专利名称：带钢丝绳伸长补偿的波顿管式车窗玻璃升降器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按专利权利要求1所述具有钢丝绳伸长补偿的波顿管车窗玻璃升降器。它保证通过简单的方法补偿比较大的钢丝绳伸长，与此同时不会过度地拉伸钢丝绳回路。
由DE3829922C2已知一种带封闭的钢丝绳回路的波顿管车窗玻璃升降器，钢丝绳回路通过安装在导轨端部的导向轮导引。调整力由一个带卷绳筒的驱动装置产生，卷绳筒的壳体有两个平行的钢丝绳出口。在卷绳筒旋转时，钢丝绳沿这一个方向或另一个方向卷绕在卷绳筒上，并与此同时移动与钢丝绳回路连接的滑架，滑架一方面与导轨形状相配和可移动地接合，另一方面固定在车窗玻璃上。
在卷绳筒壳体平行的钢丝绳出口端部插上分开的钢丝绳套管。钢丝绳套管的自由端有增厚的端部，其中插入柔性的波顿管端头。另一方面在增厚的端部与卷绳筒壳体之间支承有螺旋弹簧，后者保持钢丝绳回路处于张紧状态。随着钢丝绳长度增加，可移动的钢丝绳套管略多地从其导向装置移出进入卷绳筒壳体内，其量大体等于波顿管的伸长。
然而其缺点是，所介绍的钢丝绳伸长补偿有比较大的反向间隙，因为由于旋转方向改变有时这一个钢丝绳出口的螺旋弹簧有时另一个钢丝绳出口的螺旋弹簧根据负载或多或少地被压缩。尽管这种反向间隙可通过使用更强的弹簧减小，然而带来了在波顿系统中摩擦增大的缺点并与之相连地降低驱动系统的效率。此外，用于补偿钢丝绳伸长的预定的补偿途径必须布置在两个钢丝绳套管中。
由DE2750904A1已知一种上述类型的波顿管车窗玻璃升降器，它的受拉簧加载的钢丝绳套管被一个克服拉力作用的制动件支承。为此每个钢丝绳套管带有锯齿形构件，榫状的制动件可以与之接合。此制动件防止在操纵(加载)车窗玻璃升降器时拉力弹簧被压缩。因此不会出现反向间隙。然而缺点是所介绍的设备也会补偿这种钢丝绳松动即这种松动是由于拉紧车窗玻璃发生在钢丝绳无负载区内另一个钢丝绳出口处的。然而这种钢丝绳松动并不等于直正的钢丝绳松动(间隙)，并在其补偿时当车窗玻璃升降器卸载后导致在系统中持续地拉紧。因此效率降低和增加了调整设备的磨损。此外，这种拉力还使钢丝绳提前出现进一步伸长，从而必须在钢丝绳伸长补偿器中设置特别大的补偿距离。
此文件的另一个方案在导轨端部设一可移动地或偏心地安装着的钢丝绳导向轮，它应在出现钢丝绳松动时通过一个张紧件的支承实施适当的调整运动。通过借助于形锁合止动件的止动，保证在车窗玻璃升降器受载时不会回移。除了上述缺点之外，钢丝绳导向轮的调整运动引起钢丝绳导引角度的变化，其结果是导致附加的磨擦和磨损。
由EP0607589A1已知一种用于补偿钢丝绳伸长的无级工作的设备。在基体上可移动地安装的钢丝绳套管与弹簧状的夹紧件接合，后者只允许钢丝绳套管沿拉簧的方向运动并支承在基体上。
这种设备的缺点主要在工作可靠性方面，也就是说，为了可靠地制止钢丝绳套管回移，在夹紧件和钢丝绳套管之间必须有高的面压力。但是在出现大的力量时伴随着产生高的温度，从而容易损坏钢丝绳套管的塑料体，甚至导致补偿器失效。
本发明的目的是改进此类波顿管式车窗玻璃升降器，使之仅仅补偿所谓真正的钢丝绳松动，避免不希望地拉紧调整系统。
按本发明此目的通过专利权利要求1的特征部分所述达到。从属权利要求说明了本发明的最佳方案。
因此，通过一个对两个钢丝绳套管的公共的止动件，在钢丝绳套管之间建立起力的耦合关系。这种力的耦合只允许在两个钢丝绳套管并因而两个通向卷绳筒的绳段基本上无负载时才实施一个或两个钢丝绳套管的补偿运动。一旦车窗玻璃升降器被操纵，便导致取决于驱动装置的旋转方向(升或降车窗玻璃)地给这一个或另一个绳段加载。尤其在车窗玻璃处于止挡位置时，此时驱动装置达到其最大扭矩，车窗玻璃升降器系统出现大的拉力，与之相关地通常在不加载的绳段中产生比较大的“表面上的”钢丝绳松弛(松动)。采用本发明可靠地防止了补偿这种并非真正的钢丝绳松动，从而避免了在系统内不必要的机械拉力以及与之相连的种种缺点。
