JP2010126988A - ウインドウインドレギュレータ - Google Patents

Abstract

【課題】消費電力が少なくなる駆動装置及びウインドレギュレータを提供することを課題とする。
【解決手段】ウインドガラスを昇降させるウインドレギュレータにおいて、
第１モータ３５と、第２モータ３７とを有し、ウインドガラスを昇降させる駆動源となる駆動機構Ｄと、該駆動機構Ｄのモータ３５，３７を制御する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記駆動機構Ｄを介して前記ウインドガラスを昇降させる際に、ウインドガラスが動き始める時と、前記ウインドガラスが全閉状態となる直前とは、前記第１モータ３５、第２モータ３７を駆動し、それ以外の時は、前記第１モータ３５のみを駆動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、ウインドガラスを駆動装置により昇降させるウインドレギュレータに関する。

複数のモータを用いた駆動機構として図１２に示すような構成の駆動機構がある。この機構は、ベースプレート２０上に並設された第１モータ２１、第２モータ２２と、第１モータ２１の出力軸に設けられた第１ウォーム２３と、第２モータ２２の出力軸に設けられた第２ウォーム２４と、第１ウォーム２３、第２ウォーム２４が噛合するウォームホイール２５とからなっている（特許文献１参照）。
特開２００５−１８６１９２号公報（図１）

しかし、図１２に記載された構成の駆動機構では、常に第１モータ２１と、第２モータ２２とが駆動される。よって、消費電力が多いという問題点がある。
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、その課題は消費電力が少なくなるウインドレギュレータを提供することにある。

請求項１に係る発明は、ウインドガラスを昇降させるウインドレギュレータにおいて、第１モータと、第２モータとを有し、前記ウインドガラスを昇降させる駆動源となる駆動装置と、該駆動装置のモータを制御する制御手段とを有し、該制御手段は、負荷に応じて、駆動するモータの数を変化させることを特徴とするウインドレギュレータである。

請求項２に係る発明は、前記制御手段は、前記駆動装置を介して前記ウインドガラスを昇降させる際に、ウインドガラスが動き始める時と、前記ウインドガラスが全閉状態となる直前とは、前記第１モータ、第２モータを駆動し、それ以外の時は、前記第１モータのみを駆動することを特徴とする請求項１記載のウインドレギュレータである。

請求項３に係る発明は、前記第２モータの出力軸は、前記第１モータが駆動された時に、前記第１モータと共に回転するように設けられ、前記制御部は、前記第１モータが駆動されている時に、前記第２モータに発生するパルス状電圧の波形から、ウインドガラスとサッシュとの間に異物が挟み込まれたことの検出、前記ウインドガラスが全開状態になったことの検出、前記ウインドガラスが全閉状態になったことの検出、のうちの少なくとも１つの検出を行なうことを特徴とする請求項２記載のウインドレギュレータ。

請求項４に係る発明は、前記駆動装置は、ウォームと、該ウォームに螺合するウォームホイールとを有し、前記第１モータは前記ウォームの回転軸の一方の端部に接続され、前記第２モータは前記ウォームの回転軸の他方の端部に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載ウインドレギュレータである。

請求項１−４に係る発明によれば、制御手段は、前記駆動装置を介して前記ウインドガラスを昇降させる際に、負荷に応じて、駆動するモータの数を変化させることにより、消費電力が少なくなる。

請求項２に係る発明によれば、制御手段は、ウインドガラスが動き始める時と、前記ウインドガラスが全閉状態となる直前とは、前記第１モータ、第２モータを駆動し、それ以外の時は、前記第１モータのみを駆動することにより、即ち、負荷に応じて駆動するモータの数を変化させることにより、消費電力が少なくなる。

