JP2009012619A - ウインドレギュレータ - Google Patents

Abstract

【課題】インナーパネルやレインフォースメントの剛性を生かすことにより、モジュールパネルの変形や耐久性の低下を防ぎ、薄肉化ないし薄板化を図る。
【解決手段】自動車のドアに取り付けられるウインドレギュレータ１６であって、ドアインナーパネル１２またはレインフォースメントにそれぞれ取り付けられる上下前後のプーリ２１〜２４と、それらのプーリに略８字状に掛け回されるインナーケーブル２６〜２８のループと、そのインナーケーブルのループに取り付けられ、窓ガラスＷを支持する前後のキャリアプレート２９、３０と、モジュールパネル１８に取り付けられ、インナーケーブルのループを往復循環するための、モータ駆動のケーブル駆動装置２５とを備えているウインドレギュレータ１６。
【選択図】図１

Description

本発明はウインドレギュレータ、とくに車両のドアに取り付けられるウインドレギュレータに関する。

特開２００１−１９９２３６号公報

特許文献１には、図６に示すような、車両のドアに設けられるケーブル式のウインドレギュレータ１００が開示されている。このウインドレギュレータ１００は、上下方向に配置されるガイドレール１０１と、そのガイドレールに摺動自在に設けられ、窓ガラスＷを支持するキャリアプレート１０２と、ガイドレール１０１の上端および下端に設けられるローラないしプーリなどの方向転換部材１０３と、上下の方向転換部材１０３に掛け回されるインナーケーブル１０４のループと、そのインナーケーブル１０４のループを往復循環させるモータ駆動のケーブル駆動装置１０５、１０６とからなる。

このようなウインドレギュレータ１００は、アウターパネルとインナーパネル１０７とからなるドアの内部空間に収容され、ガイドレール１０１およびケーブル駆動装置１０５、１０６はインナーパネル１０７にネジなどで固定される。このインナーパネル１０７は、金属板で補強された合成樹脂製のものとされている。

特許文献１では、インナーパネルの内面（アウターパネルと対向する側）にガイドレール１０１およびケーブル駆動装置のドラム１０５を取り付けると共に、外面（室内側）にドラムを駆動するモータおよび減速機を備えた駆動部１０６を取り付けて、減速機の出力軸をインナーパネル１０７に貫通させる車両ドアの補機組み付け構造が開示されている。ドアスピーカ１０８などの他の補機もインナーパネル１０６に取り付けられる。

他方、ウインドレギュレータなどのインナーパネルへの取り付けを容易にするため、あらかじめウインドレギュレータやインナーハンドル、ロック、スピーカなどをモジュールパネルとよばれるパネルに組み付けておき、ドアのインナーパネルに設けた大きい開口部をそのモジュールパネルで塞ぐように取り付ける方法がある。この方法は、ドアの補機をあらかじめ取り付けておき、モジュール化（ユニット化）するので、ドアの組み立て工程が簡単になる。

また、ガイドレールを採用せず、インナーパネルにプーリなどの方向転換部材およびケーブル駆動装置を取り付けた、いわゆるレールレスのウインドレギュレータも知られている。このものはキャリアプレートをガイドレールでガイドせず、窓ガラスはドアサッシないしガラスランチャンネルでガイドし、キャリアプレートは窓ガラスにを介して間接的にガラスランチャンネルなどでガイドする。

従来のモジュールパネルに取り付けるウインドレギュレータは、インナーケーブルの張力を支持する要素をモジュールパネルに取り付けているので、モジュールパネルの剛性を高くする必要がある。車両の軽量化の要請に基づき、モジュールパネルについても薄肉化、薄板化が望まれるが、薄板化を進めると、モジュールパネルの剛性および強度が低下し、窓ガラスの昇降時の荷重を繰り返し受けたり、ドアの組付け前にケーブル張力を受けたりするモジュールパネルの変形や耐久性が問題になる。

