DE2739633A1

DE2739633A1 - Vorrichtung zum anheben und absenken einer scheibe, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2739633A1
Application number: DE19772739633
Authority: DE
Inventors: Herbert Becker
Original assignee: Metallwerk Max Brose GmbH and Co KG
Current assignee: Metallwerk Max Brose GmbH and Co KG
Priority date: 1977-09-02
Filing date: 1977-09-02
Publication date: 1979-03-08
Also published as: JPS5449718A; US4221079A; BR7805714A; ZA784788B

Description

Patentanwälte Dipl.-Ing. H. Weickmann, Dipl.-Phys. Dr. K. Fincke

Dipl.-Ing. F. A.Weickmann, Dipl.-Chem. B. Huber

Dr. -Ing. H. Li ska

8 MÜNCHEN 86, DEN

POSTFACH 860820

MÖHLSTRASSE 22, RUFNUMMER 98 3921/22

Metallwerk Max Brose GmbH & Co, Ketschendorfer Straße 44,

8630 Coburg

Vorrichtung zum Anheben und Absenken einer Scheibe, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Anheben und Absenken einer Scheibe, die zumindest um eine im wesentlichen quer zu ihrer Anhebe- bzw. Absenkrichtung verlaufende Krümmungsachse gekrümmt ist, insbesondere für Kraftfahrzeuge,'mit einem schwenkbar gelagerten Arm, dessen freies Ende an eine im Bereich der Unterkante der Scheibe angebrachte Laufschiene angreift, wobei das von der Laufschiene gelöste freie Ende des Arms auf einer Bahn geführt ist, die im gleichen Sinne gekrümmt ist wie die infolge der Krümmung der Scheibe gekrümmte Bahn des Angriffspunkts des Arms an der Laufschiene.

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Eine solche Vorrichtung ist nach dem DBGM 1 990 728 bekannt. Mit ihr können die angesprochenen Bahnkurven einander angenähert werden. Häufig ist nun die Scheibe gegen eine Vorzugsrichtung, insbesondere die Vertikale, geneigt. Aufgabe der Erfindung ist es, eine Anpassung der Bahn des von der Laufschiene gelösten freien Endes des Arms auch unter diesen Umständen zu erreichen.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist die Vorrichtung dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des Arms überdies unter einem zweiten kleinen spitzen Winkel zu einer quer zur Anhebe- bzw. Absenkrichtung der Scheibe verlaufenden Ebene geneigt ist.

Die Krümmung der Bahnkurve des freien Endes des Arms erhält man bevorzugt in der Weise, daß die Schwenkachse des Arms unter einem ersten kleinen spitzen Winkel zu einer in der Anhebe- bzw. Absenkrichtung der Scheibe verlaufenden, im wesentlichen rechtwinklig zur Scheibe stehenden Ebene geneigt ist.

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Die Vorrichtung zum Anheben und Absenken einer Scheibe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, weist zumeist eine Lagerplatte auf, an der die Mechanik zur Betätigung des Arms angebracht ist. Die gewünschte räumliche Anordnung der Schwenkachse des Arms kann in einfacher Weise so vorgenommen werden, daß die Schwenkachse des Arms entweder entsprechend schräg zur Ebene der Lagerplatte des Arms verläuft und/oder die Ebene der Lagerplatte schräg zu einer mittleren Ebene der Bewegungsfläche der Laufschiene verläuft.

Oftmals haben die Türen, die die Vorrichtung zum Anheben und Absenken einer Scheibe aufnehmen, eine Dicke, die nicht ausreicht, den Arm aufzunehmen, der mit einer solchen Neigung gegenüber der Lagerplatte bzw. der mittleren Ebene der Bewegungsfläche der Laufschienen schwenkt, daß die angesprochenen Bahnen im wesentlichen gleich verlaufen. Eine Anordnung geringerer Bautiefe erhält man dadurch, daß der auf eine in der Anhebe- bzw. Absenkrichtung der Scheibe verlaufende, im wesentlichen rechtwinklig zur Scheibe stehende Ebene projizierte mittlere Krümmungsradius der Bahn, auf der das von der Laufschiene gelöste freie Ende des Arms geführt ist, größer ist ' als der mittlere Krümmungsradius der in gleicher Weise projizierten Bahn des Angriffspunkts des Arms an der Laufschiene. Die in der Folge auftretenden Spannungen sind gering, so daß auch diese Anordnung die Aufgabe der Erfindung löst.

