DE2637438A1

DE2637438A1 - Elektrischer fensterantrieb, insbesondere fuer kraftfahrzeuge

Info

Publication number: DE2637438A1
Application number: DE19762637438
Authority: DE
Inventors: Franco Colanzi
Original assignee: RIV Officine di Villar Perosa SpA
Current assignee: SKF Industrie SpA
Priority date: 1976-07-27
Filing date: 1976-08-20
Publication date: 1978-02-02
Also published as: JPS5936074B2; GB1517446A; SE434370B; FR2359954B1; IT1070632B; JPS5316216A; SE7608977L; US4074463A; FR2359954A1; DE2637438B2; DE2637438C3

Description

Dr. Joachim Rasper

Pafntonwalt Wiesbaden 217 1

JMm 22 TfI. MM«

EIY - SXF Offieine di Yillar Perosa S,p-A. Turin/ltalien

Elektrischer Fensterantrieb, insbesondere für Kraftfahrzeuge

Die Erfindung betrifft einen Fensterantrieb, insbesondere zum Anheben und denken einer beweglichen Fensterscheibe in einer Kraftfahrzeugtür.

Im speziellen betrifft die Erfindung einen Fensterantrieb, der seinem Typ nach besteht aus einem fest mit der Fensterscheibe verbindbaren Gleitstück, welches in einer fest in der Rahmenkonstruktion für die. bewegliehe Fensterseheibe angebrachten Führung beweglich ist, einem mit dem Gleitstück fest verbundenen Betätigungselement, -welches translatorische Hin- und Herbewegungen ausführen kann, um das Gleitstück entlang seiner Führung zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verschieben zu können, und elektrischen Intriebsmitteln für das Betätigungselement,

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Bei eier Konzeption von i'ensteran trieben der "bezeichneten Art liegt eines der schwierigsten technischen Probleme in der Auswahl eines geeigneten Getrieben, über welches das Betätigungselement mit den elektrischen Antriebsmitteln zu verbinden ist. Art und Preis der Antriebsmittel und des Betätigungselementes hängen von der Auswahl des G-etriebes ab, welches darüber hinaus selbst nicht nur wirtschaftlich und genau arbeiten soll, sondern auch einen hohen wirkungsgrad und hohe Zuverlässigkeit besitzen muß und überdies eine relativ langsame Bewegung des Betätigungselement es erzeugen soll» In diesem Zusammenhang ist zu beachten, daß ein elektrischer Fensterantrieb, der wesentlich größere Fenstergeschwindigkeiten erzeugt als sie mit normalen Handantrieben erreicht werden, aus Sicherheitsgründen nicht einfjetzbar ist.

Bei manchen Fensterantrieben der bezeichneten Art ist der Versuch unternommen worden, das angedeutete technische Problem durch Verwendung eines J3etätigungselenentes in Form einer flexiblen Schraube zu lösen, die aus einer Feder besteht, die schraubenförmig auf einen flexiblen Kern gewickelt ist, und diese flexible Schraube in der Art eines normalen Schraubengetriebes mit einer Kutter zu verbinden, die aus einer mit einem entsprechenden Innenge?iinde versehenen Hülse besteht, welche von einem Elektromotor in Drehung versetzt wirdo

Diese Anordnung besitzt zahlreiche Nachteile, die ihre Anwendbarkeit und Zuverlässigkeit erheblich beeinträchtigen, weil ein Getriebe dieser Art ein Übersetzungsverhältnis von 1:1 besitzt und die zwischen der Schraube und der Mutter im Betrieb erzeugten Reibungskräfte relativ hoch sind, weil es praktisch unmöglich ist, auf wirtschaftliche V/eise eine Schraubenfeder mit zufriedenstellenden Oberflächeneigenschaften herzustellen, und weil die verwendeten Schrau-

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ben erhebliche Ungenauigkeiten in der Gewindesteigung aufweisen, die im G-ebraucfc. zudem laufender Veränderung durch Verformung unterworfen ist» In diesem Zusammenhang ist es einleuchtend, daß bei jeglicher zufälliger Bewegungshemmung des Fensters die Drehung der Uutter su einer unmittelbaren Dehnung oder Stauchung der Jeder mit einer sich dar au Q srgebenden Verschiebung der Federwindungen auf ihrem ./ickelkern führen muß, was örtliche Änderungen in der Gewindesteigung sur Folge b?t₀

