JP3719628B2 - 自動車のウィンドウレギュレータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドア本体のインナパネルとアウタパネルの間に配置された窓ガラスを昇降させる自動車のウィンドウレギュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
車体の側部に開閉可能に支持されたサイドドア、又は車体の後部に開閉可能に支持されたバックドアなどのドアに、窓ガラスを昇降させるウィンドウレギュレータを付設することは従来より周知である。このようなウィンドウレギュレータとして、ドア本体のインナパネルに固定されたブラケットにモータを固定支持し、そのモータの出力軸に固定されたピニオンに係合するギアを、上記ブラケットに枢支したリフトアームに固着し、モータの作動によってリフトアームを揺動させ、そのリフトアームの自由端側を、窓ガラスを支持した窓ガラス支持部材に対して水平方向に移動させ、これによって窓ガラスを昇降させる形式のウィンドウレギュレータが知られている。
【０００３】
従来のこの種のウィンドウレギュレータは、その全ての構成要素がドア本体のインナパネルとアウタパネルの間の空間内に配置され、従ってそのモータもこの空間内に収容されている。その際、インナパネルとアウタパネルの間の空間は、窓ガラスが昇降できるように、その上部が開放されている。従って、この開放された上部開口から雨水が空間内に侵入することになるので、モータとこれに関連する電装部品に対して防水処理を施す必要がある。ところが、このように防水処理を施したモータは、そのコストが高く、これによってウィンドウレギュレータ全体の製造コストが上昇する欠点を免れない。
【０００４】
また、前述のピニオンとこれに噛み合うギアも、インナパネルとアウタパネルの間の空間に配置されているが、その空間の上部開口から塵埃が侵入すると、これがピニオンとギアの間に入り込み、これによってピニオンとギアとの摩耗が促進され、これらの部品の寿命が低下するおそれもある。
【０００５】
上述した不具合の発生を阻止するには、モータと、ピニオンと、これに噛み合うギアを、インナパネルとアウタパネルの間の空間ではなく、インナパネルよりも車室内側に配置することが考えられる。このようにすれば、モータやピニオン、或いはギアに雨水や塵埃が付着することはなく、前述の欠点を除去することが可能となる。
【０００６】
ところが、ギアとリフトアームは溶接などによって固定されているため、ギアを上記空間外に配置することはできず、従ってモータとピニオンを、インナパネルとアウタパネルの間の空間外に配置することはできなかった。リフトアームは、揺動しながら窓ガラス支持部材を昇降させる要素であるから、これをインナパネルとアウタパネルの間の空間外に配置することはできない。そして、ギアは、かかるリフトアームに固定される要素であるから、このギアについても上記空間外に配置することはできないと考えられていたのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した新規な認識に基づきなされたものであって、その目的とするところは、インナパネルとアウタパネルの間の空間に侵入してくる雨水や塵埃が、モータ、ピニオン及びそのピニオンとギアの噛み合い部に付着することを阻止し、もってその寿命を伸ばすと共に、モータのコストを低減できる自動車のウィンドウレギュレータを提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、ドア本体のインナパネルとアウタパネルの間に配置された窓ガラスを昇降させる自動車のウィンドウレギュレータにおいて、前記インナパネルよりも車室内側に位置し、かつ該インナパネルに対して固定支持されたモータと、前記インナパネルよりも車室内側に位置し、かつ前記モータによって回転駆動されるピニオンと、インナパネルの車室内側面に固定されたインナブラケットと、インナパネルの車室外側面に固定されたアウタブラケットと、前記インナブラケットに回転可能に支持されて前記ピニオンに噛み合い、当該ピニオンの回転によって回転駆動されるギアと、前記アウタブラケットに揺動可能に支持されていて、前記ギアに対して固定され、該ギアの回転により揺動するリフトアームと、前記インナパネルとアウタパネルの間の空間に配置され、かつ窓ガラスの下部を支持すると共に、前記リフトアームの自由端側がほぼ水平方向に移動可能に組付けられた窓ガラス支持部材とを具備し、前記ギアとリフトアームは、前記インナパネルに形成された孔を通る連結片を介して固定されていることを特徴とする自動車のウィンドウレギュレータを提案する（請求項１）。
