DE102010052411A1 - Vorrichtung zum Betrieb einer in und/oder an einem bewegbaren transparenten Flächenelement angeordneten elektrischen Last - Google Patents

Vorrichtung zum Betrieb einer in und/oder an einem bewegbaren transparenten Flächenelement angeordneten elektrischen Last Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betrieb einer in und/oder an einem bewegbaren transparenten Flächenelement (2) angeordneten elektrischen Last (6), wobei zumindest zwischen einer Energiequelle und der elektrischen Last (6) eine Versorgungs- und/oder Signalleitung (7) angeordnet ist. Erfindungsgemäß ist die Versorgungs- und/oder Signalleitung (7) an einer Hebelanordnung (3) angeordnet und mit dieser führbar.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Betrieb einer in und/oder an einem bewegbaren transparenten Flächenelement angeordneten elektrischen Last, wobei zumindest zwischen einer Energiequelle und der elektrischen Last eine Versorgungs/Signalleitung angeordnet ist.
  • Die nicht vorveröffentlichte deutsche Anmeldung mit dem amtlichen Aktenzeichen 102009036267.3 beschreibt eine Scheibe, insbesondere eine transparente, bewegbare Scheibe für ein Fahrzeug mit einem elektrisch schaltbaren, insbesondere abdunkelbaren oder aufhellbaren oder beheizbaren Sichtfeld, das mit zumindest einem Kabel zur elektrischen Versorgung verbindbar ist. Zur partiellen Aufnahme des Kabels ist eine Wickelrolle vorgesehen, auf welche das Kabel in Abhängigkeit einer Position der Scheibe auf- und abwickelbar ist. Die Wickelrolle ist mittels eines Federelementes und/oder eines elektrischen Motors betreibbar.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Vorrichtung zum Betrieb einer in und/oder an einem bewegbaren transparenten Flächenelement angeordneten elektrischen Last anzugeben.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.
  • Bei einer Vorrichtung zum Betrieb einer in und/oder an einem bewegbaren transparenten Flächenelement angeordneten elektrischen Last ist zumindest zwischen einer Energiequelle und der elektrischen Last eine Versorgungs- und/oder Signalleitung angeordnet. Erfindungsgemäß ist die Versorgungs- und/oder Signalleitung an einer Hebelanordnung angeordnet und mit dieser führbar.
  • Mittels der Hebelanordnung, an der die Versorgungs- und/oder Signalleitung angeordnet und mit dieser geführt ist, sind mechanische Belastungen, wie z. B. Zugkräfte, Biegung und/oder Torsionskräfte, die auf die Versorgungs- und/oder Signalleitung wirken, im Vergleich zu einer aus dem Stand der Technik bekannten Wickelrolle in besonders vorteilhafter Weise vermindert.
  • Das bewegbare transparente Flächenelement ist insbesondere eine Fahrzeugscheibe oder ein Schiebedach, wobei es sich bei der elektrischen Last um einen elektrischen Verbraucher, wie z. B. ein Heizelement und/oder ein Element, dessen Transmissionsgrad mittels einer angelegten elektrischen Spannung veränderbar ist, handelt. Dabei dient die Versorgungs- und/oder Signalleitung der Übertragung der elektrischen Spannung, wobei die Versorgungs- und/oder Signalleitung elektrisch isoliert ist.
  • Bevorzugt umfasst die Hebelanordnung einen ersten Hebel und einen zweiten Hebel, wobei ein erstes Ende des ersten Hebels drehbar an einem Türmodul-Grundträger angeordnet ist. Somit ist der erste Hebel um eine Achse drehbeweglich an dem Türmodul-Grundträger gelagert.
  • Der zweite Hebel ist drehbar an einem zweiten Ende des ersten Hebels angeordnet, wodurch vorteilhaft ein Drehgelenk gebildet ist. Ein zweites Ende des zweiten Hebels ist drehbar an dem bewegbaren transparenten Flächenelement und/oder an einem an dem transparenten Flächenelement angeordneten Element angeordnet, so dass der zweite Hebel um eine weitere Achse drehbar gelagert ist.
  • Mittels der die zwei Hebel umfassenden Hebelanordnung ist es besonders vorteilhaft möglich, eine Kreisbewegung der einzelnen Hebel in eine lineare Bewegung zu wandeln, wodurch die Versorgungs- und/oder Signalleitung entsprechend der linearen Bewegung des transparenten Flächenelementes knickfrei und zerstörungsfrei führbar ist. Somit ist eine Versorgung beispielsweise der elektrischen Last mit elektrischer Spannung über einen vergleichsweise langen Zeitraum sichergestellt.
