JP3566527B2 - パワーウィンドスイッチユニット - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、操作スイッチを操作して車両のウィンドガラスをモータにより開閉させるパワーウィンドスイッチユニットに関し、特に、車両が水没した場合でもウィンドガラスをダウンすることのできるパワーウィンドスイッチユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】
自動車などの車両に搭載されたパワーウィンドスイッチユニットにおいては、アップスイッチ、ダウンスイッチ、信号処理部、アップ駆動リレー、ダウン駆動リレーを有する。
【0003】
そして、アップスイッチを操作すると、信号処理部が該スイッチからのアップ駆動信号に応じて、アップ駆動リレーを動作させるので、モータが例えば正転して、ウィンドガラスをアップさせることができる。
【0004】
また、ダウンスイッチを操作すると、信号処理部が該スイッチからのダウン駆動信号に応じて、ダウン駆動リレーを動作させるので、モータが例えば逆転して、ウィンドガラスをダウンさせることができる。
【0005】
さらに、パワーウィンドスイッチユニットには、ウィンドガラスをアップさせている最中に、物や人の腕や手等の異物を挟み込んだ時にウィンドガラスをダウンさせることで異物の挟み込みを防止する挟み込み防止機能が付加されている。
【0006】
この挟み込み防止機能の動作を説明すると、まず、パルス発生器がモータの回転数に応じた周波数のパルス信号を発生すると、信号処理部は、パルス発生器からのパルス信号を入力する。
【0007】
そして、信号処理部では、パルス発生器からのパルス信号に基づきモータの回転速度を検出し、検出されたモータの回転速度が所定の速度以下になった場合に異物の挟み込みを検出し、さらに、異物の挟み込みを検出すると、ウィンドガラスをダウンさせる。
【0008】
一方、パワーウィンドスイッチユニットを搭載した車両が、例えば、不慮の事故等により、海や湖等に水没する場合もある。この場合には、窓から車外に脱出して水死を防止するためにウィンドガラスがパワーウィンドスイッチユニットのノブ操作によりダウンする必要がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、車両が水没すると、パワーウィンドスイッチユニット内のアップ駆動リレー及びダウン駆動リレーに水が侵入するため、以下に説明するような課題を有していた。
【0010】
これらの駆動リレーの水没時のリーク発生を図5に示す。図5において、駆動リレー100は、電磁石コイル101、固定接片cに一端が取り付けられ他端が固定接片bと固定接片aとに切換接続する可動接片102を有する。これらの固定接片には、大電流部103a,103b,103cが接続されており、電磁石コイル101の両端には小電流部104a,104bが接続される。
【0011】
しかしながら、小電流部104a,104bに水が侵入すると、小電流部104aと104bとの間にリークが発生する。このため、可動接片102が切換接続不能となり、ダウンスイッチ作動不可となってしまう。
【0012】
そこで、小電流部104a,104bに水が侵入しないようにパワーウィンドスイッチユニット全体を防水することも考えられる。図6に防水機能を備えたパワーウィンドスイッチユニットの一例を示す。
【0013】
パワーウィンドスイッチユニットには、ウィンドガラスをアップ操作またはダウン操作させるために揺動可能なノブ部111が設けられ、このノブ部111は連結部材112を介してユニットケース113内のスイッチ接点部114に取り付けられる。このスイッチ接点部114では、ノブ部111の揺動操作に応じてアップ側接点部またはダウン側接点部(図示せず)が接続動作する。ユニットケース113内には前述した駆動リレー100が設けられている。パワーウィンドスイッチユニット全体を防水するために、第1乃至第5のシール部材121,122,123,124,125が取り付けられている。
【0014】
しかしながら、パワーウィンドスイッチユニット全体を防水するためにユニットのあらゆる部位をシールする必要があるため、大幅なコストアップになってしまう。
