JP2009132232A - 給電構造 - Google Patents

Abstract

【課題】昇降駆動される移動体に給電する給電構造において、小型化・簡素化を図った給電構造を提供する。
【解決手段】レール１４はウィンドガラス２の昇降方向と交差する方向に延長するようにウィンドガラス２の縁部に取り付けられる。ウィンドガラス２を昇降駆動する主アーム１２は、その先端部がレール１４に移動可能に係合している。主アーム１２に添って配索された給電線２１は、その一端部が主アーム１２の先端部から導出され且つウィンドガラス２に接続されており、ウィンドガラス２に給電する。レール１４とウィンドガラス２の縁部との間に形成されたスペースにはレール１４と平行にシャフト３１が設けられており、主アーム１２の先端部とウィンドガラス２との間に配策された給電線２１は、シャフト３１に螺旋状に巻き付けられている。この給電線２１は、主アーム１２の先端部の移動に伴ってシャフト３１に沿って伸縮する。
【選択図】図３

Description

本発明は、車両のウィンドガラスなどの昇降駆動される移動体に給電する給電構造に関する。

自動車等の車両のウィンドガラスには、デフォガ（曇り止め）用の抵抗回路やアンテナ回路や破損検知回路などが設けられており、これらの回路が設けられたウィンドガラスには給電がなされる。そして、昇降駆動されるウィンドガラスに給電するための給電構造として、従来、図７に示すものが知られている。

図７に示す給電構造は、ドア１０１の内部空間に配設されて昇降駆動されるウィンドガラス１０２に給電する給電構造である。この給電構造では、ウィンドガラス１０２に設けられた移動体側コネクタ１０５と、ドア１０１に設けられたドア側コネクタ１０６とを給電線で繋ぎ、ウィンドガラス１０２に給電している。ウィンドガラス１０２の昇降に伴い給電線に弛みが生じるが、弛みが多い場合に、これが何らの規制なく動くと、ウィンドガラス１０２の昇降機構へ噛み込まれるなどして支障をきたす虞がある。そこで、この給電構造では、給電線に生じる弛みを、ドア１０１の内部空間に配設した余長吸収装置１０３で規制するようにしている。

余長吸収装置１０３は、給電線をＵ字状に湾曲させて折り返し、そしてウィンドガラス１０２の昇降方向に沿ってケース１１１内に収容して構成されている。給電線の一方の端部１０４は、摺動部材１１２に保持されてケース１１１の外に導出され、移動体側コネクタ１０５に接続している。摺動部材１１２はウィンドガラス１０２の昇降方向に移動可能にケース１１１に係合しており、給電線１０４は、摺動部材１１２を上下動させながら、ウィンドガラス１０２の昇降に追従する。摺動部材１１２の上下動に伴い、ケース１１１内の給電線には弛みが生じるが、その弛みはケース１１１内に収容され、ウィンドガラス１０２の昇降機構への噛み込みが防止される（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−５７８２８号公報

特許文献１に開示された給電構造では、ウィンドガラス１０２の昇降に対応するうえで、給電線をＵ字状に湾曲させて折り返し、そしてウィンドガラス１０２の昇降方向に沿ってケース１１１に収容している。この場合、給電線には少なくともウィンドガラス１０２のストローク（即ち、移動距離）の半分以上の余長が必要となり、ウィンドガラス１０２の昇降に伴って給電線に生じる弛みも比較的多い。そのため、給電線を収容するケース１１１が必要であり、また、ケース１１１は比較的大型なものとなる。ウィンドガラス１０２およびその昇降機構が収容されるドア１０１の内部空間に、さらにケース１１１の収容スペースを確保することは困難である。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、昇降駆動される移動体に給電する給電構造において、小型で簡素な給電構造を提供することを目的とする。

本発明の上記目的は、下記（１）〜（２）に記載の給電構造により達成される。
（１）昇降駆動される移動体に給電する給電構造であって、前記移動体の縁部に取り付けられ、該移動体の昇降方向と交差する方向に伸びたレールと、前記レールに沿って移動可能に該レールに係合する先端部を有するアームと、前記アームに添って配索された給電線と、前記レールと前記移動体の縁部との間に形成されたスペースに該レールと平行に設けられたシャフトと、を備え、前記アームが、その基端部を回動駆動されて揺動し、それにより該移動体を昇降駆動し、前記給電線は、その前記アームの先端部から導出された一端部が、前記移動体に給電するために該移動体に接続されており、前記アームの先端部と前記移動体との間に配策された前記給電線が、前記シャフトに螺旋状に巻き付けられ、前記アームの先端部の移動に伴って該シャフトに沿って伸縮することを特徴とする給電構造。
（２）前記シャフトが、円柱状であり、前記給電線の許容曲げ半径以上の半径を有していることを特徴とする（１）に記載の給電構造。

