JP2009041310A - 車両用窓開閉装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】駆動機構の薄型化と装置全体のコンパクト化を図りレイアウトの自由度を高める。
【解決手段】車両用窓開閉装置１は、ガイドレール１０の上部に設けた反転プーリ１２と、ガイドレール１０の下端に連設した駆動機構１４であって、ウォームとウォームホイールからなる減速機構と、ウォームホイールと同軸で結合されたドラムとを同一のハウジング１５に収容してなる駆動機構１４と、一端がドラムに固定され、他端が反転プーリ１２を介してキャリアプレート１１に連結された閉側ケーブル２４と、一端がドラムに固定され、他端がキャリアプレート１１に直接連結された開側ケーブル２５と、ウォームと機械的に連結するアマチュアを有し、駆動機構１４と連結可能な電動モータ１７とを備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、車両の窓ガラスを支持するキャリアプレートをケーブルで牽引してガイドレールに沿って昇降させる車両用窓開閉装置に関する。
自動車のサイドドアにはケーブル駆動式の窓開閉装置が設けてある。この装置では、ガイドレールに車両の窓ガラスを支持するキャリアプレートを移動自在に組み付けるとともに、ガイドレールの上下両端にそれぞれドラム、反転プーリを設け、ドラムから繰り出した閉側ケーブルを反転プーリを介してキャリアプレートに連結し、ドラムから繰り出した開側ケーブルをキャリアプレートに直接連結し、ドラムを電動モータで駆動してキャリアプレートをガイドレールに沿って昇降させている（特許文献１参照）。
あるいは、ガイドレールの側方に駆動源を設置し、ここから開側ケーブルと閉側ケーブルを繰り出してキャリアプレートと連結した装置も知られている（特許文献２参照）。
特開平９−４９３６９号公報（図１,２参照） 特許第３５６０８５０号公報（図１参照）
しかし、前者の窓開閉装置は、電動モータとドラムを別々のハウジングに収容し、これらをガイドレールを挟むように設置しているため、駆動機構の厚さが増し、車室内空間を広くするために薄型化が要求されるサイドドアに対するレイアウト上の制約が厳しくなる。
一方、後者の装置では、ガイドレールと駆動源を別個に構成してあるため、大きな設置スペースを要し、サイドドアに対するレイアウト上の制約がさらに厳しくなるとともに、サイドドアへの組付工数が増え、コストアップの要因となる。
本発明の目的は、駆動機構の薄型化と装置全体のコンパクト化を図りレイアウトの自由度を高めた車両用窓開閉装置を提供することにある。
本発明の車両用窓開閉装置は、車両の窓ガラスを支持するキャリアプレートをケーブルで牽引してガイドレールに沿って昇降させる車両用窓開閉装置であって、前記ガイドレールの一端部に設けた反転プーリと、前記ガイドレールの他端部に一体的に連結する駆動機構であって、ウォームとウォームホイールからなる減速機構と、前記ウォームホイールと同軸で結合されたドラムとを同一のハウジングに収容してなる駆動機構と、一端が前記ドラムに固定されて他端が前記反転プーリを介して前記キャリアプレートに連結された閉側ケーブルと、一端が前記ドラムに固定されて他端が前記キャリアプレートに直接連結された開側ケーブルと、前記ウォームと機械的に連結するアマチュアを有し、前記駆動機構と連結可能な電動モータとを備えたことを特徴とする。
前記ハウジングは開口を有する有底筒状に形成されるハウジング本体とカバー部材とから構成され、該ハウジングの底壁に支軸を立設するとともに、該支軸に前記ウォームホイールと前記ドラムとを回動自在に支持し、カバー部材にて閉塞するのが好ましい。
前記駆動機構のハウジングにガイドレール装着部を一体成形するとともに、前記ガイドレールの前記他端部が挿入可能なスリットを前記ガイドレール装着部に形成し、該スリットに前記ガイドレールを挿入して固定するのが好ましい。
前記電動モータは、一端が開口する有底筒状のモータハウジングと、該モータケースの内部に設けたブラシホルダと、該ブラシホルダで支持されたブラシが摺接するコミュテータと前記アマチュアを備え、前記モータハウジングに回動自在に支持されたアマチュア軸と、前記ブラシホルダに軸方向に重ねて配置され前記電動モータと前記駆動機構のハウジング間に挟持固定される挟持部と、該挟持部と一体に形成され前記モータハウジングの外側に配置される給電用のコネクタ部とを備えたコネクタユニットと、前記ブラシホルダに設けられて前記ブラシに電気的に接続されるブラシ側接続端子と、前記コネクタユニットに設けられ、前記コネクタ部に設けられる電源接続端子に電気的に接続されるとともに、前記挟持部が前記ブラシホルダに軸方向に重ねて配置されたときに対応する前記ブラシ側接続端子に電気的に接続されるコネクタ側接続端子とを備えているのが好ましい。
前記挟持部は、前記電動モータと前記駆動機構のハウジング間に挟み込まれる箇所にシール部材を備えているのが好ましい。
本発明によれば、ウォームとウォームホイールからなる減速機構と、ウォームホイールと同軸で結合されたドラムとを同一のハウジングに収容することによって、駆動機構の薄型化を図り、さらに、この駆動機構をガイドレールの端部に一体的に連結するようにしたので、装置全体のコンパクト化も図ることができ、車体に対するレイアウトの自由度が高くなる。さらに、駆動機構と電動モータとを機械的に連結可能としたので、電動モータを組み付ける前に駆動機構自体の組付けやガイドレールの組付けを行うことが可能となり、組付け作業性を向上することができる。
また、本発明によれば、ハウジングをハウジング本体とカバー部材とから構成し、ハウジングの底壁に立設した支軸にウォームホイールとドラムとを回動自在に支持した後、カバー部材にて閉塞するようにしたので、駆動装置の各構成部品の組付けが一方向側から行え、駆動装置の組付け作業性が良い。
さらに、本発明によれば、駆動機構のハウジングにガイドレール装着部を一体成形しガイドレールの他端部を挿入固定するようにしたので、ガイドレールの装着が容易に行える。
