JP2003056248A - 窓昇降装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 窓を昇降するための窓昇降装置内に、減速機
構を構成する部品を封止して異物や水滴の侵入を防止す
ることにより、耐粉塵性、耐水性、耐凍結性の向上を図
る。 【解決手段】 減速機構４は、電動モータ３により回転
されるウォームホイール４２と、ギヤハウジング２２内
に固定されたアウターギヤ４１と、アウターギヤ４１に
噛合してウォームホイール４２により偏心回転されるイ
ンナーギヤ４４と、インナーギヤ４４の回転力をＸ方向
及びＹ方向について出力軸に伝達する回動ディスク４５
及び円板ブラケット４６と、ギヤハウジング２２の底部
を貫通して円板ブラケット４６の回転力をアーム５に伝
達する出力軸４７と、ギヤハウジング２２の開口を封止
するキャップ２４とを備える。ギヤハウジング２２の内
部に埃等の異物や水滴が侵入されることがなく、耐粉塵
性、耐水性、耐凍結性に優れた信頼性の高い窓昇降装置
を得ることが可能になる。

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、先にサイクロ（登録商標）減速機構を利用した
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、ア
ウターギヤ（リング歯車）とインナーギヤ（遊星歯車）
とを含むサイクロ減速機構を備えており、アウターギヤ
に噛合されるインナーギヤをモータ等によって回転駆動
することによりインナーギヤを減速回動し、このインナ
ーギヤ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、インナーギヤはアウターギヤ
内で偏心回転されるため、このインナーギヤの回転力を
外部に取り出してアームを回動するためにはインナーギ
ヤとアームとの間に偏心回転を許容するための空隙を設
けておく必要があり、結果として、インナーギヤを装置
内に封止した状態で内装することが難しくなる。そのた
め、その空隙を通して外部から埃等の異物が装置内に侵
入し、ギヤ間に異物を噛み込むことによるギヤ破損を生
じることがある。また、空隙を通して外部から水滴が装
置内に侵入し、各において錆が発生し、あるいは冬季に
は凍結して各ギヤの回転動作が不能になる等、昇降装置
の信頼性が低下し、あるいは寿命が短縮する原因となっ
ている。

【０００５】本発明の目的は、窓昇降装置内への異物や
水滴の侵入を防止でき、耐粉塵性、耐水性、耐凍結性の
向上を図っ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、回転駆動力源
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、回転駆動力源の回転動作を減速してアー
ムに伝達する減速機構とを備える窓昇降装置において、
減速機構は、有底円形容器状のギヤハウジングの内周面
に形成されたリングギヤからなるアウターギヤと、ギヤ
ハウジング内に内装されて回転駆動力源によって回転さ
れる駆動回転体と、駆動回転体によってアウターギヤと
噛合した状態で偏心回転されるインナーギヤと、駆動回
転体の中心穴及び前記ギヤハウジングの底部を貫通され
インナーギヤの回転力をアームに伝達する出力軸と、ギ
ヤハウジングの開口を閉じるキャップとを備えている。
ここで、前記インナーギヤに対して一つの径方向（ラジ
アル方向）に力伝達可能に結合された回動ディスクと、
前記回動ディスクに対して前記一つの径方向とは直交す
る径方向に力伝達可能に結合された円板ブラケットとを
備え、前記回動ディスクと円板ブラケットは前記ギヤハ
ウジング内に内装され、前記出力軸は前記円板ブラケッ
トと前記アームとを回転方向に連結した構成とすること
が好ましい。

【０００７】本発明の窓昇降装置によれば、回転駆動源
によって駆動回転体が回転され、これと一体的にアウタ
ーギヤに噛合されたインナーギヤが偏心回転され、当該
インナーギヤの回転力が減速されて出力軸を介してアー
ムに伝達される。この場合、インナーギヤと出力軸との
間に一つの径方向、及びこれと直交する径方向にそれぞ
れ回転力を伝達する回動ディスクと円板ブラケットを配
設し、円板ブラケットの回転力を出力軸によりアームに
伝達することで等角速度の回動動作が可能になる。ま
た、アウターギヤ、インナーギヤ、回動ディスク、円板
ブラケットがキヤハウジングに内装され、キャップによ
りギヤハウジングが封止されることで、ギヤハウジング
内への異物や水滴の侵入を防止でき、耐粉塵性、耐水
性、耐凍結性の向上が可能になる。

