JP2023077730A - ケーブルドラム及び対象物移動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本発明によれば、ワイヤとの干渉による異音の発生を抑制することができるケーブルドラムを提供する。【解決手段】ケーブルドラムは、ケーブルが収容される螺旋状に形成された溝部と、隣接する溝部を仕切り螺旋状に形成された鍔部と、を備え、鍔部は、ケーブルドラムの中心軸を含む断面において、鍔部の先端部分に対応する線に第１の円弧が接線不連続に接続されており、かつ、該第１の円弧の部分が外側に凸となる形状を有する。【選択図】図３Ｂ

Description

本発明は、ケーブルドラム及び対象物移動装置に関する。

特許文献１には湾曲するガイドレールに設けられているドラムハウジングと、ドラムハウジングに収容されたドラムとが開示されている。

このガイドレールは、湾曲部と曲がり部とを備えている。曲がり部は、湾曲部の下側に設けられ、湾曲部の下端から車外側に向かって曲げられている。この構成により、ガイドレールが弓状に湾曲している場合でも、ワイヤがドラムへ進入する角度を小さくすることができるため、ワイヤがドラムに形成されている溝壁の頂部に干渉することで生じる異音を抑制することができる。

特開２０１６－１７３１２号公報

しかしながら特許文献１に開示される従来技術は、ガイドレールの曲げ加工が必要になるため、ワイヤがドラムに干渉することで生じる異音を抑制する上で改善の余地がある。

本発明の目的は、ワイヤとの干渉による異音の発生を抑制することができるケーブルドラム及び対象物移動装置を提供することである。

本発明のケーブルドラムは、ケーブルドラムであって、ケーブルが収容される螺旋状に形成された溝部と、隣接する前記溝部を仕切り螺旋状に形成された鍔部と、を備え、前記鍔部は、前記ケーブルドラムの中心軸を含む断面において、前記鍔部の先端部分に対応する線に第１の円弧が接線不連続に接続されており、かつ、該第１の円弧の部分が外側に凸となる形状を有する。

本発明の対象物移動装置は、移動対象物を移動させるキャリアプレートと上記のケーブルドラムとを備える。

本発明によれば、ワイヤとの干渉による異音の発生を抑制することができるケーブルドラム及び対象物移動装置を得ることができる。

本発明の実施の形態に係る対象物移動装置１００の正面図 本発明の実施の形態に係る対象物移動装置１００の側面図 駆動部５の分解図 ケーブルドラム５３の斜視図 ケーブルドラム５３の側面 リード角θについて説明するための図 ケーブルドラム５３の拡大図 ケーブルドラム５３の断面図 ケーブルドラム５３の断面図 第１比較例に係るケーブルドラム５３の断面図 第２比較例に係るケーブルドラム５３の断面図

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

図１Ａは本発明の実施の形態に係る対象物移動装置１００の正面図、図１Ｂは本発明の実施の形態に係る対象物移動装置１００の側面図である。

対象物移動装置１００は、例えば車両のドアのインナーパネルに取り付けられており、キャリアプレート１を移動させることにより、キャリアプレート１に取り付けられる窓ガラスを移動させるウインドレギュレータ等に適用される。

本実施の形態では、移動対象物は、キャリアプレート１に取り付けられる窓ガラスとしている。適用例がウインドレギュレータの場合、キャリアプレート１の移動方向は、移動対象物である窓ガラスの昇降方向を基準として規定される上下方向である。

対象物移動装置１００は、キャリアプレート１、ガイドレール２、ケーブルガイド部３、ケーブル４、及び駆動部５を備えている。

（キャリアプレート１）
キャリアプレート１は、窓ガラスを保持しながら、ガイドレール２上で窓ガラスを昇降移動させる部材である。キャリアプレート１は、窓ガラスを取り付ける取付部、ケーブル４を収納する収納部、ガイドレール２上で昇降案内するガイド部などを備えている。

（ガイドレール２）
ガイドレール２は、窓ガラスの移動方向に延伸し、キャリアプレート１の昇降を案内する部材である。ガイドレール２の材料は、めっき鋼板、ステンレススチール、アルミニウム合金、合成樹脂などである。ガイドレール２の上端部にはケーブルガイド部３が取り付けられ、ガイドレール２の下端部には駆動部５が取り付けられている。

（ケーブルガイド部３）
ケーブルガイド部３は、ケーブル４の移動方向を転換する方向転換部の一例である。ケーブルガイド部３の材料は、例えば合成樹脂である。

（ケーブル４）
ケーブル４は、駆動部５により発生した駆動力をキャリアプレート１に伝達することで、キャリアプレート１を牽引する牽引部材である。ケーブル４は、金属素線、樹脂繊維素線などを撚り合わせた可撓性を有するケーブルである。ケーブル４は、２本のケーブル４ａ、４ｂにより構成される。

