JP4921221B2 - 給電装置 - Google Patents

Description

本発明は、移動物に電力を供給するための電線と、該電線の余長を吸収する余長吸収手段と、を有した給電装置に関するものである。

車両ドアに搭載された上下方向に昇降するウインドウガラスとして調光ガラスを用いたり、ウインドウガラスにヒータ線を取り付けることがある。このようなウインドウガラスの場合、電線を用いてウインドウガラスに対して電力を供給する必要がある。また、この電線はウインドウガラスが昇降しても電力が供給できるように十分な余長を持たせている。また、この電線の余長部分が周辺機器に引っかかったりしないように、電線の余長を吸収する給電装置が特許文献１に提案されている。

上記給電装置は、上下方向に昇降するウインドウガラスに一端部が接続された第１の電線と、上下方向に細長い形状に形成されたケースと、このケースの長手方向に沿って上下方向に移動しかつ第１の電線の他端部側を保持した摺動部と、ケースの摺動部と反対側の面に設けられかつ電源側から配索された第２の電線の一端部を保持した固定部と、ケース内に収容されかつ摺動部において第１の電線の他端部と接続されるとともに固定部において第２の電線の一端部と接続されたループ状のフラットケーブルと、を有している。このような給電装置は、ウインドウガラスの昇降動作に応じて摺動部が上下に移動するとともに、フラットケーブルがループ形状を維持しながらケース内を上下に移動して摺動部の上下移動に追従し、電線の余長を吸収する。
特開２００５−５７８２８号公報

しかしながら、上述した従来の給電装置は、フラットケーブルを常にループ形状を維持した状態でケース内に移動自在に収容する構成のため、ケースが大型化し、大きな設置スペースを取ってしまうという問題があった。

そこで、本発明は、上記のような問題点に着目し、電線が周辺機器に引っかかったり周辺機器に当たって異音を生じたりすることを防止できて設置スペースの縮小を図ることができる給電装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために請求項１に記載された発明は、固定物に取り付けられたリフトアームの基端部が回転するとともに該リフトアームの先端部が直線状にスライドすることにより該先端部のスライド方向に直交する方向に沿って前記固定物に対して移動される移動物に電力を供給するための給電装置であって、一端部が前記移動物に取り付けられかつ他端部が前記固定物に取り付けられた前記移動物に電力を供給する電線と、前記リフトアームの先端部に取り付けられた前記電線の中間部を移動自在に保持する保持部材と、前記電線の一端部を前記移動物に取り付ける移動物側取付部と、前記電線の他端部を前記固定物に取り付ける固定物側取付部と、を有し、かつ、前記移動物側取付部及び前記固定物側取付部が、当該移動物側取付部から前記保持部材までの距離と、当該固定物側取付部から前記保持部材までの距離と、の和が前記移動物の移動中においてほぼ一定となるような位置に配置されていることを特徴とする給電装置である。

請求項２に記載された発明は、請求項１に記載された発明において、前記保持部材が円盤状に形成されており、当該保持部材の外周面に沿って巻かれる格好で前記電線が保持されていることを特徴とするものである。

請求項３に記載された発明は、請求項２に記載された発明において、前記保持部材が、前記外周面に設けられた前記電線の外形に沿った溝を有していることを特徴とするものである。

請求項４に記載された発明は、請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載された発明において、前記リフトアームの先端部に前記保持部材を回転自在に取り付ける連結手段をさらに有していることを特徴とするものである。

