JP4226535B2 - ドアパネル構造およびウインドレギュレータ - Google Patents

ドアパネル構造およびウインドレギュレータ Download PDF

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本発明は、車体のドアの窓ガラスを昇降させるウインドレギュレータ用のドアパネル構造およびウインドレギュレータに関する。
特開2004−27614号公報
特許文献1には、自動車ドアにおけるガラス板駆動装置が開示されている。図8は、そのガラス板駆動装置(以下、ガラス駆動装置)100が配置された自動車ドア101を示す。その自動車ドア101は、上部に窓ガラス102で開閉される窓開口部101aが形成され、下部にはその窓ガラス102を収納したり、ガラス駆動装置100が配置される腰部の空間101bが形成されている。その腰部の空間101bには、略上下方向に平行に枠部材103、103が固定されている。それらの2本の枠部材103の上下端には、それぞれプーリ104が枢支され、それらの4個のプーリ104には8の字状に索状体(ワイヤ)105が配索されている。そのワイヤ105の左右の上下索105aの途中には、左右が同期して昇降するように1枚のキャリアプレート106が係止されている。前記ワイヤ105の斜状索105bの途中には、索状体105を巻取るモータ107が配置されている。なお、窓ガラス102の昇降はサッシによりガイドされ、キャリアプレート106は枠部材103、103によって案内されていない。
前記枠部材103、103は、8の字状に配索されたワイヤ105の2本の斜状索105b、105bの交差する部分がモータ107の上部に配置されるまで狭められて配置されている(図8のW2参照)。そうすると、2本の枠部材103、103の外側の空間を大きくすることができるので(図8のW1、W2)、そのスペースを利用して大きなスピーカを配置したり、大きな収納用のポケットを配置することができる。
自動車ドアの内部には様々な部品が配置されており、ウインドレギュレータもその部品の1つである。そのウインドレギュレータは、ドア内部で大きなスペースを占めているため、ドアの軽量化、ドアの厚みの減少あるいはドア内部のスペースの有効利用を考えると、ウインドレギュレータをさらに軽量化およびコンパクト化する必要がある。ウインドレギュレータを軽量化すると車体重量の減少に寄与することができる。また、コンパクト化するとドアの厚みを薄くすることができ、その分、車内の居住空間を広くすることができる。さらに、ドア内部のスペースを有効利用できると、大きなスピーカを設けたり、他の部材を配置するためのスペースを確保することができる。
従来からウインドレギュレータの個々の部品を軽量化したり、それら部品同士の配置に工夫が凝らされている。引用文献1では、枠部材103、103の幅をできるかぎり狭めて、ドア内部の空間を有効に活用することを目的としている。しかし、キャリアプレートはケーブルに係止されているだけで、枠部材によって案内されているので、昇降動作が安定しない。さらに、キャリアプレートの安定した昇降を考えると、枠部材の幅は広いのが好ましく、軽量化およびコンパクト化はキャリアプレートの強度低下を招き、窓の安定した昇降を妨げる原因となる。
そこで、本発明はキャリアプレートの安定した昇降を妨げることなく、ドアの軽量化、ドアの厚みの減少あるいはドア内部のスペースの有効利用を可能とするドアパネル構造およびウインドレギュレータを提供することを課題とする。
本発明のドアパネル構造(請求項1)は、車両のドア(2)の内側に配置される開口部(2b)が形成されたインナーパネル(2a)と、そのインナーパネルの上縁と下縁の間に渡されて固定されるフレーム(G)とからなり、前記フレームにおける車体のフロント側およびリア側それぞれウインドレギュレータ(1)用のフロントガイド(3)およびリアガイド(4)一体に、互いに平行に形成されており、前記フロントガイドが、フレームのフロント側の側縁から立ち上がる立ち壁(3a)を備え、前記リアガイドが、フレームのリア側の側縁から立ち上がる立ち壁(4a)と、その立ち壁の上端からインナーパネルと略平行にリア向きに延びる押さえ板(4b)とを備えていることを特徴としている。