請求項３に係る発明は、前記第２モータの出力軸は、前記第１モータが駆動された時に、前記第１モータと共に回転するように設けられ、前記制御部は、前記第１モータが駆動されている時に、前記第２モータに発生するパルス状電圧の波形から、ウインドガラスとサッシュとの間に異物が挟み込まれたことの検出、前記ウインドガラスが全開状態になったことの検出、前記ウインドガラスが全閉状態になったことの検出のうちの少なくとも１つの検出を行なうことにより、ウインドガラスとサッシュとの間に異物が挟み込まれたことを検出するセンサ、前記ウインドガラスが全開状態になったことを検出するセンサ、前記ウインドガラスが全閉状態になったことを検出するセンサが不要となり、部品点数を削減できる。

請求項４に係る発明によれば、前記駆動装置は、ウォームと、該ウォームに螺合するウォームホイールとを有し、前記第１モータは前記ウォームの回転軸の一方の端部に接続され、前記第２モータは前記ウォームの回転軸の他方の端部に接続されていることにより、ウォームが１つですみ、駆動装置の小型化が図れる。

本形態例の駆動機構を自動車のウインドレギュレータに用いた形態例で説明を行なう。
最初に、図１−図２を用いて駆動機構(駆動装置)Ｄを説明する。図１は形態例の駆動機構を説明する分解斜視図、図２は図１のＡ方向矢視図である。

ベース部としての第１ベースプレート３１の一方の端部側の両側の側部には、第１折曲部３１ａ、第１折曲部３１ａと対向する第２折曲部３１ｂが形成されている。これら第１折曲部３１ａ、第２折曲部３１ｂには、穴３１ｃ，穴３１ｄが形成されている。そして、ウォーム３３がこれら穴３１ｃ，穴３１ｄに回転可能に支持されている。また、ウォーム３３の一方の端部には、第１モータ３５の出力軸が接続され、ウォーム３３の他方の端部には、第２モータ３５の出力軸が接続されている。よって、ウォーム３３は第１モータ３５，第２モータ３７によって回転駆動されるようになっている。

第１ベースプレート３１の中間部には、ウォーム３３と噛合するウォームホイール４１が配置される。このウォームホイール４１には、回転中心軸を中心軸とする穴４１ａが形成されている。この穴４１ａの内壁面には、スプライン（またはセレーション）が形成されている。

一方、ピニオン部材４３は、ピニオン本体部４３ａと、ウォームホイール４１の穴４１ａに係合するスプライン軸部４３ｂとからなっている。また、ピニオン部材４３には、回転中心軸を中心軸とする穴４３ｃが形成されている。

よって、ウォームホイール４１の穴４１ａにピニオン部材４３のスプライン軸部４３ｂが挿入されることにより、ウォームホイール４１とピニオン部材４３とは一体となって回転するようになっている。

そして、先端部側がピニオン部材４３の穴４３ｃを挿通し、第１ベースプレート３１に形成された穴３１ｅに対してかしめ等により取り付けられるシャフト４５により、ウォームホイール４１は回転可能に第１ベースプレート３１に設けられる。このシャフト４５の基端部側の端面には、めねじ穴４５ａが形成されている。

第１ベースプレート３１の他方の端部側には、円板状のシャフト４７の一方の端面が溶接等の手法で取り付けられている。このシャフト４７には、詳細は後述するウインドレギュレータのリフトアーム６６が回転可能に取り付けられている。リフトアーム６６の一方の端部には、円弧状のドリブンギヤ６３が設けられている。このドリブンギヤ６３の円弧状の周面には、ピニオン部材４３のピニオン本体部４３ａに噛合する歯６３ａが形成されている。そして、ドリブンギヤ６３は、歯６３ａの歯先円の中心がシャフト４７の中心となるように形成されている。

シャフト４７の他方の端面には、溶接等の手法により第２ベースプレート４９が取り付けられている。よって、第１ベースプレート３１と第２ベースプレート４９とは、一体化されている。更に、この第２ベースプレート４９の両側部には、穴が形成され、その穴の周りには溶接により、ナット５０が取り付けられている。