上記（１）の構成の給電構造によれば、移動体を昇降駆動するアームに添って給電線が配索されており、給電線の大部分について、その動きをアームにより規制することができる。そして、移動体の昇降に対しては、アームの先端部から導出されて移動体に接続された給電線の一端部側を撓み変形させることにより対応することができる。ここで、アームの先端部と移動体との間に配索された給電線には、移動体の昇降に伴って弛みが生じ得るが、アームの先端部のストロークについては、移動体のストロークに比べて比較的小さくすることができる。それにより、アームの先端部と移動体との間に配索される給電線に必要な余長を少なくし、給電線に生じる弛みを削減することができる。よって、給電線の動きを規制するためのケース等の部材を別途必要とせず、給電構造の小型化・簡素化を図ることができる。
さらに、アームの先端部と移動体との間に配索された給電線をシャフトに螺旋状に巻き付けており、アームの先端部の移動に伴って給電線がシャフトに沿って伸縮するように構成している。このように構成することにより、アームの先端部と移動体との間に配索された給電線に生じる弛みについても、その動きをシャフトで規制しており、それにより、移動体の昇降機構への給電線の噛み込みを確実に防止することができる。そして、このシャフトは、移動体の縁部とレールとの間のスペースで、従来デッドスペースとなっていたところに設けられており、よって給電構造の小型化を妨げることはない。

また、上記（２）の構成の給電構造によれば、シャフトに巻き付けられた給電線は、シャフトへの巻き付きを締めもしくは緩めるようにしてシャフトに沿って伸縮するが、円柱状のシャフトの半径を給電線の許容曲げ半径以上とすることにより、シャフトへの巻き付きを締めた際に給電線に過度の曲げが生じることを回避して、給電線の断線を防止することができる。

以上述べたとおり、本発明によれば、昇降駆動される移動体に給電する給電構造の小型化・簡素化を図ることができる。

以下、本発明に係る給電構造の好適な実施の形態例を図面に基づいて詳細に説明する。

図１は本発明に係る給電構造を適用した自動車のドアの断面図、図２は図１のドアのウィンドガラスの昇降機構を示す正面図、図３は図２の昇降機構の詳細な正面図であって、本発明の給電構造の一実施形態を示す正面図、図４は図３の昇降機構の平面図、図５（Ａ）〜（Ｃ）はウィンドガラスの昇降に伴う図３の給電構造の動作を示す正面図、図６（Ａ）〜（Ｃ）は図５（Ａ）〜（Ｃ）の要部をそれぞれ拡大して示す正面図である。

図１および図２に示すように、本実施形態の給電構造は、自動車のドアに設けられており、このドアに配設されて昇降駆動されるウィンドガラスに給電するものである。以下に、ウィンドガラスの昇降機構を説明する。

ドアパネル１は、所用形状にプレス成形されたアウタパネル３とインナパネル４とを接合して、内部に所用の空間を形成したものである。

ウィンドガラス２は、アウタパネル３とインナパネル４との間に介装され、後述する昇降機構により略上下方向に昇降駆動される。それにより、ウィンドガラス２は、ドアパネル１の上縁にあたるアウタパネル３とインナパネル４と隙間からドアパネル１の外部に出現し、また、ドアパネル１の内部空間に没入する。

ウィンドガラス２とアウタパネル３との間には、互いに前後方向に所定の間隔を隔て、それぞれ略上下方向に伸びる１対のガラスガイド５、５が配設されている。ウィンドガラス２は、その下縁部を一対のガラスガイド５、５に係合させ、略上下方向に移動を案内される。

そして、ドアパネル１の内部空間には、ウィンドガラス２を昇降駆動するウィンドレギュレータ（昇降機構）６が配設されている。

さらに図３および図４を参照して、ウィンドレギュレータ６は、いわゆるＸ字アーム式のウィンドレギュレータであって、ドアパネル１に固定されるベースプレート１１と、このベースプレート１１に支持された主アーム１２と、この主アーム１２に支持された一対の補助アーム１５、１６と、を備えている。

主アーム１２は、その基端部に設けられた回動軸１３を介して回転自在にベースプレート１１に支持されている。主アーム１２の先端部は、ウィンドガラス２の下縁部に固定されて略前後方向に伸びるレール１４にローラを介して係合しており、主アーム１２の先端部は、レール１４に沿って略前後方向に移動可能である。