本発明はインナーパネルやレインフォースメントの剛性を生かすことによって、モジュールパネルを薄くしても変形や耐久性の低下を防ぐことができ、所定の機能を果たすことが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（請求項１）は、車両のドアに取り付けられるウインドレギュレータであって、ドアインナーパネルまたはレインフォースメントにそれぞれ取り付けられる上下の方向転換部材と、それらの方向転換部材に掛け回されるインナーケーブルのループと、そのインナーケーブルのループに取り付けられ、窓ガラスを支持するキャリアプレートと、モジュールパネルに取り付けられると共に、前記インナーケーブルのループを往復循環するための、モータ駆動のケーブル駆動装置とを備えていることを特徴としている。

このようなウインドレギュレータにおいては、前記上下の方向転換部材がドアの前後にそれぞれ配置される４個１組で構成されており、前記インナーケーブルのループが８字状に配索され、そのインナーケーブルの上下方向に延びる部位にそれぞれキャリアプレートが取り付けられているものが好ましい（請求項２）。さらに前記ケーブル駆動装置がモジュールパネルのスピーカ穴の近辺に取り付けられるものが好ましい（請求項３）。

本発明のウインドレギュレータ（請求項１）では、インナーケーブルの張力を支える上下の方向転換部材がドアインナーパネルまたはレインフォースメントにそれぞれ取り付けられ、ケーブル駆動装置だけがモジュールパネルに取り付けられる。そのため、モジュールパネルには大きい力が加わらない。すなわち、インナーケーブルは方向転換角度が大きいほど、そのインナーケーブルの張力を支える反力が大きい。たとえば方向転換角度が１８０度、すなわち反転させる場合は張力の２倍の支持力が必要となる。

これに対し、ケーブル駆動装置を支持する力は、最大で、すなわち送り出し側の張力が０の場合、巻き取り側インナーケーブルの張力で足りる。したがってモジュールパネルが支えるべきインナーケーブルの反力は小さくて済み、その分、要求される板厚および強度が低くてもよい。このように本発明のウインドレギュレータでは、大きい支持力を要する方向転換部材は剛性の高いインナーパネルやレインフォースメントで支持しているので、モジュールパネルの操作による変形や耐久性の低下を抑制することができる。

前記上下の方向転換部材がドアの前後にそれぞれ配置される４個１組で構成され、インナーケーブルのループが８字状に配索され、そのインナーケーブルの上下方向に延びる部位にそれぞれキャリアプレートが取り付けられているウインドレギュレータ（請求項２）の場合は、窓ガラスを前後の２個所で安定して支持することができる。

また、前記ケーブル駆動装置がモジュールパネルのスピーカ穴の近辺に取り付けられる場合（請求項３）は、そのスピーカ穴を利用して、ケーブル駆動装置をモジュールパネルに容易に取り付けることができる。

つぎに図面を参照しながら本発明のウインドレギュレータの実施形態を説明する。図１は本発明のウインドレギュレータを備えたドアの一実施形態を示す概略側面図、図２は図１のII-II線拡大断面図、図３は図１のIII-III線拡大断面図、図４図は本発明に関わるケーブル駆動装置の一実施形態を示す斜視図、図５ａおよび図５ｂはそれぞれ図４のケーブル駆動装置の正面図および側面図である。

図１は車両のドア、とくに自動車の前側のドア１０を車内側から見た状態を示している。このドア１０は、外表面に設けられるアウターパネル１１と、車内側に設けられるインナーパネル１２と、それらの上部に設けられるサッシ１３とからなる。サッシ１３の口部およびドアの前部には窓ガラスＷを上下にスライド自在にガイドするガラスランチャンネルが設けられている。