【0015】
本発明は、車両が水没した場合でもウィンドガラスをダウンさせることができるとともに、より安価なパワーウィンドスイッチユニットを提供することを課題とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために以下の構成とした。請求項1の発明は、車両のウィンドガラスのアップ動作を指示するアップスイッチと、第1固定接片、第2固定接片、第1可動接片、第1電磁石コイルを有し、前記アップスイッチからのアップ信号により第1電磁石コイルを励磁して第1可動接片を第1固定接片から第2固定接片に切換接続することでモータを駆動して前記ウィンドガラスをアップ動作させるアップ駆動リレーと、第3固定接片、第4固定接片、第2可動接片、第2電磁石コイル、強制駆動部材を有し、この強制駆動部材を押圧して第2可動接片を第3固定接片から第4固定接片に切換接続することで前記モータを駆動して前記ウィンドガラスをダウン動作させるダウン駆動リレーとを備えることを特徴とする。
【0017】
この発明によれば、アップスイッチがウィンドガラスのアップ動作を指示すると、アップ駆動リレーは、アップスイッチからのアップ信号により第1電磁石コイルを励磁して第1可動接片を第1固定接片から第2固定接片に切換接続することでモータを駆動してウィンドガラスをアップ動作させることができる。
【0018】
また、ダウン駆動リレーにおいて、強制駆動部材を押圧して第2可動接片を第3固定接片から第4固定接片に切換接続することでモータを駆動してウィンドガラスをダウン動作させることができる。
【0019】
従って、車両が水没した場合でも強制駆動部材を操作するのみでウィンドガラスをダウンさせることができ、強制駆動部材を設けるのみでユニット全体を防水することがなくなり、より安価なパワーウィンドスイッチユニットを提供することができる。
【0020】
請求項2の発明は、前記モータの回転速度に応じた周波数のパルス信号に基づき前記モータの回転速度を検出する速度検出部と、この速度検出部で検出された前記モータの回転速度が所定の速度以下になった場合に異物の挟み込みを検出する挟み込み検出部と、この挟み込み検出部からの挟み込み信号に基づき前記ウィンドガラスをダウンさせるダウン信号を出力する挟み込み防止部とを備え、前記ダウン駆動リレーは、前記挟み込み防止部からのダウン信号により前記第2電磁石コイルを励磁して前記第2可動接片を前記第3固定接片から前記第4固定接片に切換接続することで前記モータを駆動して前記ウィンドガラスをダウン動作させることを特徴とする。
【0021】
この発明によれば、速度検出部が、モータの回転速度に応じた周波数のパルス信号に基づきモータの回転速度を検出すると、挟み込み検出部は、検出されたモータの回転速度が所定の速度以下になった場合に異物の挟み込みを検出し、挟み込み防止部は、挟み込み信号に基づきウィンドガラスをダウンさせるダウン信号を出力する。ダウン駆動リレーは、ダウン信号により第2電磁石コイルを励磁して第2可動接片を第3固定接片から第4固定接片に切換接続することでモータを駆動してウィンドガラスをダウン動作させることができる。
【0022】
請求項3の発明は、前記ウィンドガラスをアップ操作するためのアップ押圧部材、前記ウィンドガラスをダウン操作するためのダウン押圧部材を有し、揺動操作可能なノブ部と、このノブ部の揺動操作により前記アップ押圧部材が当接することで前記アップ信号を出力するアップ側接点部、前記ダウン押圧部材と対向する位置に配置された前記強制駆動部材が設けられた前記ダウン駆動リレーを有し、前記ノブ部に連結されたスイッチケースとを備えることを特徴とする。
【0023】
この発明によれば、ウィンドガラスをアップ操作する場合には、ノブ部の揺動操作によりアップ押圧部材を押圧すると、前記アップ押圧部材がアップ側接点部に当接するので、前記アップ信号が出力される。また、ウィンドガラスをダウン操作する場合には、ノブ部の揺動操作によりダウン押圧部材を押圧すると、ダウン押圧部材と対向する位置に配置された強制駆動部材がダウン押圧部材により押圧されて、ウィンドガラスをダウン動作させる。すなわち、ダウン側接点部を削減することができ、コストを低減することができる。
