JP2002227514A - 窓昇降装置 - Google Patents

窓昇降装置

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JP2002227514A
JP2002227514A JP2001027815A JP2001027815A JP2002227514A JP 2002227514 A JP2002227514 A JP 2002227514A JP 2001027815 A JP2001027815 A JP 2001027815A JP 2001027815 A JP2001027815 A JP 2001027815A JP 2002227514 A JP2002227514 A JP 2002227514A
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stopper
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Seiko Sato
誠晃 佐藤
Hiroshi Otaka
浩 大高
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Koito Manufacturing Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 窓ガラスの昇降位置を規制するために窓昇降
装置自体で移動範囲を規制することを可能にし、自動車
のボディ側への規制部材を不要にする窓昇降装置の提
供。 【解決手段】 固定状態に設置されたリング歯車４１
と、駆動軸４２の回転力によってリング歯車４１と噛合
した状態で偏心回転される遊星歯車４５と、遊星歯車４
５の回転をアーム５に伝達する回転ディスク４６と、リ
ング歯車４１に固定され遊星歯車４５の回動位置を規制
するストッパ歯車４４を備える。遊星歯車４５の偏心回
動に伴い、遊星歯車４５に設けたストッパピン４５３が
ストッパ歯車４４に設けたストッパ突起４４２に衝接し
て遊星歯車４５の回動が規制され、アーム５の回動が規
制されて窓ガラスの移動位置が規制される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は自動車等の車両の窓
を開閉するために窓ガラスを昇降する昇降装置に関し、
特に窓ガラスの昇降位置を規制することが可能な窓昇降
装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】自動車の窓昇降装置として、窓ガラスに
連結したアームを上下に揺動して窓ガラスを昇降する、
いわゆるシングルアーム型窓昇降装置が提案されてい
る。従来のシングルアーム型窓昇降装置は、モータ等に
よって回動されるピニオンに噛合して回動する円弧状の
セクタギヤを有しており、このセクタギヤに連結したア
ームをセクタギヤと共に回動することにより、当該アー
ムの先端に連結した窓ガラスを自動車の窓等のボディ開
口部に沿って上下に移動可能な構成とされている。この
ような窓昇降装置では、窓ガラスが昇降するための移動
範囲が長い装置を形成した場合には、これに伴ってセク
タギヤの径寸法及び長さが長くなり、シングルアーム型
窓昇降装置が大型化するという問題が生じる。
【０００３】このような問題を解消するために、本願出
願人は、先に遊星歯車機構を利用したシングルアーム型
窓昇降装置を開発し、窓昇降装置の小型化を実現してい
る。この提案した窓昇降装置では、リング歯車と遊星歯
車とを含む遊星歯車機構を備えており、リング歯車に噛
合される遊星歯車をモータ等によって回転駆動すること
により遊星歯車を減速回動し、この遊星歯車に対して窓
ガラスに連結したアームを係合させることで、アームを
減速した速度で回動し、窓ガラスを移動可能としたもの
である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この開
