JP2021147786A - Power window regulator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は自動車のパワーウインドウ装置であって、自動車が冠水或いは浸水等により車内から脱出困難或いは不能となった緊急時に、ウインドウを開閉させることのできるパワーウインドウ装置に関する。 The present invention relates to a power window device for an automobile, and the present invention relates to a power window device capable of opening and closing a window in an emergency when the automobile becomes difficult or impossible to escape from the inside of the vehicle due to flooding or flooding.
既存のパワーウインドウ装置はモータと、ウインドウレギュレータと、ドアスイッチと、前記ドアスイッチと接続された電気回路を備え、モータはエンジンルーム内に搭載されているバッテリと前記電気回路で接続されている。パワーウインドウ装置は前記バッテリからの電力でモータが回転すると、ウインドウレギュレータが動作して自動車のドアのウインドウガラス(窓ガラス)を昇降させる。 The existing power window device includes a motor, a window regulator, a door switch, and an electric circuit connected to the door switch, and the motor is connected to a battery mounted in the engine room by the electric circuit. In the power window device, when the motor is rotated by the electric power from the battery, the window regulator operates to raise and lower the window glass (window glass) of the automobile door.
バッテリは自動車の窓ガラスの昇降以外に、ヘッドライト、ブレーキランプ、ルームランプ、インパネ等のランプ類、カーナビ、時計、エアコン等の空調機器、エンジンを始動する際のセルモータ等への電力供給源でもある。このため、バッテリは容量が大きく、重量が重くなるので、通常の自動車ではエンジンルームに設置されている。 In addition to raising and lowering the window glass of automobiles, the battery can also be used as a power supply source for lamps such as headlights, brake lamps, room lamps, instrument panels, air conditioners such as car navigation systems, clocks, and air conditioners, and cell motors when starting engines. be. For this reason, the battery has a large capacity and a heavy weight, so that it is installed in the engine room in a normal automobile.
台風に伴う大雨による洪水、川の氾濫等によって水位が上昇し、道路や駐車場等が冠水すると、自動車のドアに外から水圧がかかり、ドアが開かなくなることがある。エンジンルームに浸水してバッテリが冠水或いは水没すると、バッテリから電気回路への電源供給が停止し、モータが回転せず、ウインドウレギュレータが作動せず、パワーウインドウの窓ガラスが昇降(開閉)しなくなることがあった。 When the water level rises due to floods caused by heavy rains caused by typhoons, flooding of rivers, etc., and the roads and parking lots are flooded, water pressure is applied to the doors of automobiles from the outside, and the doors may not open. When the engine room is submerged and the battery is submerged or submerged, the power supply from the battery to the electric circuit is stopped, the motor does not rotate, the window regulator does not operate, and the window glass of the power window does not move up and down (open and close). There was something.
ドアが開かず、窓ガラスが開かなくなると、自動車に乗っている人が車内に閉じ込められて、外に逃げ出すこと(脱出)が困難或いは不可能になり、生命の危険に晒されることさえある。 If the doors do not open and the windows do not open, the person in the car is trapped inside the car, making it difficult or impossible to escape (escape) and even endanger life.
従来は、自動車が水没や冠水してもバッテリが浸水しないようにするため、バッテリ自体を防水製にしたものや、バッテリとは別に防水ケースに入れた補助用バッテリ(補助電源)を設けて、自動車の水没時に補助バッテリに切り替えて、パワーウインドウの窓が開くようにした構造のものが知られている(特許文献1)。 Conventionally, in order to prevent the battery from being flooded even if the car is submerged or submerged, the battery itself is made waterproof, or an auxiliary battery (auxiliary power supply) placed in a waterproof case is provided separately from the battery. There is known a structure in which the power window window is opened by switching to an auxiliary battery when the automobile is submerged (Patent Document 1).
