JP5211665B2

JP5211665B2 - ガラス昇降装置

Info

Publication number: JP5211665B2
Application number: JP2007315779A
Authority: JP
Inventors: 幸夫磯村
Original assignee: Aisin Seiki Co Ltd; Aisin Corp
Current assignee: Aisin Corp
Priority date: 2007-12-06
Filing date: 2007-12-06
Publication date: 2013-06-12
Anticipated expiration: 2027-12-06
Also published as: JP2009138414A

Description

本発明は、車両のウインドウガラスを昇降させるガラス昇降装置に関する。

従来、自動車などの車両には、窓ガラスを上下に駆動する装置としてウインドウレギュレータ（ガラス昇降装置）が、ドアの内側に備えられるインナーパネルと、外側に備えられるアウターパネルとの間に設けられている。

例えば、ドアの前後２箇所に窓ガラスを支持する窓ガラス締結部を備え、交差されたワイヤと、そのワイヤを駆動するドラムにより、窓ガラスを昇降させるウインドウレギュレータが提案されている（特許文献１参照）。

また、他には、ガイドレールによって昇降方向に案内され、環状ワイヤに固定されたキャリアブラケットを、アクチュエータを用いて環状ワイヤを回転させることにより、キャリアブラケットに固定された窓ガラスを昇降させるウインドウレギュレータが提案されている（特許文献２参照）。

特開２００６−３４８６２７号公報実開平４−１３７８３号公報

特許文献１に開示されているウインドウレギュレータの場合、昇降部のワイヤと同軸上に窓ガラスの締結部があるため、窓ガラス取り付け時にワイヤが邪魔になり、窓ガラスの締結がしづらい。仮に、昇降部のワイヤと異なる軸上に窓ガラスの締結部を偏移させ、ウインドウガラスの締結部を設け、それをボルトで締結したとすると、ガラス昇降の繰り返しによりボルトが緩んでくる恐れがある。また、安価で軽量な車両部材のニーズが高まっている昨今において、部品点数が多いため、材料費がかさみ、重くなってしまう。

特許文献２に開示されているウインドウレギュレータの場合、キャリアブラケットをガイドを用いて案内させているため、コストアップとなり、窓ガラスとブラケットとの締結箇所が２箇所必要なため、取り付けに時間を要する。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、第１の連結部材と第２の連結部材との連結部と、ベルトの移動方向が同軸上にないので取付作業性に優れ、第１の連結部材と第２の連結部材とを連結するボルトの緩みを発生させず、更に、ベルトと第２の連結部材との係合を安定して保つことで、長期間好適に動作することができ、更に安価で、軽量なガラス昇降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、本発明のガラス昇降装置は、第１の方向に往復移動可能なウインドウガラスの一端部に固定された第１の連結部材と、一部の領域で前記第１の方向と平行の方向に移動するように設けられ内面に歯が形成された無端ベルトと、前記無端ベルトに固定された第２の連結部材と、前記無端ベルトを移動させる操作又は駆動部と、を有し、前記第２の連結部材は前記無端ベルトの外面側に延出する部分でボルト及びナットにより前記第１の連結部材と連結されており、前記ボルト及び前記ナットの緊締回転方向は、前記ウインドウガラスが窓枠に当接し、前記無端ベルトが回動を続けたときの前記第２の連結部材を介して前記ボルト又は前記ナットに作用する回転モーメントの方向と同一方向であることを特徴とする。

また、前記第２の連結部材は、前記無端ベルトの一部と一体的に樹脂成形された樹脂ブラケットとしてもよい。

また、前記無端ベルトは、上方に配置されたプーリと、下方に配置されたリテーナと、中間に配置されたアクチュエータの駆動又は手動回転部との間に掛けわたされており、前記アクチュエータの駆動又は前記手動回転部の操作により、前記プーリと前記リテーナとの間の領域で前記第１の方向に往復移動するようにしてもよい。

