窗戶升降裝置的製作方法

2023-05-25 14:06:36 1

專利名稱：窗戶升降裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種窗戶升降裝置以及一種包含有這種窗戶升降裝置的車門。
背景技術：
機動車輛側窗的窗戶升降裝置是公知的。依據現有技術的這種公知的窗戶升降裝置具有驅動及導引裝置，用於驅動和導引一個與窗戶升降裝置相關聯的窗玻璃。對於剪式窗戶升降器並非如此。該處，窗戶升降裝置不對玻璃進行任何導引。
由此，驅動裝置例如為一個導引側窗玻璃(與材料(玻璃，塑料等)無關，術語「側窗玻璃」指一個完全透明、部分透明或者完全不透明的構件)的牽引線纜機構，該牽引線纜機構(人力或電動地)在容納於柱A、B或C內的導軌中導引側窗玻璃。通過位於門柱內的「窗玻璃」導引件以及窗戶升降器(路徑由一個或多個導軌控制)，確保傳統牽引線纜窗戶升降器對玻璃的導引。驅動裝置通常位於門中，例如位於窗戶下方，且設計有一個或兩個導軌。一個帶有驅動鏈的突件在導軌上行進。然後，窗戶通過導軌和玻璃導引件進行引導。然而，驅動器也可以容納於柱A、B或C內(但這種情況很少)。
這樣的依據現有技術的窗戶升降裝置具有這樣的問題為了獲得對窗玻璃的完全確定的導引而設置有一個複雜的裝置。這可以通過例如在門的內部(即在由窗玻璃關閉的窗戶開口的下方)連接另外的導軌而實現，窗玻璃以非強制和/或強制配合(positive fit)接合於導軌中。然而，這些附加的導引裝置很重且還需要很大的結構空間。另外，對玻璃的導引是過於限定的，即為了一方面防止卡滯且另一方面防止沿「X」方向的過大自由度，需要構成公差鏈的所有構件相匹配，這是高成本的。
然而，如果不設置附加的導引裝置，那麼在導軌內(例如對於單個導軌系統)會時常發生窗玻璃卡滯，從而在某些情況下機動車輛窗玻璃將根本不能再被移動。其預先導致轉矩的顯著增加，因而需要面臨技術成本提高(例如傳動裝置)的問題。

發明內容
因此，本發明的目的在於形成一種窗戶升降裝置，其一方面可靠地防止了窗玻璃在向上絞動和向下絞動時的卡滯，而且還節約了空間並減少了重量。
一種如獨立權利要求所述的機動車輛門或窗戶升降裝置實現了此目的。
事實上，對於現有類型的窗戶升降裝置，驅動和導引裝置設計為用於運動的驅動力施加在窗玻璃上，使得不管運動方向如何，該窗玻璃總是壓靠導引裝置的一個特定導引邊，該窗戶升降裝置實現了此目的。
因此本發明的理念與先前的普通窗戶升降裝置完全不同。迄今為止，總是試圖通過窗戶升降裝置在與運動方向(即在窗玻璃的提升和下降時)無關的情況下來實現完全恆定的導引。通過實現均勻的導引來試圖實現這個目的，例如通過上述的導軌或其它方法，例如通過總是在其重心下方接合窗玻璃。因此，對於常規的窗玻璃(具有單軌道牽引線纜系統)來說，在提升或下降時，由於其依據所需要的運動方向而支承於不同的導引邊上，窗玻璃通常會發生「搖擺」。
