DE10044767A1

DE10044767A1 - Sphärische Fensterscheibe und Fensterheber zu deren Verstellung

Info

Publication number: DE10044767A1
Application number: DE2000144767
Authority: DE
Inventors: Klaus Deschner; Manfred Scheithauer; Horst Weber
Original assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Current assignee: Brose Fahrzeugteile SE and Co KG
Priority date: 2000-09-11
Filing date: 2000-09-11
Publication date: 2002-04-04

Abstract

Die Erfindung betrifft eine versenkbare sphärische Fensterscheibe für ein Kraftfahrzeug, die entlang einer geneigt zur X-Achse (Fahrtrichtung) verlaufenden Führungsbahn verschiebbar gelagert ist, und ist dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Fensterscheibe (2) im wesentlichen Bestandteil der Kontur eines Körpers ist, der entsteht, wenn die Brüstungslinie (20, 20a) des Fensterschachts schraubenförmig um eine sich in X-Richtung erstreckende Rotationsachse (100) geschwenkt wird, wobei der Steigungswinkel dem Neigungswinkel der Führungsbahn der Fensterscheibe (2) entspricht. Auch die Führungselemente (110, 120) für die Fensterscheibe (2) erstrecken sich entlang der helixförmigen Führungsbahn.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine versenkbare sphärische Fensterscheibe für ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren zur Erzeugung der geometrischen Kontur der Fensterscheibe sowie einen Fensterheber zu deren Verstellung gemäß den Oberbegriffen der Patentansprüche 1, 7 und 8.

Aus DE 195 04 781 C1 ist eine Fahrzeugtür mit einem doppelsträngigen Seilfensterheber und einer sphärisch gekrümmten Fensterscheibe bekannt, bei der die Kontur der Fensterscheibe Bestandteil eines tonnenförmigen Rotationskörpers ist, der entsteht, wenn die Brüstungslinie um die Rotationsachse des tonnenförmigen Körpers geschwenkt wird. Die B-säulenseitige Scheibenkante bildet die Abzugskante und ist gegenüber der X-Achse (Fahrzeuglängsachse) geneigt. Gemäß dieses Patents sind die Führungsschienen des Seilfensterhebers derart geformt, daß beim Absenken der Fensterscheibe wenigstens drei Punkte der Fensterscheibe auf der äußeren Kontur des tonnenförmigen Rotationskörpers liegen, wobei auch die Kontur des Rotationskörpers um einen Momentanpol ebenfalls in die Absenkrichtung geschwenkt wird.

Die Verlängerung der Abzugskante der Fensterscheibe entlang des tonnenförmigen Rotationskörpers bildet als (entsprechend des Kegelschnittprinzips) eine Ellipse. Folglich muß es bei einem nicht senkrechten, sondern geneigten Abzug der Fensterscheibe, der mit einem entsprechenden Vorschub der Fensterscheibe verbunden ist, zwangsläufig zum Verlassen der Kontur des Rotationskörpers kommen. Damit verbunden ist eine nicht exakte Scheibenbewegung, die zu Verklemmungen führen kann und konstruktiv aufwendigen Fensterhebersysteme erfordert. Bei starker sphärischer Wölbung der Fensterscheibe kann an der Abzugskante (B-säulenseitige Scheibenkante bei Fahrerfenster) sogar ein Hohlschliff notwendig werden, der auch Ursache für Windgeräusche sein kann.

Darüber hinaus muß festgestellt werden, daß die für die Fahrerseite vorgesehenen Führungsschienen nicht auf der Beifahrerseite eingesetzt werden können, ohne eine weitere Verschlechterung der Abzugsbedingungen hinnehmen zu müssen.

Die beschriebene Problematik besteht vor allem bei den großen vorderen Seitenfenstern, sie kann jedoch auch bei den hinteren Seitenfenstem auftreten, wenn diese hinreichend sphärisch gewölbt sind.

