JPH0732823Y2 - 自走式開閉装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、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に
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６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。

［考案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、さらには噛み合い不良による
音が発生し、ドア内でさらに共鳴し増大される。また、
最悪の場合には、ラック，ピニオンの歯が破損し、装置
が作動しなくなるという事態が生じる虞れがある。

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。

そこで、本考案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］ 本考案は、ガイドに沿って開閉移動される被開閉部材
と、該被開閉部材の移動方向に沿って設けられたラック
と、該ラックに噛合して該ラックに沿って移動するピニ
オンギヤと、モータにて正逆回転させられるウォームに
噛合するウォームホイールと、を同軸状に備えるシャフ
ト部と、を有し、前記ピニオンギヤ、ウォーム、ウォー
ムホイール、シャフト部、及びモータが、前記被開閉部
材側に取り付けられ、前記ピニオンギヤの移動に伴って
前記被開閉部材を開閉駆動する自走式開閉装置におい
て、前記シャフト部を傾動自在かつ回転自在に支持する
球面軸受と、前記シャフト部の一方の端部を回転自在に
支持する端部軸受と、前記端部軸受を、前記シャフト部
の傾動に応じて弾性変形して支持する弾性支持部材と、
を有することを特徴とする。

［作用］ 本考案では、モータにて正逆回転させられるウォームに
よって、ウォームホイールが回転し、この回転がシャフ
ト部を介してピニオンギヤに伝達され、ピニオンギヤが
ラックと噛み合って移動し、このピニオンギヤの移動に
伴って被開閉部材をガイドに沿って開閉移動させるよう
になっている。

ここで、シャフト部は、球面軸受によって傾動自在に支
持されるので、この傾動によって、ピニオンギヤとラッ
クとの噛み合いが適性に維持される。

詳しく言えば、ピニオンギヤをラックに圧接させる力が
作用すると、シャフト部が傾動することで、圧接による
負荷を吸収するようになっている。そして、シャフト部
が傾動すると、ピニオンギヤとラックとは、斜めに噛み
合うこととなるが、ある程度の範囲内で有れば、噛み合
い状態に不都合はない。

なお、上記圧接させる力が作用する場合とは、例えば、
ラックが湾曲した形状になっている場合や、ピニオンギ
ヤの移動経路と被開閉部材との移動経路とが取付誤差や
製品の寸法誤差等によりずれている場合などである。そ
して、このような場合でも、ラックとピニオンギヤとの
噛み合い状態を適正なものに維持することができる。

さらに、端部軸受は、弾性支持部材が弾性変形すること
で、シャフト部の傾動に応じて端部を支持できるように
なっている。

［実施例］ 以下、本考案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。

自走式開閉装置としてのパワーウインドウは、第３図，
第４図，第５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に支持する支持部材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。なお、ウイン
ドウガラス30は、ガイド35によって窓ガラス枠に対して
移動規制されている。

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、モータ60の移動経路を規制
す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、第３図の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
を備えている。

即ち、前記ギアハウジング62の上側には、前記支持部材
70を取り付けるための取り付け片63,64が形成され、か
つ、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の被係合部43を係止する係合
突起66が形成されている。

次に、前記支持部材70について説明すると、この支持部
材70は前記ウインドウガラス30の一端側を例えば接着剤
を介して挾持する挾持部71と、前記モータ60を前記ギア
ハウジング62を介して固定する固定部72,73と、前記一
方の固定部72の一縁部を直角に屈曲した垂直面74と、こ
の垂直面74の一端をさらに直角に屈曲して、組み立て時
に前記ウインドウガラス30と平行に形成される平行面75
を有している。

そして、この支持部材70によって前記モータ60をウイン
ドウガラス30に取り付けることにより、第３図に示すよ
うに、本機構をウインドウガラス30の移動端側から見た
場合に、前記モータ60の出力軸と一致するＰ線が、前記
ウインドウガラス30の厚さ方向の中心線と一致するよう
になっている。

さらに、前記支持部材70の組み立て時には、第３図に示
すように、前記垂直面74と前記平行面75の内側に、ラッ
クブラケット41の被係合部42が配置されるようになって
いる。

