FENSTERHEBER MIT EINKLEMMSCHUTZ

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft einen Fensterheber, insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem motorischen Antrieb zum Heben und Senken der Scheibe, welcher über Getriebebauteile, wie z. B. Schnecke und Schneckenrad oder Zahnrad, auf ein Antriebselement wirkt und dabei mit dem Antriebselement zusammenwirkende Betätigungsmittel auf- und abbewegt, und mit einem Einklemmschutz zum Abschalten und gegebenenfalls Reversieren des Antriebes beim Auftreffen der Scheibe auf ein Hindernis im Schließweg..

[0002] Derartige Fensterheber für Kraftfahrzeuge sind beispielsweise aus der DE 33 03 590 A1 bekannt. Dabei dient der Einklemmschutz zum Verhindern von Gefahrenfällen, wie beispielsweise Einklemmen einer Hand, eines Fingers oder dergleichen Körperteils zwischen der Fensterscheibe und dem Türrahmen des Kraftfahrzeuges. Fensterheber mit Einklemmschutz müssen daher strenge Prüfnormen erfüllen, welche sich beispielsweise in Europa und den USA erheblich unterscheiden.

[0003] Ein Fensterheber der eingangs genannten Art ist aus der DE 196 18 853 C1 bekannt. Dort ist ein motorisch angetriebener Fensterheber mit elektronischem Einklemmschutz für ein Kraftfahrzeug beschrieben. Der Fensterheber weist mindestens eine Feder im Kraftfluß zwischen der aus Elektromotor und Getriebe gebildeten Antriebseinheit und der Fensterscheibe auf. Die Blockkraft der Feder entspricht maximal der Summe aus der zu erwartenden Verstellkraft und der zulässigen Einklemmkraft. Die Federkennlinie der Feder zeigt beim Überschreiten der Vorspannkraft einen degressiven, insbesondere negativen Verlauf auf, so daß die Feder bei Überschreitung der Vorspannkraft einen vergleichsweise großen Weg der Antriebseinheit ermöglicht. Nachteilig bei dieser Auslegung der Vorspannungskraft ist, daß bei bestimmten Fällen in denen ein höherer Kraftaufwand zum Schließen der Scheibe benötigt wird, zum Beispiel durch Witterungseinflüsse oder beim Anfahren der Schließstellung oder dergleichen, es leicht zu einer falschen Einklemmerkennung kommt und somit die Fensterhebersteuerung reversiert ohne das ein Einklemmfall vorliegt.

[0004] Weiterhin ist ein Seilzug-Fensterheber aus der DE 69 309 807 T2 bekannt. niese Druckschrift offenbart einen Fensterheber mit einem Einklemmschutz zum Abschalten und gegebenenfalls reversieren des Antriebes beim Auftreffen der Scheibe auf ein Hindernis im Schließweg. Hierzu ist eine Schraubenfeder koaxial zum Seilzug des Fensterhebers angeordnet, wobei sich die Schraubenfeder mit ihrem einen Ende an einer feststehenden Platte und mit dem entgegengesetzten Ende an einem Element abstützt, das dafür geeignet ist, von dem Seil durch Reibung an diesem gegen die Rückstellkraft der Feder verschoben zu werden. Das Element ist ein rohrförmiges Teil, welches einen seitlichen Fuß besitzt, der mit einem Kontakt eines elektrischen Schalters zusammenarbeitet. Der Schalter ist an einem feststehenden Träger angebracht. Solange die Belastung, die das Seil zum Anheben des Fensters übertragen muß, einen vorgegebenen, der Vorspannkraft der Feder entsprechenden Wert nicht überschreitet, hält das Seil das Reibungselement in einer solchen Stellung, in der der seitliche Fuß den elektrischen Schalter betätigt. Falls hingegen in Folge des Auftretens eines Hindernisses im Schließweg des Fensters die Belastung eine durch die Vorspannung der Feder vorgegebene Grenze überschritten wird, verschiebt sich das Reibungselement mit dem seitlichen Fuß gegen die Rückstellkraft der Feder, die folglich zusammengedrückt wird. Damit wird der Schalter nicht mehr von dem seitlichen Fuß betätigt, so daß die Änderung des Schaltzustandes des Schalters zur Auslösung eines Befehls zum Umkehren des Drehsinns des Motors herangezogen werden kann. Dieser bekannte Seilzug-Fensterheber weist den Nachteil auf, daß die Ansprechzeit der Sicherheitsschaltung recht groß ist und den derzeitigen Anforderungen nicht genügt. Außerdem kann sich der Reibungswiderstand zwischen dem Reibungselement und dem Seil über die Betriebsdauer des Fensterhebers, insbesondere unter Berücksichtigung der unter Umständen rauhen Einsatzbedingungen, ändern, so daß diese an und für sich zu hohe Reaktionszeit des bekannten Fensterhebers darüber hinaus noch nicht einmal reproduzierbar beziehungsweise weitestgehend konstant ist.

