JPH07113304B2 - 自走式開閉装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、特に自動車のウインドウ，サンルーフ等の被
開閉部材の開閉装置に係わり、特に、開閉駆動の駆動源
が被開閉部材と共に移動する場合の自走式開閉装置に関
する。

［従来の技術］ この種の自走式開閉装置の従来例として、近年、乗用車
等に普及しているパワーウインドウレギュレータを例に
挙げて説明する。

この種の自走式のパワーウインドウレギュレータは、駆
動源をドア側に固定した従来のＸアーム方式又はワイヤ
駆動方式に代わるもので、駆動用モータをウインドウガ
ラスと共に移動させることで、部品点数を大幅に低減
し、ドアスペース内の有効利用を図ることができる点で
優れている。

この種の自走式パワーウインドウレギュレータの提案と
しては、実開昭60-68284号及び特開昭61-286485号公報
に見られるが、ここでは実開昭60-68284号の構成を例に
挙げて説明する。

同公報に開示されているパワーウインドウは、第16図に
示すようにウインドウガラス10の下端部に固定されたガ
ラスホルダ12と、このガラスホルダ12に固定された正逆
転可能なモータ14と、前記モータ14によってウォームギ
ア16を介して回転駆動されるピニオンギア18と、ドアの
インパネルに縦方向に固定されて前記ピニオンギア18と
噛合するラック20とから構成されている。

そして、このパワーウインドウによれば、ウインドウを
ラック20とピニオンギア18とで駆動する方式であるので
部品点数が少なく、しかもドアインパネルにはラック20
が縦方向に固定されるだけであるので、ドア内部の空間
を有効に利用することができる。

［発明が解決しようとする問題点］ ところで、上述した自走式のパワーウインドウレギュレ
ータによれば、開閉駆動のための駆動源であるモータ14
が、被開閉部材であるウインドウガラス10と共に移動す
ることになる。

通常ウインドウガラス10は、ドア内のガイドに沿って開
閉経路が規制されており、一方、前記モータ14は、ラッ
ク20とピニオンギア18とが常時噛み合うように移動され
なければならない。従って、モータ14はラック20に沿っ
て移動させる必要がある。

ところが、ウインドウガラス10とドアガイドとの間には
ガタつきが少なからずあり、一方、ウインドウガラス10
の移動経路を規制するガイドとラック20とは、その取り
付け誤差，製品の寸法精度のばらつきにより、両者の移
動経路を完全に一致させることは極めて困難となってい
る。

そして、このように両者の移動経路に万一ずれが生じた
場合には、ダイレクト駆動である自走式パワーウインド
の場合はラック−ピニオンギアの噛み合いが悪化して円
滑な駆動ができなくなり、さらにはウインドウのゴムク
ッション、ラック，ピニオンの歯が破損するという事態
が生じてしまう。

このため、この種の自走式パワーウインドウを実現する
ためには、製品の寸法精度を高め、さらにラック20の取
り付け調整を確実に行うほかなく、装置が高価となり、
組み立て作業が極めて煩雑であるという問題があった。
そして、このことが要因のひとつとなって、この種の自
走式開閉装置が未だ実用化に至っていなかった。

そこで、本発明の目的とするところは、上述した従来の
問題点を解決し、製品の寸法精度が過度に要求されるこ
とがなく、しかも組み立てが容易でありながら、被開閉
部材を円滑に開閉駆動することができる自走式開閉装置
を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、ガイドに沿って開閉移動される被開閉部材
と、 この被開閉部材の移動方向に沿って固定支持されたラッ
クと、 このラックに噛合するピニオンギアと、 前記ピニオンギアを正逆回転することで、被開閉部材と
共に移動しつつ被開閉部材を開閉駆動するモータとを有
する自走式開閉装置において、 ラックとピニオンギアとの噛合状態を維持するように、
前記モータの移動経路を規制する規制部材と、 前記被開閉部材の移動方向と交差する被開閉部材の幅方
向に、モータに対して被開閉部材を移動可能に支持する
支持部材とを設けた構成としている。

［作用］ 本発明では、被開閉部材の開閉駆動を確実に行うため、
ラックとピニオンギアとの噛合状態を常時確保できるよ
うに、モータの移動経路を規制部材によって規制してい
る。そして、このようにモータは規制部材によって移動
経路が規制され、一方、被開閉部材はガイドによってそ
の移動経路が規制されることになる。

