JP5044002B2 - ウインドレギュレータ - Google Patents

Description

本発明は窓ガラスを昇降させるウインドレギュレータに関する。さらに詳しくは、車などに用いられるウインドレギュレータに関する。

ウインドレギュレータは、キャリアプレートに連結されたワイヤをドラムに巻き取ったり送り出したりすることによりキャリアプレートに固定された窓ガラスを昇降させるものである。そのウインドレギュレータの作動する音が異音に感じられることがある。特に、電気自動車などでは、ガソリンなどの化石燃料を用いた自動車に比べて車室内が静粛なため、些細な音であっても異音として感じられやすい。そのような異音発生の主な原因の１つとして、ワイヤのワイヤエンドがキャリアプレートのワイヤエンド収容部内で動くことが知られている。

特許文献１に示されたウインドレギュレータのスライダベース（キャリアプレート）はウインドガラスを保持した上で、ガイドレールにガイドされている。そのスライダベースにはエンドサポートが設けられ、ワイヤのワイヤエンドがスライドブッシュを介して係止されている。そのワイヤエンドのワイヤ導出側の端部は、エンドサポートのガイドレール方向の壁部に、スペーサを介して係止されている。これにより、ワイヤエンドのワイヤ導出側の端部が、エンドサポートのガイドレール方向の端面に当接することによる異音の発生を防止することができる。

特許文献２に示されたウインドレギュレータのキャリアプレートには箱状のワイヤエンド収納部が設けられている。そのワイヤエンド収納部の内部にはブッシュが設けられている。そのブッシュにはワイヤの延びる方向と同軸に延びる中空部が形成されている。その中空部は、小径部と、その小径部から段部を介して連続する大径部とからなる。前記小径部には、それとほぼ同径のワイヤの伸び取り用のコイルスプリングが配置されている。このため、コイルスプリングを正規な姿勢で保持でき、それが軸方向に真直ぐに（スムーズに）撓むことができる。また、前記大径部には、それとほぼ同径のワイヤエンドが配置されている。このため、ワイヤエンドはブッシュ内で軸方向にスムーズに移動できる。その上で、ワイヤエンドの移動方向とコイルスプリングの付勢方向とが同じになるので、それらがスムーズに移動し、撓むことができる。このため、ウインドレギュレータの作動時の異音の発生を防止することができる。

特開平９−１５０６３１号公報 特開２００６−９４７５号公報

特許文献１および特許文献２の技術も別部品を上下のワイヤエンドに対してそれぞれ必要としているので、部品点数が多くなる。また、その分だけ組み付け作業の手間や、それがきちんと組み付けられているかの検査の手間も増える。

本出願人は、上昇側のワイヤの端部に連結されたワイヤエンドとキャリアプレートのワイヤエンド収容部の周壁の内面との接触による異音の発生が、キャリアプレートを下死点で拘束させた後で、かつキャリアプレートを上昇させようとする際に生じることを見出し
た。

そこで、本願は部品点数が少なく、かつ簡易な構成で、効果的に異音の発生を防止することのできるウインドレギュレータを提供することを課題としている。

本発明のウインドレギュレータは、車両の窓ガラスに連結されるキャリアプレートと、回転駆動されるドラムと、一端が前記キャリアプレートに連結され、車両のドア上部に固定された方向転換部材を介して他端が前記ドラムに連結される上昇用ワイヤと、一端が前記キャリアプレートへ連結され、他端が前記ドラムに連結される下降用ワイヤとを有し、前記２本のワイヤの一方をドラムに巻き取り、他方を送り出すことによって前記窓ガラスを昇降させるウインドレギュレータであって、前記キャリアプレートに連結される前記上昇用ワイヤの端部には、鍔部を有するワイヤエンドが連結されており、前記キャリアプレートには、天壁と、その天壁の周縁から下方に延びる周壁とで囲まれた中空部を有するワイヤエンド収容部が形成され、前記ワイヤエンド収容部には、前記周壁から前記中空部に突出し、ワイヤエンド収容部の軸方向に沿って複数本の突条が形成されており、前記鍔部は、前記突条の少なくとも２本と接触することを特徴とする。

（１）本発明のウインドレギュレータは、上昇用ワイヤのワイヤエンドの鍔部が、エンド収容部の内周面に設けられた複数本の突条のうち少なくとも２本と接触するように配置されている。そのため、上昇用ワイヤのワイヤエンドの鍔部がキャリアプレートのエンド収容部に接触して発生する音を小さくすることができる。また、別部品を必要としていないので、構成が簡易である。