所谓真正的钢丝绳松动只存在于车窗玻璃升降器来加载的状态，对它的补偿不会导致不希望的拉力。
按照本发明，补偿运动可由一个或两个钢丝绳套管进行。在后一种情况下，除了力的耦合外还发生两个钢丝绳套管同步地进行补偿运动，其中，这种同步化并不是必须绝对地1∶1进行，换句话说，钢丝绳套管也可以移动不同长的距离。
对于具有从驱动装置(卷绳筒壳体)出发的平行的钢丝绳出口的波顿管车窗玻璃升降器，本发明的一种最佳方案设有一整体或基体，在基体中组合有两个钢丝绳套管和一个公共的止动件止挡面。止动，并因而防止回移，可通过采用齿形构件和插入其中的止动件有级地尤其是精细分级地进行。在这种情况下齿形构件可沿基体的移动途径，亦即平行于钢丝绳出口，布置在基体本身上或布置在驱动装置壳体上(卷绳筒壳体)，其中，止动件总是位于另一个构件上。齿最好具有锯齿形。相关的止动件应设计为弹性榫舌。
然而还存在着无级补偿钢丝绳松动的可能性。为此，采用可旋转地安装着的偏心轮作为止动件，它与一个预紧弹簧连接。弹簧在偏心轮上施加一个足够大的力矩，使得在出现钢丝绳松动时基体能沿移动方向运动。由于设备的自锁作用或有防反转保险，所以防止了基体在车窗玻璃升降器受载时被波顿管回压。理想的方式是，偏心轮通过弹簧，最好是螺旋弹簧或盘簧，相对于卷绳筒壳体固定安装，而配属于它的止挡面与基体材料成形的一体。
为了便于钢丝绳的装配，基体的每个钢丝绳套管有一个贯通的沿钢丝绳方向延伸的槽，钢丝绳可通过槽置入。
但本发明也可以在波顿管车窗玻璃升降器上使用互相形成一夹角的钢丝绳套管。为此采用可旋转的偏心轮，它们具有两个上下重叠的，亦即沿其旋转轴线的，分开偏心地延伸的止挡面。每一个这种偏心的止挡面与一个钢丝绳套管的止挡面连接。此偏心轮最好也相对于卷绳筒固定设置。
如果要求按比例1∶1地进行钢丝绳套管同步调整运动，则这种双级式偏心轮的两个止挡面应具有相同的轮廓形状以及彼此准确地旋转一个由钢丝绳套管互相所相交的角度。一旦偏心止挡面的轮廓形状彼此不同和/或它们之间所夹的角与钢丝绳出口(钢丝绳套管)之间的角度不一致，则实施一种与比例1∶1不同的钢丝绳套管的同步调整运动(补偿运动)。也就是说，一个钢丝绳套管的调整距离的长度与另一个钢丝绳套管调整距离的长度不同。
如果补偿运动只应通过一个钢丝绳套管的移动来实施，则与另一个不可移动的钢丝绳套管接合的这一个偏心轮部分的轮廓形状设计成圆形并相对于偏心轮轴线是同心的。因此，偏心轮的旋转运动只导致一个钢丝绳套管移动，而另一个钢丝绳套管仅仅用于保持力的耦合。
这一钢丝绳套管与偏心轮同心圆面的接合应通过齿形的形锁合止动件来建立，以便与此同时能保证防反转的功能。
在设计沿移动方向直接作用在钢丝绳套管上或通过偏心轮间接作用在钢丝绳套管上的弹簧件时，应考虑到，根据所采用的本发明(发明方案)的设计原理，相对于调整距离有最大两倍这么长的钢丝绳补偿距离。可能存在钢丝绳松动的补偿通常发生在车窗玻璃升降器加载方向的反向中。于是钢丝绳松动的一部分从未加载的绳段传输到加载的绳段，所以在较短的但足以进行钢丝绳伸长补偿的时间间隔中，在钢丝绳补偿器的两个钢丝绳入口处出现可被补偿的钢丝绳松动。在弹性件足够强的情况下，钢丝绳松动的一部分从一个钢丝绳出口移向另一个，也就是说缠绕此钢丝绳，同样可以实施钢丝绳伸长的补偿。
下面借助于实施例和附图详细说明本发明。其中
