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WO1996025580A1 - Scheibenführung für eine absenkbare sphärisch gekrümmte fensterscheibe in einer fahrzeugtür - Google Patents

Scheibenführung für eine absenkbare sphärisch gekrümmte fensterscheibe in einer fahrzeugtür Download PDF

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WO1996025580A1
WO1996025580A1 PCT/DE1996/000286 DE9600286W WO9625580A1 WO 1996025580 A1 WO1996025580 A1 WO 1996025580A1 DE 9600286 W DE9600286 W DE 9600286W WO 9625580 A1 WO9625580 A1 WO 9625580A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
pane
window
window pane
barrel
guide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/DE1996/000286
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Horst Weber
Gerhard Hofmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Original Assignee
Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=7753854&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=WO1996025580(A1) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Brose Fahrzeugteile SE and Co KG filed Critical Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority to MX9706215A priority Critical patent/MX9706215A/es
Priority to US08/894,135 priority patent/US5946860A/en
Priority to BR9606952A priority patent/BR9606952A/pt
Priority to JP8524585A priority patent/JPH11500796A/ja
Priority to EP96903889A priority patent/EP0809747B1/de
Priority to DE59600385T priority patent/DE59600385D1/de
Publication of WO1996025580A1 publication Critical patent/WO1996025580A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
    • E05F11/00—Man-operated mechanisms for operating wings, including those which also operate the fastening
    • E05F11/38—Man-operated mechanisms for operating wings, including those which also operate the fastening for sliding windows, e.g. vehicle windows, to be opened or closed by vertical movement
    • E05F11/48—Man-operated mechanisms for operating wings, including those which also operate the fastening for sliding windows, e.g. vehicle windows, to be opened or closed by vertical movement operated by cords or chains or other flexible elongated pulling elements, e.g. tapes
    • E05F11/481—Man-operated mechanisms for operating wings, including those which also operate the fastening for sliding windows, e.g. vehicle windows, to be opened or closed by vertical movement operated by cords or chains or other flexible elongated pulling elements, e.g. tapes for vehicle windows
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05F—DEVICES FOR MOVING WINGS INTO OPEN OR CLOSED POSITION; CHECKS FOR WINGS; WING FITTINGS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, CONCERNED WITH THE FUNCTIONING OF THE WING
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    • E05F15/668—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings for overhead wings
    • E05F15/681—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings for overhead wings operated by flexible elongated pulling elements, e.g. belts
    • E05F15/686—Power-operated mechanisms for wings using electrical actuators using rotary electromotors for vertically-sliding wings for overhead wings operated by flexible elongated pulling elements, e.g. belts by cables or ropes
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
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    • E05Y2201/00—Constructional elements; Accessories therefor
    • E05Y2201/60—Suspension or transmission members; Accessories therefor
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    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E05—LOCKS; KEYS; WINDOW OR DOOR FITTINGS; SAFES
    • E05Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES E05D AND E05F, RELATING TO CONSTRUCTION ELEMENTS, ELECTRIC CONTROL, POWER SUPPLY, POWER SIGNAL OR TRANSMISSION, USER INTERFACES, MOUNTING OR COUPLING, DETAILS, ACCESSORIES, AUXILIARY OPERATIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, APPLICATION THEREOF
    • E05Y2900/00—Application of doors, windows, wings or fittings thereof
    • E05Y2900/50—Application of doors, windows, wings or fittings thereof for vehicles
    • E05Y2900/53—Type of wing
    • E05Y2900/55—Windows

Definitions

  • the invention relates to a pane guide for a spherically curved window pane, which can be lowered into a door shaft according to the preamble of patent claim 1. It is made possible by a special design of the guide rails of a double-strand cable window lifter and possibly by small, usually adaptations in the vehicle body which can be achieved without additional costs and ideally also on the guide contour of the window pane, the replaceability of cable window lifters which, because of their strict parallel deduction, are generally not suitable for lifting and lowering window panes whose curvature radii are in the range of Distinguish considerably between the guide rails.
  • a combination of cable drums with different diameters is provided, as a result of which a corresponding transmission ratio is created between the two cable loops.
  • This makes it possible to adapt the window lifter to the special withdrawal conditions of spherically curved window panes.
  • the guide rail with the lower displacement speed and the smaller displacement path will be arranged on the side of the smaller disc radius, and the guide rail with the higher displacement speed and the larger displacement path of the driver will be arranged on the side of the larger disc radius.
  • a disadvantage is the comparatively great technical outlay that is required in order to adjust strongly spherically curved window panes with the window lifter described above.
  • the double execution of rope loop and rope drum leads to significantly higher costs.
  • the object of the invention is to further develop a vehicle door with a double-strand cable window lifter in such a way that a sufficiently exact parallel removal of the lower edge of the pane is ensured even in the case of strongly spherically curved window panes. This further development should be achieved without expensive additional measures or additional parts.
  • the guide rail according to the invention additionally has a curvature transverse to the direction of displacement.
  • the design of the guide rails curved in two axes (directions) is selected such that the sliding movement of the window pane is additionally superimposed by a pivoting movement about a point (pole) spaced from the leading edge of the window pane.
  • the fictitious barrel-shaped envelope surface, of which the spherically curved window pane is a component simultaneously pivots in the direction of displacement when the window pane is moved. This means that, for example, when the window pane is lowered, the fictitious barrel-shaped envelope surface also pivots downward.
  • the position of the instantaneous pole and in particular its distance from the leading edge of the window pane is dependent on many parameters.
  • the main influencing factors are:
  • the window pane is from the mirror-symmetrical axis, the stronger it is in the area of greater curvature of the barrel shaped envelope surface, the stronger the pivoting behavior of the window pane (from the X axis).
  • the guide contour of the window pane is adapted to its pivoting movement by being curved.