[0005] Nach den erwähnten Normen darf die Schließkraft des Fensterheberantriebes beim Auftreffen der Scheibe auf ein Hindernis einen Wert von 100 N nicht übersteigen. Zur Überprüfung dieser Norm wird ein Prüfkörper zwischen der oberen Scheibenkante und dem Türrahmen eingespannt. Der Prüfkörper besteht aus einer Feder, deren Federkonstante sich nach den europäischen Anforderungen im Wertebereich zwischen 10 N/mm und 20 N/mm bewegt. Bei dem unteren Grenzwert bedeutet dies, daß eine Steuer- und Regelelektronik für den Antrieb des Fensterhebers innerhalb einer Reaktionszeit, in welcher der Fensterheber eine Wegstrecke von etwa 10 mm zurückgelegt hat, das Hindernis detektieren und gegebenenfalls den Antrieb reversieren muß. Im Falle des oberen Grenzwertes von 20 N/mm für die Prüffederkonstante reduziert sich die Reaktionsstrecke sogar auf lediglich 5 mm. Mittlerweile gelten insbesondere in den USA noch strengere Anforderungen. So wird gefordert, daß die Prüffeder eine Federkonstante von 65 N/mm aufweisen soll und die Schließkraft ebenfalls nicht 100 N übersteigen darf. Demgemäß muß die Steuer- und Regelelektronik des Antriebes innerhalb einer Reaktionsstrecke von weniger als 1,5 mm ansprechen. Um dieses Prüfkriterium zu erfüllen, besteht eine Möglichkeit darin, die Empfindlichkeit der Steuer- und Regelelektronik zu erhöhen, da eine Ankerumdrehung des derzeit eingesetzten Antriebsmotors bereits einen Scheibenhub von 2 mm ausführt. Eine andere Möglichkeit ist der Einsatz eines anderen Motors mit höherem Übersetzungsgetriebe, was unter Umständen den Einsatz einer neuen Steuer- und Regelelektronik nach sich ziehen kann. Beide Lösungen führen daher zu einer Neukonzeption des Antriebes und damit zu erheblichen Kosten.

[0006] Davon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, einen Seilzug-Fensterheber der eingangs genannten Art dahingehend weiterzubilden, daß unter Beibehaltung des derzeitigen Antriebes strengere Anforderungen an den Einklemmschutz, wie beispielsweise entsprechend den in den USA oder Europa gültigen Normen, erfüllt werden.

[0007] Diese Aufgabe wird nach der Erfindung bei einem Fensterheber der eingangs genannten Art im wesentlichen dadurch gelöst, daß zwischen Antrieb, bevorzugt zwischen einem Getriebebauteil des Antriebs, und dem Antriebselement ein Spiel und ein zwischen Antrieb und Antriebselement wirkendes Federelement mit im wesentlichen linearer Federkennlinie vorgesehen sind, das Federelement eine Vorspannung erzeugt und die Federkonstante des Federelements derart bemessen ist, daß beim Schließen der Scheibe ohne Auftreten eines Hindernisses wenigstens ein Teil einer Federwegreserve erhalten bleibt, welche bei der Scheibenschließbewegung mit Hindernis wenigstens teilweise aufgebraucht wird. Durch dieses Aufbrauchen der Federwegreserve des Federelementes beim Auftreffen der Scheibe auf ein Hindernis, wird eine Verlängerung der Reaktionsstrecke und damit der Reaktionszeit zum Detektieren des Hindernisses und Reversieren des Antriebes erreicht. Der Wert der Verlängerung der Reaktionsstrecke und Reaktionszeit fällt entsprechend dem Wert der vorhandenen Federwegreserve aus, welche beispielsweise 10 mm betragen kann. Damit können auch mit derzeitigen Antrieben und der Steuer- bzw. Regelelektronik strengere Anforderungen an den Einklemmschutz, insbesondere die in den USA geltenden Prüfnormen erfüllt werden. Die normale Schließbewegung der Scheibe ohne Auftreten eines Hindernisses bleibt im wesentlichen unbeeinflußt, da das Federelement hierbei praktisch nicht beansprucht wird. Auch werden die beiden bekannten Fensterhebern mit negativer Federkennlinie durch die Erfindung vermieden. Da im Einklemmfall die Federkraft durch die lineare Kennlinie weiter ansteigt, werden witterungsbedingte Schwergängigkeiten des Fensterhebers oder das Anfahren der Schließstellung nicht als Einklemmfall erkannt. Weiterhin ist es durch die Erfindung möglich, bestehende Steuerung für Fensterheber auf unterschiedliche Vorschriften zur Einklemmerkennung mit einfachen Mitteln einzustellen.

