JP2017040092A - ウインドレギュレータ - Google Patents

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Abstract

【課題】車幅方向の寸法を薄くすることができるウインドレギュレータを提供する。
【解決手段】ウインドレギュレータ1は、窓ガラス90の移動方向に沿って配置されるガイドレール20と、ガイドレール20の長手方向に沿って架張されたワイヤ3と、ガイドレール20に案内されて窓ガラス90と共に移動する移動体4とを備え、移動体4、ワイヤ3一部が巻き回されたドラム40と、ドラム40を回転駆動する駆動力を発生する駆動部としてのモータ5及びウォームギヤ機構50とを有し、ウォームホイール52がドラム40に連結され、ドラム5の回転軸線O1に対して垂直な所定の方向に沿ってウォームホイール52とドラム40とが並んで配置されている。
【選択図】図1

Description

本発明は、車両のドアの窓ガラスを昇降させるウインドレギュレータに関する。
従来、車両のドアには、モータの駆動力によって窓ガラスを昇降させるウインドレギュレータが用いられている(例えば、特許文献1参照)。
特許文献1に記載のウインドレギュレータは、長手方向に湾曲したガイドレールと、ガイドレールに案内され、窓ガラスと共に移動する板状の移動体(キャリアプレート)と、モータの駆動力によって回転駆動されるドラムと、一端が移動体に連結され、他端がドラムに連結されるワイヤとを備える。
モータが回転駆動すると、ワイヤがドラムに巻き回されて移動体がワイヤに牽引される。これにより、移動体がガイドレールに案内されて上下方向に移動して窓ガラスが開閉される。
特開2011−169038号公報
ところで、車両の全幅は車両の種類によって規定されているが、小型の車両ではドアの厚みによって車室内の空間が決定されるため、より広い車室内の空間を確保しようとした場合に、ドアの薄型化が重要な課題となる。ウインドレギュレータは、ドアの内壁及び外壁の間に形成された空間に収容されるため、ドアの薄型化を図る場合には、ドアの内壁及び外壁の間における車幅方向の寸法が小さい空間にも収容することができるウインドレギュレータが必要となる。また、比較的大型の車両であっても、ドアの形状によっては、車幅方向の寸法が小さい空間にも収容することができるウインドレギュレータが必要となる場合がある。
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、車幅方向の寸法を薄くすることができるウインドレギュレータを提供することを目的とする。
本発明は、上記課題を解決するため、車両のドアに設けられ、前記ドアの窓ガラスを昇降させるウインドレギュレータであって、前記窓ガラスの移動方向に沿って配置されるガイドレールと、前記ガイドレールの長手方向に沿って架張されたワイヤと、前記ガイドレールに案内されて前記窓ガラスと共に移動する移動体とを備え、前記移動体は、前記ワイヤの一部が巻き回されたドラムと、前記ドラムを収容するハウジングと、前記ドラムを回転駆動する駆動力を発生する駆動部とを有し、前記駆動部は、モータ及び前記モータの回転力を出力する出力回転部材を有し、前記出力回転部材が前記ドラムに連結され、前記ドラムの回転軸線に対して垂直な所定の方向に沿って前記出力回転部材と前記ドラムとが並んで配置された、ウインドレギュレータを提供する。
本発明によれば、車幅方向の寸法を薄くすることができる。
本発明の第1の実施の形態に係るウインドレギュレータ、及びこのウインドレギュレータが設けられる車両のドアを示す概略図である。 ウインドレギュレータが配置されたドアの内部を図1のA−A線断面で示す概略図である。 ウインドレギュレータの分解斜視図である。 ハウジングの構成例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)におけるB−B線断面図である。 第2の実施の形態に係るウインドレギュレータの分解斜視図である。 第2の実施の形態に係るハウジングの構成例を示し、(a)は平面図であり、(b)は(a)におけるC−C線断面図である。
