DE10080374B4

DE10080374B4 - Seilzug-Fensterheber für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE10080374B4
Application number: DE10080374T
Authority: DE
Inventors: Steffen Kupka; Carmelo Gutierrez
Original assignee: Kuester Automotive Door Systems GmbH
Current assignee: Kuester Automotive Door Systems GmbH
Priority date: 1999-02-16
Filing date: 2000-02-05
Publication date: 2007-06-06
Anticipated expiration: 2020-02-06
Also published as: DE10080374D2; WO2000049261A1

Abstract

Seilzug-Fensterheber für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, zum Heben und Senken einer Fensterscheibe, mit einem Antrieb für eine Seiltrommel, die von einem Seilzug umschlungen ist, wobei zwischen Antrieb und Seiltrommel ein Getriebe (15) geschaltet ist, das Getriebe (15) als Planetengetriebe mit einem Sonnenrad (9) und mindestens zwei mit dem Sonnenrad (9) kämmenden Planetenrädern (10) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (9) und das Planetenrad (10) als Räderpaar (16) mit jeweils einer doppelten und gegenläufigen Verzahnung (17, 18) ausgeführt ist, wobei auf einer oder mehreren Wellen (11) der Planetenräder (10) oder an den Planetenrädern (10) selbst außenverzahnte Stirnräder (12) angeordnet sind, die mit der Innenverzahnung eines Hohlrades (13) kämmen und die Planetenräder (10) über einen Steg oder Planetenträger miteinander verbunden sind.

Description

Die Erfindung betrifft einen Seilzug-Fensterheber für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, zum Heben und Senken einer Fensterscheibe, mit einem Antrieb für eine Seiltrommel, die von einem Seilzug umschlungen ist, wobei zwischen Antrieb und Seiltrommel ein Getriebe geschaltet ist, das Getriebe als Planetengetriebe mit einem Sonnenrad und mindestens zwei mit dem Sonnenrad kämmenden Planetenrädern ausgebildet ist.

Ein derartiger Seilzug-Fensterheber ist beispielsweise aus der DE 27 58 874 A1 bekannt. Dieser Fensterheber weist eine Einzelwelle, einen eingebauten Drahtspanner, eine Rillentrommel zum Aufwickeln des Seilzuges, ein erstes Glied zur Verankerung eines Endes des Drahtes an der Rillentrommel sowie ein zweites Glied zur Verankerung des anderen Endes des Drahtes, das mit der Rillentrommel über eine Freilaufkupplung verbunden ist, auf. Die Freilaufkupplung ermöglicht eine gegenseitige Versitzung zwischen Rillentrommel und dem zweiten Verankerungsglied. Die Antriebswelle ist mit der Rillentrommel über einen Satz Untersetzungszahnräder verbunden und weist mit dem zweiten Verankerungsglied eine mechanische Verbindung auf, die sich selbsttätig auflöst, wenn eine Kraft von vorgewähltem Wert dem Seilzug angelegt wird.

Aus der DE 94 21 613 U1 ist ein Stirnradgetriebe mit einem Antriebszahnrad und einem Abtriebszahnrad für einen Fensterheber bekannt. Die Zahnräder weisen jeweils eine Schrägverzahnung mit unterschiedlichen Steigungswinkeln auf, die so bemessen sind, dass bei dem Versuch eines Antriebs über das Antriebszahnrad eine Selbsthemmung erfolgt.

Aus der DE 37 41 615 A1 ist ein elektrischer Motorantrieb für Fensterheber von Kraftfahrzeugen, mit zwei Getriebestufen bekannt. Die erste Getriebestufe umfasst ein Schneckengetriebe, und die zweite Getriebestufe ist als Planetengetriebe ausgebildet. Das Zahnradgetriebe liegt im Bereich außerhalb des Getriebegehäuses, während das Planetengetriebe im Getriebegehäuse untergebracht ist.

Der Erfindung liegt demgegenüber die Aufgabe zugrunde, einen Seilzug-Fensterheber mit hohem Wirkungsgrad, geringem Bauraum und hohem Übersetzungsverhältnis zu schaffen, der eine hohe Selbsthemmung aufweist.

Gelöst wird diese Aufgabe bei dem Seilzug-Fensterheber mit den eingangs genannten Merkmalen dadurch, dass das Sonnenrad und das Planetenrad mit jeweils einer doppelten und gegenläufigen Verzahnung ausgeführt ist, wobei auf einer oder mehreren Wellen der Planetenräder oder an den Planetenrädern selbst außenverzahnte Stirnräder angeordnet sind, die mit der Innenverzahnung eines Hohlrades kämmen und die Planetenräder über einen Steg oder Planetenträger miteinander verbunden sind.