【0024】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のパワーウィンドスイッチユニットの実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明のパワーウィンドスイッチユニットの実施の形態を示す構成ブロック図である。
【0025】
図1に示すパワーウィンドスイッチユニット1には、パワーウィンドモータ3、及びリミットスイッチ5が接続されている。パワーウィンドモータ3は、回転駆動によりウィンドガラスをアップまたはダウンさせるモータ6、このモータ6の回転速度に応じた周波数のパルス信号を発生するパルス発生器7を有する。
【0026】
パワーウィンドスイッチユニット1は、アップスイッチ11、信号処理部13、モータ駆動回路15、信号処理部13とリミットスイッチ5及びパワーウィンドモータ3との入出力を司るインターフェイス(I/F)17、電源19を有して構成される。
【0027】
アップスイッチ11は、オン操作した期間中だけ、ウィンドガラスをアップ動作させるアップ信号(閉信号)を出力する。信号処理部13は、集積回路(IC)等からなり、アップスイッチ11からの信号に応じて、ウィンドガラスをアップさせるためのアップ駆動信号をアップトランジスタ21に出力する。
【0028】
モータ駆動回路15は、信号処理部13からのアップ駆動信号に応じて、モータ6を回転駆動してウィンドガラスをアップさせ、または強制駆動によりウィンドガラスをダウンさせるもので、アップトランジスタ21、ダウントランジスタ23、アップ駆動リレー27、ダウン駆動リレー29を有して構成される。
【0029】
アップトランジスタ21のベース及びダウントランジスタ23のベースは信号処理部13に接続され、アップトランジスタ21のエミッタ及びダウントランジスタ23のエミッタは接地される。アップトランジスタ21は、信号処理部13からのアップ駆動信号によりオン動作する。
【0030】
アップ駆動リレー27には、固定接点a,b,c、可動接片31、電磁石コイル33が設けられ、ダウン駆動リレー29には、固定接点d,e,f、接片35、電磁石コイル37、強制駆動用ロッド39が設けられる。
【0031】
固定接点cと固定接点fとの間にはモータ6が接続される。電磁石コイル33及び電磁石コイル37のそれぞれの一端には電源19が接続され、電磁石コイル33の他端にはアップトランジスタ21のコレクタが接続され、電磁石コイル37の他端にはダウントランジスタ23のコレクタが接続される。共通接続された固定接点a及び固定接点dは、電源19に接続され、共通接続された固定接点b及び固定接点eは、接地される。
【0032】
アップ駆動リレー27は、アップトランジスタ21がオン動作したとき、電磁石コイル33の励磁により可動接片31が固定接点bから固定接点aに切換接続される。ダウン駆動リレー29は、強制駆動用ロッド39を押すことにより可動接片35が固定接点eから固定接点dに切換接続される。
【0033】
図2に実施の形態のパワーウィンドスイッチユニット内の駆動リレーの水没時のリーク発生を示す。図2において、ダウン駆動リレー29の固定接片dには大電流部38aが接続され、固定接片fには大電流部38bが接続され、固定接片eには大電流部38cが接続されている。電磁石コイル37の両端には小電流部37a,37bが接続される。小電流部39a,39bに水が侵入すると、小電流部39aと394bとの間にリークが発生する。
【0034】
図3にダウン駆動リレーの断面図を示す。リレーケース41内には電磁石コイル37が設けられ、この電磁石コイル37のピン端子42,43は、リレーケース41に取り付けられている。また、リレーケース41内には可動接片35が設けられ、この可動接片35の一端部が固定接片eまたは固定接片dに切換接続するようになっている。
【0035】
可動接片35の他端部には曲がり部45が設けられ、この曲がり部45は、リレーケース41に取り付けられている。また、可動接片35を押圧する強制駆動ロッド39がリレーケース41を挿通する如く設けられている。