[第1の実施の形態]
本発明における第1の実施の形態について、図1乃至図4を参照して説明する。
図1は、実施の形態に係るウインドレギュレータ、及びこのウインドレギュレータが設けられる車両のドアを示す概略図である。図1では、右後席のドアを車両の外側から見た状態を図示している。また、図1では、ドアの輪郭及び窓枠を仮想線(二点鎖線)で示し、かつウインドレギュレータの窓ガラスの内側(車室側)に配置される部分を破線で示している。
このウインドレギュレータ1は、車両のドア9に設けられ、ドア9の窓ガラス90を昇降させる。窓ガラス90は、図略のガラスガイドに案内され、上下方向に移動する。なお、図1では、一例としてウインドレギュレータ1を車両の右後席のドアに用いた場合を図示しているが、車両における他のドアにウインドレギュレータ1を設けることも可能である。
ウインドレギュレータ1は、窓ガラス90の移動方向に沿って配置されるガイドレール20と、ガイドレール20の長手方向に沿って架張されたワイヤ3と、ガイドレール20に案内されて窓ガラス90と共に移動する移動体4とを備えている。
移動体4は、ワイヤ3の一部が巻き回されたドラム40(後述する図3に示す)と、ドラム40を回転駆動する駆動力を発生する駆動部としてのモータ5及びウォームギヤ機構50(後述する図4(b)に示す)と、ドラム40とウォームギヤ機構50とを連結し、ウォームギヤ機構50から受ける回転力をドラム40に伝達するギヤ部材としての第1及び第2のギヤ部材41,42(図3に示す)と、ドラム40及びモータ5を保持するハウジング6と、ハウジング6に窓ガラス90を結合する結合部材71,72とを有している。
ガイドレール20の上端部には第1ワイヤ支持部材21が配置され、ガイドレール20の下端部には第2ワイヤ支持部材22が配置されている。第1ワイヤ支持部材21及び第2ワイヤ支持部材22は、ワイヤ3をガイドレール20に対して支持している。
図2は、ウインドレギュレータ1が配置されたドア9の内部を図1のA−A線断面で示す概略図である。
ウインドレギュレータ1は、ドア9の外壁91と内壁92との間に配置されている。内壁92における車室側(外壁91とは反対側)の面は、例えば樹脂からなる図略の内張りによって覆われる。外壁91は、高さ方向の中央部が車幅方向の外側に膨らむように湾曲している。また、窓ガラス90も、外壁91と同様に、高さ方向の中央部が車幅方向の外側に膨らむように湾曲している。ガイドレール20は、この窓ガラス90に沿うように、弓状に湾曲している。
ウインドレギュレータ1は、第1ワイヤ支持部材21及び第2ワイヤ支持部材22が内壁92に固定されている。第1ワイヤ支持部材21は、第1ワイヤ支持部材21を挿通するボルト26(図1に示す)によって内壁92に取り付けられる。ボルト26の先端部は、内壁92を貫通して内壁92の車室側に配置されるナット93に螺合する。また、第2ワイヤ支持部材22は、第2ワイヤ支持部材22を挿通するボルト27(図1に示す)によって内壁92に取り付けられる。ボルト27の先端部は、内壁92を貫通して内壁92の車室側に配置されるナット93に螺合する。
次に、ウインドレギュレータ1の各部の構成について、図3を参照して詳細に説明する。図3は、ウインドレギュレータ1の分解斜視図である。図4は、移動体4の構成例を示し、(a)は平面図であり、(b)は下面図である。なお、以下の説明において、「上」又は「下」とは、ウインドレギュレータ1がドア9に取り付けられた状態における「上」又は「下」をいうものとする。
図3に示すように、ハウジング6は、ドラム40を収容するドラムハウジング61と、ウォームギヤ機構50を収容するギヤハウジング62とからなる。ドラムハウジング61とギヤハウジング62とは、複数のボルト63及びナット64によって相互に締結されている。ドラムハウジング61及びギヤハウジング62は、共に樹脂からなる。より具体的には、ドラムハウジング61は例えばポリアセタール(POM)からなり、ギヤハウジング62は例えばポリブチレンテレフタレート(PBT)からなる。
