JP3739975B2

JP3739975B2 - ウインドレギュレータ

Info

Publication number: JP3739975B2
Application number: JP23059799A
Authority: JP
Inventors: 誠山口; 勝彦三好; 雄一石山
Original assignee: Shiroki Corp
Current assignee: Shiroki Corp
Priority date: 1999-08-17
Filing date: 1999-08-17
Publication date: 2006-01-25
Anticipated expiration: 2019-08-17
Also published as: JP2001055865A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両用ドア等の窓ガラスを昇降させる所謂Ｘアーム式ウインドレギュレータに関し、特に、歯先円の中心を回転中心とするドリブンギヤと、該ドリブンギヤに基端部が固着されたリフトアームと、窓ガラスに取り付けられると共に窓ガラスの開閉方向と交差する方向に延びたガイドが形成され、該ガイドにてリフトアームの先端部と係合するリフトアームブラケットと、リフトアームの中間部に回動可能に且つＸ字状に交差するように中間部が枢着され、先端部でリフトアームブラケットを支えるイコライザアームと、リフトアームブラケットのガイドと平行なガイドが形成され、該ガイドでもってイコライザアームの基端部を案内するイコライザアームブラケットとを有し、ドリブンギヤをモータ或いは人間の手で回転させることにより、リフトアームを回転させ、窓ガラスを開閉させるウインドレギュレータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種のウインドレギュレータにおいて、リフトアームやイコライザアームの先端部は、窓ガラスから、板厚方向と直交する方向の荷重を受けることになる。このため、リフトアームやイコライザアームには、所定範囲内の外力を板厚方向と直交する方向から受けても、座屈や過度の湾曲を生じない強度が要求される。又、窓ガラスは昇降時にその板厚方向に若干移動するので、リフトアームやイコライザアームは昇降時の窓ガラスの動きに連動して板厚方向に適度に弾性変形できることが要求される。
【０００３】
従来のリフトアームやイコライザアームの長手方向と直交する断面形状としては、単純な矩形や、矩形の側縁を例えばＬ字形に折り曲げたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
長手方向と直交する断面形状が単純な矩形の場合において、リフトアームやイコライザアームの板厚方向の曲げ剛性を適度の値にし、長手方向の軸に関するねじり剛性を大きくするためには、リフトアームやイコライザアームの板厚を大きくしなければならず、材料を節減できないだけでなく、リフトアームやイコライザアームが重くなりウインドレギュレータの軽量化を達成できなくなるという問題がある。
【０００５】
一方、矩形断面の側縁を折り曲げたリフトアームやイコライザアームの場合、折り曲げにより、曲げ剛性やねじり剛性が上がるものの、折曲高さを大きくすると、リフトアームやイコライザアームの全体としての厚みが大幅に増加するという形状上の欠点があり、曲げ剛性を適度の値に保った上でねじり剛性を高くするという要求には、応えられない。
【０００６】
又、イコライザアームが枢着されるリフトアームの中間部は、幅方向に円弧状に出っ張っている。このため、一定面積の板材からプレス等によりリフトアームを取り出す際、一定面積の板材上にリフトアームのパターンを密に配列できず、この板材から取り出せるリフトアームの個数が少なくなり、材料を節減できないという問題もある。
【０００７】