ここで、ウィンドガラス２の下縁部は、ウィンドガラス２が閉じられた際にもドアパネル１の内部空間に依然として収容され、外部に露呈しない。そこで、軽量化等のため、ウィンドガラス２における一対のガラスガイド５、５との係合箇所２ａ、２ａの間でウィンドガラス２の下縁の中央部は切り欠かれている。レール１４は、ウィンドガラス２の下縁の切り欠き２ｂを跨ぎ、両側の係合箇所２ａ、２ａに取付部材３０、３０を介して取り付けられている。よって、ウィンドガラス２の下縁部とレール１４との間にはスペースが形成されている。

ウィンドガラス２の下縁部とレール１４との間に形成されたスペースにはシャフト３１が設けられている。シャフト３１は、レール１４に立設された一組の支持部材３２、３２に両端を支持されて、レール１４と平行に配置されている。

一方の補助アーム１５は主アーム１２の表面側に、他方の補助アーム１６は主アーム１２の裏面側にあって、互いに一直線に伸びて主アーム１２と略Ｘ字状に交差するように配置されている。そして、一対の補助アーム１５、１６は、互いに同軸上で且つ一体に回動するように、それぞれの基端部を回動自在に主アーム１２の長手方向の略中央部に支持されている。

補助アーム１５の先端部は、主アーム１２の先端部と同様にレール１４にローラを介して係合しており、レール１４に沿って略前後方向に移動可能である。補助アーム１６の先端部は、ドアパネル１に固定されてレール１４と平行に略前後方向に伸びるレール１７にローラを介して係合しており、レール１７に沿って略前後方向に移動可能である。

ベースプレート１１には駆動機構１８が設けられている。この駆動機構１８は、モータや手動ハンドルなどの不図示の駆動源と、この駆動源の動作により回転するピニオンギヤ１８ａと、を含んでいる。そして、主アーム１２の基端部には、セクタギヤ１９が一体に回動するように固着されており、このセクタギヤ１９は、駆動機構１８のピニオンギヤ１８ａと噛合している。

以上の構成において、駆動機構１８の駆動源が動作すると、駆動機構１８のピニオンギヤ１８ａとセクタギヤ１９との噛合により主アーム１２は回動駆動され、揺動する。主アーム１２の揺動に伴い、主アーム１２の先端部がレール１４に沿って前後に移動するとともにレール１４を上下に移動させる。それにより、ウィンドガラス２が昇降する。

一対の補助アーム１５、１６は、ウィンドガラス２と共に上下動するレール１４とドアパネル１に固定されたレール１７との間に挟まれ、レール１４の上下動に伴いそれぞれの先端部をレール１４、１７に沿って前後に移動させながら一体に回動し、レール１４の姿勢を維持する。それにより、ウィンドガラス２は安定して昇降する。

昇降駆動されるウィンドガラス２に給電するための給電線２１は、車体からドアパネル１の内部空間に導入される。そして、給電線２１は、所定箇所２１ａをベースプレート１１に固定され、主アーム１２の回動軸１３の近傍を通り、補助アーム１６の回動軸を回避しつつ主アーム１２の裏面もしくは側面に添って配索され、主アーム１２の先端部に達している。

給電線２１は、主アーム１２の回動軸１３の周辺で撓み変形可能に配索されており、この部位を除き、主アーム１２に添う全域もしくは複数箇所で主アーム１２の裏面もしくは側面に固定されている。固定手段は特に限定されないが、例えば粘着テープやクリップなどを用いることができる。

主アーム１２の先端部に達した給電線２１は、その箇所に固定され、主アーム１２の先端部から導出される。主アーム１２の先端部から導出された給電線２１の一端部は、ウィンドガラス２に接続されている。そして、主アーム１２の先端部における固定箇所２１ｃとウィンドガラス２における接続箇所２１ｄとの間で給電線２１は、シャフト３１に螺旋状に巻き付けられて配索されている。

次に、図５（Ａ）〜（Ｃ）および図６（Ａ）〜（Ｃ）を参照して、本実施形態の給電構造の動作を説明する。図５（Ａ）および図６（Ａ）は、ウィンドガラス２が閉じている際のウィンドレギュレータ６の状態を示し、図５（Ｂ）および図６（Ｂ）はウィンドガラス２が半開している際のウィンドレギュレータ６の状態を示し、図５（Ｃ）および図６（Ｃ）はウィンドガラス２が全開している際のウィンドレギュレータ６の状態を示している。