【０００９】
その際、前記ギアの回転中心と、前記リフトアームの揺動中心とがほぼ同一軸線上に位置していると有利である（請求項２）。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態例を図面に従って詳細に説明する。
【００１１】
図１は、自動車のドア１を一部破断して示す正面図であり、ここに示したドア１は、図示していない車体の側部に開閉可能に支持されたサイドドアである。このドア１は、ドア本体２と、その前後（図１における左右）の部位に固定され、かつ上方に突出する窓枠３と、窓ガラス６と、ウィンドウレギュレータ７とを有している。図１の矢印Ｆは、ドア１が取付けらた自動車の前進方向を示している。
【００１２】
ドア本体２は、ドア１を閉じた状態で車室外側に位置するアウタパネル４と、同じ状態でアウタパネル４よりも車室内側に位置するインナパネル５とを具備し、これらのパネル４，５はその上部を除く周縁部がヘミング加工とスポット溶接によって固定され、その内部に空間Ｓが区画され、その上部が開口している。図１では、この上部開口の部位に符号３０を付してある。
【００１３】
窓ガラス６は、ドア本体２のインナパネル５とアウタパネル４の間に配置され、ウィンドウレギュレータ７によって矢印Ａ方向に昇降され、これによって、ドア本体２の上辺部と窓枠３によって区画された窓開口３３が開閉される。窓ガラス６が、図１に示すように最上方位置に上昇したとき、ドア本体２のインナパネル５とアウタパネル４の間の空間Ｓの上部開口３０から上方に突出した窓ガラス６が窓開口３３を閉鎖し、また窓ガラス６が最下方位置に下降したとき、当該窓ガラス６は、インナパネル５とアウタパネル４の間の空間Ｓ内に収容され、このとき窓開口３３が開放される。
【００１４】
上述のようにドア本体２のインナパネル５とアウタパネル４の間に配置された窓ガラス６を昇降させる自動車のウィンドウレギュレータ７は次のように構成されている。
【００１５】
図２は、ドア本体２の一部とウィンドウレギュレータ７の一部の要素をインナパネル５よりも車室内側から見た斜視図であり、図３は図１のIII−III線拡大断面図である。図２及び図３における符号Ｏは、ドア１を閉じた状態でのドア１に対する車室外側の領域を、また符号Ｉは、同じ状態でのドア１に対する車室内側の領域を示している。また本明細書における「車室内側」又は「車室外側」なる文言は、全て、ドアを閉じた状態での内外を意味する。
【００１６】
図１乃至図３に示すように、ドア本体２を構成するインナパネル５よりも車室内側にはインナブラケット８が、またインナパネル５とアウタパネル４の間の空間Ｓにはアウタブラケット９がそれぞれ配置され、これらのブラケット８，９は共に鋼板などの高剛性材料によって構成されている。インナブラケット８とアウタブラケット９は、インナパネル５を挟んで、ボルト１０，１１，１２とこれらに螺着したナットとによってインナパネル５に固定され、またこれらのブラケット８，９の下部は、インナパネル５に形成された孔１４の部分に位置して互いに直に当接し、ボルト１３とナットとによって互いに直接固定されている。図４に示すように、インナブラケット８とアウタブラケット９の全体をインナパネル５を介してボルトとナットによって固定してもよい。
【００１７】
このように、本例の自動車のウインドウレギュレータ７は、インナパネル５の車室内側面に固定されたインナブラケット８と、インナパネル５の車室外側面に固定されたアウタブラケット９とを有している。
【００１８】
インナブラケット８には、インナパネル５よりも車室内側に位置するモータ１５が固定支持され、このモータ１５の出力軸にはピニオン１６が固定され、このピニオン１６もインナパネル５よりも車室内側に位置している。この例では、モータ１５をインナブラケット８を介してインナパネル５に固定支持したが、他の要素を介し、又は直に、当該モータ１５をインナパネル５の車室内側面に固定支持してもよい。
【００１９】
このように、本例の自動車のウインドウレギュレータ７は、インナパネル５よりも車室内側に位置し、かつ該インナパネル５に対して固定支持されたモータ１５と、インナパネル５よりも車室内側に位置し、かつモータ１５によって回転駆動されるピニオン１６とを有している。
【００２０】
また、上述のインナブラケット８には、枢ピン１７を介してギア１８が回転可能に支持され、このギア１８の歯１９は前述のピニオン１６に噛み合っており、このギア１８も、インナパネル５よりも車室内側に位置し、当該ギア１８の歯１９とピニオン１６は、インナパネル５よりも車室内側の領域で互いに噛み合っている。
