BÖCKER, Frank (Ostpreusenstrasse 4c, Hagen, 58089, DE)
MANGOLD, Claus (Dorfstrasse 14, Helsa St. Ottilien, 34298, DE)
SCHARF, Marian (Am Hang 9, Olpe, 57462, DE)
AUFMKOLK, Rudolf (Lahnstrasse 20, Gross-Gerau, 64521, DE)
BÖCKER, Frank (Ostpreusenstrasse 4c, Hagen, 58089, DE)
MANGOLD, Claus (Dorfstrasse 14, Helsa St. Ottilien, 34298, DE)
SCHARF, Marian (Am Hang 9, Olpe, 57462, DE)
P a t e n t a n s p r ü c h e
1. Schienenloser Seilzug-Fensterheber (100, 200) zum Heben und Senken einer Fensterscheibe (116) in einer Kraftfahrzeugtür mit einem motorischen Antrieb (114), einem Seilzug (102), oberen Umlenkmitteln (108; 202), unteren Umlenkmitteln (106; 204) und einem Mitnehmer (104), wobei der Mitnehmer (104) für die Aufnahme der Fensterscheibe ausgebildet ist, wobei der Seilzug am Mitnehmer fixiert ist und über die oberen und unteren Umlenkmittel umlaufend geführt ist, wobei der motorische Antrieb in die unteren Umlenkmittel integriert ist, wobei die unteren Umlenkmittel eine Seiltrommel (110) aufweisen, wobei die Seiltrommel Spurrillen (302) aufweist, wobei die Spurrillen für die Aufnahme des Seilzuges (102) vorgesehen sind, wobei der Mitnehmer (104) bei einem Heben der Fensterscheibe eine Bewegung in Richtung des Fahrzeug-Innenraumes ausführt, wobei die Seiltrommel so unterhalb des Mitnehmers angeordnet ist und wobei die Spurrillen so ausgebildet sind, dass der Seilzug bei der Bewegung des Mitnehmers immer im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung in die Seiltrommel einläuft bzw. aus der Seiltrommel ausläuft.
2. Schienenloser Seilzug-Fensterheber nach Anspruch 1 , wobei der Seilzug (102) teilweise in der Seiltrommel aufwickelbar ist.
3. Schienenloser Seilzug-Fensterheber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der motorische Antrieb (114) einen Elektromotor und ein Getriebe aufweist.
4. Schienenloser Seilzug-Fensterheber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die unteren Umlenkmittel eine Auflagefläche (402) für den Mitnehmer (104) aufweisen, wobei der Mitnehmer auf diese Auflagefläche aufliegt, wenn die Fensterscheibe in der Kraftfahrzeugtür mit dem maximalen Glasdrop der Fensterscheibe versenkt ist.
5. Schienenloser Seilzug-Fensterheber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Umlenkmittel, in die nicht der motorische Antrieb integriert ist, im Wesentlichen einer Umlenkrolle (106; 202) entsprechen.
6. Türmodul mit einem schienenlosen Seilzug-Fensterheber nach einem der Ansprüche 1 bis 5.
7. Kraftfahrzeugtür mit einem schienenlosen Seilzug-Fensterheber nach einem der Ansprüche 1 bis 5. |
Schienenloser Seilzug-Fensterheber
B e s c h r e i b u n g
Die Erfindung betrifft einen schienenlosen Seilzug-Fensterheber zum Heben und Senken einer Fensterscheibe in einer Kraftfahrzeugtür. Die Erfindung betrifft ferner ein Türmodul sowie eine Kraftfahrzeugtür.
Fensterheber bzw. Fensterheber-Anordnungen werden in Kraftfahrzeugtüren eingesetzt, um Fensterscheiben in den Kraftfahrzeugtüren zu öffnen und zu schließen. Solche bekannten Fensterheber-Anordnungen weisen eine Antriebs- sowie eine Führungseinrichtung zum Antrieb und zur Führung der zu der Fensterheber-Anordnung ge- hörenden Fensterscheibe auf. Hierbei ist die Antriebseinrichtung z. B. als Seilzug-
Mechanismus realisiert, während die Fensterscheibe z. B. innerhalb von Schienen, die in der A-, B- oder C-Säule untergebracht sind, geführt wird.