そして、ラックに沿って移動するモータの移動経路とガ
イドに沿って移動する被開閉部材の移動経路との間に、
取り付け誤差，製品の寸法誤差等に沿ってずれが生ずる
ことが多く、特にこのようなずれは被開閉部材の幅方向
が最も多いと予想されるので、この方向でモータ，被開
閉部材が自由度をもって連結されるようにスライド支持
部材によって両者を結合するようにしている。

また、特にパワーウインドウでは被開閉部材の移動経路
が湾曲している場合が多く、このような場合には、上記
のような移動経路のずれは、被開閉部材の厚さ方向にも
生じ、あるいはラックとガイドの曲率の相違によっても
生ずる。そこで、上記厚さ方向またはレール長手軸と直
交する平面内での回動方向で自由度をもたせることで、
被開閉部材，モータの双方の移動経路にどの様なずれが
生じても、ピニオンギア，ラックの噛合状態を維持しつ
つ被開閉部材を確実に開閉駆動することができる。

［実施例］ 以下、本発明を自走式パワーウインドレギュレータに適
用した実施例について、図面を参照して具体的に説明す
る。

〈第１実施例〉 自走式開閉装置としてのパワーウインドウは、第１図，
第12図，第13図に示すように、被開閉部材であるウイン
ドウガラス30の移動方向に沿って固定支持されたラック
40と、このラック40に噛合するピニオンギア50と、この
ピニオンギア50を正逆回転駆動するモータ60と、このモ
ータ60を前記ウインドウガラス30とをスライド可能に支
持するスライド支持部材70とを有している。

前記ラック40は、前記ウインドウガラス30の移動方向と
直交するウインドウガラス30の幅方向に向けて歯40aを
具備し、ラック取り付け用ブラケット（以下、ブラケッ
トと称する）41に固定されている。このラック40及びブ
ラケット41は、湾曲状のウインドウガラス30の曲率とほ
ぼ同一の曲率で湾曲状に形成されている。そして、前記
ブラケット41の上下端にコ字状に形成した取り付け片41
a,41aを、ドア内板32にボルト33,33によって締結するこ
とで、前記ブラケット41を固定している（第14図参
照）。

また、前記ブラケット41は、その幅方向の両端側に、鍵
状の被係合部42,43を有し、後述する第1,第２の係合特
記65,66に係止できるようになっている。

前記モータ60は、モータ本体61と、このモータ本体61に
固定されたギアハウジング62とから構成されている。

また、前記ギアハウジング62は、前記モータ本体61の出
力を、前記Ｐ線とは直交する方向に回転軸を有する前記
ピニオンギア50に減速して伝達するためのものである。

前記ギアハウジング62についてさらに詳述すれば、この
ギアハウジング62は、前記スライド支持部材70の一構成
要素であるレール80に前記モータ本体61を固定するため
の部材及び前記ブラケット41を位置決めするための部材
とを備えている。

即ち、第15図に示すように、前記ギアハウジング62の上
側には、前記レール80に取り付けるための取り付け片6
3,64が形成され、かつ、前記ブラケット41の一方の被係
合部42を係止する第１の係合突起65が形成されている
（第12図をも参照）。さらに、前記Ｐ線と一致した線上
に沿って延在形成された一端には、前記ブラケット41の
他の一つの被係合部43を係止する第２の係合突起66が形
成されている。

また、第15図中、図示Ｑ線は前記ピニオンギア50の中心
線を示している。

次に、前記スライド支持部材70について、第１図〜第３
図を参照して説明する。

このスライド支持部材70は、本実施例の場合モータ60側
に固定されたスライド案内部材の一例であるレール80
と、ウインドウガラス30側に支持されるスライダーの一
例である２つのローラ90と、回動片の一例であるボール
ピン95とから構成している。

前記レール80は、断面略コ字状に形成され、ウインドウ
ガラス30の幅方向を長手軸として形成され、前記ギアハ
ウジング62の取り付け片の64,65にねじ止め固定される
ようになっている。なお、前記レール80の開口側は、最
大開口幅Ｌよりも狭い幅狭部82と成っている（第３図参
照）。