さらに、本発明によれば、給電用のコネクタ部を備えたコネクタユニットをブラシホルダとは別体に形成するようにしたので、外部コネクタに合わせてコネクタ部の仕様が相違する複数種類の車両用窓開閉装置を製造する際にも、これらに共通の仕様のブラシホルダを用いることができる。したがって、外部コネクタの仕様違いに対するブラシホルダの汎用性を高めて、この車両用窓開閉装置のコストを低減することができる。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は本発明の車両用窓開閉装置を示す正面図、図２は図１の駆動機構を矢印Ｂ方向から見た図、図３は図１のＡ−Ａ線断面図である。
車両用窓開閉装置１はガイドレール１０を備え、これに図示しない車両の窓ガラスを支持するキャリアプレート１１を長手方向に移動自在に組み付けてある。ガイドレール１０の一端部としての上部には反転プーリ１２が回転自在に固定され、また、溶接等によって車体取付用ブラケット１３が固定されている。ガイドレール１０の他端部としての下端には駆動機構１４が連設してあり、そのハウジング１５のハウジング本体１５ａに車体取付用の複数の脚部１６が一体成形されている。駆動機構１４のハウジング本体１５ａには電動モータ１７が連結されている（以下、このユニットをパワーウインドモータ１００という）。駆動機構１４はハウジング本体１５ａにガイドレール装着部１８を一体成形してあり、ガイドレール１０の下端部が挿入可能なスリット（図示せず）をガイドレール装着部１８に形成してある。そして、このスリットにガイドレール１０の下端部１０ａを挿入し、その切起し片１０ｂをハウジング１５の孔（図示せず）に係合させてある（図２参照）。
駆動機構１４のハウジング１５は、図３に示すように一端に開口１５ｃを備えた有底筒状に形成してあり、その底壁１５ｂに支軸１９が立設されている。後述するように、この支軸１９はハウジング１５を樹脂成形する際に金属製の支軸１９の軸端に形成されたフランジ部１９ａが樹脂に埋設されることによって立設状態で固定されている。ハウジング１５には、後述のように電動モータ１７のアマチュア軸１１８に連結されるウォーム２０が回動自在に支持してある。支軸１９にはウォームホイール２１とドラム２２が回動自在に支持してあり、ウォームホイール２１の歯部２１ｂはウォーム２０と動力伝達可能に噛合っている。ウォームホイール２１はダンパ２３を介してドラム２２と連結してある。ダンパ２３は複数のダンパ本体をリング状に連結したゴム材からなる弾性体であって、ウォームホイールのハブ部２１ａと歯部２１ｂとの間に環状に設けられる連結部２１ｃ内に収納されている。ダンパ２３のダンパ本体間には放射状の空隙部（図示せず）が周方向に等間隔で複数個形成してあり、これら空隙部にウォームホイール２１のリブ（図示せず）とドラム２２のリブ２２ａとが交互に係合されている。なお、ウォームホイール２１とドラム２２をダンパ２３で連結した構造は周知であるので、詳細な説明は省略する（特許文献２参照）。
ドラム２２は大径部２２ｂと小径部２２ｃを備え、大径部２２ｂの周面にはケーブル巻回溝を形成して閉側ケーブル２４と開側ケーブル２５を巻回してある。閉側ケーブル２４は、その一端をドラム２２の一方側の端面に固定されるとともに所定回数巻回され、その他端を反転プーリ１２を介してキャリアプレート１１に連結してある。一方、開側ケーブル２５は、その一端をドラム２２の他方側の端面に固定されるとともに閉側ケーブル２４と逆向きに所定回数巻回され、その他端をキャリアプレート１１に直接連結してある。
ハウジング１５の内面にはリングプレート２６が固設してあり、その内周にシールリップ２７が取付けられている。そして、このシールリップ２７をドラム２２の小径部２２ｃに摺接させることで、各ケーブル２４，２５を介してハウジング１５内のドラム２２に至った雨水がウォームホイール２１側へ侵入することを防止している。なお、図３において、２８はハウジング１５の一部を構成するとともにハウジング本体１５ａの開口１５ｃを閉塞するカバー部材としてのリッド、２９は支軸１９に対して組み付けられたウォームホイール２１やドラム２２を係止すべく支軸１９に装着したＣリング、１６ａは脚部１６に一体的に設けられて、駆動機構１４を車体に固定するためのナット部材である。
この車両用窓開閉装置１は、ガイドレール１０を上下に向けて車体のサイドドア（図示せず）の内部の所定の構造体に組み付けられており、図示しない車両の窓ガラスを支持するキャリアプレート１１の下端が支持されている。電動モータ１７でウォーム２０を回転させると、ドラム２２が減速回転して閉側ケーブル２４を巻き取るとともに、開側ケーブル２５がドラム２２から繰り出され、キャリアプレート１１がガイドレール１０に沿って上昇し、窓ガラスを閉止する。電動モータ１７を逆回転させると、窓ガラスが開成する。
この車両用窓開閉装置１では、ウォーム２０とウォームホイール２１からなる減速機構と、ウォームホイール２１と同軸で結合されたドラム２２とを同一のハウジング１５に収容することによって、駆動機構１４の薄型化を図り、さらに、この駆動機構１４をガイドレール１０に下端に連設して車体に固定してあるので、装置全体のコンパクト化も図ることができ、車体に対するレイアウトの自由度が高くなる。
さらに、駆動機構１４の組み立てに際し、ハウジング１５の一方側である開口１５ｃからウォームホイール２１、ダンパ２３、ドラム２２をそれぞれ支軸１９に挿通組み込み可能となり、最後にリッド２８にて閉塞することができるので、駆動機構１４の組付け作業能率が極めて良い。
また、ガイドレール１０と駆動機構１４の結合に際しては、ハウジング１５のスリットにガイドレール１０の下端部１０ａを挿入するだけでよいので、作業性とコスト面で有利である。
次に、本発明の車両用窓開閉装置１の構造について図４を参照しながら説明する。図４は図２のＣ−Ｃ線断面図、図５は図４に示す電動モータ１７の詳細を示す斜視図、図６は図４に示すブラシユニットの詳細を示す斜視図であり、図７はブラシホルダのモータヨークの内部への位置決め構造を示す断面図である。