請求項１に記載された発明によれば、一端部が移動物に取り付けられかつ他端部が固定物に取り付けられた移動物に電力を供給する電線と、リフトアームの先端部に取り付けられた前記電線の中間部を移動自在に保持する保持部材と、前記電線の一端部を前記移動物に取り付ける移動物側取付部と、前記電線の他端部を前記固定物に取り付ける固定物側取付部と、を有し、かつ、前記移動物側取付部及び前記固定物側取付部が、当該移動物側取付部から前記保持部材までの距離と、当該固定物側取付部から前記保持部材までの距離と、の和が前記移動物の移動中においてほぼ一定となるような位置に配置されていることから、複雑な構成の電線巻取り装置や電線を収容するためのケース等を設けずともこの電線に大きなたるみが生じることを防止できるので、前記電線が周辺機器に引っかかったり周辺機器に当たって異音を生じたりすることを防止できて設置スペースの縮小を図ることができる給電装置を提供することができる。

請求項２に記載された発明によれば、前記保持部材が円盤状に形成されており、当該保持部材の外周面に沿って巻かれる格好で前記電線が保持されていることから、この電線が過度に曲げられることがないので、該電線が損傷することを防止できる。

請求項３に記載された発明によれば、前記保持部材が、前記外周面に設けられた前記電線の外形に沿った溝を有していることから、前記電線がこの溝に収容されることにより、該電線が前記保持部材から外れることを防止できる。

請求項４に記載された発明によれば、前記リフトアームの先端部に前記保持部材を回転自在に取り付ける連結手段をさらに有していることから、前記保持部材と該保持部材の表面を摺動する前記電線との摩擦抵抗が小さくなるので、前記リフトアームを回転させるための力を小さくすることができる。

以下、本発明の第１の実施形態における給電装置を図１ないし図７を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１の実施形態における給電装置が取り付けられた車両ドアを示す平面図であり、乗員室側から見た状態を示す平面図である。図２は、図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。図３は、図１に示された車両ドアのリフトアームの構成を説明するための説明図である。図４は、図１に示された車両ドアのリフトアームと保持部材との連結箇所を示す側面図である。図５は、図１に示された車両ドアのウインドウガラスの全閉時における車両の外側から見た状態の移動物側取付部、固定物側取付部、保持部材、の位置関係を説明するための説明図である。図６は、図１に示された車両ドアのウインドウガラスの半開時における車両の外側から見た状態の移動物側取付部、固定物側取付部、保持部材、の位置関係を説明するための説明図である。図７は、図１に示された車両ドアのウインドウガラスの全開時における車両の外側から見た状態の移動物側取付部、固定物側取付部、保持部材、の位置関係を説明するための説明図である。また、図１及び図２は、本来設けられているドアインナーパネル４ｂを省略している。また、図５ないし図７は、本来設けられているドアアウターパネル４ａを省略している。

本実施形態の図１及び図２に示す給電装置１は、車両ドア２に設けられたウインドウガラス３に電力を供給するための装置である。また、前記ウインドウガラス３は、２枚のガラスの間に液晶シートを挟んだ構成であり、この液晶シートに電気を流すことにより、透過率・反射率・色などを変化させることができる調光ガラスである。また、前記液晶シートに電気を流すための調光回路は、後述の移動物側取付部８に内蔵されている。

上記車両ドア２は、図１及び図２に示すように、ドアアウターパネル４ａ（固定物）と、ドアインナーパネル４ｂ（固定物）（図５ないし図７を参照。）と、ガラスガイドレール５（固定物）と、ウインドウガラス３（移動物）と、支持レール７（移動物）と、前記ウインドウガラス３及び支持レール７を昇降させる昇降装置１１と、給電装置１と、を有している。

上記ドアアウターパネル４ａは、車両の外側に設置される。また、ドアアウターパネル４ａには、窓枠６が設けられている。また、上記ドアインナーパネル４ｂは、車両の室内側に設置される。これらドアアウターパネル４ａとドアインナーパネル４ｂとの間にできる空間に、開状態のウインドウガラス３、ガラスガイドレール５の下側、昇降装置１１、給電装置１などが収容される。