アウターパネル１１は図２に示すように外向きに突出しており、インナーパネル１２は内向き（室内側）に突出している。それにより、アウターパネル１１とインナーパネル１２の周囲を重ねて溶接などで固定すると、内部に空洞１５が形成される。そしてこの空洞１５にウインドレギュレータ１６などの装備が装着される。アウターパネル１１およびインナーパネル１２は薄鋼板のプレス成形品である。インナーパネル１２は金属板で補強した合成樹脂パネルであってもよい。

図１に戻って、インナーパネル１２は中央に大きい開口１７を備えており、その開口１７はモジュールパネル１８によって塞がれている。モジュールパネル１８は合成樹脂などの薄板であり、この実施形態では、前側（図１の左側）の下部にスピーカを装着するスピーカ穴１９が形成されている。モジュールパネル１８は合成樹脂シートを熱プレス成形したり、射出成形したりすることにより、製造しうる。

前記ウインドレギュレータ１６は、インナーパネル１２の上部および下部で、それぞれ開口１７の周縁に取り付けられる、方向転換部材としての上前プーリ２１、上後プーリ２２、下前プーリ２３および下後ろプーリ２４の４個のプーリと、モジュールパネル１８に取り付けられるケーブル駆動装置２５とを備えている。そして４個のプーリ２１〜２４には、インナーケーブル２６、２７、２８が横向きの８字ループ状に張設されており、前側および後ろ側の縦方向に延びている部位には、それぞれキャリアプレート２９、３０が連結されている。ガイドレールは用いていない。

インナーケーブル２６、２７、２８のループは、一端がケーブル駆動装置２５のドラムに係止され、斜め後ろに延び、上後ろプーリ２２によって下向きに方向転換され、他端が後ろのキャリアプレート３０に係止される第１インナーケーブル２６と、一端が後ろのキャリアプレート３０に係止され、下方に延び、下後ろプーリ２４によって斜め前に方向転換され、上前プーリ２１によって方向転換され、下向きに延び、他端が前側のキャリアプレート２９に係止される第２インナーケーブル２７と、一端が前側のキャリアプレート２９に係止され、下側に延び、下前プーリ２３によって方向転換され、斜め後ろに延び、他端がケーブル駆動装置２５のドラムに係止される第３インナーケーブル２８とに分けられている。ただし連続する１本のインナーケーブルであってもよい。

インナーケーブル２６〜２８はケーブル式ウインドレギュレータに使用されている従来公知のものである。すなわちそれぞれのインナーケーブル２６〜２８は、金属素線を撚り合わせ、端部に金属製のケーブルエンドが鋳込みあるいはカシメによって固着された、プルコントロールケーブルの内索として知られているものである。金属素線の撚り線の外周に合成樹脂製のコートを設ける場合もある。この実施形態ではアウターケーシング（導管）は使用しない。ただしアウターケーシングを用いてもよい。アウターケーシングは断面角形の金属線を螺旋状に巻いた鎧層と、その表面に設けられる合成樹脂製の保護層とからなる公知のものである。鎧層の内部に合成樹脂製のライナーを設ける場合もある。

キャリアプレート２９、３０は、窓ガラスＷの下端に取り付けるための取付段部および取付孔を備え、２本のインナーケーブルのケーブルエンドを係止するための係止部を備えた、合成樹脂あるいは金属製のプレート状のものである。金属部品をインサート成形した合成樹脂製品の場合もある。このウインドレギュレータ１６ではガイドレールを用いないので、ガイドレールと摺動する摺動部は設けていない。前側のキャリアプレート２９と後ろ側のキャリアプレート３０を一体にして前後に長いプレートにする場合もある。