ドラムハウジング61は主として窓ガラス90よりも車両の車幅方向における内側(ドア9の内壁92側)に配置され、ギヤハウジング62は、窓ガラス90よりも車両の車幅方向における内側(ドア9の内壁92側)に配置されている。なお、図4(b)では、図面上方が車両の車幅方向における外側にあたり、図面下方が車両の車幅方向における内側にあたる。
ドラムハウジング61には、ドラム40を収容する収容空間61aと、収容空間61aに隣接した部位に板厚方向に貫通した挿通孔61bが形成されている。また、ドラムハウジング61には、ワイヤ3を収容空間61aに導く第1ガイド溝611及び第2ガイド溝612が形成されている。第1ガイド溝611は、収容空間61aの上方に形成され、第1ワイヤ支持部材21に向かって開口している。第2ガイド溝612は、収容空間61aの下方に形成され、第2ワイヤ支持部材22に向かって開口している。第1ガイド溝611及び第2ガイド溝612は、車幅方向から見た平面視において、収容空間61aの中心部よりもガイドレール20側に片寄った位置に形成されている。
ドラムハウジング61には、収容空間61a及び挿通孔61bの開口を閉塞するカバー部材8が取り付けられている。カバー部材8は、ドラムハウジング61に形成された複数(本実施の形態では4箇所)の係止孔61cにそれぞれ係止する複数(本実施の形態では4箇所)の爪部8aを有している。これら複数の爪部8aが複数の係止孔61cに係止することにより、カバー部材8がドラムハウジング61に固定されている。
また、ドラムハウジング61には、車両の前後方向の両端部に貫通孔613,614が形成されている。この貫通孔613,614をそれぞれ挿通するボルト711,712(図1に示す)によって、ドラムハウジング61に結合部材71,72(図1に示す)が固定される。
ドラム40は円筒状であり、その外周面には螺旋状の溝40bが形成されている。ドラム40には円板状の第1のギヤ部材41が取り付けられ、ドラム40と第1のギヤ部材41とが一体に回転するように構成されている。第2のギヤ部材42は、中心に貫通孔42aが形成された環状の部材である。第2のギヤ部材42は、ドラムハウジング61の挿通孔61bを介してウォームギヤ機構50の後述する出力軸53に連結されている。
図4(a)に示すように、ドラムハウジング61の表面610a(車幅方向の外側を指向する面)には、第1及び第2のギヤ部材41,42が非同心状に配置され、互いのギヤ歯がそれぞれ噛み合う位置に配置されている。
図4(b)に示すように、ドラムハウジング61の裏面610b(車幅方向の内側を指向する面)には、ギヤハウジング62に収容されたウォームギヤ機構50が配置されている。ウォームギヤ機構50は、モータ5のシャフトに連結されたウォーム51と、ウォーム51に噛み合うウォームホイール52と、ウォームホイール52の中心部から軸方向に延在した出力軸53とを有している。出力軸53の外周には、第2のギヤ部材42の貫通孔42aの内周スプラインとスプライン係合する外周スプライン53aが形成されている。なお、ウォームギヤ機構50は、減速機の一例であり、ウォームホイール52が本発明における「出力回転部材」に相当する。
また、ウォームギヤ機構50のウォームホイール52は、ドラム40の回転軸線O1とは異なる回転軸線O2を中心としてギヤハウジング62内で回転可能である。本実施の形態では、ドラム40の回転軸線O1とウォームギヤ機構50におけるウォームホイール52の回転軸線O2とが平行であり、ウォームホイール52及びドラム40が、両回転軸線O1,O2に垂直な方向に沿って並んで配置されている。
なお、ドラム40とウォームギヤ機構50のウォームホイール52との配置構成は、これに限定されるものではなく、少なくとも両回転軸線O1,O2が同心状に配置されていなければよいので、必ずしも両回転軸線O1,O2が平行でなくてもよい。
図4(b)に示すように、ドラム40の中心孔40aの内周面には、ドラム40の軸方向に延びる内周スプラインが形成されている。この中心孔40aに第1のギヤ部材41の軸部412が挿入されている。ドラム40は、その回転軸線O1が車幅方向(ガイドレール20の長手方向と直交する方向)に沿った方向となるように、ドラムハウジング61に配置されている。
