JPH01182616A - ワイヤの伸び吸収機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はワイヤの伸び吸収機構に関する。本発明の伸び
吸収機構は、ワイヤを力伝達部材とし、巻取ドラムで該
ワイヤを巻き取る装置であれば、どのような分野の装置
にも適用することができる。代表的な適用例としては、
たとえば自動車などの窓ガラスを昇降させるウィンドレ
ギュレータ駆動装置がある。

［従来の技術］ 従来の伸び吸収機構としては、第７図に示された装置か
ある。

この装置は、ワイヤを駆動操作する際に自動的にワイヤ
の伸びを吸収するようつぎのように構成されている。巻
取ドラム（５４）は第１ドラム（５５）と第２ド′ラム
（５６）とからなり、閉ループ状に配索されたワイヤ（
５１）の両端がそれぞれ第１ドラム（５５）と第２ドラ
ム（５６）に巻回されている。

巻取ドラム（５４）を回転させると、ワイヤ（５１）の
一端（５２）を巻き取るとともに他端（５３）を繰り出
し、それによってワイヤ（５１）のループをいずれかの
方向に循環させることができる。第１ドラム（５５）と
第２ドラム（５６）のたがいに隣接する側面にはそれぞ
れ第１ラチェット歯（５７）および第２ラチェット爾（
５８）が形成されている。そして第１ドラム（５５）と
第２ドラム（５６）とは相対的に軸方向の移動か許容さ
れており、さらにウェーブワッシャ（５９）によりたが
いに押圧されるように構成されている。（６０）は第１
ドラム（５５）に対してトルク伝達可能に連結されてい
るハンドル軸である。ラチェツト歯（５７）、（５８）
は、矢印（Ａ）方向へ回転するときたがいに掛合状態に
噛み合い、矢印（Ｂ）方向へ回転するときラチェツト歯
（５７）、（５８）同士が押し離されてすべり合うよう
に歯形が形成されている。そしてワイヤ（５１）に伸び
が生じていたばあいは、矢印（Ｂ）方向へ空転させたと
き、ワイヤ（５１）の両端（５２）、（５３）をドラム
（５４）上に余分に巻きつけるので、それによりワイヤ
（５１）の伸びが吸収される。

［発明が解決しようとする課題］ 前記装置においては、ワイヤ（５１）の負荷が過大にな
ったばあい、たとえばウィンドレギュレータであれば窓
ガラスかストロークエンドに達してもなおハンドル軸（
６０）を回転させたばあい、ワイヤ（５１）に過張力に
よる伸びか生ずる。この伸びは負荷がなくなると元の長
さに戻る伸びで、見せかけの伸びであるが、前記装置で
あると、このような伸びをも吸収してしまうという問題
がある。

ワイヤの伸びが、元へ戻らない永久曲伸びであるばあい
は、これを吸収する必要があるが、見せかけの伸びのば
あいこれを吸収すると、ワイ（５１）に過張力が常時作
用した状態となり、各部の摩擦を増大させ、効率を低下
させたり装置の寿命を縮めてしまうという問題が生じる
。

本発明は叙上の事情に鑑み、ワイヤの永久伸びのみを吸
収し、見せかけの伸びを吸収することがないようにした
伸び吸収機構を提供することを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかわるワイヤの伸び吸収機構は、（ａ）過負
荷時に入力側と出力側との間で回転方向の位相差が生じ
る連結手段、肋閉ループ状に配索される力伝達用のワイ
ヤ、（ｃ）ワイヤの一端が連結され前記連結手段の出力
側と同位相で回転する第１ドラム、ワイヤの他端が連結
される第２ドラム、第１ドラムの端面に形成された第１
ラチェット歯、および第２ドラムの端面に形成されると
ともに前記第１ラチェット歯に噛み合う第２ラチェット
歯とを有する巻取ドラム、（小第１ラチェット歯と第２
ラチェット歯とをたがいに噛み合う方向に押しつける弾
発手段、（ｅ）連結手段の入力側部材と第１ドラムとの
間に設けられたカムとカムフォロアとからなり、（ｆ＋
定格負荷状態では前記カムとカムフォロアが同位［目状
態にあってたがいに無効状態にあり、過負荷状態ではカ
ムとカムフォロアが非同位相状態にあって、第１ラチェ
ット歯と第２ラチェット歯の乗り越しスペースを強制的
に詰めるように構成されている。

