KR20020077816A - 창 승강 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 과제는 창을 승강시키기 위한 창 승강 장치 내에, 감속 기구를 구성하는 부품을 밀봉하여 이물질이나 물방울의 침입을 방지함으로써 내분진성(耐粉塵性), 내수성(耐水性), 내동결성(耐凍結性)의 향상을 도모하는 것이다.

회전 구동되는 웜 휠(41)과, 이것과 동심으로 배치된 출력축(42)에 연결되어 창유리를 승강시키도록 회전하는 아암(5)과, 웜 휠(41)의 회전을 감속시켜 출력축(42)에 전달하는 감속 기구(4)를 구비하며, 이 감속 기구(4)는 웜 휠(41)에 의해 편심 회전되는 내측 이붙이 링 기어로 이루어지는 외측 기어(43)와, 이 외측 기어(43)와 맞물리고 출력축(42)에 동심으로 축지지된 내측 기어(45)와, 외측 기어(43)의 회전력을 X 방향 및 Y 방향에 대하여 내측 기어(45)에 전달하는 전달 디스크(44)를 구비한다. 웜 휠(41), 외측 기어(43), 내측 기어(45) 및 전달 디스크(44)는 베이스(201)와 캡(202)으로 구성되는 내부가 밀봉된 하우징(2) 내에 내장된다. 출력축(42)의 선단부는 하우징(2)으로부터 돌출하여 아암(5)에 연결된다. 하우징(2)의 내부에 먼지 등의 이물질이나 물방울이 침입하는 일이 없으므로 내분진성, 내수성, 내동결성이 우수한 신뢰성 높은 창 승강 장치를 얻을 수 있게 된다.

Description

창 승강 장치 {WINDOW REGULATOR APPARATUS}

본 발명은 자동차 등의 차량의 창을 개폐하기 위해서 창유리를 승강시키는 승강 장치에 관한 것으로, 특히 창유리의 승강 위치를 규제할 수 있는 창 승강 장치에 관한 것이다.

자동차의 창 승강 장치로서, 창유리에 연결된 아암을 상하로 요동시켜 창유리를 승강시키는, 소위 싱글 아암형 창 승강 장치가 제안되어 있다. 종래의 싱글 아암형 창 승강 장치는, 모터 등에 의해 회전되는 피니언과 맞물려 회전하는 원호형의 섹터 기어를 구비하고, 이 섹터 기어에 연결된 아암을 섹터 기어와 함께 회전시킴으로써 상기 아암의 선단에 연결된 창유리를 자동차의 창 등의 차체 개구부를 따라서 상하로 이동시킬 수 있도록 구성되어 있다. 이러한 창 승강 장치에서는, 창유리가 승강하기 위한 이동 범위가 긴 장치를 형성한 경우, 그에 따라 섹터 기어의 직경 치수 및 길이가 길어져 싱글 아암형 창 승강 장치가 대형화된다고 하는 문제가 생긴다.

이러한 문제를 해소하기 위해서, 본원의 출원인은 먼저 사이클로 감속 기구를 이용한 싱글 아암형 창 승강 장치를 개발하여, 창 승강 장치의 소형화를 실현하였다. 이 제안된 창 승강 장치에서는, 외측 기어(링 기어)와 내측 기어(유성 기어)를 포함한 사이클로 감속 기구를 갖추어, 외측 기어와 맞물리는 내측 기어를 모터 등에 의해서 회전 구동함으로써 내측 기어를 감속 회전시키고, 이 내측 기어에 대해 창유리에 연결된 아암을 결합시킴으로써 아암을 감속된 속도로 회전시켜 창유리를 이동시킬 수 있게 하였다.

그러나, 이 개발된 창 승강 장치에서는 내측 기어가 외측 기어 내에서 편심 회전되기 때문에, 이 내측 기어의 회전력을 외부로 빼내어 아암을 회전시키기 위해서는 내측 기어와 아암 사이에 편심 회전을 허용하기 위한 공극을 마련해 둘 필요가 있어, 결과적으로 내측 기어를 장치 내에 밀봉한 상태로 내장하는 것이 어렵게 된다. 그 때문에, 그 공극을 통해서 외부로부터 먼지 등의 이물질이 장치 내로 침입하여, 기어 사이에 이물질이 끼어들어 기어 파손을 일으키는 경우가 있다. 또한, 공극을 통해서 외부로부터 물방울이 장치 내로 침입하여, 각 기어에 녹이 발생하거나, 또는 겨울철에 동결되어 각 기어의 회전 동작이 불가능하게 되는 등 승강 장치의 신뢰성이 저하되거나, 수명 단축의 원인이 되고 있다.

본 발명의 목적은 창 승강 장치 내에 외측 기어나 내측 기어를 밀봉하여 이물질이나 물방울의 침입을 방지함으로써 내분진성, 내수성, 내동결성의 향상을 도모한 창 승강 장치를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 창 승강 장치의 제1 실시 형태의 정면도.

도 2는 도 1의 창 승강 장치의 부분 분해 사시도.