Der Erfindung liegt deshalb die Aufgabe zugrunde, eine versenkbare sphärische Fensterscheibe für ein Kraftfahrzeug, ein Verfahren zur Erzeugung der geometrischen Kontur der Fensterscheibe sowie einen Fensterheber zu deren Verstellung zu entwickeln, die eine geometrisch exakte Scheibenführung im wesentlichen unabhängig vom Grad der Wölbung der sphärisch gekrümmten Fensterscheibe gewährleisten. Die dazu notwendigen Mittel sollen weder einen erhöhten technischen, noch einen erhöhten finanziellen Aufwand verursachen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale der Patentansprüche 1, 7 und 8 gelöst, wobei sich Anspruch 1 auf die Kontur der Fensterscheibe, Anspruch 7 auf das Verfahren zur Erzeugung dieser Kontur und Anspruch 8 auf den Fensterheber zum Bewegend der Fensterscheibe bezieht. Die übrigen Ansprüche geben Vorzugsvarianten der Erfindung an.

Demnach ist die Fläche der Fensterscheibe im wesentlichen Bestandteil der Kontur eines rotationssymmetrischen Körpers, der entsteht, wenn die Brüstungslinie des Fensterschachts schraubenförmig um eine sich in X-Richtung (Fahrzeuglängsrichtung) erstreckende Rotationsachse geschwenkt wird, wobei der Steigungswinkel der schraubenförmigen Bahn (Helixlinie) dem Neigungswinkel der Führungsbahn der Fensterscheibe entspricht. Dabei liegt wenigstens eine der seitlichen Kanten der Fensterscheibe auf einem Abschnitt einer durch das Rotieren der Brüstungslinie gebildeten Helixlinie liegt.

Idealerweise liegen sämtliche Punkte der Oberfläche der Fensterscheibe auf helixförmigen Linien, so daß jeder dieser Punkte in jeder beliebigen Verstellposition der Fensterscheibe in Bezug auf die Rotationsachse einen konstanten Abstand aufweist.

Aufgrund der erfindungsgemäßen Kontur ist es sogar möglich, Fensterscheiben exakt zu bewegen, deren Brüstungslinie in der X-Y-Ebene eine ungleichmäßig gewölbte Kontur aufweist. Beispielsweise könnte die Wölbung im Bereich der A- oder B-säulenseitigen Scheibenkante wesentlich stärker ausgebildet sein als im übrigen Bereich der Fensterscheibe.

Die erfindungsgemäße geometrische Kontur der versenkbaren sphärischen Fensterscheibe wird dadurch erzeugt, daß man die Brüstungslinie des Fensterschachts schraubenförmig um eine sich in X-Richtung erstreckende Rotationsachse schwenkt, wobei der Steigungswinkel dem Neigungswinkel der Führungsbahn der Fensterscheibe entspricht.

Eine exakte Führung der beschriebenen Fensterscheibe während ihrer Verstellung kann in einfacher Weise durch Verwendung von Führungselementen erfolgen, daß die sich ebenfalls entlang der helixförmigen Führungsbahn erstrecken. Solche Führungselemente können die in der Fahrzeugkarosserie angeordneten Führungsschienen, die die seitlichen Kanten der Fensterscheibe umgreifen, oder eine Führungsschiene eines Seilfensterhebers oder ein Führungsrohr eines Rohrfensterhebers sein.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 Ausschnitt aus einer Helixfläche mit Fensterscheibe und einzelnen Helixlinien;

Fig. 2 Ausschnitt aus einer Helixfläche mit randseitig stärker gewölbten Bereichen und

Fig. 3 tonnenförmiger Rotationskörper mit Fensterscheibe gemäß dem vorbekannten Stand der Technik.