Gegenüber dem herkömmlichen Sternradgetriebe ergibt sich ein wesentlich höherer Wirkungsgrad von 70% und mehr, wobei das Getriebe zusätzlich selbsthemmend ausgelegt ist. Die Selbsthemmung wird bis zur Zerstörung des Getriebes aufrechterhalten. Hierdurch ist es praktisch unmöglich, die Fensterscheibe bei nicht betätigtem Antrieb durch Einwirkung von außen herunterzudrücken. Dabei ist das Getriebe als Planetengetriebe mit einem Sonnenrad und mindestens zwei mit dem Sonnenrad kämmenden Planetenrädern ausgebildet, welche die jeweils doppelte und gegenläufige Verzahnung aufweisen. Ein derartiges Getriebe hat den Vorteil einer sehr kleinen Baugröße. Ferner sind auf der oder den Wellen der Planetenräder oder an diesen selbst außenverzahnte Stirnräder angeordnet, die mit der Verzahnung eines Hohlrades kämmen. Auch ist vorgesehen, dass die Planetenräder über einen Steg oder Planetenträger miteinander verbunden sind.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung ist das Räderpaar als Doppelschneckengetriebe beziehungsweise Doppelschraubgetriebe ausgebildet. Durch Variationen der Zähnezahlen lassen sich viele Übersetzungsverhältnisse verwirklichen. In der Praxis kann die Zähnezahl zwischen 1 und 12 variieren.

Die doppelte und gegenläufige Verzahnung auf jedem Rad wird durch Schräg- oder Pfeilzähne gebildet, wobei diese in Form einer oder mehrerer Windungen auf dem jeweiligen Rad angeordnet sind. Durch diese doppelte und gegenläufige Verzahnung werden die entstehenden Axialkräfte im Rad selbst aufgefangen und nicht auf die Gehäuse oder Lager übertragen, wodurch sich der hohe Wirkungsgrad dieses besonderen Getriebes erklärt.

Die Verzahnung des jeweiligen Rades ist von Vorteil spiegelsymmetrisch zu dessen Mittel-Querebene angeordnet.

Die Drehachsen der Räder des Räderpaares sind parallel zueinander ausgerichtet.

Ein antriebsseitiges Rad weist die Verzahnung gemäß dem Stand der Technik als Außenverzahnung auf, wobei diese Außenverzahnung mit der entsprechenden Verzahnung eines Innenmantels eines Hohlrades des Planetengetriebes in Eingriff steht.

Der Außenmantel des Hohlrades trägt eine Seiltrommel beziehungsweise ein entsprechendes Gehäuseteil oder ist selbst als Seiltrommel ausgebildet.

Weiterhin kann das Hohlrad mittels eines zentrischen Zapfens drehgelagert sein.

Nach einer anderen Ausgestaltung besteht die Möglichkeit, daß die Wellen der Planetenräder ortsfest angeordnet sind.

Von Vorteil kämmen die Stirnräder mit der Innenverzahnung des feststehenden Hohlrades und ist die Seiltrommel mit dem Steg oder Planetenträger gekoppelt.

