WO2000001911A1 - Stellantrieb, insbesondere fensterheber- bzw. schiebedachantrieb für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Stellantrieb, insbesondere fensterheber- bzw. schiebedachantrieb für ein kraftfahrzeug Download PDF

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Definitions

  • Actuator in particular window lifter or sunroof drive for a motor vehicle
  • the invention relates to an actuator, in particular Fen ⁇ sterheber- or sliding roof drive for a motor vehicle, according to Claim. 1
  • adjusting drives in particular motor vehicle window lifter drives, are known in which a closing part, in particular a motor vehicle window pane, is powered by an electric motor between one Opening position on the one hand and a closed position on the other hand is adjustable.
  • At least one gear ratio in the form of a gear and / or a cable drive or a scissor lift drive is provided in the drive train between the electric motor and the closing part; in the case of a cable drive, the closing part is moved by a cable, which in turn is driven by looping or winding or unwinding a cable drive drum which is rotated by the drive motor.
  • Roll is composed of two axially successively arranged roller parts, each of which has a spiral groove, the depth of which increases towards the axially outer end.
  • a safe protection against trapping should be ensured if the drive motor is well utilized.
  • variable translation in particular in the sense of a substantially constant load on the drive motor over the entire travel range of the closing part, on the one hand the drive motor does not have to - as required with constant translation - corresponding to the increased power required only briefly for the entry into the friction-loaded sealed closed position be dimensioned and, on the other hand, despite the initially high closing speed during a closing movement, the subsequent lower speed, which is due to the increased ratio according to the invention, and thus lower accelerated inertial mass, ensures a lighter and faster braking possibility of the closing part which is advantageous for pinching protection.
  • a variable transmission ratio which is advantageous for a conventional motor vehicle window lift drive has, in particular, a higher transmission ratio than the rest of the region when the closing position is approached; is from a bracing of the guide and bracket receptacle Starting out the window pane in the door frame when moving into the open position, an increased transmission ratio and thus a relief, and thus a better utilization of the drive motor over the entire adjustment range, is also advantageously provided for starting from the open position.
  • a higher gear ratio outside of the closed position or open position range is recommended for special load requirements on the drive motor, for example with a strongly curved disc guide with correspondingly high frictional resistance.
  • variable translation according to the invention can be achieved in a particularly simple manner in that the cable drive drum driving the cable or the cable ends by looping or unwinding and winding up Is provided over its axial length with a spirally arranged cable trough, via which the cable or the cable ends with the drive-transmitting wrap or winding and unwinding can be driven axially progressively when the cable drive drum is driven, and the respective translation according to the invention can be implemented by the variable cable trough diameter ; the change between different cable tray diameters in this sense can be more or less constant, possibly also occur discontinuously.
  • FIGS. 1-3 an externally powered motor vehicle window pane in its open position and in its closed position as well as in an intermediate middle position; 4-9 in axial or in front view an axially cylindrical drum drive with a cylindrical rope drive drum corresponding to the positions of the motor vehicle window pane according to FIGS. 1-3, with different rope trough diameters in the sense of an inventive translation, and with one unwindable each or a windable rope end.
  • FIG. 1 - 3 show three different positions of a in a motor vehicle door frame 7 by a cable drive 3; 4; 5 between a lower open position according to FIG. 1 via a middle open position according to FIG. 2 up to a closed position according to FIG. 3, the motor vehicle window pane 2 can be moved up and down.
  • An electric motor 1 is provided for driving the power-operated window lifter, known from GB 2 289 351 A - drives a cable drum 3 or 4 of the cable drive via a worm gear for moving the motor vehicle window pane 2 up and down; for this purpose, by winding or unwinding or by wrapping the
  • Rope drum 3 or 4 a rope 5 or rope ends 5.1; 5.2 moves, which are articulated via deflection rollers 6.1 and 6.2 of a guide rod 6 to the motor vehicle window pane 2 and move them up and down.