バッテリを防水構造にする場合や、特許文献1のように補助バッテリを設ける場合でも、これらのバッテリは車両の低い位置(エンジンルーム)に設置されているため、バッテリへの浸水防止としては必ずしも十分ではなかった。同様に、特許文献2、特許文献3もバッテリへの浸水防止としては十分ではなかった。
Even when the battery has a waterproof structure or an auxiliary battery is provided as in
本発明の解決課題は、自動車が冠水或いは水没して、バッテリが故障してモータに電源が供給されなくなっても、自動車の窓ガラスを開くことができるパワーウインドウ装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide a power window device capable of opening a window glass of an automobile even if the automobile is submerged or submerged and the battery fails to supply power to the motor.
本発明のパワーウインドウ装置は、ドアスイッチ(以下「主スイッチ」という。)を操作すると、バッテリ(以下「主バッテリ」という。)からの電力が電気回路(以下「主電気回路」という。)を通してモータに供給されて当該モータが回転し、その回転によりウインドウレギュレータ(以下「レギュレータ」という。)が作動して、自動車のドアの窓ガラスが開閉するパワーウインドウ装置において、主バッテリとは別の予備バッテリと、主電気回路とは別の予備電気回路を備え、予備バッテリは主バッテリよりも車内の上方に配置されており、主スイッチ又はそれとは別に設けた緊急用スイッチを操作すると、予備バッテリからの電力が予備電気回路を通してモータに供給されて当該モータが回転し、その回転によりレギュレータが作動して、自動車のドアの窓ガラスが開くようにしたものである。予備電気回路を通してドアモータに電力供給される場合は、主電気回路は主バッテリから分離されるようにするのが望ましい。 In the power window device of the present invention, when a door switch (hereinafter referred to as "main switch") is operated, power from a battery (hereinafter referred to as "main battery") is transmitted through an electric circuit (hereinafter referred to as "main electric circuit"). In a power window device that is supplied to a motor and rotates, and the rotation activates a window regulator (hereinafter referred to as "regulator") to open and close the window glass of an automobile door, a spare separate from the main battery. It is equipped with a battery and a spare electric circuit separate from the main electric circuit. The spare battery is located above the main battery in the vehicle, and when the main switch or an emergency switch provided separately from the main switch is operated, the spare battery is released from the spare battery. The electric power is supplied to the motor through the standby electric circuit to rotate the motor, and the rotation activates the regulator to open the window glass of the door of the automobile. When powering the door motor through a standby electrical circuit, it is desirable that the main electrical circuit be separated from the main battery.
緊急用スイッチを設ける場合は、それを、主スイッチよりも車内の上方に配置しておくのが望ましい。緊急用スイッチも個々のドアごとに設けて、個々のドアの窓ガラスが個々のスイッチの操作で個別に開くようにしておくのが望ましい。 If an emergency switch is provided, it is desirable to place it above the main switch in the vehicle. It is desirable to provide an emergency switch for each door so that the windowpanes of each door can be opened individually by operating each switch.
本発明のパワーウインドウ装置では、自動車が浸水或いは冠水して主バッテリが故障し、モータに電力供給できなくなってモータが回転せず、窓ガラスが開閉できなくなっても、主スイッチ又は緊急用スイッチを操作して、浸水していない予備バッテリからモータに電力が供給されて、モータの回転によりレギュレータが作動して窓ガラスを開くことができるため、車内の人が開いた窓から外に脱出することができる。 In the power window device of the present invention, even if the automobile is flooded or submerged and the main battery fails, the motor cannot be supplied with power, the motor does not rotate, and the window glass cannot be opened or closed, the main switch or the emergency switch can be operated. By operating, power is supplied to the motor from the spare battery that is not flooded, and the rotation of the motor activates the regulator to open the window glass, so that a person in the car can escape from the open window. Can be done.
(実施形態1)
本発明のパワーウインドウ装置の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。各図の実施形態は本発明の一例にすぎず本発明はこれに限定されるものではない。
(Embodiment 1)
An example of an embodiment of the power window device of the present invention will be described with reference to the drawings. The embodiments in each figure are merely examples of the present invention, and the present invention is not limited thereto.
