JP3739974B2 - ウインドレギュレータ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ドア等の窓ガラスを昇降させるウインドレギュレータに関し、特に、歯先円の中心を回転中心とするドリブンギヤと、該ドリブンギヤに基端部が固着されたリフトアームと、窓ガラスに取り付けられると共に窓ガラスの開閉方向と交差する方向に延びたガイドが形成されたリフトアームブラケットと、リフトアームの先端部に係止されると共にリフトアームブラケットのガイドに嵌合したスライダとを有し、ドリブンギヤをモータ或いは人間の手で回転させることにより、リフトアームを回転させ、窓ガラスを開閉させるウインドレギュレータに関する。
【0002】
【従来の技術】
この種のウインドレギュレータにおいて、リフトアームの先端部は、窓ガラスから、板厚方向と直交する方向の荷重を受けることになる。このため、リフトアームには、所定範囲内の外力を板厚方向と直交する方向から受けても、座屈や過度の湾曲を生じない強度が要求される。又、窓ガラスは昇降時にその板厚方向に若干移動するので、リフトアームは昇降時の窓ガラスの動きに連動して板厚方向に適度に弾性変形できることが要求される。
【0003】
従来のリフトアームの長手方向と直交する断面形状としては、矩形や、矩形の側端を例えばL字形に折り曲げたものがある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
長手方向と直交する断面形状が単純な矩形の場合、リフトアームの板厚方向の曲げ剛性を適度の値にし、長手方向の軸に関するねじり剛性を大きくするためには、リフトアームの板厚を大きくしなければならず、材料を節減できないだけでなく、リフトアームが重くなりウインドレギュレータの軽量化を達成できなくなるという問題がある。
【0005】
一方、矩形断面の側端を折り曲げたリフトアームの場合、折り曲げにより、曲げ剛性やねじり剛性が上がるものの、折り曲げ量を大きくするとリフトアーム全体としての厚みが大幅に増加するという形状上の欠点もあり、曲げ剛性を適度の値に保った上でねじり剛性を高くするという要求には、応えられない。
【0006】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、軽量化が可能で、且つ、特性に優れたウインドレギュレータを実現することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決する請求項1記載の発明は、歯先円の中心を回転中心とするドリブンギヤと、該ドリブンギヤに基端部が固着されたリフトアームと、窓ガラスに取り付けられると共に窓ガラスの開閉方向と交差する方向に延びたガイドが形成されたリフトアームブラケットと、前記リフトアームの先端部に係止されると共に前記リフトアームブラケットのガイドに嵌合したスライダとを有し、前記ドリブンギヤを回転させることにより、前記リフトアームを回転させ、前記窓ガラスを開閉させるウインドレギュレータにおいて、前記リフトアームとして、長手方向と直交する断面の幅方向の中央が凹部で、この凹部の側壁に平坦状つば部が連なるハット状断面が形成されるように、その長手方向の少なくとも中間部を段差成形したものを用いると共に、前記リフトアームの基端部における前記ドリブンギヤへの固着位置には、段差部を設けることで前記凹部を深く形成し、且つ前記段差部における前記凹部の床部には、前記凹部の凹み方向とは逆方向に突き出た凸部を形成したことを特徴とするものである。
【0008】
本発明では、リフトアームとして、その長手方向の少なくとも中間部にハット状断面が形成されたものを用いているので、リフトアームの板厚が薄くても、このハット状断面部分で曲げ剛性やねじり剛性を上げることができ、ウインドレギュレータの軽量化を図れる。
【0009】
又、ハット状断面であれば、凹部の幅及び深さ並びに平坦状つば部の幅を容易に変えることができ、これにより、適度の曲げ剛性を有し、大きなねじり剛性を有したリフトアームを得ることも容易となり、優れた特性のウインドレギュレータを実現できる。
さらに、凸部により、最も大きな曲げモーメント等が作用するリフトアームの基端部の強度を高めることができ、その結果、材料の節減とウインドレギュレータの軽量化を達成できる。
【0010】
請求項2記載の発明は、リフトアームの基端部を、歯先円の中心と重ならないようにこの中心から離して配置し、且つ、該基端部の端面には、該基端部の両側の側壁を結ぶように周壁を連設したことを特徴とするものである。
【0011】
リフトアームの基端部には、最も大きな曲げモーメント等が作用するが、上記のように周壁を設ければ、基端部の強度を高めることができ、その結果、リフトアームの基端部を歯先円の中心から離して配置して基端部を短くすることも可能になり、材料の節減とウインドレギュレータの軽量化を達成できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