なお本明細書において、「連結手段の入力側部材」とは
連結手段自体の入力側部品の他に連結手段に連結される
入力伝達部材を含む概念であり、「定格負荷状態」とは
駆動装置に定格範囲内の負荷が作用している状態、「過
負荷状態」とは定格を越える負荷が作用した状態をいう
。

［作　用］ 本発明においては、回転入力が連結手段−第１ドラム→
第１ラチェット歯→第２ラチェット歯→第２ドラムと伝
えられ、巻取ドラムが一方向あるいは反対方向に回転さ
せられる。

定格負荷状態において、第１ラチェット歯と第２ラチェ
ット歯とがすべりあう方向に回転したとき、ワイヤに永
久伸びが生じていれば、第１ドラムと第２ドラムが相対
的に逆方向に回転して、ワイヤの伸びを巻き取ってしま
う。ワイヤに伸びが生じていなければ、弾発手段により
第１ラチェット歯と第２ラチェット歯とが噛み合うよう
に押つけられた状態で、第１ドラムと第２ドラムとが同
期して回転し、閉ループ状のワイヤを一方向あるいは他
方向に移動させる。

ワイヤに過大な負荷が作用し過負荷状態になったときは
、負荷側の巻取ドラムと入力端である連結手段の入力側
との間に回転方向の位相差が生じ、それにより連結手段
の入力側部材と第１ドラムとの間に形成されたカムとカ
ムフォロアとか非同位相状態になり、第１ラチェット歯
と第２ラチェット歯の乗り越しスペースを強制的に詰め
る。そのため第１ラチェット歯と第２ラチェット歯とが
すべらなくなり、第１ドラムと第２ドラムとの間に相対
的な逆回転が生じないようにされる。そのためたとえ過
負荷により見せかけの伸びがワイヤに発生しても、その
伸びを巻取ドラムに巻きとることがなく、見せかけの伸
びを吸収することが避けられる。

［実施例コ つぎに本発明の伸び吸収機構をウィンドレギュレータ駆
動装置に適用した実施例について説明する。

第１図は本発明の一実施例にかかわるウィンドレギュレ
ータ駆動装置の過負荷状態における要部断面図、第２図
は第１図のｍ　−ｍ線断面で示すカムとカムフォロアの
状態説明図、第３図は前記駆動装置の定格負荷状態にお
いて伸び吸収している状態の要部断面図、第４図は第３
図におけるカムとカムフォロアの状態説明図、第５図は
前記駆動装置の分解斜視図、第６図は第５図におけるシ
ョックアブソーバとウオームホイールとを裏面側から見
た斜視図である。

ウィンドレギュレータ駆動装置（１）の全体構成をまず
第５〜６図に基づき説明する。同図において、（２）は
ショックアブソーバ、（３）はウオームホイール、（４
）は巻取ドラム、（５）はケーシングである。

ショックアブソーバ（２）は本発明の構成要件である「
連結部材」である。該ショ・ツクアブソーバ（２）は円
板状の入力側プレート０１）と円板状の出力側プレート
（１２）との間に固定された厚肉リング状の弾性体０３
）とを有している。弾性体（１３１としてはゴムなどの
材料が用いられ、各プレート旧）、側聞に焼付けなどの
方法で固定される。入力側プレート０１）の表面にはウ
オームホイール（３）の嵌合穴０９に嵌合しうる突起（
１４１が形成されている。

また出力側プレート（＋２１には、その中心部に筒状部
四が形成され、その内周面にスプラインＯｅが形成され
ている。

このショックアブソーバ（２）では、入力側プレート０
１）と出力側プレート０２）の間に相対的な回転トルク
が作用したとき、弾性体０３１がねじられて入力側プレ
ート０１）と出力側プレート０２）との間に回転方向の
位相差が生じる。弾性体（３）にねじれが生ずる程度は
、駆動装置が定格負荷状態で運転されてるいばあいは後
述するカム機構を働かせない程度に抑え、過負荷状態に
なったときはカム機構を作用させるに足りる程度のねじ
れが発生しなければならない。