Weitere Vorteile und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den Ausführungsbeispielen.
Es zeigen:
1 den prinzipiellen Aufbau des miteinander kämmenden Räderpaares mit einer doppelten Verzahnung,
2 einen Schnitt durch ein Fensterhebergetriebe analog dem Stand der Technik,
3 einen Schnitt längs der Linie A-A des Getriebes gemäß 2,
4 einen Schnitt durch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Fensterhebergetriebes und
5 eine Längsschnittdarstellung durch das Getriebe gemäß 4.
Bei dem als Doppelschraubgetriebe beziehungsweise Doppelschneckengetriebe ausgebildeten Getriebe 15 gemäß 1 besitzen die miteinander kämmenden Räder 1, 2 des Räderpaares 17, 18 eine doppelte Verzahnung ähnlich einer Schraube oder Schnecke. Durch die doppelte und gegenläufige Verzahnung werden die entstehenden Axialkräfte im Rad 1, 2 aufgefangen und nicht auf ein Gehäuse oder ein Lager übertragen. Das Doppelrädergetriebe ist beispielsweise in "Konstruktion & Entwicklung", 2/97, Seite 80, oder in der EP 0 639 731 B1 beschrieben, die ausdrücklich in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen werden. Die Vorteile dieser Getriebebauart bestehen in einer hohen Selbsthemmung, welche bis zur Zerstörung des Getriebes aufrechterhalten wird sowie in dem hohen Wirkungsgrad. Die Räder 1, 2 sind bevorzugt spiegelsymmetrisch zur MittelQuerebene 19 verzahnt.
Bei dem Fensterhebergetriebe gemäß 2 und 3 analog dem Stand der Technik erfolgt der Antrieb über die Antriebswelle 3, auf welche beispielsweise eine (nicht dargestellte) Kurbel eines manuellen Fensterhebers aufsteckbar ist. Ebenso ist es möglich, daß die Antriebswelle 3 die Abtriebswelle eines elektrischen Motors darstellt. Die Antriebswelle 3 ist verbunden mit einem außenverzahnten Doppelschraubrad 4 mit einer Verzahnung 17, 18, wie sie in 1 dargestellt ist. Das Doppelschraubrad 4 ist exzentrisch bezüglich eines äußeren Hohlrades 5 angeordnet und kämmt auf einem Kreissegment (vgl. 2) mit der entsprechend ausgebildeten doppelten Verzahnung auf dem Innenmantel des äußeren Hohlrades 5. Das Hohlrad 5 ist mit einem Gehäuseteil 6 verbunden, welche auf ihrem radial äußeren Mantel als Seiltrommel zum Auf- und Abwickeln des Seiles des Fensterhebers dient. Die Abstützung des äußeren Hohlrades 5 bzw. des Gehäuseteils 6 erfolgt über einen Zapfen 7. Die Drehachsen 20, 21 von Antriebswelle 3 und Zapfen 7 verlaufen parallel.
Bei der Ausführungsform gemäß 4 und 5 ist das Doppelschraubgetriebe beziehungsweise Doppelschneckengetriebe auf ein Planetengetriebe übertragen. Der Antrieb erfolgt über die Welle 8, welche drehfest mit dem Sonnenrad 9 verbunden ist. Das Sonnenrad 9 kämmt mit einem Planetenrad 10. Der Rädersatz 9, 10 ist wiederum als Doppelschraubradsatz gemäß 1 ausgeführt, wodurch eine Selbsthemmung der Getriebeanordnung erreicht ist. Auf der Welle 11 des Planetenrades 10 sind außenverzahnte Stirnräder 12 angeordnet, welche mit der Innenverzahnung eines Hohlrades 13 kämmen. An dem Hohlrad 13 ist die Abtriebswelle 14 angeschlossen. Die äußere Kontur des Hohlrades 13 kann wiederum als Seiltrommel zum Auf- und Abwickeln des Seiles des Fensterhebers dienen, wodurch die Abtriebswelle 14 entfallen kann.
Wie aus 4 ersichtlich, sind insgesamt drei Planetenräder 10 vorgesehen. Die Planetenräder 10 können auch an feststehenden Achsen 11 gelagert sein. Denkbar ist es auch, daß die Planetenräder 10 über einen Steg miteinander verbunden sind, wobei die auf der einen Seite der Planetenräder 10 angeordneten Stirnräder 12 mit einem feststehend ausgeführten Hohlrad 13 kämmen, so daß die Abtriebsbewegung am Steg beziehungsweise Planetenträger abgegriffen werden kann.
Der Vorteil dieser Getriebeanordnung gemäß 4 und 5 besteht in der kompakten Bauweise und der Möglichkeit, hohe Übersetzungsverhältnisse zu erreichen.

1: Rad
2: Rad
3: Antriebswelle
4: Doppelschraubenrad
5: Hohlrad
6: Gehäuseteil
7: Zapfen
8: Welle
9: Sonnenrad
10: Planetenrad
11: Welle
12: Stirnrad
13: Hohlrad
14: Abtriebswelle
15: Getriebe
16: Räderpaar
17: Verzahnung
18: Verzahnung
19: Mittel-Querebene
20: Drehachse
21: Drehachse

Claims

Seilzug-Fensterheber für Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, zum Heben und Senken einer Fensterscheibe, mit einem Antrieb für eine Seiltrommel, die von einem Seilzug umschlungen ist, wobei zwischen Antrieb und Seiltrommel ein Getriebe (15) geschaltet ist, das Getriebe (15) als Planetengetriebe mit einem Sonnenrad (9) und mindestens zwei mit dem Sonnenrad (9) kämmenden Planetenrädern (10) ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Sonnenrad (9) und das Planetenrad (10) als Räderpaar (16) mit jeweils einer doppelten und gegenläufigen Verzahnung (17, 18) ausgeführt ist, wobei auf einer oder mehreren Wellen (11) der Planetenräder (10) oder an den Planetenrädern (10) selbst außenverzahnte Stirnräder (12) angeordnet sind, die mit der Innenverzahnung eines Hohlrades (13) kämmen und die Planetenräder (10) über einen Steg oder Planetenträger miteinander verbunden sind.
Fensterheber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Räderpaar (16) als Doppelschneckengetriebe ausgebildet ist.
Fensterheber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß jede der Verzahnungen (17, 18) durch Schräg- oder Pfeilzähne gebildet und in Form einer oder mehrerer Windungen auf dem jeweiligen Rad (1, 2, 9, 10) angeordnet ist.
Fensterheber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Verzahnung (17, 18) des jeweiligen Rades (1, 2, 9, 10) spiegelsymmetrisch zu dessen Mittel-Querebene (19) angeordnet ist.
Fensterheber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehachsen (8, 11, 14) der Räder (1, 2, 9, 10) des Räderpaares (16) parallel zueinander angeordnet sind.
Fensterheber nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel des Hohlrades (5, 13) eine Seiltrommel beziehungsweise ein entsprechendes Gehäuseteil (6) trägt oder selbst als Seiltrommel ausgebildet ist.
Fensterheber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (5, 13) mittels eines zentrischen Zapfens (7, 14) drehgelagert ist.
Fensterheber nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Wellen (11) der Planetenräder (10) ortsfest angeordnet sind.
Fensterheber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Hohlrad (13) fest steht und die Seiltrommel mit dem Steg oder Planetenträger gekoppelt ist.