In der in Fig. 1 dargestellten Helixfläche 1 liegen die Helixlinien 10, 11, 12, 13, die - entsprechend ihrer Lage entlang der X-Achse - unterschiedliche Krümmungsradien aufweisen können. Die orthogonalen Abstände R1, R2 jedes Oberflächenpunktes der Fensterscheibe 2 von der Rotationsachse 100 sind jedoch auf jeder der einzelnen Helixlinien konstant. Der Abstand S zwischen den Ausgangspunkten P1, P2 der orthogonalen Radien R1, R2 an den Endpunkten der B-säulenseitigen Abzugslinie (Scheibenkante) ergibt sich aus dem vorgesehenen Neigungswinkel, mit dem die Fensterscheibe 2 gegenüber der Horizontalen (X-Achse) abgezogen werden soll.

Die Helixfläche 1 ergibt sich bei der Rotation der Brüstungslinie 20 um die Achse 100 in Rotationsrichtung 130, wenn dieser Rotation eine axiale Bewegung (in X-Richtung) überlagert wird, die sich aus der Neigung der Abzugslinie ableitet. Somit entsteht die Helixfläche 1 aus einer schraubenartigen Drehbewegung der Brüstungslinie 20 mit einer Steigung entsprechend dem Abzugsneigungswinkel.

Die Führungsschienen 110, 120 erstrecken sich ebenfalls entlang von Helixlinien 11, 12, die auch auf der Scheibenoberfläche liegen. Selbstverständlich liegt auch die Dachlinie 21 auf der Kontur der Helixfläche 1.

Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt aus einer Helixfläche 1a, die in den seitlichen Bereichen 1aa, 1ab eine wesentlich stärkere Krümmung aufweist als im mittleren Bereich 1. Dabei begrenzen die Helixlinien 12a, 13a, die um die Achse 100a rotiert werden, einen der beiden stark gekrümmten Bereiche 1aa. Die Helixlinie 11a könnte beispielsweise die Bahn eines einstängigen Seil- oder Rohrfensterhebers darstellen.

Fig. 3 zeigt die äußere Kontur 1b eines tonnenförmigen Rotationskörpers gemäß dem vorbekannten Stand der Technik, der entsteht, wenn man die Brüstungslinie um die Achse 100 rotiert, wobei die Rotationsrichtung orthogonal zur Rotationsachse 100 bzw. zur X- Achse verläuft. Da die Abzugslinie (B-säulenseitige Kante) der Fensterscheibe 2 jedoch mit der Rotationsrichtung 130 einen Winkel einschließt, verlassen zwangsläufig (fast) alle Punkte der Oberfläche der Fensterscheibe 2 die Kontur des tonnenförmigen Rotationskörpers 1b.

Dies ergibt sich nicht zuletzt aus der Tatsache, daß die Schnittebene der geneigten B- säulenseitigen Abzugslinie in der Kontur des tonnenförmigen Rotationskörpers 1b eine Ellipse bildet, so daß die orthogonalen Abstände R1, R2 zwischen der Rotationsachse 100 und verschiedenen Punkten der Abzugslinie nicht nur unterschiedlich groß sind, sie verändern sich sogar beim Verschieben der Fensterscheibe 2 entlang ihres Verstellweges.

Ein geometrisch exaktes Verschieben der Fensterscheibe 2 ist unter diesen Voraussetzungen nicht möglich. Selbst die Annäherung an eine vergleichsweise noch akzeptable Kinematik erfordert einen erheblichen Berechnungs- und Konstruktionsaufwand. Die relativ kompliziert gebauten Führungsmittel verursachen zumeist einen erheblichen Fertigungsaufwand.