Der geringe T/irioingsgrad dieses bekannten Getriebes und seine Ungeeignatheit, gleichzeitig als Untersetzungsgetriebe zu arbeiten, führen automatisch dazu, einen Motor von geringer Drehzahl und hohem Drehmoment zu verwenden, um die auftretende üeibung zu überwinden und gleichzeitig die Be;vegungsgescljwindigl:eit des Fensters in Grenzen zu halten« üin solcher Motor ist jedoch nicht nur verhältnismäßig teuer, sondern i/e^en seiner erheblichen Baugröße auch schwierig innerhalb einer Fahrzeugtür unterzubringen,, schließlich ist auch die ι Lastaufnähme eines solchen Motors zu hoch, wenn man berücksichtigt, daß sich die Fenster eines Kraftfahrzeuges auch be?;egen lassen sollen, wenn der Motor nicht läuft„

Die .-i.ufgäbe der vorliegenden Erfindung besteht daher in der dchaffung eines Fensterantriehes der bezeichneten Art, der frei von den vorerwähnten Fachteilen ist, und der einen relativ schnell laufenden elektrischen Motor geringen Drehmomentes verwendet, aber dennoch eine relativ langsame Bewegungsgeschwindigkeit des Fensters erzeugte

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen elektrischen Fensterantrieb der eingangs bezeichneten Art gelöst, welcher dadurch gekennzeichnet ist, daß das Betätigungselement eine flexible Schraube ist, die zumindest teilweise

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aus einer mit Druckvorspannung versehenen Schraubenfeder besteht, die sich durch ein starres, hülsenformiges Bauteil erstreckt, r/elches drehbar gelagert an der Rahmenkonstruktion angebracht werden kann und mit einer Schnecke mit umlaufenden Kugeln versehen ist, welche die vorgespannte ochraubenfeder in Form eines Schraubengetriebes umfaßt, und daß der elektrische „antrieb so ausgebildet ist, daß er das hülaenfcrmige Bauteil und die Schnecke in beiden Drehrichtungen um ihre Achse drehen kann.

Die Verwendung einer Schnecke mit umlaufenden Kugeln führt nicht nur zu einer erheblichen Verminderung der Reibung zxvischen der Schraube und der Mutter özw. Schnecke, sondern gestattet auch eine erhebliche Untersetzung in der Übertragung der Bewegung zwischen der Kutter und der Schraube, weil ein Jchrauoengetriebe mit umlaufenden Kugeln teilweise als epizyklischer Untersetzer arbeitet. Diese Eigenschaft macht die Verwendung von elektrischen Antriebsmotoren relativ geringer Baugröße und leistung sowie mit hoher Drehzahl und niedrigem Preis möglich. Indem man schließlich der Schraubenfeder eine Druckvorspannung erteilt, die ihrem \vert nach zumindest den höchsten durch die Schnecke erzeugoaren Zugspannungen entspricht, ist es möglich, ein flexibles Betätigungselement zu erhalten mit Eigenschaften, die denjenigen einer starren Schraube innerhalb des Getriebes ahnlich sind_e

Im folgenden wii?d die Erfindung an Hand einiger bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Hinweis auf die beigefügten Zeichnungen im einzelnen näher beschrieben.

Es stellen dar:

Figo 1 die schematische Ansicht einer Kraftfahrzeugtür, die mit einem erfindungsgemäßen Fensterantrieb versehen ist;

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Pig. 2 eine teilweise geschnittene Ansicht einer ersten Ausführungsform eines bestimmten -Teilbereiches des erfindungsgemäßen Fensterantriebes nach Fig. 1;

Pig. 3 eine der Fig. 2 entsprechende Ansieht einer zweiten Ausführungsform des gleichen Teilbereiches nach Figo 1 j

Fig. 4 eine teilweise axial geschnittene Ansicht eines zweiten Teilbereiches des Fensterantriebes nach Fig. 1.