上記ウインドウガラス３には、図２に示すように、上下方向Ｄに曲がる曲面が設けられている。また、上記ガラスガイドレール５には、ウインドウガラス３の曲面に沿って上下方向Ｄに曲がる溝５１が設けられている。この溝５１にウインドウガラス３の縁部が挿入される。そして、この溝５１によりウインドウガラス３は、曲面に沿って上下方向Ｄに昇降するように案内される。即ち、ウインドウガラス３は、ガラスガイドレール５に対して移動する。

上記支持レール７は、上記ウインドウガラス３の下端部に取り付けられている。この支持レール７は、中空角筒状に形成されており、ウインドウガラス３の下端部に沿って直線状に延びている。支持レール７には、上下方向Ｄと直交する方向に直線状に延びた溝７１、溝７２とが設けられている。これらの溝７１，７２は、支持レール７の内部空間と外部とを連通させている。また、溝７１，７２は、支持レール７の互いに相対する面にそれぞれ設けられている。そして、この支持レール７の内部空間に位置付けられた昇降装置１１の後述のローラ１４が、回転しながら支持レール７の内部空間を直線状にスライドすることにより、上述したウインドウガラス３は、曲面に沿って上下方向Ｄに昇降される。

上記昇降装置１１は、図３などに示すように、ガラスガイドレール５の下側に固定された本体部１３と、本体部１３に回転自在に取り付けられたリフトアーム１２と、を有している。

上記リフトアーム１２の長手方向に沿った基端部１２ａには、周縁に複数の歯１５ａが刻まれた扇状のギア１５が取り付けられている。そして、この基端部１２ａ及びギア１５が軸部材１７を介して本体部１３に回転自在に連結されている。即ち、リフトアーム１２は、基端部１２ａに取り付けられた軸部材１７を中心として矢印Ｃ方向に沿って回転自在に本体部１３に取り付けられている。また、本体部１３には、ギア１５の歯１５ａと噛み合う複数の歯１６ａを周縁に有したピニオン１６と、このピニオン１６を回転させるモータとが設けられている。そして、このピニオン１６が回転することによりギア１５及び基端部１２ａが回転する。

また、上記リフトアーム１２の長手方向に沿った先端部１２ｂには、円柱状に形成された上記ローラ１４が連結軸１２ｃを介して先端部１２ｂに対して回転自在に取り付けられている。この連結軸１２ｃは、その軸方向が上記軸部材１７と平行になる向きで配されてローラ１４と先端部１２ｂとを連結している。

このような構成の昇降装置１１は、リフトアーム１２が基端部１２ａを中心に回転するとともにローラ１４が回転しながら上記支持レール７の内部空間を直線状にスライドすることにより、上記ウインドウガラス３を曲面に沿って上下方向Ｄに昇降させる。

上記給電装置１は、上記ウインドウガラス３に電力を供給するための電線１０と、この電線１０の一端部をウインドウガラス３に取り付ける移動物側取付部８と、この電線１０の他端部をドアアウターパネル４ａの下側に固定的に位置付ける固定物側取付部９と、この電線１０の中間部を移動自在に保持する保持部材としてのプーリ２０と、このプーリ２０をリフトアーム１２の先端部１２ｂに取り付けられた上記ローラ１４に回転自在に取り付ける連結手段と、を有している。

上記移動物側取付部８は、箱型に形成されたケース内に、ウインドウガラス３の上記調光回路と、この調光回路と電線１０の一端部とを接続させる端子と、を収容している。前記ケースは、ウインドウガラス３及び支持レール７に取り付けられている。また、図１などに示す８ａは、前記ケースに設けられた電線１０の引き出し口である。移動物側取付部８は、この引き出し口８ａが、ウインドウガラス３のガラスガイドレール５寄りの下端部に位置付けられるように配置されている。

上記固定物側取付部９は、箱型に形成されたケース内に、電源側から延びた電線の端部と電線１０の他端部とを接続させるコネクタなどを収容している。前記ケースは、ドアアウターパネル４ａに取り付けられている。また、図１などに示す９ａは、前記ケースに設けられた電線１０の引き出し口である。固定物側取付部９は、この引き出し口９ａが、リフトアーム１２の基端部１２ａの近傍でかつこの基端部１２ａよりもガラスガイドレール５から離れた位置に位置付けられるように配置されている。