本発明は上記問題を解決するためになされたもので、本発明の課題は、材料の節減が図れ、軽量化が可能で、且つ、特性に優れたウインドレギュレータを実現することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上述の課題を解決する請求項１記載の発明は、歯先円の中心を回転中心とするドリブンギヤと、該ドリブンギヤに基端部が固着されたリフトアームと、窓ガラスに取り付けられると共に窓ガラスの開閉方向と交差する方向に延びたガイドが形成され、該ガイドにて前記リフトアームの先端部と係合するリフトアームブラケットと、前記リフトアームの中間部に回動可能に且つＸ字状に交差するように中間部が枢着され、先端部で前記リフトアームブラケットを支えるイコライザアームと、前記リフトアームブラケットのガイドと平行なガイドが形成され、該ガイドでもって前記イコライザアームの基端部を案内するイコライザアームブラケットとを有し、前記ドリブンギヤを回転させることにより、前記リフトアームを回転させ、前記窓ガラスを開閉させるウインドレギュレータにおいて、前記リフトアームとして、長手方向と直交する断面の幅方向の中央が凹部で、この凹部の側壁に平坦状つば部が連なるハット状断面が形成されるように、その長手方向の中間部を段差成形したものを用い、更に、前記リフトアームの先端部及びこの先端部と中間部との境界部分の側縁に、折曲部を形成し、この境界部分における折曲部の高さを、前記リフトアームの先端部に向かうほど高くし、且つ、前記境界部分にまで前記凹部を延設し、この境界部分における凹部の深さを、前記リフトアームの先端部に向かうほど浅くしたことを特徴とするものである。
【０００９】
本発明では、リフトアームとして、その長手方向の少なくとも中間部にハット状断面が形成されたものを用いているので、リフトアームの板厚が薄くても、このハット状断面部分で曲げ剛性やねじり剛性を上げることができ、材料の節減とウインドレギュレータの軽量化を図れる。
【００１０】
又、ハット状断面であれば、凹部の幅及び深さ並びに平坦状つば部の幅を容易に変えることができ、これにより、所望の曲げ剛性とねじり剛性を有したリフトアームを得ることも容易となり、優れた特性のウインドレギュレータを実現できる。
【００１５】
更に、この発明では、リフトアームの先端部の剛性を折曲部により上げることができると同時に、リフトアームの先端部と中間部との境界部分において剛性が急変することがなく、リフトアームの中間部及び境界部分を全長にわたって撓ませることができ、窓ガラスの昇降に応じてリフトアームの先端部が円滑に傾斜できる。よって、ウインドレギュレータの特性を向上できる。
【００１６】
請求項２記載の発明は、イコライザアームの形状についても、リフトアームと同様に構成し、材料の節減、ウインドレギュレータの軽量化及び特性の向上を一層図ったものである。
【００１７】
即ち、請求項２記載の発明は、歯先円の中心を回転中心とするドリブンギヤと、該ドリブンギヤに基端部が固着されたリフトアームと、窓ガラスに取り付けられると共に窓ガラスの開閉方向と交差する方向に延びたガイドが形成され、該ガイドにて前記リフトアームの先端部と係合するリフトアームブラケットと、前記リフトアームの中間部に回動可能に且つＸ字状に交差するように中間部が枢着され、先端部で前記リフトアームブラケットを支えるイコライザアームと、前記リフトアームブラケットのガイドと平行なガイドが形成され、該ガイドでもって前記イコライザアームの基端部を案内するイコライザアームブラケットとを有し、前記ドリブンギヤを回転させることにより、前記リフトアームを回転させ、前記窓ガラスを開閉させるウインドレギュレータにおいて、前記イコライザアームとして、長手方向と直交する断面の幅方向の中央が凹部で、この凹部の側壁に平坦状つば部が連なるハット状断面が形成されるように、その長手方向の中間部を段差成形したものを用い、更に、前記イコライザアームの端部及びこの端部と中間部との境界部分の側縁に、折曲部を形成し、この境界部分における折曲部の高さを、前記イコライザアームの端部に向かうほど高くし、且つ、前記境界部分にまで前記凹部を延設し、この境界部分における凹部の深さを、前記イコライザアームの端部に向かうほど浅くしたことを特徴とするものである。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本形態例は、乗用車に用いられるＸアーム式ウインドレギュレータに関するもので、全体構成を示す図１を用いて、この形態例を説明する。図１において、ベースプレート１は図示しないドアパネル（インナ）に取り付けられるもので、このベースプレート１には、ピン２でもって、ドリブンギヤ３が回転可能に取り付けられている。このピン２は、ドリブンギヤ３の歯先円の中心に位置している。