このようなドアパネル構造は、前記インナーパネル(2a)の開口部(2b)を塞ぐ防水シート(5)をさらに備えているものが好ましい(請求項2)。また、前記フレーム(G)の上端のフロント側およびリア側にウインドレギュレータ(1)に用いられるケーブル(8)を方向転換するプーリ(7)がそれぞれ設けられ、それらのプーリを枢支する軸によりプーリおよびフレームインナーパネルに締結されているものが好ましい(請求項)。
本発明のウインドレギュレータ(請求項)は、上端および下端に車両のドアのインナーパネル(2a)に取り付けるための取り付け部(13)を有し、左右の側縁にそれぞれフロントガイド(3)とリアガイド(4)が一体に、互いに平行に形成されているフレーム(G)と、前記フロントガイドおよびリアガイドに沿って昇降し、窓ガラスを支持するキャリアプレート(6)と、そのキャリアプレートをケーブル(8)を介して駆動させる駆動手段(9)を備えており前記フロントガイド(3)が、フレームのフロント側の側縁から立ち上がる立ち壁(3a)を備え、前記リアガイド(4)が、フレームのリア側の側縁から立ち上がる立ち壁(4a)と、その立ち壁の上端からインナーパネルと略平行にリア向きに延びる押さえ板(4b)とを備えていることを特徴としている。
このようなウインドレギュレータは、前記ケーブル(8)を摺動自在に案内する導管(12)をさらに備えているものが好ましい(請求項5)。また、前記駆動手段がケーブルを巻き取るドラムと、そのドラムを収納し、駆動モータが取り付けられているドラムハウジングとからなり、前記駆動手段がフレームのフロントガイドとリアガイドの間に配置され、フレームの車内側の面に固定されることが好ましい(請求項6)。
本発明のドアパネル構造(請求項1)は、ドアのインナーパネルの開口部に、その開口部を補強するための部材として、フレームが固定されている。そして、そのフレームがウインドレギュレータのガイドとして作用する。そのため、インナーパネルの開口部が大きく開口していても、そのガイドが補強メンバとして作用することができる。また、ガイドとインナーパネルが一体となって強度を保つことができるので、それぞれの厚みを薄くすることができる。そのため、その分だけ厚みが薄くなり、ドア内部のスペースを有効に活用したり、車内の居住空間を大きくすることができる。また、開口部に必要なフレームと、ウインドレギュレータに使用されるガイド部分を共通化したため、その分だけドア全体の軽量化にもなる。
また、前記フレームに、そのフレームにおける車体のフロント側にフロントガイドが一体に形成され、リア側にリアガイドが一体に形成され、そのフロントガイドおよびリアガイドが互いに平行であるので、窓ガラスの昇降が安定する。さらに、前記フロントガイドが、フレームのフロント側の側縁から立ち上がる立ち壁を備え、前記リアガイドが、フレームのリア側の側縁から立ち上がる立ち壁と、その立ち壁の上端からパネルと略平行に外向きに延びる押さえ板とを備えているので、ウインドレギュレータのキャリアプレートをガイドする構造とフレームの強度の向上とを同時に満たすことができる。
また、前記フレームの上端にウインドレギュレータに用いられるケーブルを方向転換するプーリがそれぞれ設けられ、それらのプーリを枢支する軸によりプーリおよびフレームインナーパネルに締結されている場合(請求項)は、高負荷が加わるプーリの回転軸をインナーパネルと一体に締結して強度を向上させることができる。
本発明のウインドレギュレータ(請求項)は、上端および下端に車両のドアのインナーパネルに取り付けるための取り付け部を有し、左右の側縁にそれぞれフロントガイドとリアガイドが一体に形成されているフレームと、前記フロントガイドおよびリアガイドに沿って昇降し、窓ガラスを支持するキャリアプレートと、そのキャリアプレートをケーブルを介して駆動させる駆動手段とからなるので、インナーパネルに固定できる1個のサブアッセンブリとして扱うことができる。
さらに、前記フロントガイドが、フレームのフロント側の側縁から立ち上がる立ち壁を備え、前記リアガイドが、フレームのリア側の側縁から立ち上がる立ち壁と、その立ち壁の上端からパネルと略平行に外向きに延びる押さえ板とを備えているので、ウインドレギュレータのキャリアプレートをガイドする構造とフレームの強度の向上とを同時に満たすことができる。
