Aus DE 30 31 118 C2 ist ein Verfahren zur Steuerung eines motorisch angetriebenen Fensterhebers mit Einklemmschutz bekannt, das auf der Basis von Meßwerten des Antriebsstrangs dynamische Kenngrößen der Fensterscheibe, wie z. B. Geschwindigkeit und Beschleunigung, berechnet und aufeinander folgende Daten miteinander vergleicht. Sofern im Überwachungsbereich für die Verstellgeschwindigkeit der Fensterscheibe eine Verzögerung ermittelt wird, die außerhalb eines zulässigen Bereichs liegt, wird von einem Einklemmfall ausgegangen und die Fensterscheibe reversiert.

Mit diesem als indirekten Einklemmschutz bezeichneten Erkennungsprinzip hat man zwar bei der Sensierung von eingeklemmten Körperteilen und Gegenständen, die der Verstellrichtung direkt entgegenstanden, recht gute Ergebnisse erzielt, dies trifft jedoch nicht auf die Überwachung von sogenannten Scherspalten zu, wie sie bei Cabriolets, Coupes und Fondfenstern vorkommen. In diesen seitlichen Spalten können erhebliche Scherbelastungen auftreten, bevor der beschriebene indirekte Einklemmschutz anspricht. Eine sichere Begrenzung der Einklemmkräfte ist auf diesem Wege kaum erreichbar.

Diese Probleme können durch den Einsatz eines sogenannten direkt erkennenden Einklemmschutzes, wie beispielsweise unter Verwendung einer an der Scheibenkante oder an der dieser zugeordneten karosserieseitigen Schließkante angebrachten elektrischen Schaltleiste, vermieden werden. Allerdings weist dieses System den Nachteil auf, daß mit den Schaltleisten in das Design des Fahrzeugs eingegriffen wird und zusätzliche Kosten entstehen. Ein entsprechendes System beschreibt die DE 197 20 713 C1.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Mitteln einen Einklemmschutz zur Verfügung zu stellen, der auch für seitliche Scherspalten eine hohe Funktionssicherheit gewährleistet.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1 und 11 gelost. Die abhängigen Ansprüche geben Vorzugsvarianten der Erfindung an.

Demnach ist vorgesehen, daß in einer ersten Phase eine Fensterscheibe beim Schließvorgang zwischen einer zumindest teilweise geöffneten und einer fast vollständig geschlossenen Scheibenposition unter Beibehaltung eines spitzwinkligen, sich in Schließrichtung erweiternden Spalts zwischen der seitlichen Scheibenkante und einer zugeordneten Schließkante einer weiteren Fensterscheibe oder eines Karosserieteils im wesentliche vertikal (in Z-Richtung) verfahren wird, und daß anschließend in der zweiten Phase der Schließbewegung eine im wesentlichen horizontale Verschiebung (in X-Richtung) und/oder eine Drehbewegung der Fensterscheibe um die Querachse (Y-Achse) erfolgt.

Dadurch wird es möglich, einen kostengünstigen passiv erkennenden Einklemmschutz einzusetzen, mit dem beim Schließen der Fensterscheibe zunächst die im wesentlichen vertikale Bewegungsphase und anschließend die im wesentlichen horizontale Bewegungsphase überwacht werden kann. Scherbelastungen an einem eventuell eingeklemmten Gegenstand können praktisch nicht mehr auftreten, da wegen des sich in Schließrichtung öffnenden keilförmigen Spalts der Gegenstand in Bewegungsrichtung verschoben und nicht eingeengt wird. Die in den sogenannten Scherspalt eingreifenden Gegenstände unterliegen auch in der letzten Phase der Schließbewegung nur den üblichen Druckbelastungen, wie sie während der im wesentlichen vertikalen Schließbewegung auftreten.