Fig« 1 zeigt eine Kraftfahrzeugtür 1, die aus einem Rahmen 2 besteht, welcher einen Ausschnitt 3 enthält, der normalerweise durch eine (nicht gezeigte) bewegliche Fensterscheibe verschlossen ist, die in seitlichen Führungsschienen 4 auf und ab gleiten kann, welche sich bis in den unteren Teil des Rahmens 2 erstrecken

An der Unterkante des beweglichen Fensters ist eine platte 5 befestigt, die so ausgebildet ist, daß sie entlang einer starren Führung 6 gleiten kann, die einen im wesentlichen eckigen Querschnitt besitzt und im wesentlichen in senkrechter Richtung verläufto Die Führung 6 befindet sich innerhalb des unteren, geschlossenen Teils der Tür 1 und ist mittels zweier oberer Befeatigungslaschen und einer unteren Befeatigungslasche am Türrahmen 2 angebracht» Entlang der Führung 6 verläuft ein im wesentlichen gerader Endabschnitt 9 eines Führungsrohres 10, welches über die gesamte Länge seines Endabschnittes 9 einen axialen Schlitz 11 enthält, durch den sich ein Ansatz 12 erstreckt, der starr mit der Platte 5 verbunden ist» Das freie Ende des Ansatzes 12 ist starr mit dem Ende eines flexiblen Betätigungselementes 13 verbunden, das aus einer unter Druckvor-

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spannung 'befindlichen ochraubenfeder besteht, die gleitend innerhalb des Fübrungsrohres 10 geltigert ist, um die Platte 5 zwischen einer oberen Stellung (in Figo 1 durch ausgezogene Linien dargestellt), die der angehobenen oder geschlossenen Stellung des beweglichen Fensters entspricht, und einer unteren Stellung (in I¹Ig₀ 1 durch gestrichelte Linien dargestellt), die der abgesenkten oder ofxenen 3'cellung des beweglichen Fensters entspricht, hin- und herbe- · we_ten zu können₀

Das Führungsrohr 10 ist im wesentlichen ü-förnig gebogen und besitzt neben seinem bereits erwähnten, geraden Endabschnitt 9 einen unteren Abschnitt 14, der im v.^;esentlichen entlang der Unterseite des Rahnens 2 verlauft, und einen Abschnitt 15, der in dem Zwischenraum zwischen der einen Seitenkante 16 des Rahmens 2 und einer der seitlichen Führungsschienen 4 aufwärts verläuft und an seinem oberen Ende durch ein Befestigungselement 17 gehalten \?ird, welches am Rahmen 2 angebracht ist.

Die Schraubenfeder 13 ragt aus dem oberen Ende des Abschnittes 15 des Führungsrohres 10 hinaus und erstreckt sich durch ein starres, hülsenartiges Bauteil 18 hindurch, das im wesentlichen in senkrechter Richtung angeordnet ist, und auf dessen oberes Ende ein Schneckenrad 19 aufgekeilt ist. Das Schneckenrad 19 kämmt mit einem weiteren Schneckenrad 20, welches auf eine Welle 21 aufgekeilt ist, die drehbar am Kahmen 2 gelagert ist und im ή esentlichen senkrecht zu dem hülsenartigen Bauteil 18 verläuft„ Auf die ιeile 21 läßt sich eine abnehmbare Handkurbel 22 aufstecken, mit der das Schneckenrad 20 von der Innenseite des Fahrzeuges aus gedreht werden kann«

Mt dem unteren Ende des hülsenförmigen Bauteiles 18 ist eine Gehnecke 23 verbunden, die, wie aus Fig« 4 hervorgeht,