本發明有意地避開了這個觀念。以如下方式設計驅動和導引裝置在窗玻璃上施加移動窗玻璃的驅動力，使得不管其運動方向如何(即在窗玻璃提升或下降時)，其始終壓靠導引裝置的一個特定(即，對於每個運動方向僅為一個且是不變的)導引邊。本申請的主旨與現有技術不同，具體在於不管運動方向如何，驅動力始終壓靠導引裝置的一個確定的導引邊，該導引邊在窗戶升降裝置的設計階段就已經明確固定了。因此，試圖在窗玻璃的運動方向之外(即為「主運動方向」)進一步地轉動該窗玻璃，使得窗玻璃始終壓靠一個完全確定的導引邊。如一種理想的情況，由於例如適當地設定牽引線纜的矢量方向(或許通過偏轉元件(例如滾子)的調節等等)，力爭使相關的窗玻璃邊緣平行於導引邊而完全支承。從而，力爭使窗玻璃進行平移或轉動，以便使相關的窗玻璃儘可能良好地支承在所要求的導引邊上。為此，必須提供一個機構，其在提升以及下降窗玻璃時沿一個非常確定的空間方向對正。對於依據本發明的窗戶升降裝置的設計，必須注意多個限制因素。因此，必須注意系統的摩擦力(尤其是那些直接位於窗玻璃上的摩擦力)，在此具體是在可能導軌內(在圖1中以標號6a和6b指示)的摩擦力。同時，應該考慮其餘的密封唇等構件(在圖1中以標號6b或6d指示的構件)。尤其注意到在突件和位於窗戶下方的分開的窗戶導軌之間不存在接觸，摩擦力減少了。在寒冷季節(溫度很低)，該接觸通常會導致移動窗玻璃的力加倍(200％)。依據本發明，可以確保由窗戶和窗戶導軌之間的殘餘接觸所導致的力僅僅增加10％。除這些摩擦力之外，對於本發明來說，慣性力當然也是重要的，此外還應該注意用於滾子的適合設置，以便在窗玻璃上獲得所要求的合力矢量方向。
與這樣的目的性匹配相反，窗玻璃在提升和下降時常常沿不同的方向轉動。然而，由此，使得上述的卡滯可能再次出現，其可導致「搖擺」或者甚至導致窗玻璃的卡滯。
本發明因此提供了一種窗戶升降裝置，其在提升向降下玻璃時需要的力更小(如在摩擦力減小處所提及的)。由此，例如對於電動驅動器來說，可以提供一個較小的馬達(在冬天時負載減少達20％)，這使得電動系統的重量減少170克(Bosch-FPG的Bosch Motor FPC2)。
還可以為窗戶升降裝置提供更高的製造公差。可能設置於門內部空間的附加導軌不需要位於重心下方，其可以設置在任意位置處，視哪兒有空間而定。這使得公差鏈內的構件數量從大致11個(取決於門的構造)減少到4個。
基本上，本發明可應用於所有的受導引的窗玻璃類元件中。例如，可以是位於載人車輛或載重汽車的前門和後門內的側窗。當然其也可以是這些車輛的後窗。此外，其它的豎直或水平設置的可移動板可以設置有本發明升降裝置。
在從屬權利要求中描述了本發明另外的有利形式。
一個特別有利的進一步的改進設計如此實現本發明的特徵在窗玻璃上為驅動裝置設置第一和第二力接合點，其中，當驅動裝置沿一個方向驅動時，第一力接合點承受更多的載荷，而當驅動裝置沿一個與第一方向相反的第二方向驅動時，第二力接合點承受更多的載荷。由於在運動方向不同時力接合點的承載不相等，使窗玻璃易於轉動和/或進行平移，其甚至使窗玻璃可平行承載於確定的導引邊上。
同時，力接合點可以在任意的空間平面內彼此隔開。這是因為現代機動車輛的側窗通常會彎曲一次甚至兩次，因此並不是沿一個完全平動的軌道導引。然而，也可以齊平地設置力接合點且通過一個適合的突件設計在窗玻璃內引入力矩。
窗玻璃的重心參與配置上述的力接合點，使得完全可以在窗玻璃上施加一個使窗玻璃可以沿所要求的方向輕微傾斜進而可增大與所要求的導引裝置的導引邊之間的接觸的附加力矩。由此，明顯地影響了所要求的窗玻璃導引長度。此處的優點在於，僅需將窗玻璃的一側導引50％。相反地，在一個具有升降驅動器的所謂的交叉臂窗戶升降器中，幾乎需要對玻璃進行100％的導引。