  • Besonders bevorzugt ist das Element, an welchem das erste Ende des zweiten Hebels angeordnet ist, ein Mitnehmer einer Fensterhebermechanik. Dieser Mitnehmer ist derart beweglich an einer gerade ausgebildeten Führungsschiene angeordnet, dass die lineare Bewegung des transparenten Flächenelementes durchführbar ist, wobei der Mitnehmer ein Elektromotor sein kann. Der Mitnehmer ist linear bewegbar an der Führungsschiene gehalten, wobei der Mitnehmer direkt mit dem transparenten Flächenelement gekoppelt ist. Mittels der Kopplung ist die Bewegung des Mitnehmers auf das transparente Flächenelement übertragbar.
  • Das erste Ende des zweiten Hebels ist drehbar an dem Mitnehmer der Fensterhebermechanik angeordnet, so dass die Hebelanordnung aufgrund der linearen Bewegung des Mitnehmers mitbewegbar ist. Führt der Mitnehmer die lineare Bewegung aus, ist diese auf den zweiten Hebel und somit auf die Hebelanordnung übertragbar, so dass die Versorgungs- und/oder Signalleitung ohne auf diese wirkende mechanische Belastungen in Abhängigkeit der linearen Bewegung des Mitnehmers führbar ist.
  • Handelt es sich bei dem bewegbaren transparenten Flächenelement um eine Seitenscheibe, ist ein Öffnen und Schließen der Fahrzeugscheibe mittels des an der Führungsschiene bewegbaren Mitnehmers realisierbar.
  • Die Versorgungs- und/oder Signalleitung ist kraft-, form- und/oder stoffschlüssig an der Hebelanordnung befestigt, wobei sich die Versorgungs- und/oder Signalleitung mittels der Befestigung weitgehend über eine Längsseite des jeweiligen Hebels erstreckt. Beispielsweise ist die Versorgungs- und/oder Signalleitung mittels Schellen an den Hebeln befestigt. Alternativ oder zusätzlich kann die Versorgungs- und/oder Signalleitung an die Längsseite der Hebel geklebt sein.
  • Besonders bevorzugt ist die Versorgungs- und/oder Signalleitung mittels Clipsen und/oder Klammern an den Längsseiten der Hebel befestigt. Mittels der Clipse und/oder der Klammern ist die Versorgungs- und/oder Signalleitung bei Bedarf auf einfache Art und Weise von der Hebelanordnung ohne Zuhilfenahme von Werkzeug entfernbar und wieder anordbar. Die Versorgungs- und/oder Signalleitung ist dadurch, sofern diese z. B. defekt ist, ohne großen Aufwand austauschbar. Bei Hebeln aus Kunststoff ist weiterhin eine Labyrinth-Verlegung der Signal- und/oder Versorgungsleitung entlang mindestens eines der Hebel kostengünstig und ohne Zusatzelemente realisierbar.
  • Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist eine vergleichsweise kostengünstige Lösung zum Betrieb einer in und/oder an dem bewegbaren transparenten Flächenelement angeordneten elektrischen Last, da zur Realisierung der Führung der Versorgungs- und/oder Signalleitung nur zwei Hebel und eine Anzahl von Lagerstellen als benötigte Zusatzbauteile erforderlich sind.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.
  • Dabei zeigen:
  • 1 schematisch einen Türmodul-Grundträger mit einem bewegbaren transparenten Flächenelement und einer erfindungsgemäßen Hebelanordnung und
  • 2 schematisch den Türmodul-Grundträger und die Hebelanordnung in verschiedenen Stellungen.
  • Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt einen Türmodul-Grundträger 1 für eine Fahrzeugtür mit einem Ausschnitt eines bewegbaren transparenten Flächenelementes 2 und einer erfindungsgemäßen Hebelanordnung 3. Das transparente Flächenelement 2 ist in einer Zwischenstellung Z gezeigt, wobei der dargestellte Türmodul-Grundträger 1 von der Seite eines so genannten Nassraums gezeigt ist.
  • Bei dem bewegbaren transparenten Flächenelement 2 handelt es sich um eine Glasfläche, d. h. eine Fahrzeugscheibe, die mittels eines nicht näher dargestellten, im Fahrzeuginnenraum angeordneten Bedienelementes von einer in 2 näher dargestellten Offenstellung O in eine Geschlossenstellung G verfahrbar ist. Dabei ist das transparente Flächenelement 2 in jeder gewünschten Zwischenstellung Z arretierbar.