  • variable translation according to the invention by means of a correspondingly structurally simple design of the respective cable drum 3 or 4 is explained below on the basis of exemplary embodiments with a cylindrical cable drum 3 with a diameter difference according to FIGS. 4 to 9, the cable ends extending from the cable drum 3 or 4 5.1 and 5.2 of the rope 5 in the different representations according to FIGS. 4-9 are to be assigned to the different travel representations of the motor vehicle window pane 2 according to FIGS. 1-3. 4 to 9 each show on the right in an axial side view and on the left in an axial end view a section-wise cylindrical rope drum 3 with rope grooves 3.1 running axially spirally over its circumference.
  • the cable grooves 3.1 have a smaller diameter at their two axial ends in the sense of an increased transmission ratio compared to the rest of the area.
  • On the cable drum 3 are each a windable or unwound rope 5; 5 wound, one end of which, for example, on the end face, is fastened to the cable drum 3 and the other end of the cable 5.1 or 5.2 leads to articulation points of the motor vehicle window pane 2.
  • the cable drum 3 rotates, one of the cable ends leading to the motor vehicle window pane 2 is wound up and the other cable end is unwound; this results in an upward or downward movement of the motor vehicle window pane 2 in the guide linkage 6 or in the motor vehicle window frame 7.
  • a different transmission ratio is now provided at both axial ends of the cable drum 3 in that the diameter of the cable grooves 3.1 is smaller in the sense of an increased transmission ratio than in the axial central region of the cable drum 3.

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Abstract

Zur höheren Auslastung des Stellantrieb-Antriebsmotors (1) bei verbessertem Einklemmschutz eines über eine Übersetzung, insbesondere eine Seilantriebs-Trommel (3 bzw. 4), verstellbaren Schließteils, insbesondere einer Kraftfahrzeug-Fensterscheibe (2), ist eine veränderbare Übersetzung im Sinne einer im wesentlichen konstanten Belastung des Antriebsmotors über den gesamten Stellweg, insbesondere beim Anfahren der Schließstellung eine erhöhte Übersetzung, vorgesehen; dadurch ist z.B. der Antriebsmotor nicht hinsichtlich der Maximalbelastung bei Einfahren in die Schließstellung auszulegen und gleichzeitig wegen der geringeren Geschwindigkeit bei Annähern an die Schließstellung eine schnelle Einklemmschutz-Abbremsung möglich.

Description

Beschreibung
Stellantrieb, insbesondere Fensterheber- bzw. Schiebedachantrieb für ein Kraftfahrzeug
Die Erfindung betrifft einen Stellantrieb, insbesondere Fen¬ sterheber- bzw. Schiebedachantrieb für ein Kraftfahrzeug, gemäß Patentanspruch 1.
Durch die EP 0 360 911 Bl bzw. die GB 2 289 351 A bzw. die DE 92 09 929 Ul sind Versteilantriebe, insbesondere Kraftfahrzeug-Fensterheberantriebe, bekannt, bei denen ein Schließteil, insbesondere eine Kraftfahrzeug-Fensterscheibe, fremdkraftbetätigt durch einen Elektromotor zwischen einer OffnungsStellung einerseits und einer Schließstellung andererseits verstellbar ist.
In dem Antriebsstrang zwischen dem Elektromotor und dem Schließteil ist zumindest eine Übersetzung in Form eines Ge- triebes und/oder eines Seilantriebes bzw. eines Scherenheber- antriebes vorgesehen; bei einem Seilantrieb wird das Schließteil durch ein Seil bewegt, das seinerseits durch Umschlingen oder Auf- bzw. Abwickeln von einer von dem Antriebsmotor in Drehbewegung versetzten Seilantriebs-Trommel angetrieben wird.