一方、ウインドウガラス30の下側には、ローラ支持板10
0がウインドウガラス30の幅方向の両端側で取り付け片1
02,102によって固着されている。

そして、このローラ支持板100の離間した位置に、第２
図に示すように前記ローラ90,90が回転自在に支持され
ている。

次に、このローラ90及び前記ボールピン95について、第
２図のＡ−Ａ断面を示す第３図を参照して説明する。

前記ローラ90は、前記レール80の幅Ｌの部分に転接する
円筒部92を有し、このためモータ60,ウインドウガラス3
0はウインドウガラス30の幅方向、すなわち第２図の矢
印方向に自由度を有するようになっている。また、この
円筒部92は前記レール80の幅狭部82より径が大きいた
め、レール80からの抜けが防止されるようになってい
る。また、このローラ90の内部は切欠部90と成ってい
る。そして、この切欠部94内に前記ボールピン95が嵌合
して保持されるようになっている。このボールピン95は
レール80の長手軸と直交する平面内で回動する方向、す
なわち第３図の矢印方向に自由度を有するように前記切
欠部94と嵌合し、その一端は前記ローラ支持板100に固
着されている。

次に、上記パワーウインドウの作用について説明する。

このパワーウインドウの駆動原理は、従来のラック−ピ
ニオン方式の提案と同様に、モータ本体61の出力を、ギ
アハウジング62内のギアによって減速すると共に、前記
モータ本体61の出力軸と直交する方向に回転軸を有する
ピニオンギア50に伝達することによる。

この駆動力が伝達されると、前記ピニオンギア50はラッ
ク40に噛合しながら回転することになるが、前記ラック
40はドア内板32に、ブラケット41及び取り付け片41aを
介して固定されているので、ピニオンギア50の自転によ
って前記ラック40に沿って移動することになる。

前記ピニオンギア50は、モータ60,支持部材70及び被開
閉部材であるウインドウガラス30と一体的に支持されて
いるので、ピニオンギア50と共にこれらの部材が一体的
に移動し、前記モータ60の正逆転駆動によって、ウイン
ドウガラス30を開閉移動することが可能となる。

このように、自走式のパワーウインドウでは、被開閉部
材であるウインドウガラス30とともにモータ60も移動す
ることになる。そして、このモータ60の移動は、前記ラ
ック40とピニオンギア50との噛合状態を維持する規制部
材、すなわちギアハウジング62の第1,第２の係合突起6
5,66、ブラケット41の被係合部42,43により、ラック40
の配設経路に沿うことになる。

一方、このモータ60によって開閉駆動されるウインドウ
ガラス30は、ドアシャーシ31に形成されたガイド35によ
ってその開閉時の移動経路が規制されている。

そして、本実施例ではモータ60の移動経路とウインドウ
ガラス30の移動経路との間に、製品の寸法精度，取り付
け誤差等によってずれが生じても、円滑な駆動を図るこ
とができるようになっている。

すなわち、ウインドウガラス30がその幅方向で正規の位
置をずれて上下動する場合では、モータ60側に固着され
たレール80に対してローラ90が移動可能となっているの
で、モータ60がラック40に沿って移動し、かつ、ウンド
ウガラス30がそのずれた位置を上下動しても、その際の
モータ60,ウインドウガラス30の位置ずれを上記ローラ9
0の移動によって吸収することができる。従って、ラッ
ク−ピニオンには何等の余分は負荷が作用せず、円滑な
開閉駆動が確保される。

また、第14図に示すようにウインドウガラス30の湾曲し
た移動経路と、モータ60の湾曲した移動経路が完全に一
致することはむしろ少なく、両者の曲率，傾き等に相違
があると、両者は平行に移動せず多少傾いて移動するこ
とになる。この際、本実施例では、前記ボールピン95が
ローラ90に対して第３図の矢印方向に自由度をもって回
動可能であるので、このような場合でもラック−ピニオ
ンに余分な負荷が作用せず、円滑な上下動を確保するこ
とができる。

このように上記実施例によれば、第２図，第３図の矢印
方向に自由度をもってウインドウガラス30,モータ60を
連結することで、部品の寸法精度が過度に要求されるこ
となく、しかもウインドウガラス30,ラック40の取り付
けに際して煩雑な調整を要せずに、自走式のパワーウイ
ンド装置を実現することができる。

上述した第１実施例において、前記レール80に嵌合され
るスライダーとしては、第４図〜第６図に示すような変
形実施が可能である。

第４図に示すものは、レール80の長手方向にのみ自由度
を有するために、矩形のスライダー96を前記レール80に
スライド自在に支持したものである。このようにすれ
ば、この種の自走式パワーウインドウで最もずれ量の大
きいウインドウガラス30の幅方向のずれを吸収できる。

第５図に示すものは、第４図と同様に矩形のスライダー
97によってウインドウガラス30の幅方向に自由度をもた
せているが、さらに、このスライダー97はレール80の幅
狭部82がストッパとなってこのレール80内でウインドウ
ガラス30の厚さ方向で自由度をもつように、段差形状に
形成したものである。このようにすれば、ウインドウガ
ラス30の幅方向及び厚さ方向で自由度をもって支持でき
る。