图1a单股波顿管车窗玻璃升降器示意侧视图，它有一个采用无级作用的偏心轮调整装置的钢丝绳伸长补偿器；图1b类似于图1a，但是旋转180°后的视图(后视图)；图1c通过驱动装置底板和钢丝绳伸长补偿器的剖面图；图1d在作补偿运动之前钢丝绳伸长补偿器与卷绳筒的透视图；图1e类似于图1d，但在补偿运动之后；图1f图1d的钢丝绳伸长补偿器后视图；图2一种钢丝绳伸长补偿器的透视图，它有平行的钢丝绳出口和用于产生补偿运动的压力弹簧以及锯齿形止动件；图3a一种钢丝绳伸长补偿器的透视图，它有成角度延伸的网丝绳出口和一个两级式偏心轮；图3b类似于图3a，但表示了偏心轮被遮挡的边缘和钢丝绳套管的止挡面；以及图4一种钢丝绳伸长补偿器的透视图，它有偏心轮的一个圆形的同心部分。
图1a和1b表示固定在车门内底板3上的按本发明的钢丝绳伸长补偿器1实施方案布局的前视图和后视图，底板3上还装有(图中未表示的)驱动装置，如摇把驱动或电机驱动装置和卷绳筒2。本发明举一种单股波顿管车窗玻璃升降器为例详细说明，它的封闭式钢丝绳回路20通过两个钢丝绳导向轮8导引并被卷绳筒2驱动。传动件7与在钢丝绳导向轮8之间的绳段固定连接，在传动件上则固定车窗玻璃。通常传动件7被一个所谓的(图中未表示)导轨导引，导轨沿车窗玻璃的移动途径延伸。波顿管200允许实施一种基本上适应车门内具体工作条件的钢丝绳导引。波顿管200的端部一方面插入钢丝绳套管110平行的钢丝绳出口中(还可见图1d至1f)，另一方面支承在钢丝绳导向轮8区域内上和下钢丝绳导向器的(图中未表示)止挡面上。
在卷绳筒2与钢丝绳伸长补偿器1之间，钢丝绳20敞开地和直接连接，也就是说未在波顿管200内导引。由图1c的剖视图可见，钢丝绳伸长补偿器1主要由三个部分组成一个可旋转的与底板3直接连接的基体12；在可旋转的基体12上施加扭矩的弹簧13；以及，一个可移动的基体11，它装在可转动的基体12上并可沿波顿管200支承力的反方向在钢丝绳伸长补偿器1上移动。
可旋转的基体12主要包括一个外支承环120，它通过底板3的一个设计为材料变形部分的支承件30支承波顿管200的支承力；一个内支承环121，钩挂在孔31中的弹簧13作用在此支承环121上；以及，成形在相对侧上的偏心轮10，偏心轮插入可移动基体11的孔内。为保证设备便于装配，平行延伸的钢丝绳套管110有贯通的侧向纵槽112，钢丝绳20可通过纵向槽112置入。
由图1d可见钢丝绳伸长补偿器1的详情。按照此图，偏心轮10处于一个其旋转轴线100相对于可移动基体11的止挡面为最小可能距离的位置。在这种情况下，钢丝绳伸长补偿器1与卷绳筒2的旋转轴线之间有距离A。在波顿管200以足够大的支承力支靠在钢丝绳套管110的钢丝绳入口上时保持这一位置。如果上述支承力仅由两个波顿管200中的一个施加，例如车窗玻璃升降器驱动侧或从动侧有大的载荷时，也不会通过施加了扭矩的偏心轮10实施基体11的移动。在这种情况下在无载荷的绳段形成的所谓“非真正的”钢丝绳松动因而不予以补偿，以及也不会导致不希望的钢丝绳车窗系统的拉紧。
然而若在可移动的基体11上作用的波顿管支承力小于从偏心轮10的止挡面101出发作用在止挡面111上并平行于钢丝绳出口方向的力时，便存在一种(真正的)钢丝绳松动，这一松动通过可移动的基体11的补偿运动加以补偿。于是导致可旋转的基体11转动，如图1e所示其结果是改变了偏心轮10的位置。因此随之而来的是增大了在旋转轴线100与止挡面111之间的距离，这一距离增大准确地等于卷绳筒2与基体11之间的距离增大(距离B与距离A之间的差值)。相反，可旋转的基体12相对于卷绳筒2的距离不变。可旋转的基体的位置通过外环120贴靠在其上的支承件30继续保持固定不变。