Zur Umsetzung des erfindungsgemäßen Bewegungsablaufs weist die Verstellmechanik geeignete Führungskulissen oder Führungsschienen auf, die über daran geführte Gleitelemente den Weg der Fensterscheibe steuern. Die Gleitelemente stehen mit einer Antriebseinrichtung einer Verstellmechanik in Wirkverbindung und übertragen so die Verstellkraft auf die Fensterscheibe. Anstatt von Führungskulissen oder Führungsschienen können die Phasen von vertikaler und horizontaler Verstellbewegung der Fensterscheibe auch durch ein Hebelgetriebe gesteuert werden. Der spitzwinklige Spalt zwischen der seitlichen Scheibenkante und einer zugeordneten Schließkante wird während der vertikal gerichteten Schließbewegung konstant gehalten, um sicherzustellen, daß während dieser Phase kein Einklemmen erfolgen kann. Es besteht aber auch die Möglichkeit, den spitzwinkligen Spalt während der Schließbewegung geringfügig zu erweitern.

Eine bevorzugte Anwendung der Erfindung geht von einem gleichzeitigen Auslösen eines Schtießbefehts für zwei Fensterscheiben aus, die mit jeweils zwei seitlichen Kanten einen gemeinsamen Schließbereich bilden. Die Verstellbewegungen der beiden Fensterscheiben werden elektronisch gesteuert derart aufeinander abgestimmt, daß zwischen deren seitlichen Kanten innerhalb des Bereichs der zumindest teilweise geöffneten und der fast vollständig geschlossenen Scheibenpositionen stets ein sich nicht verengender spitzwinkliger Spalt verbleibt. Dabei kann die Verstellbewegung der beiden Fensterscheiben synchron verlaufen, so daß beide Fensterscheiben gleichzeitig ihre Schließlagen erreichen. In der letzten Phase der Schließbewegung führen die Fensterscheiben eine im wesentlichen horizontale Verschiebung (in X-Richtung) und/oder eine Drehbewegung um die Querachse (Y-Achse) aus.

Bevor die zweite und letzte Phase der Schließbewegung der Fensterscheibe zum Erreichen der vollständig geschlossenen Scheibenposition ausgeführt wird, sollte die Scheibenoberkante mit der zugeordneten äußeren Kontur des Karosseriedichtungsbereichs höchstens einen solchen schmalen Spalt bilden, daß eine Einführung von Körperteilen nicht möglich ist. Vorzugsweise befindet sich die Oberkante der Fensterscheibe bereits teilweise im Dichtungsbereich, so daß die Oberkante vom Dichtungsprofil abgedeckt ist.

Natürlich kann die Verstellbewegung der beiden Fensterscheiben auch asynchron verlaufen, so daß diese nacheinander ihre Schließlagen erreichen. Dabei führt eine erste Fensterscheibe in der letzten Phase ihrer Schließbewegung eine im wesentlichen horizontale Verschiebung (in X-Richtung) aus und wird mit einer höheren Verstellgeschwindigkeit betrieben als die zweite Fensterscheibe, die in der letzten Phase ihrer Schließbewegung eine Drehbewegung um die Querachse (Y-Achse) ausführt, wobei die erste Fensterscheibe ihre Schließlage vor der zweiten Fensterscheibe erreicht.

Für den Fall, daß ausschließlich die erste Fensterscheibe geöffnet wurde und die zweite Fensterscheibe geschlossen blieb, sollte nach dem Auslösen eines Schließbefehis zunächst die zweite Fensterscheibe wenigstens teilweise geöffnet werden, bis ein hinreichend großer (definierter) spitzwinkliger Spalt entstanden ist. Nach dem Offnen der zweiten Fensterscheibe oder noch während des Öffnungsvorgangs kann die erste Fensterscheibe in die Schließlage verfahren werden. Abschließend wird die zweite Fensterscheibe geschlossen.

Um sicher zu gehen, daß die Fensterscheibe nach Abschluß der zweiten Phase der Schließbewegung tatsächlich vollständig geschlossen ist, ist ein Nachdrücken in die im wesentlichen vertikale Richtung (Y-Richtung) zu empfehlen. Zu diesem Zweck ist eine Ansteuerung des Antriebs in die besagte Richtung für einen Bruchteil einer Sekunde in der Regel ausreichend.