（２）このようなウインドレギュレータにおいて、前記突条が、前記ワイヤエンド収容部の軸方向と平行に直線状に形成されている場合は、突条が設けられている方向とワイヤエンドの移動方向とが同じなので、ワイヤエンドの鍔部が突条に確実に支持され、ワイヤエンドの鍔部と突条の摺動がスムーズである。

（３）また、前記ドラムを有する駆動部と、前記方向転換部材と前記駆動部を連結し、前記ドアの形状に合わせて湾曲されたガイドレールとを更に有する場合は、接触による振動をキャリアプレートを介してガイドレールでも吸収させるため、発生する音を小さくすることができる。

（４）さらに、前記ガイドレールが、断面略コ字状である場合は、ガイドレールの幅を小さくすることができるため、キャリアプレートのガイドレールとの摺動部を小さくでき、それによりワイヤエンド収容部の配置の自由度が高まることから、音の発生が小さい位置へ、例えば上方の方向転換部材に対し上昇用ワイヤの角度が大きくならない位置にワイヤエンド収容部を配置することができる。

図１は本発明のウインドレギュレータの一実施形態を示す正面図である。 図２ａはキャリアプレートを示す正面図、図２ｂは図２ａのキャリアプレートの下面図、図２ｃは図２ａのキャリアプレートの部分拡大斜面図である、 図３ａは図２ｂの部分拡大図、図３ｂは図３ａの中空部にワイヤエンドを配置した様子を示した概略図である。 図４ａ〜図４ｄは、キャリアプレートが下死点に移動したときから、拘束状態を経て、キャリアプレートを上昇させようとしたときの様子を示す説明図である。 図５ａ〜図５ｄは図４ａ〜図４ｄのワイヤエンドがエンド収容部に収容されている様子を示す部分拡大図である。

図１に示すウインドレギュレータ１はガイドレール２と、そのガイドレール２に摺動自在に配置され、車両の窓ガラス１０を連結するキャリアプレート３と、前記ガイドレール２の下端に設けられた駆動部１１とを備えている。その駆動部１１には回転駆動されるドラム１１ａが設けられている。前記ガイドレール２の上端には方向転換部材１２が設けられている。前記キャリアプレート３には、ガイドレール２に沿って上方に延びる上昇用ワイヤ４と、下方に延びる下降用ワイヤ５のそれぞれ一端が連結されている。前記上昇用ワイヤ４は前記方向転換部材１２により下向きに方向転換され、他端が前記駆動部１１のドラム１１ａに連結されている。また、下降用ワイヤ５は下方に延び、その他端は、前記ドラム１１ａに係止されている。なお、図１のウインドレギュレータ１において、キャリアプレート３はガイドレール２の下方移動端（下死点）にあるが、拘束された状態にはなっていない。拘束された状態とは、キャリアプレート３が下死点にある状態で、ドラム１１ａを下降用ワイヤ５の巻き取り方向にさらに回転させ、下降用ワイヤ５に大きな張力を発生させ、キャリアプレート３を下死点で動かないようにさせた状態をいう。なお、図１では、ウインドレギュレータ１を車体の右後のドアに取り付けた状態を車体の内部から見た様子を示している。

本発明のウインドレギュレータは、図１に示したようなガイドレール２の下端に駆動部１１を設けた下端ドライブ型のほか、ガイドレールの下端にも方向転換部材を設け、前記上側の方向転換部材１２との間でワイヤをループ状に配索し、駆動部１１をガイドレールとは別の位置に設けたデルタ型や、車体のインナーパネルの上側の左右に２箇所、下側の左右に２箇所に方向転換部材をそれぞれ設け、それらの間でワイヤを８字状に配索したツインリフト型としてもよい。その他、公知のウインドレギュレータでもよい。

前記ガイドレール２は前記方向転換部材１２と前記駆動部１１を連結するように上下に延びる長尺な金属製の部材である。そして、ドアの形状に合わせて湾曲している（図４参照）。そのガイドレール２は断面略コ字状（図２ｂの二点鎖線参照）であり、製造が容易でガイドレールの幅を小さくすることができるため、キャリアプレートのガイドレールとの摺動部を小さくでき、それによりワイヤエンド収容部の配置の自由度が高まることから、後述するキャリアプレート３のワイヤエンド収容部を音の発生が小さい位置へ、例えば上方の方向転換部材に対し上昇用ワイヤの角度が大きくならない位置に配置することができる。