[パワーウインドウ装置]
本発明のパワーウインドウ装置は、図2(a)(b)のように主バッテリ1、モータ2、レギュレータ3、主スイッチ4、主電気回路5を備えている汎用のパワーウインドウ装置に予備電気回路10、予備バッテリ11、緊急用スイッチ12を付加したものである。
[Power window device]
The power window device of the present invention is a general-purpose power window device including a
主バッテリ1、モータ2、レギュレータ3は汎用のものであり、主バッテリ1はエンジンルーム内に搭載され、モータ2及びレギュレータ3はドア6(図1(a))の収容空間7内に設置され、主スイッチ4は個々のドア6に装備されて手動操作できるようにしてある。主バッテリ1とモータ2と主スイッチ4は主電気回路5で接続されており、主スイッチ4を手動操作すると主バッテリ1からの電力でモータ2が回転してレギュレータ3が作動し、ドア6の窓ガラス8が開閉する。
The
[主バッテリ]
主バッテリ1の電源はモータ2のみならず、ヘッドライト、ブレーキランプ、ルームランプ、インパネ等のランプ類、カーナビ、時計、エアコン等の空調機器、エンジンを始動する際のセルモータ等への電力供給源として用いられる。主バッテリ1は発電装置9(図2(a)(b))と接続されており、自動車の走行中に発電装置9で発電される電気が主バッテリ1に充電される。主バッテリ1は主電気回路5で主スイッチ4、モータ2と接続されている(図2〜図4)。発電装置9はダイナモ、オルタネータなどであり、自動車に搭載されている汎用品と同じものである。
[Main battery]
The power supply for the
[主スイッチ]
主スイッチ4(図2(a)(b))は手動での切り替え操作によりドア6の窓ガラス8を上昇させたり(閉じたり)下降させたり(開いたり)するものであり、二つの可動接点4a、4bが連動する連動スイッチであり、手動操作により可動接点4aが固定接点4g、4iに切り替わり、可動接点4bが固定接点4f、4gに切り替わるものである。
[Main switch]
The main switch 4 (FIGS. 2A and 2B) raises (closes) and lowers (opens) the window glass 8 of the
[主電気回路]
主電気回路5は、主バッテリ1からモータ2に給電する回路である。図2(a)のように主バッテリ1、主スイッチ4、緊急用スイッチ12、モータ2を備えている。
[Main electric circuit]
The main
[主スイッチ、主バッテリによる窓ガラスの開閉]
図2(a)のように、主スイッチ4の二つの可動接点4a、4bの内、可動接点4aが固定接点4iに、可動接点4bが固定接点4gに接続されると、主バッテリ1の電源からモータ2に電力が供給されてモータ2が正回転し、レギュレータ3が作動して窓ガラス8が上昇する(閉じる)。図2(b)のように、主スイッチ4の可動接点4aが手動操作で固定接点4gに、可動接点4bが固定接点4fに切り替わると、主バッテリ1からモータ2に流れる電流の方向が図2(a)の場合と逆になり、モータ2が逆回転し、レギュレータ3が逆方向に作動して窓ガラス8が下降する(開く)。
[Opening and closing the window glass with the main switch and main battery]
As shown in FIG. 2A, when the
[予備バッテリ]
予備バッテリ11は主バッテリ1の異常(故障)時にモータ2に給電するものである。予備バッテリ11は主バッテリ1の設置箇所よりも高い箇所であって、主バッテリ1が浸水や冠水しても水浸しない箇所に設置してある。図1(a)(b)では、主バッテリ1が自動車のエンジンルーム内に設置され、予備バッテリ11がドア6の内部空間7内であって、窓ガラス8側に設置してある。
[Spare battery]
The
予備バッテリ11は窓ガラス8の昇降専用電源として用いる場合は、主バッテリ1の蓄電容量よりも小さいもので済む。予備バッテリ11への充電には、主バッテリ1に充電するダイナモ、オルタネータなどの発電装置9(図2(a)(b))を利用することができる。
When the