以上の如く、本発明によれば、第１の連結部材と第２の連結部材との連結部と、ベルトの移動方向が同軸上にないので取付作業性に優れ、第１の連結部材と第２の連結部材とを連結するボルトの緩みを発生させず、更に、ベルトと第２の連結部材との係合を安定して保つことで、長期間好適に動作することができ、更に安価で、軽量なガラス昇降装置を提供できる。

（実施の形態１）
以下、本発明に係るガラス昇降装置の実施形態について図面を参照して説明する。図１は、車両ドア（右）のインナーパネル１に取り付けられた車両用ガラス昇降装置（以下、ウインドウレギュレータ）３の全体図を示す図である。ウインドウレギュレータ３はインナーパネル１の図示しないアウターパネルに対向する面に載置される。

本実施形態に係るウインドウレギュレータ３は図２に示すように、主に、ベルト１１、プーリ１３、リテーナ１５、キャリアブラケット（以下、ブラケット）１７、車両用ガラス支持部（以下、窓ガラス支持部）１９、アクチュエータ２１から構成される。次に各構成部品について詳述する。

ベルト１１は環状に形成され、図３（ａ）に示すように、内側（内周側）にはプーリ１３等の歯と係合する歯部１１１が一定間隔で複数、形成されている。この歯部１１１はアクチュエータ２１、プーリ１３、及びリテーナ１５と接触するため、背部（外周側）１１３よりも耐磨耗性に優れた材質により形成されている。ベルト１１はブラケット１７と樹脂で一体成形される。

プーリ１３は樹脂で略円柱状に成形され、側面部にベルト１１の歯部１１１と噛合する歯を有する。中心に軸を有し、インナーパネル１に軸着され、ベルト１１の動作に伴い回転・摺動する。また、ブラケット１７の昇降部上端に設置される。

リテーナ１５は樹脂で成形され、ベルト１１を挿通させ、ブラケット１７の昇降部下端に位置し、プーリ１３と共にベルト１１をブラケット１７の昇降方向に導く。なお、リテーナ１５の代わりに、プーリを設置するようにしてもよい。

ブラケット１７は図３（ａ）、（ｂ）に示すように、Ｘ−Ｙ平面視で略Ｌ字状に成形される。また、図３（ａ）に示すように、ブラケット１７は環状のベルト１１に対し、外側で窓ガラス支持部１９と固定ボルト２０、ナット２０１によって螺合される。これらにより、窓ガラス支持部１９はベルト１１に対し、図面上、Ｘ、Ｙ方向に逸れた位置で固定される。このようにすることで、取付作業者は窓ガラス支持部１９との螺合を容易にできる。

窓ガラス支持部１９は図３（ａ）、（ｂ）に示すように、下部１９１と上部１９３によって構成される。下部１９１はブラケット１７と固定ボルト２０、ナット２０１によって螺合される。なお、ナット２０１は図４（ｂ）に示すようにインサート成形等によって下部１９１に埋設させてもよい。また、ナットを設けずに、下部１９１自体に固定ボルト２０に適合する雌ねじを設けてもよい。上部１９３はＹ−Ｚ平面視ではＵ字上で、Ｘ方向に延出した形状で、窓ガラス（車両ガラス）２３の下端をゴム製の図示しないフィラーを介して圧入され、挟持し、支持する。下部１９１とブラケット１７との螺合部の配置について、図３（ｂ）に示すように、ナットが別部材である場合、固定ボルト２０はまず、ブラケット１７に挿入され、次に下部１９１、次にナット２０１に挿入されるように、ブラケット１７、下部１９１、ナット２０１の順に配置されている。また、図４（ｂ）に示すように、ナット２０１が下部１９１にインサート成形されている場合、固定ボルト２０はまず、ブラケット１７に挿入され、次に下部１９１に挿入されるように、ブラケット１７及び下部１９１の順に配置されている。

アクチュエータ２１は図２に示すように、モーター２１１、ホルダ２１２を備え、ホルダ内の図示しない出力歯車によってベルト１１を回動させる。アクチュエータ２１の詳細な構成については、例えば、特開２００７−１６２３４９号公報等に開示されているので、詳細な説明を省略する。なお、アクチュエータ２１に代えて、手動式の回転操作レバーを採用してもよい。

