JP6625833B2 - 対象物移動装置 - Google Patents

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本発明は、キャリア部材と、キャリア部材の移動を案内するガイドレールとを有し、キャリア部材に取り付けられる窓ガラスなどの対象物をガイドレールに沿って移動させる対象物移動装置に関する。
ガイドレールによってキャリア部材が案内される装置の一例として、ウインドレギュレータが知られている。ウインドレギュレータの構成の一例として、昇降用ケーブルと、キャリアプレート(キャリア部材)と、ガイドレールと、ドラムと、ケーブルガイドとを備える構成が挙げられる。このウインドレギュレータでは、昇降用ケーブルの一端がキャリアプレートに連結され、他端がドラムに連結されるとともに、キャリアプレートを昇降方向に案内するガイドレールの上下両端に設けられたケーブルガイドに掛け回される。ドラムが駆動モータにより回転駆動されることで昇降用ケーブルが巻き取り・繰り出され、ガイドレールに嵌合したキャリアプレートが昇降用ケーブルに牽引されることで、ガイドレールに沿ってキャリアプレートを上昇または下降させる。これにより、キャリアプレートに保持された窓ガラスが昇降移動する。
キャリアプレートをガイドレールに嵌合させる場合、ガイドレールの一端からキャリアプレートを差し込む構造を採用したり、キャリアプレートに連結されたばね部材や弾性変形可能なレール保持部材などを設ける構造を採用したりすることが挙げられる(例えば、特許文献1参照)。
実開平6−12684号公報
しかし、ガイドレールの一端から差し込むことが可能な構造をキャリアプレートに採用した場合には、ガイドレールの差し込み作業において、樹脂製のキャリアプレートが削れることのないように慎重に差し込み作業をしなければならない。また、上述したような特許文献1に記載のキャリアプレートとガイドレールの係合構造では、ばね部材や弾性変形可能なレール保持部材をキャリアプレートの一部に設けるため、部品点数や製造工程が増加し、ひいてはウインドレギュレータの製造性が悪い。
また、ガイドレールにおけるキャリアプレートとの摺動面が、キャリアプレート側に突出し、キャリアプレートの摺動方向に延びる凸部と、この凸部を挟んで設けられる第1平坦部と第2平坦部とを有する構成とされることがある。このようなガイドレールを用いた場合には、キャリアプレートを回転させて取付けるためには、ガイドレールとキャリアプレートとの間にがたつきが発生してしまう。つまり、ガイドレールの凸部と嵌合するキャリアプレートの凹部に、回転による凸部の移動経路を考慮した溝幅を設ける必要があるため、凸部よりも広い溝幅と凸部との間にガタつきが生じることとなる。一方で、キャリアプレートをガイドレールに組み付ける際、キャリアプレートをレール端部から挿入するようにすれば、嵌合したときに隙間の少ない設計とできるが、レール端のエッジでキャリアプレートのスライダーが削られてしまう懸念もあり、作業性が悪い。そのため、製造性の良いウインドレギュレータが求められている。
本発明は、作業性が良好であり、キャリア部材のガイドレールに対するガタつきを抑制できる対象物移動装置を提供することを目的とする。
本発明の対象物移動装置の一つの態様は、駆動部と、対象物が取り付けられるキャリア部材と、一端が前記駆動部に取付けられ、他端が前記キャリア部材に取付けられ、前記駆動部の駆動力をキャリア部材に伝達するワイヤと、前記キャリア部材の移動を案内するガイドレールと、を備え、前記対象物を移動させる対象物移動装置であって、前記ガイドレールは、前記キャリア部材側に突出し、前記キャリア部材の摺動方向に延びる凸部と、前記凸部を挟んで設けられる第1平坦部と第2平坦部と、を有し、前記キャリア部材は、前記凸部と嵌合する凹部と、前記ガイドレールの幅方向の一端側を抱えるように設けられ、弾性変形する第1爪部と前記ガイドレールの幅方向の他端側を抱えるように設けられる第2爪部と、を有し、前記キャリア部材は、前記ガイドレールの幅方向の他端側に前記第2爪部が掛かり、前記凸部を延在させた位置に前記凹部が位置する嵌合前状態から、前記キャリア部材を前記ガイドレールに押圧することで、前記凸部が前記凹部と嵌合し、前記第1爪部と前記ガイドレールの一端に掛かって、前記ガイドレールに摺動可能な状態となる。