[0008] Das Federelement weist nach einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung eine Federkraft auf, welche größer ist als die sich aus dem Gewicht der Scheibe und den beim Verschieben der Scheibe auftretenden Reibungskräften ergebende Verschiebekraft und bevorzugt kleiner ist als die beim Schließen der Scheibe vom Antrieb ausgeübte Zugkraft. Hierdurch ist erreicht, daß das Federelement beim Schließen der Scheibe, im Falle daß ein Hindernis im Schließweg nicht vorhanden ist, in entspannter oder nahezu entspannter Stellung bleibt, so daß die volle Federwegreserve für die Verlängerung der Reaktionszeit im Gefahrenfall zur Verfügung steht. Lediglich beim Eingreifen der Scheibe in die Dichtung des Türrahmens und Erreichen der oberen Endstellung wird das Federelement unter Umständen im Extremfall bis auf Block zusammengedrückt, was zusätzlich eine Endlagendämpfung der Scheibe und ein spielfreies Schließen bewirkt. Hierbei ist auch eine Endlagenerkennung der Schließstellung der Scheibe ermöglicht, da beispielsweise am Antrieb ein charakteristischer Verlauf des Motorstromes meßbar ist.

[0009] Die Federkonstante D_F des Federelementes läßt sich aus der Gleichung:

errechnen, wobei D_Norm die aus einer Prüfnorm für den Einklemmschutz bekannte Federkonstante eines Prüfkörpers ist und D_Gesamt die resultierende Federkonstante angibt, welche sich bei Serienschaltung von Prüffeder und Federelement ergibt. Diese Gleichung beschreibt die Hintereinanderschaltung zweier Federn, nämlich des Federelementes und der Prüffeder. Hierdurch ist sichergestellt, daß die resultierende Federkonstante D_Gesamt in einem für den derzeitigen Antrieb und dessen Steuer- und Regelelektronik beherrschbaren Bereich, beispielsweise zwischen 10 N/mm und 20 N/mm ausgewählt werden kann. Zur Ermittlung wird zunächst für D_Gesamt der untere Grenzwert von 10 N/mm und für D_Norm ein Wert für die Federkonstante des Prüfkörpers, beispielsweise 65 N/mm entsprechen der US-Prüfnorm, in die Gleichung eingesetzt und danach der obere zulässige Wert für die Federkonstante des Federelementes D_F bestimmt. Im Falle, daß für D_Gesamt der obere Grenzwert von 20 N/mm in die Gleichung eingesetzt und der Wert für die Prüffederkonstante D_Norm beibehalten wird, ergibt sich entsprechend der untere zulässige Wert für die Federkonstante des Federelementes D_F.

[0010] Es versteht sich, daß das erfindungsgemäße Federelement nicht nur bei einem speziellen Fensterheber, sondern bei sämtlichen elektromotorisch angetriebenen Fensterhebersystemen, seien es nun ein- oder mehrsträngige Seilzugsysteme, Zahnstangensysteme, Scherenfensterheber oder der gleichen, zur Anwendung gelangen kann. Im Falle, daß der Fensterheber ein Scherenfensterheber ist, sind die Befestigungsmittel als unmittelbar oder mittelbar an der Fensterscheibe angreifende, gegeneinander verschwenkbare Schenkel ausgebildet.

[0011] Im Falle eines Seilzug-Fensterhebers ist das Antriebselement als drehbar gelagerte Seiltrommel ausgebildet und die Betätigungsmittel als zwei Seilstränge eines mit der Seiltrommel verbundenen Seilzuges.

[0012] In diesem Fall hat es sich als Vorteil erwiesen, daß der Antrieb die Seiltrommel über eine Schnecke und ein Schneckenrad antreibt, wobei das Federelement zwischen Schneckenrad, insbesondere einer Speiche des Schneckenrades und der Seiltrommel, insbesondere einer Klaue der Seiltrommel, wirkt bzw. sich abstützt bzw. zwischen diesen Teilen eingespannt ist. Das zwischen der Seiltrommel und dem Antrieb bzw. Schneckenrad vorhandene Spiel wird im Normalfall der Scheibenschließbewegung ohne Hindernis durch die Federvorspannung des Federelementes herausgenommen. Läuft die Scheibe während des Schließvorganges jedoch auf ein Hindernis auf, wird sozusagen ein innerer Verstellweg zwischen dem Antrieb und der Scheibenbewegung bereitgestellt. Dies heißt, daß der Antrieb bzw. das Schneckenrad, sich beim Auflaufen der Scheibe während des Schließvorganges auf ein Hindernis weiter verdrehen kann, ohne daß sich die Seiltrommel weiterdreht bzw. die Seilstränge oder die auf das Hindernis aufgelaufene Fensterscheibe sich selbst weiter nach oben bewegen, da nun die Federwegreserve des Federelements aufgebraucht wird. Es erfolgt somit in diesem Fall eine Relativbewegung von Antrieb bzw. Schneckenrad zur Seiltrommel, welches aufgrund des zwischen Antrieb und Seiltrommel vorgesehenen Spiels möglich ist. Durch diese Maßnahme wird die von der Elektronik benötigte Zeit zum Stoppen bzw. Reversieren des Antriebes bereitgestellt.