另一個更加有利的改進設計中，窗玻璃由一個與驅動裝置相關聯的線性元件驅動。線性元件可以是鏈條、牽引線纜或者類似設備。通過這些通常只是傳遞拉伸載荷(而沒有對窗玻璃的附加支撐作用)的線性元件，本發明是十分有效的。當然，本發明也適用於例如齒條等的線性元件。
另一個更加有利的改進設計中，在機動車輛的前側門或後側門內導引窗玻璃。並不一定要求是一個門，因此，依據本發明的窗戶升降裝置也可以用於例如有艙門式後背的汽車或小型汽車的後側窗玻璃(其並不設置於門內)。事實上，在此可以是所有的裝置類型。此外，可以相應地選擇導引邊。導引窗玻璃的最長的外導軌自身為導引邊(因此，通常為設置在柱A和C內的導軌)。
另一個更加有利的改進設計中，機動車輛門包括一個塑料和/或金屬的模塊化內部件，用於承載驅動裝置的部件。由此，可以十分簡單地直接在這些模塊式的內部件上預製與驅動裝置相關聯的馬達或偏轉件(例如滾子)，並且由此再一次地加快最終組裝。
一個要使用的構形通常設計為，在窗玻璃的下側包括一個與窗玻璃相關聯的固定部件，用以移動窗玻璃。可以提供一個或兩個固定部件。如果提供了兩個固定部件，可以為每個窗戶玻璃上的力接合點提供一個單獨的固定部件。該固定部件可以任意方式與一個非強制和/或強制配合連接，例如鉗緊、夾緊、膠合和/或擰緊。為了在固定部件和窗戶之間獲得一個更高的剛度，採用了Henniges Elastomer-und KunststofftechnikGmbH Co.KG/GDX公司的PU結合(PU-bonding)方法。此固定部件用於把窗玻璃結合到驅動裝置。例如，此固定部件可以另行導引於窗玻璃內。然而，在任何情況下，它都起到力接合點的作用，例如用於驅動裝置的線性元件。當然可以提供一個或多個固定部件。然而，固定部件也可以在製造過程中一體地形成於窗玻璃中。在一個實施形式中，固定部件也可以僅設計為一個窗玻璃內的孔，牽引線纜機構可以接合於此孔中。
然而，固定部件或窗玻璃包括兩個用於線性元件的緊固點是特別有利的，這些點彼此隔開且在每個例子中都代表窗玻璃相反運動方向的力接合點。優選地，這些點位於窗玻璃重心的下方，在每個例子中都位於相對的兩側，以根據所需要運動方向來獲得恰當的傾斜或平行的移位，且所要求的窗玻璃部分靠在導引邊上。更確切地說，一個力矩作用在窗玻璃上，且要往上拉的線纜進一步地被對準，使得矢量方向通過一個由窗玻璃的重心和窗玻璃導引件的摩擦力中心所確定的點。
一個更加有利實施形式設計中，優選地，在居中於窗戶開口且位於窗戶開口的下方，機動車輛的門包括至少一個用於導引固定部件的窗玻璃。然而這完全是可選擇的。可以設置一個或多個窗玻璃。該設計的另一個特別有利的實施例中，將一個在此已描述過的窗玻璃的邊緣設置為導引裝置的導引邊，與窗玻璃相關聯且優選為不可移動的固定部件以適當的角度壓靠於其上。
在其它的從屬權利要求中描述了本發明另外的有利形式。


現在將通過幾個附圖對本發明進行說明。所示有圖1為具有依據本發明的窗戶升降裝置的車門，圖2為圖1所示例子的改進，圖3為還不完整的車門的視圖，圖4為依據現有技術的窗戶升降裝置，圖5為詳細示出的例子，其基於如圖1所示的實施例形式。