本形態例は、車に用いられるシングルアーム式ウインドレギュレータに関するもので、全体構成を示す図1を用いて、この形態例を説明する。図1において、ベースプレート1は図示しないドアパネルに取り付けられるもので、このベースプレート1には、ピン2でもって、ドリブンギヤ3が回転可能に取り付けられている。このピン2は、ドリブンギヤ3の歯先円の中心に位置している。
【0016】
本形態例はパワー式のウインドレギュレータであるため、ベースプレート1には、駆動用モータ及び減速ギヤボックスも取り付けられており、その最終出力軸である回転軸4には、図1には現れていないが、ピニオンが設けられ、このピニオンにドリブンギヤ3の歯部3aが噛合している。このため、モータにより、回転軸4が図1において時計方向に駆動されればドリブンギヤ3は反時計方向に回転し、回転軸4が反時計方向に駆動されればドリブンギヤ3は時計方向に回転することになる。
【0017】
リフトアーム5は、ドリブンギヤ3に歯先円の半径方向に向けて固着されており、図2〜図5がその詳細形状を示している。ここで、図2は図1中のリフトアームの正面図、図3は図2におけるA−A断面図、図4は図2におけるB−B断面図、図5は図2におけるC−C断面図である。
【0018】
これらの図から明らかなように、リフトアーム5は段差成形され、その長手方向と直交する断面は、幅方向の中央が凹部51で、この凹部51の側壁51a,51bに平坦状つば部52,53が連なるハット状断面となっている。そして、この凹部51の幅W1と平坦状つば部52,53の幅W2,W3(W3=W2)との比は、略2対1に選ばれている。
【0019】
リフトアーム5の基端部54における凹部51は、段差部51gを設けることで深く形成されており、且つ、この位置における凹部51の床部が、ドリブンギヤ3に固着されている。尚、基端部54は、ドリブンギヤ3の歯先円の中心(ピン2の中心)と重ならないように、図1に示すように、この中心から離れて固着されている。本形態例では、リフトアーム5のドリブンギヤ3への固着を溶接で行うため、図2及び図3に示したように、リフトアーム5には、溶接用の突起51eが設けられている。
【0020】
又、基端部54の端面には、該基端部54の両側の側壁51a,51bを結ぶように周壁51cが連設されている。更に、リフトアーム5の基端部54における、ドリブンギヤ3への固着位置よりも先端部55寄りの位置の凹部51(段差部51g)の床部には、凹部51の凹み方向とは逆方向に突き出た凸部51dが形成されている。
【0021】
一方、リフトアーム5の先端部55の外周は、平坦状つば部52,53が回り込むように形成されている。
再び、図1において、リフトアームブラケット6は、図示しない窓ガラスの下部に取り付けられるもので、断面が略C形をしており、窓ガラスの開閉方向Mと交差する方向に延びたスリット状のガイド6aが形成されている。このリフトアームブラケット6には、ガイド6aに沿って移動可能なスライダ7が嵌合している。スライダ7はピン8でもってリフトアーム5の先端部55に回動可能に係止されている。
【0022】
次に、本形態例の作動について説明する。図1は窓ガラスを閉めた状態を示している。このため、窓ガラスが窓枠に当接するまで、リフトアーム5は時計方向に回転している。この状態から、窓ガラスを下降させるには、モータにより、回転軸4を図1における時計方向に駆動して、リフトアーム5を反時計方向に回転させればよい。これにより、スライダ7が、ガイド6aの案内方向に移動しながら下降し、リフトアームブラケット6をM方向に下降させる。よって、窓ガラスも下降する。この後、窓ガラスを上昇させるには、モータで回転軸4を反時計方向に駆動すればよい。
【0023】
本形態例では、リフトアーム5としてハット状断面が形成されたものを用いているので、リフトアーム5の板厚が薄くても、このハット状断面部分で曲げ剛性やねじり剛性を上げることができ、ウインドレギュレータの軽量化を図れる。
【0024】
又、ハット状断面であれば、凹部51の幅及び深さ並びに平坦状つば部52,53の幅を容易に変えることができ、これにより、適度な曲げ剛性と大きなねじり剛性を有したリフトアーム5を得ることも容易となり、優れた特性のウインドレギュレータを実現できる。
【0025】
ちなみに、凹部51の深さが同じ場合、W1:W2=2:1であれば、板厚方向の曲げ剛性を高くでき、この比率から離れると、平板に近づくことになり、曲げ剛性が低下する。従って、所望の曲げ剛性を得るためには、凹部51の幅W1と平坦状つば部52,53の幅W2,W3(W3=W2)との比を略2対1に保った上で、凹部51の深さを変更することが、材料の節減や、ウインドレギュレータの軽量化の上で、好ましいことになる。W1:W2=2:1の場合、ねじり剛性も高いものとなる。
【0026】
又、リフトアーム5の基端部54には、最も大きな曲げモーメント等が作用するが、本形態例のように、周壁51cを設ければ、基端部54の強度を大幅に高めることができ、その結果、リフトアーム5の基端部54を歯先円の中心から離して配置して基端部54を短くすることも可能になり、材料の節減とウインドレギュレータの軽量化を達成できる。