[0013] Weiterhin hat es sich als vorteilhaft erwiesen, daß das Federelement als Schraubendruckfeder oder auch als Drehfeder oder dergleichen ausgebildet ist.

[0014] Nach einem weiteren vorteilhaften Merkmal der Erfindung ist zwischen Antrieb bzw. Schneckenrad und Seiltrommel ein Dämpfungselement, z. B. ein Dämpfer, angeordnet. Der Dämpfer kann gegebenenfalls auch eine Aufnahme aufweisen, in der das Federelement gehalten bzw. geführt ist. Insoweit erübrigen sich von Vorteil weitere Maßnahmen zur Fixierung des Federelements.

[0015] Nach einer anderen Ausführungsform der Erfindung weist der Seilzug eine Außenhülle nicht auf. Eine derartige Außenhülle ist bei solchen Seilzügen für Fensterheber entbehrlich, die zwischen den Umlenkpunkten geradlinig verlaufen. Ein Beispiel eines solchen Fensterhebers ist in der deutschen Patentanmeldung P 199 43 338.0 beschrieben, die durch ausdrücklichen Verweis in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen wird. Natürlich besteht auch die Möglichkeit, den vorliegenden Seilzug-Fensterheber auch bei Seilzugsystemen mit Außenhülle einzusetzen. Eine andere Möglichkeit zur Lösung des vorliegenden Problems bei Seilzug-Fensterhebern, welche einen Seilzug mit einer Außenhülle aufweisen, ist in der deutschen Patentanmeldung 198 36 705 beschrieben, die durch ausdrücklichen Verweis in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung aufgenommen wird.

[0016] Weiterhin erweist es sich als vorteilhaft, daß das Federelement in einem Gehäuse für den Antrieb bzw. die Seiltrommel aufgenommen ist. Hierdurch ist für eine geschützte Unterbringung des Federelementes gesorgt, wobei Schmutz oder dergleichen äußerliche Einwirkungen im Kraftfahrzeugbetrieb die Funktionsfähigkeit des Federelementes auch über lange Zeiträume nicht beeinträchtigen können.

[0017] Weitere Ziele, Vorteile, Merkmale und Anwendungsmöglichkeiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnungen. Dabei bilden alle beschriebenen und/oder bildlich dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger sinnvoller Kombination den Gegenstand der vorliegenden Erfindung, auch unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Ansprüchen oder deren Rückbeziehung.

[0018] Es zeigen:

Fig. 1

ein Ausführungsbeispiel eines Seilzug-Fensterhebers mit einem in Achtform geführten Seilstrang,

Fig. 2

eine erste Ausführungsform der Ausbildung und Anordnung des Federelements zwischen dem Antrieb und der Seiltrommel,

Fig. 3

ein zweites Ausführungsbeispiel der Ausbildung und Anordnung eines Federelements zwischen dem Antrieb und der Seiltrommel,

Fig. 4

in schematischer Schnittdarstellung die Anordnung von Schneckenrad, Seiltrommel, Seiltrommelklaue und Dämpfer eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Seilzug-Fensterhebers und

Fig.5

eine Ausführungsform eines Scherenfensterhebers

[0019] Der in Fig. 1 dargestellte Seilzug-Fensterheber 1 mit Einklemmschutz für Kraftfahrzeuge weist einen Antrieb 2 auf, der zum Schließen und Öffnen einer Scheibe eine Seiltrommel 9 in Drehung versetzt. Um die Seiltrommel 9 ist der Seilzug geschlungen und insgesamt in Acht-Form geführt, so daß zwei im wesentlichen parallel angeordnete Seilstränge des Seilzuges je nach Drehrichtung des Antriebes 2 auf- oder abbewegt werden. Mit den parallelen Seilsträngen ist die Fensterscheibe über Mitnehmer verbunden, die gegebenenfalls in Führungsschienen geführt sind. Durch Drehen der Seiltrommel 9 in die eine oder andere Richtung kommt es zu einer Auf- oder Abbewegung der Mitnehmer und damit zu einer Öffnungs- oder Schließbewegung der Scheibe.