  • the A- or B-pillar-side pane edge acts as the guide contour of the front window pane, and the B- or C-pillar-side pane edge is used as a guide contour for the rear window panes.
  • the assigned guide contour of the guide rail has a matching, i.e. opposite arched curvature. The curvatures largely form the section of a circle on which two reference points (e.g. upper and lower corner point of the leading edge of the window pane) are displaced during the actuation of the window lifter.
  • the swivel angle of the barrel-shaped envelope is only small and the "ideal" curvature of the leading edge of the window pane e.g. only a deviation of approx. 1 mm from a straight line can be dispensed with a curved guide edge. Most of the time, the guiding profile of the door body can conceal the resulting minor gaps.
  • the guide rails Since both the projection of the guide rails into the XZE plane results in a circular arc-shaped contour and the contour of the guide rails projected into the YZ plane is curved, the guide rails have an implied helical design. As a result, it comes when moving the window pane to a superimposition of the pivoting movement of the window pane, which is essentially in the Z direction, and its forward displacement in the X direction.
  • the invention is suitable for shifting all spherically curved window panes, especially when low-cost double-strand cable window lifters are to be used to the exclusion of material-intensive special constructions.
  • a borderline case of the invention exists when the mirror-symmetrical axis (parallel to the Z axis) of the fictitious barrel-shaped envelope surface divides the window pane approximately in the middle. In this special case, the window pane would not perform any tilting movement and can be adjusted easily with a conventional double-strand cable window lifter.
  • Figure la a side view of a spherically curved window pane in its uppermost position with an associated fictitious barrel-shaped envelope surface in the non-pivoted or pivoted position when the window pane is moved according to the invention
  • FIG. 2a shows a side view of a spherically curved window pane in its uppermost and lowest position when the window pane is moved by means of a cable window lifter according to the prior art;
  • Figure 2b is a schematic representation of the view of Figure 2a from the X direction;
  • FIG. 3 - as in FIG. 1 a, but with additional displacement of the window pane in the X direction and with a concavely cut guide contour of the window pane;
  • Figure 4b an enlarged section of Figure 4a to illustrate the invention in a greatly exaggerated representation of the pivot angle between the upper and lower positions of the fictitious barrel-shaped envelope surface and the associated pivoting range of the window pane and
  • Figure 5 a side view of a mirror-symmetrical barrel-shaped envelope with two side windows of a motor vehicle.
  • the invention is based on a generally known double-strand cable window lifter, which essentially consists of a closed cable loop, which is connected via a cable drum connected to a drive and via two cable circumferences. steering pairs is guided at the ends of parallel guide rails. Slidable slides, which can be connected to the window pane, are mounted on the guide rails.
  • the guide rails are provided with a curvature both in the X-Z plane and in the Y-Z plane; in such a way that, depending on the position of the window pane on a fictitious barrel-shaped envelope surface, the window pane is executed a pivoting movement parallel to the lower pane edge during the displacement movement.
  • FIG. 1 a shows the side view of a spherically curved window pane lo.lu in the two end positions in a motor vehicle door.
  • this is part of a fictitious barrel-shaped envelope surface 2o, the rotationally symmetrical axis 20o of which runs parallel to the lower pane edge lOu.
  • this window pane lo, lu is to ensure a vertical withdrawal, the side pane edges 101, lOr are trimmed so that they run parallel to the mirror-symmetrical axis 30o, 30u of the barrel-shaped envelope surface 2o, 2u assigned to them.
  • the window pane When the window pane is lowered into its lower end position position lu, the fictitious barrel-shaped envelope surface 2o apparently pivots into the lower position of the envelope surface 2u, the apparent pivot point being at the intersection S of the two axes 20o and 20u.
  • the window pane lo, lu also performs a swiveling movement with the same Angle off. In the lower position of the window pane lu, it still has three points of contact with the associated fictitious envelope surface 20.
  • the lower pane edge 10 of the window pane 10 can also be at an angle to the axis 20o of the envelope surface 2o. However, this does not change the fact that the lower edge of the pane 10 u runs parallel to one another in each pane position.
  • FIG. 1b schematically shows the view of FIG. La from the X direction, the surface of the spherically curved window panes lo, lu projected in this direction being darkly tinted.
  • the parallel course of the lower pane edge lOu of the window pane lo to the lower pane edge lOu of the window pane lu can also be clearly seen after it has been displaced by the stroke H.
  • the window pane 10 in its upper position is assigned to the upper, non-pivoted barrel-shaped envelope surface 20.
  • This envelope surface 2o is indicated represented by the respective upper circle 2go of the two circles with the large diameter and the associated circle 2ko of smaller diameter, it being assumed that the barrel-shaped envelope surfaces 2o are cut directly along the side disk edges 101, 10or.
  • the window pane lo Since, by definition, it was assumed that the window pane lo, exactly reproduces a part of the assigned fictitious barrel-shaped envelope surface 2o in its upper end position, its side pane edges 101, 10or coincide with the contours of the circles 2go, 2ko, which form the upper barrel-shaped envelope surface 2o belong with their rotation axis 20o.
  • a simplifying and at the same time exaggerated representation had to be chosen to clarify the invention.
  • the position of the corner points of the window pane lu could not be represented in the real situation. It should be noted that when the window pane lo, lu moves, its corner points move in the X direction and thus come to rest on larger or smaller radii of the envelope surface 20.
  • FIGS. 2a and 2b show analog representations which relate to a window pane lo, lu which can be adjusted by a cable window lifter, as would be done by the window lifter according to DE-Al 40 08 229 explained in the introduction to the description.
  • FIG. 3 again shows an embodiment variant according to the invention which largely corresponds to FIG.
