Antriebsvorrichtung für ein bewegliches Fahrzeugteil

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Antriebsvorrichtung für ein bewegliches Fahrzeugteil, bei der ein Antrieb über drucksteife, in Führungsröhren angeordnete Kraftübertragungs- ^■ elemente mit dem zwischen zwei Führungsschienen bewegbar gela- gerten Fahrzeugteil verbunden ist.

Derartige Antriebsvorrichtungen sind für Klappen, Fahrzeugabdeckungen oder Dachelemente insbesondere aus dem Automobilbereich seit langem bekannt. Aktuell werden in Personenkraft- fahrzeugen vermehrt sog. Panorama-Glasschiebedachungen eingesetzt, die eine im Vergleich zu normalen Schiebedächern doppelt so große Durchsicht bieten, wobei sie die herkömmliche Dachfunktion gleich mit übernehmen und mit der Funktionalität eines Schiebedachs vereinigen. Ohne Beschränkung auf diesen Einsatzbereich wird die vorliegende Erfindung nachfolgend wegen der hohen wirtschaftlichen Bedeutung ausschließlich in Bezug auf eine Anwendung in Verbindung mit einem Fahrzeugdach eines Personenkraftfahrzeuges beschrieben.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Ansätze zur Ausbildung einer einstückigen Antriebsvorrichtung aus diversen Elementen bekannt, wobei für einen übergang eines Führungsrohres in die jeweilige Führungsschiene verschiedenartige konstruktive Vorschläge unterbreitet werden. So ist beispielswei- se aus der DE 100 48 981 Al bekannt, ein Führungsrohr einer

Dachkonstruktion stirnseitig in eine zugehörige Führungsschiene einzuführen, wobei die Führungsrohre durch Löten, Schweißen oder durch Klemmung zwischen zwei Rohrstauchungen bzw. Doppel- sicken in einem separaten Haltewinkel befestigt sind.

Aus der DE 100 53 531 Al ist bekannt, einen den Antrieb aufnehmenden Vorderrahmen zur integralen Ausbildung von Stützabschnitten soweit zu verlängern, dass ein jeweiliges Ende eines Führungsrohres in einem Stützabschnitt gelagert ist und der Stützabschnitt zur Verbindung mit der zugehörigen Führungsschiene ausgebildet ist.

In ähnlicher Art und Weise schlägt auch die DE 101 44 742 Al eine Antriebsvorrichtung mit einem Vorderteil mit zwei Eckbereichen im übergang zu den zugehörigen Seitenteilen bzw. Führungsschienen vor, wobei in den Eckbereichen Enden der Führungsrohre relativ zu der zugehörigen Führungsschiene ausgerichtet und fixiert sind. Die Enden der Führungsrohre weisen dabei eine trichterförmige Weitung auf, um die kabeiförmigen Antriebselemente über einen Freiraum hinweg bei geringer Entwicklung von Betriebsgeräuschen in die Führungsschiene leiten zu können.

Die erstgenannte Lösung einer Zusammenfassung von Führungsrohren in einem Haltewinkel hat sich in der Praxis der Anmelderin generell bewährt. Dennoch wird die Montage der Führungsrohre in den zugehörigen Führungsschienen dadurch erschwert, dass Fertigungstoleranzen der Führungsschienenprofile, aber auch Toleranzen des Haltewinkels eine Verbindung der in Haltewinkeln fixierten Rohre mit der zugehörigen Führungsschiene beeinträchtigen. Weiter stellt die Anbindung der Rohre in dem Haltewinkel, die vorzugsweise als gelötete Verbindung ausgeführt ist und daher nachträglich zur Gewährung eines ausrei- ^' chenden Korrosionsschutzes zu beschichten ist, eine aufwändigen Fertigungsschritt dar. Zudem kann die gemäß der Lehre der DE 100 48 981 Al je Führungsrohr vorgesehene Doppelsicke durch fertigungsbedingten Versatz der gesickten Rohrabschnitte zusätzliche Betriebs- bzw. Umschaltgeräusche hervorrufen.

Schließlich wird der übergang von dem Führungsrohr zur Führungsschiene hin durch eine spezielle Radiusbefräsung mit anschließender Entgratung im Bereich der Führungsrohre gestaltet. Die vorstehend beispielhaft aufgeführten Fertigungs- schritte verdeutlichen einzelne Punkte mit erheblichem Mehraufwand in der Fertigung und möglichen Quellen von zusätzlichem Betriebsgeräusch.

Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine be- kannte Antriebsvorrichtung unter Senkung der Fertigungskosten und Minderung der Anzahl von akustischen Störquellen weiterzubilden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des unabhängigen An- Spruchs gelöst. Erfindungsgemäß wird ein Ende eines Führungsrohres im wesentlichen radial in die zugeordnete Führungsschiene eingelegt und fixiert. Diese Abkehr von dem aus dem Stand der Technik bekannten Prinzip einer stirnseitigen Einführung von Führungsrohren in zugehörige Führungsschienen nutzt den Umstand, dass durch die vorgeschlagene Verbindungs- art auf ein Führungsrohr wirkende axiale Kräfte über Führungsrohrenden von den Führungsschienen aufgenommen werden können, wobei dem Fachmann nachfolgend verschiedene Formen einer fertigungstechnisch ohne zahlreiche und fertigungstechnisch auf- wendige Zusatzelemente zu bewirkende Fixierungen noch vorgeschlagen werden.

Prinzipiell zeichnet sich die vorgeschlagene Verbindungsart auch hinsichtlich ihrer akustischen Eigenschaften durch eine Verbesserung aus, da bedingt durch die radiale Einführung der Enden der Führungsrohre in die Führungsschienen hinein die Führungsschienen nunmehr tangential an einen stetig verlängerten Verlauf in der Mittelachse des Führungsrohres angenähert werden. Durch Wahl der Geometrie kann somit eine Berührung

bzw. jeder Kontakt eines Kraftübertragungselementes im übergangsbereich, vom Ende des Führungsröhrs hin in die Führungsschiene zu Gunsten der Ausbildung einer prinzipiell freien Wegstrecke des Kraftübertragungselementes auch ohne entspre- chende Bearbeitung der Rohr-Endbereiche unterbunden werden.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist in der Führungsschiene eine Ausnehmung zur Aufnahme des Endes des Führungsröhres vorgesehen, die der Außenform des Endes des Führungsröhres angepasst ist. Hierdurch wird sichergestellt, dass das Rohrende in einer Einbaulage der Vorrichtung in der Führungsschiene aufgenommen wird, um die auf das Führungsrohr wirkende Axialkraft aufnehmen zu können, wird das Rohrende des Führungsrohres in einer bevorzugten Ausführungsform mit einer Stauchung aufgestülpt, insbesondere trompetenartig ausgebildet. Auch andere Formen einer endseitigen Verdickung sind realisierbar. Alternativ oder zusätzlich kann eine Sicke im Bereich des Endes des Führungsrohres vorgesehen sein, die ein entsprechend negatives Abbild im Bereich der Ausnehmung in der Führungsschiene aufweist.

Einem radialen Herausfädeln des Führungsröhres aus der Ausnehmung in der Führungsschiene wirkt eine Fixierung des Rohrendes in der Ausnehmung der Führungsschiene entgegen. Hierzu ist in einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung das Rohrende in der Ausnehmung unter einwirkender Verspannung angeordnet. Diese stationär wirkende Verspannung durch eine in der Einbaulage permanent wirkende Kraft wird in einer Ausführungsform der Erfindung durch einen definierten Versatz eines Sicken- betts in der Ausnehmung der Führungsschiene relativ zu der Sicke des Führungsröhres um einen vorbestimmten Winkel α bewirkt. Durch diese Maßnahme können gleichzeitig auch Fertigungstoleranzen und damit einhergehendes axiales Spiel zur Vermeidung von Umschaltgeräuschen ausgeglichen werden.

In einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird alternativ oder zusätzlich zu dieser Lagefixierung durch Verspannung noch ein Haltclip oder eine Klammer vorgesehen, die zur radia- len Fixierung des Endes des Führungsrohrs in die Führungsschiene eingerastet und/oder an der Führungsschiene befestigt ist. Hierdurch wird auch eine Montageerleichterung erreicht, da nun mehrere Einzelteile der Antriebsvorrichtung zu einer handhabbaren Einheit zusammengefügt sind. Vorteilhafterweise wirkt diese Klammer aus einem Kunststoff zugleich auch als Anschlag und/oder Halterung für ein im Bereich der Führungsschienen vorgesehenes weitere Bauteil, wie z.B. ein Rollo oder eine Blende.