発された窓昇降装置では、遊星歯車はリング歯車内で回
転量が規制されることなく回動されるため、この窓昇降
装置を自動車の窓に適用したときには、窓ガラスの移動
範囲を規制することはできない。そのため、セダン等の
ように窓ガラスの上方に窓サッシが存在する自動車で
は、窓ガラスが窓サッシに衝接することでその上動位置
を規制することは可能であるが、窓サッシが存在しない
下側では窓ガラスの下動位置を規制することができず、
窓ガラスが必要以上に下降動作されてしまうことにな
る。また、ハードトップ型の自動車のように上側にも窓
サッシが存在しない自動車では、窓ガラスの上動位置と
下動位置をそれぞれ規制することができなくなる。その
ため、従来では、窓ガラスに対して下動位置、あるいは
上下動位置において衝接する規制部材を自動車のボディ
側に配設して、窓ガラスの移動範囲を規制することが行
われているが、これでは自動車のボディ構造が複雑にな
り、また、自動車のボディにおける各種部品のレイアウ
ト設計の自由度が制限されるという、より改善すること
が好ましい問題が残されていた。
【０００５】本発明の目的は、窓ガラスの昇降位置を規
制するために窓昇降装置自体で移動範囲を規制すること
を可能にし、自動車のボディ側への規制部材を不要に
し、構造の簡易化を実現した窓昇降装置を提供するもの
である。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、回転駆動され
る駆動軸と、自動車等の車両の窓ガラスを昇降させるべ
く回動されるアームと、前記駆動軸の回転動作を減速し
て前記アームに伝達する減速機構とを備える窓昇降装置
において、前記減速機構は、固定状態に設置されたリン
グ歯車と、前記駆動軸の回転力によって前記リング歯車
と噛合した状態で偏心回転されて前記アームを回動する
遊星歯車と、前記リング歯車に取着され、前記遊星歯車
の一部に衝接して回動位置を規制する規制部材とを備え
ることを特徴とする。ここで、前記遊星歯車は円周方向
の一部にストッパピンを有し、前記規制部材は前記リン
グ歯車に対して任意の回動位置で噛合されて前記リング
歯車と一体化される円環状のストッパ歯車で構成され、
前記ストッパ歯車の円周方向の一部に前記ストッパピン
と円周方向に衝接するストッパ体を備えた構成とする。
【０００７】本発明の窓昇降装置によれば、駆動軸を回
転駆動すると、遊星歯車はリング歯車に噛合した状態で
リング歯車内で偏心回動され、その回動に伴う公転方向
の回動力をアームに伝達し、アームを減速回動し、窓ガ
ラスを昇降する。また、遊星歯車の偏心回動に伴い、遊
星歯車の一部に設けたストッパピンがストッパ歯車に設
けたストッパ体に衝接して遊星歯車の回動が規制され、
アームの回動が規制され、窓ガラスの移動位置が規制さ
れる。そのため、減速機構を複雑化することなく窓昇降
装置の小型化が実現でき、小型車両への搭載が可能にな
るとともに、自動車のボディ側に窓ガラスの移動を規制
するための構造を設ける必要がなく、自動車構造の簡略
化が実現できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の窓昇降装置の正面図
である。この窓昇降装置は、電動モータによって窓ガラ
スを昇降させる、いわゆるパワーウインド装置として構
成されている。図示されない自動車の車体には窓昇降装
置１のベース２が固定されており、前記ベース２に電動
モータ３が取着されている。前記ベース２には複数箇所
に固定脚部２１が設けられており、この固定脚部２１に
おいて前記ベース２は自動車のボディにボルト等によっ
て固定される。また、前記ベース２は後述するサイクロ
（登録商標）減速機構４の一部を構成しており、前記サ
イクロ減速機構４の出力側にアーム５の基端部５１が取
着されている。前記アーム５は前記基端部５１を中心に
して回動されるように構成されるとともに、その先端部