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eine innere dünnwandige .Buchse 24 aus gehärtetem dtahl ο nth-".It, welche so ausgebildet ist, daß sie in ihrem Innern eine schraubenförmige bsw. schneckenförmige Hut 25 aufweist, deren Steigung im wesentlichen derjenigen der Hut 26 entspricht, ,»'eiche durch die benachbarten /indungen der vorgespannten Tpeder 13 gebildet v;ird. Letztere verlauft mit radialem Spiel durch die Buchse 24 und steht mit dieser über eine Anzahl von Kugeln 27 in Verbindung, die dich entlang einer schraubenförmigen Abrolloahn bewegen können, welche durch die Hüten 25 und 26 umschlossen -.virdo Eine äußere 3uch.se 23 aus verstärktem Kunststoff oder aus gesintertem Stahl, deren Außenfläche eine schräg verlaufende Furche 29 enthalt, ist direkt auf die Buchse 24 uuf^egosaen bzwl auf geformt. Die .binden der Furche 29 stehen To er (nicht gezeigte) Öffnungen mit zwei in bestimmtem axialem Abstand voneinander vorgesehenen ütellen der schraubenförmigen A?jrollb..-ihn in Verbindung. "Die Eurche 29 dient dabei einmal als Rückführbahn für die Kugeln 27 und ■ ·1ε 2iinf öhr öffnung, um die Kugeln 27 in die schraubenförmige ,!.brollbahn zwischen d'er Schraubenfeder 13 und der Buchse 24 zu bringen, /enn die Zügeln 27 eingefüllt sind, ?.'ird die Furche 29 an ihrer ^ulaenseite durch eine v/eitere Buchse 30 verschlossen, die auf die 3uch.se 28 aufgekeilt v.-ird. Letztere besitzt eine axial gerichtete ringförmige Verlängerung 31 j in die das untere Ende das hülsenförmigen Bauteils 18 eingeschoben iat_o

/ie .,us Figo 1 hervorgeht, bildet das hülsenartige Bauteil 18 gleichzeitig die zentrale Hohlwelle eines umsteuerbaren Elektromotors 32, der am Halmen 2 befestigt ist, und bei ei96:.an Betrieb in der einen oder wnderen Drehrichtung das hohle Bauteil 18 in der einen oder anderen dichtung und mit ihm auch die ochnecke 23 in Drehung versetzt -.;ird, so daß sich die L! ehr au jenf eder 13 in der einen oder anderen dichtung axial verschiebt, wodurch sich das bewegliche

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Fenster öffnet oder schließt₀

Falls der Motor 32 aus irgend einem Grunde nicht anläuft, kann das Fenster mittels der Kurbel 22 von Hand betätigt werden.

7ie aus der abgewandelten Ausführung gemäß Fig. 2 hervorgeht, trägt das hülsenartige Bauteil 18 dort die ,schnecke 23 an seinem oberen Ende und ist selbst drehbar in zwei Buchsen 33 gelagert, die in einer Klammer 34 gefaJ3t sind, die starr mit dem Gehäuse eines umsteuerbaren Elektromotors 35 verbunden ist, welcher seinerseits mittels einer Halterung 36 am Rahmen 2 befestigt ist« Auf die Abtriebswelle 37 des Elektromotors 35 ist eine Riemenscheibe 38 aufgekeilt, die über einen treibriemen 39 eine weitere Riemenscheibe 40 treibt, die auf das hülsenförmige Bauteil 18 aufgekeilt ist.

Auch die in Fig. 2 gezeigte Übertragung kann mit einer (nicht gezeigten) Handbetätigung versehen werden, die beispielsweise aus einem fest mit der Schnecke 23 verbundenen (nicht gezeigten) Schneckenrad besteht, welches mit üem durch die Handkurbel 22 bedienbaren Schneckenrad 20 kämmt.

Bei der in Fig. 3 gezeigten "Variante ist das hülsenförmige Bauteil 18 mittels einer Lagerbuchse 41 in. einer sich horizontal erstreckenden Rahmenkonstruktion 42 drehbar gelagert. Letztere ist mit ihrem einen Ende an der Seiten-, kante 16 der Tür befestigt und trägt an ihrem anderen Ende einen umsteuerbaren Elektromotor 43 in im wesentlichen horizontaler Anordnung im unteren 'feil der Jür 1. Auf die Abtriebswelle 44 des Motors 43 ist ein Kegelrad 45 aufgekeilt, welches mit einem Kegelrad 46 kämmt, das seinerseits

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auf das hülsenförmige Bauteil 18 aufgekeilt ist.

wie im ]?all des Antriebes nacli Pig» 1 kann auch der Antrieb nach Pig- 3 mit einer (nicht gezeigten) Handbetätigung versehen werden, die beispielsweise aus einem fest mit der Schnecke 23 verbundenen (nicht gezeigten) Schneckenrad besteht, welches mit dem durch die Handkurbel 22 bedienbaren Schneckenrad 20 kämmt.