因为在基体11上波顿管200支承点之间存在力的耦合，所以基体11的移动并因而钢丝绳伸长的补偿，实际上只有在不受载的车窗玻璃升降器中才能发生。它的移动距离总是被补偿的钢丝绳松动量的一半那么大；因此，此设备尤其适用于钢丝绳式车窗玻璃升降器，这种升降器在使用寿命期间预期会有较大的钢丝绳伸长。
图1f表示前面所介绍的钢丝绳伸长补偿器1相对侧的透视图。通过适当地设计装在外支承环120与内支承环121之间的弹簧13的尺寸，可以影响偏心轮10的扭矩并因而影响轴向移动力。若弹簧13足够强，则一个钢丝绳段的钢丝绳松动量的一部分可以压向另一个绳段。因此保证存在一种基本上完全平衡的钢丝绳松动，没有在系统中拉紧的危险。
由按本发明的上述钢丝绳伸长补偿器1的试验模型的测试结果可知，当可旋转的基体12刚性地支承在轴上时，若不采用止动件锁止住复位运动，则车窗玻璃升降器从动侧的负载可能导致偏心轮10的这种回移。在图1a至1c中表示的结构是比较简单和可靠的，其中选择了通过支承件30导引的悬臂支承。因此传入外支承环120上的支承力作用在一个比较大的直径上，其结果是给予可旋转的基体12具有防止逆转并因而防止可移动的基体11回移的自锁作用。
图2表示本发明原理的另一种实施方案，它同样有平行的钢丝绳套管410的钢丝绳出口。此钢丝绳伸长补偿器4有一个整体式可移动的基体41，在其止挡面412上支承着压力弹簧43。压力弹簧43的相对端支承在支架420上，后者是不可运动的固定在底板3上的基体42的组成部分。波顿管200的支承力从基体41通过它的齿411传入车窗玻璃升降器的底板中，齿411与基体42的相配齿(形状相配止动件421)啮合。
形锁合止动件411、421最好设计为锯齿形，其中，平角朝着钢丝绳伸长补偿的方向，为的是使为移动基体42必须施加的力尽可能地小。形锁合止动件411、421陡的齿面能可靠防止回移。与开始所介绍的具有偏心轮调整装置的方案相比，在这里的钢丝绳伸长补偿不可能是无级的，而是根据齿的几何尺寸只能逐级地进行。
图3a和3b表示了一种用于波顿管车窗玻璃升降器的钢丝绳伸长补偿器5，它有互成夹角延伸的网丝绳出口。因此，可移动的基体51a、51b不能如图1所示的实施例中那样互相刚性连接在一起。
每一个基体51a、51b有一个止挡面510a、510b，它们分别与偏心轮520a的止挡面521a或偏心轮520b的止挡面521相配。因为偏心轮520a、520b与可沿轴线50旋转的基体52固定连接，因此在这里在这两个波顿管端的支承装置之间也存在力的耦合。这意味着，只有在两个钢丝绳段基本无载的情况下才能发生钢丝绳伸长补偿。
图3a和图3b的示意透视图描述了上述本发明方案的起始位置，正处于基体52和与之连接的偏心轮520a、520b旋转而导致基体51a、51b移动之前，装入波顿管端的钢丝绳套管组合在基体51a、51b中。一个与可旋转的基体52连接(图中未表示)的弹簧，类似于图1所示的方案，提供必要时需要钢丝绳伸长补偿时所需的扭矩。钢丝绳伸长补偿器5的所有部分按恰当的方式装在底板或类似物上。
图4表示了另一种基本上与图3相同的本发明的方案。此钢丝绳伸长补偿器6只采用一个偏心轮520b，它的止挡面521b与一个相配的可移动的基体61b的止挡面610b接合。另一个基体61a则通过其齿形的止挡面610a与可沿轴线60旋转地安装的基体62圆形的同样制有齿的止挡面621a连接。因为基体62和偏心轮620b互相固定连接并最好设计为整体式塑料件，因此仍保证了这两个钢丝绳出口的力的耦合。然而在基体62旋转运动时，仅导致用于移动基体61b的调整运动，这一调整运动造成对钢丝绳松动的补偿。另一个基体61a仅承担已提及的力的耦合作用以及防止由于可能的在波顿管一侧作用在可移动基体61b上的支承力而造成钢丝绳伸长补偿器6的回移。