Einer bevorzugten Anordnung der Erfindung gemäß beträgt dabei der erste Winkel 1° bis lo°, besser 3° bis 8°, vorzugsweise 4° bis 6° und der zweite Winkel o,5° bis 8°, besser 1° bis 4°, vorzugsweise 1,5° bis 2,5°.

Die Ankopplung des mit der geneigten Schwenkachse schwenkenden Arms an die antreibenden Bauteile des Fensterhebers wird vorzugsweise d&- durcb erreicht, daß der Arm mit einem Antriebssegment über einen

Lenker ver- - 4 -

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bunden ist, der an dem Arm und/oder dem Antriebssegment gegen Federkraft kippbar angelenkt ist.

Eine konstruktiv besonders einfache Lösung liegt darin, daß der Lenker mittels einer Federscheibe an dem Arm und/oder dem Antriebssegment kippbar angelenkt ist.

Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen erläutert. Die Vorrichtung zum Anheben und Absenken einer Scheibe, insbesondere für Kraftfahrzeuge, wird dabei kurz mit Fensterheber bezeichnet. Es zeigen

Fig. 1 eine Vorderansicht einer erfindungsgemäßen Ausführungsform eines Fensterhebers·

Fig. 2 eine Projektion der Bahnkurven des von der Laufschiene gelösten freien Ende eines Arms und des Angriffspunkts des Arms an einer Laufschiene in der Anordnung nach Fig. 1 in Richtung des Pfeils III;

Fig. 3 eine Draufsicht der Anordnung nach Fig. 1;

Fig. 4 einen Schnitt der Anordnung nach Fig. 1 entlang der Linie I-II;

Fig. 5 eine schematische Seitenansicht eines Fensterhebers mit projizierten Bahnkurven;

Fig. 6 eine schematische Draufsicht der Anordnung nach Fig. 5 und

Fig. 7 eine schematische Seitenansicht entsprechend Fig. 5, jedoch bei geneigter Scheibe.

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¹V

Die Scheiben moderner Kraftfahrzeuge sind in Anpassung an die aerodynamisch günstigste Form sowie aus ästhetischen Gründen zumeist gekrümmt. Die versenkbaren Seitenfenster sind in der Regel um eine im wesentlichen quer zu ihrer Anhebe- bzw. Absenkrichtung (in den Fig.: y-Richtung) verlaufende Krümmungsachse gekrümmt. Damit die Scheibe 18 nicht in ihren seitlichen (in den Abbildungen nicht gezeigten) Führungen klemmt, sind zumindest die in diesen Führungen laufenden Bereiche der Scheibe 18 im wesentlichen zylindrisch, mit horizontaler Achse (z-Richtung) gekrümmt. Zwischen diesen Seitenbereichen kann die Scheibe 18 beliebig gekrümmt sein, beispielsweise eine zusätzliche Krümmung mit vertikal verlaufender Achse (y-Richtung) aufweisen. Die Scheibe 18 ist mit ihrem in z-Richtung verlaufenden möglicherweise gekrümmten unteren Kantenbereich an einer Fußschiene 17 befestigt, die ihrerseits mittels Befestigungselementen an den Befestigungspunkten Io und 11 einer Laufschiene 9 befestigt ist. (In Fig. 2 im Querschnitt schematisch dargestellt).

Zum Anheben bzw. Absenken der Scheibe 18 wird diese Laufschiene 9 über einen Gestängeheber, beispielsweise einen Einarm-, Doppelarm, Parallelarm- oder Kreuzarmheber gehoben bzw. abgesenkt. Die Laufschiene 9 kann die gleiche Krümmung wie die Fußschiene 17 aufweisen, vorzugsweise ist sie jedoch entsprechend dem Ausführungsbeispiel gerade wie Fig. 3 zeigt. In dem in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispiel wird die Laufschiene 9 durch einen Kreuzarm gehoben und gesenkt, der aus einem an der Laufschiene angelenkten Beihebel 8 und einem mittels einer Führungsrolle 2o in der Laufschiene 9 verschiebbar gelagerten Haupthebearm gebildet ist. Beide Arme sind im Hebelkreuz 13 drehbar miteinander verbunden. Der Haupthebearm 5 ist über einen Lagerbolzen 6 an einer Grundplatte drehbar gelagert und ist von einem Antriebssegment 2 angetrieben, mit dem es über einen Lenker 7 verbunden ist. Das Antriebssegment 2 wiederum wird von einem hand- oder motorgetriebenen Antrieb 4 angetrieben (s. Fig. 1 und 3). Während also der Haupthebearm 5 mittelbar vom Antrieb 4 zum

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Scheibenheben bzw. -absenken um seinen Lagerbolzen 6 geschwenkt wird, wird der Beihebel 8 vom Haupthebearm 5 über das Hebelkreuz 13 mitgenommen. Das von der gelenkigen Verbindung mit der Laufschiene 9 abgelegene Ende des Beiarms 8 läuft dabei in einer starr mit der Grundplatte 1 verbundenen zweiten Laufschiene 12. In Fig. 1 sind zwei Einstellungen der Kreuzhebelanordnung abgebildet, eine davon mit unterbrochenen Linien.