【0036】
一方、信号処理部13は、異物の挟み込み防止機能として、速度検出部51、挟み込み検出部53、挟み込み防止制御部55、挟み込み防止部57を有して構成される。
【0037】
速度検出部51は、パルス発生器7からのパルス信号に基づきモータ6の回転速度を検出する。挟み込み検出部53は、速度検出部51で検出されたモータ6の回転速度が所定の速度以下になった場合に異物の挟み込みを検出する。
【0038】
リミットスイッチ5は、ウィンドガラスの上方側に取り付けられ、挟み込み検出領域を検出するもので、例えぱ、ウィンドガラスの位置が挟み込み検出領域内である場合にはオフ信号を出力し、ウィンドガラスの位置が非挟み込み検出領域内である場合にはオン信号を出力する。
【0039】
挟み込み防止制御部55は、リミットスイッチ5からオフ信号を入力した時に挟み込み防止動作を行うように挟み込み防止部57に指令を与える。挟み込み防止部57は、挟み込み検出部53からの挟み込み信号及び挟み込み防止制御部55からの指示信号に基づきウィンドガラスを所定量だけダウンさせるようにダウントランジスタ23にダウン駆動信号を出力する。
【0040】
ダウントランジスタ23は、信号処理部13からのダウン駆動信号によりオン動作し、ダウン駆動リレー29は、モータ6を回転駆動してウィンドガラスをダウンさせる。
【0041】
図4にパワーウィンドスイッチユニットのノブ部の断面図を示す。揺動可能なノブ部61は、連結部材62、突起部63、部材64を有している。ユニットケース71は、溝部を有する突起部72、穴部73、挿通部74、押圧ピン75、アップ側接点部76、及びダウン駆動リレー29を有している。
【0042】
ユニットケース71の溝部にはノブ部61の連結部材62が挿入され、この連結部材62には図示しないバネ等が挿入されており、このバネによりノブ部61が揺動可能になっている。
【0043】
ノブ部61の突起部63の位置に対応する位置には、ダウン駆動リレー29内の強制駆動ロッド39が設けられ、この強制駆動ロッド39は穴部73を挿通している。ユニットケース71の挿通部74には押圧ピン75が挿通されており、この押圧ピン75の一端は、ノブ部61の部材64に接触するようになっている。押圧ピン75の他端には段部77が設けられ、押圧ピン75の押圧操作により段部77が接点部78に接触するようになっている。
【0044】
次に、このように構成された実施の形態のパワーウィンドスイッチユニットの動作を説明する。
【0045】
(a)通常のアップ動作
まず、通常のアップ動作を説明する。アップスイッチ11をオン操作する。この場合には、ノブ部61を時計方向に押すと、部材64が押圧ピン75を押圧するので、段部77がアップ接点部78に接触する。
【0046】
すると、アップ信号が信号処理部13に入力され、信号処理部13は、アップ駆動信号をアップトランジスタ21に出力する。そして、アップトランジスタ21は、アップ駆動信号によりオン動作し、モータ駆動リレー27の電磁石コイル33は、アップ駆動信号を受けて励磁され、可動接片31が固定接点aに接続される。
【0047】
これによって、電流が電源19から固定接点a,可動接片31,固定接点c,モータ6,固定接点f,可動接片35,固定接点eを介して大地に流れる。すなわち、モータ6を回転駆動し、ウィンドガラスをアップさせる。
【0048】
(b)通常のダウン動作
次に、通常のダウン動作を説明する。まず、ノブ部61を反時計方向に押すと、突起部63がダウン駆動リレー29の強制駆動ロッド39を押すので、可動接片35が固定接点eから固定接点dに切換接続される。すると、電流が電源19から固定接点d,可動接片35,固定接点f,モータ6,固定接点c,可動接片31,固定接点bを介して大地に流れる。すなわち、モータ6を回転駆動し、ウィンドガラスをダウンさせる。
【0049】
(c)水没時のダウン動作
車両が水没した時のダウン動作を説明する。車両が水没すると、図2に示すように、ダウン駆動リレー29において、電磁石コイル37の両端の小電流部39aと小電流部39bとの間にリークが発生するので、可動接片35が切換接続不能となる。そこで、ノブ部61を反時計方向に押すと、突起部63がダウン駆動リレー29の強制駆動ロッド39を押すので、可動接片35が固定接点eから固定接点dに切換接続される。その後の処理は、(b)の通常のダウン動作と同様であるので、その説明は省略する。