도 3은 도 1의 창 승강 장치의 조립 상태의 종단면도.

도 4는 도 3의 AA선을 따라 취한 단면도.

도 5는 도 3의 BB선을 따라 취한 단면도.

도 6은 도 3의 CC선을 따라 취한 단면도.

도 7은 본 발명의 창 승강 장치의 제2 실시 형태의 부분 분해 사시도.

도 8은 도 7의 창 승강 장치의 조립 상태의 종단면도.

도 9는 스토퍼의 다른 실시 형태의 분해 사시도.

도 10은 도 9의 스토퍼의 조립 상태의 평면 구성도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 창 승강 장치

2 : 하우징

3 : 전동 모터

4 : 감속 기구(사이클로 감속 기구)

5 : 아암

6 : 창유리

7 : 조작 핸들

31 : 모터의 회전축

32 : 웜

41 : 웜 휠

42 : 출력축

43 : 외측 기어

44 : 전달 디스크

45 : 내측 기어

46 : 스토퍼

47 : C링

48 : 회전 조작축

49 : 편심 회전판

201 : 베이스

202 : 캡

222 : X측 가이드부

414, 492 : 편심 링부

432 : Y측 가이드부

본 발명은, 회전 구동되는 회전체와, 이 회전체와 동심으로 배치된 출력축에 연결되어 자동차 등의 차량의 창유리를 승강시키도록 회전하는 아암과, 상기 회전체의 회전 동작을 감속시켜 상기 출력축에 전달하는 감속 기구를 구비한 창 승강 장치에 있어서, 상기 감속 기구는 상기 회전체의 회전 구동에 따라 편심 회전되는 내측 이붙이 링 기어로 이루어지는 외측 기어와, 이 외측 기어의 내부에서 그 외측 기어와 맞물리고 상기 출력축에 동심으로 축지지된 내측 기어를 구비하고, 상기 회전체, 외측 기어 및 내측 기어는 베이스와 캡으로 구성되는 내부가 밀봉된 하우징에 내장되며, 상기 출력축의 선단부는 상기 하우징으로부터 돌출되고, 또한 상기 선단부에서 상기 아암에 연결되는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 외측 기어의 회전력을 한 직경 방향인 X 방향과, 이 방향과 직교하는 다른 직경 방향인 Y 방향에 대하여 상기 내측 기어에 전달하는 전달 디스크를 갖추는 것이 바람직하다.

본 발명의 제1 형태로서, 상기 회전체는 상기 하우징과 일체로 설치된 전동 모터에 의해서 회전 구동되는 웜 휠과 일체로 설치되고, 상기 출력축에 대하여 편심된 원형의 오목부 내에 상기 외측 기어를 수납한 편심 링을 갖춘 구성으로 한다. 또한, 본 발명의 제2 형태로서, 상기 회전체는 상기 출력축과 축방향의 반대측에서 상기 하우징으로부터 일단부가 돌출된 회전 조작축에 연결되어, 상기 출력축에 대하여 편심된 원형의 오목부 내에 상기 외측 기어를 수납한 편심 링을 갖추고, 상기 회전 조작축의 일단부에는 수동 조작에 의하여 회전 구동되는 조작 핸들이 연결되어 있는 구성으로 한다.

본 발명의 창 승강 장치에 따르면, 회전체의 회전 동작에 의하여 외측 기어가 편심 회전되고, 이것에 맞물려 있는 내측 기어가 감속 회전되어, 출력축에 감속된 회전력을 출력하고 아암을 회전시켜 창유리의 승강을 가능하게 한다. 이 때, 외측 기어의 회전력은 전달 디스크에 의해서 X 방향 및 Y 방향으로 분할되어 내측 기어에 전달되기 때문에, 내측 기어를 거의 균일한 각속도로 회전 구동하여, 창유리의 부드러운 승강을 가능하게 한다. 또한, 회전체, 외측 기어, 내측 기어, 전달 디스크를 밀봉된 하우징 내에 내장함으로써, 먼지 등의 이물질이나 물방울의 침입을 방지하여 내분진성, 내수성, 내동결성이 향상된다.