Der mit Y gekennzeichnete Befestigungspunkt des Haupthebearms 5 zur Befestigung der Führungsrolle 2o beschreibt einen kreisbogenförmigen Weg 16, der in einer zur Achse des Lagerbolzens 6 senkrechten Ebene liegt. Vorausgesetzt ist dabei, daß das freie Ende des Hebearms 5, über die an ihm befestigte Führungsrolle 2o nicht von der auf einer gekrümmten Bahn laufenden Laufschiene 9 seitlich in +. x-Richtung abgelenkt wird. Die in den Figuren 2 und Fig. 5 bis 7 dargestellte Projektion der Bahnkurve des Punkts Y in z-Richtung bzw. in y-Richtung (Fig. 6) stellt also die Bahnkurve des Punkts Y bei von der Laufschiene 9 gelöstem freien Ende des Haupthebearms 5 dar. Diese Projektion (einer Kreisbahn) ist im allgemeinen Falle eine Ellipse, wie insbesondere aus den Fig. 5 bis 7 ersichtlich.

Die Laufschiene 9 bewegt sich dagegen auf einer Bewegungsfläche 21, welche im wesentlichen entsprechend den zylindrisch gekrümmten Seitenführungen der Scheibe 18 zylindrisch gekrümmt ist. Demgemäß beschreibt der in der Laufschiene 9 laufende Angriffspunkt Z des freien Endes des Haupthebearms 5 an der Laufschiene 9 eine Bahn 15, die im wesentlichen eine der Scheibenkrümmung entsprechende Krümmung aufweist. Diese Bahn 15 ist daher in der Projektion der Fig. 2, 5 und ,. 7 im wesentlichen kreisförmig. In den Zeichnungen ist als Kraftansatzpunkt Z der Mittelpunkt der in der Führungsschiene 9 laufenden Führungsrolle 2o des Haupthebearms 5

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festgelegt, wobei die Laufschiene 9 von der in den Seitenführungen gehaltenen Scheibe 18 auf der Bewegungsfläche 21 bewegt wird. Als Bewegungsfläche 21 ist in diesem Zusammenhang die Fläche festgelegt, die die durch den Punkt Z gehende Längsrichtung der Laufschiene 9 während des Anhebens bzw. Absenkens der Scheibe 18 beschreibt. In Fig. 6 sind die Bewegungsfläche 21 sowie die Laufbahn 15 vereinfacht dargestellt. Bei exakt zylindrischer Bewegungsfläche 21 fällt deren Projektion in z-Richtung mit der entsprechenden Projektion der Laufbahn 15 zusammen (Fig. 2, 5 und 7).

Während des Anhebens bzw. Absenkens der Scheibe 18 wird das über die Führungsrolle 2o mit der Laufschiene 9 verbundene freie Ende des Haupthebearms 5 gezwungen, der Bewegung der Laufschiene 9 zu folgen. Nehmen wir beispielsweise an, daß der Haupthebearm 5 im Punkt A (Fig. 2) spannungsfrei mit der Laufschiene verbunden ist, d. h. nach Lösung der Verbindung mit der Laufschiene seine Lage nicht ändern würde, so tritt bei der Absenkung des Fensters 18 eine der Änderung des Abstands der Bahnkurven 16 und 15 in x-Richtung entsprechende Verspannung auf. Die Scheibe 18 ist nämlich im wesentlichen in x-Richtung unbeweglich in ihren seitlichen Führungen geführt, so daß das freie Ende des Haupthebearms 5 in x-Richtung von seiner Bahn 16 abgelenkt wird. Diese Ablenkung führt zur Verbiegung des Haupthebearms 5, sofern die Ablenkung größer ist, als es das Spiel der beteiligten Bauteile zuläßt. Die resultierende Verspannung führt zur Belastung der Lager des Führungsbolzens 6 und des Hebelkreuzes 13 sowie der Führungsrollen 2o und 22. Vor allem letztere unterliegen daher erhöhtem Verschleiß. Die größere Reibung erhöht zudem den zur Betätigung des Fensterhebers notwendigen Kraftaufwand.