第６図に示すものは、第２図，第５図の機能を併せ持つ
もので、第５図のスライダー97と同一の外径形状を有す
るスライダー98の内部に、第２図のローラ90と同様な切
欠部98aを設け、かつ、この切欠部98aに、第２図のボー
ルピン95を支持したものである。このようにすれば、ウ
インドウガラス30の幅方向，厚さ方向に加えて、レール
80の長手軸と直交する平面内での回動方向に自由度を有
することができ、このように３方向で自由度を有するこ
とで、この種の自走式パワーウインドウのウインドウガ
ラス30,モータ60間の移動経路の位置ずれを全て吸収で
きる。

〈第２実施例〉 この第２実施例は、第１実施例よりも自由度を与えるた
めの構成部材点数を少なくしたもので、第７図に示すよ
うにスライド支持部材70としては、ウインドウガラス30
に固着され、ウインドウガラス30の幅方向を長手方向と
する２つの長穴112,112を形成したスライド案内部材と
してのスライド支持板110と、一端が前記長穴112,112に
挿通され、他端がギアハウジング62に固着されたスライ
ダーとしてのスライドピン120,120から構成している。

前記スライドピン120は、第７図のＡ−Ａ断面である第
８図（Ａ）に示すように、その一端はギアハウジング62
に圧入して固着され、その他端は前記長穴112にクリア
ランスをもって挿通されている。

このような構成により、ウインドウガラス30の幅方向の
ずれに対しては、長穴112の範囲でスライドピン120が移
動することで吸収することができ、一方、ウインドウガ
ラス30の厚さ方向のずれに対しては、スライドピン120
が長穴112に対して挿脱方向に移動することで吸収する
ことができる。そして、上記のような構成により、第１
実施例よりも少ない部材点数で、２方向での自由度を与
えることができ、装置をより安価に製造することが可能
となる。

なお、上記スライドピン120の形状及び固着方法は種々
の変形実施が可能であり、例えば第８（Ｂ）〜（Ｅ）の
構成を挙げることができる。

第８図（Ｂ）のものは座付きボルトをスライドピン120
としたもので、ギアハウジング62にねじ止め固定したも
のである。

第８図（Ｃ）は、座なしボルトをスライドピン102とし
たものであり、第８図（Ｄ）は座付きの圧入ピンをギア
ハウジング62に座面をストッパーとして圧入し、スライ
ドピン120としたものである。

第８図（Ｅ）は、スライドピン120にスライド支持板110
を固着し、ギアハウジング側とスライドピンを摺動自在
としたものである。

〈第３実施例〉 次に、自由度方向に極めて精度よくスライドさせること
ができる第３実施例の構成について、第９図〜第11図を
参照して説明する。

この第３実施例では、モータ60に固定されるスライド案
内部材の一例であるレール130が、第９図の左右の２箇
所で所定長さに亘って断面コ字状のレール構造を有し、
このレール130よりも長いスライダー140がレール130に
対してスライド自在に支持されている。

そして、ウインドウガラス30は上記スライダー140に対
して、ウインドウガラス30の厚さ方向で自由度をもって
支持されている。

すなわち、第９図のＡ−Ａ断面である第10図（Ａ）にも
示すように、ウインドウガラス30の幅方向の両端には、
スライドアングル150がボルトによって固着されてい
る。そして、このスライドアングル150は、前記スライ
ダー140の長手方向両端に設けられ、前記スライドアン
グル150の断面形状と同等の形状のスライド穴142に嵌合
し、ウインドウガラス30の厚さ方向でスライド可能に支
持されている。なお、上記スライドアングル150の水平
面の上部には突起152が形成され、一方前記スライダー1
40のスライド穴142には、この突起152の奥行き方向のス
トッパ面142aを供えた形状となっている。

また、上記スライダー140の他の部分は第11図（Ａ），
（Ｂ）に示すように矩形状に形成され、レール130に沿
ってスライド可能となっている。

このような構成によれば、まずウインドウガラス30の幅
方向のずれに対しては、レール130,スライダー140のス
ライド移動によって吸収でき、しかもスライダー140が
長く形成されてウインドウガラス30の幅方向で安定して
移動することができ、この方向に精度よくスライド移動
することができる。