本発明によれば、キャリア部材のガタつきを抑制でき、製造作業性が良好な対象物移動装置を実現できる。
実施の形態によるウインドレギュレータの全体構成を示す正面図である。 ガイドレールの形状を示す斜視図である。 キャリアプレートを示す概略図である。 キャリアプレートがガイドレールに嵌合した状態を示す正面図である。 図4のA−A線断面図である。 ガイドレールにキャリアプレートを取り付ける動作説明に供する略線的断面図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態では、本発明の対象物移動装置を自動車のウインドレギュレータに適用した例について説明する。つまり、実施の形態では、対象物移動装置が移動させる対象物は窓ガラスである。また、以下の説明では、窓ガラスの昇降方向を基準として上下方向を規定する。
<1>ウインドレギュレータ
図1は、ウインドレギュレータ100の正面図である。ウインドレギュレータ100は、ガイドレール200と、キャリア部材の一態様であるキャリアプレート300と、上昇用ケーブル101と、下降用ケーブル102と、駆動部103とを備えている。
ガイドレール200は、窓ガラス(図示せず)の昇降方向に沿って設けられ、キャリア部材の一態様であるキャリアプレート300の移動を案内する(キャリアプレート300を窓ガラスの昇降方向に案内する)部材である。ガイドレール200の構造は後に詳述する。
キャリアプレート300は、窓ガラスの下端部を保持するとともに、ガイドレール200に嵌合して窓ガラスの昇降方向に摺動案内される部材である。キャリアプレート300の構造は後に詳述する。
ガイドレール200の上端部には、上昇用ケーブル101の移動方向を転換するための方向転換部材としての上部ケーブルガイド104が設けられている。上部ケーブルガイド104は、上昇用ケーブル101の移動方向を転換するものであればよく、例えば、ガイドレール200またはガイドレール200の上端部に取り付けられる上部ブラケットに回転自在に支持されたプーリーを用いることなども可能である。
ガイドレール200の下端には、上昇用ケーブル101および下降用ケーブル102の巻き取りおよび繰り出しを行うための駆動部103が設けられている。駆動部103は、ドラムハウジング105と、ドラム106と、駆動モータ107とを有している。ドラムハウジング105は、ガイドレール200の下端部に取り付けられ、上部ブラケット(図示せず)とともに、車輌のドアパネル(図示せず)にガイドレール200を固定する。ドラム106は、ドラムハウジング105に回転自在に支持されており、上昇用ケーブル101および下降用ケーブル102の他端が連結されている。ドラム106が回転することにより、上昇用ケーブル101および下降用ケーブル102の巻き取りおよび繰り出しが行われる。駆動モータ107は、ドラムハウジング105に一体的に取り付けられており、ドラム106を正逆両方向に回転駆動する。
上昇用ケーブル101および下降用ケーブル102は、キャリアプレート300を矢印zで示す上下方向に移動させる部材であり、複数の金属素線および樹脂繊維素線の少なくとも一方を撚り合わせた公知のワイヤを用いることができる。
上昇用ケーブル101は、一端がキャリアプレート300に連結され、上部ケーブルガイド104に掛け回されて、他端が駆動部103のドラム106に連結されている。下降用ケーブル102は、一端がキャリアプレート300に連結され、他端が駆動部103のドラム106に連結されている。
<2>ガイドレール
図2は、ガイドレール200の形状を示す概略図である。ガイドレール200の材料は、例えば、ステンレススチール、アルミニウム合金などの金属材料や、その他の硬質な材料で構成されている。
ガイドレール200は、ガイドレールの幅方向および長手方向と垂直な方向(y方向)、つまりキャリアプレート300側の方向に突出して、キャリアプレート300の摺動方向(z方向)に延びる凸部201と、凸部201を挟んで設けられる第1平坦部202および第2平坦部203と、を有する。さらに、本実施の形態の場合には、凸部201の突出方向と逆方向に突出した他端側凸部204を有する。凸部201は、ガイドレール200の幅方向(x方向)の一端側に形成されており、他端側凸部204は、ガイドレール200の幅方向(x方向)の他端側に形成されている。