Zur Umsetzung einer Bewegung der Seilzüge auf eine Heb- oder Senkbewegung der Fensterscheibe wird ein Mitnehmer, der auch als Lifter bezeichnet wird, eingesetzt. An dem Mitnehmer werden einerseits der Seilzug und andererseits die Fensterscheibe befestigt, so dass bei Betätigung des Antriebs-Mechanismus die Fensterscheibe über den Mitnehmer mitgeführt wird.
Als schienenlose Fensterheber werden solche Fensterheber bezeichnet, die ohne eine Führungsschiene für den Mitnehmer auskommen. Solche schienenlosen Fensterheber sind aus der DE 10 2004 017 645, aus der DE 102 55 461 und der zum Anmeldezeitpunkt unveröffentlichten DE 10 2005 037 324 bekannt.
Aus der DE 19 505 624 C2 ist ferner eine Vorrichtung zum Verbinden einer Fenster- Scheibe durch eine Schnappverbindung bekannt.
Aus der DE 202 18 678 U1 ist ferner eine Tür-Innenplatte, die auch als Türmodul bezeichnet wird, bekannt, die als Träger für verschiedene Elemente eines Fensterhebers dient. Die darin beschriebene Tür-Innenplatte hat eine öffnung zur Montage des Fens- terhebers von der Tür-Innenseite.
DE 1 244 609 zeigt eine Fensterheberanordnung zum Heben und Senken einer Fensterscheibe in einer Kraftfahrzeugtür mit einem motorischen Antrieb, einem Seilzug, oberen und unteren Umlenkmitteln sowie einem Mitnehmer, der zur übertragung einer Be- wegung des Zugseils auf die Fensterscheibe vorgesehen ist. Dazu ist der Seilzug am Mitnehmer fixiert und über die oberen und unteren Umlenkmittel umlaufend geführt. Der motorische Antrieb ist ferner in die unteren Umlenkmittel integriert.
US 2003/0097795 A1 zeigt eine Fensterheberanordnung zum Heben und Senken einer Fensterscheibe in einer Kraftfahrzeugtür mit einem motorischen Antrieb, zwei Mitnehmern zum Umsetzen einer Bewegung des Seilzugs auf die Fensterscheibe, oberen und unteren Umlenkmitteln für den Seilzug. Der motorische Antrieb ist dabei in eines der unteren Umlenkmittel integriert.
WO 2005/085574 A1 zeigt eine Fensterheberanordnung zum Heben und Senken einer Fensterscheibe in einer Kraftfahrzeugtür mit einem motorischen Antrieb, einem Seilzug, oberen Umlenkmittel, unteren Umlenkmitteln und einem von einer Schiene geführten Mitnehmer für die Fensterscheibe. Der Mitnehmer ist am Seilzug fixiert und dient zu einer Umsetzung einer Bewegung des Seils auf die Fensterscheibe, wodurch die Fensterscheibe gehoben bzw. gesenkt wird. Der motorische Antrieb ist in die unteren Umlenkmittel integriert.
Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten schie- nenlosen Fensterheber, ein verbessertes Türmodul und eine verbesserte Kraftfahrzeugtür anzugeben.