第1のギヤ部材41は、第2のギヤ部材42の回転力を受けて回転する円板部411と、円板部411よりも小径に形成された軸部412とを有している。円板部411の外周には、複数のギヤ歯411aが形成され、第2のギヤ部材42の外周に形成された複数のギヤ歯42bと噛み合っている。軸部412の外周には、ドラム40の中心孔40aの内周面に形成された内周スプラインと嵌合する複数のスプライン突起412aが形成されている。これにより、第1のギヤ部材41とドラム40とが相対回転不能に連結されている。
第2のギヤ部材42の貫通孔42aの内周には、ウォームギヤ機構50の出力軸53が挿通されている。貫通孔42aの内周面には、第2のギヤ部材42と出力軸53とを相対回転不能に連結するための複数の内周スプラインが形成されている。
モータ5は、コネクタ部5aから供給される電流によって回転駆動力を発生する直流モータである。モータ5は、図4(b)に示すように、ドラム40の回転軸線O1と垂直な所定の方向に沿ってドラムハウジング61と並んで配置されている。所定の垂直な方向とは、本実施の形態では、ドラムの回転軸線O1と、ウォームホイール52の回転軸線O2の両回転軸線に垂直な方向に沿った方向である。モータ5の回転はウォームギヤ機構50によって減速され、ウォームギヤ機構50の出力軸53を介して第2のギヤ部材42に伝達される。出力軸53は、外周スプライン53aが第2のギヤ部材42の貫通孔42aにおける内周スプラインにスプライン係合することで、第2のギヤ部材42と相対回転不能に連結されている。
ワイヤ3は、第1ワイヤ支持部材21及び第2ワイヤ支持部材22に保持された図略のバネにより張力を付与されている。これにより、ワイヤ3は、第1ワイヤ支持部材21と第2ワイヤ支持部材22との間において弛むことなく架張されている。
ワイヤ3の配策経路を、第1ワイヤ支持部材21側の端部を始点とし、第2ワイヤ支持部材22側の端部を終点として説明すると、第1ワイヤ支持部材21から導出されたワイヤ3は、ガイドレール20に沿って下方に延び、ドラムハウジング61の第1ガイド溝611を経由して収容空間61a内に導かれる。収容空間61a内に導かれたワイヤ3は、ドラム40の溝40bに収容されてドラム40の外周面を複数回にわたって周回し、第2ガイド溝612を経由してドラムハウジング61の外部に導出される。第2ガイド溝612から導出されたワイヤ3は、ガイドレール20に沿って下方に延びて第2ワイヤ支持部材22に支持される。
第1ワイヤ支持部材21とドラムハウジング61との間におけるワイヤ3を上部ワイヤ3aとし、第2ワイヤ支持部材22とドラムハウジング61との間におけるワイヤ3を下部ワイヤ3bとすると、ドラム40の回転により、上部ワイヤ3a及び下部ワイヤ3bの長さが変化する。つまり、移動体4の上昇時におけるドラム40の回転方向を正方向とし、移動体4の下降時におけるドラム40の回転方向を逆方向とすると、ドラム40が正方向に回転することにより、上部ワイヤ3aの長さが短くなると共に下部ワイヤ3bの長さが長くなる。また、ドラム40が逆方向に回転することにより、上部ワイヤ3aの長さが長くなると共に下部ワイヤ3bの長さが短くなる。この上部ワイヤ3a及び下部ワイヤ3bの長さの変化に応じて、移動体4がガイドレール20に対して上下方向に移動する。
また、ドラムハウジング61には、長手方向に延在する突条617が形成されている。ドラムハウジング61は、突条617がガイドレール20と摺動することで、ガイドレール20に案内される。ガイドレール20は、例えば亜鉛鋼板等の金属板に折り曲げ加工を施すことによって形成されている。
以上のように構成されたウインドレギュレータ1は、モータ5が正方向又は逆方向に回転することにより、モータ5の回転力がウォームギヤ機構50により減速されて第2のギヤ部材42に伝達される。この第2のギヤ部材42の回転に伴って第1のギヤ部材41が回転し、第1のギヤ部材41を介してドラム40に回転力が伝達される。モータ5が正方向に回転した場合には、上部ワイヤ3aがドラム40に巻き取られると共に下部ワイヤ3bが収容空間61aから送り出され、ハウジング6がガイドレール20に案内されて窓ガラス90と共に上方に移動する。また、モータ5が逆方向に回転した場合には、下部ワイヤ3bがドラム40に巻き取られると共に収容空間61aから上部ワイヤ3aが送り出され、ハウジング6がガイドレール20に案内されて窓ガラス90と共に下方に移動する。これにより、窓ガラス90が昇降する。