凸部201、および、他端側凸部204は、1枚の板状部材を折り曲げることにより形成されている。もちろん、複数の板状部材を溶接などにより繋ぎ合わせて形成してもよい。
<3>キャリアプレート
図3は、キャリアプレート300を示す斜視図である。図4は、キャリアプレート300がガイドレール200に嵌合した状態を示す正面図である。図5は、図4のA−A線断面図である。
図3に示すように、キャリア部材としてのキャリアプレート300は、凹部310(311、312、313、314)と、第1爪部320(321、322)と、第2爪部330と、を有する。キャリアプレート300は、樹脂材料によって一体成形されている。
キャリアプレート300の幅方向(図中x方向)の両端には、窓ガラスの下端部を取り付けるための係合穴341、342が形成されている。さらに、キャリアプレート300には、キャリアプレート300をガイドレール200に取り付けた際の上下方向(z方向)に亘って、ガイドレール200の第1平坦部202と摺動可能な平坦面350が、摺動部360の図面y方向のガイドレール200に面する側に形成され、第1平坦部202の幅に略等しい幅とされている。
凹部310は、キャリアプレート200の凸部201と嵌合する溝であり、凸部201に沿って摺動可能に形成されている。凹部310は、平坦面350の一辺側に、キャリアプレート300の摺動方向(z方向)と平行に形成されている。本実施の形態では、凹部310は複数の凹部311、312、313、314により形成されているが、凹部310は摺動方向(z方向)と平行な1つの溝であってもよい。本実施形態においては、摺動部360と保持部370との間に凹部310が形成され、凹部310に挿入された突部201が、摺動面を有する摺動部360と保持部370とに挟まれて、ガイドレール200の幅方向(x方向)において摺動部360と保持部370とにより保持される。
凹部310の幅(x方向の長さ)は、ガイドレール200の凸部201が入り込むことができるサイズであり、キャリアプレート300がガイドレール200に対して摺動移動する際に、キャリアプレート300とガイドレール200とがガタを生じないようにされている。本実施の形態の場合には、凹部310の幅は、凸部201の厚さ(y方向、幅と言うこともある)と略同じサイズとされている。キャリアプレート300の材質の実施状態に応じて、たとえば、凹部310と凸部201とのクリアランスを0.30mm以下、とすることができる。これにより、キャリアプレートのx方向へのガタツキを抑制しつつ、キャリアプレートをz方向に摺動させることができる。なお、キャリアプレート300の材料が弾性を持つ場合、ガイドレールに対する摺動性を確保できれば、凹部310の幅は凸部201の幅よりも小さくてもよいが、キャリアプレート300のガイドレール200への取付作業の容易性により、凹部310は凸部201より広い方が好ましい。
第1爪部320は、ガイドレール200の幅方向の一端側(第2平坦部203)を抱えることができるようになっている。第1爪部320は、先端に、幅方向(x方向)における平坦面350に向かう方向に突出する先端突部を有する。第1爪部320は、平坦面350に対して凹部310を挟んだ反対側の位置に設けられている。第1爪部320は、凹部310の凹底からの高さが、平坦面350のその高さよりも高くなるように立設され、第1爪部320の先端突部が、第1平坦部202が平坦面350に接する側に対する反対側で、第2平坦部203と接するようにされている。また、第1爪部320は、第2平坦部に掛かってキャリアプレート300がガイドレール200から離間しないように保持が可能な剛性を有し、また、先端が平坦面350から離れる方向および平坦面350に近づく方向(つまりx方向)に変位可能となる弾性を有する。これにより、第1爪部320は、弾性変形し、ガイドレール200の幅方向の一端側(第2平坦部203)を抱えることができる。なお、本実施の形態の場合には、複数である2つの第1爪部321、322を設けたが、第1爪部320は1つでもよい。
第2爪部330は、ガイドレール200の幅方向の他端側を抱えることができるようになっている。第2爪部330は、ガイドレール200の幅方向(x方向)において平坦面350に対して第1爪部320の反対側に設けられている。第2爪部330は、凹部310の凹底に対して、平坦面350よりも、上方に突出するように立設されており、先端に、幅方向(x方向)における平坦面350に向かう方向に突出する爪を有する。本実施の形態の場合には、平坦面350における摺動方向(z方向)の中央位置に1つの第2爪部330を設けたが、第2爪部330は摺動方向(z方向)に亘って複数設けてもよい。