Die der Erfindung zugrunde liegenden Aufgaben werden jeweils mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wird ein schienenloser Seilzug-Fensterheber zum Heben und Senken einer Fensterscheibe in einer Kraftfahrzeugtür geschaffen. Der schienenlose Seilzug- Fensterheber weist dabei einen motorischen Antrieb, obere Umlenkmittel, untere Um- lenkmittel, einen Seilzug und einen Mitnehmer auf. Der Mitnehmer ist dabei für die Aufnahme der Fensterscheibe ausgebildet. Der Seilzug wird am Mitnehmer fixiert und ist über die oberen und die unteren Umlenkmittel umlaufend geführt. Der motorische Antrieb ist in die unteren Umlenkmittel integriert. Die unteren Umlenkmittel weisen eine Seiltrommel auf. Die Seiltrommel hat Spurrillen. Die Spurrillen sind für die Aufnahme des Seilzuges vorgesehen. Der Mitnehmer führt beim Heben der Fensterscheibe eine Bewegung in Richtung des Fahrzeug-Innenraumes aus. Die Seiltrommel ist so unterhalb des Mitnehmers angeordnet und die Spurrillen sind so ausgebildet, dass der Seilzug bei der Bewegung des Mitnehmers immer im Wesentlichen in einer vertikalen Richtung in die Seiltrommel einläuft bzw. aus der Seiltrommel ausläuft
Damit wird ein schienenloser Seilzug-Fensterheber geschaffen, in den der motorische Antrieb direkt in die unteren Umlenkmittel integriert ist. Dies hat den Vorteil, dass weitere Umlenkmittel in die der Antrieb nach dem Stand der Technik eingebaut ist und die sich bisher im Bereich zwischen den oberen und unteren Umlenkmitteln befanden, ein- gespart werden können. Dadurch kann zum einen der schienenlose Seilzug-
Fensterheber schneller montiert werden, da die Montageschritte für die weiteren Um- lenkmittel entfallen und zum anderen wird ein günstigerer Fensterheber geschaffen, da die Materialkosten für die weiteren Umlenkmittel eingespart werden.
Ein weiterer Vorteil des schienenlosen Seilzug-Fensterhebers ist, dass der Platz in der Kraftfahrzeugtür, der bisher für die Unterbringung der weiteren Umlenkmittel benötigt wurde, nun zur freien Verfügung steht. Darin können nun z. B. Stoßabsorber oder Crash-Polster zur Erhöhung der Seitenaufprall-Sicherheit der Kraftfahrzeugtür eingebracht werden. Alternativ kann der Platz für ein Staufach, z. B. für einen Flaschen- oder Becherhalter, verwendet werden.
Durch den Wegfall der weiteren Umlenkmittel werden auch die Reibungskräfte, gegen die der motorische Antrieb beim Heben oder Senken der Fensterscheibe arbeiten muss, geringer. Dies erlaubt die Verwendung von schwächeren Motoren, die zum einen kos- tengünstiger und zum anderen leichter sind. Durch die leichteren Motoren und durch die Gewichtsersparnis durch den Wegfall der weiteren Umlenkmittel wird zudem eine Gewichtsreduktion des Seilzug-Fensterhebers erreicht, was auch zu einer Gewichtsreduktion des Kraftfahrzeuges führt, indem die Seilzug-Fensterheber eingebaut werden. Dadurch lässt sich somit letzten Endes das Fahrzeug mit weniger Treibstoff bei gleicher Laufleistung betreiben.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung ist der Seilzug teilweise in der Seiltrommel aufwickelbar. Der motorische Antrieb treibt dabei die Seiltrommel an. Der Seilzug wird bei der Montage zumindest einmal um die Seiltrommel gewickelt, so dass die Rei- bungskraft zwischen dem Seilzug und der Seiltrommel entsprechend hoch ist und der Seilzug bei einer Bewegung der Seiltrommel auch ohne Schlupf mitgeführt wird.
Der Mitnehmer bewegt sich beim Schließen der Fensterscheibe in Richtung des Fahrzeug-Innenraumes und entsprechend in die entgegengesetzte Richtung beim öffnen der Fensterscheibe. Die Seiltrommel ist nun so unterhalb des Mitnehmers positioniert und die Spurrillen, die das zumindest einmal um die Seiltrommel gewickelte Zugseil führen, sind so ausgebildet, dass der Seilzug immer im Wesentlichen vertikal, also tangential zur Seiltrommel in einer Richtung senkrecht zur Mittelachse der Seiltrommel in die Seiltrommel einläuft, bzw. wieder aus ihr ausläuft. Dadurch wird zum einen sicherge- stellt, dass das Seil nicht durch die Spurrillen geschädigt wird, wodurch die Lebensdau-
er des Seiles erhöht wird. Zum anderen wird immer die maximale Zugkraft auf den Mitnehmer übertragen, da keine oder nur geringe Querkräfte auftreten. Dies erlaubt die Verwendung von in der Leistung verringerter Motoren, die, wie bereits oben erwähnt, geringere Anschaffungskosten verursachen und auch weniger Gewicht haben.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung weist der motorische Antrieb einen Elektromotor und ein Getriebe auf. Vorzugsweise wird der motorische Antrieb über einen Elektromotor realisiert, der über das Getriebe den Seilzug antreibt.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung weisen die unteren Umlenkmittel eine Auflagefläche für den Mitnehmer auf, wobei der Mitnehmer auf dieser Auflagefläche aufliegt, wenn die Fensterscheibe in der Kraftfahrzeugtür mit dem maximalen Glasdrop der Fensterscheibe versenkt ist.