【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・ナット
等によって固定される。また、前記ベース２内は後述す
るサイクロ減速機構４が構成されており、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はサイクロ機構４の部分分解斜視図である。また、図
４は図３の一部を下方から見た斜視図、図５〜図８は図
２のＢＢ線、ＣＣ線、ＤＤ線、ＥＥ線に沿う矢視図であ
る。これらの図に示すように、前記ベース２の上面側に
は、浅い円形容器状をした凹部からなるギヤハウジング
２２が形成されており、このギヤハウジング２２内に前
記サイクロ減速機構４が構成されている。前記ギヤハウ
ジング２２の開口縁部には内周面に沿って形成された内
歯４１１を有する固定状態のアウターギヤ４１が形成さ
れている。また、前記ギヤハウジング２２の底面には円
筒状のボス２３が一体に形成されており、このボス２３
にはウォームホイール４２が回転可能に軸支されてい
る。前記ウォームホイール４２の円周面には外歯４２１
が形成されており、この外歯４２１には前記電動モータ
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、電動モータ３によって回転駆動可能とされ
ている。また、前記ウォームホイール４２には前記ボス
２３の外周面に嵌合するスリーブ４２２が形成されてい
るが、このスリーブ４２２は外周面が前記ボス２３の中
心に対して偏心した中心を有する円形の偏心スリーブ４
２２として形成されている。

【００１０】前記ウォームホイール４２の偏心スリーブ
４２２にはストッパギヤ４３と、遊星歯車としてのイン
ナーギヤ４４が内装されている。前記ストッパギヤ４３
は前記アウターギヤ４１の内歯４１１の径寸法に等しい
外形寸法の外歯４３１を有する平歯車として形成され、
当該外歯４３１がアウターギヤ４１の内歯４１１と一体
的に噛合されている。したがって、ストッパギヤ４３は
ギヤハウジング２２内に回動されることはない状態に内
装されている。また、図４に詳細に示すように、ストッ
パギヤ４３には所要形状をした中心カム穴４３２が形成
されており、この中心カム穴内において前記ウォームホ
イール４２の偏心スリーブ４２２が回転可能とされてい
る。前記中心カム穴４３２は小径部４３３及び大径部４
３４と、両者を結ぶ中継の段部４３５とで構成され、特
に段部４３５は前記インナーギヤ４４の回転量を規制す
るためのストッパカムとして形成されている。一方、前
記インナーギヤ４４は前記アウターギヤ４１の内歯４１
１の径寸法よりも幾分小径で、かつその外周面に前記ア
ウターギヤ４１の内歯４１１に噛合する外歯４４１が形
成された平歯車で構成され、前記ストッパギヤ４３と軸
方向に並んで配置されている。

【００１１】そして、インナーギヤ４４の中心部に設け
られた軸穴４４２が前記ウォームホイール４２の偏心部
スリーブ４２２の外周に嵌合した状態で軸支されてい
る。このように軸支された状態では前記インナーギヤ４
４は前記アウターギヤ４１と同じ平面上に位置されるこ
とになり、ウォームホイール４２の回転に伴ってアウタ
ーギヤ４１の内歯４１１の円周一部と噛合した状態を保
ちながらウォームホイール４２２によって偏心回動され
ることになる。また、前記インナーギヤ４４の上面に
は、前記軸穴４４２を挟む直径方向の両側に２つの小判
型ピン４４３，４４４が上方に向けて立設されている。
さらに、前記インナーギヤ４４の下面には、前記軸穴４
４２の環状ボス４４５の円周一部から半径方向に突出し
たストッパ突起４４６が一体に形成されており、インナ
ーギヤ４４の回動に伴って移動されたときに前記ストッ
パギヤ４３のストッパカム４３５に衝接可能とされてい
る。

【００１２】他方、前記インナーギヤ４４の上側には、
大径の中心穴４５１を有する円板形をした回動ディスク
４５が配置され、さらにその上に中心矩形穴４６１を有
する円板ブラケット４６が配置されている。前記回動デ
ィスク４５には、円周方向に四等分する位置にそれぞれ
径方向に長い４つの長溝４５２，４５３，４５４，４５
５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４５２，４６４内
には、前記インナーギヤ４４の上面に設けられた２つの
小判型ピン４４３，４４４が内挿される。また、他の２
つの長溝４５３，４５５には、前記円板ブラケット４６
の下面において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４６２，４６３が内挿さ
れる。ここで、前記回動ディスク４５の各長溝４５２〜
４５５の長手方向（径方向）の寸法は、前記インナーギ
ヤ４４の偏心量の寸法以上の長さにされ、また各長溝４
５２〜４５５の長手方向と直交する幅方向の幅寸法は前
記インナーギヤ４４と円板ブラケット４６の各小判型ピ
ン４４３，４４４，４６２，４６３の短い幅方向の寸法
にほぼ等しくされている。