また、前記駆動手段がケーブルを巻き取るドラムと、そのドラムを収納し、駆動モータが取り付けられているドラムハウジングとからなり、前記駆動手段がフレームのフロントガイドとリアガイドの間に配置され、フレームの車内側の面に固定される場合(請求項6)は、雨水などの混入の恐れのないドライ側に電気部品の接続された駆動モータを配置することができるので、簡易な構造で確実な操作が期待できる。さらに、フロントガイドとリアガイドの間に駆動手段を配置するので、ドア内部のスペースを有効に活用することができる。
つぎに図面を参照しながら本発明のドアパネル構造とウインドレギュレータの実施の形態を説明する。図1は本発明のウインドレギュレータの一実施形態を示す正面図、図2は図1のI−I線断面図、図3aはプーリとガイドレールをドアパネルに締結する様子を示す概略図、図3bはプーリ締結穴を示す概略図、図4はエンド係止部を示す概略図、図5a駆動装置を示す斜面図、図5bは駆動手段概略正面図、図5cは図5cの駆動手段の概略側面図、図6は図1のウインドレギュレータを備えたドアパネル構造にスクリーンを取り付ける様子を示す概略斜視図、図7aは防水シートをフレームに取り付ける様子を示す概略図、図7bは防水シートをインナーパネルに取り付ける様子を示す概略図である。
まず、図6を参照して、本発明のドアパネル構造Aを用いたウインドレギュレータ1の取り付けられる様子を示す。図6に示すドア2は車両の側面に配置されるものである。そのドア2は外側に配置されるアウターパネルと、そのアウターパネルと対向するように車内側から張り合わせられるインナーパネル2aとからなる中空構造を呈している。前記アウターパネルの上部にはサッシで囲まれる開口が形成されており、その開口を窓ガラスが昇降して開閉する。前記インナーパネル2aには、開口部2bが形成され、その開口部2bを補強するように略上下方向に延びるフレームを備えたウインドレギュレータ1が配置され、そのウインドレギュレータ1の上からインナーパネル2aの開口部2bを塞ぐように防水シート(スクリーン)5が固定される。なお、本実施例では、車体のフロントドアについて説明しているが、車体のリアドアあるいはバックドアにも用いることができる。
図1に前記ウインドレギュレータ1を示す。そのウインドレギュレータ1は、インナーパネルの開口部2bの上下方向に配置される板状の上下に長いフレームGと、そのフレームGに一体に形成されている前後のガイド3、4によってガイドされて昇降するキャリアプレート6と、前記フレームGの上端にそれぞれ回動自在に設けられたプーリ7と、フレームGの下端に配置されたケーブルガイド15と、それらプーリ7およびケーブルガイド15に8の字状にたすき掛けされたケーブル8と、そのケーブル8を巻取り、送り出すドラム9aを備えた駆動装置9とからなる。なお、キャリアプレート6、プーリ7およびケーブルガイド15はフレームGの車外側(アウターパネルとインナーパネルの間)に設けられている。
前記フレームGは板状の部材であり、そのフロント側(左側)の側縁にフロントガイド3が形成され、リア側(右側)の側縁にリアガイド4が形成されている。フレームGは、それら2つのガイド3、4の上下端の4箇所(図1の符号11参照)あるいは数箇所でインーパネル2aに対してネジおよびナットなどの締結部材により締結することができる。図2に示すようにフロントガイド3は、フレームGの側縁から立ち上がる立ち壁3aを備えている。一方、リアガイド4は、車体のリア側のガイドレールの側縁から立ち上がる立ち壁4aと、その立ち壁4aの上端からパネルと略平行に外向きに延びる押さえ板4bとを備えている。それら2箇所のガイド3、4によりキャリアプレート6がガイドされる。なお、フレームGの材質は、補強メンバとしての強度も考慮してSGCC、SPCCまたは、それらを塗装、メッキした金属板が用いられる。フロントガイド3およびリアガイド4にはプレス加工あるいはロールフォーミング加工により金属板を折り曲げることにより、効率よく製造することができる。なお、インナーパネル2aがドア2の形状に沿うように外側に向かって湾曲している場合には、2箇所のガイド3、4およびフレーム全体も同様に湾曲した形状にすることができる。