また、ギヤボックスＧの主要な構成部品であるウォーム３３，第１モータ３５，第２モータ３７，ウォームホイール４１，ピニオン部材４３は、カバー５１，５３によって覆われる。これらのカバー５１，５３はねじ５５を用いて、一体化されると共に、第１ベースプレート３１に取り付けられる。更に、第１ベースプレート３１の第１折曲部３１ａに形成された図示しない穴を挿通する図示しないねじでもって、第１モータ３５は第１ベースプレート３１に取り付けられている。又、第１ベースプレート３１の第２折曲部３１ｂに形成された図示しない穴を挿通する図示しないねじでもって、第２モータ３７は第１ベースプレート３１に取り付けられている。

又、５７は、第１モータ３５，第２モータ３７に電力を供給する給電ハーネスである。
そして、ドアのインナパネル（被取付部材）の穴５９ａを挿通し、第１ベースプレート３１のシャフト４５のめねじ穴４５ａに螺合するボルト６０ａ，穴５９ｂ，穴５９ｃを挿通し、第２ベースプレート４９のナット５０に螺合するボルト６０ｂ，６０cにより、駆動機構Ｄは、ドアに取り付けられる。

従って、第１モータ３５，第２モータ３７を駆動して、ウォーム３３を回転させると、ウォーム３３の回転は、ウォームホイール４１で減速され、ピニオン部材４３が回転する。そして、ピニオン部材４３のピニオン本体４３ａに噛合するドリブンギヤ６３を有するリフトアーム６６が回転する。

次に、図３−図４を用いてウインドレギュレータの全体構成を説明する。図３は図１に示す駆動機構を有するウインドレギュレータの正面図、図４図２の背面図である。
これらの図において、リフトアームブラケット６７は、図示しないウインドガラスの下部に取り付けられるもので、断面が略Ｃ形をしており、ウインドガラスの開閉方向Ｍと交差する方向に延びたスリット状のガイド６７ａが形成されている。このリフトアームブラケット６７には、ガイド６７ａに沿って移動可能なスライダ６８が嵌合している。スライダ６８はピンでもってリフトアーム６６に回動可能に係止されている。

イコライザアーム７０は、リフトアーム６の中間部に回動可能に且つＸ字状に交差するように中間部が枢着されている。詳しく説明すると、イコライザアーム１０は、別々に成形した第１アーム部７１と第２アーム部７２とを一体的に取り付けることにより構成している。

イコライザアームブラケット７３は、図示しないドアのインナパネルに取り付けられるもので、断面が略Ｃ形をしており、リフトアームブラケット６７のガイド６７ａと平行なガイド７３ａが形成されている。このイコライザアームブラケット７３には、ガイド７３ａに沿って移動可能なスライダ７４が嵌合している。スライダ７４はピンでもってイコライザアーム７０の基端部（第１アーム部７１）に回動可能に係止されている。

一方、イコライザアーム７０の先端部（第２アーム部７２）には、スライダ７６がピンでもって回動可能に係止され、このスライダ７６がリフトアームブラケット６７のガイド６７ａに沿って移動可能に嵌合している。

次に、上記構成のＸアーム式ウインドレギュレータの一般的な作動について説明する。
図３，図４で示した状態は、ウインドガラスを閉めた状態を示している。このため、ウインドガラスがサッシュに当接するまで、リフトアーム６６は図３では反時計方向、図４では時計方向に回転している。この状態から、ウインドガラスを下降させるには、第１モータ３５，第２モータ３７を駆動し、リフトアーム６６を図３では時計方向、図４では反時計方向に回転させればよい。このように駆動すれば、リフトアーム６６の回転に連動して、イコライザアーム７０は図３では反時計方向、図４では時計方向に回転し、結局、スライダ６８及び７６が、ガイド７７ａの案内方向に移動しながら下降し、リフトアームブラケット６７を下降させることになる。よって、ウインドガラスも下降する。

ここで、図５を用いて本形態例のウインドレギュレータの電気的構成を説明する。図５は本形態例のウインドレギュレータの電気的構成を説明するブロック図である。本形態例の駆動機構Ｄは、第１モータ３５のみ駆動され、第２モータ３７には電流が供給されない状態では、第２モータ３７は発電機となる。この際、第２モータ３７に発生する電圧波形はパルス状となる。