また、平坦面350の所定位置には、平坦面350に垂直な方向で平坦面350からガイドレール200が離れる方向に付勢する、平坦面350と垂直な方向に変位可能な付勢部材361、362、363が設けられている。付勢部材361〜363が設けられていることで、通常状態では、平坦面350が第1平坦部202と直接接触しない。すなわち、本実施形態のウインドレギュレータ100では、ガイドレール200との摺動部360の摺動面として、平坦面350での摺動とすることも可能であるが、通常の昇降駆動時において、付勢部材361〜363がガイドレール200上を(第1平坦部202上を)摺動とすることもできる。この場合、付勢部材361〜363は、ガイドレール200との摺動抵抗を減らすと共に、ウインドレギュレータ100が車両のドアパネルなどの取付対象に取付けられた際に、図中y方向からの力、例えば、ドアが閉められた際などに生じる力(衝撃)を吸収し、キャリアプレート300とガイドレール200とが接触して異音等が生じることも抑制できる。ここでは、付勢部材361は、平坦面350の幅方向(x方向)の中央よりも第2爪部330寄りに設けられており、付勢部材362、363は、平坦面350の幅方向(x方向)の中央よりも第1爪部320寄りに設けられている。もちろん、付勢部材361〜363は必ずしも設けられる必要ない。この場合、キャリアプレート平坦面350がガイドレール200上を(第1平坦部202上を)摺動する。
<4>嵌合構造
ガイドレール200へのキャリアプレート300の嵌合構造について、図4および図5を用いて説明する。
ガイドレール200の凸部201とキャリアプレート300の凹部310が嵌合することにより、キャリアプレート300は、x方向のガタつきが抑制された状態で、z方向に摺動する。上述したように、このガタツキの抑制は、凹部310と凸部201とのクリアランスが実質的に存在しないためである。
また、第1爪部320がガイドレールの一端側(第2平坦部203)を抱えるとともに、第2爪部330がガイドレールの他端側(他端側凸部204)を抱える。これにより、第1平坦部202からのキャリアプレート300の浮き上がりが抑制されるので、ガイドレール200からのキャリアプレート300の脱落や、第1平坦部202の面と垂直方向(y方向)でのキャリアプレート300のガタつきを抑制できる。
このようにして、キャリアプレート300は、凸部201に嵌合する凹部310によりx方向のガタつきが抑制され、ガイドレール200の幅方向の両端に設けられた第1爪部320および第2爪部330によりy方向のガタつきが抑制されるので、x方向およびy方向にガタつくことなく、z方向に摺動できるようになっている。
<5>取付動作
ガイドレール200にキャリアプレート300を回転させて嵌合させる取り付け動作について、図6を用いて説明する。図6は、ガイドレール200にキャリアプレート300を取り付ける動作を説明するための概略断面図である。なお、図6および以下の説明では、キャリアプレート300に対してガイドレール200を回転させることで取り付けを行う場合について述べるが、勿論、ガイドレール200に対してキャリアプレート300を回転させることで取り付けを行ってもよい。
先ず、図6Aに示すように、キャリアプレート300の第2爪部330にガイドレール200の幅方向の他端側を引っ掛ける。本実施の形態の場合には、第2爪部330に他端側凸部204を引っ掛ける。このとき、ガイドレール200とキャリアプレート300(平坦部350)とは、角度が形成された状態である。次に、引っ掛けた位置を回転中心として、図6Bに示すように、ガイドレール200の凸部201がキャリアプレート300の凹部310の入口にくるまで、ガイドレール200(またはキャリアプレート300)を嵌合する方向に回転させる。ガイドレール200とキャリアプレート300が近接した位置まで回転させると、ガイドレール200の一端側(第2平坦部203)の、凸部が形成されている側の面に、第1爪部320の端面が当接している状態か、凸部201の頂部が凹部310の開口と当接して、ガイドレール200の一端側(第2平坦部203)の、凸部が形成されている側の面が、第1爪部320の端面と離間している状態となり、このとき、凸部201を延在させた位置に凹部310が位置する嵌合前状態となる。この状態のとき、キャリアプレート300は、ガイドレール200に対して、凸部201の第1平坦部に対して垂直方向に延びる軸が、凹部310の溝深さ方向の軸とが、略一致する位置となる。