予備バッテリ11は各ドア6に設置して、個々の予備バッテリ11で個々のドア6のモータ2に給電できる構成にすることもできるし、一台で全てのドア6のモータ2に給電できるようにすることもできる。各ドア6用として設置する場合は、小型、軽量のリチウムイオン電池のような二次電池(図6)を使用することができるし、太陽光発電機を使用することもできる。この場合は、自動車の天井にソーラパネルを設置し、それで発電された電気をモータ2に直に給電することも、予備バッテリ11に充電し、予備バッテリ11から、緊急用スイッチ12の操作でモータ2に給電することもできる。
The
[緊急用スイッチ]
緊急用スイッチ12は主バッテリ1の異常時に予備バッテリ11からモータ2に給電するものである。緊急用スイッチ12は自動車に乗っている人の座席から手の届く位置に設置しておいて、自動車が冠水或いは水没しても、水没或いは冠水せず、車内の人がいつでも操作できるようにしてある。平常時に誤って操作されることがないように、平常時は手の届きにくい箇所、例えば、車内の天井等に設けておくのもよい。ケースでカバーしておいて、使用時にケースを開いたり、破損したりして操作できるようにしておいてもよい。
[Emergency switch]
The
緊急用スイッチ12には汎用の各種スイッチ、例えば、手動操作で切り替え可能な機械的なスイッチ(メカスイッチ)、トランジスタやサイリスタといった電子スイッチ等を使用することができる。図2(a)(b)の緊急用スイッチ12はメカスイッチであり、連動する二つの可動接点12a、12bと二つの固定接点12c、12dを備えている。一方の可動接点12aと固定接点12cは予備電気回路10に、他方の可動接点12bと固定接点12dは主電気回路5に設けてある。二つの可動接点12aと12bは互いに逆動作するものであり、一方の可動接点12aを一方の固定接点12cに接触させると、他方の可動接点12bが他方の固定接点12dから離れ、一方の可動接点12aを一方の固定接点12cから切り離すと、他方の可動接点12bが他方の固定接点12dに接触するようにしてある。
As the
[予備電気回路]
予備電気回路10は、予備バッテリ11からモータ2に給電する回路である。図2(a)のように、予備バッテリ11、緊急用スイッチ12、モータ2を備えている。
[Preliminary electric circuit]
The spare
[緊急用スイッチ、予備バッテリによる窓ガラスの開閉]
図2(a)のように主スイッチ4の二つの可動接点4a、4bと五つの固定接点4e、4f、4g、4h、4iの内、可動接点4aが固定接点4iに、可動接点4bが固定接点4gに接続され、緊急用スイッチ12の一方の可動接点12aが固定接点12cから離れ、他方の可動接点12bが固定接点12dに接触している状態(窓ガラスが閉じている状態)で、自動車が冠水或いは浸水して主バッテリ1が故障(給電できない状態)したとき、主スイッチ4の二つの可動接点4a、4bはそのままで緊急用スイッチ12を手動操作すると、図3のように可動接点12bがオフとなって主電気回路5がモータ2から切り離され、可動接点12aがオンとなって、予備電気回路10が予備バッテリ11−モータ2−可動接点12aの閉回路が構成されて、予備バッテリ11からモータ2に電力が供給されてモータ2が逆回転し、窓ガラス8が下降する(開く)。このとき、故障した主バッテリ1に接続されている主電気回路5が予備バッテリ11及び予備電気回路10から切り離されるため、予備バッテリ11及び予備電気回路10はそれら異常箇所の影響を受けることなく運転可能となる。
[Emergency switch, opening and closing of window glass with spare battery]
As shown in FIG. 2A, of the two
(実施形態2)
図2(a)(b)及び図3の実施形態1は、主バッテリ1の故障時に主スイッチ4と別に設けた緊急用スイッチ12の操作により、予備バッテリ11からモータ2に電力を供給して窓ガラス8を開く場合であるが、本発明では、主スイッチ4と緊急用スイッチ12を兼用とすることもできる。実施形態2はこの場合の例であり、図4はその電気回路である。
(Embodiment 2)
In the first embodiment of FIGS. 2A and 2B, power is supplied from the
図4(a)〜(c)及び図5では、主スイッチ4として四つ可動接点4a、4b、4c、4dと、七つの固定接点4e、4f、4g、4h、4i、4j、4kを備え、四つの可動接点4a、4b、4c、4dが一度の切り替え操作で連動する四接点連動スイッチを使用してある。
In FIGS. 4A to 4C and FIG. 5, four