  • Zur Ausführung der Bewegung des transparenten Flächenelementes 2 ist an dem Türmodul-Grundträger 1 eine Führungsschiene 4, die vertikal verläuft, angeordnet. An dem transparenten Flächenelement 2 ist ein Mitnehmer 5 einer Fensterhebermechanik befestigt, wobei der Mitnehmer 5 von einem Elektromotor antreibbar ist. Der Mitnehmer 5 ist mit dem transparenten Flächenelement 2 gekoppelt.
  • An zumindest einer Längsseite der Führungsschiene 4 ist eine nicht näher dargestellte Verzahnung ausgebildet, die mit einer nicht gezeigten Verzahnung eines Zahnrades des Mitnehmers 5 korrespondiert. Wird das Bedienelement im Fahrzeuginnenraum betätigt, wird der Mitnehmer 5 angesteuert und mit elektrischer Energie versorgt, wodurch sich das Zahnrad des Mitnehmers 5 dreht. Mittels der miteinander korrespondierenden Verzahnungen wird eine lineare Bewegung des Mitnehmers 5 an der Führungsschiene 4 und somit eine Bewegung des transparenten Flächenelementes 2 erzeugt, welches sich beispielsweise von der Geschlossenstellung G in die Offenstellung O bewegt.
  • Ist eine Zwischenstellung Z des transparenten Flächenelementes 2 gewünscht, wird das Bedienelement so lange betätigt, bis die gewünschte Zwischenstellung Z erreicht ist. Bei Nichtbetätigung des Bedienelementes stoppt der Mitnehmer 5, so dass sich das Zahnrad nicht dreht und der Mitnehmer 5 und somit auch das transparenten Flächenelement 2 durch die miteinander korrespondierenden Verzahnungen in der entsprechenden Position gehalten sind.
  • Anstelle der zuvor beschriebenen Kraftübertragung mittels der Verzahnungen ist es weiterhin möglich, die Kraftübertragung mittels eines Seilzugs zu realisieren.
  • An dem bewegbaren transparenten Flächenelement 2 ist eine elektrische Last 6 angeordnet. Die elektrische Last 6 ist ein Element, dessen Transmissionsgrad mittels einer angelegten elektrischen Spannung veränderbar ist.
  • Alternativ oder zusätzlich kann beispielsweise auch ein Heizelement als elektrische Last 6 an und/oder in dem transparenten Flächenelement 2 angeordnet sein.
  • Um die elektrische Last 6 mit elektrischer Spannung zu versorgen, ist eine Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 vorgesehen, die zwischen einer nicht gezeigten Energiequelle, beispielsweise einer Fahrzeugbatterie, und der elektrischen Last 6 angeordnet ist.
  • Die Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 ist durch eine Öffnung 1.1 in dem Türmodul-Grundträger 1, beispielsweise über eine vorhandene so bezeichnete Schlosstülle, von einem Trockenraum in den Nassraum der Fahrzeugtür geführt.
  • Ein erstes Ende 7.1 der Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 ist mit einem Transformator 8 gekoppelt, mittels welchem eine Betriebsspannung der elektrischen Last 6 einstellbar ist.
  • Um zu vermeiden, dass auf die Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 bei Bewegung des transparenten Flächenelementes 2 mechanische Belastungen, wie z. B. Zugkräfte, Biegungen und/oder Torsionskräfte, wirken, ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 mittels der Hebelanordnung 3 zu führen.
  • Die Hebelanordnung 3 umfasst einen ersten Hebel 3.1 und einen zweiten Hebel 3.2. Ein erstes Ende 3.1.1 des ersten Hebels 3.1 ist vorzugsweise in unmittelbarer Nähe zu der Öffnung 1.1, durch die die Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 in den Nassraum geführt ist, an dem Türmodul-Grundträger 1 angeordnet. Dabei ist der erste Hebel 3.1 mittels seines ersten Endes 3.1.1 um eine erste Drehachse D1 drehbar an dem Türmodul-Grundträger 1 befestigt, wobei eine Drehbewegung des ersten Hebels 3.1 in einer XZ-Ebene durchführbar ist.
  • An einem zweiten Ende 3.1.2 des ersten Hebels 3.1 ist der zweite Hebel 3.2 mittels seines ersten Endes 3.2.1 drehbar gelagert, so dass ein Drehgelenk D gebildet ist. Mittels des Drehgelenkes D sind der erste Hebel 3.1 und der zweite Hebel 3.2 in der XZ-Ebene gegeneinander verdrehbar.