なお、フレームGの側縁を折り曲げて2箇所のガイド3、4を形成することにより、キャリアプレート6のガイド部分、すなわち、ガイド3、4を形成しているが、その折り曲げにより長尺のフレームGの強度および剛性を高くすることができる。そのため、インナーパネル2aに大きな開口部2bを設けたとしても、フレームGがインナーパネル2aの開口部2bの上下に平行に固着されたとき、そのインナーパネル2aの強度を増大する補強メンバとして作用することができる。なお、そのフレームGの板厚は、0.7〜1.6、好ましくは1.0〜1.2mm程度である。また、2箇所のガイド3、4の間隔はキャリアプレート5の摺動を安定にすること、あるいは、インナーパネルの開口部2bを補強することを考慮して200〜500好ましくは300〜400mmの間隔で配置する。
前記キャリアプレート6は、2箇所のガイド3、4にガイドされるスライダを備えた1枚の板状の部材である。ただし前後別個のキャリアプレートを採用してもよい。図2に示すように、キャリアプレート6のフロント側のスライダには、フロントレール3の立ち壁3aを摺動自在に案内するガイド溝6aが形成されている。一方、キャリアプレート6のリア側のスライダには、リアガイド4の立ち壁4aを挟んで係止することができるリア溝6bと、そのリア溝6bの下端から連続して、押さえ部4bを挟むように係止できる断面コ字状の押さえ溝6cが形成されている。そのため、キャリアプレート6はその両端部で2箇所のガイド3、4により安定してガイドされる。また、フロントガイド3の立ち壁3aがフロント溝6aから抜ける方向にはガイドされていない。一方、リアガイド4では、押え部4bを挟み込む押え溝6cにより、リアレールの立ち壁4aがリア溝6aから抜けないように構成されている。そのため、フロント側はドア2のフロントサッシに、リア側はリアガイド4の湾曲形状に追従する形でスムーズに昇降できる。
また、キャリアプレート6には、フロントガイド3側でケーブル8を係止するフロント係止部10a(図2および4参照)と、リアガイド4側でケーブル8を係止するリア係止部10bが形成されている。それらの2箇所の係止部10a、10bはケーブル8の端部に形成されたケーブルエンド14(図4参照)を係止することができる側壁部分を備えた箱状であり、その箱状内部にケーブルエンド14を収容し、係止させる。また前記フロント溝6aおよびリア溝6b、押え溝6c、フロント係止部10aおよびリア係止部10bは、別部品で形成してベースに固定することもできるが、鋼板からなるベースに対し、合成樹脂で一体成形することが好ましい。その場合には、2つのガイド3、4との摺動性を高めるため、ポリオキシメチレンまたはナイロンが好ましく、特にポリオキシメチレン(POM)が好ましい。
次に、図3を用いて前記プーリ7について説明する。プーリ7は前記2箇所のガイド3、4の上部にそれぞれ枢支されており、外周縁にケーブル8を案内するための案内溝7aが形成されている。それらのプーリ7はオネジが形成されたプーリシャフト12によりフレームGに形成された締結穴13(図3b参照)および、インナーパネル2aをその順に貫通させてインナーパネル2aの裏面からナットなどの締結部材により締結される。前記締結穴13には、プーリシャフト12のオネジと嵌合でき、インナーパネル2a側に向けて傾斜して伸びる複数の小片13aが形成されている。そのため、プーリシャフト12のオネジを小片13aに嵌合した後、小片13aをカシメることにより、プーリシャフト12の抜け止めとすることができる。そして、インナーパネル2a側からナットで締結すると、小片13aがオネジに押しつけられるように起き上がり、メネジを固定する。そのため、プーリ7が回転してもプーリシャフト12は回転しない。このように、高負荷が加わるプーリ7の回転軸をインナーパネル2aおよびガイドレールGと一体に締結して強度を向上させることができる。