【0050】
(d)挟み込み検出時のダウン動作
次に、ウィンドガラスをアップさせている最中に、異物の挟み込みがあった時のダウン動作を説明する。まず、モータ6の回転によりウィンドガラスがアップしていくと、パルス発生器7は、モータ6の回転速度に応じた周波数のパルス信号を発生する。
【0051】
そして、信号処理部13が、パルス発生器7からパルス信号を入力すると、速度検出部51は、パルス発生器7からのパルス信号に基づきモータ6の回転速度を検出し、挟み込み検出部53は、速度検出部51で検出されたモータ6の回転速度が所定の速度以下になった場合に異物の挟み込みを検出する。
【0052】
さらに、挟み込み防止制御部55は、リミットスイッチ5からオフ信号を入力した時に挟み込み防止動作を行うように挟み込み防止部57に指令を与えるので、挟み込み防止部57は、挟み込み検出部53からの挟み込み信号及び挟み込み防止制御部55からの指示信号に基づきウィンドガラスを所定量だけダウンさせるようにダウントランジスタ23にダウン駆動信号を出力する。
【0053】
すると、ダウントランジスタ23は、ダウン駆動信号によりオン動作し、モータ駆動リレー29の電磁石コイル37は、ダウン駆動信号を受けて励磁され、可動接片35が固定接点eから固定接点dに切換接続される。すると、電流が電源19から固定接点d,可動接片35,固定接点f,モータ6,固定接点c,可動接片31,固定接点bを介して大地に流れる。すなわち、モータ6を回転駆動し、ウィンドガラスをダウンさせる。
【0054】
このように、実施の形態のパワーウィンドスイッチユニットによれば、ダウン動作時には、強制駆動ロッド39を押圧して固定接点eから固定接点dに強制駆動させることで、車両水没時にリレー切換接続が可能となり、車両が浸水した場合でも、ウィンドガラスをダウンさせることができるので、搭乗者は容易に車両の窓から脱出することができ、逃げ遅れて水死することがなくなる。
【0055】
また、アップ動作時に異物の挟み込みがあった場合には、ダウン駆動リレー29の電磁石コイル37による接点駆動を行うことで、ウィンドガラスをダウンさせるので、異物の挟み込みを防止することができる。
【0056】
従って、ダウン駆動リレー29に強制駆動ロッド39を設けるのみで、パワーウィンドスイッチユニット全体を防水することがなくなり、安価なパワーウィンドスイッチユニットを提供することができる。
【0057】
また、図4からもわかるように、アップ動作時のためにアップ側接点部76を設けているが、ダウン動作時にはダウン駆動リレー29の強制駆動ロッド39による強制駆動を行うため、ダウン側接点部を削減することができる。
【0058】
駆動リレーを用いた小電流タイプのパワーウィンドスイッチユニットの場合、一般的には助手席等のユニットにその席のリレーを搭載させるが、このときにも図3に示すような駆動リレーを用いることにより、ダウン側接点部を削減することができる。なお、用途によっては、アップ側接点部を削減しても良い。
【0059】
【発明の効果】
本発明によれば、ダウン駆動リレーにおいて、強制駆動部材を押圧して第2可動接片を第3固定接片から第4固定接片に切換接続することでモータを駆動してウィンドガラスをダウン動作させる。
【0060】
従って、車両が水没した場合でも強制駆動部材を操作するのみでウィンドガラスをダウンさせることができ、強制駆動部材を設けるのみでユニット全体を防水することがなくなり、より安価なパワーウィンドスイッチユニットを提供することができる。
【0061】
また、速度検出部が、モータの回転速度に応じた周波数のパルス信号に基づきモータの回転速度を検出すると、挟み込み検出部は、検出されたモータの回転速度が所定の速度以下になった場合に異物の挟み込みを検出し、挟み込み防止部は、挟み込み信号に基づきウィンドガラスをダウンさせるダウン信号を出力する。ダウン駆動リレーは、ダウン信号により第2電磁石コイルを励磁して第2可動接片を第3固定接片から第4固定接片に切換接続することでモータを駆動してウィンドガラスをダウン動作させることができ、異物の挟み込みを防止できる。