Die Elektronikeinheit, die der Funktion des Einklemmschutzes dient, steuert auch die Verstellmechaniken bzw. die Bewegungsabläufe von beiden Fensterscheiben entsprechend einem in einem elektronischen Speicher abgelegten Programm.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen und den dargestellten Erfindungen näher erläutert. Es zeigen : Figur 1a schematische Darstellung von zwei verstellbaren Fensterscheiben eines Coupes in teilweise geöffneter Position mit einem zwischen den seitlichen Scheibenkanten sich in Schließrichtung öffnenden konischen Spalt ; Figur 1 b wie Figur 1 a, jedoch in fast vollständig geschlossener Position ; Figur 1c wie Figur 1b, jedoch nach dem Schließen des konischen Spalts ; Figur 1d wie Figur 1c, jedoch nach einer zusätzlichen geringfügigen Verstellbewegung der beiden Fensterscheiben in vertikaler Richtung ; Figur 2 schematische Darstellung einer Fondtür eines Kraftfahrzeugs mit einer teilweise abgesenkten Fensterscheibe, wobei zwischen dem C-säulenseitigen Holm und der zugeordneten Seitenkante der Fensterscheibe ein sich in Schließrichtung öffnender Spalt vorgesehen ist.

Das in den Figuren 1 a bis 1 d dargestellte und nachfolgend beschriebene Ausführungsbeispiel zeigt eine Vielzahl von Phasen der Verstellbewegung von zwei Fensterscheiben 1 und 2, die über das, was das Erfindungsprinzip ausmacht, weit hinausgeht. Tatsächlich besteht der Kern der Erfindung in der Beibehaltung eines sich in Schließrichtung öffnenden konischen Spaits 111 zwischen einer seitlichen Scheibenkante 11 und einer dieser zugeordneten Schließkante 21,51, und zwar während der gesamten Verstellung der Fensterscheibe 1 von einer zumindest teilweise geöffneten bis zu einer fast vollständig geschlossenen Position. Dies kann im allgemeinen mit einfachen Bewegungsabläufen erreicht werden, die nicht mehr als zwei aufeinanderfolgende Bewegungsphasen aufweisen. Die zeitliche Aufeinanderfolge dieser Bewegungsphasen ist dabei nicht im strengen Sinne zu verstehen, da eine Gleichzeitigkeit solange unerheblich ist, wie dem Erfordernis des sich nicht verengenden keilförmigen Spalts 111 Rechnung getragen wird. Der keilförmige seitliche Spalt 111 wird erst geschlossen, wenn zwischen der Oberkante 10 der Fensterscheibe 1 und der Unterkante 30 des zugeordneten Dichtungsbereichs 3 der Karosserie kein Einklemmspalt mehr besteht.

Die schematische Darstellung von Figur 1a zeigt die teilweise geöffneten Fensterscheiben 1 und 2 eines Cabriolets oder Coupes, wobei karosserieseitig lediglich die sogenannte Gürtellinie 4 des Fahrzeugs und der den Scheibenoberkanten 10,20 zugeordnete Dichtungsbereich 3 angedeutet sind. Während die in der (nicht dargestellten) Fahrzeugtür angeordnete Fensterscheibe 1 in vielen Fällen mit Seil-oder Armfensterhebern bewegt wird, erfolgt die Verstellung der in der Fahrzeugkarosserie zu versenkenden wesentlich kleineren Fensterscheibe 2 im allgemeinen mittels eines sogenannten bahngesteuerten Fensterhebers, bei dem die Fensterscheibe entlang geschwungener Führungskulissen gleichzeitig in Z-und X-Richtung verschoben und in der X-Z-Ebene geschwenkt werden kann. Diese ansich bekannten technischen Mittel sind derart ausgebildet und das Durchfahren des Verstellweges der Fensterscheiben 1,2 wird derart gesteuert, daß während des gesamten Verstelivorgangs die Fensterscheiben 1,2 zwischen der zumindest teilweise geöffneten und einer fast vollständig geschlossenen Scheibenposition zwischen den seitlichen Scheibenkanten 11,21 einen spitzenwinkligen Spalts 111 einschließen.