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele einer erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Bezugnahme auf die Figuren der Zeichnung zur Nennung weiterer Vorteile und Eigenheiten eingehend be- schieben. Es zeigen:

Figur 1: eine schematische Draufsicht auf ein geöffnetes Fahrzeugdach mit darunter angeordneter Antriebsvorrichtung;

Figur 2: eine perspektivische Ansicht eines Schenkels der Antriebsvorrichtung;

Figuren 3a und 3b: eine Schnittdarstellung eines Endbereiches eines Füh- rungsrohres und eine Schnittdarstellung einer Führungsschiene mit einer an die Außenkontur des Führungsröhrendes angepassten Ausnehmung;

Figuren 4a und 4b:

eine perspektivische Darstellung von Einzelheit X aus Figur 2 in einem weiteren Ausführungsbeispiel als un- bestücktes Ende der Führungsschiene und ih analoger Darstellung als mit Führungsrohr und Auslauf- Kunststoffschlauch bestücktem Ende der Führungsschiene;

Figur 5 : eine Schnittdarstellung der Einzelheit X von Figur 2 der Ausführungsform gemäß Figuren 4a und 4b mit einer Klemm-Fixierung;

Figurenfolge 6a bis 6d: eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung unter Montage und nachfolgender Si- cherung von Führungsrohr und Auslauf an der Führungsschiene in Richtung einer z-Achse sowie Darstellung eines Schnittes durch die fertig aufgebaute Vorrichtung im Bereich einer Halteklammer und

Figuren 7a bis 7d: perspektivische Ansichten auf einen Verbindungsbereich zwischen Führungsröhrende und Führungsschiene gemäß der vorgehenden Figurenfolge 6a bis 6d mit eingerastetem Halteclipp.

Im Folgenden werden über die zu beschreibenden Abbildungen hinweg für gleiche Bauteile sowie Elemente gleicher Funktion auch einheitlich gleiche Bezeichnungen und Bezugszeichen ge- wählt.

Das in Figur 1 schematisch dargestellte Fahrzeugdach 1 weist einen in Fahrtrichtung nach hinten unter das feste Fahrzeugdach verschiebbaren Deckel 2 auf. Durch Verschieben des De-

ckels 2 wird eine Dachöffnung 3 wahlweise wenigstens teilweise freigegeben oder verschlossen. Die Dachöffnung 3 ist von einem mechanisch steifend Rahmen 4 umgeben, der von einem Vorderteil 5 und Seitenteilen mit an diesen befestigten Führungsschienen 6 gebildet ist. Der Deckel 2 ist mit nicht weiter zeichnerisch dargestellten Gleitelementen in den Führungsschienen 6 in Längsrichtung verschiebbar geführt und mittels drucksteifer Kraftübertragungselemente in Form von Antriebskabeln 7 darin bewegbar. Die Antriebskabel 7 stehen dazu mit ihrem einen Ende mit einem als Gleitschuh ausgebildeten Gleitelement des Deckels 2 in Verbindung. Das andere Ende des Antriebskabels 7 steht mit einem von einem Antrieb 8 angetriebenen Ritzel 9 in kraftschlüssiger AntriebsVerbindung. Jenseits dieses Ritzels 9 weist jedes der Antriebskabel 7 einen Abschnitt auf, der als Auslaufkabel 7A bezeichnet wird und keine Zug- und Druckkräfte überträgt. Das Auslaufkabel 7A dient einzig dazu, die für das Bewegen des Deckels 2 erforderliche Gesamtkabellänge bereitzustellen.

Im Vorderteil 5 des Rahmens 4 zwischen dem Antrieb 8 und den Führungsschienen 6 sind die Antriebskabel 7 in Führungsröhren 10 angeordnet. Die Abbildung von Figur 2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Schenkels der im Rahmen 4 enthaltenen Antriebsvorrichtung, wobei insbesondere der Bereich A von Fi- gur 1 in Figur 2 vergrößert dargestellt ist. Bereich B aus Figur 1 ist dazu spiegelsymmetrisch und wird daher nicht weiter separat betrachtet.

In Abwandlung zu der Darstellung von Figur 1 ist nun in Figur 2 auch für das zur Bewegung des Deckels 2 nicht genutzte Auslaufkabel 7A ein Kunststoffschlauch 11 vorgesehen, der von dem Antrieb 8 hin bogenförmig in das Aluminium-Profilstrang- Element der Führungsschiene 6 ausläuft und dort einmündend fixiert ist. Da über das Auslaufkabel keinerlei Kraft übertragen

wird, ist diese Verbindung zwischen Kunststoffschlauch 11 und Führungsschiene 6 auch soweit unkritisch. Lediglich zur weitgehenden Vermeidung von akustischen Effekten wird der Kunststoffschlauch 11 im Profil der Führungsschiene 6 durch Ein- schieben über eine Länge fortgeführt, die zur Aufnahme einer maximalen Länge des Auslaufkabeis 7A ausreichend ist.