図５（Ａ）および図６（Ａ）に示すウィンドレギュレータ６の状態から、主アーム１２が、その基端部を回動駆動されて矢印Ａ方向に揺動する。主アーム１２の矢印Ａ方向の揺動に伴い、図５（Ｂ）および図６（Ｂ）、そして図５（Ｃ）および図６（Ｃ）に順次示すように、主アーム１２の先端部がレール１４に沿って矢印Ｂ、Ｃ方向に往復移動するとともにレール１４を降下させる。それにより、ウィンドガラス２が降下して開かれる。

主アーム１２の先端部から導出されてウィンドガラス２に接続している給電線２１の端部には、撓み変形して主アーム１２の先端部の矢印Ｂ、Ｃ方向の往復移動に追従するために所定の余長が設定され、主アーム１２の先端部における給電線２１の固定箇所２１ｃとウィンドガラス２における給電線２１の接続箇所２１ｄとが接近する程に給電線２１には弛みが生じ得る。ここで、主アーム１２の揺動範囲が図５（Ｂ）に示す水平な状態を基準に上下に９０°ある場合に、主アーム１２の先端部の前後方向のストロークはウィンドガラス２の上下方向のストロークの略半分であり、そして、主アーム１２の揺動範囲が上下に９０°未満では、主アーム１２の先端部の前後方向のストロークはウィンドガラス２の上下方向のストロークの半分未満となる。このように、ウィンドガラス２の上下方向のストロークに対して主アーム１２の先端部の前後方向のストロークを小さくすることができ、それにより、給電線２１の端部に必要となる余長も短く済み、この端部に生じる弛みを削減することができる。

固定箇所２１ｃと接続箇所２１ｄとの間でシャフト３１に螺旋状に巻き付けられた給電線２１は、主アーム１２の先端部の矢印Ｂ、Ｃ方向の往復移動に追従してシャフト３１に沿って伸縮する。給電線２１は、図５（Ａ）および図６（Ａ）、もしくは図５（Ｃ）および図６（Ｃ）に示す最も収縮した状態で、シャフト３１との間に隙間を生じさせる螺旋半径でシャフト３１に巻き付けられており、シャフト３１への巻き付きを締めもしくは緩めるようにして伸縮する。給電線２１のシャフト３１への巻き数は、上記螺旋半径における一巻き分の伸縮量と巻き数との積が主アーム１２の先端部のストローク以上となるように設定される。

給電線２１が巻き付けられるシャフト３１は、円柱状であり、その半径は、給電線２１の許容曲げ半径以上とされている。それにより、シャフト３１への巻き付きを締めた際に給電線２１に過度の曲げが生じることが回避される。

また、主アーム１２の回動軸１３の近傍に配索された給電線２１の部位には、撓み変形して主アーム１２の矢印Ａ方向の揺動に追従するために所定の余長が設定され、給電線２１のベースプレート１１における固定箇所２１ａと主アーム１２における固定箇所２１ｂとが接近する程に給電線２１に弛みが生じる。しかし、給電線２１の主アーム１２における固定箇所２１ｂが回動軸１３に接近しているため、そのストロークは比較的小さく、そのため、主アーム１２の回動軸１３の近傍に配索された給電線２１の部位に必要となる余長も短く済み、この部位に生じる弛みを削減することができる。

特に、本実施形態の給電構造では、図５（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、給電線２１は、主アーム１２の回動軸１３を周回して配索されている。かかる構成において、主アーム１２の矢印Ａ方向の揺動に伴い、給電線２１のベースプレート１１における固定箇所２１ａと主アーム１２における固定箇所２１ｂとの給電線２１の配索経路に沿った距離が短くなり、主アーム１２の回動軸１３を周回する給電線２１に僅かに弛みが生じるが、給電線２１は、その弾性により回動軸１３を周回する曲率半径が大きくなる向きに広がり、回動軸１３への巻き付きを緩める。

このように、給電線２１を主アーム１２の回動軸１３を周回して配索することにより、回動軸１３への巻き付きを緩めもしくは締めるように給電線２１の動きを予め規定することができ、ウィンドレギュレータ６への給電線２１の噛み込みの防止に、より完全を期することができる。

そして、一対の補助アーム１５、１６は、降下するレール１４とドアパネル１に固定されたレール１７との間に挟まれ、レール１４の降下に伴い、それぞれの先端部をレール１４、１７に沿って前後に移動させながら一体に回動する。その過程で、補助アーム１６が主アーム１２の裏面上を通過するが、給電線２１は、主アーム１２の側面に添着しており、補助アーム１６との干渉が回避される。そこで、主アーム１２と補助アーム１６との間の隙間を詰めることができる。