  • Ein zweites Ende 3.2.2 des zweiten Hebels 3.2 ist drehbar an dem Mitnehmer 5 der Fensterhebermechanik befestigt, so dass der zweite Hebel 3.2 um eine zweite Drehachse D2 in der XZ-Ebene drehbar gelagert ist. Der zweite Hebel 3.2 ist in Richtung seines zweiten Endes 3.2.2 abgewinkelt ausgebildet, wodurch zumindest die Befestigung des zweiten Hebels 3.2 an dem Mitnehmer 5 vereinfacht ist.
  • Die durch die Öffnung 1.1 geführte Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 ist bevorzugt mittels nicht näher dargestellter Clipse und Klammern an den Längsseiten des ersten Hebels 3.1 und des zweiten Hebels 3.2 lagefixiert befestigt. Dabei ist die Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 im unmittelbaren Bereich des Drehgelenkes D nicht an den Hebeln 3.1, 3.2 befestigt, sondern zu diesen beabstandet. Bei Hebeln aus Kunststoff ist weiterhin eine Labyrinth-Verlegung der Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 entlang des ersten Hebels 3.1 und/oder des zweiten Hebels 3.2 kostengünstig und ohne Zusatzelemente realisierbar.
  • Dadurch, dass die Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 mittels der Clipse und den Klammern an den Hebeln 3.1, 3.2 befestigt ist, ist die Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 auf einfache Weise an den Hebeln 3.1, 3.2 anordbar und wieder entfernbar, so dass ein Austausch der Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 ohne großen Aufwand möglich ist.
  • Der erste Hebel 3.1 und der zweite Hebel 3.2 sind aus einem Material gebildet, welches vergleichsweise stabil ist, so dass die Hebelanordnung 3 bei Anregungen, d. h. Bewegungen in Bezug auf eine senkrecht zur XZ-Ebene verlaufende Y-Achse nicht schwingt. Somit ist eine Geräuschbildung durch Anschlagen der Hebel 3.1, 3.2 beispielsweise an dem Türmodul-Grundträger 1 vermieden oder zumindest verringert.
  • Bei Montage der Fahrzeugtür wird der Türmodul-Grundträger 1 montiert, d. h. dass die Führungsschiene 4 und die Hebelanordnung 3 an dem Türmodul-Grundträger 1 befestigt werden. Der Mitnehmer 5 der Fensterhebermechanik ist an der Führungsschiene 4 angeordnet, so dass das zweite Ende 3.2.2 des zweiten Hebels 3.2 drehbar an dem Mitnehmer 5 befestigbar ist. Der Mitnehmer 5 ist betriebsbereit angeschlossen, so dass ein Verfahren, d. h. die lineare Bewegung des Mitnehmers 5 an der Führungsschiene 4 möglich ist.
  • Im Anschluss daran wird das transparente Flächenelement 2 mit dem an diesem befestigten Transformator 8 zur Einstellung der Betriebsspannung der elektrischen Last 6 montiert und mittels des Mitnehmers 5 in die Geschlossenstellung G verfahren. Das erste Ende 7.1 der Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 wird kurzfristig an dem Mitnehmer 5 oder an dem Türmodul-Grundträger 1 in unmittelbarer Nähe zu dem Mitnehmer 5 angeordnet, wobei die Kontaktierung der Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 mit dem Transformator 8 anschließend durch eine Montageöffnung 1.2 des Türmodul-Grundträgers 1 erfolgt.
  • Darauffolgend wird die Montageöffnung 1.2 mit einem so genannten, nicht näher dargestellten Standard-Verschlussstopfen verschlossen.
  • In 2 ist der Türmodul-Grundträger 1 mit der erfindungsgemäßen Hebelanordnung 3 zur Führung der Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 gezeigt.
  • Dabei sind das transparente Flächenelement 2 mit an diesem angeordnetem Transformator 8 sowie die Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 nicht dargestellt.
  • Mit gestrichelter Linie sind eine mittels des Mitnehmers 5 einstellbare Offenstellung O und eine einstellbare Geschlossenstellung G des transparenten Flächenelementes 2 gezeigt, wobei die Zwischenstellung 7 gemäß 1 mit voller Linie dargestellt ist.