Die in dem Bereich X vorgesehene Einmündung des Führungsröhres 10 in die Führungsschiene 6 ist jedoch auf Grund der Kraft- übertragung von dem Antrieb 8 über das Antriebskabel 7 auf den in der Führungsschiene 6 verschiebbar angeordneten Gleitschuh mechanisch sehr hoch beansprucht. Zur Ausbildung einer dauerhaft zuverlässigen Verbindung, die zugleich keine Quelle für Betriebs- bzw. Umschaltgeräusche bildet, ist ein Ende des Füh- rungsrohres 10 im Wesentlichen radial in eine Ausnehmung 13 der Führungsschiene 6 eingelegt und fixiert, wie nachfolgend noch unter Bezugnahme auf Abbildungen verschiedener Ausführungsbeispiele erläutert wird.

Der so zwischen Führungsrohr 10 und Führungsschiene 6 ausgebildete Verbindungsbereich ist in den Schnittdarstellungen der Figuren 3a und 3b in einer Grundform vergrößert dargestellt. Gemäß der Schnittdarstellung von Figur 3a ist das Führungsrohrende 12 durch Stauchung trompetenartig aufgestülpt . Eine der Außenkontur des geweiteten Führungsröhrendes 12 angepasste Ausnehmung 13 ist in der Führungsschiene 6 vorgesehen.

In perspektivischer Darstellung der Einzelheit X aus Figur 2 ist die Ausnehmung 13 in der Führungsschiene 6 für ein weite- res Ausführungsbeispiel in Figur 4a noch ohne Bestückung durch ein Führungsrohr 10 bzw. Führungsröhrende 12 dargestellt. In diesem Ausführungsbeispiel ist in der Ausnehmung 13 zusätzlich eine radiale Nut 14 vorgesehen. Mit einem Führungsrohr 10 sowie einem Kunststoffschlauch 11 bestückt ist dieser Bereich

der Führungsschiene 6 in perspektivischer Ansicht in Figur 4b dargestellt. Hier greift nun das trompetenartig aufgestülpte Ende 12 des Führungsröhres 10 in die Ausnehmung 13 der Führungsschiene 6 ein, wobei zusätzlich eine Sicke 15 in die Nut 14 der Ausnehmung 13 eingreift.

Die mit der gemäß Figuren 4a und 4b zusätzlich vorgesehenen Sicke 15 bewirkte zusätzliche Fixierung des Rohrendes 12 in der Ausnehmung 13 ist vom Prinzip her in der Schnittdarstel- lung von Figur 5 verdeutlicht. Bedingt durch Fertigungstoleranzen kann zwischen Führungsrohr 10 und Führungsschiene 6 ein axiales Spiel entstehen, das im Betrieb der Antriebsvorrichtung zur Erzeugung von Umschaltgeräuschen führen kann. Um diesem unerwünschten Effekt entgegen zu wirken, werden zwei Lö- sungen vorgeschlagen:

1. Es wird das Führungsrohr 10 am Rohrende 12 mit einer Si- ckenkontur 15 versehen, die über die Nut 14 in der Führungsschiene 6 unter Beaufschlagung mit einer Kraft F verspannt wird, wie durch den Pfeil in Figur 5 angedeu- tet. Damit wird die Sicke 15 gegenüber der Nut 14 verkantet, und es kommt in der Einbaulage zu einer Klemmung.

2. Eine Verspannung zwischen Rohrende 12 und Führungsschiene 6 erfolgt im Bereich der Ausnehmung 13 durch Versatz des Sickenbetts bzw. der Nut 14 in der Ausnehmung 13 in der Führungsschiene 6 gegenüber der Sicke 15 des Führungs- rohrs um den Winkel α.

Bei der Montage der Antriebsvorrichtung kann in beiden Fällen mit Hilfe der Elastizität des Führungsrohres 10 die vorstehend beschriebene Aufnahme und Verbindungsstelle in der Führungsschiene 6 verspannt werden, so dass die Sicke 15 im Sickenbett 14 spielfrei anliegt und somit ein axiales Spiel zwischen den beteiligten Elementen nicht mehr vorhanden ist.

Die Ausnehmung 13 läuft in diesem Ausführungsbeispiel in jedem Fall über eine konische Weitung 16 in eine nicht weiter dargestellte Nut der Führungsschiene 6 aus, so dass auch hier ein Antriebskabel 7 nicht in Kontakt mit Kanten zur Erzeugung von Betriebsgeräuschen kommen kann. Diese besondere Formgebung der gesamten Ausnehmung 13 wird in der Fertigung unter Verwendung eines entsprechend geschliffenen Fräsers in die Führungsschiene eingebracht, was auch nur ein Arbeitsgang ausgeführt werden kann.