５２には自動車の窓等のボディ開口部に沿って移動可能
な窓ガラス６の一部が連結され、アーム５の回動によっ
て窓ガラス６が昇降されるように構成されている。この
連結構造としては、ここではアーム５の先端部５２に円
形コロ５３が連結されており、この円形コロ５３を窓ガ
ラス６に設けた長穴レール６１に係合させ、アーム５が
回動したときに円形コロ５３が長穴レール６１内を滑動
することで、アーム５の回動を窓ガラス６の直線運動に
変換して窓ガラス６を昇降させる構成を用いている。な
お、前記ベース２には前記電動モータ３を駆動するため
の回路部品や電極端子等が設けられているが、ここでは
その説明は省略する。
【０００９】図２は図１のＡＡ線に沿う拡大断面図、図
３〜図５は図２のＢＢ線、ＣＣ線、ＤＤ線に沿う矢視
図、また、図６は要部の部分分解斜視図である。これら
の図に示すように、前記ベース２の上面側には、浅い円
形状をした上面凹部２２が形成されており、かつこの上
面凹部２２の内周面に沿って形成された内歯４１１を有
する固定状態のリング歯車４１が形成されている。前記
リング歯車４１の中心位置の前記ベース２には軸穴２３
が開口され、この軸穴２３には上端部側から小径円形ボ
ス部４２１、偏心円形ボス部４２２、大径円形ボス部４
２３、矩形ボス部４２４、小径円形ボス部４２５を軸方
向に並んで設けた駆動軸４２が嵌挿され、前記大径円形
ボス部４２３において軸転可能に軸支されている。ま
た、前記ベース２の下面側には円形の下面凹部２４が形
成されており、前記駆動軸４２の矩形ボス部４２４と小
径円形ボス部４２５が前記軸穴２３から突出位置されて
いる。そして、前記下面凹部２４内にはウォームホイー
ル４３が内装されており、このウォームホイール４３は
前記駆動軸４２の矩形ボス部４２４に嵌合されて軸回り
方向に一体となるように連結されている。前記ウォーム
ホイール４３には、前記ベース２に取着された前記電動
モータ３の回転出力軸（図示せず）に取着されたウォー
ム３１が噛合されており、前記電動モータ３が回転駆動
されると、その回転力はウォーム３１からウォームホイ
ール４３に伝達され、さらに前記駆動軸４２に伝達さ
れ、駆動軸４２を回転することになる。なお、前記ウォ
ームホイール４３の下側には、前記ベース２に取着され
て前記下面凹部２４を封止する下カバー２５設けられて
いる。
【００１０】一方、前記上側凹部２２内において、駆動
軸４２の前記偏心円形ボス部４２２は、前記リング歯車
４１とほぼ同じ軸方向の位置に配置されており、この偏
心円形ボス部４２２には、前記リング歯車４１の内側領
域において回動される遊星歯車４５が軸支されている。
すなわち、前記遊星歯車４５は前記リング歯車４１の内
径寸法よりも幾分小径で、かつその外周面に前記リング
歯車４１の内歯４１１に噛合する外歯４５１が形成され
た平歯車で構成されている。また、前記遊星歯車４５の
中心位置には比較的に径寸法の大きな円形の軸穴４５２
が開設され、この軸穴４５２内に前記偏心円形ボス部４
２２が回転方向に自由に挿通されている。さらに、前記
遊星歯車４５の上面には、前記軸穴４５２を挟む直径方
向の両側に２つの小判型ピン４５４，４５５が上方に向
けて立設されている。さらに、前記遊星歯車４５の下面
には、下方に向けて突出したストッパピン４５３が円周
一部において一体的に設けられている。この実施形態で
は、前記ストッパピン４５３は、遊星歯車４５と別体に
形成した円柱状の部材を遊星歯車４５の下面の円周一部
に植設した構成とされている。
【００１１】また、前記上側凹部２２内の前記遊星歯車
４５の下側にはストッパ歯車４４が内装されている。こ
のストッパ歯車４４は、前記リング歯車４１の内歯４１
１と同一形状の外歯４４１を有する円環状の歯車として
形成されており、その外歯４４１を前記リング歯車４１
の内歯４１１に噛合させた状態で内装されている。ま
た、前記ストッパ歯車４４の内周縁の円周方向の一部に
は内径方向に向けて突出したストッパ突起４４２が一体