ケーブル４ａの一端は、キャリアプレート１に接続されている。ケーブル４ａは、キャリアプレート１からケーブルガイド部３に向かって伸びて、さらにこのケーブルガイド部３を経由して、駆動部５にまで伸びている。そして、ケーブル４ａの他端は駆動部５の内部に設けられているケーブルドラムに接続されている。ケーブルドラムの構成の詳細は後述する。

ケーブル４ｂの一端もまたキャリアプレート１に接続されている。ケーブル４ｂは、キャリアプレート１から駆動部５に向かって伸びて、ケーブル４ｂの他端はケーブルドラムに接続されている。以下ではケーブル４ａ及びケーブル４ｂを区別しない場合「ケーブル４」と称する。

（駆動部５）
駆動部５は、ケーブル４の巻き取りと繰り出しを行うことによって、キャリアプレート１を移動させる駆動装置である。図２Ａ～図２Ｄを参照して、駆動部５の構成例について説明する。

図２Ａは駆動部５の分解図、図２Ｂはケーブルドラム５３の斜視図、図２Ｃはケーブルドラム５３の側面、図２Ｄはリード角θについて説明するための図である。

図２Ａに示すように駆動部５は、２つのハウジング５１、５２と、２つのハウジング５１、５２の内側に収納されるケーブルドラム５３と、ハウジング５２に設けられているモータ５４と、ギアなどで構成され、モータ５４の回転をケーブルドラム５３に伝達する伝達部５５とを備えている。

図２Ｂ及び図２Ｃに示すように、ケーブルドラム５３は、中心軸ＣＬの延伸方向（軸方向Ｄ）に所定の厚みを有する円柱状の部材であり、図１に示すケーブル４の巻き取り又は繰り出しを行う。ケーブルドラム５３は、所定の加工が成された金型を利用して、インサート成形、ダイキャスト成形などで製造される。

ケーブルドラム５３の外周面１０には、ケーブル４が収容される螺旋状に形成された溝部１１と、隣接する溝部１１を仕切り、螺旋状に形成された鍔部１２とが形成されている。

ケーブルドラム５３の軸方向Ｄの第１端面１４ａには、ケーブル４の端部に設けられている金属製の固定部材が係り止めされる窪みである凹部１３が形成されている。ケーブルドラム５３の軸方向Ｄの第１端面１４ａ側と反対側の第２端面１４ｂ側にも同様の凹部１３が形成されている。

凹部１３にケーブル４の固定部材が嵌合した状態で、ケーブルドラム５３が順方向に回転すると、ケーブル４ａが溝部１１に巻き取られて、ケーブル４ｂが溝部１１から繰り出される。ケーブルドラム５３が逆方向に回転すると、ケーブル４ｂが溝部１１に巻き取られて、ケーブル４ａが溝部１１から繰り出される。

具体的には、モータ５４が順方向に回転すると、モータ５４の回転運動が伝達部５５を介してケーブルドラム５３に伝達されることにより、ケーブルドラム５３が順方向に回転する。この場合、ケーブル４ａがケーブルドラム５３に巻き取られて、ケーブル４ｂがケーブルドラム５３から繰り出される。これによりキャリアプレート１が上昇する。

一方、モータ５４が逆方向に回転すると、ケーブルドラム５３が逆方向に回転するため、ケーブル４ｂがケーブルドラム５３に巻き取られて、ケーブル４ａがケーブルドラム５３から繰り出される。これによりキャリアプレート１が下降する。

ここで、図１Ｂに示すように窓ガラスの昇降軌跡に対応してガイドレール２が弓状に湾曲している場合、キャリアプレート１が移動することで、ガイドレール２の上下方向におけるキャリアプレート１の位置が変化すると、ガイドレール２の上下方向に直交する湾曲方向に対するキャリアプレート１の位置も変化する。従って、キャリアプレート１の位置が変化すると、キャリアプレート１からケーブルドラム５３に向かって延伸しているケーブル４の延伸方向Ｄ１と、溝部１１に巻かれている状態のケーブル４の延伸方向Ｄ２との間には、所定のリード角θ（図２Ｄ参照）が生じる。

このリード角θが所定の値以上になると、鍔部１２の先端部分にケーブル４が接近する。このとき、鍔部１２の先端部分の表面に、曲率が異なる円弧同士の接続点が存在すると、この接続点にケーブル４の表面が引っ掛かり、異音が生じ得る。

本実施の形態に係るケーブルドラム５３は、鍔部１２へのケーブル４の干渉により生じる異音の発生を抑制するために、以下に示すような形状を有する鍔部１２及び溝部１１を備えている。図３Ａ～図３Ｃを参照して、ケーブルドラム５３の構成例について説明する。