前記方向転換部材１２としてはワイヤと摺接するワイヤガイドや、プーリを用いることができる。また、ウインドレギュレータがデルタ型あるいはツインリフト型の場合には、上端の方向転換部材をプーリにし、下端の方向転換部材をワイヤガイドにするのがよい。なお、下方の方向転換部材にプーリを用いてもよいし、上方にワイヤガイドを用いてもよい。それらプーリおよびワイヤガイドは従来公知のものである。

前記上昇用ワイヤ４および下降用ワイヤ５は複数の金属素線を撚り合せた従来公知のものである。なお、例えばデルタ型のウインドレギュレータなどでは、方向転換部材１２と駆動部１１の間に導管を用いてワイヤを案内してもよい。その導管としては、断面矩形状の金属線を螺旋状に巻いて管状にし、その外周面に合成樹脂被覆を設け、ある程度の可撓性を有する公知のものを用いることができる。

前記上昇用ワイヤ４、下降用ワイヤ５のそれぞれの端部にはワイヤの軸方向と垂直な平面である座面４ｃを有する円柱状のワイヤエンドが連結されている（図５参照）。上昇用ワイヤのワイヤエンド（以下、上ワイヤエンド）４ａの先端には鍔部４ｂが設けられてい
る。その鍔部４ｂは前記付勢部材８の端部が係止される部分である。本実施形態では、下降用ワイヤのワイヤエンド（以下、下ワイヤエンド）５ａにも鍔部が設けられ、付勢部材８が係止されている。なお、これらワイヤエンドは鋳型に亜鉛または亜鉛合金などの金属を流しこんで形成されるダイカスト法により得られる。

図２ａに示すように、前記キャリアプレート３は、中央に上昇用ワイヤ４および下降用ワイヤ５のワイヤエンド４ａ、５ａ（図１参照）をそれぞれ係止するワイヤエンド収容部６、７が設けられている。また、そのワイヤエンド収容部６、７にはワイヤの弛み取り用の付勢部材８（図１参照）が収納されている。さらに、ワイヤエンド収容部６、７の近傍（図では左側）には、ガイドレール２を摺動自在に抱持するガイド部９が設けられている。また、キャリアプレート３にはワイヤエンド収容部６、７を中心として両側に、窓ガラス１０（図１参照）を固定する取付孔３ａ、３ａが形成されている。なお、キャリアプレート３は合成樹脂で一体成形されるのが好ましい。合成樹脂の材料としては、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）またはポリオキシメチレン（ＰＯＭ）のような耐磨耗性の高い材料が好ましい。

前記上昇用ワイヤのワイヤエンド収容部（以下、上エンド収容部）６は、内部に上ワイヤエンド４ａおよび付勢部材８を収納できる略筒状であり、平面状の天壁１３（図２ｂ参照）と、その天壁１３の周縁から下方に延びる周壁１４とを備えている。なお、符号Ｓは天壁１３と、周壁１４とで囲まれた空間である中空部（図２ｃ参照）を示している。

前記天壁１３には、その中央付近から外側（図２ｂ参照）へ開口し、上昇用ワイヤ４を上エンド収容部６へ通すための短スリット１３ａが形成されている。なお、前記周壁１４で囲まれた中空部Ｓの断面形状は円形状が好ましいが、多角形にすることもできる。

図３ｂおよび図３ｃに示すように、前記周壁１４には、中空部Ｓの中心軸に向かって突出する複数本の突条１４ｃが、周壁１４の全長にわたって天壁１３に達するまで上エンド収容部６の軸方向に沿って平行に延びている。また、それら突条１４ｃはほぼ等間隔で設けられている。さらに、前記突条１４ｃの断面形状は先端に向かうにつれて幅が狭まる先細りの形状であり、その先端は凸になるように円弧状に形成されている。その突条１４ｃの断面形状は、三角形、四角形あるいは台形であってもよい。なお、前記突条１４ｃは等間隔に設けなくてもよい。等間隔に設けない場合、向かい合う突条１４ｃ同士を中空部Ｓの中心軸に対称になるように設けてもよい。また、突条１４ｃを上エンド収容部６の軸方向に螺進する螺旋状に設けてもよい。さらに、途中を湾曲させてもよい。また、周壁１４の内径（周壁の断面形状において、複数の突条１４ｃのそれぞれの先端部を連結する略円の直径）は、前記鍔部４ｂの外径と同じ、あるいは鍔部４ｂの外径より若干大きくされ、鍔部４ｂが周壁１４の内部で軸方向にスムーズに移動できるようにされている。なお、複数の突条１４ｃの先端面と、上ワイヤエンド４の鍔部４ｂの外面とを摺動面とするので、周壁１４の内面全体を摺動面とする場合に比べて、摺動のための接触面積は減少する。しかし、突条１４ｃは周壁１４の内面に軸方向に延びるように設けられているので、鍔部４ｂは摺動方向に突条１４ｃによって確実に支持され、その摺動がスムーズである。