  • no vertical withdrawal direction for the window pane lo parallel to the Z axis was chosen, but a withdrawal line running at an angle to the Z axis.
  • this withdrawal line does not describe a straight line as usual, but rather a circular arc as a result of the pivoting movement of the window pane lo, lu during the displacement process.
  • a correspondingly adapted trimming of the leading edge lOr with the radius R enables exact disc guidance if the body-side guiding regions have a corresponding convex design.
  • FIG. 4a shows, based on the design variant of FIG. 3, the intermediate positions 1 ', 1 ", 1" "of the window pane 1 and in FIG. 4b a greatly exaggerated detail section.
  • the reference point lOOo (corner point formed by the disk edge lOo and the guide edge lOr) lies approximately on a circular arc with the radius R starting from the pole P, regardless of the position of the window pane 1.
  • the radius R should be approximately perpendicular to the leading edge lOr.
  • FIG. 5 shows a fictitious barrel-shaped envelope surface 2 with two window panes 11 and 12 belonging to a motor vehicle, which are in their upper end position essentially above the axis of rotation 20.
  • the window pane 11 is cut in its right edge region by the mirror-symmetrical axis 30. Your right leading edge is inclined to the Z axis.
  • the other window pane 12, which is located in the right half of the barrel-shaped envelope surface 2 will, however, perform a pivoting movement in a clockwise direction when lowering.
  • actuation according to the invention of two window panes of one and the same vehicle is also possible, the geometric data of the barrel-shaped envelope surfaces of the individual window panes being able to differ.

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  • Window Of Vehicle (AREA)

Abstract

Scheibenführung für eine sphärisch gekrümmte Fensterscheibe, die in einen Türschacht einer Fahrzeugtür absenkbar und Bestandteil einer fiktiven, in Fahrzeuglängsrichtung tonnenförmigen Hüllfläche ist, und die durch einen im Türschacht-montierten doppelsträngigen Seilfensterheber etwa in Richtung der Fahrzeuglängsachse einschiebbar ist. Die Führungsschienen weisen eine der Scheibenkrümmung in Fahrzeugquerrichtung angepaßte erste und zweite Krümmung auf, so daß der Verschiebebewegung der Fensterscheibe (1, 1o, 1u, 1', 1'', 1''') zusätzlich eine die Scheibenunterkante parallelhaltende Schwenkbewegung um einen von einer Führungskante (10r, 10r', 10r'', 10r''') der Fensterscheibe (1, 1o, lu, 1', 1'', 1''') in X-Richtung beabstandeten Schwenkpunkt (P, P', P'', P''') überlagert ist. Die fiktive tonnenförmige Hüllfläche (2o, 2u), auf der die Fensterscheibe (1, 1o, 1u, 1', 1'', 1''') verschoben wird, schwenkt gleichzeitig in die Verschieberichtung der Fensterscheibe (1, 1o, 1u, 1', 1'', 1'''), und während der Verschiebebewegung zwischen den Extremlagen liegen stets drei Punkte der Fensterscheibe (1, 1o, 1u, 1', 1'', 1''') auf der tonnenförmigen Hüllfläche (2o, 2u), die der Fensterscheibe (1, 1o, 1u, 1', 1'', 1''') in einer der Extremlagen zugeordnet ist.

Description

Scheibenführung für eine absenkbare sphärisch gekrümmte Fensterscheibe in einer Fahrzeugtür
Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Scheibenführung für eine sphä¬ risch gekrümmte Fensterscheibe, die in einen Türschacht ab¬ senkbar ist gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Sie ermöglicht durch eine besondere Ausbildung der Führungs¬ schienen eines doppelsträngigen Seilfensterhebers und ggf. durch geringfügige, in der Regel ohne Mehrkosten erbringba¬ re Anpassungen in der Fahrzeugkarosserie und idealerweise auch an der Führungskontur der Fensterscheibe die Ersetz¬ barkeit solcher Seilfensterheber, die wegen ihres strengen parallelen Abzuges im allgemeinen nicht zum Heben und Senken von Fensterscheiben geeignet sind, deren Krümmungsra¬ dien sich im Bereich der Führungsschienen erheblich unter¬ scheiden.
Aus DE 40 08 229 AI ist eine Vorrichtung zum Heben und Senken einer Fahrzeugfensterscheibe mit zwei geschlossenen, entgegengesetzt zueinander umlaufenden Seilschlaufen be¬ kannt, wobei zwei Seiltrommeln auf separaten parallelen Achsen lagern und reib- oder formschlüssig miteinander in Eingriff stehen. Eine der beiden Seiltrommeln wird von einer manuellen oder elektrischen Einheit angetrieben. Jede der beiden Seilschlaufen wird entlang einer im wesentlichen vertikalen Führungsschiene über an ihren Enden vorgesehene Seilumlenkungen geführt.
Gemäß einer Ausführungsvariante dieser Vorrichtung ist eine Kombination von Seiltrommeln mit unterschiedlichen Durchmes¬ sern vorgesehen, wodurch ein entsprechendes Übersetzungsver¬ hältnis zwischen beiden Seilschlaufen entsteht. Somit ist eine Anpassung des Fensterhebers an die besonderen Abzugsbe¬ dingungen sphärisch gekrümmter Fensterscheiben möglich. Auf der Seite des kleineren Scheibenradiuses wird man die Führungsschiene mit der geringeren Verschiebegeschwindig¬ keit sowie dem kleineren Verschiebeweg und auf der Seite des größeren Scheibenradiuses die Führungsschiene mit der höheren Verschiebegeschwindigkeit sowie dem größeren Ver¬ schiebeweg des Mitnehmers anordnen.
Nachteilig ist jedoch der verhältnismäßig große technische Aufwand, der erforderlich ist, um stark sphärisch gekrümmte Fensterscheiben mit dem voranbeschriebenen Fensterheber zu verstellen. Die doppelte Ausführung von Seilschlaufe und Seiltrommel führt zu deutlich höheren Kosten.