ウオームホイール（３）は駆動装置（１）が電動モータ
で駆動するばあいに必要とされる部品であり、本発明の
構成要件である「入力側部材」を構成している。ウオー
ムホイール（３）の歯面にはウオーム（＋７）が噛み合
っており、このウオーム（１７）には電動モータが連結
されている。またウオームホイール（３）の一端面には
嵌合穴ＯＣ４が形成され、これにショックアブソーバ（
２）の前記突起０巾が嵌合して、ウオームホイール（３
）からショックアブソーバ（２）の入力側プレートｏｎ
へ回転力が伝達されるようになっている。ウオームホイ
ール（３）の中心部には筒状部（２Ｂが形成されており
その筒状部（２℃の他端面には略Ｖ字状に切り欠かれた
形状のカムのが設けられている。なおこのカムのは図示
の形状に限られない。本実施例ではカムのは筒状部圓の
端面に６カ所形成されている。

巻取ドラム（４）は第１ドラムのと第２ドラムＱ４とを
有している。巻取ドラム（４）には閉ループ状に配索さ
れるワイヤ（６）の両端部が連結され巻回される。第１
ドラム鰻と第２ドラムＣ４は双方にワイヤ（６）を巻き
つける胴部を有していてもよいが、一方のドラムにのみ
胴部を有し、他方のドラムにはワイヤ（６）の端末を連
結するだけの構成としてもよい。本実施例では第１ドラ
ムのは胴部を有しないものが採用されている。図示され
ているごとく第１ドラムのには半径方向に突出して形成
されたワイヤ係止部−を有しており、ワイヤ（６）の一
方の端末ニップル（２１３が係止されている。第２ドラ
ム（２４にも図示されていないワイヤ係止部が形成され
ており、それにワイヤ（６）の他方の端末ニップルが係
止されている。

なおワイヤ（６）はウィンドレギュレータの従動装置を
構成するガイドレールに沿って閉ループ状に配索され、
その途中がガイドレール−Ｌを昇降するキャリヤに連結
されている。そして窓ガラスは該キャリヤに固定される
ようになっている。

第１ドラムのの図中右側端面には第１ラチェット歯のが
形成され、第２ドラム（２４Ｊの図中左側端面には第２
ラチェット歯のが形成されているこれらのラチェット６
１１７）、因は、いずれも垂直面と傾斜面とからなるの
こ刃状の歯が円周状に形成されたものであり、第１ドラ
ムのが矢印（Ａ）方向に回転するときたがいの歯の垂直
面が当接して掛合状態となり、矢印（Ｂ）方向に回転す
るときたがいの歯が傾斜面を乗りこえてすべり合うよう
に構成されている。

したがって、第１ドラムのの（Ａ）方向回転には第２ド
ラム（２４が連動して同方向に回転し、第１ドラムのの
（Ｂ）方向回転には第２ドラム（２４が連動しないで回
転せず、両ドラムの、（２４の間に相対的な回転が生ず
る。ただし第１ドラムのが（Ｂ）方向に回転するばあい
でも、ワイヤ（６）が閉ループ状に配索されているため
伸びが発生していなければ、第２ドラムＱ４が（Ｂ）方
向に同期して回転する。

前記第１ドラムのの図中左側端面の中央部には筒状部四
が形成され、その外周面にスプライン（３１）が形成さ
れている。このスプライン（３１）はショックアブソー
バ（２）の出力側プレート０２）と一体に形成されたス
プライン０■と噛み合い、回転駆動力を第１ドラムのに
伝達するものである。

第１ドラム乃の筒状部囚の周囲における端面上にはカム
フォロア（３２）が形成されている。このカムフォロア
（３２）は凸Ｖ字状に形成されており、円周上に２カ所
形成されている。

