JP2017008521A - ウインドウレギュレータ - Google Patents
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Abstract
Description
ウインドウレギュレータは、例えば、窓ガラスの昇降方向と平行に設けられたガイドレールと、ガイドレールに沿って移動可能なキャリアプレートと、窓ガラスの下端部に取り付けられキャリアプレートと結合されるガラスホルダと、キャリアプレートに係止される上昇用ケーブル及び下降用ケーブルと、上昇用ケーブル及び下降用ケーブルの巻き取り・送り出しを行う駆動装置とを備えている。
ウインドウレギュレータは、多数の部品から構成されていることから、各部品の取付精度のばらつきが生じる可能性がある。このことから、窓ガラスとウインドウレギュレータとを組み付ける際に、前述したような窓ガラスとガラスランとの間のクリアランスを一定に維持することが難しい。
このウインドウレギュレータでは、一方のガラスホルダを丸穴を介してキャリアプレートにボルト止めすることにより位置決めし、他方のガラスホルダを長穴を介してキャリアプレートにボルト止めしている。このことにより、窓ガラスとガラスホルダとを接着する際に生じるガラスホルダ間の取付位置のばらつきを、ガラスホルダとキャリアプレートとの締着の際に吸収するようにしている。
しかしながら、窓ガラスのキャリアプレートに対するガラスホルダ間の取付位置は、丸穴を介してボルト止めされるガラスホルダにより決定されるので、窓ガラスとガラスホルダとのガラスホルダ間の取付位置のばらつきが大きい場合には、窓ガラスとガラスランとの間のクリアランスを一定に維持することが困難である。
本発明の一見地によるウインドウレギュレータは、車両のドアに取り付けられる窓ガラスを昇降移動するものであって、ガイドレールと、駆動部と、ガラスホルダと、キャリアプレートと、締結部材と、ケーブルとを有する。
ガイドレールは、キャリアプレートを窓ガラスの昇降方向と平行に案内するために、ドアパネルに取り付けられる。駆動部は、ケーブルの巻き取り、繰り出しを行うためのドラムを有しており、さらには例えばドラムを回転駆動する駆動モータ又は手動ハンドルを有する。
ガラスホルダは、窓ガラスを保持する。例えば、車両の前後方向に所定間隔で一対のガラスホルダが、窓ガラスの下端部に取り付けられる。
キャリアプレートは、ガイドレールに沿って昇降し、一対のガラスホルダをそれぞれ締結するための2つの取付孔を有する。締結部材は、取付孔に挿通されキャリアプレートとガラスホルダとを締結する。ケーブルは、一端がキャリアプレートに取り付けられ、他端がドラムに取り付けられている。駆動部によりドラムが回転駆動されると、ケーブルがドラムに巻き取られ、又はドラムから繰り出されて、キャリアプレートをガイドレールに沿って摺動移動させる。
キャリアプレートには、ガラスホルダを所定位置に移動させる付勢部材を有する。窓ガラスは、ドアの前後方向に設けられるサッシュにより摺動案内されて昇降移動可能になっている。付勢部材は、例えば、窓ガラスの縁部と一方のサッシュとの間の間隙が所定量以下になるように、窓ガラスを保持するガラスホルダを水平方向の所定位置に位置決めする。
取付孔は、水平方向の長さが鉛直方向の長さよりも長く形成されており、付勢部材によるガラスホルダの移動に応じて、挿通された未締結の締結部材も移動可能である。締結部材の移動する距離については、適宜設定することもできるが、取付孔の水平方向の長さに対する、締結部材の移動可能な距離の割合が0.5以下であることが好ましく、例えば0.5〜0.33の範囲で設定することができる。取付孔の水平方向の長さに対する締結部材の移動可能な距離の割合が前記範囲内にあることにより、ガラスの位置調整が容易であるとともに、移動量を大きくすることによる付勢力の増加に対する材料選択の制限の懸念が低くなる。