Dieser Spalt 111 entsteht beim Absenken der Fensterscheibe 2 aufgrund einer Schwenkbewegung um eine Schwenkachse 22, die gemäß dieses AusEhrungsbeispiels in einer Verlängerung der Seitenkante 21 unterhalb der Fensterscheibe 2 liegt. Natürlich kann die Schwenkachse 22 in Abhängigkeit der konstruktiven Bedingungen auch an einer anderen Stelle vorgesehen sein. Nur der Vollständigkeit halber sei darauf hingewiesen, daß außerdem oder an Stelle der Fensterscheibe 2 die andere Fensterscheibe 1 entgegen dem Uhrzeigersinn geschwenkt bzw. gekippt werden kann, um den gewünschten in Schließrichtung (Z-Richtung) sich öffnenden keilförmigen Spalt 111 zu erhalten.

Der Öffnungswinkel a des keilförmigen Spaltes 111 kann zur Absenkung des Verletzungsrisikos im Vergleich zu den bekannten Scherspalten, bei denen während des Schließvorgangs die Spaltweite in der Regel kontinuierlich abnimmt, sehr gering gehalten werden (zum Beispiel 1 Grad). Im Prinzip wäre es ausreichend, wenn über den betreffenden Verstellweg eine konstante Spaltweite garantiert werden könnte. Aufgrund von nicht vermeidbaren Toleranzen erscheint es deshalb vorteilhaft, konstruktiv zumindest einen kleinen Öffnungswinkel a vorzusehen. Je größer der Öffnungswinkel a und die Weite des Spaltes 111 sind, desto geringer ist das Verletzungsrisiko.

Aus der in Figur 1a dargestellten Position können die Fensterscheiben 1,2 synchron in die im wesentlichen geschlossene Position verfahren werden, wie dies in Figur 1 b dargestellt ist, wobei die Oberkanten 10,20 der Fensterscheiben 1,2 schon innerhalb des Dichtungsbereichs 3 liegen, ohne jedoch den Dichtungsanschlag bereits erreicht zu haben.

Die Fensterscheiben 1,2 werden dabei entlang der Verstellrichtungen 100,200 parallel zur Abzugslinie 110 verfahren.

Die Fensterscheibe 2 kann gegebenenfalls auch entlang einer Verstellrichtung 200' verfahren werden, wobei sich die Spaltweite vergrößern und die Sensitivität bezüglich eines Einklemmfalls zwischen der Scheibenoberkante 20 und der in diesem Bereich stark geneigten Dichtung 3 verbessern würde. Darüber hinaus kann dieser Bewegung entlang der Verstellrichtung 200 auch eine Schwenkbewegung um eine Achse 22 in Richtung des Uhrzeigersinns überlagert sein, was zu einer Vergrößerung des Öffnungswinkels a führen würde. Im Falle einer Schließbewegung entlang der Verstellrichtung 200'kann die Schwenkbewegung um die Achse 22 auch entgegengesetzt des Uhrzeigersinns erfolgen, jedoch nur in einem solchen Maße, daß die aufgrund der zur Abzugsrichtung 110 geneigten Schließrichtung 200'sich vergrößernde Spaltweite durch die gegenläufige Schwenkbewegung nicht überkompensiert wird. Eine Verengung des Spaltes 111 sowie eine Verringerung des Öffnungswinkels a sind nicht zulässig.

Nachdem der in Figur 1 b gezeigte Zustand erreicht wurde, kann der Spalt 111 durch eine Schwenkbewegung um die Schwenkachse 22 in Richtung 201 geschlossen werden. Ein eventuell im Spalt 111 vorhandener Gegenstand kann durch die Einklemmschutzvorrichtung sicher und unter Gewährleistung vergleichsweise geringer Einklemmkräfte erkannt werden, da diese Bewegungsphase in Richtung 201 vergleichbare Bedingungen hinsichtlich der Schließbewegung in Richtung 200,200' (in Richtung des Dichtungsbereichs 3) aufweist.

Gleichzeitig mit der Schwenkbewegung der Fensterscheibe 2 in Richtung 201 kann bei Bedarf auch eine horizontale Verschiebebewegung der Fensterscheibe 1 in Richtung 101 erfolgen. In diesem Falle würde eine Absenkung der Fensterscheibe 1 mit einer Verschiebung in Fahrtrichtung einhergehen, z. B. um eine schnelle Trennung des seitlichen Scheibenkante 11 vom Dichtungselement 210 zu erreichen, das an der seitlichen Scheibenkante 21 der anderen Fensterscheibe 2 angeformt ist.