このような嵌合前状態から、キャリアプレート300をガイドレール200に、またはガイドレール200をキャリアプレート300に押圧する。弾性変形する第1爪部320は押圧力により外側にたわむので、キャリアプレート300(またはガイドレール200)への押圧を続けることで第1爪部320がガイドレール200の一端側を乗り越え、凸部201が凹部310進入する。より詳細には、凹部310に凸部201が進入開始した後に、さらにキャリアプレート300をガイドレール200に、またはガイドレール200をキャリアプレート300に押圧すると、第2平坦部203が第1爪部320の先端部の傾斜面に当接して第1爪部320を付勢し、第1爪部320の先端がガイドレール200から離れる方向に退避される。さらに押圧を進めると、やがて図6Cのような嵌合位置になると第1爪部320が自身の弾性力によって元の位置に復帰する。これにより、キャリアプレート300の第1爪部320がガイドレール200に係合する。より詳細には、凸部201が凹部310と嵌合し、第1爪部320がガイドレール200の一端に掛かり、キャリアプレート300はガイドレール200に摺動可能な状態となる。このとき、付勢部材362、363によってガイドレール200が持ち上げられる方向に付勢されるので、ガイドレール200が第1爪部320によりしっかりと保持されるようになる。
ここで、本実施の形態の場合には、図6Bに示した嵌合前状態において、第1平坦部202と平坦面350とが略平行となるように、平坦面350に対する第1爪部320と第2爪部33と凸部201の高さが、設定されているので、凸部201の突出方向と凹部310の深さ方向とが略同一方向となる状態をとることができるようになっている。つまり、ガイドレール200の他端側を回転中心とした単純な回転動作だけでは、凹部310への凸部201の進入時に、凹部310に対して凸部201が斜めに進入することになるので、凹部310の幅を凸部201に対してガタつきを生じない幅とした場合には、凹部310への凸部201の進入が困難になる。凹部310の幅を凸部201の幅に対して十分に広くすれば進入は容易になるが、このようにするとガタつきが発生し易くなる。これを考慮して、本実施の形態では、凹部310への凸部201の進入開始時に、凸部201の突出方向の軸と凹部310の深さ方向の軸とが略同一方向となるようすることで、凹部310の幅を凸部201の幅と略等しくしても凹部310に凸部201をスムーズに進入させることができるようになっている。なお、嵌合前状態でキャリアプレート300(ガイドレール200)の押圧を開始する際において、凸部201の頂点を中心として回転し、キャリアプレートの他端側凸部204と第2爪部330とが離間して、キャリアプレート300(平坦部350)とガイドレール200(第1平坦部202、第2平坦部203)とが略平行となってもよい。ガイドレールの凸部201が第1平坦部202に対して垂直ではない場合には、凸部201の突出方向の軸と凹部310の深さ方向の軸とが略同一方向となるようにされていれば、第一平坦部202と平坦面350とが略平行にならなくてもよい。
なお、第2爪部330は、形状が特に限定されるものではなく、要は、回転して取り付ける場合において、ガイドレール200の他端側が引っかかり、凸部201の幅と略同サイズの幅の凹部310に対して、凸部201が進入できる構成とすればよい。例えば、凹部310の開口部付近の幅を下方の幅よりも大きくすることで進入を可能としてもよく、キャリアプレート300やガイドレール200の撓みを利用して進入を可能としてもよい。
<6>効果および他の実施の形態
以上説明したように、本実施の形態によれば、ガイドレール200が凸部201を挟んで設けられる第1平坦部202と第2平坦部203とを有する構成であっても、端部からキャリアプレート300を挿通させて取り付けるのではなく、ガイドレール200の正面からキャリアプレート300を組み付け可能であり、かつ、ガタつきやキャリアプレートの外れの少ないウインドレギュレータ100を実現できる。