上述した位置に移動物側取付部８と固定物側取付部９とを配置することにより、図５ないし図７に示すように、ウインドウガラス３の移動中において、引き出し口８ａからプーリ２０までの距離Ｗと、引き出し口９ａからプーリ２０までの距離Ｈと、の和がほぼ一定となる。このことにより、電線１０に大きなたるみが生じることが防止される。また、本発明においては、引き出し口８ａからプーリ２０までの距離Ｗと、引き出し口９ａからプーリ２０までの距離Ｈと、の和が正確に一定にならなくても良い。即ち、本発明においては、たとえ電線１０に少しのたるみが生じたとしても、このたるみが給電装置１の使用に障害を来たさなければ良い。

上記プーリ２０は、図４などに示すように、円盤状に形成されており、その外周面２１に設けられた電線１０の外形に沿った溝２２を有している。この溝２２は、プーリ２０の全周に亘って形成されている。このようなプーリ２０は、溝２２に沿って電線１０を巻き付ける格好で該電線１０を移動自在に保持する。

また、上記プーリ２０が円盤状に形成され、曲面に形成された外周面２１に電線１０が沿わされるので、この電線１０が過度に屈曲されることがない。また、プーリ２０が溝２２を有しているので、電線１０がプーリ２０から外れることが防止される。

上記連結手段は、上述した支持レール７に設けられた溝７２と、図４に示す円柱状の連結軸１８と、を有している。この連結軸１８は、溝７２を通されることにより、一端部が支持レール７の内部空間に位置付けられてローラ１４に固定されている。またこの連結軸１８の他端部が、支持レール７の外側に位置付けられてプーリ２０の軸芯位置に取り付けられている。また、プーリ２０は連結軸１８に回転自在に取り付けられている。

このようにプーリ２０が連結軸１８に回転自在に取り付けられているので、電線１０がプーリ２０の溝２２内を移動する際の摩擦抵抗が低減される。このことにより、昇降装置１１の上記モータの負荷が低減される。

上述した構成の給電装置１は、リフトアーム１２のローラ１４が昇降するとともに支持レール７内をスライドするのに連動してプーリ２０が移動し、電線１０に大きなたるみが生じない程度にこの電線１０を引張した状態に保つ。

本実施形態によれば、引き出し口８ａからプーリ２０までの距離Ｗと引き出し口９ａからプーリ２０までの距離Ｈとの和がウインドウガラス３の移動中においてほぼ一定となるような位置に配置されていることから、複雑な構成の電線巻取り装置や電線１０を収容するためのケース等を設けずともこの電線１０に大きなたるみが生じることを防止できるので、電線１０が周辺機器に引っかかったり周辺機器に当たって異音を生じたりすることを防止できて設置スペースの縮小を図ることができる給電装置１を提供することができる。

また、電線１０の長さと、移動物側取付部８及び固定物側取付部９の配置を変更するだけで、異なる車種にも搭載可能な汎用性の高い給電装置１を提供することができる。

次に、本発明の第２の実施形態における給電装置を図８を参照しながら説明する。図８は、本発明の第２の実施形態におけるリフトアームと保持部材との連結箇所を示す側面図である。また、同図において、前述した第１の実施形態と同一構成部分には同一符号を付して説明を省略する。

本実施形態の給電装置１’は、図８に示すように、連結手段として、連結部材１９を有している。この連結部材１９は、直線状に延びた直線部１９ａと、直線部１９ａの両端部からそれぞれ立設した互いに相対する一対の立設部１９ｂ,１９ｃと、一対の立設部１９ｂ,１９ｃの直線部１９ａから離れた端部それぞれから互いに近付く方向に延びた延設部１９ｄ,１９ｅと、を有している。そして、前記延設部１９ｅがリフトアーム１２の先端部１２ｂに固定され、前記延設部１９ｄがプーリ２０の軸芯位置に取り付けられている。また、プーリ２０は延設部１９ｄに回転自在に取り付けられている。