Durch die DE 197 52 973 AI ist eine Fensterstellvorrichtung mit einem Seilantrieb mit einem auf einer Walze mit Spiralrillen auf- bzw. abgewickeltem Seil bekannt, wobei zur Ver- meidung einer Schlaffheit bzw. Überspannung des Seiles die
Walze aus zwei axial hintereinander angeordneten Walzenteilen zusammengesetzt ist, von denen jeder eine Spiralrille aufweist, deren Tiefe sich zum axial äußeren Ende hin vergrößert . Sowohl beim Anfahren aus der Öffnungs-Ruhestellung als beim Einfahren in die mit reibbehafteten Dichtungen versehene Schließstellung wird von dem Elektromotor eine erhöhte Leistung verlangt, für die dieser ausgelegt sein muß; diese erhöhte Leistung erschwert jedoch die Einhaltung von strengen Vorschriften eines Einklemmschutzes, bei dem, insbesondere bei Annäherung an die Schließstellung, die Bewegung des Schließteils in kürzester Zeit abbremsbar sein muß, wenn ein Hindernis die weitere Schließbewegung hemmt.
Gemäß Aufgabe vorliegender Erfindung soll bei guter Auslastung des Antriebsmotors ein sicherer Einklemmschutz gewähr- leistbar sein.
Die Lösung dieser Aufgabe gelingt erfindungsgemäß durch die Lehre des Anspruchs 1.
Aufgrund der erfindungsgemäßen veränderlichen Übersetzung, insbesondere im Sinne einer über den gesamten Stellwegbereich des Schließteils im wesentlichen konstanten Belastung des Antriebsmotors, muß einerseits dieser nicht - wie bei konstanter Übersetzung erforderlich - entsprechend der jeweils nur kurzfristig für das Einfahren in die reibungsbelastete abgedichtete Schließstellung notwendigen erhöhten Leistung dimen- sioniert werden und ist andererseits trotz bei einer Schließbewegung anfänglich hoher Schließgeschwindigkeit durch die anschließende wegen der erfindungsgemäß erhöhten Übersetzung geringere Geschwindigkeit und damit geringere beschleunigte träge Masse eine leichtere und schnellere, für einen Ein- klemmschutz vorteilhafte Abbremsmöglichkeit des Schließteils gewährleistet .
Eine für einen üblichen Kraftfahrzeug-Fenstheberantrieb vorteilhafte veränderliche Übersetzung weist in diesem Sinne insbesondere eine gegenüber dem übrigen Bereich erhöhte Übersetzung bei Annäherung an die Schließstellung auf; ist von einer Verspannung der Führungs- und Halterungsaufnahme der Fensterscheibe in dem Türrahmen bei Einfahren in die Öffnungsstellung auszugehen, wird vorteilhaft auch für das Anfahren aus der OffnungsStellung eine erhöhte Übersetzung und damit eine Entlastung und somit über den Gesamt-Stellbereich bessere Auslastung des Antriebsmotors vorgesehen. Eine höhere Übersetzung außerhalb des Schließstellungs- bzw. Öffnungs- stellungsbereichs empfiehlt sich bei besonderen Lastanforderungen an den Antriebsmotor, z.B. bei stark gekrümmter Scheibenführung mit entsprechend hoher Reibwiderständen.
Bei einem Stellantrieb mit einem Seilantrieb im Antriebsstrang zwischen dem Antriebsmotor und dem Schließteil kann die erfindungsgemäß spezifische veränderliche Übersetzung auf besonders einfache Weise dadurch erreicht werden, daß die das Seil bzw. die Seilenden durch Umschlingung bzw. Ab- und Auf- wicklung antreibende Seilantriebs-Trommel über ihre axiale Länge mit spiralförmig angeordnetem Seilrinnenverlauf versehen ist, über den das Seil bzw. die Seilenden mit der antriebsübertragenden Umschlingung bzw. Auf- und Abwicklung bei Antrieb der Seilantriebs-Trommel axial fortschreitend antreibbar sind und durch deren veränderlichen Seilrinnendurchmesser die jeweilige erfindungsgemäße Übersetzung umsetzbar ist; der Wechsel zwischen in diesem Sinne unterschiedlichen Seilrinnendurchmessern kann mehr oder weniger stetig, u.U. auch unstetig erfolgen.