Die Auflagefläche kann als unterer Anstoßpunkt für den Mitnehmer verwendet werden. Dort kann dann z. B. ein Sensor angebracht sein, mit dem der Anstoß des Mitnehmers detektiert werden kann. Aufgrund der Detektion des Anstoßes kann der motorische Antrieb deaktiviert werden, da mit dem Anstoß des Mitnehmers die Fensterscheibe maximal möglich in der Kraftfahrzeugtür versenkt worden ist.
Nach einer Ausführungsform der Erfindung sind die Umlenkmittel, in die nicht der motorische Antrieb integriert ist, als Umlenkrollen ausgebildet. Insbesondere sind daher die oberen Umlenkmittel in Form von Umlenkrollen ausgebildet.
In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung ein Türmodul mit einem erfindungsgemäßen schienenlosen Seilzug-Fensterheber. Durch den erfindungsgemäßen schienenlosen Fensterheber lässt sich im Vergleich zu dem nach dem Stand der Technik bisher bekannten schienenlosen Fensterhebern ein verbessertes Türmodul realisieren, da in dem erfindungsgemäßen schienenlosen Fensterheber Umlenkmittel eingespart werden. Dies erlaubt zum einen die Verwendung von leistungsschwächeren Motoren und zum anderen wird Gewicht eingespart. Dadurch kann ein kostengünstigeres Türmodul und auch ein leichteres Türmodul bereitgestellt werden. Zudem kann in dem freigewordenen Raum, den bisher die weiteren Umlenkmittel verbraucht haben, stoßabsorbierendes Material eingebracht werden. Damit lässt sich ein Türmodul realisieren, das zur Erhö- hung der Aufprallsicherheit der Tür beiträgt.
In einem anderen Aspekt betrifft die Erfindung eine Kraftfahrzeugtür mit einem erfindungsgemäßen schienenlosen Seilzug-Fensterheber.
Im weiteren werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezugnahme auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen schienenlosen Seilzug-Fensterhebers, Fig. 2 eine schematische Darstellung einer anderen Ausführungsform eines erfindungsgemäßen schienenlosen Seilzug-Fensterhebers, Fig. 3 eine schematische Darstellung einer Seiltrommel eines erfindungsgemäßen schienenlosen Seilzug-Fensterhebers und verschiedene Positionen des Mitnehmers relativ zur Seiltrommel, Fig. 4 eine Aufsicht auf ein Seiltrommelgehäuse eines erfindungsgemäßen schienenlosen Fensterhebers.
Einander entsprechende Elemente der nachfolgend beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung sind mit gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen schienenlosen Seilzug-Fensterhebers 100. Der Seilzug-Fensterheber 100 weist einen Seilzug 102, einen Mitnehmer 104, eine untere Umlenkrolle 106 und obere Umlenkmittel 108 auf.
Die oberen Umlenkmittel 108 weisen eine Seiltrommel 110, die sich in einem Trommelgehäuse 112 befindet, und einen motorischen Antrieb 114 auf.
Der motorische Antrieb 114 weist z. B. einen Elektromotor und ein Getriebe auf. Der motorische Antrieb 114 wird zum Antreiben der Seiltrommel 110 eingesetzt und kann z. B. von einem Kraftfahrzeug-Insassen über einen nach dem Stand der Technik bekannten Betätigungs-Mechanismus betätigt werden.