[0020] Der Antrieb 2 treibt beispielsweise über eine Schnecke ein Schneckenrad 3 an, wobei das Schneckenrad 3 und die Seiltrommel 9 miteinander mit Spiel gekoppelt sind, d. h., daß das Schneckenrad 3 bzw. ein sonstiges Getriebebauteil eine Relativbewegung, bevorzugt eine relative Drehbewegung bezüglich der Seiltrommel 9 ausführen kann. Weiterhin ist zwischen dem Antrieb 2 bzw. einem Getriebebauteil und der Seiltrommel 9 ein Federelement 7 angeordnet bzw. eingespannt. Das Federelement 7 erzeugt eine Vorspannung zwischen dem Antrieb 2 und der Seiltrommel 9 und baut somit eine Federwegreserve auf. Insbesondere ist, wie aus den Fig. 2 und 3 ersichtlich, das Federelement 7 zwischen Schneckenrad 3, bevorzugt einer Speiche 4 des Schneckenrades 3 und der Seiltrommel 9, bevorzugt einer Klaue 6 der Seiltrommel 9, angeordnet. Erfindungsgemäß weist das Federelement eine lineare Federkennlinie auf.

[0021] Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 kann das Federelement 7 als Schraubendruckfeder ausgebildet sein, die bevorzugt in einer Aufnahme des Dämpfers 5, der mit der Seiltrommel 9 bzw. der Klaue 6 der Seiltrommel 9 verbunden ist, angeordnet ist.

[0022] Nach dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3 ist das Federelement 7 als Drehfeder ausgebildet, die die Achse 8 des Schneckenrades bogenförmig umschlingt und sich mit zwei V-förmig, im wesentlichen radial abstehenden Federschenkeln zwischen der Klaue 6 und der Speiche 4 federnd abstützt. Es versteht sich, daß das Federelement 7 unabhängig von der speziellen in den Fig. 3, 4 dargestellten Ausbildung auch zwischen anderen Bauteilen des Antriebs 2 und der Seiltrommel 9 angeordnet sein kann.

[0023] Die Federkonstante des Federelements 7 ist derart bemessen, daß beim Schließen der Scheibe ohne Auftreten eines Hindernisses wenigstens ein Teil einer Federwegreserve erhalten bleibt, welche bei der Scheibenschließbewegung mit Hindernis wenigstens teilweise aufgebraucht wird.

[0024] Diese Federwegreserve dient dazu, die Reaktionsstrecke und damit die Reaktionszeit zum Detektieren eines Hindernisses im Schließweg der Scheibe zu verlängern. Hierdurch ist es möglich, mit ein und demselben Fensterheber sowohl die europäische Prüfnorm für den Einklemmschutz zu erfüllen als auch die derzeit sehr viel strengeren US-Normen.

[0025] Gemäß den europäischen Prüfnormen für den Einklemmschutz wird eine Prüffeder, deren Federkonstante sich zwischen den Werten 10 N/mm und 20 N/mm bewegen kann, zwischen der oberen Scheibenkante und dem Türrahmen eines Kraftfahrzeuges eingespannt, wobei die Schließkraft der Scheibe und damit die Zugkraft des Antriebes 2 auf den Seilstrang einen Wert von 100 N nicht übersteigen darf. Für den bisherigen Einklemmschutz ohne Federelement 7 in dem bei der Schließbewegung auf Zug beanspruchten Seilstrang bedeutet dies, daß die Steuer- und Regelelektronik bei dem unteren Grenzwert von 10 N/mm innerhalb einer Wegstrecke von etwa 10 mm Zeit hat, das Hindernis zu detektieren und den Antrieb 2 zu reversieren. Im Falle einer Prüffederkonstanten von 20 N/mm reduziert sich die Reaktionsstrecke auf lediglich 5 mm. Mittlerweile wird in den USA gefordert, daß die Prüffederkonstante einen Wert von 65 N/mm aufweisen soll und die Schließkraft ebenfalls einen Wert von 100 N nicht übersteigen darf. Dies bedeutet, daß die Steuer- und Regelelektronik des Antriebes 2 innerhalb einer Reaktionsstrecke von weniger als 1,5 mm ansprechen muß. Diese Anforderung ist mit dem bisherigen Einklemmschutz nicht bzw. nur nach erheblichen Kosten für eine empfindlichere Steuer- und Regelelektronik und/oder einen Motor mit höherem Übersetzungsverhältnis erfüllbar.

[0026] Dadurch, daß das eine Federwegreserve aufbauende Federelement 7 vorgesehen ist, wird die Reaktionsstrecke und damit die Reaktionszeit für den Einklemmschutz verlängert. Die Schließbewegung der Scheibe ist solange gestoppt, bis die Federwegreserve des Federelementes 7 aufgebraucht ist. Bei dem hier gewählten Ausführungsbeispiel kann die Federwegreserve bis zu 10 mm betragen, so daß ein genügender Reaktionsweg für die derzeitige Steuer- und Regelelektronik des Antriebes 2 vorhanden ist und somit die strengeren Anforderungen von 65 N/mm für die Federprüfrate aus den USA erfüllt werden.