第２ドラム（２４１の胴部（３３）の内部には、駆動装
置の上昇操作時の操作力を軽減するためのバランススプ
リング（図示されていない）を組み込んでおいてもよい
。

前記第１ドラムのとウオームホイール（３）との間には
ウェーブワッシャ（力が挾まれる。このウェーブワッシ
ャ（７）は本発明の構成要件である「弾発手段」である
。

ケーシング（５）には、第５図に示されるように、第２
ドラムＱ４、第１ドラムの、ウェーブワッシャ（７）、
ウオームホイール（３）、ショックアブソーバ（２）の
順で入れられ、支軸（３４）上に組みつけられる。そし
てショックアブソーバ（２）は支軸（３４）にネジ止め
されるケーシングキャップ（５ａ）によってケーシング
（５）の底面側に押しつけられ、第１ラチェット歯のと
第２ラチェット歯囚とあ間にウェーブワッシャ（７）の
弾発力によってたがいに押しつけ合う力が作用するよう
に組み立てられる。

第１図には以上のごとくして組み立てられた駆動装置（
１）の要部断面が示されている。支軸（３４）上には第
１ドラムのと第２ドラム（２４１が回転自在に支持され
ており、第１ドラムのは軸方向にも摺動自在である。第
１ドラム乃のスプライン（３１）とショックアブソーバ
（２１のスプラインＯ■とは噛み合っており、ショック
アブソーバ（２）の入力側プレート旧）とウオームホイ
ール（３）とは突起０４）と嵌合穴０９とで係合されて
いる。したがってウオーム（１７）より伝達される回転
力は、ウオームホイール（３）−ショックアブソーバ（
２）＝第１ドラムの一第１ラチェット歯の→第２ラチェ
ット歯の→第２ドラムＣ４と伝達され、巻取ドラム（４
）上のワイヤ（６）の一端を巻き取り他端を繰り出して
循環駆動しうるようになっている。

つぎに定格負荷時の運転状態を第３〜４図を参照しなが
ら説明する。負荷が過大でない定格運転状態においては
、ショックアブソーバ（２）の弾性体（１３）が実質的
にねじられないので、入力側プレート０１）と出力側プ
レート（１２１とは同位相を保って回転する。第１ドラ
ム力は前記出力側プレート０２）とスプライン結合され
ているので、これも同位相で回転し、結局ウオームホイ
ール（３）と第１ドラムのとは同位相で回転することと
なる。

そしてこの状態ではカムのとカムフォロア（３２）とは
第４図に示されているように、たがいに入れ合わされて
いるので、カム手段は無効化された状態にある。したが
ってこの状態における駆動装置（１）では、ワイヤ（６
）の駆動とワイヤ（６）の伸びの吸収とが従来例とまっ
たく同じように行われる。すなわち、ワイヤ（６）に伸
びが発生していないばあい、第１ドラムのが矢印（Ａ）
方向に回転させられると、第１、第２ラチェット南ノ、
囚が掛合状態に噛み合って第２ドラムＱ４を同方向に回
転させる。それによりワイヤ（６）を一方向に駆動する
ことができる。第１ドラムのが矢印（Ｂ）方向に回転さ
せられると、第１、第２ラチェット歯の、囚がすべり方
向に噛み合うが、ウェーブワッシャ（７）の弾発力によ
りたがいに押しつけられることと、閉ループのワイヤ（
６）の一端を引けば他端がついてくることから、第２ド
ラムＱ４も同方向に回転させられ、ワイヤ（６）を他方
向に駆動することができる。

ワイヤ（６）に永久伸びが生じていたばあい、第１ドラ
ムのを（Ａ）方向に回転させても伸びを吸収することは
できないが、（Ｂ）方向に回転させたときは第１ラチェ
ット歯■が第２ラチェットｍ（Ｈの傾斜面を乗りあげて
空転するので、第１ドラムのと第２ドラム（２４１とが
相対的に回転し、ワイヤ（６）の緩み分を巻き取ってし
まう。このようにしてワイヤ（６）の伸びが吸収される
。

第１〜２図に基づき過負荷時の運転状態を説明する。ワ
イヤ（６）に過大な負荷が作用した状態としては、たと
えば窓ガラスがストロークエンドに達したのちなおモー
タを回転させているばあいなどに生じるが、このばあい
、ワイヤ（６）には過大な張力によって無理に伸ばされ
る見せかけの伸びが発生する。このとき第１ドラムのが
矢印（Ａ）方向に回転しても元々伸び吸収機能が働かな
いので問題ないが、矢印（Ｂ）方向に回転したときはつ
ぎのようにして伸び吸収機構が働くのが防止される。