Die Verstellung von sphärisch gekrümmten Fensterscheiben mittels eines konventionellen doppelsträngigen Seilfenster¬ hebers, der über zwei Führungsschienen mit angepaßter Krümmung verfügt und dessen Mitnehmer (Gleiter) gleichlange Wege während der Betätigung des Fensterhebers zurücklegen, verursachen beim Absenken der Fensterscheibe eine Kippbewe¬ gung, die zu einer kraf schlüssigen Anlage der Fensterschei¬ be in wenigstens einem Punkt mit dem Türschacht führt. Dadurch kommt es zu Verspannungen im Fensterhebersystem und im Türkörper. Desweiteren ist von Nachteil, daß die erhöhte Systemreibung ein erhöhtes Antriebsmoment und somit den Einsatz stärkerer und kostenintensiverer Motoren erfordert.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Fahrzeugtür mit einem doppelsträngigen Seilfensterheber derart weiterzu- entwickeln, daß ein hinreichend exakter Parallelabzug der Scheibenunterkante auch bei stark sphärisch gekrümmten Fensterscheiben gewährleistet ist. Diese Weiterentwicklung soll ohne teuere Zusatzmaßnahmen bzw. Zusatzteile erreicht werden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche beschreiben Vorzugsvarianten der Erfindung.
Ausgehend von einer konventionellen, in Y-Richtung geboge¬ nen, also der Scheibenkrümmung angepaßten Führungsschiene, weist die erfindungsgemäße Führungsschiene zusätzlich eine Krümmung quer zur Verschieberichtung auf. Die Ausbildung der in zwei Achsen (Richtungen) gekrümmten Führungsschienen ist so gewählt, daß der Verschiebebewegung der Fensterschei¬ be zusätzlich eine Schwenkbewegung um einen von der Füh¬ rungskante der Fensterscheibe beabstandeten Punkt (Pol) überlagert wird. Dies kann dadurch erklärt werden, daß die fiktive tonnenförmige Hüllfläche, deren Bestandteil die sphärisch gekrümmteFensterscheibe ist, beim Verschieben der Fensterscheibe gleichzeitig in die Verschieberichtung schwenkt. D.h. also, daß beispielsweise beim Absenken der Fensterscheibe die besagte fiktive tonnenförmige Hüllfläche ebenfalls nach unten schwenkt. Durch diese Mittel stellt die Erfindung sicher, daß die Fensterscheibe nach dem Verlassen ihrer idealen, homogenen Lage in der Hüllfläche der geschlossenen Scheibenposition stets mit drei Punkten auf dieser tonnenförmigen (Ausgangs-)Hüllfäche liegt und so eine nahezu ideale Verschiebebewegung ausführt.
Die Mehrzahl der technischen Anwendungsfälle wird für die Verschiebung der tonnenförmigen Fensterscheibe einen nicht ortsfesten Schwenkpunkt erfordern; in der Regel wird der Schwenkpunkt ein wandernder Momentanpol sein.
Die Lage des Momentanpols und insbesondere sein Abstand von der Führungskante der Fensterscheibe ist von vielen Parame¬ tern abhängig. Wesentliche Einflußgrößen sind:
- die Tonnenform (mehr zylindrisch oder mehr kugelig) ,
- die Abzugslinie der Fensterscheibe (sie kann mit der Scheibenschnittkante - zumeist B-säulenseitig - übereinstimmen) ,
- die Winkelabweichung der Abzugslinie von der Z-Achse der tonnenförmigen Hüllfläche in X-Rich- tung,
- der Scheibenhub und
- die Lage der Fensterscheibe bzgl . der spiegelsy- metrischen Z- Achse der tonnenförmigen Hüllfäche. Es ist derzeit nicht möglich, die quantitativen Auswirkun¬ gen der voranstehenden Einflußgrößen auf die Lage des wandernden Momentanpols anzugeben. Iterative Konstruktions- methoden erscheinen zur Gestaltung der erfindungsgemäßen Fahrzeugtür am meisten geeignet. Grundsätzlich ist von fol¬ gendem auszugehen:
- Je mehr sich die Tonnenform einer Kugel annähert, also von der Zylinderform abweicht, desto stärker schwenkt die Scheibe und desto kleiner wird der Radius R einer Scheibenführungskante, wenn die Scheibe nicht von der spiegelsymetrischen Achse der Tonnen geschnitten wird.
- Umso größer der Winkel zwischen der Abzugslinie der Fensterscheibe und der vertikalen Z-Achse ist, desto größer ist die Vorverlagerung der Scheibe in der X-Richtung kleiner werdender Tonnenradien und somit auch der Grad des Schwen- kens der Scheibe (aus der X-Achse) .
- Umso größer der Scheibenhub ist (also umso größer der Verdrehwinkel auf der tonnenförmigen Hüllflä¬ che) , desto stärker ist das Schwenken der Fenster¬ scheibe während des Verstellvorganges (aus der X-Achse) .
- Je weiter die Fensterscheibe von der spiegelsyme¬ trischen Achse entfernt liegt, je stärker sie also in den Bereich stärkerer Wölbung der tonnen- förmigen Hüllfäche hineinrückt, desto stärker ist wiederum das Schwenkverhalten der Fensterscheibe (aus der X-Achse) .