Die Erfindung sowie weitere, vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung gemäß Merkmalen von Unteransprüchen werden im folgenden anhand von schematisch dargestellten Ausführungsbei- spielen in der Zeichnung näher erläutert; darin zeigen:
FIG 1-3 eine fremdkraftbetätigte Kraftfahrzeug-Fensterscheibe jeweils in ihrer Öffnungsstellung und in ihrer Schließstellung sowie in einer dazwischenlie- genden Mittelstellung; FIG 4-9 in Axial- bzw. in Stirnansicht eine axial jeweils zylinderförmige Seilantriebs-Trommel mit zu den Stellungen der Kraftfahrzeug-Fensterscheibe gemäß FIG 1-3 korrespondierenden, im Sinne einer erfin- dungsgemäßen veränderlichen Übersetzung unterschiedlichen Seilrinnen-Durchmessern und mit je einem abwickelbaren bzw. einem aufwickelbaren Seilende.
FIG 1 - 3 zeigen drei verschiedene Stellungen einer in einem Kraftfahrzeug-Türrahmen 7 durch einen Seilantrieb 3; 4; 5 zwischen einer unteren Öffnungsstellung gemäß FIG 1 über eine mittlere Öffnungsstellung gemäß FIG 2 bis in eine Schließstellung gemäß FIG 3 auf- und abbewegbaren Kraftfahrzeug-Fen- sterscheibe 2. Zum Antrieb des fremdkraftbetätigten Fensterhebers ist ein Elektromotor 1 vorgesehen, der - wie z.B. aus der GB 2 289 351 A bekannt - über ein Schneckengetriebe eine Seiltrommel 3 bzw.4 des Seilantriebes zur Auf- bzw. Abbewe- gung der Kraftfahrzeug-Fensterscheibe 2 antreibt; dazu werden durch Auf- bzw. Abwicklung bzw. durch Umschlingung von der
Seiltrommel 3 bzw.4 ein Seil 5 bzw. Seilenden 5.1; 5.2 bewegt, die über Umlenkrollen 6.1 bzw.6.2 eines Führungsgestänges 6 an die Kraftfahrzeug-Fensterscheibe 2 angelenkt sind und diese auf- bzw. abbewegen.
Die erfindungsgemäße veränderliche Übersetzung durch entsprechende konstruktiv einfache Ausbildung der jeweiligen Seiltrommel 3 bzw.4 wird im folgenden anhand von Ausführungsbei- spielen mit einer durchmesserabgesetzten zylindrischen Seil- trommel 3 gemäß FIG 4 - 9 erläutert, wobei die von der Seiltrommel 3 bzw. 4 abgehenden Seilenden 5.1 bzw.5.2 des Seiles 5 in den unterschiedlichen Darstellungen gemäß FIG 4 - 9 den unterschiedlichen Stellweg-Darstellungen der Kraftfahrzeug- Fensterscheibe 2 gemäß FIG 1 - 3 zuzuordnen sind. FIG 4 - 9 zeigen jeweils rechts in axialer Seitenansicht und links in axialer Stirnansicht eine abschnittsweise zylinder- förmige Seiltrommel 3 mit axial über ihren Umfang spriralför- mig verlaufenden Seilrillen 3.1. Die Seilrillen 3.1 weisen an ihren beiden axialen Enden im Sinne einer gegenüber dem übrigen Bereich erhöhten Übersetzung einen geringeren Durchmesser auf. Auf die Seiltrommel 3 sind in axialem Abstand je ein auf- bzw. abwickelbares Seil 5; 5 aufgewickelt, deren eines Ende, z.B. stirnseitig, auf der Seiltrommel 3 befestigt ist und deren anderes Seilende 5.1 bzw.5.2 zu Anlenkpunkten der Kraftfahrzeug-Fensterscheibe 2 führt. Bei einer Drehung der Seiltrommel 3 wird das eine dieser zur Kraftfahrzeug-Fensterscheibe 2 führenden Seilenden aufgewickelt und das andere Seilende abgewickelt; dadurch ergibt sich eine Auf- bzw. Ab- bewegung der Kraftfahrzeug-Fensterscheibe 2 in dem Führungsgestänge 6 bzw. in dem Kraftfahrzeug-Fensterrahmens 7.