【００１３】そして、前記円板ブラケット４６の中心矩
形穴４６１には、前記ギヤハウジング２２の前記ボス２
３内を貫通する出力軸４７の一端部４７１が連結されて
いる。前記出力軸４７は、前記ウォームホイール４２、
インナーギヤ４４、回動ディスク４５、円板ブラケット
４６の各中心穴を貫通するように延長されており、その
他端部４７２は前記ギヤハウジング２２の底壁から外部
に突出されており、この他端部４７２において前記アー
ム５の基端部５１に設けた矩形穴５４に回転方向に一体
的に固定されている。また、前記円板ブラケット４６の
上側には、前記ギヤハウジング２２の開口を覆う円板状
のキャップ２４が配置されており、当該キャップ２４に
よりギヤハウジング２２内、換言すれば減速機構４が封
止されている。なお、このキャップ２４の固定に際して
は、図示は省略するが、例えばキャップ２４の円周複数
箇所に軸方向に突出する係合片を設け、この係合片を前
記ギヤハウジング２２の外周面の対応する箇所に設けた
係合溝に係合するような構成が採用可能である。

【００１４】以上の構成の窓昇降装置によれば、ウォー
ムホイール４２、アウターギヤ４１、インナーギヤ４４
を主体としたサイクロ減速機構４が構成される。すなわ
ち、電動モータ３が駆動され、ウォーム３１を介してウ
ォームホイール４２が回動されると、偏心スリーブ４２
２に嵌合されているインナーギヤ４４は偏心した状態で
回動される。このときインナーギヤ４４はその外歯４４
１が前記アウターギヤ４１の内歯４１１に噛合しながら
アウターギヤ４１内で公転され、かつ同時に自転される
ことになる。ここで、インナーギヤ４４の外歯４４１の
歯数をＺＡ、アウターギヤ４１の内歯４１１の歯数をＺ
Ｂとすると、ウォームホイール４２が１回転したときの
インナーギヤ４４の回転数Ｎは、Ｎ＝（ＺＡ−ＺＢ）／
ＺＡとなる。したがって、インナーギヤ４４の歯数ＺＡ
とアウターギヤ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、これはインナーギヤ４４が
ウォームホイール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】このようにインナーギヤ４４がウォームホ
イール４２の回転数に対して減速した状態で、しかもウ
ォームホイール４２の軸中心に対して偏心した状態で回
動されると、インナーギヤ４４の小判型ピン４４３，４
４４は長溝４５２，４５４内で長手方向に摺動されなが
ら当該長溝４２，４５４の幅方向に当接されてこれを押
圧するため、回動ディスク４５に対しては一つの径方向
（ラジアル方向）、すなわち、当該長溝４５２，４５４
の幅方向に沿った径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４５の回転により、円板
ブラケット４６の小判型ピン４６２，４６３は長溝４５
３，４５５内で長手方向に摺動されながら、当該長溝４
５３，４５５の幅方向に当接され、これら長溝４５３，
４５５から幅方向の力を受けるため、円板ブラケット４
６は長溝４５３，４５５の幅方向に沿った径方向、すな
わち前記長溝４５２，４５４における一つの径方向に対
して直交する径方向に回転力が伝達される。特に、本実
施形態では、各小判型ピン４４３，４４４，４６２，４
６３は幅方向の両側縁が平面に形成されており、この両
側縁が各長溝４５２，４５４，４５３，４５５の幅方向
の両内縁に当接された状態で前記した回転力の伝達を行
うため、小型ピンの一部に回転力が集中するようなこと
はなく、小型ピンの寿命を長くする上で有利になる。し
たがって、インナーギヤ４４、回動ディスク４５、円板
ブラケット４６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、インナーギヤ４４の回
転力が回転ブラケット４６の等角速度回転運動として伝
達される。円板ブラケット４６には出力軸４７を介して
アーム５が一体的に連結されているため、円板ブラケッ
ト４６の回転力は出力軸４７を介してアーム５に伝達さ
れてアーム５が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、従来のようにアーム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、回動ディスク４５と円板ブラケット４６とによっ
てインナーギヤ４４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】また、この窓昇降装置では、減速機構４を
構成するアウターギヤ４１やインナーギヤ４４をベース
２のギヤハウジング２２とキャップ２４とで構成される
密封状態のギヤハウジング２２内に収納することが可能
になる。そのため、ギヤハウジング２２内に異物や水滴
が侵入することを防止することが可能となり、異物の噛
み込みによるギヤ破損や、水滴が原因となる発錆や凍結
を防止して窓昇降装置の信頼性を向上することが可能に
なる。