【００２０】
本形態例はパワー式のウインドレギュレータであるため、ベースプレート１には、駆動用モータ４が減速ギヤボックスと共に取り付けられており、その最終出力軸である回転軸４ａには、図１には現れていないが、ピニオンが設けられ、このピニオンにドリブンギヤ３の歯部３ａが噛合している。このため、モータ４により、回転軸４ａが図１において時計方向に駆動されればドリブンギヤ３は反時計方向に回転し、逆に、回転軸４ａが反時計方向に駆動されればドリブンギヤ３は時計方向に回転することになる。
【００２１】
リフトアーム５は、本形態例においては、ドリブンギヤ３に歯先円の半径方向に向けて固着されており、図２〜図７にその詳細形状を示した。ここで、図２は図１中のリフトアームの正面図、図３は図２におけるＡ−Ａ断面図、図４は図２におけるＣ−Ｃ断面図（拡大）、図５は図２におけるＢ−Ｂ断面図（拡大）、図６は図２におけるＤ−Ｄ断面図（拡大）、図７は先端部の斜視図である。
【００２２】
図２〜図７から明らかなように、リフトアーム５は段差成形され、その長手方向と直交する断面は、幅方向の中央が凹部５１で、この凹部５１の側壁５１ａ，５１ｂに平坦状つば部５２，５３が連なるハット状断面となっている。又、リフトアーム５の長手方向に沿った上記平坦状つば部５２，５３の側縁は、直線状に形成されており、リフトアーム５の中間部５６には、幅方向への円弧状の出っ張りはない。更に、リフトアーム５の中間部５６には、バーリング加工により、穴５１ｃが設けられている。このバーリング加工により、穴５１ｃの周囲には円筒部が形成されることになり、リフトアーム５の穴５１ｃ周辺の剛性は、穴５１ｃを穿設したにもかかわらず、高いレベルにある。
【００２３】
図７等に示すように、リフトアーム５の先端部５５及びこの先端部５５と中間部５６との境界部分５７の側縁には、板厚方向に曲げられた折曲部５８が形成されている。ここで、境界部分５７における折曲部５８の高さ（図４のＨ）は、リフトアーム５の先端部５５に向かうほど高くなるように設定されている。又、境界部分５７にまで凹部５１が延設されており、この境界部分５７における凹部５１の深さ（図５及び６のＤ）は、リフトアーム５の先端部５５に向かうほど浅くなるように設定されている。
【００２４】
上記基本形状を有したリフトアーム５は、基端部５４にてドリブンギヤ３に固着される。本形態例では、リフトアーム５のドリブンギヤ３への固着を溶接で行うため、図２及び図３に示したように、リフトアーム５には、溶接用の突起５１ｅが設けられている。
【００２５】
図１中のリフトアームブラケット６は、図示しない窓ガラスの下部に取り付けられるもので、断面が略Ｃ形をしており、窓ガラスの開閉方向Ｍと交差する方向に延びたスリット状のガイド６ａが形成されている。このリフトアームブラケット６には、ガイド６ａに沿って移動可能なスライダ７が嵌合している。スライダ７はピン８でもってリフトアーム５の先端部５５に回動可能に係止されている。
【００２６】
イコライザアーム１０は、リフトアーム５の中間部５６に回動可能に且つＸ字状に交差するように中間部が枢着されている。本形態例において、イコライザアーム１０は、別々に成形した第１アーム部１１と第２アーム部１２とを一体的に固着することにより構成している。
【００２７】
第１アーム部１１と第２アーム部１２とは、両者の連結部分の形状を除けば、同様な形状をしている。そこで、図８〜図１１に、第１アーム部１１の詳細形状を示した。ここで、図８は図１中の第１アーム部の正面図、図９は図８におけるＥ−Ｅ断面、図１０は図８におけるＦ−Ｆ断面図（拡大）、図１１は図８におけるＧ−Ｇ断面図（拡大）である。
【００２８】