Gemäß einer Vorzugsvariante der Erfindung ist die Führungs¬ kontur der Fensterscheibe an ihre Schwenkbewegung angepaßt, indem diese gekrümmt ausgeführt ist . Als Führungskontur der vorderen Fensterscheibe fungiert die A- oder B-säulenseiti- ge Scheibenkante, für die Fondfensterscheiben ist die B- oder C-säulenseitige Scheibenkante als Führungskontur gebräuchlich. Die zugeordnete Führungskontur der Führungs¬ schiene weist eine zur Scheibenkante passende, d.h. entge¬ gengesetzt gewölbte Krümmung auf. Die Krümmungen bilden wei- testgehend den Abschnitt eines Kreises, auf dem zwei Refe¬ renzpunkte (z.B. oberer und unterer Eckpunkt der Führungs- kante der Fensterscheibe) während der Betätigung des Fen¬ sterhebers verschoben werden.
Unter der Voraussetzung, daß der Schwenkwinkel der tonnen¬ förmigen Hüllfäche nur klein ist und die "ideale" Krümmung der Führungskante der Fensterscheibe z.B. nur eine Abwei¬ chung von ca. 1 mm von einer Geraden aufweist, kann auf eine gekrümmte Führungskante verzichtet werden. Meistens kann das Führungsprofil der Türkarosserie die dadurch entstehenden geringfügigen Spalten kaschieren.
Da sowohl die Projektion der Führungsschienen in die X-Z-E- bene eine kreisbogenförmige Kontur ergibt, als auch die in die Y-Z-Ebene projezierte Kontur der Führungsschienen gekrümmt ist, besitzen die Führungsschienen eine andeutungs¬ weise schraubenförmige Ausbildung. Infolgedessen kommt es beim Verschieben der Fensterscheibe zu einer Überlagerung der im wesentlichen in Z-Richtung erfolgten Schwenkbewegung der Fensterscheibe und deren Vorverlagerung in X-Richtung.
Die Erfindung ist zum Verschieben von allen sphärisch gekrümmten Fensterscheiben geeignet, insbesondere wenn kostengünstige doppelsträngige Seilfensterheber unter Ausschluß von materialintensiven Sonderkonstruktionen zum Einsatz kommen sollen. Ein Grenzfall der Erfindung liegt vor, wenn die spiegelsymetrische Achse (parallel zur Z-Ach- se) der fiktiven tonnenförmigen Hüllfäche die Fensterschei¬ be etwa mittig teilt. In diesem Sonderfall würde die Fen¬ sterscheibe keine Kippbewegung ausführen und kann mit einem konventionellen doppelsträngigen Seilfensterheber problemlos verstellt werden.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der dargestellten Figur näher erläutert. Es zeigen:
Figur la - eine Seitenansicht einer sphärisch gekrümmten Fensterscheibe in ihrer obersten Position mit zugeordneter fiktiver tonnenförmiger Hüllfläche in ungeschwenkter bzw. geschwenkter Position bei erfindungsgemäßer Verschiebebewegung der Fensterscheibe;
Figur lb - eine schematische Darstellung der Ansicht von Figur la aus X-Richtung; Figur 2a - eine Seitenansicht einer sphärisch gekrümm¬ ten Fensterscheibe in ihrer obersten und unter¬ sten Position bei einer Verschiebebewegung der Fensterscheibe mittels eines Seilfensterhebers gemäß dem Stand der Technik;
Figur 2b - eine schematische Darstellung der Ansicht von Figur 2a aus X-Richtung;
Figur 3 - wie Figur la, jedoch mit zusätzlicher Ver¬ lagerung der Fensterscheibe in X-Richtung und mit konkav beschnittener Führungskontur der Fen¬ sterscheibe;
Figur 4a - wie Figur 3, jedoch mit drei zusätzlichen Zwischenpositionen der Fensterscheibe;
Figur 4b - einen vergrößerten Ausschnitt aus Figur 4a zur Verdeutlichung der Erfindung in stark übertrie¬ bener Darstellung des Schwenkwinkels zwischen oberer und unterer Position der fiktiven tonnen¬ förmigen Hüllfläche und des damit verbundenen Schwenkbereichs der Fensterscheibe und
Figur 5 - eine Seitenansicht einer spiegelsymetrischen tonnenförmigen Hüllfläche mit zwei Seitenschei¬ ben eines Kraftfahrzeugs.
Die Erfindung baut auf einem allgemein bekannten doppel¬ strängigen Seilfensterheber auf, der im wesentlichen aus einer geschlossenen Seilschlaufe besteht, die über eine mit einem Antrieb verbundene Seiltrommel sowie über zwei Seilum- lenkungspaare an den Enden von parallelen Führungsschienen geführt ist . Auf den Führungsschienen lagern verschiebbare und mit der Fensterscheibe verbindbare Gleiter.
Gemäß der Erfindung sind die Führungsschienen sowohl in der X-Z Ebene als auch in der Y-Z-Ebene mit einer Krümmung versehen; und zwar derart, daß in Abhängigkeit von der Lage der Fensterscheibe auf einer fiktiven tonnenförmigen Hüll- fläche die Fensterscheibe während der Verschiebebewegung eine die Scheibenunterkante parallelhaltende Schwenkbewe¬ gung ausgeführt wird. Dabei liegen stets drei Punkte der Fensterscheibe auf der tonnenförmigen Hüllfläche, die der Scheibenausgangsposition zuzuordnen ist.
Die schematische Darstellung von Figur la zeigt die Seiten¬ ansicht einer sphärisch gekrümmten Fensterscheibe lo.lu in den beiden Endlagen in einer Kraftfahrzeugtür. In der oberen Endlagenposition der Fensterscheibe lo ist diese Bestandteil einer fiktiven tonnenförmigen Hüllfläche 2o, deren rotationssymmetrische Achse 20o parallel zu der unteren Scheibenkante lOu verläuft. Weil diese Fensterschei¬ be lo, lu einen senkrechten Abzug gewährleisten soll, sind die seitlichen Scheibenkanten 101, lOr so beschnitten, daß sie parallel zur spiegelsymmetrischen Achse 30o,30u der ihr zugeordneten tonnenförmigen Hüllfläche 2o,2u verlaufen.