(第1の実施の形態の作用及び効果)
以上説明した実施の形態によれば、モータ5がウォームギヤ機構50の出力軸53の回転軸線O1と異なる回転軸線O2を有し、ガイドレール20の長手方向に沿って見た場合の平面視においてモータ5の一部がドラムハウジング61と重なるように配置されているので、移動体4の板厚方向の寸法が小さくすることができる。つまり、仮に両回転軸線O1,O2が同軸となるようにドラム40とウォームホイール52とが配置された場合は、ウォームホイール52がドラム40と軸方向に対向する位置に配置されるため、ウォームホイール52がドラムハウジング61に対して車幅方向へ突出するが、本実施の形態によれば、ドラム40とウォームホイール52がドラムハウジング61の裏面610b側で車両前後方向に並んで配置されるため、移動体4の薄型化が可能である。つまり、窓ガラス90と共に移動する移動体4の板厚方向の寸法を小さくすることにより、ドア9の設計自由度を高めることができる。
[第2の実施の形態]
次に、第2の実施の形態について、図5及び図6を参照して説明する。第2の実施の形態に係るウインドレギュレータは、ウォームギヤ機構50の回転力をドラムに伝達する機構の構成が第1の実施の形態に係るウインドレギュレータ1と異なる他は、第1の実施の形態に係るウインドレギュレータ1と同様に構成されている。図5及び6において、第1の実施の形態について説明したものと実質的に同様の機能を有する構成要素については、同一の符号を付して重複した説明を省略する。
本実施の形態では、図5に示すように、移動体4が、ドラム43とウォームギヤ機構50との間に介在してウォームギヤ機構50から受ける回転力をドラム43に伝達する帯状のベルト部材44を有している。すなわち、本実施の形態では、ドラム43とウォームホイール52とが、ベルト部材44によって連結されている。
ドラム43は、ワイヤ3の一部が巻き付けられる円筒部432と、円筒部432のカバー部材8を指向する軸方向端面から軸方向に延在し、円筒部432よりも小径に形成されたボス部431とを一体に有している。ドラム43の円筒部432の外周面には、ワイヤ3が巻き付けられる螺旋状の溝432aが形成されている。また、ボス部431の外周にはベルト部材44の内側に設けられた複数の歯44aに噛み合う複数のスプライン突起431aが形成されている。ベルト部材44の複数の歯44aは、ドラム43におけるボス部431の複数のスプライン突起431aに噛み合うと共に、出力軸53の外周スプライン53aと噛み合っている。
ドラムハウジング61には、収容空間61aの隣接する部位に、ウォームギヤ機構50の出力軸53が挿通する挿通孔61bが形成されている。出力軸53の外周には、ベルト部材44と噛み合うための、複数のスプライン突起が形成されている。ベルト部材44は、ドラムハウジング61の挿通孔61bを介してウォームギヤ機構50の出力軸53に取り付けられると共に、ドラム43の円筒部432の外周に取り付けられる。
図6(a)に示すように、ウォームギヤ機構50のウォームホイール52は、ドラム43の回転軸線O1とは異なる回転軸線O2を中心としてギヤハウジング62内で回転可能である。本実施の形態では、ドラム43の回転軸線O1とウォームギヤ機構50におけるウォームホイール52の回転軸線O2とが平行であり、ウォームホイール52及びドラム43が、両回転軸線O1,O2に垂直な方向に沿って並んで配置されている。以上説明した配置構成により、ドラム43とウォームホイール52がドラムハウジング61の裏面610b側で車両前後方向に並んで配置される(図6(b)参照)。なお、ドラム43とウォームギヤ機構50のウォームホイール52との配置構成は、これに限定されるものではなく、少なくとも両回転軸線O1,O2が同心状に配置されていなければよいので、必ずしも両回転軸線O1,O2が平行でなくてもよい。