[0027] Um die Federkonstante für das Federelement 7 zu ermitteln, wird die nachfolgende Gleichung für zwei in Serie geschaltete Federn verwendet:

[0028] Dabei ist D_Gesamt die aus der Serienschaltung von zwei Federn resultierende Federkonstante, D_Norm die Prüffederkonstante und D_F die Federkonstante des Federelementes 7.

[0029] Zur Ermittlung des oberen zulässigen Wertes für die Federkonstante D_F des Federelementes 7 wird für D_Gesamt der untere für die Steuer- und Regelelektronik des derzeitigen Antriebes 2 beherrschbare Grenzwert von bislang 10 N/mm und für D_Norm beispielsweise die Prüffederrate gemäß den US-Richtlinien von 65 N/mm eingesetzt. Entsprechend ergibt sich der untere zulässige Wert für die Federkonstante D_F des Federelementes 7, indem für D_Gesamt der obere beherrschbare Grenzwert für die derzeitige Elektronik von 20 N/mm eingesetzt wird. Somit lassen sich auch mit dem auf die europäischen Prüf-Normen ausgelegten Fensterheber mit Steuerelektronik für den Einklemmschutz die strengeren Anforderungen aus den USA erfüllen, wenn die Federkonstante des Federelementes einen Wertebereich zwischen etwa 12 N/mm und 33 N/mm aufweist.

[0030] Selbstverständlich sollte die Federkraft des Federelementes 7 so bemessen sein, daß sie größer ist als die sich aus dem Gewicht der Scheibe und den beim Verschieben der Scheibe auftretenden Reaktionskräften ergebende Verschiebekraft und kleiner als die beim Schließen der Scheibe vom Antrieb 2 ausgeübte Zugkraft. Hierdurch ist erreicht, daß das Federelement 7 beim Schließen der Scheibe ohne Auftreten eines Hindernisses im Schließweg, abgesehen von dem Bereich, in welchem die Scheibe in die Dichtung des Türrahmens eintritt, nicht oder nahezu nicht zusammengedrückt wird. Erst wenn die Scheibe in den Bereich der Dichtung des Türrahmens eingreift und die obere Endstellung erreicht, wird das Federelement 7 durch die antriebsseitige Zugkraft auf Druck beansprucht und geht unter Umständen in Blockstellung über, so daß auch eine Anschlagsdämpfung erreicht ist. Hierbei ist ein charakteristischer Verlauf des Motorstromes meßbar, so daß eine Endlagenerkennung der Schließstellung der Scheibe ermöglicht ist. Dadurch, daß die Federkraft des Federelementes 7 größer ist als die von der Scheibe und den Reibungskräften bei einer Aufwärtsbewegung resultierende Gegenkraft, bewirkt das Federelement 7 auch ein spielfreies Schließen der Scheibe. Denn nach Erreichen der oberen Endstellung und einem Abklingen der Zugkraft auf die Scheibe entspannt sich das Federelement 7 soweit, bis die Scheibe durch die dann überwiegende Federkraft des Federelementes 7 wieder in ihre Ausgangsstellung, d. h. in Ihre Schließstellung, zurückgeschoben ist.

[0031] In Figur 5 ist ein sogenannter Scherenfensterheber dargestellt mit zwei in Art einer Schere gegeneinander verschwenkbaren Schenkeln 10, 11 deren freien Enden an der Scheibe angreifen. Als Antriebselement zum Einleitung der Schwenkbewegung ist ein Zahnrad 12 vorgesehen, an welchem der Antrieb des Fensterhebers angreift.

[0032] Ein derartiger Scherenfensterheber ist bspw. in der EP 0 577 319 A1 beschrieben.

Bezugszeichenliste

[0033] 

1

Seilzug-Fensterheber

2

Antrieb

3

Schneckenrad

4

Speiche

5

Dämpfer

6

Klaue

7

Federelement

8

Achse

9

Seiltrommel

10

Schenkel

11

Schenkel

12

Zahnrad

Ansprüche

1. Fensterheber , insbesondere für Kraftfahrzeuge, mit einem motorischen Antrieb (2) zum Heben und Senken der Scheibe, welcher über Getriebebauteile, wie z. B. Schnecke und Schneckenrad (3) oder Zahnrad, auf ein Antriebselement wirkt und dabei mit dem Antriebselement zusammenwirkende Betätigungsmittel auf- und abbewegt, und mit einem Einklemmschutz zum Abschalten und gegebenenfalls Reversieren des Antriebes (2) beim Auftreffen der Scheibe auf ein Hindernis im Schließweg, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Antrieb (2), bevorzugt zwischen einem Getriebebauteil des Antriebs (2) und dem Antriebselement ein Spiel und ein zwischen Antrieb (2) und Antriebselement wirkendes Federelement (7) mit im wesentlichen linearer Federkennlinie vorgesehen sind, das Federelement (7) eine Vorspannung erzeugt und die Federkonstante des Federelements (7) derart bemessen ist, daß beim Schließen der Scheibe ohne Auftreten eines Hindernisses wenigstens ein Teil einer Federwegreserve erhalten bleibt, welche bei der Scheibenschließbewegung mit Hindernis wenigstens teilweise aufgebraucht wird.