具體實施例方式
圖1顯示了一個依據本發明的窗戶升降裝置。其設置在機動車輛的後車窗中，在圖1中以輪廓線表示後車窗。同時，限制線6a至6d顯示了窗戶開口的邊緣，線6d代表一個窗戶彎轉位置，線6a表示一個設置在柱C上的用於窗玻璃2的導軌，以及線6c表示一個設置在柱B上用於窗玻璃2的導軌。在圖1中，導軌6a或6c以及一個設置在窗戶彎轉位置6d內的槽形成窗玻璃2的導引裝置。
窗玻璃2(其重心由「G」指示且箭頭鄰接其設置)由操作人員在需要時通過一個驅動裝置向上或向下運動(此運動主要發生於X-Y平面內，具體是沿Z的方向)。然而，也具有沿Y方向的一個小的運動分量，因為窗玻璃沿多個空間方向彎曲。
驅動裝置包括一個線纜8(即線性元件)，線纜8卷繞在設計成滾子的偏轉件11上。依據乘客的要求，通過驅動裝置5的電動馬達實現對線纜的驅動(當然，也可以對線纜進行手動操縱)。
線性元件8連接到一個或兩個固定部件10，固定部件10夾緊在窗玻璃的下側上且還被擰緊了，因此固定部件剛性地連接到窗玻璃或為窗玻璃的一個一體構件。線性元件在一側上連接到第一力接合點7.1而在另一側上在第二力接合點7.2處連接到固定部件10。在本發明的上下文內，(因為剛性連接)將固定部件10視為窗玻璃2的一體部分。
驅動和導引裝置的設計為以下方式用於移動窗玻璃的驅動力施加在窗玻璃2上，從而不管運動方向如何，窗玻璃總是壓靠導引裝置的一個特定導引邊。這意味著主要使窗玻璃2(優選地與其整個在圖1中以13a表示的右邊緣一起)以如下方式移動窗玻璃平行地支承在導引邊6c上，或者窗玻璃和其部分13(即，朝向柱C的上角，此上角在圖1中以一個虛線圓指示)總是嚮導引邊6c的方向傾斜。這與窗玻璃2的主運動方向無關地進行，因此與窗玻璃的向上或向下移動無關。
再一次對此進行詳細說明。如上所述，與驅動裝置5相關聯的線性元件8在一側連接到第一力接合點7.1而在另一側連接到第二力接合點7.2。當驅動裝置沿第一方向(4.1，其可從位於窗戶開口內的移動箭頭看出，線性元件8的張緊及其張緊力同樣地沿此方向作用，如固定部件10上的雙箭頭所示)驅動時，力接合點7.1為主要承載點，這是因為線性元件8拉緊於力接合點7.1。從而在此處，第一力接合點所承受的載荷大於第二力接合點7.2所承受的載荷。在此，相對於窗玻璃2的重心(包括有固定部件的重心)選擇第一力接合點7.1，使得窗玻璃在一側由力接合點中的合力以及在X-Y平面內由順時針方向的合力矩導引加載，從而部分13a(或者在不利的情況下僅為部分13)沿導軌6c導引或者壓靠於導軌6c上。隨著一個沿方向4.2的向下運動，產生沿相反方向的張緊力，即通過在第二力接合點7.2處沿4.2方向的張緊力，類似地產生一個順時針方向的力矩，從而同樣地，隨著此相反方向的運動，部分13a或部分13被壓入導軌6c內。應該指出，可以改變在此所描述的理想的力，使得重力很大，其意味著在第二力接合點7.2處不需要很大的張緊力即可向下拉動窗玻璃。在這些力接合點處或者沿著力接合點的鏈路上可以設置彈簧。在運動方向改變時候，正確地選擇彈簧的預緊力可以避免轉動方向上的瞬時變化。因此，窗玻璃不會脫離所設置的導引邊(例如位於柱B上的導引邊)。同時，通過對整個驅動裝置的設計(例如，相對於窗玻璃的重心設置馬達的滾子11，或者設定導軌6a或6c內的摩擦力以及設置彈簧)，確保了窗玻璃與其部分13a儘可能平行一致地支撐於導軌6c上。