Beim Absenken der Fensterscheibe in ihre untere Endlagen¬ position lu schwenkt die fiktive tonnenförmige Hüllfläche 2o scheinbar in die untere Position der Hüllfläche 2u, wobei der scheinbare Schwenkpunkt im Schnittpunkt S der beiden Achsen 20o und 20u liegt. Dabei führt auch die Fen¬ sterscheibe lo,lu eine Schwenkbewegung mit dem gleichen Winkel aus. In der unteren Position der Fensterscheibe lu besitzt diese noch drei Berührungspunkte mit der zugeordne¬ ten fiktiven Hüllfäche 2o. Aufgrund der erfindungsgemäßen geometrischen Bedingungen beim Verschieben einer sphärisch gekrümmten Fensterscheibe lo.lu auf der fiktiven Hüllfläche 2o gelingt die parallele Führung der Scheibenunterkante lOu, die Voraussetzung für einen reibungslosen Einsatz eines doppelsträngigen Seilfensterhebers mit nur einer geschlossenen Seilschlaufe ist. So schwenkt die Hüllfläche 2o während der Verschiebebewegung mit der Fensterscheibe lo,lu in die Position der Hüllfläche 2u. Nur so kann der Scheibenhub H mit einem doppelsträngigen Seilfensterheber ohne Verspannungen im Hebersystem oder der Tür gewährlei¬ stet werden.
An dieser Stelle soll darauf hingewiesen werden, daß die Scheibenunterkante lOu der Fensterscheibe lo auch winklig zur Achse 20o der Hüllfläche 2o stehen kann. Dies ändert jedoch nichts daran, daß die Scheibenunterkanten lOu in jeder Scheibenposition zueinander parallel verlaufen.
Figur lb zeigt schematisch die Ansicht von Figur la aus X-Richtung, wobei die in dieser Richtung projizierte Fläche der sphärisch gekrümmten Fensterscheiben lo,lu dunkel getönt sind. Deutlich zu erkennen ist auch der parallele Verlauf der Scheibenunterkante lOu der Fensterscheibe lo zur Scheibenunterkante lOu der Fensterscheibe lu, nachdem diese um den Hub H verschoben wurde. Desweiteren kann der schematischen Darstellung von Figur lb entnommen werden, daß die Fensterscheibe lo in ihrer oberen Position der oberen, nicht geschwenkten tonnenförmigen Hüllfläche 2o zugeordnet ist. Diese Hüllfläche 2o ist andeutungsweise durch den jeweiligen oberen Kreis 2go der beiden Kreise mit dem großen Durchmesser und den zugehörigen Kreis 2ko kleine¬ ren Durchmessers dargestellt, wobei davon ausgegangen werden soll, daß der Schnitt der tonnenförmigen Hüllflächen 2o unmittelbar entlang der seitlichen Scheibenkanten 101, lOr erfolgt.
Da definitionsgemäß davon ausgegangen wurde, daß die Fen¬ sterscheibe lo, in ihrer oberen Endlagenposition einen Teil der zugeordneten fiktiven tonnenförmigen Hüllfläche 2o exakt abbildet, fallen ihre seitlichen Scheibenkanten 101, lOr mit den Konturen der Kreise 2go,2ko zusammen, die zur oberen tonnenförmigen Hüllfläche 2o mit ihrer Rotati¬ onsachse 20o gehören. Es muß jedoch darauf hingewiesen werden, daß zur Verdeutlichung der Erfindung eine vereinfa¬ chende und zugleich übertriebene Darstellung gewählt werden mußte. Infolgedessen konnte die Lage der Eckpunkte der Fensterscheibe lu nicht in den realen Verhältnissen darge¬ stellt werden. Es ist zu beachten, daß bei einer Verschiebe¬ bewegung der Fensterscheibe lo,lu ihre Eckpunkte in X-Rich¬ tung wandern und somit auf größeren bzw. kleineren Radien der Hüllfläche 2o zum Liegen kommen.
Mit dem Bezugszeichen 20u ist der Austrittspunkt der Rotati¬ onsachse 20u aus der kleinen in X-Richtung liegenden kreis¬ förmigen Stirnfläche bezeichnet. In der unteren Position der Fensterscheibe lu bildet deren Oberfläche keinen homoge¬ nen Bereich mit der geschwenkten Hüllfäche 2u ab. Im Vergleich zu dem voranbeschriebenen Ausführungsbeispiel zeigen die Figuren 2a und 2b analoge Darstellungen, die sich auf eine von einem Seilfensterheber verstellbaren Fensterscheibe lo,lu beziehen , wie dies durch den in der Beschreibungseinleitung erläuterten Fensterheber gemäß DE-Al 40 08 229 erfolgen würde.
Eine Verschiebung der Fensterscheibe lo, lu erfolgt demnach auf ein und derselben tonnenförmigen Hüllfäche 2, wobei eine bestimmte Winkeldrehung auf der Hüllfläche absolviert wird. Zwangsläufig legt dabei die Fensterscheibe lo.lu im Bereich ihrer rechten Scheibenkante lOr, die als Führungs¬ kante fungiert, einen größeren Weg zurück, als die linke Scheibenkante 101. Dies aber entspricht verschiedenen Hublängen Hl und Hr, woraus schließlich eine winklige Stellung der zwischen der Scheibenunterkante lOu der Fen¬ sterscheibe lo in ihrere oberen Position und der Scheibenun¬ terkante lOu der Fensterscheibe lu in ihrer unteren Positi¬ on resuliert .