【００２１】
このように、本例の自動車のウインドウレギュレータ７は、インナブラケット８に回転可能に支持されて前述のピニオン１６に噛み合い、当該ピニオン１６の回転によって回転駆動されるギア１８を有している。
【００２２】
また、インナパネル５とアウタパネル４の間の空間Ｓにはリフトアーム２０が配置され、このリフトアーム２０の基部は、枢ピン２１を介して前述のアウタブラケット９に揺動可能に支持されている。ここで、ギア１８の回転中心、すなわち枢ピン１７の中心軸線と、リフトアーム２０の揺動中心、すなわち枢ピン２１の中心軸線は、ほぼ同一軸線Ｘ上に位置している。しかも、リフトアーム２０は前述のギア１８に対して固定され、そのギア１８の回転によって揺動するように構成されている。
【００２３】
より具体的に示すと、ギア１８の回転中心、すなわち枢ピン１７に関して、当該ギア１８の歯１９が形成された部分と反対の側のギア部分１８Ａと、リフトアーム２０の揺動中心、すなわち枢ピン２１に関して、リフトアーム２０の自由端側２０Ａ（図１）と反対の側のリフトアーム部分２０Ｂとが、インナパネル５に形成された孔１４を通る連結片２２を介して固定されている。図示した例では、連結片２２がギア部分１８Ａに一体に形成され、この連結片２２が孔１４を通してインナパネル５とアウタパネル４の間の空間Ｓに延び、その空間Ｓに延びた連結片部分２２Ａが、リフトアーム部分２０Ｂに、ボルト２３とこれに螺着されたナットとによって固定されている。
【００２４】
連結片２２とギア１８の両要素を一体に形成する代りに、これらの要素を別々に形成し、これらをねじなどによって固定してもよい。或いは、上述のリフトアーム部分２０Ｂに連結片を一体に設けるか、又はねじなどによって固定し、その連結片を、孔１４を通して、空間Ｓからインナパネル５よりも車室内側へ延ばし、ここにギア部分１８Ａを固定してもよい。
【００２５】
このように、本例の自動車のウインドウレギュレータ７は、アウタブラケット９に揺動可能に支持されていて、ギア１８に対して固定され、そのギア１８の回転により揺動するリフトアーム２０を有している。
【００２６】
インナパネル５に形成された孔１４は、インナパネル５とアウタパネル４の間のドア本体内にリフトアーム２０などの各種要素を組付けるとき、その各種要素を外部からドア本体内に挿入するための作業孔であって、従来より、この種のドアに一般に設けられているものである。
【００２７】
前述の窓ガラス６は、その下部が、窓ガラス支持部材２４に固定支持されている。図示した例では、窓ガラス支持部材２４に固定された取付ブラケット２５に窓ガラス６の下部がボルトによって固定されている。この窓ガラス支持部材２４もインナパネル５とアウタパネル４の間の空間Ｓに配置され、ほぼ水平に長く延びている。図５に示すように、窓ガラス支持部材２４はほぼＣ字形の横断面形状に形成され、ここにガイド溝２６が形成されていて、このガイド溝２６に、前述のリフトアーム２０の自由端側２０Ａに支持されたガイドローラ２７が転動自在に嵌合し、これによってリフトアーム２０の自由端側２０Ａが、窓ガラス支持部材２４に、ほぼ水平方向に移動可能に組付けられている。
【００２８】
上述のように、本例の自動車のウインドウレギュレータ７は、インナパネル５とアウタパネル４の間の空間Ｓに配置され、かつ窓ガラス６の下部を支持すると共に、リフトアーム２０の自由端側２０Ａがほぼ水平方向に移動可能に組付けられた窓ガラス支持部材２４を有している。
【００２９】
また、図示したウィンドウレギュレータ７は、インナパネル５とアウタパネル４の間の空間Ｓに配置されたイコライザアーム２８と、インナパネル５に固着されたイコライザアームブラケット２９（共に図２には示していない）とを有し、イコライザアーム２８は、枢ピン３１を介してリフトアーム２０の長手方向中間部に互いに相対回動可能に枢着されている。本例のイコライザアーム２８は、第１アーム２８Ａと第２アーム２８Ｂより成り、第１及び第２アーム２８Ａ，２８Ｂが枢ピン３１を介して一体に固定連結され、リフトアーム２０の長手方向中間部に形成された図示していない孔に枢ピン３１が回転自在に嵌合している。イコライザアームブラケット２９は、窓ガラス支持部材２４と同様にほぼＣ字形横断面形状を有し、これによってガイド溝が構成されている。
【００３０】
イコライザアーム２８の一端側に回転自在に支持されたガイドローラ３２も、前述の窓ガラス支持部材２４のガイド溝２６に転動自在に嵌合し、またイコライザアーム２８の他端に回転自在に支持されたガイドローラ３４は、イコライザアームブラケット２９のガイド溝に転動自在に嵌合している。