例えば、フロントドアの車両の前方側に位置するピラーをAピラーとするとき、このAピラー側における窓ガラスとサッシュとの間隙がほぼない状態になるように、ガラスホルダを付勢することができる。このことにより、窓ガラスが昇降移動する際に、窓ガラスが回転することがなく、したがって、円滑な昇降移動が可能となる。
この場合、付勢部材を、合成樹脂材料によりキャリアプレートと一体的に形成することができる。
この場合、付勢部材として、取付孔の近傍に設けられる板バネを用いることにより、ガラスホルダを効率良く付勢することができる。
本発明の実施形態で説明されるドア構造は、車両のフロントドア構造及びリアドア構造のいずれにも適用することができる。以下、第1実施形態では、フロントドア構造について説明する。
図1に示すように、車両用ドア1は、ドアパネル10と、窓ガラス20と、ウインドウレギュレータ30とを備えている。
ドアパネル10は、車両のフロントドアであり、フロントドアの車両前方側に位置するピラーをAピラー11とし、車両後方側に位置するピラーをBピラー12とするとき、このAピラー11及びBピラー12間に位置して設けられる。ドアパネル10は、Aピラー11側が回動可能に支持され、Bピラー12側が車両外側に開く構造になっている。
ドアパネル10は、Aピラー11側及びBピラー12側にそれぞれ配置される第1サッシュ13及び第2サッシュ14を有している。第1サッシュ13及び第2サッシュ14は、それぞれ窓ガラス20の車両前後方向両端に位置する縁部を支持して摺動案内するために、断面が矩形C字形状である。
このようにして、窓ガラス20は、第1縁部21及び第2縁部22が、それぞれ第1サッシュ13及び第2サッシュ14に支持されており、昇降方向である図1のX方向に移動可能になっている。
また、窓ガラス20の下端部には、ウインドウレギュレータ30が取り付けられる取付部23が設けられている。取付部23は、窓ガラス20の下面から下方に突出した部分である。
(2−1)構造
図2は、ウインドウレギュレータの側面図である。
ウインドウレギュレータ30は、第1サッシュ13及び第2サッシュ14に沿って案内される窓ガラス20を昇降方向に移動させる機構である。ウインドウレギュレータ30は、窓ガラス20の下端の車両前後方向中間に対応して設けられている。ウインドウレギュレータ30は、一対のガラスホルダ31、キャリアプレート32、ガイドレール33、昇降用ケーブル36,37、ドラム38、駆動モータ39を備えている。
キャリアプレート32は、ボルトなどの締結部材によりガラスホルダ31に締結される。
ガイドレール33は、キャリアプレート32を窓ガラス20の昇降方向に摺動案内するための部材である。ガイドレール33は、ドアパネル10に取り付けられており、窓ガラス20の昇降方向に延びている。
ガイドレール33の上下両端には、ドアパネル10に取り付けるためのブラケット61、62が設けられており、それぞれケーブルガイド部34,35を備えている。ガイドレール33のブラケット61,62間には、前述した係合突条を含むキャリアプレート32を案内するための案内部63が設けられている。例えば、ケーブルガイド部34,35は、合成樹脂などによりガイドレール33又はブラケット61,62と一体的に形成され、昇降用ケーブル36,37の移動方向を変換するための溝を有するガイド部材とすることができる。また、変形例として、ケーブルガイド部34,35は、ガイドレール33又はブラケット61,62に回転可能に取り付けられるプーリとすることも可能である。
ドラム38は、昇降用ケーブル36,37の巻き取り、引き出しを行うために、ドアパネル10に回動可能に取り付けられている。ドラム38は、ガイドレール33又はブラケット61,62から拡張されたドラム用ブラケット(図示せず)に、回転自在に取り付けることが可能である。
一対のガラスホルダ31は、それぞれ本体部41と、ガラス保持部42とを有している。