に形成されており、このストッパ突起４４２は前記遊星
歯車４５が回動されたときに、その円周一部に設けられ
た前記ストッパピン４５３の移動軌跡上に配置されるよ
うに、内径方向への突出寸法が設定されている。
【００１２】他方、前記遊星歯車４５の上側には、円形
をした回転ディスク４６が配置され、さらにその上に前
記アーム５の基端部５１が配置されている。前記基端部
５１は下面側に向けて曲げ形成した円形部５２が設けら
れ、この円形部５２が前記上側凹部２２内に内挿されて
いる。そして、前記駆動軸４２の上端の小径円形ボス部
４２１は、前記回転ディスク４６の中心位置に設けられ
た大径の中心穴４６１を挿通され、さらに、前記アーム
５の基端部５１に設けられた軸穴５１１を挿通された上
で、当該小径円形ボス部４２１に嵌挿されたワッシャ４
７と嵌合されたＥリング４８により前記回転ディスク４
６とアーム５の脱落を防止している。
【００１３】前記回動ディスク４６は、前記中心穴４６
１の径寸法が前記小径円形ボス部４２１の径寸法よりも
大きく形成されていることにより、前記遊星歯車４５と
アーム５との軸方向の間において、前記駆動軸４２に対
して回転方向及び径方向にそれぞれ若干の移動が可能と
されている。また、円周方向に四等分する位置にはそれ
ぞれ径方向に長い４つの長溝４６２，４６３，４６４，
４６５が形成されている。これら４つの長溝のうち、一
つの直径線上に配置されている２つの長溝４６２，４６
４内には、前記遊星歯車４５の上面に設けられた２つの
小判型ピン４５４，４５５が内挿される。また、他の２
つの長溝４６３，４６５には、前記アーム５の基端部５
１の下面において、前記軸穴５１１を挟んだ直径方向の
両側に設けられて下方に向けて立設された２つの小判型
ピン５１２，５１３が内挿される。ここで、前記回動デ
ィスク４６の各長溝４６２〜４６５の長手方向（径方
向）の寸法は、前記遊星歯車４５の中心穴４６１の内径
寸法の２倍以上の長さにされ、また各長溝４６２〜４６
５の幅寸法は前記遊星歯車４５とアーム５の各小判型ピ
ン４５４，４５５，５１２，５１３の短い幅方向の寸法
にほぼ等しくされている。
【００１４】以上の構成の窓昇降装置によれば、駆動軸
４２、リング歯車４１、遊星歯車４５を主体としたサイ
クロ減速機構４が構成される。そして、電動モータ３が
駆動され、ウォーム３１及びウォームホイール４３を介
して前記駆動軸４２が回動されると、偏心円形ボス部４
２２に嵌合されている遊星歯車４５は駆動軸４２に対し
て偏心した状態で回動される。すなわち、遊星歯車４５
はその外歯４５１が前記リング歯車４１の内歯４１１に
噛合しながらリング歯車４１内で前記駆動軸４２の回り
に回動（公転）され、かつ同時に駆動軸４２の回りに回
動（自転）されることになる。ここで、遊星歯車４５の
外歯４５１の歯数をＺＡ、リング歯車４１の内歯４１１
の歯数をＺＢとすると、駆動軸４２が１回転したときの
遊星歯車４５の回転数Ｎは、Ｎ＝（ＺＡ−ＺＢ）／ＺＡ
となる。したがって、遊星歯車４５の歯数ＺＡとリング
歯車４１の歯数ＺＢを適切に設定することで、任意の減
速比を得ることができ、サイクロ減速動作が実現される
ことになる。なお、ＺＡ＜ＺＢであるため、前記Ｎは負
の値であり、これは遊星歯車４５が駆動軸４２の回転方
向とは反対方向に回転されることを示している。
【００１５】このように前記遊星歯車４５は駆動軸４２
の回転数に対して減速した状態で、しかも駆動軸に対し
て偏心した状態で回動されると、遊星歯車４５の小判型
ピン４５４，４５５は長溝４６２，４６４内で長手方向
に摺動されながら、回動ディスク４６に対しては当該長
溝４６２，４６４の幅方向に回転力を伝達する。また、
この回転力を受けた回動ディスク４６の回転により、ア
ーム５の小判型ピン５１２，５１３は長溝４６３，４６
５内で長手方向に摺動されながら、当該長溝４６３，４
６５から幅方向の力を受けるため、アーム５は長溝４６
３，４６５の幅方向に回転力が伝達される。したがっ