本実施形態によれば、第１の実施形態で説明した溝７２を支持レール７’に設ける必要がなく、既存の昇降装置１１に大きな改造を加えることなく容易にプーリ２０をリフトアーム１２に連結させることができる。

また、上述した第１及び第２の実施形態では、移動物としてウインドウガラス３を用いた例について説明していたが、本発明はこれに限ったものではない。移動物は、リフトアームにより固定物に対して移動されるものであればよい。

また、前述した実施形態は本発明の代表的な形態を示したに過ぎず、本発明は、実施形態に限定されるものではない。即ち、本発明の骨子を逸脱しない範囲で種々変形して実施することができる。

本発明の第１の実施形態における給電装置が取り付けられた車両ドアを示す平面図であり、乗員室側から見た状態を示す平面図である。 図１中のＡ−Ａ線に沿った断面図である。 図１に示された車両ドアのリフトアームの構成を説明するための説明図である。 図１に示された車両ドアのリフトアームと保持部材との連結箇所を示す側面図である。 図１に示された車両ドアのウインドウガラスの全閉時における車両の外側から見た状態の移動物側取付部、固定物側取付部、保持部材、の位置関係を説明するための説明図である。 図１に示された車両ドアのウインドウガラスの半開時における車両の外側から見た状態の移動物側取付部、固定物側取付部、保持部材、の位置関係を説明するための説明図である。 図１に示された車両ドアのウインドウガラスの全開時における車両の外側から見た状態の移動物側取付部、固定物側取付部、保持部材、の位置関係を説明するための説明図である。 本発明の第２の実施形態におけるリフトアームと保持部材との連結箇所を示す側面図である。

符号の説明

１,１’ 給電装置
３ ウインドウガラス（移動物）
４ａ ドアアウターパネル（固定物）
５ ガラスガイドレール（固定物）
７,７’ 支持レール（移動物）
８ 移動物側取付部
９ 固定物側取付部
１０ 電線
１２ リフトアーム
１２ａ 基端部
１２ｂ 先端部
１８ 連結軸（連結手段）
１９ 連結部材（連結手段）
２０ プーリ（保持部材）
２１ 外周面
２２ 溝
７２ 溝（連結手段）
Ｗ 距離
Ｈ 距離

Claims (4)

1. 固定物に取り付けられたリフトアームの基端部が回転するとともに該リフトアームの先端部が直線状にスライドすることにより該先端部のスライド方向に直交する方向に沿って前記固定物に対して移動される移動物に電力を供給するための給電装置であって、
   一端部が前記移動物に取り付けられかつ他端部が前記固定物に取り付けられた前記移動物に電力を供給する電線と、
   前記リフトアームの先端部に取り付けられた前記電線の中間部を移動自在に保持する保持部材と、
   前記電線の一端部を前記移動物に取り付ける移動物側取付部と、
   前記電線の他端部を前記固定物に取り付ける固定物側取付部と、を有し、かつ、
   前記移動物側取付部及び前記固定物側取付部が、当該移動物側取付部から前記保持部材までの距離と、当該固定物側取付部から前記保持部材までの距離と、の和が前記移動物の移動中においてほぼ一定となるような位置に配置されている
   ことを特徴とする給電装置。
2. 前記保持部材が円盤状に形成されており、当該保持部材の外周面に沿って巻かれる格好で前記電線が保持されていることを特徴とする請求項１に記載の給電装置。
3. 前記保持部材が、前記外周面に設けられた前記電線の外形に沿った溝を有していることを特徴とする請求項２に記載の給電装置。
4. 前記リフトアームの先端部に前記保持部材を回転自在に取り付ける連結手段をさらに有していることを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の給電装置。

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