在这里还应指出，偏心轮10、520a、520b、620b的止挡面101、521a、521b、621b和/或可旋转的基体12、52、62的止挡面120、621a可由多个平的分面构成，所以它们的轮廓形状类似于多角形。因此，钢丝绳伸长补偿器1、5、6防回移的自锁作用可通过简单的方法形成或得到改善。
符号表1 钢丝绳伸长补偿器10 偏心轮11 基体，可移动的12 基体，可转动的100偏心轮和支承环的旋转轴线110钢丝绳套管111可移动基体的止挡面112钢丝绳套管中贯通的纵向槽120可旋转基体的外支承环121可旋转基体的内支承环130底板内的弹簧挂架131可旋转基体内的弹簧挂架13 受扭转应力的螺旋弹簧2 卷绳筒20 钢丝绳200波顿管3 底板30 支承件31 孔4 钢丝绳伸长补偿器41 基体，可移动的42 基体，不可运动的43 压力弹簧410钢丝绳套管411形锁合止动件，最好是锯齿形的412止挡面420支架421形锁合止动件，最好是锯齿形的5 钢丝绳伸长补偿器50 轴线51a 基体，可移动的51b 基体，可移动的52 基体，可转动的510a止挡面510b止挡面520a偏心轮，与基体52旋转固定地连接520b偏心轮，与基体52旋转固定地连接521a止挡面521b止挡面6 钢丝绳伸长补偿器60 轴线61a 基体，在一定程度上不能运动61b 基体，可移动的62 基体，可转动的610a带齿的止挡面610b止挡面620b偏心轮621a带齿的止挡面621b止挡面7 传动件8 钢丝绳导向轮A 距离B 距离
权利要求
1.波顿管车窗玻璃升降器，有一个封闭的钢丝绳回路，此回路通过至少两个沿车窗玻璃移动途径设置的导向器导引并卷绕在一个与驱动装置连接的卷绳筒上，其中，在导向器之间被导引的绳段上装有一个为车窗玻璃配设的传动件，以及，通过使用弹簧加载的用于补偿绳索伸长的装置，在驱动装置区域内有至少一个可一侧移动并支承波顿管端部的钢丝绳套管，它通过止动件防止回移，其特征为止动件与钢丝绳套管接合。
2.按照权利要求1所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为绳索伸长补偿器(1)有一个整体式可移动的基体(11)，在基体中组合有两个绳索出口的钢丝绳套管(110)和一个公共的第一止挡面(111)，为此止挡面(111)配设有止动件的一个公共的第二止挡面(101)，它们配合作用可靠地防止可移动基体(11)的回移。
3.按照权利要求1或2所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为基体(11)在钢丝绳套管(110)区域内各有一个贯通的沿钢丝绳套管(110)全长延伸的槽(112)，钢丝绳(20)可通过它置入。
4.按照前列诸权利要求中至少一项所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为公共的止挡面一方面由一个沿基体(41)移动方向定向的齿条构成，另一方面由一个或多个与齿条的齿(411)啮合的止动件(420)构成。
5.按照权利要求4所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为相对于底板(3)固定的止挡面(齿条或止动件)整体式成形在卷绳筒(2)的壳体上。
6.按照前列诸权利要求中至少一项所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为公共的止动件是一个可旋转地安装着的偏心轮(10)，它与一个预紧弹簧(13)最好是螺旋弹簧或盘簧连接。
7.按照权利要求1至4和6中至少一项所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为可旋转地安装着的偏心轮(10)旋转轴线(100)相对于卷绳筒(2)固定设置，并与一个成形在绳索伸长补偿器(1)整体式基体(11)上的相配止挡面(111)啮合。