て、遊星歯車４５、回動ディスク４６、アーム５とで、
いわゆるオルダム継手に近い軸継手構造が構成されるこ
とになり、遊星歯車４５の回転力がアーム５に伝達さ
れ、アーム５が駆動軸４２を中心にして回動されること
になる。これにより、電動モータ３の正転、逆転により
アーム５は往復回動されることになり、アーム５の先端
部に連結されている窓ガラス６が自動車の窓に沿って上
下方向に移動され、自動車の窓を開閉することになる。
【００１６】このように、電動モータ３の回転出力側に
サイクロ減速機構４を配設し、このサイクロ減速機構４
によって電動モータ３により回転駆動される駆動軸４２
の回転速度を減速し、アーム５を所望の速度で回動し、
所望の速度での窓ガラス６の昇降が可能になる。そのた
め、従来のシングルアーム型窓昇降装置と比較すると、
スペースの多くを占めるセクタギヤが不要となり、窓昇
降装置の小型化が実現できる。また、アーム５が回動す
る際におけるセクタギヤの移動余裕を確保する必要もな
いため、窓昇降装置の設置スペースが低減でき、小型の
自動車への適用が可能になり、かつ自動車の設計の自由
度が向上される。さらに、回転ディスク４６によって遊
星歯車４５の偏心回動を相殺してアーム５を回動してい
るので、アーム５を等角速度で円滑に回動することが可
能となり、窓ガラス６の円滑な昇降も可能になる。
【００１７】一方、アーム５による窓ガラス６の昇降動
作を行う際に、前記したように遊星歯車４５はリング歯
車４１の内部において偏心状態で回動されるが、このと
き遊星歯車４５の下面から下方に突出されているストッ
パピン４５３は、図３に示すように、リング歯車４１に
対してトロコイド軌跡をとることになる。そして、遊星
歯車４５が一方向に回動されて所定の回動位置まで回動
されると、ストッパピン４５３はストッパ歯車４４のス
トッパ突起４４２の一側面に衝接されることになる。ス
トッパ歯車４４は外歯４４１がリング歯車４１の内歯４
１１に噛合されているため、回転方向にはリング歯車４
１と一体であり、すなわちベース２と一体であり、回転
されることはない。そのため、ストッパ突起４４２とス
トッパピン４５３との衝接により、以後の遊星歯車４５
の回動は規制され、アーム５の回動も規制されることに
なる。したがって、窓ガラス６の下方への移動を規制し
ようとする位置、すなわち、遊星歯車４５の回動を規制
する位置に対応してストッパ歯車４４のストッパ突起４
４２の位置を設定しておくことにより、窓昇降装置自体
でアーム５の回動位置、つまり窓ガラス６の下動位置を
規制することが可能になる。そのため、この窓昇降装置
を自動車に適用した場合には、自動車のボディ側に窓ガ
ラス６の下動を規制するための規制部材を設けなくても
窓ガラス６の下動位置を規制することが可能になり、自
動車のボディ構造が複雑になることが防止される。
【００１８】また、前記ストッパ歯車４４は、自身の外
歯４４１をリング歯車４１の内歯４１１に対して任意の
回動位置で噛合させることが可能であるため、当該回動
位置を変更することにより、ストッパ歯車４４に設けた
ストッパ突起４４２の円周方向の位置を変更することが
可能になる。このようにストッパ突起４４２の円周方向
の位置を変更することで、遊星歯車４５のストッパピン
４５３がストッパ突起４４２に衝接する時の回動位置を
変更することが可能になり、遊星歯車４５が一方向に回
動する際のアーム５の回動位置、すなわち窓ガラス６の
下動側の規制位置を変更することが可能になる。したが
って、自動車の車種の違い等によって窓寸法が相違する
場合においても、ストッパ歯車４４を内装する際の回動
位置を調整するだけでこれに対応することができ、いず
れの窓寸法の場合でも適正な窓ガラスの下動位置を規制
を実現することが可能である。
【００１９】ここで、ストッパ歯車４４に設けるストッ
パ突起４４２を円周方向の異なる２箇所に設け、一方の
ストッパ突起は遊星歯車４５が一方向に回動されるとき