本体部41は、キャリアプレート32に締結されるものである。ガラス保持部42は、窓ガラス20の取付部23を下方から保持するものである。ガラス保持部42は、本体部41の上部に設けられており、断面が略矩形C字形状に形成されている。本体部41及びガラス保持部42は、合成樹脂により一体的に形成されている。
本体部41の下部には、キャリアプレート32とボルト64を用いて締結されるためのボルト穴43が形成されている。
本体部51は、裏面側にスライドシュー(図示せず)を備えており、ガイドレール33の係合突条(図示)に係合して窓ガラス20の昇降方向にガイドレール33に沿って移動する。
本体部51には、ガラスホルダ31とボルト64を用いて締結されるための一対の長穴52が取付孔として設けられている。長穴52は、それぞれ水平方向の長さが鉛直方向の長さよりも長い形状である。長穴52は、後述するように、ガラスホルダ31が、窓ガラス20の車両前方側に位置する第1縁部21と、第1サッシュ13の内周面との間の間隙がほぼなくなる所定位置に位置する時、ガラスホルダ31のボルト穴43に挿入されたボルト64を許容することが可能になるように、車両の前後方向に細長く延びている。一対の長穴52は、同じ高さに設けられ、同じ形状を有しており、さらには互いに平行になっている。なお、長穴52の形状は、楕円形状であっても丸四角であってもよい。
本体部51には、長穴52に隣接して板バネ53が付勢部材として設けられている。板バネ53は、弾性部材であり、キャリアプレート32にガラスホルダ31を取り付けた状態において、ガラスホルダ31の本体部41に当接して水平方向に付勢するように構成されている。板バネ53は、合成樹脂材料の成形によりキャリアプレート32と一体的に形成することが可能である。
板バネ53は、後述するように、ガラスホルダ31を所定位置に移動させる機能を有していれば良いので、弾性部材であれば良く、数、形状、位置、材質、弾性力は特に限定されない。変形例として、板バネ53は、薄板状の金属板をキャリアプレート32の所定位置に取り付けるように構成することも可能である。ここで、所定位置とは、窓ガラス20の車両前方側に位置する縁部と、第1サッシュ13の内周面との間の間隙がほぼなくなるようなガラスホルダ31の車両前後方向位置を指す。
また、後述するように、板バネ53は、長穴52に挿入されるボルト64を介してキャリアプレート32に締結されるガラスホルダ31を付勢するものであって、ガラスホルダ31の本体部41に当接可能となるように、長穴52の近傍に設けられる。
なお、一対の長穴52内に一対のボルト64が配置されていることにより、窓ガラス20はキャリアプレート32に対して回動することがなく、安定した姿勢を維持したままで車両前後方向に移動可能である。
上記の締結作業時に、長穴52に隣接して設けられている板バネ53が、ガラスホルダ31の本体部41に後方から当接してガラスホルダ31を水平方向前方に付勢する。このため、ガラスホルダ31をキャリアプレート32に取り付ける際に、ガラスホルダ31が板バネ53と反対側である第1サッシュ13側に付勢される。この状態で、ボルト64とナット65により締結することで、ガラスホルダ31とキャリアプレート32との位置決め精度を向上させることが可能となる。
昇降用ケーブル36,37は、一端がキャリアプレート32のケーブル取付部54,55に固定され、中間部がケーブルガイド部34,35により案内されて方向変換され、他端がドラム38に固定されている。
(2−2)昇降動作
ウインドウレギュレータ30は、駆動モータ39の駆動により、昇降用ケーブル36,37の巻き取り、繰り出しを行うことにより、ガイドレール33により案内されるキャリアプレート32を昇降する。このことにより、ガラスホルダ31により保持される窓ガラス20の昇降を行うことができる。
図4は、窓ガラスとサッシュとの間隙を示す側面図、図5はその部分断面図である。
窓ガラス20の第1縁部21は、窓ガラス20の昇降方向に摺動移動するように、Aピラー11側の第1サッシュ13に支持されている。