図２に示すように、上前プーリ２１は、外周にガイド溝３１を備え、中心に取り付け孔３２を備えた円板状の公知の部品であり、このウインドレギュレータ１６では、プーリの支持軸を兼ねるネジ３３によって、レインフォースメント３４に対して回転自在に取り付けられている。レインフォースメント３４はインナーパネル１２の上部内縁近辺に溶接などで固定されており、インナーパネル１２と一体の補強部品である。車両の横からの衝突などに対して乗客を保護する働きもある。さらにこの実施形態では、そのネジ３３を利用して、モジュールパネル１８も前上プーリ２１と一緒に取り付けている。符号３５は円筒状のスペーサであり、符号３６はナットである。スペーサ３５はモジュールパネル１８に固定することもでき、レインフォースメント３４あるいはインナーパネル１８に固定することもできる。

図３に示すように、下前プーリ２３は、上前プーリ２１と同一の部品であり、ネジ３３によって、インナーパネル１２に対して回転自在に取り付けられている。上前プーリ２１と同様に、そのネジ３３を利用して、モジュールパネル１８も前下プーリ２２と一緒に取り付けている。スペーサ３５およびナット３６は上前プーリ２１の場合と同様である。

上後ろプーリ２２のインナーパネル１２への取り付け状態は、上前プーリ２１の取り付け状態と実質的に同一であり、下後ろプーリ２４の取り付け状態は下前プーリ２３の取り付け状態と実質的に同一である。なお、方向転換部材として、プーリに代えて、インナーケーブルを摺動自在にガイドする円弧状のガイド溝を備えた公知のスライドガイドを採用することもできる。

図４に示すように、ケーブル駆動装置２５は、ハウジング４０と、そのハウジング４０に回転自在に設けられる駆動軸４１と、その駆動軸４１に取り付けられたドラム４２と、駆動軸４１を回転駆動するモータＭおよび減速機Ｇとからなる。ハウジング４０はモジュールパネルに取り付けるための、半径方向に延びる３本のアーム４４を有し、ドラム４２を収容するドラム収容部４５とモータＭを取り付けるモータ取り付け部４６を備えている。この実施形態ではアウターケーシングは用いないので、ハウジング４０にはアウター取り付け部を設けていない。図５ａに示すように、２本のインナーケーブル２６、２８は、ハウジング４０に対し、互いのほぼ反対側に延びるように配索されている。

前記ドラム４２は、第１インナーケーブル２６と第３インナーケーブル２８の端部に固着されたケーブルエンド２６ａ、２８ａを係止する係止孔と、インナーケーブルの端部近辺を互いに逆向きに巻き付けるガイド溝と、駆動軸４１を嵌合させる中心孔とを備えた公知のものである。

ハウジング４０およびドラム４２は、通常は強度が高い合成樹脂製であるが、他の材料を用いてもよい。ハウジング４０は図５ｂに示すように、３本のネジによってモジュールパネル１８に取り付ける。なお、ハウジング４０は、モータハウジングとドラムケースとに分離し、モジュールパネル１８を挟むようにその両面に取り付けることもできる。減速機Ｇとしては、たとえばモータＭの出力軸に固定されたウォームと、駆動軸４１と連結されたウォームギヤとからなるウォーム減速機などが用いられる。出力軸とウォームとの間に減速ギヤを介在させることもできる。また、ウォームギヤと駆動軸との間にゴム製のダンパを介在させることもできる。

ケーブル駆動装置２５には、インナーケーブル２６、２８の伸び取り機構を設けるのが好ましい。それにより、組み付け時にはインナーケーブル２６、２７、２８のループ全体に弛みを持たせ、組み付け後に所定の張力を与えることができる。そのような伸び取り機構としては、たとえばドラム４２を軸に対して直角の面で二つ割りにしてラチェット歯列同士で噛み合わせると共に、ウエーブワッシャなどで互いに弾力的に押しつけ合わせるようにしたもの、あるいはハウジング４０から出た位置でインナーケーブルを横向きに弾力的に付勢するものがあげられる。

伸び取り機構としては、プーリ２１〜２４のインナーパネル１２への取り付け位置を配索長さを伸ばす方向にずらせる機構を採用することもできる。また、キャリアプレート２９、３０の係止部とケーブルエンドとの間に介在させてケーブルの配索長さを伸ばす方向にケーブルエンドを付勢するバネなども採用することができる。