Nach einer fertigungstechnisch vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist nunmehr eine unterschiedliche Übersetzung an beiden axialen Enden der Seiltrommel 3 dadurch vorgesehen, daß der Durchmesser der Seilrillen 3.1 im Sinne einer erhöhten Übersetzung kleiner ist als im axialen Mittelbereich der Seiltrommel 3.
Es dürfte ersichtlich sein, daß aufgrund der veränderbaren, insbesondere bei Einfahren in die stärker reibbelastete Schließstellung höheren Übersetzung der Antriebsmotor nicht mehr durch die dadurch gegebene Maximalbelastung überdimensioniert werden muß und daß außerdem aufgrund der geringeren Geschwindigkeit bei Annäherung an die Schließstellung eine, insbesondere bei Gegenlage eines Hemmnisses, notwendige schnelle Einklemmschutz-Abbremsung vereinfacht ist.

Claims

Patentansprüche
1. Stellantrieb, insbesondere Fensterheber- bzw. Schiebedachantrieb für ein Kraftfahrzeug, - mit von einem Antriebsmotor (1) , insbesondere Elektromotor, zwischen einer Öffnungsstellung und einer Schließstellung fremdkraftbetätigt verstellbarem Schließteil (2), mit einer Übersetzung im Antriebsstrang zwischen dem Antriebsmotor (1) einerseits und dem Schließteil (2) ande- rerseits, mit einer zumindest über, einen Teilbereich des Stellweges des Schließteils (2) veränderten Übersetzung im Sinne einer über den gesamten Stellwegbereich des Schließteils (2) im wesentlichen konstanten Belastung des Antriebsmotors (1).
2. Stellantrieb nach Anspruch 1 mit einer veränderten Übersetzung im Sinne einer erhöhten Übersetzung nur im Bereich der Schließstellung.
Stellantrieb nach Anspruch 1 mit einer veränderten Übersetzung im Sinne einer erhöhten Übersetzung sowohl im Bereich der Schließstellung als auch im Bereich der Öffnungsstellung.
4. Stellantrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 3 mit einem Seilantrieb (3; 4) zwischen dem Antriebsmotor (1) und dem Schließteil (2), mit einem Seilantrieb (3; 4) unter Verwendung einer von dem Antriebsmotor (1) , insbesondere über ein Getriebe, angetriebenen Seilantriebs-Trommel (3 bzw.4) mit Umschlin- gungs- bzw. Ab- oder Aufwicklungsmitnahme eines Seiles (5) bzw. von Seilenden (5.1;5.2) des Seilantriebes (3;4), mit einem im Sinne der jeweiligen veränderlichen Überset- zung veränderlichen Umschlingungs- bzw. Ab- oder Aufwick- lungsdurchmesser des Seilantriebes (3 bzw.4).
Stellantrieb nach Anspruch 4 mit einer Seilantriebs-Trommel (3 bzw.4) mit umfangssei- tigen, axial spiralförmig verlaufenden Seilrillen (3.1 bzw.4.1) im Sinne einer axial wandernden Umschlingungs- bzw. Ab- oder AufWicklungsmitnahme des Seiles (5) des Seilantriebes (4;5), mit einem im Sinne der jeweiligen veränderlichen Übersetzung veränderlichen Umschlingungs- bzw. Ab- oder Aufwick- lungsdurchmesser der Seilrillen (3.1 bzw.4.1).
6. Stellantrieb nach zumindest einem der Ansprüche 1 bis 5 mit einer jeweils axial zylinderförmigen Seilantriebs- Trommel (3) , mit einem entsprechend der veränderlichen Übersetzung un- terschiedlichen Zylinder-Durchmesser der Seilantriebs- Trommel (3 ) .
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