また、窓ガラス２３は図１に示すサイドフレーム４１によって、水平方向の動作を制限され、鉛直に案内される。また、窓ガラス２３はアッパーフレーム４３によって上昇を制限される。また、窓ガラス２３（ブラケット１７）は、リテーナ１５の上面に設けられたストッパゴム１６によって下降を制限される。

次に、ウインドウレギュレータ３の取り付けについて説明する。図５に模式的に示すように、ウインドウレギュレータ３用の取付孔３１は作業性を良好にするような形状（本実施形態では略８の字状）で、インナーパネル１に形成されている。作業者は、必要に応じて、作業用穴３１から手を挿入して、ウインドウレギュレータ３の各部品の取付作業や、位置の微調整などを行う。プーリ１３、リテーナ１５用の取付孔３３，３５は窓ガラス２３の昇降方向の上端及び下端にブラケット１７を案内することを考慮した配置で、インナーパネル１に形成されている。アクチュエータ２１用の取付孔３７はホルダ２１２の３箇所を固定できるように、インナーパネル１に形成されている。取付孔３１より、ベルト１１、プーリ１３、リテーナ１５、ブラケット１７、窓ガラス支持部１９、アクチュエータ２１をインナーパネル１と図示しないアウターパネルの間に入れる。次に、プーリ１３、リテーナ１５、ホルダ２１２をインナーパネルに設けられた取付孔３３、３５、３７にそれぞれ固定する。

次に、ウインドウレギュレータ３の動作について説明する。図６に、窓ガラス２３下降時の模式図を示す。アクチュエータ２１がベルト１１を時計回りに回動させると、ベルト１１に固着されたブラケット１７が連動し、更にブラケット１７に螺合された窓ガラス支持部１９が連動し、窓ガラス支持部１９に挟着された窓ガラス２３を下降させる。図７に、窓ガラス２３上昇時の模式図を示す。アクチュエータ２１がベルト１１を反時計回りに回動させると、ベルト１１に固着されたブラケット１７が連動し、更にブラケット１７に螺合された窓ガラス支持部１９が連動し、窓ガラス支持部１９に挟着された窓ガラス２３を上昇させる。

次に、本実施形態に係るウインドウレギュレータ３の作用について説明する。まず、着眼する動作状態は、窓ガラス２３の閉止動作により、図８に示すように、窓ガラス２３がアッパーフレーム４３に当接するまで上昇（全閉状態）したとき、アッパーフレーム４３が窓ガラス２３の上昇を制止し、この負荷がこれを挟着している窓ガラス支持部１９、更に窓ガラス支持部１９に止められた固定ボルト２０に伝わる。それに対し、アクチュエータ２１によってベルト１１の駆動の停止が遅れ、ベルト１１が反時計回りに回動を続ける場合を考える。この状態を以下、全閉瞬時状態とする。

この全閉瞬時状態において、従来技術では回動を続けるベルト１１が上昇を抑止する固定ボルト２０にトルク負荷を与え、このトルク負荷によって、固定ボルト２０が緩む原因となるおそれがあった。また、回動を続けるベルト１１と固定されたブラケット１７との固着部に引張り荷重が印加されることによって、係合不良を起こすおそれがあった。

この全閉瞬時状態において、本実施形態でのベルト１１とブラケット１７との係合に着目すると、ベルト１１とブラケット１７が一体成形されていることにより、ブラケット１７において、ベルト１１の歯部１１１に接する面には自然に歯部１７１が形成される。図９に示すように、歯部１７１はベルト１１が回動し、ブラケット１７から離脱しようと上昇する動きに対しそれを防ぐように歯部１１１に荷重を付加する。これによって、ベルト１１の歯部１７１と樹脂で成形されたブラケット１７との係合部が滑りやすくても、ブラケット１７とベルト１１との係合は維持される。