上記のように構成されるウインドレギュレータ１６は、まずそれぞれのプーリ２１〜２４をレインフォースメント３４やインナーパネル１２に取り付ける。ついでそれらのプーリ２１〜２４に第１〜３インナーケーブル２６〜２８をキャリアプレート２９、３０およびケーブル駆動装置２５と共に掛け回し、モジュールパネル１８をネジ３３に嵌め込み、ナット３６を締め付ける。そして最後にケーブル駆動装置２５をモジュールパネル１８に取り付けることによって、ウインドレギュレータ１６が組み立てられる。組み立てた後、前述のインナーケーブルの延び取り機構により、インナーケーブルのループ全体の弛みを取ってインナーケーブルに適切な張力を与える。

ケーブル駆動装置２５をモジュールパネル１８に取り付けるときは、図１のスピーカ穴１９から手を入れて、ケーブル駆動装置２５を支持するのが好ましい。また、ケーブル駆動装置２５をモータハウジングとドラムケースとに分離している場合は、ドラムケースのみインナーケーブル２６〜２８のループに連結しておき、モータハウジングをモジュールパネル１８の表側から取り付けるようにしてもよい。なお、モジュールパネル１８に取り付けたケーブル駆動装置２５を図１の縦向きのレインフォースメント１２ａに取り付けてもよい。さらにモジュールパネル１８からその縦向きのレインフォースメント１２ａに移し替えてもよい。

ただし上記以外に、たとえば前下プーリ２３あるいは後ろ下プーリ２５を最後に取り付けるなど、他の組み付け方法を採用することもできる。その場合は、モジュールパネル１８のプーリ２３、２５と対応する部位に切り欠きを設けておく。その切り欠きを覆うカバーを別個に設けてもよい。

上記のように構成されるウインドレギュレータ１６は、図１に示すように、モータＭを一方向に回転させてドラムをたとえば反時計方向に回転させると、第３インナーケーブル２８がドラムに巻き取られ、第１インナーケーブル２６がドラムから送り出される。それによりインナーケーブル２６〜２８のループは矢印Ｄ方向に循環し、前後のキャリアプレート２９、３０が下降し、窓ガラスＷが下降して窓が開く。モータＭが逆方向に回転すると、ドラムが時計方向に回転し、インナーケーブル２６〜２８のループが矢印Ｕ方向に循環して窓ガラスＷが上昇し、窓が閉じられる。

上記のウインドレギュレータ１６は、方向転換部材であるプーリ２１〜２４がレインフォースメントあるいはインナーパネル１２に取り付けられているので、インナーケーブルの強い反力を充分に支持することができる。すなわち、方向転換部材の場合は、インナーケーブル２６〜２８が９０〜１８０度の範囲、とくに１２０°〜１５０°で方向転換されるので、その反力が大きいが、各プーリ２１〜２４が剛性の高いレインフォースメント３４あるいはインナーパネル１２に取り付けられているため、それらの反力を充分に支持することができる。

他方、ケーブル駆動装置２５は２本のインナーケーブル２６、２８がほぼ直線方向に延び出しているので、それほど強い反力を支持する必要がなく、モジュールパネル１８で支持させても、モジュールパネル１８に大きい力が加わらない。そのため、従来より薄く、強度・剛性が低いモジュールパネル１８を採用しても撓みや反りが生ずることがなく、窓ガラスＷの昇降操作がスムーズである。また、ケーブル駆動装置２５は、モジュールパネル１８に取り付けた状態で出荷・搬送する場合は、そのままドアに組み付けることができ、インナーパネル１２に移し替える必要はない。