１０１は、ＯＦＦ方向に付勢されているレバーを引き上げれば上昇、押し下げれば下降となるスイッチである。尚、このスイッチ１０１は、レバーを引き上げると同時に、スイッチがＯＮとなり、引き上げる操作力を解除すれば、付勢手段によりＯＦＦとなる。又、レバーを更に引き上げると、「オートアップ」となり、引き上げる操作力を解除しても、レバーはその状態を保持し、ＯＦＦとはならない。同様に、スイッチ１０１は、レバーを押し下げると同時に、スイッチがＯＮとなり、押し下げる操作力を解除すれば、付勢手段によりＯＦＦとなる。又、レバーを更に押し下げると、「オートダウン」となり、押し下げる操作力を解除しても、レバーはその状態を保持し、ＯＦＦとはならない。

１０３は第１モータ３５を駆動する第１モータ駆動回路、１０５は第２モータ３７を駆動する第２モータ駆動回路である。１０７はタイマー、１０９は第２モータ３７に発生するパルス状の電圧波形を取り込んで、加算、減算を行なうカウンタである。

１１１は、スイッチ１０１、タイマー１０７，カウンタ１０９からの信号を取り込んで、第１モータ駆動回路１０３を介して第１モータ３５及び第２モータ駆動回路１０５を介して第１モータ３７を駆動する制御部である。

ここで、制御部１１１の作動を図６−図１０を用いて説明する。図６−図１０は制御部の作動を説明するフロー図である。
制御部１１１は、スイッチ１０１のレバーが引き上げられ又は押し下げられてＯＮとなる（ステップ１）と、以下に説明するフローを実行する。
『下降』
スイッチ１０１の操作が上昇（スイッチ１０１のレバーが引き上げられた）の場合（ステップ２）は、カウンタ１０９のカウント値（ｋ）がａ以下かどうかを判断する(ステップ３)。制御部は、カウンタ１０９の計数値から、ウインドガラスの位置を判断する。本形態例では、カウンタ１０９のカウント値（ｋ）のａの場合は、図１１に示すように、ウインドガラスＧがベルトラインＢＬよりＡだけ上昇した位置である。この位置Ａの状態は、ウインドガラスＧが全閉状態となる直前の状態であり、更に、実質的に挟み込みが発生しない状態である。

カウント値(ｋ)がａ以下の場合は、図１１において、ウインドガラスＧが位置Ａまで閉じていないと判断し、タイマー１０７を作動させる(ステップ４)。そして、Ｔ秒間だけ第１モータ駆動回路１０３を介して第１モータ３５及び第２モータ駆動回路１０５を介して第１モータ３７を駆動して、ウインドガラスＧを上昇させる(ステップ５，６)。Ｔ秒間駆動すると、第２モータ３７を停止し(ステップ７)、タイマー１０７をＯＦＦにする(ステップ８)。

スイッチ１０１がオートアップ状態(ステップ９)ならば、第２モータ３７からのパルスによりカウンタ１０９は加算される（ステップ１０）。また、第２モータ３７からのパルスのパルス幅（ｗ）を検出し、設定値（Ｗ）との比較を行なう（ステップ１１）
パルス幅（ｗ）の検出は、例えば、パルスによってカウンタ１０９に加算される値の加算速度が設定値以上であるか否かで検出可能である。

カウンタ１０９に加算される値の加算速度が遅くなる原因は、下記の場合が考えられる。
(1) ウインドガラスＧとサッシュとの間に異物が介在し、ウインドガラスが上昇しない現象、いわゆる「異物の挟み込み現象」となった場合。