Aufgrund der Schrägstellung der als Abzugskante (Abzugsli¬ nie) fungierenden rechten Scheibenkante lOr kommt es wäh¬ rend einer Verschiebebewegung der Fensterscheibe gleichzei¬ tig zu einer Vorverlagerung in X-Richtung.
Auch in Figur 2b ist gut erkennbar, daß die Scheibenunter- kanten lOu der Fensterscheiben lo und lu infolge unter¬ schiedlicher Hublängen Hl und Hr nicht parallel verlaufen (vergleiche hierzu Figur lb) . Figur 3 zeigt wiederum eine erfindungsgemäße Ausführungs¬ variante, die weitestgehend mit der Figur la übereinstimmt. Es wurde jedoch keine senkrechte, zur Z-Achse parallele Abzugsrichtung für die Fensterscheibe lo gewählt, sondern eine zur Z-Achse winklig verlaufende Abzugslinie. Diese Abzugslinie beschreibt aber nicht wie üblich eine Gerade, sondern infolge der Schwenkbewegung der Fensterscheibe lo,lu während des Verschiebevorganges einen Kreisbogen. Ein entsprechend angepaßter Beschnitt der Führungskante lOr mit dem Radius R ermöglicht eine exakte Scheibenführung, wenn die karosserieseitigen Führungsbereiche eine entsprechende konvexe Ausbildung aufweisen.
Um die Problematik der wandernden Momentanpole zu verdeut¬ lichen, zeigt Figur 4a in Anlehnung an die Ausführungsvari¬ ante von Figur 3 der Zwischenpositionen l' ,l' ' ,l' ' ' der Fensterscheibe 1 und in Figur 4b einen stark übertriebenen Detailausschnitt.
Gemäß Figur 4a liegt der Referenzpunkt lOOo (von Scheibe¬ noberkante lOo und Führungskante lOr gebildete Eckpunkt) annähernd auf einem Kreisbogen mit dem Radius R ausgehend vom Pol P, unabhängig davon in welcher Position sich die Fensterscheibe 1 befindet. Dabei sollte der Radius R etwa senkrecht auf der Führungskante lOr stehen.
Aus der (übertrieben dargestellten) Vergrößerung von Figur 4b ist jedoch ersichtlich, daß in den Zwischenpositionen der Fensterscheiben l',l'' ,l' '' die Orthogonalen in den zugehörigen Refenzpunkten 100' , 100' ' , 100' ' ' auf den Füh¬ rungskanten 10r' , lOr' ' , lOr' ' ' bei gleicher Länge keinen gemeinsamen Pol, sondern wandernde Momentanpole P' ,P' ' ,P' ' ' bilden. Auch bei Verlängerung der Orthogonalen schneiden sich diese an unterschiedlichen Stellen.
Der komplexe schraubenförmige Bewegungsablauf der Fenster¬ scheibe 1 einer während der Verschiebebewegung schwenkenden und gegebenenfalls, sich gleichzeitig in X-Richtung verla¬ gernden tonnenförmigen Hüllfläche 2o,2u, kann nicht in einfachen mathematischen Zusammenhängen beschrieben werden. Man gelangt jedoch mit iterativen Konstruktionsmethoden zu sehr befriedigenden technischen Lösungen. Dabei können dem Einzelfall gerechtwerdende Randbedingungen (z.B. Winkel der Abzugslinie mit der Z-Achse) hinreichend berücksichtigt werden.
Die schematische Darstellung von Figur 5 zeigt eine fiktive tonnenförmige Hüllfläche 2 mit zwei zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Fensterscheiben 11 und 12, die sich in ihrer oberen Endlagenposition im wesentlichen oberhalb der Rotati¬ onsachse 20 befinden. Die Fensterscheibe 11 wird in ihrem rechten Randbereich von der spiegelsymmetrischen Achse 30 geschnitten. Ihre rechte Führungskante ist gegenüber der Z-Achse geneigt. Beim Absenken der Fensterscheibe 11 gemäß der beschriebenen Erfindung kommt es zu einer Vorverlage¬ rung in Richtung kleiner werdender Tonnendurchmesser und zu einer Schwenkbewegung entgegen dem Uhrzeigersinn. Die andere, in der rechten Hälfte der tonnenförmigen Hüllfäche 2 befindliche Fensterscheibe 12 wird beim Absenken hingegen eine Schwenkbewegung im Uhrzeigersinn ausführen. Natürlich ist auch eine erfindungsgemäße Betätigung von zwei Fensterscheiben ein und desselben Fahrzeuges möglich, wobei sich die geometrischen Daten der tonnenförmigen Hüllflächen der einzelnen Fensterscheiben unterscheiden können.