再び図1に戻って、2箇所のガイド3、4の下端にはケーブルガイド15が配置されている。それぞれのケーブルガイド15は、ケーブルを方向転換できる円弧状の外周壁を備えており、その外周壁には、ケーブル8を摺動させるための摺動溝が形成されている。そして、ケーブル8は、その摺動溝内を摺動して方向転換される。なお、ケーブルガイド15の材質は摺動性の高いポリオキシメチレン(POM)が用いられる。また、ケーブルガイド15に代えてプーリ7を用いることもでき、前述のプーリ7、7に代えてケーブルガイド15を用いることもできる。
また、本実施例では、図1に示すように前記ケーブル8は導管16の内部に摺動自在に収納されて導管16の端部は、例えば、2箇所のガイド3、4あるいは駆動装置9の後述するドラムハウジング9bに固定される。そのケーブル8は、一端がキャリアプレート6のリア係止部10bに係止され、リア係止部10bの上方に延び、リアガイド4の上端のプーリ7によって方向転換され、他端がドラム9aに係止される上昇用のケーブル8aと、一端がキャリアプレート6のフロント係止部10aに係止され、フロント係止部10aから下方に延びフロントガイド3の下端のケーブルガイド15によって方向転換され、他端がドラム9aに係止される下降用のケーブル8bと、一端が前記キャリアプレート6のフロント係止部10aに係止され、他端がリア係止部10bに係止される同調用のケーブル8cとからなる。それらのケーブル8a、8b、8cは同調用のケーブル8cが上昇用および下降用のケーブル8a、8bと交差するように、全体として8の字のループ状に配索した経路を構成している。なお、図4に示すように、上昇用ケーブル8aのケーブルエンド14をリア係止部10bの下端部に、下降用ケーブル8bのケーブルエンド14はフロント係止部10aの上端部に、フロント係止部10aの下端部とリア係止部10bの上端部に同調用のケーブル8cのケーブルエンド14を係止すると、フロントおよびリア係止部10a、10bは、プーリ7およびケーブルガイド15と同じ高さまで引き寄せられ、その分だけ2つのレール3、4の長さを短くすることができ省スペースである。
図5aに示すように前記駆動装置9は、上昇用ケーブル8aおよび下降用ケーブル8bの端部を係止して、その端部を巻き取り、送り出すドラム9aと、そのドラム9aを収納し前記フレームGに固定されるドラムハウジング9bと、そのドラムハウジング9bに固定されドラム9aを回転駆動させるモータ9cとからなる。そして図5bに示すように、その駆動装置9は、フレームGの前後のガイド3、4の間の車内側に配置され、車外側からドラムハウジング9bにボルト、ナットなどの締結手段で締結されている。そのため、駆動装置9のような電気部品をドライ側に配置することができるので、モータ9cと電源線の接続部分に防水性のカプラを使用しなくとも、簡易なものを使用することができ、コストを削減することができる。駆動装置9は車内側に固定され、一部はフレームGに形成されたフレーム開口部19より車外側に突出している。そして、ドラム9aに係止されたケーブル8a、8bはフレームGの中央付近に形成されたフレーム開口部19(図5c参照)の上下端近辺より、フレームGの車外側に導かれ、プーリ7およびキャリアプレート6にそれぞれ接続されている。
図7に示すように前記防水シート5は、シート状の部材であり、インナーパネル2aの開口部2bを塞ぐように配置される。その防水シート5の外側で、インナーパネル2aの開口部2bの外周縁と接する部分には、略U字状の溝が形成されており、その溝に、ひも状のシール部材17が係止されている。そして開口部2bを塞ぐ際には、防水シート5とインナーパネル2aとでシール部材17を押しつぶすように締結する。シール部材17は、発泡した樹脂、例えばウレタンフォームやブチルゴムで形成するのが好ましい。なお、防水シート5の四隅、場合によっては数箇所に突起18を形成しておき、その突起18をインナーパネル2aに形成された取付穴18aに押し込んでワンタッチで脱着自在に固定できるようにしてもよい。また、前記防水シート5はポリプロピレン(PP)などの合成樹脂、合成ゴムなどのゴム材料あるいはガラス繊維などを含有する合成樹脂により成形される。
本実施例では、フレームGをインナーパネル2aの開口部2bを補強する梁部材として使用するため、その分だけドア全体の厚さも10〜20mm薄くすることができる。また、ドアの重量は100〜200gの軽量化を実現できる。このように、本実施例によると、ドア2の内部のスペースを有効に活用したり、車内の居住空間を大きくすることができる。