以上のように構成されたウインドレギュレータ1は、モータ5が正方向又は逆方向に回転することにより、モータ5の回転力がウォームギヤ機構50により減速されて出力軸53の回転力を受けてベルト部材44が回動し、ベルト部材44の回動に伴ってドラム43が回転する。これにより、モータ5の回転力がドラム43に伝達される。
以上説明した第2の実施の形態によっても、第1の実施の形態と同様の作用及び効果を得ることができる。
以上、本発明を実施の形態に基づいて説明したが、上記に記載した実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。例えば、上記実施の形態では、移動体4がモータ5の回転力を減速する減速機としてウォームギヤ機構50を備えた場合について説明したが、これに限定されるものではなく、モータ5の回転力が直接第2のギヤ部材42又はベルト部材44へ伝達されるように構成してもよい。また、実施の形態の中で説明した特徴の組合せの全てが発明の課題を解決するための手段に必須であるとは限らない点に留意すべきである。また、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変形して実施することが可能である。
1…ウインドレギュレータ、3…ワイヤ、3a…上部ワイヤ、3b…下部ワイヤ、4…移動体、5…モータ、5a…コネクタ部、6…ハウジング、8…カバー部材、9…ドア、20…ガイドレール、21…第1ワイヤ支持部材、22…第2ワイヤ支持部材、26,27…ボルト、40…ドラム、40a…中心孔、40b…溝、41…第1のギヤ部材、42…第2のギヤ部材、42a…貫通孔、43…ドラム、44…ベルト部材、50…ウォームギヤ機構、51…ウォーム、52…ウォームホイール、53…出力軸、53a…外周スプライン、61…ドラムハウジング、61a…収容空間、61b…挿通孔、62…ギヤハウジング、63…ボルト、64…ナット、71…第1結合部材、72…第2結合部材、90…窓ガラス、91…外壁、92…内壁、93…ナット、412…軸部、412a…スプライン突起、431…ボス部、431a…スプライン突起、432…円筒部、432a…溝、610a…表面、610b…裏面、611…第1ガイド溝、612…第2ガイド溝、613,614…貫通孔、617…突条、711,712…ボルト

Claims (4)

  1. 車両のドアに設けられ、前記ドアの窓ガラスを昇降させるウインドレギュレータであって、
    前記窓ガラスの移動方向に沿って配置されるガイドレールと、
    前記ガイドレールの長手方向に沿って架張されたワイヤと、
    前記ガイドレールに案内されて前記窓ガラスと共に移動する移動体とを備え、
    前記移動体は、前記ワイヤの一部が巻き回されたドラムと、前記ドラムを収容するハウジングと、前記ドラムを回転駆動する駆動力を発生する駆動部とを有し、
    前記駆動部は、モータ及び前記モータの回転力を出力する出力回転部材を有し、前記出力回転部材が前記ドラムに連結され、
    前記ドラムの回転軸線に対して垂直な所定の方向に沿って前記出力回転部材と前記ドラムとが並んで配置された、
    ウインドレギュレータ。
  2. 前記ドラムの回転軸線に対して垂直な所定の方向に沿って前記モータと前記ドラムハウジングとが並んで配置された、
    請求項1に記載のウインドレギュレータ。
  3. 前記ドラムと前記出力回転部材とがギヤ部材によって連結された、
    請求項1又は2に記載のウインドレギュレータ。
  4. 前記ドラムと前記出力回転部材とが、ベルト部材によって連結された、
    請求項1又は2に記載のウインドレギュレータ。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108657689A (zh) * 2018-03-06 2018-10-16 张素平 一种日用塑料瓶回收装置

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