圖2顯示了本發明的另一個實施例。其與圖1所示的實施例基本相同。僅有的不同之處在於還設置有一個導軌14，導軌14設置於門的內部空間中(因此位於窗戶開口12的下方)。
圖3顯示了一個依據本發明的機動車輛的門9，該門9尚處於不完整狀態。在門9下部包括一個開口，開口中安裝有用於承載多個部件的一個內部件，所述多個部件包括有驅動裝置5。然而，不一定必須如此，當然驅動裝置其它的部件也可以單獨地容納於機動車輛門的下部，例如一個或者兩個用於附加地導引窗玻璃2的導軌。
最後參考圖4，其表示了依據現有技術的窗戶升降裝置。在此可以清楚地看到，固定部件10實際上僅包括一個力接合點(或者說，線性元件8』的上或者下接觸點並不相對彼此側向偏置)，因此，在每種情況下，窗玻璃2』由於驅動裝置5』而移動，交替地抵靠導軌13a』或13b』，其並不能通過導軌14』完全地消除。
圖5再次顯示了如圖1所示的本發明的實施形式。結合所有上述的特徵並參考圖1，上述特徵不再在下文中詳細地描述。此外，下文中所描述的所有細節也適用於如圖2所示的實施例。
補充地說，在圖5中，提到了互相連接的拉壓彈簧15和16，即其準串聯地連接到線性元件8中。在一個優選實施例中，也可以僅具有一個單個的彈簧，例如僅具有彈簧15或僅具有彈簧16。雖然線性元件8設計為大致剛性地拉伸，彈簧15和16具有一個預定的彈簧鋼度。在此，彈簧15的彈簧剛度C1或者彈簧16的彈簧剛度C2在沿縱向(即沿線性元件8的方向)加載時，優選地介於1.5至3.5N/mm之間，然而最好介於2至3N/mm之間。
彈簧阻力(彈簧15為FB1以及彈簧16為FB2)優選地介於0至70牛頓之間，更優選地介於15至70牛頓之間，最優選地介於20至60牛頓之間。這些值尤其適合於較輕型的機動車輛的側窗中。根據定義，在此處「彈簧阻力」理解為可以沿線性元件8的方向作為壓縮載荷施加以把彈簧線圈壓到一起的力，即使這些彈簧線最大承載。在施加這個力之後，彈簧實際上不能進一步地變形，在此，如果施加更高的壓力，彈簧類似一個剛性體進行作用。
特別有利地，彈簧阻力的比例FB1∶FB2大致為1∶1.5至1∶2.5，優選地為1∶1.8至1∶2.2。
在本文中，應該注意力接合點7.1以及7.2之間的距離(在圖5中指示為「a」)。該距離可能在50毫米至400毫米之間，優選地在70毫米至150毫米之間，特別優選地在70毫米至100毫米之間。再次強調，圖5的所有數值或者數值比例也可以用於所有的實施形式(也察看本發明的圖1和2)，同時所有相應的「互相關聯的」數值組合的次級組合之間可以彼此地組合，即，如在此所公開的，在間隔內以「a」指出的、說明力接合點之間距離的任意距離的具體細節可以與任意的彈簧的具體細節或彈簧阻力的具體細節組合。
此外，如圖5所示，導軌至左側和右側的長度可以不同。類似的，為了說明，以左斜線指示出所謂的「摩擦表面」，摩擦表面的重心位於「RM」處。依據本發明，如果在圖5中，作用在窗玻璃上的合力矢量4.1位於點RM和力「G」的起始點之間，則是有利的。
權利要求