Bezugszeichenliste

1

Kontur, Helixfläche

1

a Kontur, Helixfläche

1

aa stark gewölbter Bereich der Helixfläche

1

ab stark gewölbter Bereich der Helixfläche

1

ac wenig gewölbter Bereich der Helixfläche

1

b tonnenförmige Rotationsfläche

10

Helixlinie, Abzugskante B-säulenseitig

10

a Helixlinie

11

Helixlinie einer Führungsschiene

11

a Helixlinie einer Führungsschiene

12

Helixlinie einer Führungsschiene

12

a Helixlinie

13

Helixlinie, A-säulenseitige Scheibenkante

13

a Helixlinie

100

Rotationsachse

100

a Rotationsachse

110

Führungsschiene

120

Führungsschiene

130

Rotationsrichtung

2

Fensterscheibe

20

Brüstungslinie

20

a Brüstungslinie

21

Dachlinie

22

Ellipse
P1 Punkt
P2 Punkt
R1 Radius, Abstand
R2 Radius, Abstand
S Abstand

Claims

1. Versenkbare sphärische Fensterscheibe für ein Kraftfahrzeug, die entlang einer geneigt zur X-Achse (Fahrtrichtung) verlaufenden Führungsbahn verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Fläche der Fensterscheibe (2) im wesentlichen Bestandteil der Kontur eines Körpers ist, der entsteht, wenn die Brüstungslinie (20, 20a) des Fensterschachts schraubenförmig um eine sich in X-Richtung erstreckende Rotationsachse (100) geschwenkt wird, wobei der Steigungswinkel dem Neigungswinkel der Führungsbahn der Fensterscheibe (2) entspricht.

2. Fensterscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der seitlichen Kanten der Fensterscheibe (2) auf einem Abschnitt einer durch das Rotieren der Brüstungslinie (20, 20a) gebildeten Helixlinie (10, 20) liegt.

3. Fensterscheibe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sämtliche Punkte der Oberfläche der Fensterscheibe (2) auf helixförmigen Linien (10, 11, 12, 13) liegen, so daß jeder dieser Punkte in jeder beliebigen Verstellposition der Fensterscheibe (2) in Bezug auf die Rotationsachse (100) einen konstanten Abstand (R1, R2) aufweist.

4. Fensterscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brüstungslinie (20) in der X-Y-Ebene eine weitestgehend gleichmäßig gewölbte Kontur aufweist.

5. Fensterscheibe nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Brüstungslinie (20a) in der X-Y-Ebene eine ungleichmäßig gewölbte Kontur aufweist.

6. Fensterscheibe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Wölbung im Bereich der A- oder B-säulenseitigen Scheibenkante stärker ausgeprägt ist als im übrigen Bereich der Fensterscheibe (2).

7. Verfahren zur Erzeugung der geometrischen Kontur einer versenkbaren sphärischen Fensterscheibe für ein Kraftfahrzeug, die entlang einer geneigt zur X-Achse (Fahrtrichtung) verlaufenden Führungsbahn verschiebbar gelagert ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Brüstungslinie (20, 20a) des Fensterschachts schraubenförmig um eine sich in X-Richtung erstreckende Rotationsachse (100) geschwenkt wird, wobei der Steigungswinkel dem Neigungswinkel der Führungsbahn der Fensterscheibe (2) entspricht.

8. Fensterheber für eine versenkbare sphärische Fensterscheibe eines Kraftfahrzeugs, die entlang einer geneigt zur X-Achse (Fahrtrichtung) verlaufenden Führungsbahn verschiebbar gelagert ist und deren Fläche im wesentlichen Bestandteil der Kontur eines rotationssymmetrischen Körpers ist, der entsteht, wenn die Brüstungslinie des Fensterschachts schraubenförmig um eine sich in X-Richtung erstreckende Rotationsachse geschwenkt wird, wobei der Steigungswinkel dem Neigungswinkel der Führungsbahn der Fensterscheibe entspricht, dadurch gekennzeichnet, daß sich auch die Führungselemente (110, 120) für die Fensterscheibe (2) entlang der helixförmigen Führungsbahn erstrecken.

9. Fensterheber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente von in der Fahrzeugkarosserie angeordneten Führungsschienen gebildet werden, die die seitlichen Kanten der Fensterscheibe umgreifen.

10. Fensterheber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente von wenigstens einer Führungsschiene (110, 120) eines Seilfensterhebers gebildet sind.

11. Fensterheber nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Führungselemente von wenigstens einem Führungsrohr eines Rohrfensterhebers gebildet wird.