図３Ａはケーブルドラム５３の拡大図、図３Ｂ及び図３Ｃはケーブルドラム５３の断面図である。

（鍔部１２）
鍔部１２は、ケーブルドラム５３の中心軸ＣＬを含む断面Ｓ（図３Ａの点線を参照）において、鍔部１２の先端部分１２ａに対応する第３の円弧２０ｃと、第１の円弧２０ａとが接線不連続に接続され、第１の円弧２０ａの部分が外側に凸となる形状を有する。

ここで、第３の円弧２０ｃは、曲率が第１の円弧２０ａの曲率よりも大きい円弧である。

このように構成されている鍔部１２においては、図３Ｃに示すように、第１の円弧２０ａを含む仮想円Ｖの一部が第３の円弧２０ｃを含む仮想円Ｖの内側を通る。これは、鍔部１２の先端部分１２ａに対応する第３の円弧２０ｃに第１の円弧２０ａが接線不連続に接続されているためである。

このため、第１の円弧２０ａと第３の円弧２０ｃの接続点（第２の接続点２１ｂ）は、軸方向Ｄにおいて第１の円弧２０ａと第２の円弧２０ｂとの接続点（第１の接続点２１ａ）から離れた位置に設けることができる（図３Ｂ参照）。

従って図３Ｂに示すように、第１の円弧２０ａ上に位置するケーブル４から第２の接続点２１ｂまでの距離が大きくなるため、ケーブル４が鍔部１２の先端部分１２ａに向かって移動した場合でも、ケーブル４が第２の接続点２１ｂに引っ掛かり難くなり、異音の発生を抑制できる。

（溝部１１）
図３Ｂに示すように、第１の円弧２０ａの第３の円弧２０ｃ側とは反対側には、第２の円弧２０ｂが接線連続に接続されている。第２の円弧２０ｂは、曲率が第１の円弧２０ａの曲率よりも小さい円弧である。溝部１１は、ケーブルドラム５３の中心軸ＣＬを含む断面Ｓにおいて、当該第２の円弧２０ｂにより形成される凹状の形状を有する。

図４Ａは第１比較例に係るケーブルドラム５３の断面図、図４Ｂは第２比較例に係るケーブルドラム５３の断面図である。

図４Ａに示すケーブルドラム５３では、第１の円弧２０ａが第２の円弧２０ｂに接線連続に接続され、かつ、第１の円弧２０ａが第３の円弧２０ｃに接線連続に接続されている。

このため、図４Ａに示す第１の円弧２０ａと第３の円弧２０ｃの接続点（第２の接続点２１ｂ）から第１の円弧２０ａと第２の円弧２０ｂとの接続点（第１の接続点２１ａ）までの距離は、図３Ｂに示す第２の接続点２１ｂから第１の接続点２１ａまでの距離に比べて、短くなる。

これにより、第１比較例では、第１の円弧２０ａ上に位置するケーブル４から第２の接続点２１ｂまでの距離が短くなるため、ケーブル４が鍔部１２の先端部分１２ａに向かって移動した場合、第２の接続点２１ｂにケーブル４が引っ掛かり易くなり異音が生じ得る。

第２の接続点２１ｂにケーブル４が引っ掛かり難くするため、図４Ｂに示す第２比較例のように、第１の円弧２０ａに代えて平らな面２０ａ１が形成されている場合、鍔部１２の先端部分１２ａの軸方向Ｄにおける厚みが小さくなる。このため、第２比較例では、ケーブルドラム５３を製造する金型において、鍔部１２に対応する箇所に樹脂が回り込まず、歩留まりが低下し得る。

この対策のため、鍔部１２の軸方向Ｄにおける厚みを大きくした場合、隣接する溝部１１同士の軸方向Ｄにおけるピッチが大きくなるため、ケーブルドラム５３全体の軸方向Ｄの厚みが大きくなる。従って、ケーブルドラム５３を備えている駆動部５が大型化し、車両への対象物移動装置のレイアウト性が低下するなどのデメリットが生じ得る。

以上に説明したように、本実施の形態に係るケーブルドラム５３は、ケーブルが収容される螺旋状に形成された溝部と、隣接する溝部を仕切り螺旋状に形成された鍔部と、を備え、鍔部は、ケーブルドラムの中心軸を含む断面において、鍔部の先端部分に対応する線に第１の円弧が接線不連続に接続されており、かつ、該第１の円弧の部分が外側に凸となる形状を有する。