にストッパピン４５３が衝接され、他方のストッパ突起
は遊星歯車４５が反対方向に回動されるときにストッパ
ピン４５３が衝接されるように構成すれば、遊星歯車４
５の両回動方向においてそれぞれ回動位置を規制するこ
とが可能になる。したがって、ハードトップ型の自動車
のように、窓ガラスの上動位置と下動位置のそれぞれを
規制する必要がある場合に有効となる。なお、この場合
において、自動車の車種によって窓ガラスの移動寸法が
異なる場合には、ストッパ突起がそれぞれ異なる位置に
形成された複数種類のストッパ歯車を用意しておき、装
備する自動車の種類に応じてストッパ歯車を選択して装
着するようにすればよい。
【００２０】なお、前記実施形態では、本発明を電動モ
ータによって窓ガラスの昇降を行うパワーウインド装置
に適用しているが、手操作により回動されるハンドルに
よって駆動軸を回転駆動する手動式の窓昇降装置にも本
発明を同様に適用することが可能である。また、前記実
施形態では、電動モータの回転出力をウォーム機構を介
して駆動軸に伝達する構成例を示しているが、他の機構
によって電動モータの回転出力を駆動軸に伝達するよう
に構成することも可能である。
【００２１】
【発明の効果】以上説明したように本発明の窓昇降装置
は、駆動軸の回転駆動力を減速して窓ガラスを昇降する
ためのアームに伝達する減速機構内に、減速機構を構成
する遊星歯車の一部に衝接して遊星歯車の回動を規制す
るためのストッパ歯車を設けているので、窓ガラスの昇
降動作に伴う遊星歯車の回動がストッパ歯車によって規
制され、アームの回動が規制され、窓ガラスの移動位置
が規制される。そのため、減速機構を大型化することな
く窓昇降装置の小型化が実現され、小型車両への搭載が
可能になるとともに、自動車のボディ側に窓ガラスの移
動を規制するための構造を設ける必要がなく、自動車構
造の簡略化及び自動車のボディ側におけるレイアウト設
定の自由度の向上が実現できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の窓昇降装置の実施形態の正面図であ
る。
【図２】図１のＡＡ線に沿う拡大断面図である。
【図３】図２のＢＢ線に沿う矢視図である。
【図４】図２のＣＣ線に沿う矢視図である。
【図５】図２のＤＤ線に沿う矢視図である。
【図６】要部の部分分解斜視図である。
【符号の説明】
１ 窓昇降装置 ２ ベース ３ 電動モータ ４ サイクロ減速機構 ５ アーム ６ 窓ガラス ３１ ウォーム ４１ リング歯車 ４２ 駆動軸 ４３ ウォームホイール ４４ ストッパ歯車 ４５ 遊星歯車 ４６ 回転ディスク ４４１ ストッパ突起 ４５３ ストッパピン

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転駆動される駆動軸と、自動車等の車
    両の窓ガラスを昇降させるべく回動されるアームと、前
    記駆動軸の回転動作を減速して前記アームに伝達する減
    速機構とを備える窓昇降装置において、前記減速機構
    は、固定状態に設置されたリング歯車と、前記駆動軸の
    回転力によって前記リング歯車と噛合した状態で偏心回
    転されて前記アームを回動する遊星歯車と、前記リング
    歯車に取着され、前記遊星歯車の一部に衝接して回動位
    置を規制する規制部材とを備えることを特徴とする窓昇
    降装置。
  2. 【請求項２】 前記遊星歯車は円周方向の一部にストッ
    パピンを備え、前記規制部材は前記リング歯車に対して
    任意の回動位置で噛合されて前記リング歯車と一体化さ
    れる円環状のストッパ歯車で構成され、前記ストッパ歯
    車の円周方向の一部に前記ストッパピンと円周方向に衝
    接するストッパ体を備えていることを特徴とする請求項
    １に記載の窓昇降装置。
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