車両用窓開閉装置１はパワーウィンドモータ１００を備えており、図４、図５に示すように、電動モータ１７のステータ１１４はモータケースとしてのモータヨーク１１５を備えている。モータヨーク１１５は導体である鋼板をプレス装置等により絞り加工することにより、断面が略小判形であってその軸方向の一端が開口し他端が底壁部１１５ａにより閉塞された有底筒状に形成されており、その開口端には径方向に突出するフランジ部１１５ｂが設けられている。小判形のモータヨーク１１５は円弧面１１５ｅと平坦面１１５ｆとからなり、円弧面１１５ｅの内面には、図４に示すように、界磁部としての一対のマグネット１１６が互いに同極を向かい合わせて固定されており、各マグネット１１６の背面に位置する異極がモータヨーク１１５の円弧面１１５ｅと平坦面１１５ｆを磁路として平坦面１１５ｆにまで至ることで、平坦面１１５ｆには擬似的な異極が形成され、モータヨーク１１５とこれらのマグネット１１６により、モータヨーク１１５には磁界が形成されるようになっている。なお、フランジ部１１５ｂには３箇所のねじ孔１１５ｄが開設されている。
なお、図示する場合では、モータケースとして、鋼板を絞り加工して形成される容器状のモータヨーク１１５を用いるようにしているが、これに限らず、例えば鋼板により筒状に形成されたヨーク本体の一端を樹脂等により形成される蓋部材により閉塞して容器状としたものをモータケースとして用いるようにしてもよい。
モータヨーク１１５の内部にはアマチュア１１７（電機子）が収容されており、このアマチュア１１７はアマチュア軸１１８を備え、このアマチュア軸１１８はその一端においてモータヨーク１１５の底壁部１１５ａの軸受支持部１１５ｃに設けられる軸受１２１によりラジアル方向が軸支され、軸受支持部１１５ｃの内面側に配されたスチールプレート１２１ａとアマチュア軸１１８とスチールプレート１２１ａの間に配されたスチールボール１２１ｂによってスラスト方向が軸支されることでアマチュア軸１１８は当該モータヨーク１１５に回転自在に支持されている。
アマチュア軸１１８にはマグネット１１６による磁界の内部に位置するようにアマチュアコア１１９が固定されている。アマチュアコア１１９は導体である板状鋼材を軸方向に積層することにより円柱状に形成されており、その外周に開口する複数のスロット１１９ａが周方向に並べて設けられている。各スロット１１９ａには複数のアマチュアコイル１２２が重ね巻により装着されており、これらのアマチュアコイル１２２はアマチュアコア１１９つまりアマチュア軸１１８とともに回転するようになっている。
アマチュア軸１１８にはアマチュアコア１１９に対して軸方向に隣接してコミュテータ（整流子）１２３が固定されている。コミュテータ１２３は周方向に並ぶ複数のセグメント片（整流子片）１２３ａを備えており、各セグメント片１２３ａにはそれぞれ対応するアマチュアコイル１２２のコイル端が電気的に接続されている。
モータヨーク１１５の内部には、コミュテータ１２３を介して各アマチュアコイル１２２に駆動電流を供給するために、ブラシユニット１２４が装着されている。図６に示すように、このブラシユニット１２４は樹脂製のブラシホルダ１２５とブラシホルダ１２５に保持される一対のブラシ１２６とを備えている。
このブラシホルダ１２５は樹脂材料を射出成形して形成されており、図６に示すように、モータヨーク１１５の開口の内面形状に合わせた略小判形の外形に形成される環状のリング部１２５ａと、このリング部１２５ａの軸方向端部に一体に形成される板状のベース部１２５ｂとを備えている。そして、ブラシホルダ１２５は、ベース部１２５ｂが外側を向くようにリング部１２５ａの側からモータヨーク１１５の内部に挿入されることによりモータヨーク１１５の内部に装着される。
リング部１２５ａの外周には軸方向（アマチュア軸１１８に平行な方向）に延びるとともに径方向外側に所定の高さで突出する複数のリブ１２７が設けられており、図７に示すように、ブラシホルダ１２５はこれらのリブ１２７がモータヨーク１１５の円弧面１１５ｅと平坦面１１５ｆにおける内面に摺接するようにモータヨーク１１５に装着される。このとき、各リブ１２７は、モータヨーク１１５の内面に接することにより、径方向内側に若干弾性変形する。これにより、ブラシホルダ１２５はモータヨーク１１５の内面に軽圧入により装着されることになり、ブラシホルダ１２５がモータヨーク１１５から不用意に離脱することが防止される。また、図７に示すように、モータヨーク１１５の円弧面１１５ｅにおける内面には絞り加工により開口端から所定深さに位置して軸方向に垂直な当接面１２８ａを備える段差部１２８が設けられており、ブラシホルダ１２５はリング部１２５ａの軸方向端部が当該段差部１２８つまり当接面１２８ａに当接することにより、ベース部１２５ｂがモータヨーク１１５の開口端のフランジ部１１５ｂとほぼ面一となるように、モータヨーク１１５の内部に軸方向に位置決めされるようになっている。
なお、図示する場合では、ブラシホルダ１２５をモータヨーク１１５に設けられる段差部１２８の当接面１２８ａに当接させて当該モータヨーク１１５の内部に位置決めするようにしているが、これに限らず、例えば、各リブ１２７の径方向外側への突出量を増すこと等により、ブラシホルダ１２５をモータヨーク１１５の内部に圧入により装着するようにして、当該圧入によりブラシホルダ１２５をモータヨーク１１５の内部に位置決めするようにしてもよい。
図５、図６に示すように、ベース部１２５ｂの軸心には貫通孔１３１が設けられており、この貫通孔１３１には軸受（メタル軸受）１３２が装着され、アマチュア軸１１８の他端側はこの軸受１３２により回転自在に支持されるようになっている。このように、モータヨーク１１５にブラシホルダ１２５が装着されると、アマチュア軸１１８はその一端がモータヨーク１１５の底壁部１１５ａに回転自在に支持されるとともにその他端側がブラシホルダ１２５に回転自在に支持されるようになっている。これにより、電動モータ１７が駆動機構１４と連結されなくても、アマチュア１１７はモータヨーク１１５の内部で回転自在となり、一対のブラシ１２６に電源を供給することで電動モータ１７を単体で作動させることができる。