【００３１】
インナパネル５、インナブラケット８、モータ１５、ギア１８などの各要素は、インナパネル５の車室内側面に沿って取付けられたドアトリム（図示せず）によって覆われ、車室内の乗員がこれらを目視できないように隠蔽されている。
【００３２】
上述の如く構成されたウィンドウレギュレータ７によって窓ガラス６を下降させるには、先ず車室内の乗員が車内に設けられた図示していないスイッチを操作して、モータ１５を作動させる。これによってピニオン１６が回転すると共に、これに噛み合ったギア１８が、枢ピン１７の中心軸線のまわりに回転する。これにより、ギア１８に連結片２２を介して一体に固定されたリフトアーム２０が、枢ピン２１の中心軸線のまわりに図１に矢印Ｂで示した方向に回動する。これに伴って、リフトアーム２０に枢着されたイコライザアーム２８が矢印Ｃ方向に回動する。このときリフトアーム２０とイコライザアーム２８にそれぞれ付設されたガイドローラ２７，３２，３４が、それぞれ窓ガラス支持部材２４とイコライザアームブラケット２９に形成されたガイド溝に案内されながら水平方向に移動する。これによって、窓ガラス６が窓ガラス支持部材２４と共に下降し、窓ガラス６は窓枠３に案内されて所定の軌跡を描きながら下降する。逆の動作により、窓ガラス６は図１に示した位置まで上昇することができる。このように窓ガラス６が昇降するとき、その窓ガラス６は、窓ガラス支持部材２４を介して、リフトアーム２０とイコライザアーム２８とによって支持されるので、安定状態で昇降することができるが、イコライザアーム２８を省略しても、窓ガラス６を昇降させることが可能である。
【００３３】
上述のように、図示したウィンドウレギュレータ７によって、窓ガラス６を支障なく昇降させることができるが、この点は、従来のこの種のウィンドウレギュレータと変りはない。従来のウィンドウレギュレータと異なるところは、先に説明したように、モータ１５、ピニオン１６及びそのピニオン１６とギア１８の噛み合い部が、インナパネル５とアウタパネル４との間の空間Ｓ内ではなく、インナパネル５よりも車室内側に位置している点である。
【００３４】
この構成により、空間Ｓの上部開口３０から雨水や塵埃が侵入しても、これらがモータ１５、ピニオン１６及びこのピニオン１６とギア１８の噛み合い部に付着することはない。このため、モータ１５及びそのコネクタなどの電装部品に対して防水処理を施す必要はなく、その製造コストを低減できる。また、窓ガラス６が上昇するとき、これに過負荷がかかった際、その窓ガラス６を停止させ、又はこれを下降させる制御装置を付設したときも、そのＣＰＵ、センサ、スイッチ類を防水処理しなくともよく、これによってそのコストを大幅に低減できる。しかも、ピニオン１６とギア１８との噛み合い部に、上部開口３０から侵入した塵埃が落下して入り込むことがないので、これらが塵埃によって早期に摩耗する不具合を阻止でき、その寿命を伸ばすことができる。さらに、モータ１５が内部空間Ｓよりも車室内側に位置しているので、このモータ１５に接続されるハーネス（図示せず）の取回しも簡素化でき、モータ１５とこれに関連する要素のドア本体への組付作業を簡素化することができる。
【００３５】
先にも説明したように、従来は、リフトアームとギアが溶接などによって一体化されていたため、このギアをドア本体の内部空間外に配置することはできず、従って、このギアに噛み合うピニオンも、さらにこれを駆動するモータも、内部空間外に配置することはできないと考えられていたのであるが、図示したウィンドウレギュレータ７によれば、リフトアーム２０とギア１８を、インナパネル５に形成された孔１４を通る連結片２２を介して固定することにより、ギア１８を空間Ｓの外側、すなわち、この空間Ｓよりも車室内側に配置し、かつピニオン１６とモータ１５を空間Ｓ外に配置することを可能としたのである。
【００３６】