ガラスラン71は、熱可塑性エラストマーのソリッドゴム、これを発泡させた発泡ゴム、またはこれらを組み合わせた弾性体で構成される。
部品の取付精度のばらつきを考慮すると、窓ガラス20とサッシュとの間に間隙を有することが好ましいが、図4及び図5に示すように、間隙gが大きくなると、一般的には、窓ガラス20が昇降移動する際に、窓ガラス20がガラスホルダ31への取付位置を中心に回転移動するおそれがある。
間隙gが大きい場合、窓ガラス20の回転角度が大きくなり、図4の二点鎖線で示すように、窓ガラス20の第2縁部22が第2サッシュ14から外れるおそれがある。
また、窓ガラス20が回転移動することによって、窓ガラス20が昇降するときに、窓ガラス20の前角部24が第1サッシュ13の内周面に食い込むことで、摩擦が大きくなるおそれがある。
このとき、窓ガラス20の第1縁部21と、第1サッシュ13の内周面との間の間隙gがほぼない状態になるように、つまり、両部材が近接又は当接した状態となるように、板バネ53の付勢によりガラスホルダ31を位置決めする。したがって、本実施形態では、窓ガラス20の回転移動が抑制されており、その結果、窓ガラス20が昇降するときに、窓ガラス20の第2縁部22が第2サッシュ14から外れることが抑制される。また、窓ガラスが昇降する際に、窓ガラス20と前角部24が第1サッシュ13の内周面に食い込むなどの事象が抑制され、摺動時の摩擦が大きくならない。
以下、窓ガラス20をドアパネル10に取り付ける動作を説明する。
具体的な取り付け動作の前には、ドアパネル10には、キャリアプレート32を備えるガイドレール33が取付用のブラケット61,62を用いて取り付けられている。また、窓ガラス20の取付部23には、ガラスホルダ31,31が所定の間隔で予め取り付けられている。窓ガラス20とガラスホルダ31とは、接着剤により接着することで取り付けることが可能である。また、他の実施態様としては、窓ガラス20とガラスホルダ31とをボルトにより締着することもできる。
キャリアプレート32に設けられた長穴52は、ガラスホルダ31が、窓ガラス20の車両前方側に位置する第1縁部21と、第1サッシュ13の内周面との間の間隙gがほぼなくなる所定位置に位置する時、ガラスホルダ31のボルト穴43に挿入されたボルト64を許容することが可能になるように、車両の前後方向に細長く延びている。このことから、ガラスホルダ31をキャリアプレート32に締結する際に、ガラスホルダ31の水平方向の取付位置を調整することが可能である。
例えば、図6の二点鎖線で示すように、ガラスホルダ31が車両後方側にずれた状態で配置されようとした場合、板バネ53がないと仮定すると、窓ガラス20の第1縁部21と第1サッシュ13との間の間隙が大きくなる。このような場合には、窓ガラス20の昇降時において、窓ガラス20の回転移動により、窓ガラス20の第2縁部22が第2サッシュ14から外れてしまうおそれがある。また、窓ガラス20の回転移動に伴って、窓ガラス20の前角部24が第1サッシュ13の内周面に食い込むなどの事象が発生し、摺動時の摩擦が大きくなるおそれがある。
この状態で、窓ガラス20及びガラスホルダ31は、板バネ53の付勢力によりキャリアプレート32に対して車両前方側に水平方向に移動し、窓ガラス20の車両前方側に位置する第1縁部21と、第1サッシュ13の内周面との間の間隙gがほぼなくなるような所定位置に位置決めされる。例えば、ガラスホルダ31及び窓ガラス20が、図6の実線で示す位置に位置決めされる。また、以上の動作においては、ボルト64は長穴52に沿って移動する。
この状態で、ボルト64とナット65とが本締めされ、ガラスホルダ31がキャリアプレート32に締結される。
また、窓ガラス20の昇降移動時におけるがたつきを軽減できることから、キャリアプレート32を介してガイドレール33にかかる窓ガラス20からの応力を軽減することができることから、ガイドレール33として剛性の低い材質を採用することができ、設計上の自由度を高めることができる。