この構成により、第１の円弧と第３の円弧とが接続される接続点が、第１の円弧と第２の円弧とが接線接続される場合の接続点よりも鍔部の先端部分側にずれるため、鍔部の先端部分の厚みを大幅に狭くすることなく、ケーブル４が鍔部の先端部分に引っ掛かりにくくなり、異音が生じ得ることを抑制できる。また、鍔部の先端部分に対応する第３の円弧と第１の円弧が接線不連続に接続されているため、鍔部の先端部分の軸方向における厚みが小さくなることを抑制しながら、隣接する溝部同士の軸方向におけるピッチの増大も抑制できる。従って、歩留まりの低下を抑制しながら、車両への対象物移動装置のレイアウト性の低下を抑制できる。

なお、第３の円弧は、円弧に限定されず、直線などの円弧以外の線でもよい。この場合であっても、上述した構成と同様の顕著な効果が得られる。

なお、例えば、以下のような態様も本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

（１）本開示のケーブルドラムは、ケーブルが収容される螺旋状に形成された溝部と、隣接する前記溝部を仕切り螺旋状に形成された鍔部と、を備え、前記鍔部は、前記ケーブルドラムの中心軸を含む断面において、前記鍔部の先端部分に対応する線に第１の円弧が接線不連続に接続されており、かつ、該第１の円弧の部分が外側に凸となる形状を有する。

（２）前記溝部は、前記断面において、前記第１の円弧と、曲率が該第１の円弧の曲率よりも小さい第２の円弧とが接線連続に接続されて形成される凹状の形状を有する。

（３）前記鍔部の先端部分に対応する線は、曲率が前記第１の円弧の曲率よりも大きい第３の円弧である。

（４）前記第１の円弧と前記第３の円弧とが接続される接続点は、前記第１の円弧と前記第３の円弧とが接線接続される場合の接続点よりも前記先端部分の側にある。

（５）前記第１の円弧は、前記第３の円弧を含む仮想円の内側を通る。

（６）本開示の対象物移動装置は、移動対象物を移動させるキャリアプレートと、上記のケーブルドラムとを備える。

今回開示された実施の形態は全ての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等などの意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

以上、本発明の実施の形態について説明した。なお、以上の説明は本発明の好適な実施の形態の例証であり、本発明の範囲はこれに限定されない。つまり、上記装置の構成や各部分の形状についての説明は一例であり、本発明の範囲においてこれらの例に対する様々な変更や追加が可能であることは明らかである。

本発明に係るケーブルドラム及び対象物移動装置は、ワイヤとの干渉による異音の発生を抑制することができる構造として有用である。

１ キャリアプレート
２ ガイドレール
３ ケーブルガイド部
４ ケーブル
４ａ ケーブル
４ｂ ケーブル
５ 駆動部
１０ 外周面
１１ 溝部
１２ 鍔部
１２ａ 先端部分
１３ 凹部
１４ａ 第１端面
１４ｂ 第２端面
２０ａ 第１の円弧
２０ａ１ 平らな面
２０ｂ 第２の円弧
２０ｃ 第３の円弧
２１ａ 第１の接続点
２１ｂ 第２の接続点
５１ ハウジング
５２ ハウジング
５３ ケーブルドラム
５４ モータ
５５ 伝達部
１００ 対象物移動装置
ＣＬ 中心軸
Ｄ 軸方向
Ｄ１ 延伸方向
Ｄ２ 延伸方向
Ｖ 仮想円
θ リード角
Ｓ 断面

Claims (6)

1. ケーブルドラムであって、
   ケーブルが収容される螺旋状に形成された溝部と、
   隣接する前記溝部を仕切り螺旋状に形成された鍔部と、
   を備え、
   前記鍔部は、前記ケーブルドラムの中心軸を含む断面において、前記鍔部の先端部分に対応する線に第１の円弧が接線不連続に接続されており、かつ、該第１の円弧の部分が外側に凸となる形状を有する
   ケーブルドラム。
2. 前記溝部は、前記断面において、前記第１の円弧と、曲率が該第１の円弧の曲率よりも小さい第２の円弧とが接線連続に接続されて形成される凹状の形状を有する請求項１に記載のケーブルドラム。
3. 前記鍔部の先端部分に対応する線は、曲率が前記第１の円弧の曲率よりも大きい第３の円弧である請求項１又は２に記載のケーブルドラム。
4. 前記第１の円弧と前記第３の円弧とが接続される接続点は、前記第１の円弧と前記第３の円弧とが接線接続される場合の接続点よりも前記先端部分の側にある請求項３に記載のケーブルドラム。
5. 前記第１の円弧は、前記第３の円弧を含む仮想円の内側を通る請求項３又は４に記載のケーブルドラム。
6. 移動対象物を移動させるキャリアプレートと、請求項１から５の何れか一項に記載のケーブルドラムとを備える対象物移動装置。
   
   

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