図1は本発明のドアパネル構造を用いたウインドレギュレータの一実施形態を示す正面図である。 図2は図1のI−I線断面図である。 図3aはプーリとガイドレールをドアパネルに締結する様子を示す概略図、図3bはプーリ締結穴を示す概略図である。 図4はエンド係止部を示す概略図である。 図5a駆動装置を示す斜面図、図5bは駆動手段概略正面図、図5cは図5cの駆動手段の概略側面図である。 図6はドアパネル構造を用いたウインドレギュレータにスクリーンを取り付ける様子を示す概略斜視図である。 図7aは防水シートをフレームに取り付ける様子を示す概略図、図7bは防水シートをインナーパネルに取り付ける様子を示す概略図である 図8は従来のウインドレギュレータの例を示す概略図である。
符号の説明
1 ウインドレギュレータ
2 ドア
2a インナーパネル
2b 開口部
3 フロントガイド
3a 立ち壁
4 リアガイド
4a 立ち壁
4b 押さえ
5 防シート
6 キャリアプレート
6a フロント溝
6b リア溝
6c 押さえ溝
7 プーリ
7a 案内溝
8 ケーブル
9 駆動装置
9a ドラム
9b ドラムハウジング
9c モータ
10a フロント係止部
10b リア係止部
11 締結部
12 プーリシャフト
13 締結穴
13a 小片
14 ケーブルエンド
15 ケーブルガイド
16 導管
17 シール部材
18 突起
18a 取付穴
19 フレーム開口部
A ドアパネル構造
G フレーム

Claims (6)

  1. 車両のドア(2)の内側に配置される開口部(2b)が形成されたインナーパネル(2a)と、
    そのインナーパネルの上縁と下縁の間に渡されて固定されるフレーム(G)とからなり、
    前記フレームにおける車体のフロント側およびリア側それぞれウインドレギュレータ(1)用のフロントガイド(3)およびリアガイド(4)一体に、互いに平行に形成されており、
    前記フロントガイドが、フレームのフロント側の側縁から立ち上がる立ち壁(3a)を備え、
    前記リアガイドが、フレームのリア側の側縁から立ち上がる立ち壁(4a)と、その立ち壁の上端からインナーパネルと略平行にリア向きに延びる押さえ板(4b)とを備えているドアパネル構造(A)
  2. 前記インナーパネル(2a)の開口部(2b)を塞ぐ防水シート(5)をさらに備えている請求項1記載のドアパネル構造。
  3. 前記フレーム(G)の上端のフロント側およびリア側にウインドレギュレータ(1)に用いられるケーブル(8)を方向転換するプーリ(7)がそれぞれ設けられ、それらのプーリを枢支する軸によりプーリおよびフレームインナーパネルに締結されている請求項1または2記載のドアパネル構造(A)
  4. 上端および下端に車両のドアのインナーパネル(2a)に取り付けるための取り付け部(13)を有し、左右の側縁にそれぞれフロントガイド(3)とリアガイド(4)が一体に形成されているフレーム(G)と、
    前記フロントガイドおよびリアガイドに沿って昇降し、窓ガラスを支持するキャリアプレート(6)と、
    そのキャリアプレートをケーブル(8)を介して駆動させる駆動手段(9)を備えており
    前記フロントガイド(3)が、フレームのフロント側の側縁から立ち上がる立ち壁(3a)を備え、
    前記リアガイド(4)が、フレームのリア側の側縁から立ち上がる立ち壁(4a)と、その立ち壁の上端からインナーパネルと略平行にリア向きに延びる押さえ板(4b)とを備えているウインドレギュレータ(1)
  5. 前記ケーブル(8)を摺動自在に案内する導管(12)を備えている請求項4記載のウインドレギュレータ(1)。
  6. 前記駆動手段(9)がケーブル(8)を巻き取るドラム(9a)と、そのドラムを収納し、駆動モータ(9c)が取り付けられているドラムハウジング(9b)とからなり、前記駆動手段がフレーム(G)のフロントガイド(3)とリアガイド(4)の間に配置され、フレームの車内側の面に固定される請求項記載のウインドレギュレータ(1)
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