In den Figuren ist ein kartesisches Koordinatensystem (x,y,z) .,_ eingezeichnet, um die Orientierung der Achse des Lagerbolzens festlegen zu können, die für die Form der Bahnkurve 16 maßgeblich ist. Das Koordinatensystem ist als körperfestes Köordi-

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natensystem der Grundplatte 1 ausgebildet, die aufgrund ihrer relativ großen Abmessungen zumeist parallel zur Türinnenhautfläche 14 angeordnet ist (s. Fig. 3). Bei den bekannten Fensterhebern steht die Achse des Lagerbolzens 6 senkrecht auf der Grundplatte 1 (also in x-Richtung), so daß die Bahnkurve 16 auf einer zur x-Richtung senkrechten Ebene liegt. Als Projektionen in z-Richtung (Fig. 2 und 5) und in y-Richtung (Fig. 6) erhält man daher die in diesen Zeichnungen punktieft dargestellten geraden Bahnkurven 16'. Die beträchtlichen Abstandsänderungen zwischen der Bahnkurve 16' und der Bahnkurve 15 während des Anhebens bzw. Absenkens der Scheibe 18 (s. Fig. 2) führen zu den angegebenen unerwünschten Auswirkungen.

Durch Neigung der Schwenkachse des Haupthebearms 5 gegenüber der Grundplatte 1, gleichbedeutend mit einer Neigung der Achse des Lagerbolzens 6, lassen sich die Bahnkurven 15 und 16 einander weitgehend nähern. Durch Schwenken des Lagerbolzens 6 in der horizontalen x,z-Ebene um einen Winkel α aus seiner ursprünglichen x-Richtung erhält man die in Fig. 5 dargestellte ellipsenförmige Projektion der Bahnkurve 16. Durch geeignete Wahl des Schwenkwinkels OC sowie der Länge des Haupthebearms 5 kann man die elliptische Bahnkurve 16 an die im wesentlichen kreisförmige Bahnkurve 15 anpassen.

In Fig. 5 ist eine schwach geneigte Bahnkurve 15 gezeigt, die durch den oberen Teil der Ellipse (Bahnkurve 16) gut genähert ist. Die Schwenkachse liegt dabei in der χ,z-Ebene. Wird die Scheibe 18 und mit ihr die Bahnkurve 15 stärker geneigt, beispielsweise um einen zusätzlichen Winkel β, so kann man durch Neigung der Schwenkachse gegen die x,z-Ebene um diesen Winkel β die Bahnkurve 16 der Bahnkurve 15 nachführen (s. Fig. 7).

In der abgebildeten bevorzugten Ausführungsform (Fig. 1 bis 5) ist als Winkel <X ein Winkel von 5° und als Winkel ti ein Win-

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kel von 2° gewählt. Dies führt zu der in Fig. 2 gezeigten Bahnkurve 16, welche in gewissem Ausmaße noch von der Bahnkurve 15 abweicht. Durch Auswahl größerer Winkel, insbesondere von CL, hätte man die Bahnkurven 15 und 16 einander besser nähern können, es hätte dies eine größere Bautiefe des Fensterhebers in x-Richtung zur Folge. Der Einbauraum für den Fensterheber ist jedoch, wie Fig. 3 zeigt, in x-Richtung begrenzt.(Türinnenhaut 14). Die größte Abweichung der Bahnkurve 16 von der Bahnkurve 15 ist nur halb so groß wie die der Bahnkurve 16' bei nicht geneigter Schwenkachse (Position C in Fig. 2). Die auftretenden mechanischen Verspannungen während des Absenkens bzw. Anhebens in der vorgeschlagenen Ausführungsform sind daher entsprechend gering.