(2) ウインドガラスＧが全開状態になった場合。
(3) ウインドガラスＧが全閉状態になった場合。
ステップ１１で、パルス幅（ｗ）が設定値Ｗ以下ならば、異物の挟み込み挟み込み現象がないと判断する。そして、ウインドガラスＧが位置Ａまで上昇すると（ステップ１２）、ウインドガラスＧが全閉状態となる直前の状態であり、ウエザストリップが窓ガラスＧに当たるので、負荷が大きくなる。そこで、制御部１１１は、タイマー１０７をＯＮして（ステップ１３）、設定時間（Ｔ’）だけ第１モータ３５、第２モータ３７を駆動して、ウインドガラスＧを大きな駆動力で上昇させて、窓ガラスＧを全閉状態とする（ステップ１４、１５）。そして、第１モータ３５、第２モータ３７の駆動を停止し（ステップ１６）、カウンタ１０９のカウント値（ｋ）を締め切り状態の値（Ｋ）にセットし（ステップ１７）、一連の動作を終了する。

又、ステップ３で、ウインドガラスＧの位置がＡより上昇した位置、即ち、ウインドガラスＧが全閉状態となる直前の状態の場合は、ステップ１３以降の動作、即ち、タイマー１０７をＯＮして（ステップ１３）、設定時間（Ｔ’）だけ第１モータ３５、第２モータ３７を駆動して、ウインドガラスＧを大きな駆動力で上昇させて、窓ガラスＧを全閉状態とする動作を行なう。

又、ステップ９で、スイッチ１０１がオートアップ状態でないならば、スイッチ１０１がＯＦＦになるまで、第１モータ３５を駆動し、スイッチ１０１がＯＦＦになると、第１モータ３５を停止する（ステップ１８、１９）。尚、このときスイッチ１０１がオートアップ状態になると、ステップ１０以降の動作を行なう。

ステップ１１で、パルス幅（ｗ）が設定値Ｗより大きければ、異物の挟み込み挟み込み現象があると判断し、第１モータ３５の駆動を反転させ、（ステップ２０）、第２モータ３７のパルスによりカウンタ１０１を減算する（ステップ２１）。そして、ウインドガラスＧを所定量下降させたのち、第１モータ３５を停止し、ウインドガラスＧの下降を停止して挟み込み現象を解除する（ステップ２２、２３）。
『上昇』
ステップ２で、スイッチ１０１の操作が下降（スイッチ１０１のレバーが押し下げられた）の場合、タイマー１０７を作動させる(ステップ２４)。そして、Ｔ秒間だけ第１モータ駆動回路１０３を介して第１モータ３５及び第２モータ駆動回路１０５を介して第１モータ３７を駆動して、ウインドガラスＧを下降させる(ステップ２５，２６)。Ｔ秒間駆動すると、第２モータ３７を停止し(ステップ２７)、タイマー１０７をＯＦＦにする(ステップ２８)。

スイッチ１０１がオートダウン状態(ステップ２９)ならば、第２モータ３７からのパルスによりカウンタ１０９は減算される（ステップ３０）。また、第２モータ３７からのパルスのパルス幅（ｗ）を検出し、設定値（Ｗ）との比較を行なう。そして、パルス幅（ｗ）が設定値Ｗ以下ならば、ウインドガラスＧはまだ全開状態となっていないと判断するし、第２モータ３７を駆動し続け、ステップ２９へ戻る（ステップ３１）。そして、第２モータ３７からのパルスのパルス幅（ｗ）が設定値Ｗより大きくなると、ウインドガラスＷは全開状態となったと判断し、第２モータ３７を停止する（ステップ３２）。

又、ステップ２９で、スイッチ１０１がオートダウン状態でないならば、スイッチ１０１がＯＦＦになるまで、第１モータ３５を駆動し、スイッチ１０１がＯＦＦになると、第１モータ３５を停止する（ステップ３３、３４）。尚、このときスイッチ１０１がオートアップ状態になると、ステップ２９以降の動作を行なう。

上記構成によれば、下記のような効果が得られる。
(1) 制御部１１１は、駆動機構Ｄを介してウインドガラスＧを昇降させる際に、ウインドガラスＧが動き始める時と、ウインドガラスＧが全閉状態となる直前とは、第１モータ３５、第２モータ３７を駆動し、それ以外の時は、第１モータ３５のみを駆動することにより、即ち、負荷に応じて駆動するモータの数を変化させることにより、消費電力が少なくなる。