ウインドウレギュレータ(例えば、ウインドウレギュレータ30)は、ガイドレール(例えばガイドレール33)と、駆動部(例えば、駆動モータ39、減速ギヤ40、ドラム38)と、ガラスホルダ(例えば、ガラスホルダ31)と、キャリアプレート(例えば、キャリアプレート32)と、締結部材(例えば、ボルト64、ナット65)と、ケーブル(例えば、昇降用ケーブル36、37)とを有する。
キャリアプレートは、ガイドレールに沿って昇降し、ガラスホルダを締結するための2つの取付孔(例えば、長穴52)を有する。締結部材は、取付孔に挿通されキャリアプレートとガラスホルダとを締結する。ケーブルは、一端がキャリアプレートに取り付けられ、他端がドラムに取り付けられる。
キャリアプレートには、ガラスホルダを所定位置に移動させる付勢部材(例えば、板バネ53)を有する。取付孔は、挿通された締結部材が付勢部材によるガラスホルダの移動に応じて移動可能なように、水平方向である孔の幅が鉛直方向である孔の高さよりも長い。このように水平方向に孔が長くなっているためにキャリアプレートの取り付け位置が移動可能となっているので、孔の幅が約9mmであり、孔の高さが約6mmとなっている取付孔に対しては、孔の高さに対応した軸径約6mmの締結部材(ボルト)が用いられ、締結部材は孔の幅から締結部材の軸径(孔高さに相当)を差し引いた3mm(9mm−6mm)が移動可能な距離となる。そのため、窓ガラスとサッシュとのクリアランスを2mmに設定した場合には、キャリアプレートに対する締結部材の位置調整のための移動可能な距離は、そのクリアランス分に対応する。つまり、締結部材の移動可能な距離である3mmに対する、締結部材の調整可能な距離の割合は、2/3=約0.7となる。この調整可能な量については、サッシュと窓ガラスとのクリアランス並びに窓ガラスとキャリアプレートの取付公差を考慮して、適宜設定することができる。なお、前記取付孔については、孔の幅を大きくすると締結部材の移動距離を大きくすることができるが、キャリアプレートの剛性が低下し、スライド金型を用いる等、金型構造が複雑となる。そのため、例えば、軸径約6mmのボルトに対して取付孔の長さ約12mmを上限とし、締結部材の移動可能な距離6mm(12mm−6mm)に対する、窓ガラスとサッシュとのクリアランスを2mmとしたときの締結部材の調整可能な距離の割合は、約0.3となる。そのため、締結部材の移動可能な距離に対する締結部材の調整可能な距離の割合は、約0.3以上であることが好ましい。
したがって、窓ガラスの昇降移動時における窓ガラスのがたつきを抑制して、さらには窓ガラスとサッシュとの摩擦を軽減し、それにより円滑な昇降移動を可能とする。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。特に、本明細書に書かれた複数の実施形態及び変形例は必要に応じて任意に組み合せ可能である。
(6−1)ガラスホルダ
第1実施形態では、2つのガラスホルダ31を用いて窓ガラス20を保持する構成としているが、2つのガラスホルダ31を一体的に形成することができる。
例えば、ガラス保持部42を一体的に形成し、ガラス保持部42から下方に2つの本体部41を備える構成とすることができる。
また、本体部41を一体的に形成し、2つのボルト穴43を本体部41に形成することも可能である。この場合、車両前方側の板バネ53を省略することができる。
いずれの場合も、2つのボルト穴43を介して、ガラスホルダ31をキャリアプレート32に締結することで、ガラスホルダ31が回転移動して位置ずれを生じることを防止でき、ガラスホルダ31の水平方向の位置決めが容易になる。
窓ガラス20の形状に応じて、板バネ53によりガラスホルダ31を付勢する方向を車両後方側とすることができる。