Die Neigung des Haupthebearms 5 gegenüber

der Grundplatte 1 um den Winkel OL in der χ,ζ-Ebene ist Fig. 3 zu entnehmen., die Neigung um den Winkel β in der x,y-Ebene ist Fig. 4 zu entnehmen. Eine am Lagerbolzen 6 eingehängte Spiralfeder 23 ist mit ihrem anderen Ende in der Grundplatte

1 befestigt. Ihre Vorspannung ist so gewählt, daß sie im * wesentlichen die Gewichte von Scheibe 18, Schienen 17 und 9 sowie Kreuzarm 5 und 8 kompensiert. Der bereits angesprochene Lenker 7, der die Bewegungen des vom Antrieb 4 angetriebenen Antriebssegments 2 auf den Haupthebearm 5 überträgt, ist am Haupthebearm 5 angelenkt und bewegt sich wie der Haupthebearm 5 auf einer zur Achse des Lagerbolzens 6 senkrechten Ebene, die mit den angesprochenen Winkeln cc und ρ gegenüber der Ebene der Grundplatte 1 geneigt ist. Da das Antriebssegment 2 dagegen in einer zur Ebene der Lagerplatte

1 parallelen Ebene schwenkt, ist der auch am Antriebssegment

2 angelenkte Lenker 7 mit während des Anhebens bzw. Absenkens sich ändernder Stellung gegenüber dem Antriebssegment 2 geneigt. Um diese Neigung zwischen Lenker 7 und Segment 2 im wesentlichen spielfrei zuzulassen, ist der Lenker 7 am An-

- Io -

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triebssegment 2 über eine zwischen Lenker 7 und Antriebssegment 2 liegende Federscheibe 19 kippbar angelenkt.

Die Funktionsweise des Fensterhebers geht aus dem Vorangegangenen in Verbindung mit den Zeichnungen klar hervor. Zu ergänzen ist, daß der Beihebel 8 in zwei Hebelteile 8¹ und 8" geteilt ist, die jeweils an einer Seite eines durch das Hebelkreuz 13 hindurchgehenden Lagerbolzens 24 drehfest angebracht sind (s. Fig. 3). Die beiden Arme 8 und 5 können daher beim Vorbeischwenken der Laufschiene 9 an der starren Laufschiene 12 aneinander vorbeischeren.

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-Jv

L e e r s e i t e

Claims

Patentansprüche

J. Vorrichtung zum Anheben und Absenken einer Scheibe, die zumindest um eine im wesentlichen quer zu ihrer Anhebe- bzw. Absenkrichtung verlaufende Krümmungsachse gekrümmt ist, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem schwenkbar gelagerten Arm, dessen freies Ende an eine im Bereich der Unterkante der Scheibe angebrachte Laufschiene angreift, wobei das von der Laufschiene gelöste freie Ende des Arms auf einer Bahn geführt ist, die im gleichen Sinne gekrümmt ist, wie die infolge der Krümmung der Scheibe gekrümmte Bahn des Angriffspunkts des Arms an der Laufschiene, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des Arms (5) überdies unter einem zweiten kleinen spitzen Winkel (ß) zu einer quer zur Anhebe- bzw. Absenkrichtung (y-Richtung) der
Scheibe (18) verlaufenden Ebene (x, z-Ebene) geneigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des Arms (5) unter einem ersten kleinen spitzen Winkel (pt) zu einer in der Anhebe- bzw. Absenkrichtung (y-Richtung) der Scheibe (18) verlaufenden, im wesentlichen rechtwinklig zur Scheibe (18) stehenden Ebene (x, y-Ebene) geneigt ist.

ORIGINAL INSPECTED

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3. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwenkachse des Arms (5) entweder entsprechend schräg zur Ebene einer Lagerplatte (1) des Arms (5) verläuft und/oder die Ebene der Lagerplatte (1) schräg zu einer mittleren Ebene der Bewegungsfläche (21) der Laufschiene (9) verläuft.
4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der auf eine in der Anhebebzw. Absenkrichtung (y-Richtung) der Scheibe (18) verlaufende, im wesentlichen rechtwinkelig zur Scheibe (18) stehende Ebene (x,y-Ebene) projizierte mittlere Krümmungsradius der Bahn (16), auf der das von der Laufschiene gelöste freie Ende des Arms (6) geführt ist, größer ist als der mittlere Krümmungsradius der in gleicher Weise projizierten Bahn (15) des Angriffspunkts des Arms (5) an der Laufschiene (9).
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Winkel («) 1° bis lo°, besser 3° bis 8°, vorzugsweise 4 bis 6 beträgt und daß der zweite Winkel (·/) o,5° bis
beträgt.

o,5° bis 8°, besser 1° bis 4°, vorzugsweise 1,5 bis 2,5°
6. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, -dadurch gekennzeichnet, daß der Arm (5) mit einem Antriebssegment (2) über einen Lenker (7) verbunden ist, der an dem Arm (5) und/oder dem Antriebssegment (2) gegen Federkraft kippbar angelenkt ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Lenker (7) mittels einer Federscheibe (13) an dem Arm (5) und/oder dem Antriebssegment (2) kippbar angelenkt ist.

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