5) mit dem Drehelement (6) in wenigstens einer Drehstellung drehfest verbindbar ist.
3. Fahrzeugmodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (5) wenigstens ein Riegelelement (8) aufweist, wobei das Riegelelement (8) in wenigstens einer Drehstellung der Antriebswelle (5) diese mit dem Drehelement (6) drehfest verbindet, wobei das Drehelement (6) wenigstens eine Ausnehmung (16) zur. Aufnahme wenigstens eines Teils des Riegelelements (8) aufweist oder dass das Drehelement (6) wenigstens ein Riegelelement (8) aufweist, wobei das Riegelelement (8) in wenigstens einer Drehstellung des Drehelements (6) dieses mit der Antriebswelle (5) verbindet, wobei die Antriebswelle (5) wenigstens eine Ausnehmung (16) zur Aufnahme wenigstens eines Teils des Riegelelements (8) aufweist.
4. Fahrzeugmodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Riegelelement (8) gegenüber der Antriebswelle (5) oder gegenüber dem Drehelement (8) federbelastet ist.
5. Fahrzeugmodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass nach der Montage des Fahrzeugmoduls (30) und der Verstellvorrichtung (40) und bis zur drehfesten Verbindung zwischen Antriebswelle (5) und Drehelement (6) eine Drehung der Antriebswelle (5) relativ zum Drehelement von maximal etwa 180° insbesondere von maximal etwa 120°, möglich ist.
6. Fahrzeugmodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugmodul (30) Zentrierungsmittel (12, 13) zur schwimmenden Lagerung von Antriebselementen, insbesondere Antriebsmotor (1) und/oder Getriebe (2), aufweist.
7. Fahrzeugkomponente (50), insbesondere Fahrzeugtür, mit einer Verstellvorrichtung (40) und mit einem Fahrzeugmodul (30) nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
8. Fahrzeugkomponente (50) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (40) einem Nassraum (15) und das Fahrzeugmodul (30) einem Trockenraum (14) zugeordnet ist oder dass die Verstellvorrichtung (40) einem Trockenraum (14)und das Fahrzeugmodul (30) einem Nassraum (15) zugeordnet ist.
9. Fahrzeugkomponente (50) nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Verstellvorrichtung (40) eine Seiltrommel, einen Bowdenzug und Fensterheberschienen umfasst und dass das Fahrzeugmodul (30) Antriebselemente, insbesondere einen Antriebsmotor (1) und/oder ein Getriebe (2), umfassst.
10. Verfahren zur Montage einer Fahrzeugkomponente (50), insbesondere einer Fahrzeugtür, wobei ein eine Antriebswelle (5) zur Verstellung einer Verstellvorrichtung (40) aufweisendes Fahrzeugmodul (30) mit der Verstellvorrichtung (40) montiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeugmodul (30) und die Verstellvorrichtung (40) unabhängig von der Drehstellung der Antriebswelle (5) montiert werden.
1 1. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebswelle (5) nach der Montage relativ zu einem Drehelement der Verstellvorrichtung (40) gedreht wird, bevor eine drehfeste Verbindung zwischen der Antriebswelle (5) und dem Drehelement hergestellt wird.
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