例えば、Bピラー12よりも後方に位置するリアドアの場合には、板バネ53がガラスホルダ31の本体部41を前方から後方に向けて付勢するように、キャリアプレート32に板バネ53を設ける。
このことにより、リアドアの後部側のサッシュと窓ガラス20との間の間隙がほぼない状態となるように、ガラスホルダ31を位置決めして、窓ガラス20の昇降移動におけるがたつきを抑制することができる。
また、フロントドアの窓ガラス20についても、その形状により、Bピラー12側にガラスホルダ31を付勢するようにして、窓ガラス20の第2縁部22と第2サッシュ14との間の間隙がほぼない状態とすることができる。
窓ガラス20の車両前後方向中心から外れた位置にガラスホルダ31を取り付けることができる。例えば、第1縁部21の下端部近傍にガラスホルダ31を取り付けることができる。この場合、ガラスホルダ31の取付位置に応じて、ガイドレール33もドアパネル10の前方側に配置する。
一般的に、ガラスホルダ31により窓ガラス20を保持するポイントが窓ガラス20の重心から外れている場合、窓ガラス20の昇降移動時に、窓ガラス20が取付部23を中心に回転移動して窓ガラス20のがたつきが生じやすくなる。
しかし、前述したように、本実施形態では、窓ガラス20の第1縁部21と第1サッシュ13との間の間隙gがほぼない状態となるように、ガラスホルダ31を板バネ53により所定位置に位置決めしていることから、窓ガラス20の昇降移動時におけるがたつきを抑制することができる。
手動により窓ガラスを昇降させるウインドウレギュレータ30に、同様の構成を適用することができる。
ガラスラン71の本体部74に、摩擦軽減部材を取り付けることができる。摩擦軽減部材は、例えば、四フッ化樹脂を含むフッ素樹脂又はポリアセタール等の摩擦係数の小さい合成樹脂材料で形成された板状又はシート状のものを用いることができる。
このような摩擦軽減部材は、例えば、第1サッシュ13内の窓ガラス20の第1縁部21が当接する面に配置することにより、窓ガラス20の昇降移動時における摩擦を軽減してがたつきを抑止できる。
10 ドアパネル
11 Aピラー
12 Bピラー
13 第1サッシュ
14 第2サッシュ
20 窓ガラス
21 第1縁部
22 第2縁部
23 取付部
24 前角部
30 ウインドウレギュレータ
31 ガラスホルダ
32 キャリアプレート
33 ガイドレール
36 昇降用ケーブル
37 昇降用ケーブル
38 ドラム
39 駆動モータ
41 本体部
42 ガラス保持部
43 ボルト穴
44 側面
51 本体部
52 長穴
53 板バネ
64 ボルト
65 ナット
71 ガラスラン
Claims (5)
- ガイドレールと、
ドラムを有する駆動部と、
窓ガラスを保持するガラスホルダと、
前記ガイドレールに沿って昇降し、前記ガラスホルダを締結するための2つの取付孔を有するキャリアプレートと、
前記取付孔に挿通され前記キャリアプレートと前記ガラスホルダとを締結する締結部材と、
一端が前記キャリアプレートに取り付けられ、他端が前記ドラムに取り付けられるケーブルとを有し、
前記キャリアプレートには、前記ガラスホルダを所定位置に移動させる付勢部材を有し、
前記取付孔は、挿通された前記締結部材が付勢部材による前記ガラスホルダの移動に応じて移動可能なように、水平方向の長さが鉛直方向の長さよりも長いことを特徴とするウインドウレギュレータ。 - 前記取付孔での前記締結部材の移動可能な距離に対する、前記締結部材の位置調整のための移動可能な距離が約0.3以上である請求項1に記載のウインドウレギュレータ。
- 前記所定位置が、窓ガラスとサッシュとの間隙がほぼない状態とする位置である、請求項2に記載のウインドウレギュレータ。
- 前記付勢部材は板バネである請求項1〜3のいずれかに記載のウインドウレギュレータ。
- 前記板バネが前記取付孔の近傍に設けられた請求項4に記載のウインドウレギュレータ。
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