Bezugszeichenliste
1 Fensterscheibe lo Fensterscheibe in oberster Position lu Fensterscheibe in unterster Position 1' Fensterscheibe in oberer Zwischenposition
1' ' Fensterscheibe in mittlerer Zwischenposition 1' ' Fensterscheibe in unterer Zwischenposition
101 Scheibenkante, links lOr Scheibenkante, rechts
10r' rechte Scheibenkante obere Zwischenposition
10r' rechte Scheibenkante mittlere Zwischenposition
10r' rechte Scheibenkante untere Zwischenposition lOo Scheibenkante, oben lOu Scheibenkante, unten
100 Referenzpunkt lOOo Referenzpunkt oben lOOu Referenzpunkt unten 100' Referenzpunkt obere Zwischenposition 100' ' Referenzpunkt mittlere Zwischenposition 100' ' Referenzpunkt untere Zwischenposition
2 Kontur der tonnenförmigen Hüllfläche
2o Kontur der tonnenförmigen Hüllfläche in oberster
Position
2u Kontur der tonnenförmigen Hüllfläche in unterster
Position
2g Kontur der großen kreisförmigen Stirnfläche der tonnenförmigen Hüllfläche
2go Kontur der großen kreisförmigen Stirnfläche der tonnenförmigen Hüllfläche in oberer Position 2gu Kontur der großen kreisförmigen Stirnfläche der tonnenförmigen Hüllfläche in unterer Position
2k Kontur der kleinen kreisförmigen Stirnfläche der tonnenförmigen Hüllfläche
2ko Kontur der kleinen kreisförmigen Stirnfläche der tonnenförmigen Hüllfläche in oberer Position 2ku Kontur der kleinen kreisförmigen Stirnfläche der tonnenförmigen Hüllfläche in unterer Position
20 X-Achse und rotationssy etrische Achse der tonnen¬ förmigen Hüllfläche 20o - X-Achse der tonnenförmigen Hüllfläche in oberster Position
20u - X-Achse der tonnenförmigen Hüllfläche in unter¬ ster Position
P - Pol
P' - Momentanpol in oberer Zwischenposition
P' ' - Momentanpol in mittlerer Zwischenposition
P' ' ' - Momentanpol in unterer Zwischenposition
S - Schnittpunkt
R - Radius
H - Hub
Hr - Hub der rechten Scheibenkante
Hl - Hub der linken Scheibenkante
11 - Fensterscheibe (Fahrersitz)
12 - Fensterscheibe (Fond)
30 - Z-Achse spiegelsymetrische Achse der tonnenförmi¬ gen Hüllfäche 30o - spiegelsymetrische Achse 30u - spiegelsymetrische Achse

Claims

Patentansprüche
1. Scheibenführung für eine sphärisch gekrümmte Fenster¬ scheibe, die in einen Türschacht einer Fahrzeugtür ab¬ senkbar und im wesentlichen Bestandteil einer fiktiven, in Fahrzeuglängsrichtung (X-Richtung) tonnenförmigen Hüllfläche ist, und die durch einen im Türschacht mon¬ tierten doppelsträngigen Seilfensterheber etwa in Rich¬ tung der Fahrzeuglängsachse (Z-Richtung) einschiebbar ist, dessen Führungsschienen eine der Scheibenkrümmung in Fahrzeugquerrichtung (Y-Richtung) angepaßte erste Krümmung aufweisen und an den Enden Seilumlenkungen tragen, über die eine geschlossene Seilschlaufe geführt ist, wobei die Seilschlaufe mit auf den Führungsschienen geführten Mitnehmern für die Fensterscheibe fest in Verbindung steht und an eine Antriebseinheit angeschlos¬ sen ist,
dadurch gekennzeichnet,
daß beide Führungsschienen zusätzlich quer zur ersten Krümmung jeweils eine zweite Krümmung aufweisen, derart, daß der Verschiebebewegung der Fensterscheibe (1, lo, lu, 1' , 1' ' , 1' ' ') zusätzlich eine die Scheibenunterkan¬ te parallelhaltende Schwenkbewegung um einen von einer Führungskante (lOr, 10r' , 10r' ' , 10r' ' ' ) der Fenster¬ scheibe (1, lo, lu, 1' , 1' ' , 1' ' ') in X-Richtung beab- standeten Schwenkpunkt (P, P' , P' ' , P' ' ' ) überlagert ist, wobei die fiktive tonnenförmige Hüllfläche (2o, 2u) , auf der die Fensterscheibe (1, lo, lu, 1' , 1 ' ' , 1 ' ' ' ) verschoben wird, gleichzeitig in die Verschiebe¬ richtung der Fensterscheibe (1, lo, lu, 1' , 1' ' , 1' '') schwenkt, und während der Verschiebebewegung zwischen den Extremlagen stets drei Punkte, insbesondere drei Eckpunkte der Fensterscheibe (1, lo, lu, 1' , 1' ' , 1' ' ') auf der tonnenförmigen Hüllfläche (2o, 2u) liegen, die der Fensterscheibe (1, lo, lu, 1' , 1' ' , 1' ' ') in einer der Extremlagen zugeordnet ist.
Scheibenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß der Schwenkpunkt, um den die Fensterscheibe (1, lo, lu, 1' , 1' ' , 1' ' ' ) während der Verschiebebewegung schwenkt, ein wandernder Momentanpol (P' , P' ' , P' ist.
Scheibenführung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Führungskontur (lOr) der Fensterscheibe (lo, lu) in der Schwenkebene gekrümmt und die zugeord¬ nete Führungskontur der Führungsschiene - bei einer rah¬ menlosen Tür gegebenenfalls die angrenzende Kontur der Fahrzeugkarosserie - dazu entsprechend gekrümmt sind, wobei die in die X-Z-Ebene projizierten Krümmungen den Abschnitt eines Kreises abbilden, auf dem zwei Referenz¬ punkte der Führungskante der Fensterscheibe (lo, lu) bei ihrer Betätigung verschoben werden. 4. Scheibenführung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Referenzpunkte der Führungskante (lOr) der oberste Eckpunkt (lOOo) und der unterste Eckpunkt (lOOu) der Fensterscheibe (lo,lu) auf der Führungslinie liegen.
Scheibenführung nach wenigstens einem der voranste¬ henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die in die X-Z-Ebene projizierte Kontur der Führungsschienen derart gekrümmt ist, daß die tonnenförmige Fensterscheibe (2o,2u) während der Scheibenbetätigung, neben der Ver¬ schiebe- und Schwenkbewegung, zusätzlich eine Vorverlage¬ rung in X-Richtung erfährt.
Scheibenführung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich¬ net, daß die Führungsschienen schraubenförmig ausgebil¬ det sind, so daß die sich überlagernden Bewegungen, nämlich die Schwenkbewegung und die Vorverlagerung der tonnenförmigen Fensterscheibe (2o,2u) in X-Richtung, eine Schraubenlinie beschreiben.
* * * * *
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