４個のプーリ２１〜２４については、ネジ３３を利用してモジュールパネル１８に仮に取り付けておき、ドアへの組み付け時にインナーパネル１２に移し替えればよい。それにより、モジュールパネル１８にケーブル駆動装置２５と４個のプーリ２１〜２４とをセットにした状態で出荷・搬送・納品することができる。なお、ネジ３３を抜いたときにプーリ２１〜２４の位置がずれないように、プーリ２１〜２４をモジュールパネル１８に係止する構造を採用してもよい。たとえば、図２、図３のスペーサ３５をモジュールパネル１８と一体に構成する場合は、ネジ３３を外してもプーリ２１〜２４がずれない。

前記ウインドレギュレータの実施形態では、４個のプーリを採用しているが、前下あるいは後ろ下のプーリの位置にケーブル駆動装置２５を配置して、そのプーリを省略することもできる。その場合は３個のプーリとケーブル駆動装置２５によって８字状のループが構成される。さらに窓ガラスＷの中央部を１個のキャリアプレートで支持するようにすれば、上下２個のプーリで足りる。

また、前記実施形態では、プーリ２１〜２４をインナーパネル１２に固定するネジ３３で、モジュールパネル１８も一緒に固定するようにしているが、モジュールパネル１８を別個にインナーパネル１２あるいはレインフォースメント３４に取り付けるようにしてもよい。また、前述の実施形態では自動車のドアに設けるウインドレギュレータについて説明したが、リフトゲート（バックドア）用のウインドレギュレータや、建設機械やトレーラハウスなどの他の車両のウインドレギュレータについても採用することができる。

本発明のウインドレギュレータを備えたドアの一実施形態を示す概略側面図である。 図１のII-II線拡大断面図である。 図１のIII-III線拡大断面図である。 本発明に関わるケーブル駆動装置の一実施形態を示す斜視図である。 図５および図５ｂはそれぞれ図４のケーブル駆動装置の正面図および側面図である。 従来のウインドレギュレータおよびインナーパネルの一例を示す斜視図である。

符号の説明

１０ ドア
１１ アウターパネル
１２ インナーパネル
１２ａ 縦向きのレインフォースメント
１３ サッシ
Ｗ 窓ガラス
１５ 空洞
１６ ウインドレギュレータ
１７ 開口
１８ モジュールパネル
１９ スピーカ穴
２１ 上前プーリ
２２ 上後ろプーリ
２３ 下前プーリ
２４ 下後ろプーリ
２５ ケーブル駆動装置
２６ 第１インナーケーブル
２７ 第２インナーケーブル
２８ 第３インナーケーブル
２９ 前キャリアプレート
３０ 後ろキャリアプレート
３１ ガイド溝
３２ 取り付け孔
３３ ネジ
３４ レインフォースメント
３５ スペーサ
３６ ナット
４０ ハウジング
４１ 駆動軸
４２ ドラム
Ｍ モータ
Ｇ 減速機
４４ アーム
４５ ドラム収容部
４６ モータ取り付け部

Claims (3)

1. 車両のドアに取り付けられるウインドレギュレータであって、
   ドアインナーパネルまたはレインフォースメントにそれぞれ取り付けられる上下の方向転換部材と、
   それらの方向転換部材に掛け回されるインナーケーブルのループと、
   そのインナーケーブルのループに取り付けられ、窓ガラスを支持するキャリアプレートと、
   モジュールパネルに取り付けられると共に、前記インナーケーブルのループを往復循環するための、モータ駆動のケーブル駆動装置
   とを備えたウインドレギュレータ。
2. 前記上下の方向転換部材がドアの前後にそれぞれ配置される４個１組で構成されており、前記インナーケーブルのループが８字状に配索され、そのインナーケーブルの上下方向に延びる部位にそれぞれキャリアプレートが取り付けられている請求項１記載のウインドレギュレータ。
3. 前記ケーブル駆動装置がモジュールパネルのスピーカ穴の近辺に取り付けられる請求項１記載のウインドレギュレータ。