また、インナパネル５に固定されたインナブラケット８とアウタブラケット９とに、ギア１８とリフトアーム２０をそれぞれ支持したので、図３及び図４に示したように、ギア１８の回転中心、すなわち枢ピン１７と、リフトアーム２０の回転中心、すなわち枢ピン２１との間に、インナパネル５が位置していてもよい。このため、孔１４を有する既存のインナパネル５に、そのままウインドウレギュレータ７を組付けることができる。既存のインナパネル５に、枢ピン１７，２１が通る孔を形成することなく、これらの枢ピン１７，２１を、インナブラケット８とアウタブラケット９を介してインナパネル５に枢支できるのである。このように、インナパネル５の形状を変えずとも、ウインドウレギュレータ７を組付けることができ、これによってドア全体のコスト上昇を抑えることができる。また、両枢ピン１７，２１の間にインナパネル５が存在してもよいので、インナブラケット８とアウタブラケット９をインナパネル５を介在させて結合することができ、その全体の剛性を高め、ギア１８とリフトアーム２０の支持安定性を高めることができる。図４に示したように、インナブラケット８とアウタブラケット９の全体に亘って、インナパネル５を介在させると、その効果をより一層高めることができる。
【００３７】
また、本例のウインドウレギュレータ７においては、ギア１８の回転中心と、リフトアーム２０の揺動中心が同一軸線Ｘ上に位置しているので、簡単な構成によってギア１８とリフトアーム２０を互いに固定することができ、そのコストを低減できる。ギア１８とリフトアーム２０の回転中心を一致させずとも、両者をリンクを介して連結すれば、その所定の機能を得ることができるが、このようにリンクを設けると、そのコストが上昇し、しかも両者の結合強度が低下し、その信頼性が低下するおそれがあるが、本例の構成によれば、このような不具合も回避できる。
【００３８】
以上、車体の側部に設けられたサイドドアのウィンドウレギュレータに本発明を適用した実施形態例を説明したが、本発明は車体の後部に開閉可能に設けられるバックドアなどに付設されるウィンドウレギュレータにも広く適用できるものである。また窓枠のないサッシュレスドアのウィンドウレギュレータにも適用可能である。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１に記載の自動車のウィンドウレギュレータによれば、モータ、ピニオン及びそのピニオンとギアの噛み合い部を、インナパネルとアウタパネルの間の空間内ではなく、この空間外の車室内側に配置したので、これらに、空間の上部開口から侵入した雨水や塵埃が付着することを防止できる。これにより従来のような防水処理を施したモータを使用しなくてもよく、そのコストを低減でき、しかもピニオン及びギアの寿命を伸ばすことができる。
【００４０】
また、請求項２に記載の自動車のウィンドウレギュレータによれば、簡単な構成によって、ギアとリフトアームを固定でき、コストの上昇を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドアを車室外側から見たときの正面図であって、そのアウタパネルの一部を破断して示した図である。
【図２】ウィンドウレギュレータの一部の要素をインナパネルよりも車室内側から見たときの斜視図である。
【図３】図１のIII−III線拡大断面図である。
【図４】図３とは異なる例を示す、図３と同様な断面図である。
【図５】図１のＶ−Ｖ線拡大断面図である。
【符号の説明】
２ ドア本体
４ アウタパネル
５ インナパネル
６ 窓ガラス
７ ウィンドウレギュレータ
８ インナブラケット
９ アウタブラケット
１５ モータ
１６ ピニオン
１８ ギア
２０ リフトアーム
２０Ａ 自由端側
２２ 連結片
２４ 窓ガラス支持部材
Ｓ 空間
Ｘ 軸線

Claims (2)

1. ドア本体のインナパネルとアウタパネルの間に配置された窓ガラスを昇降させる自動車のウィンドウレギュレータにおいて、前記インナパネルよりも車室内側に位置し、かつ該インナパネルに対して固定支持されたモータと、前記インナパネルよりも車室内側に位置し、かつ前記モータによって回転駆動されるピニオンと、インナパネルの車室内側面に固定されたインナブラケットと、インナパネルの車室外側面に固定されたアウタブラケットと、前記インナブラケットに回転可能に支持されて前記ピニオンに噛み合い、当該ピニオンの回転によって回転駆動されるギアと、前記アウタブラケットに揺動可能に支持されていて、前記ギアに対して固定され、該ギアの回転により揺動するリフトアームと、前記インナパネルとアウタパネルの間の空間に配置され、かつ窓ガラスの下部を支持すると共に、前記リフトアームの自由端側がほぼ水平方向に移動可能に組付けられた窓ガラス支持部材とを具備し、前記ギアとリフトアームは、前記インナパネルに形成された孔を通る連結片を介して固定されていることを特徴とする自動車のウィンドウレギュレータ。
2. 前記ギアの回転中心と、前記リフトアームの揺動中心とがほぼ同一軸線上に位置している請求項１に記載の自動車のウィンドウレギュレータ。

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