そして、上記のような構成により、モータ60の移動経路
は単にウインドウガラス30のガイド35によって移動規制
されるのでなく、ラックブラケット41に対して一定の範
囲のずれしか生じないようになっている。

すなわち、モータ60の第３図の矢印X,Y方向について
は、ラックブラケット41の被係合部42,43に対して、支
持部材70の垂直面74,平行面75及びギアハウジング62の
係合突起66が係合するようになっているので、モータ60
はラックブラケット41すなわちラック40に対してずれが
規制されて移動することになる。

次に、前記ピニオンギア50の移動規制部材について説明
すると、このピニオンギア50のラックブラケット41と対
向する面側には、ガイドピン51が突出して固着され、か
つ、ラックブラケット41にはラック40の形成方向に沿っ
てガイド用スリット45が形成されている。そして、上記
ガイドピン51をガイド用スリット45に挿入支持すること
で、ピニオンギア50の第３図のＸ方向に対する移動規制
を行っている。

一方、ピニオンギア50の第３図の矢印Ｙ方向の移動規制
に関しては、前記ピニオンギア50のガイドピン51を有す
る面に向けて突出する突起46,46が、ブラケット41に形
成されている。また、ピニオンギア50の反対面側には、
前記突起46,46との間でピニオンギア50を挟むように、
ガイド板47,48がブラケット41に形成されている。

このように、ピニオンギア50の第３図のX,Y方向に対し
て移動規制を行うことで、ピニオンギア50はラック40の
歯40aと常時噛み合うようにして移動するようになって
いる。

次に、上記のようにしてそれぞれ移動規制されているモ
ータ60の出力とピニオンギア50との連結について、第１
図及び第２図（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。

第１図に示すように、モータ60の出力軸には、ウォーム
90が固着され、このウォーム90に対して噛合するウォー
ムホイール91が、前記ピニオンギア50と一体的に形成さ
れたピニオンギアシャフト57と同心で配置されている。
そして、上記ウォーム90,ウォームホイール91によって
モータ出力を直交する方向に変換し、かつ、減速してい
る。

また、ウォームホイール91の一面には非貫通の穴部91c
が設けられている。

そして、本実施例の特徴的構成として、上記ピニオンギ
アシャフト57は、球面軸受100によって回転自在に支持
されている。この球面軸受100は、前記ピニオンギアシ
ャフト57の中間部周囲に挿入され、この球面軸受100が
前記ピニオンギアシャフト57の軸方向に移動することを
防止するために、ロックワッシャ102が球面軸受100をパ
ンチング挿入している。また、ギアハウジング62の前記
ボス62aの内面に形成され、前記球面軸受100を転接支持
する転接部103が設けられている。

なお、前記球面軸受100の材質としては、含油部材が好
ましく、この他軸受に好適な金属，樹脂等が使用でき
る。また、この球面軸受100をピニオンギアシャフト57
と一体的に構成するものでもよい。

なお、このピニオンギアシャフト57は、前記球面軸受10
0に雨水等が浸入しないように、溝52にシーリング53を
配置している。そして、前記シーリング53を装着した状
態で、かつ、スプリングワッシャ54をピニオンギア50の
座面とギアハウジング62との間に配置するようにして、
上記ピニオンギアシャフト57をギアハウジング62内に挿
入し、その他端より前記球面軸受100をピニオンギアシ
ャフト57に装着するようにして組み立てられる。

次に、前記ウォームホイール91とピニオンギアシャフト
57との連結について説明する。

ピニオンギア51の先端側は、断面四角形状となってお
り、角穴93aを有する押え板93が挿入されるようになっ
ている。なお、前記ピニオンギアシャフト57の先端に
は、前記押え板93がピニオンギアシャフト57より抜ける
ことを防止するためのサークリップリング94が係止され
る溝55が形成され、この溝55の幅は前記サークリップリ
ング94の厚さよりも広くなっている。このため、ピニオ
ンギアシャフト57は第１図のＢ方向に移動可能であり、
常時は前記スプリングワッシャ54によってピニオンギア
シャフト57がＢ方向とは逆方向に移動付勢されている。