Der Seilzug 102 ist am Mitnehmer 104 fixiert und ist über die oberen Umlenkmittel 108 bzw. über die unteren Umlenkmittel 106 umlaufend geführt. Die oberen Umlenkmittel
108 befinden sich dabei im Wesentlichen in einem oberen Bereich der Kraftfahrzeugtür aber noch unterhalb der Türbrüstung, während sich die untere Umlenkrolle 106 in einem unteren Bereich der Kraftfahrzeugtür befindet.
Durch Betätigung der Seiltrommel 110 mittels des Antriebs 114 wird im Wesentlichen der Seilzug 102 in Bewegung gesetzt, wodurch der Mitnehmer 104 in Richtung der Z- Achse nach oben bzw. nach unten bewegt wird. Der Mitnehmer ist dabei im fertig eingebauten Zustand fest mit einer Fensterscheibe 116 verbunden, z. B. mittels einer Clip- Verbindung, die zwischen dem Mitnehmer 104 und dem unteren Rand der Fenster- Scheibe 116 ausgebildet ist. Durch die Bewegung des Mitnehmers lässt sich so die Fensterscheibe 116 längs der Z-Achse nach oben bzw. nach unten bewegen.
Der Seilzug 102 ist dabei einmal oder mehrmals um die Seiltrommel 110 gewickelt. Dadurch werden die Reibungskräfte zwischen der Seiltrommel 110 und dem Seilzug 102 ausreichend hoch und der Seilzug 102 wird bei einer Bewegung der Seiltrommel 110 ohne Schlupf mitgeführt.
Das in Fig. 1 verwendete Koordinatensystem (in Fig. 1 ist nur ein Schnitt durch die X-Z- Ebene dargestellt, die Y-Achse zeigt hierbei in Richtung senkrecht zur Blattebene) wird dabei in den weiteren Zeichnungen auch verwendet. Das Koordinatensystem entspricht dabei dem im Kfz-Bau üblichen Koordinatensystem: Die X-Achse verläuft in Längsrichtung des Kraftfahrzeugs, also vom Motor zum Kofferraum. Die Y-Achse verläuft quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeuges, und die Z-Achse verläuft in vertikaler Richtung.
Fig. 2 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen schienenlosen Seilzug-Fensterhebers 200. Der wesentliche Unterschied im Vergleich zum Fensterheber 100 aus Fig. 1 ist, dass der Fensterheber 200 nun eine obere Umlenkrolle 202 und untere Umlenkmittel 204 aufweist.
Der Antrieb 114 und die Seiltrommel 110 sind daher nun im unteren Bereich der Kraftfahrzeugtür angebracht, da sie in die unteren Umlenkmittel 204 integriert sind.
Die Fensterheber 100 und 200 werden dabei als schienenlose Fensterheber bezeichnet, da der Mitnehmer bei diesen Fensterhebern nicht in einer Führungsschiene geführt
wird. Nur die Fensterscheibe 116 selbst wird in einem äußeren Bereich durch längs der Z-Achse verlaufende Führungsschienen, die an der Kfz-Tür angebracht sind, geführt.
Fig. 3 zeigt eine schematische Darstellung einer Seiltrommel 110 eines erfindungsge- mäßen Seilzug-Fensterhebers und verschiedene Positionen A, B, C, die der Mitnehmer 104 relativ zur Seiltrommel 110 bei einer Bewegung längs der Kurve 300 einnimmt. Die Kurve 300 beschreibt dabei eine Bahnkurve, die der Mitnehmer 104 durchläuft, wenn die Fensterscheibe 116 aus einer maximalen öffnungsposition in Bezug auf die Fahrzeugtür geschlossen wird.
Befindet sich der Mitnehmer 104 in Position A, dann ist die Fensterscheibe 116 maximalst möglich geöffnet, während die Fensterscheibe 116 die Kraftfahrzeugtür verschließt, wenn sich der Mitnehmer 104 in Position C befindet. Position B entspricht einer mittleren öffnungsposition der Fensterscheibe.