図８〜図１１から明らかなように、第１アーム部１１も、リフトアーム５と同様に段差成形され、その長手方向と直交する断面は、幅方向の中央が凹部１１１で、この凹部１１１の側壁１１１ａ，１１１ｂに平坦状つば部１１２，１１３が連なるハット状断面となっている。第１アーム部１１の長手方向に沿った上記平坦状つば部１１２，１１３の側縁は、直線状に形成されている。又、第１アーム部１１の一方の端部は、イコライザアーム１０の中間部をなすもので、ここには、リフトアーム５の穴５１ｃに回転自在に嵌合する円筒部１１４が設けられている。
【００２９】
一方、第１アーム部１１の他方の端部（イコライザアーム１０の基端部）１１５及びこの端部１１５と中間部１１６との境界部分１１７の側縁には、リフトアーム５と同様に、折曲部１１８が形成されている。境界部分１１７における折曲部１１８の高さは、第１アーム部１１の端部１１５に向かうほど高くなるように設定されている。更に、境界部分１１７にまで凹部１１１が延設されている。この境界部分１１７における凹部１１１の深さは、第１アーム部１１の端部１１５に向かうほど浅くなっている。
【００３０】
リフトアーム５の穴５１ｃに嵌入された第１アーム部１１の円筒部１１４と、リフトアーム５を間にして第１アーム部１１に対向配置された第２アーム部１２の円筒部１２４（図１２参照）とは、互いに底部が突き当てられた状態で固着されている。このため、第１アーム部１１と第２アーム部１２とは、リフトアーム５の表裏にて、一体的となって回動することになる。尚、第１アーム部１１の円筒部１１４の外側には、環状の押さえ部１１９が形成されており、この部分でリフトアーム５を押圧し、リフトアームとの間にガタが生じないようになっている。
【００３１】
第２アーム部１２の一方の端部（イコライザアーム１０の中間部）は、図１２に示すように、その円筒部１２４が第１アーム部１１の円筒部１１４よりも大径で且つ低く形成されているが、この点を除けば、第１アーム部１１とほとんど同一の形状をしている。
【００３２】
再び、図１において、イコライザアームブラケット１３は、図示しないドアパネル（インナ）に取り付けられるもので、断面が略Ｃ形をしており、リフトアームブラケット６のガイド６ａと平行なガイド１３ａが形成されている。このイコライザアームブラケット１３には、ガイド１３ａに沿って移動可能なスライダ１４が嵌合している。スライダ１４はピン１５でもってイコライザアーム１０の基端部（第１アーム部１１）に回動可能に係止されている。
【００３３】
一方、イコライザアーム１０の先端部（第２アーム部１２）には、スライダ１６がピン１７でもって回動可能に係止され、このスライダ１６がリフトアームブラケット６のガイド６ａに沿って移動可能に嵌合している。
【００３４】
次に、本形態例の作動について説明する。図１は窓ガラスを閉めた状態を示している。このため、窓ガラスが窓枠に当接するまで、リフトアーム５は反時計方向に回転している。この状態から、窓ガラスを下降させるには、モータ４により、回転軸４ａを図１における反時計方向に駆動して、リフトアーム５を時計方向に回転させればよい。このように駆動すれば、リフトアーム５の回転に連動して、イコライザアーム１０は反時計方向に回転し、結局、スライダ７及び１６が、ガイド６ａの案内方向に移動しながら下降し、リフトアームブラケット６をＭ方向に下降させることになる。よって、窓ガラスも下降する。この後、窓ガラスを上昇させるには、モータ４で回転軸４ａを時計方向に駆動すればよい。
【００３５】
本形態例では、リフトアーム５としてハット状断面が形成されたものを用いているので、リフトアーム５の板厚が薄くても、このハット状断面部分で曲げ剛性やねじり剛性を上げることができ、ウインドレギュレータの軽量化を図れる。
【００３６】
又、ハット状断面であれば、凹部５１の幅及び深さ並びに平坦状つば部５２，５３の幅を容易に変えることができ、これにより、適度な曲げ剛性と大きなねじり剛性を有したリフトアーム５を得ることも容易となり、優れた特性のウインドレギュレータを実現できる。
【００３７】