すなわち、過負荷状態にもかかわらず、モータが回転し
、ウオームホイール（３）が回転させられたときは、シ
ョックアブソーバ（２）の弾性体Ｏａがねじられて、入
力側プレート（＋２）との間で回転方向の位相差が生じ
る。このとき入力側プレート（１１）とウオームホイー
ル（３）とは同位相であり、出力側プレート０２）と第
１ドラムのとは同位相であるから、ウオームホイール（
３）と第１ドラムの間には位相差が生じている。したが
って第２図に示されるように、カムのはカムフォロア（
３２）とは非同位相となり、第２図に示すように第１ド
ラムのを矢印（ｃ）方向に強制移動させる。この結果、
第１ラチェット歯のと第２ラチェット歯のとが強制的に
噛み合わされ、たがいに分離できない状態となるので、
たとえ第１ドラムのを（Ｂ）方向に回転させても、第１
ドラムのと第２ドラム（２４との間に相対的な回転が生
じてしまうことがない。そのようにしてワイヤ（６）に
生じている見せかけの伸びを吸収することが防止される
。

つぎに本発明の他の実施例を説明する。

前記実施例では電動モータで駆動する装置であるが、ハ
ンドルで回転操作する手動式の装置にも適用することが
できる。この場合ショックアブソーバの入力側プレート
にハンドル軸からの回転力を伝えるようにし、出力側プ
レートと第１ドラムとの間にカムとカムフォロアからな
るカム手段を設けるとよい。

また前記実施例ではウオームホイール（３）にカムのを
形成し第１ドラムのにカムフォロア（３２）を形成した
が、これを逆にウオームホイール（３）にカムフォロア
（３２）を形成し、第１ドラムのにカムのを形成しても
よい。

以上に本発明の詳細な説明したが、本発明はその要旨を
逸脱しない範囲で種々の変更例を採用することができる
。

［発明の効果］ 本発明においてはワイヤの永久伸びのみを吸収し、見せ
かけの伸びを吸収することがないので、効率の低下がな
くワイヤや装置の寿命を延ばすことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかわるウィンドレギュレ
ータ駆動装置の過負荷状態における要部断面図、第２図
は第１図の（１）　−（ｆ）（１１線断面で示すカムと
カムフォロアの状態説明図、第３図は前記駆動装置の定
格負荷状態において伸び吸収している状態の要部断面図
、第４図は第３図におけるカムとカムフォロアの状態説
明図、第５図は前記駆動装置の分解斜視図、第６図は第
５図におけるショックアブソーバとウオームホイールと
を裏面側から見た斜視図、第７図は従来の伸び吸収機構
の断面図である。 （図面の主要符号） （１）：ウインドレギュレータ駆動装置（２）：ショッ
クアブソーバ （３）ニラオームホイール （４）：巻取ドラム （６）：ワイヤ （７）二ウェーブワッシャ （２２５＝カ　ム （２３＝第１ドラム （２４１＝第２ドラム （２１：第１ラチェット歯 の：第２ラチェット歯 （３２）　：カムフォロア 第３図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　（ａ）過負荷時に入力側と出力側との間で回転方向
   の位相差が生じる連結手段、 （ｂ）閉ループ状に配索される力伝達用のワイヤ、（ｃ
   ）ワイヤの一端が連結され前記連結手段の出力側と同位
   相で回転する第１ドラム、ワイヤの他端が連結される第
   ２ドラム、第１ドラムの端面に形成された第１ラチェッ
   ト歯、および第２ドラムの端面に形成されるとともに前
   記第１ラチェット歯に噛み合う第２ラチェット歯とを有
   する巻取ドラム、 （ｄ）第１ラチェット歯と第２ラチェット歯とをたがい
   に噛み合い方向に押しつける弾発手段、（ｅ）連結手段
   の入力側部材と第１ドラムとの間に設けられたカムとカ
   ムフォロアとからなり、（ｆ）定格負荷状態では前記カ
   ムとカムフォロアが同位相状態にあってたがいに無効状
   態にあり、過負荷状態ではカムとカムフォロアが非同位
   相状態にあって、第１ラチェット歯と第２ラチェット歯
   とを強制的に噛み合せるようにしてなるワイヤの伸び吸
   収機構。