2. Fensterheber nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) eine Federkraft aufweist, welche größer ist als die sich aus dem Gewicht der Scheibe und den beim Verschieben der Scheibe auftretenden Reibungskräften ergebende Verschiebekraft ist.

3. Fensterheber nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) eine Federkraft aufweist, die kleiner ist als die beim Schließen der Scheibe vom Antrieb (2) ausgeübte Kraft.

4. Fensterheber nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) eine Federkonstante D_F aufweist, welche sich aus der Gleichung 1/D_Gesamt = 1/D_Norm + 1/D_F bestimmt, wobei D_Norm die aus einer Prüfnorm für den Einklemmschutz bekannte Federkonstante einer Prüffeder ist und D_Gesamt die resultierende Federkonstante angibt, welche sich bei Serienschaltung von Prüffeder und Federelement (7) ergibt.

5. Fensterheber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Scherenfensterheber ist mit einem als Zahnrad (12) ausgebildeten Antriebselement und mit als unmittelbar oder mittelbar an der Scheibe angreifenden, gegeneinander verschwenkbaren Schenkeln (10, 11) ausgebildeten Betätigungsmitteln.

6. Fensterheber nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß er ein Seilzug-Fensterheber (1) ist mit einem als drehbar gelagerte Seiltrommel (9) ausgebildeten Antriebselement und zwei Seilsträngen eines mit der Seiltrommel (9) verbundenen Seilzuges als Betätigungsmittel.

7. Fensterheber nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb (2) die Seiltrommel (9) über eine Schnecke und ein Schneckenrad (3) antreibt, wobei das Federelement (7) zwischen Schneckenrad (3), insbesondere einer Speiche (4) des Schneckenrades (3), und der Seiltrommel (9), insbesondere einer Klaue (6) der Seiltrommel (9) wirkt bzw. sich abstützt.

8. Fensterheber nach einem der Ansprüche 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) als Schraubendruckfeder (Fig. 2) oder als Drehfeder (Fig. 3) ausgebildet ist.

9. Fensterheber nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen Antrieb (2) bzw. Schneckenrad 3) und Seiltrommel (9) ein Dämpfungselement, z.B. ein Dämpfer (5) angeordnet ist.

10. Fensterheber nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß der Seilzug eine Außenhülle nicht aufweist.

11. Fensterheber nach einem der Ansprüche 6 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Federelement (7) in einem Gehäuse für den Antrieb (2) bzw. die Seiltrommel (9) aufgenommen ist.

Claims

1. Window lifter, particularly for motor vehicles, with a motorised drive (2) for raising and lowering the pane, which acts on a drive element by way of transmission components, such as, for example, worm and worm wheel (3) or gearwheel, and in that case moves actuating means, which co-operate with the drive element, up and down, and with protective means against being caught for switching-off and optionally reversing the drive (2) when the pane hits an obstacle in the closing travel, characterised in that a play between drive (2), preferably between the drive element and a transmission component of the drive (2), and a spring element (7), which acts between drive (2) and drive element and has a substantially linear spring characteristic, are provided, which spring element (7) produces a bias and the spring constant of the spring element (7) is dimensioned in such a manner that on closing the pane without hitting an obstacle at least a part of a spring travel reserve is maintained which is used up at least partly in the case of pane closing movement with an obstacle.

2. Window lifter according to claim 1, characterised in that the spring element (7) has a spring force which is greater than the displacement force resulting from the weight of the pane and the friction forces occurring on displacement of the pane.

3. Window lifter according to claim 1 or 2, characterised in that the spring element (7) has a spring force which is smaller than the force exerted by the drive (2) during closing the pane.

4. Window lifter according to one of the preceding claims, characterised in that the spring element (7) has a spring constant D_F which is determined by the equation 1/D_total = 1/D_standard + 1/D_F, wherein D_standard is the spring constant, which is known from a test standard for the protective means against being caught, of a test spring and D_total indicates the resulting spring constant which results in the case of series connection of test spring and spring element (7).

5. Window lifter according to one of claims 1 to 4, characterised in that it is a scissor-jack lifter with a drive element constructed as a gearwheel (12) and with actuating means constructed as limbs (10, 11) pivotable relative to one another and engaging directly or indirectly at the pane.

6. Window lifter according to one of claims 1 to 4, characterised in that it is a cable-pull window lifter (1) with a drive element constructed as a rotatably mounted cable drum (9) and two cable runs of a cable pull, which is connected with the cable drum (9), as actuating means.