【００１８】また、図８に示すように、インナーギヤ４
４の回転に伴ってストッパ突起４４６がストッパギヤ４
３の中心カム穴４３２の内部で回転されるときには、ス
トッパ突起４４６の先端部は同図に破線で示すようにト
ロコイド軌跡上を移動する。そして、所定の回転角度だ
け回転し、ストッパ突起４４６が外径方向に移動した時
点でその先端面がストッパカム４３５の内面に外径方向
に向けて衝突し、以降のストッパ突起４４６の回転、す
なわちインナーギヤ４４の回転が規制されることにな
る。このとき、ストッパ突起４４６は突出方向である径
方向に向けてストッパカム４３５の表面に衝突して回転
を規制するので、ストッパ突起４４６における機械的な
耐抗力を高めることができ、ストッパ突起４４６の変形
を防止し、安定したストッパ機能を発揮させることが可
能になる。

【００１９】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によりウォームホイ
ールを回転し、インナーギヤを偏心回動する構成例を示
しているが、他の回転駆動機構によってインナーギヤを
偏心回動するように構成することも可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の窓昇降装置
は、減速機構を構成している駆動回転体、アウターギ
ヤ、インナーギヤ、回動ディスク、ブラケット等をギヤ
ハウジング内に内装し、出力軸をギヤハウジングの底面
から突出させてアームに連結する一方で、ギヤハウジン
グの開口をキャップにより封止した構成としているの
で、小型なシングルアーム方式の窓昇降装置を実現する
とともに、ギヤハウジングの内部に埃等の異物や水滴が
侵入することが防止でき、耐粉塵性、耐水性、耐凍結性
に優れた信頼性の高い窓昇降装置を得ることが可能にな
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】サイクロ減速機構の部分分解斜視図である。

【図４】サククロ減速機構の一部を下方から見た斜視図
である。

【図５】図２のＢＢ線に沿う矢視図である。

【図６】図２のＣＣ線に沿う矢視図である。

【図７】図２のＤＤ線に沿う矢視図である。

【図８】図２のＥＥ線に沿う矢視図である。

【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 ２２ ギヤハウジング ２４ キャップ ３１ ウォーム ４１ アウターギヤ ４２ ウォームホイール ４３ ストッパギヤ ４４ インナーギヤ ４５ 回動ディスク ４６ 円板ブラケット ４７ 出力軸

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 鈴木 統久 静岡県清水市北脇500番地 株式会社小糸 製作所静岡工場内 Ｆターム(参考） 3D127 CB05 DF03 DF12

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転駆動力源と、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、前記回転駆
   動力源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、
   有底円形容器状のギヤハウジングの内周面に形成された
   リングギヤからなるアウターギヤと、前記ギヤハウジン
   グ内に内装されて前記回転駆動力源によって回転される
   駆動回転体と、前記駆動回転体によって前記アウターギ
   ヤと噛合した状態で偏心回転されるインナーギヤと、前
   記駆動回転体の中心穴及び前記ギヤハウジングの底部を
   貫通され前記インナーギヤの回転力を前記アームに伝達
   する出力軸と、前記ギヤハウジングの開口を閉じるキャ
   ップとを備えることを特徴とする窓昇降装置。
2. 【請求項２】 前記インナーギヤに対して一つの径方向
   に力伝達可能に結合された回動ディスクと、前記回動デ
   ィスクに対して前記一つの径方向と直交する径方向に力
   伝達可能に結合された円板ブラケットとを備え、前記回
   動ディスクと円板ブラケットは前記ギヤハウジング内に
   内装され、前記出力軸は前記円板ブラケットと前記アー
   ムとを回転方向に連結していることを特徴とする請求項
   １に記載の窓昇降装置。
3. 【請求項３】 前記駆動回転体は、前記ギヤハウジング
   に設けられた電動モータによって回転駆動されるウォー
   ムホイールで構成され、前記ウォームホイールには前記
   中心穴の周囲にボス状の偏心スリーブが設けられ、前記
   偏心スリーブに前記インナーギヤが軸支されていること
   を特徴とする請求項１または２に記載の窓昇降装置。