(2) 第２モータ３７の出力軸は、第１モータ３５が駆動された時に、第１モータ３５と共に回転するように設けられ、制御部１１１は、第１モータ３５が駆動されている時に、第２モータ３７に発生するパルス状電圧の波形から、ウインドガラスＧとサッシュとの間に異物が挟み込まれたことの検出、ウインドガラスＧが全開状態になったことの検出を行なうことにより、ウインドガラスＧとサッシュとの間に異物が挟み込まれたことを検出するセンサ、ウインドガラスＧが全開状態になったことを検出するセンサが不要となり、部品点数を削減できる。

(3) 駆動機構Ｄは、ウォーム３３と、該ウォーム３３に螺合するウォームホイール４１とを有し、第１モータ３５はウォーム３３の回転軸の一方の端部に接続され、第２モータ３７はウォーム３３の回転軸の他方の端部に接続されていることにより、ウォームが１つですみ、駆動機構Ｄの小型化が図れる。

尚、本発明は、上記実施の形態例に限定するものではない。上記形態例では、ウインドガラスＧが全閉状態となる直前の状態(位置Ａ)を検出し、所定時間だけウインドガラスＧを上昇させることで、ウインドガラスＧの全閉状態の検出を行なわなかったが、全開状態の検出と同じ手法を用いて、全閉状態を検出するようにしてもよい。

又、上記形態例では車両のウインドレギュレータに適用した例で説明を行なったが、他にパワーシート等の駆動機構としても適用可能である。

形態例の駆動機構を説明する分解斜視図である。 図１のＡ方向矢視図である。 図１に示す駆動機構を有するウインドレギュレータの正面図である。 図２の背面図である。 本形態例のウインドレギュレータの電気的構成を説明するブロック図である。 制御部の作動を説明するフロー図である。 制御部の作動を説明するフロー図である。 制御部の作動を説明するフロー図である。 制御部の作動を説明するフロー図である。 制御部の作動を説明するフロー図である。 位置Ａを説明する図である。 複数のモータを用いた駆動機構を説明する図である。

符号の説明

３３ ウォーム
３５ 第１モータ
３７ 第２モータ
４１ ウォームホイール
Ｄ 駆動機構(駆動装置)

Claims (4)

1. ウインドガラスを昇降させるウインドレギュレータにおいて、
   第１モータと、第２モータとを有し、前記ウインドガラスを昇降させる駆動源となる駆動装置と、
   該駆動装置のモータを制御する制御手段とを有し、
   該制御手段は、
   負荷に応じて、駆動するモータの数を変化させることを特徴とするウインドレギュレータ。
2. 前記制御手段は、前記駆動装置を介して前記ウインドガラスを昇降させる際に、
   ウインドガラスが動き始める時と、前記ウインドガラスが全閉状態となる直前とは、前記第１モータ、第２モータを駆動し、
   それ以外の時は、前記第１モータのみを駆動することを特徴とする請求項１記載のウインドレギュレータ。
3. 前記第２モータの出力軸は、前記第１モータが駆動された時に、前記第１モータと共に回転するように設けられ、
   前記制御部は、前記第１モータが駆動されている時に、前記第２モータに発生するパルス状電圧の波形から、
   ウインドガラスとサッシュとの間に異物が挟み込まれたことの検出、
   前記ウインドガラスが全開状態になったことの検出、
   前記ウインドガラスが全閉状態になったことの検出、
   のうちの少なくとも１つの検出を行なうことを特徴とする請求項２記載のウインドレギュレータ。
4. 前記駆動装置は、
   ウォームと、
   該ウォームに螺合するウォームホイールとを有し、
   前記第１モータは前記ウォームの回転軸の一方の端部に接続され、前記第２モータは前記ウォームの回転軸の他方の端部に接続されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載ウインドレギュレータ。

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