7. Window lifter according to claim 6, characterised in that the drive (2) drives the cable drum (9) by way of a worm and a worm wheel (3), wherein the spring element (7) acts or is supported between worm wheel (3), particularly a spoke (4) of the worm wheel (3), and the cable drum (9), particularly a claw (6) of the cable drum (9).

8. Window lifter according to one of claims 6 and 7, characterised in that the spring element (7) is constructed as a helical compression spring (Fig. 2) or as a torsion spring (Fig. 3).

9. Window lifter according to one of claims 6 to 8, characterised in that a damping element, for example a damper (5), is arranged between drive (2) or worm wheel (3) and cable drum (9).

10. Window lifter according to one of claims 6 to 9, characterised in that the cable pull does not have an external casing.

11. Window lifter according to one of claims 6 to 10, characterised in that the spring element (7) is received in a housing for the drive (2) or the cable drum (9).

Revendications

1. Lève-vitre, notamment pour véhicules automobiles, comportant un dispositif d'entraînement motorisé (2) pour soulever et abaisser la vitre, qui agit par l'intermédiaire de composants de transmission, comme par exemple une vis sans fin et une roue tangente (3) ou un pignon, sur un élément d'entraînement et la soulève et l'abaisse avec des moyens d'actionnement coopérant avec l'élément d'entraînement, et comportant un système de protection contre un coincement pour débrancher et éventuellement inverser le fonctionnement du dispositif d'entraînement (2) lorsque la vitre rencontre un obstacle dans le trajet de fermeture, caractérisé en ce qu'un jeu est prévu entre le dispositif d'entraînement (2), de préférence entre un composant de transmission du dispositif d'entraînement (2) et l'élément d'entraînement, et en ce qu'il est prévu un élément de ressort (7) qui agit entre le dispositif d'entraînement (2) et l'élément d'entraînement et qui présente une caractéristique d'élasticité essentiellement linéaire, en ce que l'élément de ressort (7) produit une précontrainte et en ce que la constante d'élasticité de l'élément de ressort (7) est dimensionnée de telle sorte que lors de la fermeture de la vitre, sans l'apparition d'un obstacle, il subsiste au moins une partie d'une réserve de course du ressort, qui est utilisée au moins en partie lors du déplacement de fermeture de la vitre dans le cas de la présence d'un obstacle.

2. Lève-vitre selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de ressort (7) possède une force qui est supérieure à la force de translation qui résulte du poids de la vitre et des forces de frottement qui apparaissent lors de la translation de la vitre.

3. Lève-vitre selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'élément de ressort (7) possède une force qui est inférieure à la force appliquée par le dispositif d'entraînement (2) lors de la fermeture de la vitre.

4. Lève-vitre selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'élément de ressort (7) possède une constante d'élasticité (D_F), qui est déterminée par la relation 1/D_totale = 1/D_norme + 1/D_F, D_norme étant la constante d'élasticité d'un ressort de contrôle, qui est connue à partir d'une normale de contrôle pour le système de protection contre un coincement, et D_totale étant la constante d'élasticité résultante, qui est obtenue lors du montage en série du ressort de contrôle et de l'élément de ressort (7).

5. Lève-vitre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il s'agit d'un lève-vitre à ciseaux, qui comporte un élément d'entraînement agencé sous la forme d'un pignon (12) et des moyens d'actionnement engrenant directement ou indirectement avec la vitre et réalisés sous la forme de branches (10, 11) pouvant pivoter l'une par rapport à l'autre.

6. Lève-vitre selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il est un lève-vitre (1) à câble de traction comportant un élément d'entraînement réalisé sous la forme d'un tambour à câble (9) monté rotatif, ainsi que deux brins d'un câble de traction relié au tambour à câble (9) en tant que moyens d'actionnement.

7. Lève-vitre selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d'entraînement (2) entraîne le tambour à câble (9) par l'intermédiaire d'une vis sans fin et d'une roue tangente (3), l'élément de ressort (7) agissant ou prenant appui entre la roue tangente (3), notamment un rayon (4) de la roue tangente (3), et le tambour à câble (9), notamment une griffe (6) du tambour à câble.

8. Lève-vitre selon l'une des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que l'élément de ressort (7) est agencé sous la forme d'un ressort hélicoïdal de pression (figure 2) ou sous la forme d'un ressort à branches (figure 3).

9. Lève-vitre selon l'une des revendications 6 à 8, caractérisé en ce qu'un élément d'amortissement, par exemple un amortisseur (5), est disposé entre le dispositif d'entraînement (2) ou la roue tangente (3) et le tambour à câble (9).

10. Lève-vitre selon l'une des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le câble de traction ne comporte pas de gaine extérieure.

11. Lève-vitre selon l'une des revendications 6 à 10, caractérisé en ce que l'élément de ressort (7) est logé dans un boîtier pour le dispositif d'entraînement (2) ou pour le tambour à câble (9).

Zeichnung