そして、上記のように角穴93aとシャフト角部との係合
により、ピニオンギアシャフト57と押え板93とは一体的
に回転可能となっている。

この押え板93と鉄プレート95とは、ゴムなどの第１の弾
性体96を介して回転伝達を可能に固定している。なお、
この第１の弾性体96は、ウインドウガラス30の特に拘束
時又はモータ立ち上がり時の急激な回転がウォームホイ
ール91の歯に加わった時に、ピニオンギア50側への力の
伝達を緩衝するためのものである。そして、前記鉄プレ
ート95は前記ウォームホイール91の穴部91cに対応する
位置に、この穴部91cよりも小径のボス95aを有してい
る。このボス95aは組み立ての際に前記穴部91cに挿入さ
れることになるが、この際ボス95aには、第２図（Ａ）
に示すようなリング形状の第２の弾性体97が装着される
ようになっている。したがって、モータ60の回転により
ウォーム90が回転し、このことによってウォームホイー
ル91が回転すると、この回転力は第２の弾性体97,ボス9
5aを介して鉄プレート95に伝達され、この鉄プレート95
が第１の弾性体96を介して押え板93に回転伝達する。こ
の押え板93は上述したようにピニオンギアシャフト57と
一体的に回転するため、上記のような伝達経路によって
ピニオンギア50が回転駆動されることになる。

また、前記ピニオンギアシャフト57の挿入先端には、軸
受98に回転自在に支持される軸56が突出して設けられ、
さらに、前記軸受98を弾性支持部材99によって自由度を
以て支持している。

この弾性体支持部材99は、第２図（Ｂ）に示すように、
波状部99aの頂点で前記軸受98を支持し、この波状部99a
が弾性体変形可能となっている。

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内のウォーム90,ウォームホイール91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50a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に沿ってピニオンギア50が移動するこ
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、これと
一体的に移動するウインドウガラス30のガイド35によっ
て規制され、さらに、第３図の部材42,43,66、74,75の
係合によって、ラックブラケット41に対して一定の範囲
内のずれとなるように移動規制されている。

一方、ピニオンギア50はラック40との噛み合い状態を常
時確保可能なように、規制部材45,46,47,48,51によっ
て、第３図のX,Y方向で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の移動経路とピニオンギ
ヤ50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、モータ60は第３図のX,Y方向で移動が規制さ
れているとはいえ、ガイド35に沿って移動するウインド
ウガラス30と一体的に移動することになり、がたの多い
ガイド35であるので、移動規制された範囲内でラック40
の形成経路とはずれて移動する場合もある。

また、第５図に示すようにウインドウガラス30の湾曲し
た移動経路すなわち、モータ60の移動経路と、ラック40
に沿って移動するピニオンギア50の移動経路とが完全に
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、ピニオンギアシャフト57をギア
ハウジング62に対して球面軸受100によって転動可能と
しているので、上記のような極率の差等が生じた場合に
は、これを上記転動によるピニオンギアシャフト57とキ
アハウジング62との間の相対的な傾斜によって吸収する
ことができ、ラック−ピニオンに余分な負荷が作用せ
ず、常時適切な噛み合いを確保し、確実に回転動力を伝
達して円滑な上下動を確保することができる。この際、
前記ピニオンギアシャフト57がギアハウジング62に対し
て相対的に傾斜すると、スプリングワッシャ54の付勢力
に抗して、前記傾斜分だけ第１図のＢ方向にピニオンギ
アシャフト57が移動するが、この移動は前記ピニオンギ
アシャフト57の溝55に設けた余裕代により実現可能とな
っている。また、本実施例のようにピニオンギアシャフ
ト57の先端の軸56を軸受98によって支持している場合に
は、前記ピニオンギアシャフト57の傾斜は軸受98にも影
響を与えるので、この軸受98を弾性支持部材99によって
自由度を以て支持している。

また、本実施例では第２の弾性体97の弾性体変形によっ
て、モータ出力の伝達時およびウインドウ30の拘束時の
ウォームホイール91と鉄プレート95との急激な力の伝達
をを防止し、これによって干渉音の発生を抑制すると共
に、ウォームホイール91を樹脂で形成したような場合で
あっても、上記衝撃を緩衝することで鉄プレート95との
係合部の損傷を防止している。