Nach dem Erreichen des in Figur 1 c dargestellten Zustandes kann bei Bedarf ein Nachdrücken der Fensterscheiben 1,2 in die im wesentlichen vertikale Verstellrichtung (Phasen 102,201) vorgesehen werden, um mit den Scheibenoberkanten 10,20 den Dichtungsanschlag 31 zu erreichen. Damit wird garantiert, daß ein vollkommener Schließzustand erreicht wird (siehe Figur 1d).

Neben der beschriebenen im wesentlichen simultanen Verstellung der Fensterscheiben 1 und 2 mit dem Ziel, die Schließlagen möglichst gleichzeitig zu erreichen, kann die Verstellung der Fensterscheiben 1,2 aber auch nacheinander, mit unterschiedlichen Verstellgeschwindigkeiten oder mit nur teilweise synchron verlaufenden Bewegungen erfolgen. Welche der vielfältig möglichen Ausführungsvarianten zu wählen ist, hängt von konstruktiven Faktoren, insbesondere der Verstellkinematik, und anderen Randbedingungen (z. B. Anforderungen des Automobilherstellers) ab.

In Figur 2 ist eine Fondtür eines Kraftfahrzeugs mit einer teilweise geöffneten Fensterscheibe 1 schematisch dargestellt. Die Fensterscheibe 1 befindet sich in einem um die Schwenkachse 12 gekippten Zustand, so daß ihre seitliche (C-säulenseitige) Schliel3kante mit der zugeordneten Schließkante 51 des zugeordneten Holms 5 des Fensterrahmens einen sich in Schließrichtung öffnenden keilförmigen Spalt 111 einschließt. Während der Schließbewegung wird der Spalt 111 nicht eingeengt. Erst nach dem die Scheibenoberkante 10 in den Dichtungsbereich eingetaucht ist oder mit der Unterkante 30 des Dichtungsbereichs 3 nur noch einen so schmalen Spalt bildet, daß Körperteile (insbesondere Finger) darin nicht mehr eingeklemmt werden können, wird die Fensterscheibe 1 in die vertikale Position entsprechend der Schwenkkurve 101'zurück geschwenkt. Dabei werden die Scheibenkanten 10,11 wieder parallel zu den zugeordneten Bereichen der Dichtung 3 ausgerichtet. Bei Bedarf kann anschließend ein Nachdrücken in vertikaler Richtung 100 erfolgen, um sicherzustellen, daß die Scheibenoberkante 10 den Dichtungsanschlag 31 tatsächlich erreicht hat.

Bezugszeichenliste 1 Fensterscheibe 10 Scheibenoberkante 11 seitliche Scheibenkante 12 Schwenkachse 100 Verstellphase ; im wesentlichen vertikale Verstellrichtung (Verschiebung in Z- Richtung) 101 Verstellphase ; im wesentlichen horizontale Verstellrichtung (Verschiebung in Y- Richtung) 101'Verstellphase ; im wesentlichen horizontale Schwenkrichtung 102 Verstellphase ; im wesentlichen vertikale Verstellrichtung 110 Abzugsllinie der vorderen Fensterscheibe, Parallele zur seitlichen Kante der vorderen Fensterscheibe 111 konischer Spalt 2 Fensterscheibe 20 Scheibenoberkante 21 seitliche Scheibenkante 22 Schwenkachse 200 Verstellphase ; im wesentlichen vertikale Verstellrichtung (Verschiebung in Z- Richtung) 200'Verstellphase ; im wesentlichen vertikale Verstellrichtung (Verschiebung in Z- Richtung) 201 Verstellphase ; im wesentlichen horizontale Schwenkrichtung 202 Verstellphase ; im wesentlichen vertikale Verstellrichtung 210 Dichtungselement, an der seitlichen Scheibenkante angeformt 3 karosserieseitiger Dichtungsbereich 30 untere Dichtungskante 31 Dichtungsanschlag 4 Gürtellinie 5 C-säulenseitiger Holm 51 Schließkante 6 B-säulenseitiger Holm Winkel