【0062】
また、ウィンドガラスをアップ操作する場合には、ノブ部の揺動操作によりアップ押圧部材を押圧すると、アップ押圧部材がアップ側接点部に当接するので、アップ信号が出力される。ウィンドガラスをダウン操作する場合には、ノブ部の揺動操作によりダウン押圧部材を押圧すると、ダウン押圧部材と対向する位置に配置された強制駆動部材がダウン押圧部材により押圧されて、ウィンドガラスをダウンさせる。すなわち、ダウン側接点部を削減することができ、コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のパワーウィンドスイッチユニットの実施の形態の構成ブロック図である。
【図2】実施の形態のパワーウィンドスイッチユニット内の駆動リレーの水没時のリーク発生を示す図である。
【図3】実施の形態の駆動リレーの構成を示す断面図である。
【図4】実施の形態のパワーウィンドスイッチユニットのノブ部の断面図である。
【図5】従来のパワーウィンドスイッチユニット内の駆動リレーの水没時のリーク発生を示す図である。
【図6】防水機能を備えた従来のパワーウィンドスイッチユニットの一例を示す断面図である。
【符号の説明】
1 パワーウィンドスイッチユニット
3 パワーウィンドモータ
5 リミットスイッチ
6 モータ
7 パルス発生器
11 アップスイッチ
13 信号処理部
15 モータ駆動回路
21 アップトランジスタ
23 ダウントランジスタ
27 アップ駆動リレー
29 ダウン駆動リレー
33,37 電磁石コイル
31,35 可動接片
39 強制駆動用ロッド
51 速度検出部
53 挟み込み検出部
55 挟み込み防止制御部
57 挟み込み防止部
61 ノブ部
75 押圧ピン
76 アップ側接点部

Claims (3)

  1. 車両のウィンドガラスのアップ動作を指示するアップスイッチと、
    第1固定接片、第2固定接片、第1可動接片、第1電磁石コイルを有し、前記アップスイッチからのアップ信号により第1電磁石コイルを励磁して第1可動接片を第1固定接片から第2固定接片に切換接続することでモータを駆動して前記ウィンドガラスをアップ動作させるアップ駆動リレーと、
    第3固定接片、第4固定接片、第2可動接片、第2電磁石コイル、強制駆動部材を有し、この強制駆動部材を押圧して第2可動接片を第3固定接片から第4固定接片に切換接続することで前記モータを駆動して前記ウィンドガラスをダウン動作させるダウン駆動リレーと、
    を備えることを特徴とするパワーウィンドスイッチユニット。
  2. 前記モータの回転速度に応じた周波数のパルス信号に基づき前記モータの回転速度を検出する速度検出部と、
    この速度検出部で検出された前記モータの回転速度が所定の速度以下になった場合に異物の挟み込みを検出する挟み込み検出部と、
    この挟み込み検出部からの挟み込み信号に基づき前記ウィンドガラスをダウンさせるダウン信号を出力する挟み込み防止部とを備え、
    前記ダウン駆動リレーは、前記挟み込み防止部からのダウン信号により前記第2電磁石コイルを励磁して前記第2可動接片を前記第3固定接片から前記第4固定接片に切換接続することで前記モータを駆動して前記ウィンドガラスをダウン動作させることを特徴とする請求項1記載のパワーウィンドスイッチユニット。
  3. 前記ウィンドガラスをアップ操作するためのアップ押圧部材、前記ウィンドガラスをダウン操作するためのダウン押圧部材を有し、揺動操作可能なノブ部と、
    このノブ部の揺動操作により前記アップ押圧部材が当接することで前記アップ信号を出力するアップ側接点部、前記ダウン押圧部材と対向する位置に配置された前記強制駆動部材が設けられた前記ダウン駆動リレーを有し、前記ノブ部に連結されたスイッチケースと、
    を備えることを特徴とする請求項1または請求項2記載のパワーウィンドスイッチユニット。
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