ちなみに、凹部５１の深さが同じ場合、凹部５１の床部の幅をＷ１とし、平坦状つば部５２，５３の幅をＷ２，Ｗ３（Ｗ３＝Ｗ２）としたとき（図６参照）、Ｗ１：Ｗ２＝２：１であれば、板厚方向の曲げ剛性を高くでき、この比率から離れると、平板に近づくことになり、曲げ剛性が低下する。従って、所望の曲げ剛性を得るためには、凹部５１の床部の幅Ｗ１と平坦状つば部５２，５３の幅Ｗ２，Ｗ３（Ｗ３＝Ｗ２）との比を略２対１に保った上で、凹部５１の深さを変更することが、材料の節減や、ウインドレギュレータの軽量化の上で、好ましいことになる。Ｗ１：Ｗ２＝２：１の場合、ねじり剛性も高いものとなる。
【００３８】
更に、本形態例では、リフトアーム５の長手方向に沿った平坦状つば部５２，５３の側縁を直線状に形成したので、一定面積の板材からリフトアーム５をプレス等により取り出す際に、リフトアーム５のパターンを密に配列でき、一定面積の板材から取り出せるリフトアーム５の個数が多くなり、材料を節減できる。
【００３９】
又、リフトアーム５の先端部５５及びこの先端部５５と中間部５６との境界部分５７の側縁に、折曲部５８を形成し、境界部分５７における折曲部５８の高さを、リフトアーム５の先端部５５に向かうほど高くし、且つ、境界部分５７にまで凹部５１を延設し、境界部分５７における凹部５１の深さを、リフトアーム５の先端部５５に向かうほど浅くしたので、リフトアーム５の先端部５５の剛性を折曲部５８により上げることができると同時に、リフトアーム５の先端部５５と中間部５６との境界部分５７において剛性が急変することがなく、リフトアーム５の中間部５６及び境界部分５７を全長にわたって撓ませることができ、窓ガラスの昇降に応じてリフトアーム５の先端部５５が円滑に傾斜でき、ウインドレギュレータの特性を向上できる。
【００４０】
しかも本形態例では、イコライザアーム１０についても、リフトアーム５と同様に、ハット状断面が形成されたものを用いたり、イコライザアーム１０の長手方向に沿った平坦状つば部（１１２，１１３等）の側縁を直線状に形成したので、材料の節減、ウインドレギュレータの軽量化及び特性の向上を、一層図ることができる。
【００４１】
尚、リフトアーム５の基端部５４には、最も大きな曲げモーメント等が作用するので、側壁５１ａ，５１ｂの端部を結ぶように、側壁５１ａ，５１ｂと同程度の高さの周壁を設ければ、基端部５４の強度を大幅に高めることができ、その結果、リフトアーム５の基端部５４を歯先円の中心から離して配置して基端部５４を短くすることも可能になり、材料の節減とウインドレギュレータの軽量化も可能になる。
【００４２】
又、リフトアーム５のハット状断面部分については、リフトアーム５の全長にわたって形成しなくてもよいが、少なくとも中間部には、ハット状断面を形成する必要がある。
【００４３】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明では、リフトアームとして、その長手方向の少なくとも中間部にハット状断面が形成されたものを用いているので、リフトアームの板厚が薄くても、このハット状断面部分で曲げ剛性やねじり剛性を上げることができ、ウインドレギュレータの軽量化を図れる。
【００４４】
又、ハット状断面であれば、凹部の幅及び深さ並びに平坦状つば部の幅を容易に変えることができ、これにより、適度の曲げ剛性と大きなねじり剛性を有したリフトアームを得ることも容易となり、優れた特性のウインドレギュレータを実現できる。
【００４８】
更に、請求項１記載の発明では、リフトアームの先端部及びこの先端部と中間部との境界部分の側縁に、折曲部を形成し、境界部分における該折曲部の高さを、リフトアームの先端部に向かうほど高くし、且つ、境界部分にまで凹部を延設し、境界部分における凹部の深さを、リフトアームの先端部に向かうほど浅くしたので、リフトアームの先端部の剛性を折曲部により上げることができると同時に、リフトアームの先端部と中間部との境界部分において剛性が急変することがなく、リフトアームの中間部及び境界部分を全長にわたって撓ませることができ、窓ガラスの昇降に応じてリフトアームの先端部が円滑に傾斜でき、ウインドレギュレータの特性を向上できる。
【００４９】