また、凸部201がガイドレール200の幅方向の一端側に設けられている、換言すれば、凸部201が取り付け時の回転軸から遠い位置に設けられているので、凸部201の高さを高くでき、キャリアプレート300の摺動をより安定化させることができる。つまり、凸部201を回転軸から遠いところに設けることで、凸部201を回転軸に近い位置に設けた場合と比べて、凸部201を高くしても、嵌合前状態に至るまでの回転動作の際にキャリアプレート300と凸部201とが接触し、回転動作を阻害することがない。すると、凸部201の突出方向と凹部310の深さ方向と差が大きくなってしまうので、凹部310に凸部201が入りにくくなってしまう。
また、ガイドレール200に、他端側が凸部201の突出方向の逆方向に突設した他端側凸部204を設けたことにより、ガイドレール200の他端側が第2爪部330に引っ掛かり易くなり、取り付け作業をより容易にできるようになる。ただし、他端側凸部204を設けなくてもよい。
また、凹部310を、キャリアプレート300において比較的肉厚に形成された箇所(肉厚部)の間に設けるようにすれば、キャリアプレート300の摺動をより安定化できるようになる。
なお上述の実施の形態では、窓ガラスを上下方向に移動させるウインドレギュレータ100に用いたが、本発明はこれに限らず、対象物が取り付けられるキャリア部材と、キャリア部材の移動を案内するガイドレールと、を備える対象物移動装置に広く適用可能であり、例えばスライドドアなどにも適用可能である。
上述の実施の形態は、本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することの無い範囲で、様々な形で実施することができる。
100 ウインドレギュレータ
101 上昇用ケーブル
102 下降用ケーブル
200 ガイドレール
201 凸部
202 第1平坦部
203 第2平坦部
204 他端側凸部
300 キャリアプレート
310 凹部
320 第1爪部
330 第2爪部
350 平坦面
360 摺動部
370 保持部

Claims (3)

  1. 駆動部と、
    対象物が取り付けられるキャリア部材と、
    一端が前記駆動部に取付けられ、他端が前記キャリア部材に取付けられ、前記駆動部の駆動力をキャリア部材に伝達するワイヤと、
    前記キャリア部材の移動を案内するガイドレールと、を備え、前記対象物を移動させる対象物移動装置であって、
    前記ガイドレールは、
    前記キャリア部材側に突出し、前記キャリア部材の摺動方向に延びる凸部と、
    前記凸部を挟んで設けられる第1平坦部と第2平坦部と、を有し、
    前記キャリア部材は、
    前記凸部と嵌合する凹部と、
    前記ガイドレールの幅方向の一端側を抱えるように設けられ、弾性変形する第1爪部と、
    前記ガイドレールの幅方向の他端側を抱えるように設けられる第2爪部と、を有し、
    前記ガイドレールの幅方向の他端側には、前記第2爪部が引っ掛かる他端側凸部が設けられ、
    前記キャリア部材の前記凹部は、
    前記第2爪部に前記他端側凸部を引っ掛けた位置を回転中心として前記ガイドレールを回転させると、前記ガイドレールの前記凸部が入口にきて、
    さらに、前記ガイドレールと前記キャリア部材が近接した位置まで前記ガイドレールを回転させると、嵌合前状態において前記ガイドレールの前記凸部を延在させた位置に位置し、
    前記嵌合前状態から、前記キャリア部材を前記ガイドレールに押圧することで、前記ガイドレールの前記凸部が前記凹部と嵌合する位置に設けられた、
    対象物移動装置。
  2. 前記嵌合前状態のとき、前記キャリア部材は、前記ガイドレールに対して、前記凸部の前記第1平坦部に対して垂直方向に延びる軸と前記凹部の溝深さ方向の軸とが略一致する、位置となる、
    請求項1に記載の対象物移動装置。
  3. 前記他端側凸部は、前記ガイドレールで他端側が前記凸部の突出方向の逆方向に突設した、
    請求項1または請求項2に記載の対象物移動装置。
JP2015121498A 2015-06-16 2015-06-16 対象物移動装置 Active JP6625833B2 (ja)

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