図６に示すように、一対のブラシ１２６は互いにアマチュア軸１１８の回転方向に９０度ずれて配置されており、それぞれリング部１２５ａにおいてブラシホルダ１２５に保持されるようになっている。そして、モータヨーク１１５にブラシホルダ１２５が装着されると、図４に示すように、コミュテータ１２３はブラシホルダ１２５のリング部１２５ａの内側に配置され、一対のブラシ１２６はそれぞれコミュテータ１２３（セグメント片１２３ａ）の外周面に摺接するようになっている。また、各ブラシ１２６はそれぞれコミュテータ１２３に接近・離反する方向に進退移動自在となっており、それぞれリング部１２５ａに装着されるスプリング１３３によって付勢されてコミュテータ１２３の外周面に弾性的に摺接するようになっている。
図８は図４に示す駆動機構１４の詳細を示す斜視図であり、図９は図８に示すコネクタユニット１４２の詳細を示す斜視図である。なお、図８は、ガイドレール装着部１８を省略して示してある。
図８に示すように、駆動機構１４はコネクタユニット１４２を有しており、ハウジング１５にコネクタユニット１４２が装着されると駆動機構１４として構成されるようになっている。
駆動機構１４のハウジング１５を構成するハウジング本体１５ａは樹脂材料の射出成形により所定の形状に形成されるとともに、成形時に支軸１９のフランジ部が埋設される所謂インサート成形法によって成形される。モータヨーク１１５の開口を閉塞する面には、コネクタユニット１４２を装着する際のガイドとなるガイド部１４３ａとガイド部１４３ｂとが設けられている。また、ハウジング１５にはモータヨーク１１５の３箇所のねじ孔１１５ｄに対向して３箇所のねじ孔１４３ｃが設けられている。なお、符号１４３ｄは各ねじ孔１４３ｃの孔奥位置に図示しないにナット部材を挿入するためのナット孔である。そして、モータヨーク１１５の開口端つまりフランジ部１１５ｂに設けられた各ねじ孔１１５ｄから締結部材（ボルト等）１４４を挿入し、ハウジング１５の各ねじ孔１４３ｃを介してナット孔１４３ｄ内の図示しないナットと締結してモータヨーク１１５の開口を閉塞するようになっている。
図４に示すように、ハウジング本体１５ｃの内部には減速機構１４５が収容されている。この減速機構１４５はいわゆるウォームギヤ機構となっており、ウォーム軸２０Ａに形成したウォーム２０をウォームホイール２１に噛合させてある。
ウォーム軸２０Ａはその両端部を軸受１４８，１４９によりラジアル方向が軸支されてハウジング１５に回転自在に収容されており、その外周にはウォーム２０が一体に形成されている。また、ウォーム軸２０Ａの軸受１４９側の端面には凹部が形成され、その内部にスチールボール１４９ａが設けられており、ハウジング１５側に配されたスラストプレート１４９ｂによってスラスト方向が軸支されている。ウォーム軸２０Ａをアマチュア軸１１８に連結するために、ウォーム軸２０Ａのハウジング１５の開口側に位置する一端には連結孔１４６ｂが設けられ、アマチュア軸１１８の先端には連結凸部１１８ａが設けられている。駆動機構１４と電動モータ１７を連結すると、ウォーム軸２０Ａの連結孔１４６ｂにアマチュア軸１１８の先端に設けられる連結凸部１１８ａが差し込まれ、これにより、ウォーム軸２０Ａはアマチュア軸１１８に機械的に連結されるようになっている。また、ウォームホイール２１はウォーム２０と噛合うように支軸１９に回動自在に支持されている。これにより、アマチュア軸１１８が回転すると、その回転がウォーム軸２０Ａつまりウォーム２０とウォームホイール２１とにより所定の回転数にまで減速されてドラム２２に伝達する。
ウォームホイール２１の収納部２１ｃにはダンパ２３が収納され、ウォームホイール２１のリブ（図示せず）とドラム２２のリブ２２ａが交互に係合されている。ドラム２２にに各ケーブル２４，２５の各一端が係止され、ドラム所定回数巻回されている。この状態で、ハウジング本体１５ａの開口１５ｃはハウジング１５の一部を構成するリッド２８によって閉塞される。
一方、コネクタユニット１４２は樹脂材料の射出成形により形成される樹脂製となっており、図９に示すように、挟持部１５２とこれと一体に形成される給電用のコネクタ部１５３とを備えている。挟持部１５２は、ブラシホルダ１２５のベース部１２５ｂの外形形状に合わせた略小判形の外形を有する環状に形成されており、この挟持部１５２の内側には当該挟持部１５２と一体にアマチュア軸１１８の軸方向に垂直な平板状の平板部１５４が設けられている。この平板部１５４には駆動機構１４のハウジング１５の側に向けて軸方向に突出する一対のスカート部１５５，１５６が一体に設けられており、挟持部１５２がガイド部１４３ａによってガイドされるとともに、これらのスカート部１５５，１５６がハウジング１５の開口に挿入されることにより、コネクタユニット１４２はハウジング１５に装着されるようになっている。
各スカート部１５５，１５６の外周には、それぞれ軸方向に延びるとともに径方向外側に所定の高さで突出する複数のリブ１５７が設けられ、スカート部１５５，１５６はこれらのリブ１５７がハウジング１５の内面に接して径方向に若干弾性変形するようにハウジング１５に挿入される。これにより、コネクタユニット１４２はハウジング１５に軽圧入により装着されることになり、ハウジング１５から不用意に離脱することがない。
平板部１５４の軸心には貫通孔１５８が設けられ、電動モータ１７に駆動機構１４が組み付けられたときには、アマチュア軸１１８はこの貫通孔１５８を貫通してウォーム軸２０Ａに機械的に連結される。