Bewegt sich der Mitnehmer 104 nun von Position A nach Position C, dann führt er also nicht nur eine Bewegung in Richtung der Z-Achse aus, sondern der Mitnehmer 104 bewegt sich auch in Richtung der (negativen) Y-Achse. Die Bewegung längs der Y-Achse rührt daher, dass die Kraftfahrzeugtüren in den meisten Kraftfahrzeugmodellen längs der Z-Achse gekrümmt sind.
Der Seilzug 102 ist ein- oder mehrmals um die Seiltrommel 110 umwickelt, damit die Reibung zwischen Seilzug 102 und Seiltrommel 110 entsprechend hoch ist und der Seilzug 102 bei einer Drehung der Seiltrommel 110 um ihre Mittelachse 304 entspre- chend ohne Schlupf mitgeführt wird. Die Seiltrommel 110 weist zur Führung des Seilzuges 102 Spurrillen 302 auf. Der Seilzug 102 ist nun so an die Seiltrommel 110 angebracht und die Spurrillen 302 sind so ausgebildet, dass der die Seiltrommel 102 umschlingende Bereich des Seilzuges 110 bei einer Bewegung des Mitnehmers 104 längs der Kurve 300 so in Richtung der negativen Y-Achse mitwandert, dass der Seilzug 102 immer im Wesentlichen längs der Z-Achse in die Seiltrommel 110 einläuft bzw. so aus dieser hinausläuft.
Der Seilzug 102 läuft somit immer tangential zur Oberfläche der Seiltrommel 110 und in einer Richtung, die senkrecht zur Achse 304 verläuft, in die Seiltrommel 110 hinein bzw. aus dieser hinaus. Damit werden z. B. Querkräfte auf den Mitnehmer 104 vermieden,
wodurch ein schwächerer Antrieb zum Antreiben der Seiltrommel 110 verwendet werden kann.
Fig. 4 zeigt eine Aufsicht auf das Trommelgehäuse 112 eines erfindungsgemäßen schienenlosen Fensterhebers. Bevorzugterweise wird das Trommelgehäuse in den unteren Umlenkmitteln 204 (vergleiche Fig. 2) verwendet. Das Trommelgehäuse 112 umschließt dabei die Seiltrommel 110 mit den Spurrillen 302. Das Trommelgehäuse 112 weist zudem einen Trommelgehäuse-Deckel 400 auf, der das Trommelgehäuse in Z- Richtung nach oben hin begrenzt (vgl. hinsichtlich der Ausrichtung Fig. 2). Der Trom- melgehäuse-Deckel 400 weist zudem zwei öffnungen 404 und 406. Der Seilzug kann durch die öffnungen 404 und 406 entsprechend der Bewegungsrichtung des Seilzuges in das Trommelgehäuse 112 hineingeführt werden bzw. aus dem Trommelgehäuse hinausgeführt werden. Die öffnungen 404 und 406 sind dabei so ausgebildet, dass der Seilzug wie in der Beschreibung zu Fig. 3 angegeben, seinen Einlauf bzw. Auslauf längs der Y-Achse ändern kann.
Der Trommeldeckel weist zudem eine Auflagefläche 402 auf. Die Auflagefläche 402 dient als Auflage für den Mitnehmer, wenn der Mitnehmer seine tiefste Position längs der z-Achse erreicht (vgl. Fig. 1 oder 2). Dann ist die Fensterscheibe maximalst möglich geöffnet, d.h. die Fensterscheibe ist mit dem maximalen Glas-drop in der Fahrzeugtür versenkt.
Bezugszeichenliste
100 Schienenloser Seilzug-Fensterheber
102 Seilzug
104 Mitnehmer
106 untere Umlenkrolle
108 obere Umlenkrolle
110 Seiltrommel
112 Trommelgehäuse
114 motorischer Antrieb
116 Fensterscheibe
200 schienenloser Seilzug-Fensterheber
202 obere Umlenkrolle
204 untere Umlenkmittel
300 Kurve
302 Spurrillen
304 Mittelachse der Seiltrommel
400 Trommelgehäuse-Deckel
402 Auflagefläche
404 öffnung
406 öffnung