図２ａに戻って、前記天壁１３の上方には、短スリット１３ａの上端から連続し、前記短スリット１３ａとほぼ同じ断面形状を有しており、上昇用ワイヤ４を短スリット１３ａを介して上エンド収容部６へ導くための配索路１３ｂが上昇用ワイヤ４の延びる方向に延びている。

前記下降用ワイヤ５のワイヤエンド収容部（以下、下エンド収容部）７は、前記上エンド収容部６とほぼ同形状で向きが異なるだけのため、同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略する。下エンド収容部７は、キャリアプレート３に前記上エンド収容部６と上
下方向を反対向きにして、天壁１３同士が隣り合うように隣接して配置されている。一方のエンド収容部の周壁１４と、他方のエンド収容部の配索路１３ｂとが隣り合った位置で一体に形成され、部分的に部材が共通にされている。なお、下降用ワイヤのワイヤエンド（以下、下ワイヤエンド）５ａと下エンド収容部７との間で発生する音が小さかったり、ほとんど音がしない場合には、下エンド収容部７には突条１４ｃを設けなくてもよい。

前記付勢部材８は圧縮コイルスプリングであり、コイル状の内部に上ワイヤエンド４ａの筒状の部分が挿入される。そして、その一端を前記鍔部４ｂに係止し、他端を天壁１３に係止している。なお、付勢部材８として他の形状のものを用いることもできる。

図１に戻って、前記駆動部１１は、ハウジング１１ｂと、ハウジング１１ｂにボルトなどの締結具（図示しない）で固定されるモータアッセンブリ１１ｃ（モータ、減速機などを含む）と、そのモータアッセンブリ１１ｃの出力軸に嵌合して回転駆動され、前記ハウジング１１ｂとの間で挟持されるドラム１１ａとからなる。なお、ウインドレギュレータとしてデルタ型を採用する場合には、ガイドレール２の中間付近にブラケットを固定し、そのブラケットに前記駆動部１１を取り付けてもよい。また、車体のインナーパネルに直接取り付けてもよい。

次に、キャリアプレート３を下死点まで移動させ、下死点でストッパに当てて拘束し、その後上昇させたときの状態を説明する。図４ａには、駆動部１１（図１参照）を駆動させ、キャリアプレート３を下死点に移動させたときの、上エンド収容部６内部における上ワイヤエンド４ａの様子を示している。キャリアプレート３が下死点にくると、ガイドレール２に設けられた図示しないストッパと、キャリアプレート３との当接により、キャリアプレート３はそれ以上下方に移動できなくなる。このとき、ガイドレール２は車外側に凸に湾曲しているので、上昇用ワイヤ４は上エンド収容部６の軸方向に対して方向転換部材１２の方向へ斜めに傾いた状態となっている（図５ａ参照）。そこから、さらに駆動部１１を駆動させて下降用ワイヤ５をドラム１１ａに巻き取ると、キャリアプレート３は移動しないのにもかかわらず上昇用ワイヤ４はドラム１１ａから送り出されるので、上昇用ワイヤ４が弛む。このとき、図４ｂに示すように付勢部材８の付勢力によって上ワイヤエンド４ａも上エンド収容部６に対して斜めに傾いた状態で天壁１３から離れるように付勢され、その弛みが吸収されている（拘束状態、図５ｂ参照）。
この拘束状態から、キャリアプレート３を上昇させる際に、上ワイヤエンド４ａがスムーズに上エンド収容部６内で摺動できるなら、上昇用ワイヤ４がドラム１１ａに巻き取られることにより、上ワイヤエンド４ａが付勢部材８の付勢力に逆らって、天壁１３に近づいてゆき、図５ａに示すようにその座面４ｃの接触点Ａが先に天壁１３と当接する。次に座面４ｃの接触点Ｂ（図５ｃ参照）が天壁１３と当接する。
しかし、実際には図４ｂの状態から図４ａの状態へ移行するときの勢いによって、一度図４ｄの状態になった後に座面４ｃの接触点Ａが天壁１３から離れ、上ワイヤエンド４ａの鍔部４ｂは周壁１４の内面と接触点Ｃで強く接触する（図５ｃ参照）。その後、上ワイヤエンド４ａの座面と、上エンド収容部６の天壁１３は平面同士のため、上ワイヤエンド４ａは、上エンド収容部６に対して斜めに傾いた状態から、上エンド収容部６に対して傾かない状態となる（図５ｄ参照）。