一方、ウインドウガラス30の厚さ方向のずれに対して
は、ウインドウガラス30に固着されたスライドアングル
150とスライダー140のスライド穴との間のスライド移動
によって吸収でき、ウインドウガラス30の両端側でこの
スライド移動を確保できるので、移動が安定しかつ精度
よくスライド移動することができる。

尚、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本
発明の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

上述した各自由度方向を確保するためのスライド構成
は、上記実施例に限定されるものではなく、他の種々の
変形実施が可能である。また、モータ60をラック−ピニ
オンの噛合状態を維持して移動規制する規制部材として
も、他の種々の変形実施が可能である。

さらに、本発明は必ずしもパワーウインドウに適用され
るものではなく、被開閉部材を開閉駆動する種々の分野
の装置に適用できる。

例えば、自動車を例に挙げれば、近年普及しているサン
ルーフとしても採用することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば被開閉部材と共に
駆動用モータが移動する自走式開閉装置において、被開
閉部材，モータの移動経路にずれが生じても、このずれ
方向で被開閉部材，モータ間の連結構造に自由度をもた
せるこで、モータはラック−ピニオンの噛合状態を維持
して移動させ、かつ、被開閉部材をガイドに沿って移動
させることができ、しかもこの際ラック−ピニオンに余
分な負荷が作用して歯を破損させることなく円滑に駆動
することができる。

さらに、このために製品の寸法精度が過度に要求された
り、取り付け時に十分な位置調整を要することもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の第１実施例を説明するための概略説
明図、 第２図は、第１図中のスライド支持部材の拡大図、 第３図は、第２図のＡ−Ａ断面図、 第４図は、一方向に自由度をもたせたスライダーの変形
例を示す概略説明図、 第５図は、２方向に自由度をもたせたスライダーの変形
例を示す断面図、 第６図は、３方向に自由度をもたせたスライダーの変形
例を示す断面図、 第７図は、本発明の第２実施例を説明するための概略説
明図、 第８図（Ａ）〜（Ｅ）は、第７図のＡ−Ａ断面の各種例
を示す断面図、 第９図は、本発明の第３実施例を説明するための概略説
明図、 第10図（Ａ）は、第９図のＡ−Ａ断面図、 第10図（Ｂ）は、第10図（Ａ）のＣ−Ｃ断面図、 第11図（Ａ）は、第９図のＢ部拡大図、 第11図（Ｂ）は、第11図（Ａ）のＤ−Ｄ断面図、 第12図は、本発明をパワーウインドウ機構に適用した場
合のモータ，ラック，ピニオンの関係を示す平面図、 第13図は、同機構の正面図、 第14図は、ドア内部でのモータ，ウインドウガラスの移
動軌跡を示す概略説明図、 第15図は、ギアハウジングの正面図、 第16図は、従来のラック−ピニオン方式のパワーウイン
ドウの概略斜視図である。 30……被開閉部材、40……ラック、42,43,65,66……規
制部材、50……ピニオンギア、60……モータ、62……ギ
アハウジング、70……スライド支持部材、80,110,130…
…スライド案内部材、90,96,97,98,120,140,150……ス
ライダー、95……ボールピン（回動片）。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 深津 靖弘 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式会 社内 (72)発明者 斉藤 ▲つとむ▼ 静岡県湖西市梅田390番地 アスモ株式会 社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ガイドに沿って開閉移動される被開閉部材
   と、 この被開閉部材の移動方向に沿って固定支持されたラッ
   クと、 このラックに噛合するピニオンギアと、 前記ピニオンギアを正逆回転することで、被開閉部材と
   共に移動しつつ被開閉部材を開閉駆動するモータとを有
   する自走式開閉装置において、 ラックとピニオンギアとの噛合状態を維持するように、
   前記モータの移動経路を規制する規制部材と、 少なくとも前記被開閉部材の移動方向と交差する被開閉
   部材の幅方向に、モータに対して被開閉部材を移動可能
   に支持する支持部材とを設けたことを特徴とする自走式
   開閉装置。
2. 【請求項２】支持部材は、モータまたは被開閉部材の一
   方に固定された案内部材と、 その他方に固定され前記案内部材に対してスライド移動
   可能な複数のスライダーとで構成した特許請求の範囲第
   １項記載の自走式開閉装置。
3. 【請求項３】スライダーは、その内部に形成した切欠部
   内で回動自在に嵌合された回動片を有し、該回動片を介
   してモータまたは被開閉部材を支持するとともに、前記
   被開閉部材の厚さ方向にも移動可能としたことを特徴と
   する特許請求の範囲第２項記載の自走式開閉装置。