  • Das zweite Ende 3.2.2 des zweiten Hebels 3.2 ist derart drehbar an dem Mitnehmer 5 gelagert, wodurch der zweite Hebel 3.2 zumindest in der Offenstellung O des transparenten Flächenelementes 2, in der sich der Mitnehmer 5 an einer untersten Position an der Führungsschiene 4 befindet, an dem Mitnehmer 5 vorbei führbar ist.
  • Während des gesamten Betriebs des bewegbaren transparenten Flächenelementes 2 ist die Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 lagefixiert an der Hebelanordnung 3 befestigt. Dabei schwenken der erste Hebel 3.1 und der zweite Hebel 3.2 in Abhängigkeit des Verfahrens, d. h. der linearen Bewegung des Mitnehmers 5 in der XZ-Ebene. Dadurch, dass die Hebelanordnung 3 den ersten Hebel 3.1 und den zweiten Hebel 3.2 umfasst, ist es realisierbar eine Kreisbewegung eines einzelnen Hebels 3.1, 3.2 in die lineare Bewegung, die durch die Bewegung des Mitnehmers 5 auf die Hebelanordnung 3 übertragen wird, zu wandeln.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Hebelanordnung 3, an der die Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 lagefixiert befestigt und geführt ist, ist die mechanische Belastung der Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 im Vergleich zu der aus dem Stand der Technik angegebenen Lösung auf ein Minimum reduziert.
  • Darüber hinaus sind zur Herstellung und Befestigung der Hebelanordnung 3 lediglich der erste Hebel 3.1 und der zweite Hebel 3.2 sowie eine Anzahl von Lagerpositionen zur Anordnung der Hebelanordnung 3 an dem Türmodul-Grundträger 1 und an dem Mitnehmer 5 erforderlich. Somit ist eine vergleichsweise kostengünstige Lösung zum Betrieb einer in und/oder an einem bewegbaren transparenten Flächenelement 2 angeordneten elektrischen Last 6, die zur elektrischen Versorgung eine Versorgungs- und/oder Signalleitung 7 erfordert, angegeben.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Türmodul-Grundträger
    1.1
    Öffnung
    1.2
    Montageöffnung
    2
    bewegbares transparentes Flächenelement
    3
    Hebelanordnung
    3.1
    erster Hebel
    3.1.1
    erstes Ende
    3.1.2
    zweites Ende
    3.2
    zweiter Hebel
    3.2.1
    erstes Ende
    3.2.2
    zweites Ende
    4
    Führungsschiene
    5
    Mitnehmer
    6
    elektrische Last
    7
    Versorgungs- und/oder Signalleitung
    7.1
    erstes Ende
    8
    Transformator
    D
    Drehgelenk
    G
    Geschlossenstellung
    O
    Offenstellung
    Z
    Zwischenstellung
    D1
    erste Drehachse
    D2
    zweite Drehachse
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102009036267 [0002]

Claims (9)

  1. Vorrichtung zum Betrieb einer in und/oder an einem bewegbaren transparenten Flächenelement (2) angeordneten elektrischen Last (6), wobei zumindest zwischen einer Energiequelle und der elektrischen Last (6) eine Versorgungs- und/oder Signalleitung (7) angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungs- und/oder Signalleitung (7) an einer Hebelanordnung (3) angeordnet und mit dieser führbar ist.
  2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelanordnung (3) einen ersten Hebel (3.1) und einen zweiten Hebel (3.2) umfasst.
  3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein erstes Ende (3.1.1) des ersten Hebels (3.1) drehbar an einem Türmodul-Grundträger (1) angeordnet ist, wobei der zweite Hebel (3.2) drehbar an einem zweiten Ende (3.1.2) des ersten Hebels (3.1) angeordnet ist.
  4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweites Ende (3.2.2) des zweiten Hebels (3.2) drehbar an dem transparenten Flächenelement (2) und/oder an einem an dem transparenten Flächenelement (2) angeordneten Element angeordnet ist, wobei das Element ein Mitnehmer (5) einer Fensterhebermechanik ist.
  5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Hebelanordnung (3) mittels des Mitnehmers (5) der Fensterhebermechanik bewegbar ist.
  6. Vorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungs- und/oder Signalleitung (7) kraft-, form- und/oder stoffschlüssig an der Hebelanordnung (3) befestigt ist.
  7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Versorgungs- und/oder Signalleitung (7) mittels Clipsen und/oder Klammern an der Hebelanordnung (3) befestigt ist.
  8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Flächenelement (2) in einem Fahrzeug angeordnet ist.
  9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das transparente Flächenelement (2) eine Fahrzeugscheibe oder ein Schiebedach ist.
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