そして、この第２の弾性体97は、上記ピニオンギアシャ
フト57とギアハウジング62との相対的な傾斜の際には、
下記のように作用する。すなわち、上記傾斜が生じて
も、ラック40とピニオンギア50との噛合関係は上述した
規制部材によって適正な関係が維持されるが、モータ側
に支持されたウォーム90は上記傾斜によりウォームホイ
ール91に対して変位することになる。そして、ピニオン
ギアシャフト57にウォームホイール91を自由度なく固定
していると、ウォームギアでの噛み合いが悪化する虞れ
があるが、本実施例ではピニオンギアシャフト57とウォ
ームホイール91との間に第２の弾性体97を介在させて連
結しているので、この弾性体97の弾性変形の範囲でウォ
ーム90に対してウォームホイール91を追従させることが
でき、相対的傾斜があった場合にも適正な噛み合いを維
持することができる。

なお、球面軸受100の中心Ｏを、第１図においてウォー
ム90の回転中心の真下にくる位置に配置すれば、前記ウ
ォーム90とウォームホイール91との位置関係が多少変化
しても、ウォーム90とウォームホイール91との噛み合い
関係をさほど悪化せずに済む。

このように上記実施例によれば、モータ60の移動経路と
ピニオンギア50の移動経路とにずれが生じても、円滑な
パワーウインドウの駆動を確保でき、このために部品の
寸法精度が過度に要求されることもなく、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。

なお、本考案は上記実施例に限定されるものではなく、
本考案の要旨の範囲内で種々の変形実施が可能である。

例えば、球面軸受，転接部，弾性支持部材の構造，ピニ
オンギアの移動経路を規制する規制部材の構造などにつ
いては、同様な機能を有する他の種々の構造に置き替え
ることが可能である。

［考案の効果］ 以上説明したように、本考案によればシャフト部を傾動
可能とすることで、自走式パワーウインドのようにモー
タ，ピニオンギアが共に移動し、かつ、その移動経路に
多少のずれが生じても、ラック−ピニオンに余分な付加
が作用することなく回転動力の伝達が可能となり、被開
閉部材の円滑な開閉駆動を実現することができる。

また、部品の寸法精度が過度に要求されることなく、し
かも煩雑な調整作業を要せずに、自走式開閉装置の組み
立てを実現することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案を自走式パワーウインドウに適用した
場合の、モータ出力とピニオンギアシャフトとの連結部
分を示す概略断面図、 第２図（Ａ）は第１図に示す第２の弾性体の概略斜視
図、 第２図（Ｂ）は、第１図の軸受部分の概略説明図、 第３図は、モータ，ラックピニオンギアの関係を示す概
略説明図、 第４図は、同上機構の平面図、 第５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６図は、従来のラック−ピニオン方式のパワーウイン
ドウの概略説明図である。 30……被開閉部材、35……ガイド、40……ラック、45,4
6,47,48,51……移動規制部材、50……ピニオンギア、57
……ピニオンギアシャフト、60……モータ、99……弾性
支持部材、100……球面軸受、103……転接部。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
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、 該被開閉部材の移動方向に沿って設けられたラックと、 該ラックに噛合して該ラックに沿って移動するピニオン
   ギヤと、モータにて正逆回転させられるウォームに噛合
   するウォームホイールと、を同軸状に備えるシャフト部
   と、 を有し、前記ピニオンギヤ、ウォーム、ウォームホイー
   ル、シャフト部、及びモータが、前記被開閉部材側に取
   り付けられ、前記ピニオンギヤの移動に伴って前記被開
   閉部材を開閉駆動する自走式開閉装置において、 前記シャフト部を傾動自在かつ回転自在に支持する球面
   軸受と、 前記シャフト部の一方の端部を回転自在に支持する端部
   軸受と、 前記端部軸受を、前記シャフト部の傾動に応じて弾性変
   形して支持する弾性支持部材と、 を有することを特徴とする自走式開閉装置。