Obwohl die Verwendung eines Öchraubengetriebes mit umlaufenden Kugeln gemäß Fig« 4 wegen der geringen Herstellungskosten zu bevorzugen ist, kann erfindungsgemäß auch jede andere Art von Schraubengetriebe mit umlaufenden Kugeln eingesetzt werden, um der mit Druckvorspannung versehenen Schraubenfeder 13 eine translatorische Bewegung zu erteilen.

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Claims

Patentansprüche

Elektrischer Fensterantrieb, insbesondei'e zum Anheben und Senken einer beweglichen fensterscheibe in einer Kraftfahrzeugtür, bestehend aus

einem fest mit der Fensterscheibe verbindbaren Gleitstückι welches in einer fest in der Rahmenkonstruktion für die bewegliche Fensterscheibe angebrachten Fährung beweglich ist,

einem mit dem Gleitstück fest verbundenen Betätigungselement, welches translatorische Hin- und Herbewegungen ausführen kann, um das Gleitstück entlang seiner Führung zwischen einer Schließstellung und einer Offenstellung verschieben zu können und

elektrischen Antriebsmitteln für das Betätigungselement,

dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungselement eine flexible Schraube ist, die zumindest teilweise aus einer mit Druckvorspannung versehenen Schraubenfeder (13) besteht, die sich durch 'ein starres, hülsenförmiges Bauteil (18) erstreckt, welches drehbar gelagert an der Rahmenkonstruktion (2) angebracht werden kann und mit einer Schnecke (23) mit umlaufenden Kugeln (27) versehen ist, welche die vorgespannte Schraubenfeder (13) in Form eines Schraubengetriebes umfaßt, und daß der elektrische Antrieb so ausgebildet ist, daß er das hülsenförmige Bauteil (18) und die Schnecke (23) in beiden Drehrichtungen um ihre Achse drehen kann_o

Fensterantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der elektrische Antrieb aus einem umsteuerbaren Elektromotor (35) besteht, der sich an der Rahmenkonstruktion (2) befestigen läßt, und der eine zentrale durchgehende Hohlwelle besitzt, welche das starre hülsenförmige Bauteil (18) bildet. ■- "--..

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ORlGiIMAL INSPECTED

3« Fensterantrieb nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hülsenförinige Bauteil (18) in axial festgelegter Stillung in einer fest mit der Rahmenkonstruktion (2) verbindbaren Halterung drehbar gelagert ist, und daß die Antriebsmittel einen umsteuerbaren Elektromotor umfassen, der mit dem hülsenartigen Bauteil (18) über ein Getriebe verbunden ist„

4. !Fensterantrieb nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe aus einem Paar miteinander kämmender Zahnräder (45,46) besteht, von denen das eine (46) auf die Abtriebswelle (44) des Elektromotors (43) und das andere (46) auf das hülsenförmige Bauteil (18) aufgekeilt ist.

5. lensterantrieb nach Anspruch 3_f dadurch gekennzeichnet, daß das Getriebe aus einem Paar mit einem Treibriemen (39) umspannter Siemenscheiben (38,40) besteht, von denen die eine (38) auf die Abtriebswelle (37) des Elektromotors (35) und die andere (40) auf das hülsenförmige Bauteil (18) aufgekeilt ist„

ο ]?ensterantrieb nach einem der Ansprüche 1-5, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebsmittel eine von Hand betätigbare Kurbel (22) und ein- Getriebe zur Übertragung der Drehbewegung der Kurbel (22) auf das hülsenfÖrmige Bauteil (18) einschließen.

Jensterantrieb nach einem der Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, daß die flexible Schraubenfeder (13) beweglich innerhalb eines biegsamen Führungsrohres (10) verläuft, dessen Ende (9) sich entlang dieser !Führung (6) für das Gleitstück (5) erstreckt und mit einem axialen Schlitz (11) versehen ist, und daß die flexible Schraubenfeder (13) an ihrem einen Ende mit einem Ansatz (12) verbunden ist, der fest an dem Gleitstück (5) angebracht ist und sich durch den Schlitz (11) hindurch erstreckt. 7098öS/0533