ここで、周壁１４の内面に突条１４ｃが形成され、鍔部４ｂの外面と周壁１４の内面とは接触面積が小さくされている。そのため、強く接触しても、大きな振動が生じないので、音の発生を減少させることができる。また、鍔部４ｂの外面が突条１４ｃの少なくとも２本と接触するため、振動が分散され、音の発生をさらに減少させることができる。また、接触による振動をキャリアプレート３を介してガイドレール２でも吸収させるため、発生する音を小さくすることができる。さらに、別部品を必要としていないので、構成が簡易である。なお、突条１４ｃが、上エンド収容部６の軸方向と平行に直線状に形成されて
いると、上昇用ワイヤ４をつたって上エンド収容部６に達した雨水を、突条１４ｃの間から外部へスムーズに排出することもできる。

前記上ワイヤエンド４ａは鍔部４ｂを有しているので上エンド収容部６内で傾きやすい。すなわち、傾きを規制する程度の上エンド収容部６の内面と十分に長い摺動面（鍔部は薄いので摺動面が短い）を有してないにもかかわらす、異音を効果的に防止している。このため、本発明は他の摺動面の短いワイヤエンド、すなわち、上エンド収容部内面でガタ付きの大きな、例えば先細りの円錐状、逆円錐状等のワイヤエンドに対しても有効な異音防止技術である。

前記ウインドレギュレータ１は車体のその他の位置のドアにも用いることができる。さらに、船、飛行機、あるいは電車などの乗物用の窓ガラスに用いてもよい。

１ ウインドレギュレータ
２ ガイドレール
３ キャリアプレート
４ 上昇用ワイヤ
４ａ 上昇用ワイヤのワイヤエンド（上ワイヤエンド）
４ｂ 鍔部
５ 下降用ワイヤ
５ａ 下降用ワイヤのワイヤエンド（下ワイヤエンド）
５ｂ 鍔部
６ 上昇用ワイヤのワイヤエンド収容部（上エンド収容部）
７ 下降用ワイヤのワイヤエンド収容部（下エンド収容部）
８ 付勢部材（圧縮コイルスプリング）
１０ 窓ガラス
１１ 駆動部
１１ａ ドラム
１２ 方向転換部材
１３ 天壁
１４ 周壁
１４ｃ 突条
Ａ、Ｂ、Ｃ 接触点
Ｓ 中空部

Claims (4)

1. 車両の窓ガラスに連結されるキャリアプレートと、
   回転駆動されるドラムと、
   一端が前記キャリアプレートに連結され、車両のドア上部に固定された方向転換部材を介して他端が前記ドラムに連結される上昇用ワイヤと、一端が前記キャリアプレレートへ連結され、他端が前記ドラムに連結される下降用ワイヤとを有し、
   前記２本のワイヤの一方をドラムに巻き取り、他方を送り出すことによって前記窓ガラスを昇降させるウインドレギュレータであって、
   前記キャリアプレートに連結される前記上昇用ワイヤの端部には、鍔部を有するワイヤエンドが連結されており、
   前記キャリアプレートには、天壁と、その天壁の周縁から下方に延びる周壁とで囲まれた中空部を有するワイヤエンド収容部が形成され、
   前記ワイヤエンド収容部には、前記周壁から前記中空部に突出し、ワイヤエンド収容部の軸方向に沿って複数本の突条が形成されており、
   前記鍔部は、前記突条の少なくとも２本と接触することを特徴とするウインドレギュレータ。
2. 前記突条は、前記ワイヤエンド収容部の軸方向と平行に直線状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のウインドレギュレータ。
3. 前記ドラムを有する駆動部と、
   前記方向転換部材と前記駆動部を連結し、前記ドアの形状に合わせて湾曲されたガイドレールとを更に有することを特徴とする請求項１に記載のウインドレギュレータ。
4. 前記ガイドレールは、断面略コ字状であることを特徴とする請求項３に記載のウインドレギュレータ。

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