【0027】
更に、本形態例では、基端部54に凹部51の凹み方向とは逆方向に突き出た凸部51dを形成したので、この部分での剛性が向上し、リフトアーム5の基端部54の強度を一層高めることができる。
【0028】
尚、リフトアーム5のハット状断面部分については、リフトアーム5の全長にわたって形成しなくてもよいが、少なくとも中間部には、ハット状断面を形成する必要がある。
【0029】
又、本形態例は、シングルアーム式ウインドレギュレータに関するものであったが、本発明は、ウインドレギュレータとして広く知られているXアーム式ウインドレギュレータにも適用できる。ここで、Xアーム式ウインドレギュレータは、リフトアームにX字状に交差するイコライザアームを設け、リフトアームの先端部とイコライザアームの先端部で、窓ガラスの前後を支持しながら、窓ガラスの昇降を行うものである。このXアーム式ウインドレギュレータに本発明を適用する場合には、リフトアームがハット状断面になるように段差成形することになる。この場合、イコライザアームについても、その断面をハット状断面に形成してもよい。
【0030】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項1記載の発明では、リフトアームとして、その長手方向の少なくとも中間部にハット状断面が形成されたものを用いているので、リフトアームの板厚が薄くても、このハット状断面部分で曲げ剛性やねじり剛性を上げることができ、ウインドレギュレータの軽量化を図れる。
【0031】
又、ハット状断面であれば、凹部の幅及び深さ並びに平坦状つば部の幅を容易に変えることができ、これにより、適度の曲げ剛性と大きなねじり剛性を有したリフトアームを得ることも容易となり、優れた特性のウインドレギュレータを実現できる。
さらに、リフトアームの基端部におけるドリブンギヤへの固着位置に、段差部を設けることで凹部を深く形成し、且つ段差部における凹部の床部に、凹部の凹み方向とは逆方向に突き出た凸部を形成したので、最も大きな曲げモーメント等が作用するリフトアームの基端部の強度をリフトアームの板厚を増すことなく高めることができ、その結果、材料の節減とウインドレギュレータの軽量化を達成できる。
【0032】
請求項2記載の発明では、リフトアームの基端部を、歯先円の中心と重ならないようにこの中心から離して配置し、且つ、該基端部の端面に、基端部の両側の側壁を結ぶように周壁を連設している。リフトアームの基端部には、最も大きな曲げモーメント等が作用するが、この発明のように周壁を設ければ、基端部の強度を高めることができ、その結果、リフトアームの基端部を歯先円の中心から離して配置して基端部を短くすることも可能になり、材料の節減とウインドレギュレータの軽量化を達成できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一形態例の全体構成を示す図である。
【図2】図1中のリフトアームの正面図である。
【図3】図2におけるA−A断面図である。
【図4】図2におけるB−B断面図(拡大)である。
【図5】図2におけるC−C断面図(拡大)である。
【符号の説明】
1 ベースプレート
2 ピン
3 ドリブンギヤ
4 回転軸
5 リフトアーム
51 凹部
51a,51b側壁
51c 周壁
51d 凸部
51g 段差部
52,53 つば部
54 基端部
55 先端部
6 リフトアームブラケット
6a ガイド
7 スライダ
Claims (2)
- 歯先円の中心を回転中心とするドリブンギヤと、該ドリブンギヤに基端部が固着されたリフトアームと、窓ガラスに取り付けられると共に窓ガラスの開閉方向と交差する方向に延びたガイドが形成されたリフトアームブラケットと、前記リフトアームの先端部に係止されると共に前記リフトアームブラケットのガイドに嵌合したスライダとを有し、前記ドリブンギヤを回転させることにより、前記リフトアームを回転させ、前記窓ガラスを開閉させるウインドレギュレータにおいて、
前記リフトアームとして、長手方向と直交する断面の幅方向の中央が凹部で、この凹部の側壁に平坦状つば部が連なるハット状断面が形成されるように、その長手方向の少なくとも中間部を段差成形したものを用いると共に、
前記リフトアームの基端部における前記ドリブンギヤへの固着位置には、段差部を設けることで前記凹部を深く形成し、且つ前記段差部における前記凹部の床部には、前記凹部の凹み方向とは逆方向に突き出た凸部を形成したことを特徴とするウインドレギュレータ。 - 前記リフトアームの基端部を、前記歯先円の中心と重ならないようにこの中心から離して配置し、且つ、該基端部の端面には、該基端部の両側の側壁を結ぶように周壁を連設したことを特徴とする請求項1記載のウインドレギュレータ。
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