8.按照权利要求1和6中至少一项所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为可旋转地安装着的偏心轮旋转轴线(50)相对于卷绳筒(2)固定设置并有两个带分开的止挡面(521a、521b)的部分(520a、520b)，其中各有一个止挡面与一个钢丝绳套管(51a、51b)的止挡面(510a、510b)啮合，钢丝绳套管(51a、51b)的轴线互相形成一个夹角。
9.按照权利要求8所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为若规定的最大旋转角小于钢丝绳套管轴线相互之间的夹角，则分开的止挡面处于偏心轮的一个公共的旋转平面内。
10.按照权利要求8所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为若规定的最大旋转角大于钢丝绳套管(51a、51b)轴线相互之间的夹角，则分开的止挡面(510a、510b)位于不同的上下排列的偏心轮(520a、520b)旋转平面内。
11.按照权利要求8至10中至少一项所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为偏心轮的两个可彼此相对转动的部分具有一致的轮廓形状，和互相相交成与钢丝绳套管轴线同样的角度，所以在出现间隙和偏心轮旋转时产生钢丝绳套管等长的间隙补偿运动。
12.按照权利要求8至10中至少一项所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为两个可彼此相对转动的偏心轮部分(520a、520b)具有不同的轮廓形状，其中偏心轮最好是几何相似的，所以在出现间隙和偏心轮旋转时产生钢丝绳套管(51a、51b)不等长的间隙补偿运动。
13.按照权利要求8至10和12中至少一项所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为偏心轮的部分(62)有一个其位置相对于偏心轮的轴线(60)同心的圆形轮廓形状，为这一部分(62)配设第一钢丝绳套管(61a)；以及，为另一个部分(620b)的偏心的止挡面(621b)配设第二钢丝绳套管(61b)，所以，在出现间隙和偏心轮旋转时只有第二钢丝绳套管(61b)实施间隙补偿运动。
14.按照权利要求13所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为圆形的止挡面(621a)带有形状相配的止动件，它们至少在为偏心部分(620b)配设的钢丝绳套管(61a)加载时与止挡面(610a)的形状相配的止动件啮合。
15.按照前列诸权利要求中至少一项所述的波顿管车窗玻璃升降器，其特征为偏心轮的外轮廓设计为多角形止挡面。
全文摘要
本发明涉及一种波顿管式车窗玻璃升降器,它有钢丝绳伸长补偿器,保证通过简单的方法补偿比较大的钢丝绳长度,与此同时不会过度地拉伸钢丝绳回路。此波顿管车窗玻璃升降器的特征在于,为钢丝绳套管配设一个公共的止动件(10),它在两个钢丝绳套管(110)之间建立力的连接关系,所以只有当两个钢丝绳套管都基本上无载荷时才能进行至少一个钢丝绳套管的间隙补偿运动。
文档编号E05F11/48GK1189876SQ96195209
公开日1998年8月5日 申请日期1996年11月28日 优先权日1995年11月30日
发明者格奥尔格·谢克, 乌韦·克利普特, 卡斯滕·勃兰特 申请人:布罗斯尔汽车零件两合公司