コネクタユニット１４２の一方のスカート部１５５の内側には、平板部１５４から所定距離離れるとともに当該平板部１５４と平行にセンサ基板１６１が装着されている。このセンサ基板１６１には回転センサとして一対のホールセンサ１６２が搭載されており、これらのホールセンサ１６２はアマチュア軸１１８に固定されるリングマグネット１６３と軸方向に対向するよう配置されている。このリングマグネット１６３は周方向に等間隔に並ぶ複数の磁極を有しており、これにより、アマチュア軸１１８が回転すると各ホールセンサ１６２からアマチュア軸１１８の回転数に反比例した周期のパルス信号が出力されるようになっている。また、ホールセンサ１６２は互いに回転方向に位相を９０度ずらして配置されており、これにより、各ホールセンサ１６２から出力されるパルス信号の発生順に基づいてアマチュア軸１１８の回転方向を検出することができるようになっている。
なお、各ホールセンサ１６２はコネクタユニット１４２にインサート成形により埋設された図示しないリード板によりコネクタ部１５３に配置される図示しないセンサ用端子を介して図示しない外部コネクタに接続されており、各ホールセンサ１６２が出力するパルス信号は外部コネクタを介して図示しないモータ制御用の制御装置に入力される。そして、制御装置は、入力されたパルス信号から認識されるアマチュア軸１１８の回転速度や回転方向に基づいて、電動モータ１７の作動を制御するようになっている。
駆動機構１４が電動モータ１７に取り付けられると、コネクタユニット１４２の平板部１５４はブラシホルダ１２５のベース部１２５ｂに軸方向に重ねて配置される。これにより、ブラシホルダ１２５は平板部１５４とモータヨーク１１５の段差部１２８との間に挟持固定される。
ここで、図５に示すように、ブラシホルダ１２５のベース部１２５ｂにはハウジング１５の側に向けて開口する３つの係合孔１６４が設けられ、図８に示すように、コネクタユニット１４２の平板部１５４には電動モータ１７の側に向けて突出する３つの係合突起１６５が一体に設けられている。そして、コネクタユニット１４２に設けられる係合突起１６５がブラシホルダ１２５に設けられる対応する係合孔１６４に係合することにより、挟持部１５２はブラシホルダ１２５に対して位置決めされるようになっている。
挟持部１５２には、これを覆うように環状のシール部材１６６が装着されている。このシール部材１６６の材質は、例えば合成ゴム等のエラストマ材とされており、２色成形により挟持部１５２と一体的に形成されている。そして、電動モータ１７に駆動機構１４が組み付けられたときには、このシール部材１６６はモータヨーク１１５のフランジ部１１５ｂと挟持部１５２との間、及び、ハウジング１５と挟持部１５２との間に挟み込まれるようになっている。つまり、挟持部１５２はシール部材１６６を介してモータヨーク１１５のフランジ部１１５ｂとハウジング１５との間にも挟持固定（挟み込まれて固定）されるようになっている。これにより、モータヨーク１１５とハウジング１５との間に挟持部１５２を挟み込んでコネクタユニット１４２を固定する構造としても、シール部材１６６がモータヨーク１１５のフランジ部１１５ｂとハウジング１５の開口端とに接することにより、その挟持部分からの雨水や埃等の異物が侵入することを防止することができる。
なお、図示する場合では、シール部材１６６を２色成形により挟持部１５２と一体的に形成するようにしているが、これに限らず、挟持部１５２とは別体に形成されたシール部材１６６をモータヨーク１１５のフランジ部１１５ｂと挟持部１５２との間、及び、ハウジング１５と挟持部１５２との間に位置するように挟持部１５２に取り付けるようにしてもよい。
一方、コネクタ部１５３は、図４、図９に示すように、一端が開口する断面矩形の箱形に形成されており、モータヨーク１１５とハウジング１５との間から突出する連結部１６７を介して挟持部１５２と一体に形成されている。また、コネクタ部１５３はハウジング１５に隣接するようにハウジング１５やモータヨーク１１５の外側に配置されており、車両側に設けられる外部コネクタ（不図示）に接続されるようになっている。なお、コネクタユニット１４２がハウジング１５に装着される際に、連結部１６７はガイド部１４３ｂによってガイドされるとともに所定位置に位置決めされるようになっている。
コネクタユニット１４２には、例えば銅板等の導電性を有する板材により形成される一対のリード板がインサート成形により埋設されており、これらのリード板の一端がコネクタ部１５３の内部に突出することにより、当該コネクタ部１５３の内部には一対の電源接続端子１７１が設けられている。そして、コネクタ部１５３に外部コネクタが接続されると、各電源接続端子１７１は外部コネクタを介して制御装置に接続されるようになっている。
コネクタユニット１４２に埋設された前述の一対のリード板の他端は挟持部１５２の内側において平板部１５４からモータヨーク１１５が取り付けられる側の軸方向に突出しており、これにより、図８に示すように、挟持部１５２の内側には一対のコネクタ側接続端子１７２が設けられている。これらのコネクタ側接続端子１７２は、それぞれ平板部１５４からブラシホルダ１２５の側に向けて軸方向に突出しており、互いに並んだ状態で配置されている。
なお、図示する場合では、コネクタ側接続端子１７２は電源接続端子１７１とともにリード板により形成されて電源接続端子１７１に電気的に接続された状態とされているが、これに限らず、コネクタ側接続端子１７２と電源接続端子１７１とを別体に形成し、これらをリード板により電気的に接続するようにしてもよい。
一方、図５に示すように、ブラシホルダ１２５にはコネクタユニット１４２のコネクタ側接続端子１７２に対向して一対のブラシ側接続端子１７３が設けられている。これらのブラシ側接続端子１７３は、例えば銅板等の導電性を有する板材により形成されており、それぞれ断面矩形の接続孔１７３ａを備えている。これらの接続孔１７３ａはコネクタ側接続端子１７２に対応した大きさに形成されており、各ブラシ側接続端子１７３はこれらの接続孔１７３ａがハウジング１５の側に向けて開口するようにブラシホルダ１２５のベース部１２５ｂに並べて固定されている。また、図６に示すように、ブラシ側接続端子１７３には板状の接続部１７３ｂが設けられており、これらの接続部１７３ｂはそれぞれリード板１７４，１７５を介して対応するブラシ１２６に電気的に接続されている。
なお、過電流からアマチュアコイル１２２を保護するために、一方のリード板１７４とブラシ１２６との間にはサーキットブレーカ１７６が接続されている。