[主バッテリ正常時における窓ガラスの開閉]
図4(a)は主バッテリ1が正常時であって、窓ガラス8が停止の状態である。この場合は、主スイッチ4の四つ可動接点4a、4b、4c、4dのいずれも、七つの固定接点4e、4f、4g、4h、4i、4j、4kのいずれとも接触しない中立状態である。
[Opening and closing the window glass when the main battery is normal]
FIG. 4A shows a state in which the
[主バッテリの正常時に窓ガラスを開く場合]
図4(a)の中立状態から窓ガラス8を下降させる(開く)には、主スイッチ4の四つ可動接点4a、4b、4c、4dを図4(b)のように切り替えて、主バッテリ1−固定接点4e−可動接点4a−可動接点4b−固定接点4f−モータ2−固定接点4g−可動接点4d−可動接点4c−固定接点4h−主バッテリ1の閉回路を構成する。これによりモータ2が逆回転し、レギュレータ3が逆作動して窓ガラス8が下降する(開く)。
[When opening the window glass when the main battery is normal]
In order to lower (open) the window glass 8 from the neutral state of FIG. 4 (a), the four
[主バッテリの正常時に窓ガラスを閉じる場合]
図4(a)又は図4(b)の状態から窓ガラス8を上昇させる(閉じる)には、主スイッチ4の四つ可動接点4a、4b、4c、4dを図4(c)のように切り替えて、主バッテリ1−固定接点4e−可動接点4a−可動接点4b−固定接点4g−モータ2−固定接点4i−可動接点4d−可動接点4c−固定接点4h−主バッテリ1の閉回路を構成する。これによりモータ2が正回転してレギュレータ3が作動し、窓ガラス8が上昇する(閉じる)。
[When closing the window glass when the main battery is normal]
In order to raise (close) the window glass 8 from the state of FIG. 4A or FIG. 4B, the four
[主バッテリの異常時に窓ガラスを開く場合]
図4(c)の窓ガラス8が閉じている状態で、主バッテリ1が故障して主バッテリ1の電源でモータ2を回転させることができず、窓ガラス8を開くことができなくなったときは、予備バッテリ11の電源でモータ2を回転させ、レギュレータ3を作動させて窓ガラス8を開く。この場合は、四つ可動接点4a、4b、4c、4dを手動操作して図5のように切り替えて、主バッテリ1をモータ2から切り離し、予備バッテリ11−固定接点4j−可動接点4a−可動接点4b−固定接点4f−モータ2−固定接点4g−可動接点4d−可動接点4c−固定接点4k−予備バッテリ11の閉回路を形成する。これによりモータ2が逆回転し、レギュレータ3が逆作動して窓ガラス8が下降する(開く)。
[When opening the window glass when the main battery is abnormal]
When the window glass 8 of FIG. 4C is closed, the
(実施形態3)
前記実施形態の予備バッテリ11は、既存の自動車に搭載されているバッテリと同じ構成のものであるが、本発明における予備バッテリ11はリチウムイオン電池やその他の乾電池(一次電池)であってもよい。この場合は図6の回路構成とすることができる。
(Embodiment 3)
The
(実施形態4)
本発明における予備バッテリ11は太陽光発電機であってもよい。この場合は図7の回路構成とすることができる。太陽光発電機の場合は、ソーラパネルを、例えば、自動車の屋根に設置し、ソーラパネルで発電された電気をバッテリ(蓄電器)に蓄電しておき、冠水或いは浸水時に緊急用スイッチ12を操作して予備バッテリ11の電源でモータ2を回転させて窓ガラス8を開く。
(Embodiment 4)
The
本発明のパワーウインドウ装置は、貨物自動車や大型バス等、自動車の種類を問わず利用することができる。 The power window device of the present invention can be used regardless of the type of automobile such as a freight car or a large bus.