Das vorstehend beschriebene Verfahren und eine entsprechende Vorrichtung haben die Vorteile einer sehr kostengünstigen Anbindung, die ohne Verschweißung, Lötung, Klebung oder ähnliche Verbindungstechniken auskommt. Dabei wird axiales Spiel unter- bunden und Umschaltgeräusche wenigstens in dem übergangsbereich zwischen Führungsrohr 10 und Führungsschiene 6 bereits prinzipiell weitestgehend unterbunden. An die Genauigkeit der Ausnehmung 13 in der Führungsschiene 6 wie der Ausformung des Rohrendes 12 des Führungsrohres 10 sind vorteilhafterweise keine sehr hohen Anforderungen zu stellen. Zudem ergibt sich eine vergleichsweise einfache Montage von Einzelteilen auch im Einbau, da die Breite des Sickenbetts bzw. der Nut 14 nur von dem Winkel α und/oder einer nachfolgend kraftbelasteten Verkippung abhängig ist und somit deutlich größer ausfallen kann, als die eigentliche Breite der Sicke 15 am Führungsrohr 10 selber. Durch das Einlegen von einzelnen Rohren in die Führungsschiene 6 bei der Montage und das Entfallen der von der Anmelderin her bislang bekannten Haltewinkel wird die Montage der Führungsrohre 10 stark vereinfacht. Die Befestigung der Führungsrohre 10 erfolgt ausschließlich durch eine stationär wirkende Kraft im montierten Zustand, die unter Berücksichtigung sämtlicher Rohrtoleranzen und Toleranzen der Führungsschiene 6 ausgelegt worden ist. Zusätzlich können die Kosten also für Haltewinkel, Fertigungskosten für das Löten und den

nachträglichen Oberflächenschutz eingespart werden. Des Weiteren wird durch das einfache Stauchen der Rohrenden 12 ein ü- bergang zu der Führungsschiene 6 ohne zusätzliche Arbeitsgänge gebildet. Der Entfall einer abschließenden sparenden Bearbei- tung und Entgratung des Rohrendes 12 reduziert neben den Fertigungskosten auch die Gefahr von potentialen Geräuschquellen erheblich.

Trotz der vorstehend beschriebenen einfachen Montage kann es vorteilhaft sein, die gesamte AntriebsVorrichtung bereits vorgefertigt und als Gesamtaufbau aus verschiedenen Einzelteilen fixiert vorzuhalten. Hierzu, aber auch als zusätzliche Sicherungsmaßnahme, wird in einer weiteren Ausführungsform der Erfindung eine Klammer bzw. ein Clip aus Kunststoff, vorzugswei- se Nylon, vorgesehen, der ein radiales Herausfädeln des Rohrendes 12 aus der Ausnehmung 13 der Führungsschiene 6 zusätzlich verhindert. Hierzu zeigt die Figurenfolge 6a bis 6c den Aufbau unter Einführung von Rohrenden in Richtung der z-Achse mit nachfolgender Fixierung durch eine Klammer 17. Figur 6d zeigt einen Schnitt durch einen übergangsbereich in einer Ebene C-C, in dem die Klammer 17 das Rohrende 12 im Bereich der Ausnehmung 13 in der Führungsschiene 6 rastend axial sichert.

Die Figuren 7a bis 7d zeigen ergänzend perspektivische Dar- Stellungen eines Halteclips 17 in einer Einbaulage an einer Schiene 6 gemäß der Figurenfolge 6a bis 6d zur Illustration. Dieser Clip 17 ist als federelastisches Rastelement aus einem Kunststoff in einem Spritzgussverfahren ausgebildet, insbesondere aus Nylon. Der Halteclip 17 ist in einer weiteren Ausfüh- rungsform durch seine Formgebung zugleich auch als Anschlag für ein in der Schiene 6 laufendes Rollo, als Anlenkung für einen Rolloantrieb, zur Befestigung eines Verkleidungselements oder Anlenkung einer Anzeige etc. nutzbar.

Bezugszeichenliste

I Fahrzeugdach 2 Deckel

3 Dachöffnung

4 Rahmen

5 Vorderteil

6 Führungsschiene 7 Antriebskabel 7A Auslaufkabel

8 Antrieb

9 Ritzel

10 Führungsrohr

II Kunststoffschlauch für Auslaufkabel 7A 12 Führungsrohrende

13 Ausnehmung in der Führungsschiene 6, die an die Außenkontur des Führungsrohrendes 12 angepasst ist

14 Sickenbett / Nut

15 Sicke am Rohrende 12 16 konische Weitung der Ausnehmung 13

17 Klammer