図１０はブラシ側接続端子１７３とコネクタ側接続端子１７２との接続部分の詳細を示す断面図であり、挟持部１５２がブラシホルダ１２５に軸方向に重ねて配置されると、コネクタ側接続端子１７２は対応するブラシ側接続端子１７３の接続孔１７３ａに挿通され、当該ブラシ側接続端子１７３に電気的に接続される。これにより、外部コネクタを介して制御装置から供給される駆動電流を、コネクタ部１５３の電源接続端子１７１、コネクタ側接続端子１７２およびブラシ側接続端子１７３を介して各ブラシ１２６に供給することができる。
図１１は図４に示す車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）の製造工程を示す工程図であり、図１２（ａ）、（ｂ）はそれぞれモータ本体の組み立て工程を示す図であり、図１３（ａ）、（ｂ）はそれぞれ駆動機構１４の組み立て工程を示す図であり、図１４（ａ）、（ｂ）はそれぞれ電動モータ１７と駆動機構１４の組み付け工程を示す図である。
次に、図１１〜図１４に基づいて、この車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）の製造方法について説明する。なお、この図１３（ａ）、（ｂ）、図１４（ａ）、（ｂ）においては、ガイドレール装着部１８を省略して示している。
図１１に示すように、この車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）の製造方法では、電動モータ１７と駆動機構１４は互いに別々の製造ラインで、つまり電動モータ１７の製造工程と駆動機構１４の製造工程とが並行に進められるパラレル方式により製造される。
図１２（ａ）に示すように、電動モータ１７の製造工程においては、まず、ステータ組み立て工程において、モータヨーク１１５の内面に一対のマグネット１１６が装着されるとともに、モータヨーク１１５の底壁部１１５ａに設けられた軸受支持部１１５ｃに軸受１２１が保持されてステータ１１４が組み立てられる。次に、アマチュア組み立て工程において、アマチュア軸１１８にコミュテータ１２３とアマチュアコア１１９とが固定されるとともにアマチュアコア１１９にアマチュアコイル１２２が巻装され、そのコイル端がコミュテータ１２３に接続されてアマチュア１１７が組み立てられる。次に、ブラシユニット組み立て工程において、樹脂成形されたブラシホルダ１２５に一対のブラシ１２６とスプリング１３３、ブラシ側接続端子１７３などが取り付けられ、ブラシユニット１２４が組み立てられる。そして、ステータ１１４とアマチュア１１７とブラシユニット１２４に加えリングマグネット１６３が用意されると、次に、モータ本体組み立て工程において、ステータ１１４にアマチュア１１７とブラシユニット１２４とが組み付けられるとともにアマチュア軸１１８にリングマグネット１６３が固定されて、図１２（ｂ）に示すように、電動モータ１７が完成する。なお、軸受１２１は予めアマチュア軸１１８の端部に固定するように構成することもできる。
一方、図１３（ａ）に示すように、駆動機構１４の製造工程においては、まず、ハウジング組み立て工程において、支軸１９がインサート成形されたハウジング本体１５ａが用意される。次に、減速機構組み付け工程において、ハウジング本体１５ａにウォーム軸２０Ａが組み付けられるとともに、開口１５ｃ側からウォームホイール２１、ダンパ２３、ドラム２２が組み付けられ、リッド２８により開口１５ｃが閉塞されて減速機構１４５が組み付けられる。次に、コネクタユニット製造工程において、樹脂材料によりリード板をインサート成形することにより、電源接続端子１７１を備えたコネクタ部１５３とコネクタ側接続端子１７２を備えた平板部１５４と挟持部１５２とを形成し、これにセンサ基板１６１を組み付けてコネクタユニット１４２が組み立てられる。そして、減速機構１４５とコネクタユニット１４２が用意されると、次に、フレームユニット組み立て工程において、駆動機構１４にコネクタユニット１４２が装着されて、図１３（ｂ）に示すように、駆動機構１４が完成する。
フレームユニット組立て工程により製造された駆動機構１４が用意されると、ガイドレール１０の下端部がハウジング本体１５ａに一体的に設けられたガイドレール装着部１８のスリット（図示せず）に挿入係合されて一体化される。ガイドレール１０には予めキャリアプレート１１が長手方法に移動自在に取り付けられており、駆動装置１４から伸びる各ケーブル２４，２５の他端をそれぞれキャリアプレート１１に連結して、電動モータ１７がない状態の車両用窓開閉装置１が完成する。
図１４（ａ）に示すように、モータ本体組み立て工程により製造された電動モータ１７と上記工程により製造された駆動機構１４とが用意されると、次に、モータ組み付け工程において、モータヨーク１１５とハウジング１５との間にコネクタユニット１４２の挟持部１５２を挟持する（挟み込む）ように、電動モータ１７のフランジ部１１５ｂに駆動機構１４のハウジング１５が固定される。このとき、モータヨーク１１５の内面に軽圧入されたブラシホルダ１２５もモータヨーク１１５の段差部１２８と平板部１５４との間に挟持固定される。
そして、ウォーム軸２０Ａに設けられる連結孔１４６ｂにアマチュア軸１１８に設けられる連結凸部１１８ａが差し込まれて、ウォーム軸２０Ａはアマチュア軸１１８に機械的に連結される。また、コネクタユニット１４２に設けられるコネクタ側接続端子１７２がブラシホルダ１２５に設けられるブラシ側接続端子１７３に電気的に接続され、各ブラシ１２６は外部コネクタに接続されるコネクタ部１５３の電源接続端子１７１に電気的に接続される。 これにより、電動モータ１７に駆動機構１４が組み付けられ、車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）が完成する。
図１５はコネクタ部の仕様が相違する２種類の車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）の製造方法について説明する図である。なお、この図１５においても、ガイドレール装着部１８を省略して示してある。