また、全閉瞬時状態において、本実施形態での固定ボルト２０の締め付けに着目すると、図３及び図４に示すように、ベルト１１とブラケット１７との固着部に対し、ブラケット１７と窓ガラス支持部１９との螺合部を右側（−Ｘ方向）に配置していることによって、窓ガラス支持部１９に締め付けられた固定ボルト２０には、上昇方向に回動するベルトに固着したブラケット１７によって時計回り方向のトルクが印加される。そうすると、ブラケット１７が固定ボルト２０に及ぼすトルクの方向と、固定ボルト２０と窓ガラス支持部１９との締結トルク方向が同一となる。これによって、ベルト１１の回動のために、固定ボルト２０に対し締結方向にトルクを生じさせることがあったとしても、緩み方向にトルクを生じさせることはなく、固定ボルト２０の緩みを防止することができる。

（実施の形態２）
上記実施の形態１においては、ベルト１１とブラケット１７との固着部に対して右側（図３及び図４において−Ｘ方向）にブラケット１７と窓ガラス支持部１９との螺合部を配置する場合を説明した。このときは、固定ボルト２０はまず、ブラケット１７、下部１９１（及びナット２０１）に挿入されるようにブラケット１７、下部１９１（及びナット２０１）を配置することにより、前述のように、全閉瞬時状態において、ブラケット１７が固定ボルト２０に及ぼすトルクの方向と、固定ボルト２０とナット２０１との締結トルク方向が同一となる。

以下、本発明の実施の形態２は、ベルト１１とブラケット１７との固着部に対して左側（図１０において＋Ｘ方向）にブラケット１７と窓ガラス支持部１９との螺合部を配置する場合を説明する。

このときの、ナット２０１の締結トルク方向と、ブラケット１７を介してナット２０１に作用する回転モーメントの方向が同一になる配置は、図１０に示すように、固定ボルト２０はまず、下部１９１に挿入され、次にブラケット１７に挿入されるように、下部１９１、ブラケット１７の順に配置されている。このブラケット１７には固定ボルト２０を締結するナット２０１が埋設される。

この配置によれば、全閉瞬時状態において、上昇方向に回動するベルト１１とブラケット１７との固着部によって、ナット２０１には、図１０（ａ）の平面視で反時計回り方向のトルクが印加される。そうすると、このトルク方向とナット２０１が固定ボルト２０を締め付ける締付トルクの方向とは同一となる。これによって、ベルト１１の回動のために、固定ボルト２０に対し締結方向にトルクを生じさせることがあったとしても、緩み方向にトルクを生じさせることはなく、固定ボルト２０の緩みを防止することができる。結果として、実施の形態１で説明した効果と同様の効果を奏することができる。

（実施の形態３）
また、他の形態としては、図１１（ａ）、図１２（ａ）に示すように、左ねじのねじ構造で形成された固定ボルト２０とナット２０１を用いて、ベルト１１とブラケット１７との固着部に対して左側（図１１及び図１２において＋Ｘ方向）にブラケット１７と窓ガラス支持部１９との螺合部を配置するものであってもよい。この下部１９１とブラケット１７との螺合部の配置については、図１１（ｂ）のように、ナット２０１が別部材の場合は、固定ボルト２０はまず、ブラケット１７に挿入され、次に下部１９１に挿入され、ナット２０１に挿入されるように、ブラケット１７、下部１９１、ナット２０１の順に配置されている。また、図１２（ｂ）に示すように、ナット２０１が下部１９１にインサート成形される場合は、固定ボルト２０はまず、ブラケット１７に挿入され、次に下部１９１挿入されるように、ブラケット１７及び下部１９１の順に配置されている。

このような構成であれば、窓ガラス支持部１９に締め付けられた固定ボルト２０には、上昇方向に回動するベルト１１に固着したブラケット１７によって反時計周りの方向のトルクが印加される。そうすると、ブラケット１７が固定ボルト２０に及ぼすトルクの方向と、固定ボルト２０と窓ガラス支持部１９との締結トルク方向が同一となる。これによって、上述したように、緩み方向にトルクを生じさせることはなく、固定ボルト２０の緩みを防止することができる。更には、本実施の形態２で示した構成でも、左ねじのねじ構造で形成された固定ボルト２０とナット２０１を用いることで、ベルト１１とブラケット１７との固着部に対して右側（図１０において−Ｘ方向）にブラケット１７と窓ガラス支持部１９との螺合部を配置し、同様の効果を奏することができる。