1.一種窗戶升降裝置(1)，具體用於機動車輛的側窗玻璃(2)，其包括用於驅動和導引窗玻璃(2)的驅動裝置(5)和導引裝置，所述窗玻璃(2)與所述窗戶升降裝置相關聯，其特徵在於所述驅動裝置和導引裝置以如下方式設計，即用於運動的驅動力施加於所述窗玻璃上，使得不管運動方向(4.1；4.2)如何，所述窗玻璃始終壓靠所述導引裝置的一個特定導引邊(6c)。
2.如權利要求1所述的窗戶升降裝置，其特徵在於在所述窗玻璃(2)上設置驅動裝置(5)的第一力接合點(7.1)和第二力接合點(7.2)，其中，當所述驅動裝置沿第一方向(4.1)驅動時，所述第一力接合點(7.1)承受更多的載荷，而當所述驅動裝置沿與第一方向相反的第二方向(4.2)驅動時，所述第二力接合點(7.2)承受更多的載荷。
3.如上述權利要求中任一項所述的窗戶升降裝置，其特徵在於所述窗玻璃(2)由一個與所述驅動裝置相關聯的線性元件(8)驅動。
4.如權利要求3所述的窗戶升降裝置，其特徵在於所述線性元件(8)為鏈條、牽引線纜、帶、有齒帶、齒條或類似裝置。
5.如上述權利要求中任一項所述的窗戶升降裝置，其特徵在於所述窗玻璃(2)導引於機動車輛的前側門或後側門(9)或是後門中。
6.如權利要求5所述的窗戶升降裝置，其特徵在於所述車輛的門包括一個塑料和/或金屬的、用於承載所述驅動裝置部件的內部件。
7.如上述權利要求中任一項所述的窗戶升降裝置，其特徵在於在所述窗玻璃(2)的下側包括至少一個、優選包括一個或兩個與該窗玻璃相關聯的固定部件(10)，用以移動該窗玻璃。
8.如權利要求7所述的窗戶升降裝置，其特徵在於所述固定部件(10)鉗緊、夾緊、膠合和/或擰緊到其餘的窗玻璃(2)上。
9.如權利要求7或8所述的窗戶升降裝置，其特徵在於所述固定部件(10)包括兩個用於線性元件(8)的緊固點，所述點彼此隔開設置且在每種情況下都表示用於相反運動方向(4.1；4.2)的力接合點(7.1；7.2)。
10.如權利要求3至9中任一項所述的窗戶升降裝置，其特徵在於所述驅動裝置(5)包括設計為滾子(11)或類似裝置的用以偏轉線性元件(8)的偏轉件。
11.如權利要求5至10中任一項所述的窗戶升降裝置，其特徵在於所述機動車輛的門(9)優選在居於所述窗戶開口(11)中央且位於所述窗戶開口(11)下方處包括一個導引所述固定部件的導軌。
12.一種機動車輛的門，其包括如上述權利要求中任一項所述的窗戶升降裝置。
全文摘要
本發明涉及一種窗戶升降裝置(1)以及一種包括該窗戶升降裝置的機動車輛的門。窗戶升降裝置包括一個驅動裝置(5)以及一個導引裝置，用於驅動和導引與此窗戶升降裝置相關聯的窗玻璃(2)。驅動裝置和導引裝置設計為用於運動的驅動力施加於窗玻璃上，使得不管運動方向(4.1；4.2)如何，窗玻璃始終壓靠所述導引裝置的一個特定導引邊(6c)。由此，可以在製造窗戶升降裝置時設計更大的配合公差，且不需要在門的內部空間中高成本地安裝另外的導軌。此外，也減少了摩擦且降低了重量。
文檔編號E05F11/48GK1714218SQ200380103889
公開日2005年12月28日 申請日期2003年11月25日 優先權日2002年11月25日
發明者哈羅爾德·克爾納, 恩裡科·施利瓦, 伯恩哈德·謝爾霍斯特, 伯恩哈德·埃克哈特 申請人:佛吉亞內飾系統有限公司