この車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）では、給電用のコネクタ部１５３を備えたコネクタユニット１４２をブラシホルダ１２５とは別体に形成し、このコネクタユニット１４２を駆動機構１４と電動モータ１７との間に挟み込んで固定するようにしたので、外部コネクタの仕様違いに対して、ブラシホルダ１２５の仕様はそのままにコネクタユニット１４２の仕様のみを換えることで容易に対応することができる。
例えば、図１５に示すように、コネクタ部１５３の差し込み方向が相違する２つの仕様の車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）を製造する際には、駆動機構１４と電動モータ１７つまりブラシホルダ１２５は同一の仕様のものを用い、コネクタユニット１４２としてコネクタ部１５３の仕様が相違する２種類を用意することにより、２つの仕様のパワーウインドモータ１００を容易に製造することができる。これにより、車両用窓開閉装置１と車体側の外部コネクタとを電気的に接続する際の作業方向を任意に設定することができ、車種に応じた外部コネクタの連結作業性の良い方向にコネクタ部１５３の向きを設定することが可能となる。
このように、この車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）では、給電用のコネクタ部１５３を備えたコネクタユニット１４２をブラシホルダ１２５とは別体に形成するようにしたので、外部コネクタに合わせてコネクタ部１５３の仕様が相違する複数種類の車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）を製造する際にも、これらに共通の仕様のブラシホルダ１２５を用いることができる。したがって、外部コネクタの仕様違いに対するブラシホルダ１２５の汎用性を高めて、この車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）のコストを低減することができる。
また、この車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）では、コネクタユニット１４２の挟持部１５２をブラシホルダ１２５のベース部１２５ｂに軸方向に重ねて配置することにより、ブラシホルダ１２５に設けられるブラシ側接続端子１７３とコネクタユニット１４２に設けられるコネクタ側接続端子１７２とが電気的に接続されて各ブラシ１２６がコネクタ部１５３に設けられる電源接続端子１７１に接続されるようにしたので、コネクタユニット１４２とブラシホルダ１２５とを別体とした構成としても、簡単な構成で各ブラシ１２６と電源接続端子１７１とを電気的に接続することができる。
一方、この車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）では、電動モータ１７のアマチュア軸１１８は駆動機構１４のウォーム軸２０Ａと連結されるように当該ウォーム軸２０Ａから分割されており、また、電動モータ１７が完成したときにはモータヨーク１１５とブラシホルダ１２５とにより回転自在に支持されるので、電動モータ１７に駆動機構１４が取り付けられなくても、アマチュア軸１１８つまりアマチュア１１７は回転可能な状態となる。また、ブラシホルダ１２５には、それぞれブラシ１２６に電気的に接続される一対のブラシ側接続端子１７３がブラシホルダ１２５から外部に露出する状態で設けられている。したがって、これらのブラシ側接続端子１７３に直接に電源を接続することにより、電動モータ１７を単体で作動させることができる。
このように、この車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）では、電動モータ１７は駆動機構１４やコネクタユニット１４２が取り付けられなくても、単体で作動可能な１つのユニットとして構成されるので、図１１に示すように、電動モータ１７を駆動機構１４とは別の製造ラインで製造することができる。したがって、コネクタ部１５３の仕様が相違する複数種類の車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）を製造する場合であっても、これら全ての仕様に用いられる電動モータ１７を一極生産により効率よく製造することができる。
また、この車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）では、電動モータ１７はコネクタ部１５３を有していない小形で簡素な形状となるので、この電動モータ１７を駆動機構１４との組み立て拠点に輸送する際の輸送コストを低減することができる。
さらに、この車両用窓開閉装置１（パワーウィンドモータ１００）では、電動モータ１７を単体で作動させることができるので、電動モータ１７を一極生産後、各拠点への輸送の前にその作動検査をすることができる。これにより、各拠点に作動信頼性の高い電動モータ１７を輸送することができる。
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることはいうまでもない。例えば、前記実施の形態においては、ハウジング本体１５ａに複数の車体取付用の脚部１６を一体的に設けるようにしているが、これに限らず、リッド２８側に設けるようにしてもよい。
また、前記実施の形態においては、金属製の支軸１９はフランジ部１９ａをハウジング本体１５ａにインサートして成形したものを示したが、これに限らず、支軸１９をハウジング本体１５ａと同じ樹脂材料として一体成形するようにしてもよい。