1 主バッテリ
2 モータ
3 ウインドウレギュレータ
4 主スイッチ
4a 可動接点
4b 可動接点
4c 可動接点
4d 可動接点
4e 固定接点
4f 固定接点
4g 固定接点
4h 固定接点
4i 固定接点
4j 固定接点
4k 固定接点
5 主電気回路
6 ドア
7 内部空間(ドアの内部空間)
8 窓ガラス(ウインドウガラス)
9 発電装置
10 予備電気回路
11 予備バッテリ
12 緊急用スイッチ
12a 可動接点
12b 可動接点
12c 固定接点
12d 固定接点
1
8 Window glass (window glass)
9
Claims (6)
予備バッテリと緊急用スイッチと予備電気回路が自動車内に設置され、
予備バッテリと緊急用スイッチは、主バッテリが浸水或いは冠水しても、浸水或いは冠水しにくい自動車内の高所に設置され、
浸水或いは冠水による主バッテリの故障時に、緊急用スイッチを操作すると予備電気回路を通して予備バッテリの電源が前記モータに供給され、当該モータが正・逆回転し、前記ウインドウレギュレータが正・逆作動して、自動車のドアの窓ガラスが開閉するようにした、
ことを特徴とするパワーウインドウ装置。 The main battery, motor, window regulator, main switch, and main electric circuit are installed in the car. By switching the main switch, the motor rotates forward and reverse, and the window regulator operates forward and reverse, and the window glass of the car door. In the power window device that opens and closes
A spare battery, an emergency switch and a spare electric circuit are installed in the car,
The spare battery and emergency switch are installed in high places in the car where it is difficult for the main battery to be flooded or flooded even if it is flooded or flooded.
When the emergency switch is operated when the main battery fails due to flooding or submersion, the power of the spare battery is supplied to the motor through the spare electric circuit, the motor rotates forward / reverse, and the window regulator operates forward / reverse. , The window glass of the car door opens and closes,
A power window device characterized by that.
緊急用スイッチが主スイッチと兼用である、
ことを特徴とするパワーウインドウ装置。 In the power window device according to claim 1,
The emergency switch is also used as the main switch,
A power window device characterized by that.
主バッテリは、緊急用スイッチの操作により、予備電気回路から切り離される、
ことを特徴とするパワーウインドウ装置。 In the power window device according to claim 1 or 2.
The main battery is disconnected from the standby electrical circuit by operating the emergency switch.
A power window device characterized by that.
予備バッテリが一次電池である、
ことを特徴とするパワーウインドウ装置。 In the power window device according to any one of claims 1 to 3.
The spare battery is the primary battery,
A power window device characterized by that.
予備バッテリが二次電池であり、当該二次電池に蓄電する発電機が自動車に搭載されており、
発電機は自動車の走行中に発電して主バッテリに充電する発電機である、
ことを特徴とするパワーウインドウ装置。 In the power window device according to any one of claims 1 to 3.
The spare battery is a secondary battery, and a generator that stores electricity in the secondary battery is installed in the automobile.
A generator is a generator that generates electricity while the car is running and charges the main battery.
A power window device characterized by that.
予備バッテリがソーラパネルと蓄電器を備えた太陽光発電機である、
ことを特徴とするパワーウインドウ装置。 In the power window device according to any one of claims 1 to 3.
The spare battery is a photovoltaic generator with a solar panel and a capacitor,
A power window device characterized by that.
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