以上、説明したように、本実施形態の給電構造によれば、ウィンドガラス２を昇降駆動する主アーム１２に添って給電線２１が配索されており、給電線２１の大部分について、その動きを主アーム１２により規制することができる。そして、ウィンドガラス２の昇降に対しては、主アーム１２の先端部から導出されてウィンドガラス２に接続された給電線２１の一端部側を撓み変形させることにより対応することができる。ここで、主アーム１２の先端部とウィンドガラス２との間に配索された給電線２１には、ウィンドガラス２の昇降に伴って弛みが生じ得るが、主アーム１２の先端部のストロークは、ウィンドガラス２のストロークに比べて比較的小さくすることができる。それにより、主アーム１２の先端部とウィンドガラス２との間に配索される給電線２１に必要な余長を少なくし、給電線２１に生じる弛みを削減することができる。よって、給電線２１の動きを規制するためのケース等の部材を別途必要とせず、給電構造の小型化・簡素化を図ることができる。
さらに、主アーム１２の先端部とウィンドガラス２との間に配索された給電線２１をシャフト３１に螺旋状に巻き付けており、主アーム１２の先端部の移動に伴って給電線２１がシャフト３１に沿って伸縮するように構成している。このように構成することにより、主アーム１２の先端部とウィンドガラス２との間に配索された給電線２１に生じる弛みについても、その動きをシャフト３１で規制し、ウィンドガラス２の昇降機構への給電線２１の噛み込みを確実に防止することができる。そして、このシャフト３１は、ウィンドガラス２の縁部とレール１４との間のスペースで、従来デッドスペースとなっていたところに設けられており、よって給電構造の小型化を妨げることはない。

また、本実施形態の給電構造によれば、シャフト３１に巻き付けられた給電線２１は、シャフト３１への巻き付きを締めもしくは緩めてシャフト３１に沿って伸縮するが、円柱状のシャフト３１の半径を給電線２１の許容曲げ半径以上とすることにより、シャフト３１への巻き付きを締めた際に給電線２１に過度の曲げが生じることを回避して、給電線２１の断線を防止することができる。

尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。

例えば、上述した実施形態では主アーム１２と一対の補助アーム１５、１６を備えるＸ字アーム式のウィンドレギュレータ６での適用例を説明したが、主アーム１２のみのシングルアーム式のウィンドレギュレータについても同様に適用することができる。

本発明に係る給電構造を適用した自動車のドアの断面図である。 図１のドアのウィンドガラスの昇降機構を示す正面図である。 図２の昇降機構の詳細な正面図であって、本発明の給電構造の一実施形態を示す正面図である。 図３の昇降機構の平面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）はウィンドガラスの昇降に伴う図３の給電構造の動作を示す正面図である。 （Ａ）〜（Ｃ）は図５（Ａ）〜（Ｃ）の要部をそれぞれ拡大して示す正面図である。 従来の給電構造を示す自動車のドアの断面図である。

符号の説明

１ ドアパネル
２ ウィンドガラス（移動体）
６ ウィンドレギュレータ
１１ ベースプレート
１２ 主アーム（アーム）
１３ 主アームの回動軸
１４ レール
１５ 補助アーム
１６ 補助アーム
１７ レール
１８ 駆動機構
３１ シャフト

Claims (2)

1. 昇降駆動される移動体に給電する給電構造であって、
   前記移動体の縁部に取り付けられ、該移動体の昇降方向と交差する方向に伸びたレールと、
   前記レールに沿って移動可能に該レールに係合する先端部を有するアームと、
   前記アームに添って配索された給電線と、
   前記レールと前記移動体の縁部との間に形成されたスペースに該レールと平行に設けられたシャフトと、
   を備え、
   前記アームが、その基端部を回動駆動されて揺動し、それにより該移動体を昇降駆動し、
   前記給電線は、その前記アームの先端部から導出された一端部が、前記移動体に給電するために該移動体に接続されており、
   前記アームの先端部と前記移動体との間に配策された前記給電線が、前記シャフトに螺旋状に巻き付けられ、前記アームの先端部の移動に伴って該シャフトに沿って伸縮することを特徴とする給電構造。
2. 前記シャフトが、円柱状であり、前記給電線の許容曲げ半径以上の半径を有していることを特徴とする請求項１に記載の給電構造。

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