本発明の車両用窓開閉装置を示す正面図である。 図１の駆動機構を矢印Ｂ方向から見た図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図２のＣ−Ｃ線断面図である。 図４に示すモータ本体の詳細を示す斜視図である。 図４に示すブラシユニットの詳細を示す斜視図である。 ブラシホルダのモータヨークの内部への位置決め構造を示す断面図である。 図４に示すフレームユニットの詳細を示す斜視図である。 図８に示すコネクタユニットの詳細を示す斜視図である。 ブラシ側接続端子とコネクタ側接続端子との接続部分の詳細を示す断面図である。 図４に示す車両用窓開閉装置の製造工程を示す工程図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれモータ本体の組み立て工程を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれフレームユニットの組み立て工程を示す図である。 （ａ）、（ｂ）はそれぞれモータ本体とフレームユニットの組み付け工程を示す図である。 コネクタ部の仕様が相違する２種類の車両用窓開閉装置の製造方法について説明する図である。
符号の説明
１ 車両用窓開閉装置
１０ ガイドレール
１０ａ 下端部
１０ｂ 切起し片
１１ キャリアプレート
１２ 反転プーリ
１３ 車体取付用ブラケット
１４ 駆動機構
１５ ハウジング
１５ａ ハウジング本体
１５ｂ 底壁
１５ｃ 開口
１６ 脚部
１７ 電動モータ
１８ ガイドレール装着部
１９ 支軸
１９ａ フランジ部
２０ ウォーム
２０Ａ ウォーム軸
２１ ウォームホイール
２１ａ ハブ部
２１ｂ 歯部
２１ｃ 連結部
２２ ドラム
２２ａ リブ
２２ｂ 大径部
２２ｃ 小径部
２３ ダンパ
２４ ブラシユニット
２４ 閉側ケーブル
２５ 開側ケーブル
２６ リングプレート
２７ シールリップ
２８ リッド
２９ Ｃリング
１００ パワーウインドモータ
１１４ ステータ
１１５ モータヨーク
１１５ａ 底壁部
１１５ｂ フランジ部
１１５ｃ 軸受支持部
１１５ｄ ねじ孔
１１５ｅ 円弧面
１１５ｆ 平坦面
１１６ マグネット
１１７ アマチュア
１１８ アマチュア軸
１１８ａ 連結凸部
１１９ アマチュアコア
１１９ａ スロット
１２１ 軸受
１２１ａ スチールプレート
１２１ｂ スチールボール
１２２ アマチュアコイル
１２３ コミュテータ
１２３ａ セグメント片
１２４ ブラシユニット
１２５ ブラシホルダ
１２５ａ リング部
１２５ｂ ベース部
１２６ ブラシ
１２７ リブ
１２８ 段差部
１２８ａ 当接面
１３１ 貫通孔
１３２ 軸受
１３３ スプリング
１４２ コネクタユニット
１４３ａ ガイド部
１４３ｂ ガイド部
１４３ｃ ねじ孔
１４３ｄ ナット孔
１４５ 減速機構
１４６ｂ 連結孔
１４８ 軸受
１４９ 軸受
１４９ａ スチールボール
１４９ｂ スラストプレート
１５２ 挟持部
１５３ コネクタ部
１５４ 平板部
１５５ スカート部
１５７ リブ
１５８ 貫通孔
１６１ センサ基板
１６２ ホールセンサ
１６３ リングマグネット
１６４ 係合孔
１６５ 係合突起
１６６ シール部材
１６７ 連結部
１７１ 電源接続端子
１７２ コネクタ側接続端子
１７３ ブラシ側接続端子
１７３ａ 接続孔
１７３ｂ 接続部
１７４ リード板
１７６ サーキットブレーカ

Claims (5)

  1. 車両の窓ガラスを支持するキャリアプレートをケーブルで牽引してガイドレールに沿って昇降させる車両用窓開閉装置であって、
    前記ガイドレールの一端部に設けた反転プーリと、前記ガイドレールの他端部に一体的に連結する駆動機構であって、ウォームとウォームホイールからなる減速機構と、前記ウォームホイールと同軸で結合されたドラムとを同一のハウジングに収容してなる駆動機構と、一端が前記ドラムに固定されて他端が前記反転プーリを介して前記キャリアプレートに連結された閉側ケーブルと、一端が前記ドラムに固定されて他端が前記キャリアプレートに直接連結された開側ケーブルと、前記ウォームと機械的に連結するアマチュアを有し、前記駆動機構と連結可能な電動モータとを備えたことを特徴とする車両用窓開閉装置。
  2. 請求項１記載の車両用窓開閉装置において、前記ハウジングは開口を有する有底筒状に形成されるハウジング本体とカバー部材とから構成され、該ハウジングの底壁に支軸を立設するとともに、該支軸に前記ウォームホイールと前記ドラムとを回動自在に支持し、前記カバー部材にて閉塞されていることを特徴とする車両用窓開閉装置。
  3. 請求項１または２記載の車両用窓開閉装置において、前記駆動機構のハウジングにガイドレール装着部を一体成形するとともに、前記ガイドレールの前記他端部が挿入可能なスリットを前記ガイドレール装着部に形成し、該スリットに前記ガイドレールを挿入して固定したことを特徴とする車両用窓開閉装置。
  4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載の車両用窓開閉装置において、前記電動モータは、一端が開口する有底筒状のモータハウジングと、該モータケースの内部に設けたブラシホルダと、該ブラシホルダで支持されたブラシが摺接するコミュテータと前記アマチュアを備え、前記モータハウジングに回動自在に支持されるアマチュア軸と、前記ブラシホルダに軸方向に重ねて配置され前記電動モータと前記駆動機構のハウジング間に挟持固定される挟持部と、該挟持部と一体に形成され前記モータハウジングの外側に配置される給電用のコネクタ部とを備えたコネクタユニットと、前記ブラシホルダに設けられて前記ブラシに電気的に接続されるブラシ側接続端子と、前記コネクタユニットに設けられ、前記コネクタ部に設けられる電源接続端子に電気的に接続されるとともに、前記挟持部が前記ブラシホルダに軸方向に重ねて配置されたときに対応する前記ブラシ側接続端子に電気的に接続されるコネクタ側接続端子とを備えたことを特徴とする車両用窓開閉装置。
  5. 請求項４記載の車両用窓開閉装置において、前記挟持部は、前記電動モータと前記駆動機構の前記ハウジング間に挟み込まれる箇所にシール部材を備えていることを特徴とする車両用窓開閉装置。
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