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 Antriebswelle 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 vorgruppiertθ 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 Detailausschnitt 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 Kunststoffspritzgussbautθil. 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. Bezugszelchenllste

1 Antriθbsmotor 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