請求項２記載の発明では、イコライザアームについても、リフトアームと同様に構成したので、材料の節減、ウインドレギュレータの軽量化及び特性の向上を一層図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一形態例の全体構成を示す図である。
【図２】図１中のリフトアームの正面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。
【図４】図２におけるＣ−Ｃ断面図（拡大）である。
【図５】図２におけるＢ−Ｂ断面図（拡大）である。
【図６】図２におけるＤ−Ｄ断面図（拡大）である。
【図７】リフトアームの先端部の斜視図である。
【図８】図１中の第１アーム部の正面図である。
【図９】図９は図８におけるＥ−Ｅ断面である。
【図１０】図９におけるＦ−Ｆ断面図（拡大）である。
【図１１】図９におけるＧ−Ｇ断面図（拡大）である。
【図１２】イコライザアームの説明図である。
【符号の説明】
３ドリブンギヤ
４モータ
５リフトアーム
５１凹部
５２，５３つば部
５４基端部
５５先端部
５６中間部
５７境界部分
５８折曲部
６リフトアームブラケット
７スライダ
１０イコライザアーム
１１第１アーム部
１１１凹部
１１２，１１３つば部
１１４円筒部
１１６中間部
１１７境界部分
１１８折曲部
１２第２アーム部
１３イコライザアームブラケット
１４，１６スライダ

Claims

歯先円の中心を回転中心とするドリブンギヤと、該ドリブンギヤに基端部が固着されたリフトアームと、窓ガラスに取り付けられると共に窓ガラスの開閉方向と交差する方向に延びたガイドが形成され、該ガイドにて前記リフトアームの先端部と係合するリフトアームブラケットと、前記リフトアームの中間部に回動可能に且つＸ字状に交差するように中間部が枢着され、先端部で前記リフトアームブラケットを支えるイコライザアームと、前記リフトアームブラケットのガイドと平行なガイドが形成され、該ガイドでもって前記イコライザアームの基端部を案内するイコライザアームブラケットとを有し、前記ドリブンギヤを回転させることにより、前記リフトアームを回転させ、前記窓ガラスを開閉させるウインドレギュレータにおいて、
前記リフトアームとして、長手方向と直交する断面の幅方向の中央が凹部で、この凹部の側壁に平坦状つば部が連なるハット状断面が形成されるように、その長手方向の中間部を段差成形したものを用い、更に、前記リフトアームの先端部及びこの先端部と中間部との境界部分の側縁に、折曲部を形成し、この境界部分における折曲部の高さを、前記リフトアームの先端部に向かうほど高くし、且つ、前記境界部分にまで前記凹部を延設し、この境界部分における凹部の深さを、前記リフトアームの先端部に向かうほど浅くしたことを特徴とするウインドレギュレータ。
歯先円の中心を回転中心とするドリブンギヤと、該ドリブンギヤに基端部が固着されたリフトアームと、窓ガラスに取り付けられると共に窓ガラスの開閉方向と交差する方向に延びたガイドが形成され、該ガイドにて前記リフトアームの先端部と係合するリフトアームブラケットと、前記リフトアームの中間部に回動可能に且つＸ字状に交差するように中間部が枢着され、先端部で前記リフトアームブラケットを支えるイコライザアームと、前記リフトアームブラケットのガイドと平行なガイドが形成され、該ガイドでもって前記イコライザアームの基端部を案内するイコライザアームブラケットとを有し、前記ドリブンギヤを回転させることにより、前記リフトアームを回転させ、前記窓ガラスを開閉させるウインドレギュレータにおいて、
前記イコライザアームとして、長手方向と直交する断面の幅方向の中央が凹部で、この凹部の側壁に平坦状つば部が連なるハット状断面が形成されるように、その長手方向の中間部を段差成形したものを用い、更に、前記イコライザアームの端部及びこの端部と中間部との境界部分の側縁に、折曲部を形成し、この境界部分における折曲部の高さを、前記イコライザアームの端部に向かうほど高くし、且つ、前記境界部分にまで前記凹部を延設し、この境界部分における凹部の深さを、前記イコライザアームの端部に向かうほど浅くしたことを特徴とするウインドレギュレータ。