また、本実施形態に係るウインドウレギュレータ３は図１及び図１３に示すように左右のドアに同じ配置で取り付け可能である。このことにより、それぞれの部品が全く同じ形状となり、上記二つのメリットを共有でき、更に作業を単純化でき、更には量販により低コストで製作できる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、設計上の都合やその他の要因によって必要となる様々な修正や組み合わせは、請求項に記載されている発明や発明の実施形態に記載されている具体例に対応する発明の範囲に含まれると理解されるべきである。

ウインドウレギュレータを右ドアのインナーパネルに取り付けた状態を示す全体図である。ウインドウレギュレータを示す模式図である。実施の形態１に係る（ａ）はブラケット及び窓ガラス支持部のＸ−Ｚ平面を示す模式図である。（ｂ）はブラケット及び窓ガラス支持部のＹ−Ｚ平面を示す模式図である。実施の形態１に係る（ａ）はブラケット及び窓ガラス支持部のＸ−Ｚ平面を示す模式図である。（ｂ）はブラケット及び窓ガラス支持部のＹ−Ｚ平面を示す模式図である。インナーパネル上に形成された、ウインドウレギュレータ取付孔を示す模式図である。窓ガラスを下降させるときのウインドウレギュレータの状態を示す模式図である。窓ガラスを上昇させるときのウインドウレギュレータの状態を示す模式図である。窓ガラスの全閉状態を示す模式図である。ブラケットにせん断力が生じている状態を示す模式図である。実施の形態２に係る（ａ）はブラケット及び窓ガラス支持部のＸ−Ｚ平面を示す模式図である。（ｂ）はブラケット及び窓ガラス支持部のＹ−Ｚ平面を示す模式図である。実施の形態３に係る（ａ）はブラケット及び窓ガラス支持部のＸ−Ｚ平面を示す模式図である。（ｂ）はブラケット及び窓ガラス支持部のＹ−Ｚ平面を示す模式図である。実施の形態３に係る（ａ）はブラケット及び窓ガラス支持部のＸ−Ｚ平面を示す模式図である。（ｂ）はブラケット及び窓ガラス支持部のＹ−Ｚ平面を示す模式図である。ウインドウレギュレータを左ドアのインナーパネルに取り付けた状態を示す全体図である。

符号の説明

１インナーパネル
３ウインドウレギュレータ
１１ベルト
１３プーリ
１５リテーナ
１７ブラケット
１９窓ガラス支持部
２０固定ボルト
２１アクチュエータ
２３窓ガラス
４１サイドフレーム
４３アッパーフレーム

Claims

第１の方向に往復移動可能なウインドウガラスの一端部に固定された第１の連結部材と、
一部の領域で前記第１の方向と平行の方向に移動するように設けられ内面に歯が形成された無端ベルトと、
前記無端ベルトに固定された第２の連結部材と、
前記無端ベルトを移動させる操作又は駆動部と、
を有し、
前記第２の連結部材は前記無端ベルトの外面側に延出する部分でボルト及びナットにより前記第１の連結部材と連結されており、前記ボルト及び前記ナットの緊締回転方向は、前記ウインドウガラスが窓枠に当接し、前記無端ベルトが回動を続けたときの前記第２の連結部材を介して前記ボルト又は前記ナットに作用する回転モーメントの方向と同一方向であることを特徴とするガラス昇降装置。
前記第２の連結部材は、前記無端ベルトの一部と一体的に樹脂成形された樹脂ブラケットであることを特徴とする請求項１に記載のガラス昇降装置。
前記無端ベルトは、上方に配置されたプーリと、下方に配置されたリテーナと、中間に配置されたアクチュエータの駆動又は手動回転部との間に掛けわたされており、
前記アクチュエータの駆動又は前記手動回転部の操作により、前記プーリと前記リテーナとの間の領域で前記第１の方向に往復移動することを特徴とする請求項１又は２に記載のガラス昇降装置。