이하, 본 발명의 실시 형태를 도면을 참조하여 설명한다. 도 1은 본 발명의 창 승강 장치의 제1 실시 형태의 정면도이다. 이 창 승강 장치는 전동 모터에 의해서 창유리를 승강시키는, 소위 파워 윈도우 장치로서 구성되어 있다. 도시하지 않는 자동차의 차체에는 창 승강 장치(1)의 하우징(2)이 고정되어 있고, 이 하우징(2)에 전동 모터(3)가 장착되어 있다. 상기 하우징(2)에는 복수 부위에 고정 볼트(21)가 설치되어 있고, 이 고정 볼트(21)에서 상기 하우징(2)은 자동차 차체에 너트 등에 의해 고정된다. 또한, 상기 하우징(2) 내에는, 후술하는 바와 같이 사이클로 감속 기구로 이루어지는 감속 기구를 내장하고 있고, 이 감속 기구의 출력측에 아암(5)의 기단부(51)가 장착되어 있다. 상기 아암(5)은 상기 기단부(51)를 중심으로 하여 소요 각도 범위에서 왕복 회전하도록 구성되는 동시에, 그 선단부(52)에는 자동차의 창 등의 차체 개구부를 따라서 이동할 수 있는 창유리(6)의 일부가 연결되어, 아암(5)의 회전에 의해서 창유리(6)가 승강하도록 구성되어 있다. 이 연결 구조로서, 여기서는 아암(5)의 선단부(52)에 원형 회전자(53)가 연결되어 있고, 이 원형 회전자(53)를 창유리(6)에 설치한 긴 구멍 레일(61)과 맞물리게 하여, 아암(5)이 회전했을 때에 원형 회전자(53)가 긴 구멍 레일(61) 속을 미끄럼 이동함으로써, 아암(5)의 회전 운동을 창유리(6)의 직선 운동으로 변환하여 창유리(6)를 승강시키는 구성을 이용하고 있다. 또한, 상기 하우징(2)에는 상기 전동 모터(3)를 구동하기 위한 회로 부품이나 전극 단자 등이 설치되지만, 여기서는 그 설명을 생략한다.

도 2는 도 1에 도시한 하우징(2) 내의 구조를 도시한 부분 분해 사시도이며, 도 3은 그 조립 상태의 차체 패널(P)에 부착된 구성의 종단면도이다. 또한, 도 4 내지 도 6은 각각 도 3의 AA선, BB선, CC선을 따라 취한 단면도이지만, 이들 도면에서는 본 발명의 특징이 되는 부분을 과장하여 나타내었다. 도 2 내지 도 6에서, 상기 하우징(2)은 소직경 통부(203)와 대직경 통부(204)가 축방향으로 나란히 위치하여 형성된 베이스(201)와, 이 베이스(201)의 상부 개구 연부에 주연부가 코오킹 등에 의해 장착되어 상기 베이스(201)와의 사이에 편평한 원형 공간을 밀봉 상태로 구획 형성하기 위한 원판형의 캡(202)으로 구성되어 있다. 상기 하우징(2) 내에는 전술한 바와 같이 감속 기구(4)가 내장되어 있다. 즉, 상기 베이스(201) 내의 중심 위치에는 중공 보스(205)가 형성되어 있고, 이 중공 보스(205) 주위의 상기 소직경 통부(203) 내에는 방사상의 리브(412)로 보강된 중공 축부(411)를 갖는 웜 휠(41)이 축 둘레 방향으로 회전 가능하게 동축 지지되어 있다. 또한, 상기 베이스(201)에 장착되어 있는 상기 전동 모터(3)의 회전축(31)에 장착된 웜(32)이 상기 베이스(201) 내에 배치되는 동시에, 상기 웜 휠(41)의 외주면에 마련된 외부 기어(413)와 맞물려, 상기 전동 모터(3)가 구동되어 회전축(31)이 회전되었을 때 웜(32)에 의해 웜 휠(41)이 중공 보스(205)의 둘레에서 회전 구동되도록 되어 있다. 또한, 상기 웜 휠(41)에는 상기 베이스(201)의 대직경 통부(204) 내에 배치된 편심 링부(414)가 일체로 설치되어 있다. 상기 편심 링부(414)의 외주면은 상기 중공 보스(205) 및 중공 축부(411)에 대하여 동심의 원형으로 형성되어 있지만, 내주면은 상기 중공 보스(205) 및 중공 축부(411)에 대하여 편심된 원형으로 형성되어 있다.

상기 중공 보스(205)의 내부에는 출력축(42)이 끼워져 삽입되어 있고, 상기 베이스(201)의 외면측의 단부에 형성된 직사각형의 끼워맞춤부(421)에서 상기 아암(5)의 기단부(51)로 개방된 끼워맞춤 구멍(511)에 끼워맞춰져, 상기 아암(5)에 대하여 축 둘레 방향으로 일체적으로 연결되어 있다. 또한, 상기 출력축(42)의 베이스 개구측으로 향하는 단부면에는 축심 위치에 오목부(422)가 형성되어 있고, 이 오목부(422)는 상기 캡(202)의 내면에 설치된 돌출부(221)에 끼워져 베어링 지지되어 있다. 또한, 상기 캡(202)의 내면에는 한 직경 방향(이하, 이 방향을 Y 방향이라 함)을 따라, 이 방향과 직교하는 방향(이하, X 방향이라 함)으로 대향하는 1쌍의 X측 가이드부(222)가 일체로 형성되어 있다.

상기 웜 휠(41)의 편심 링부(414)의 내부와 상기 캡(202)으로 둘러싸인 공간 내에는 외측 기어(43)가 내장되어 있다. 이 외측 기어(43)는 상기 편심 링부(414)의 편심된 원형과 대응하는 외형을 갖는 원환형으로 형성되고, 또한 내주를 따라서 내측 이빨(431)이 형성된 내측 이붙이 링 기어로서 형성되어 있다. 또한, 상기 외측 기어(43)의 캡(202)과 대향하는 쪽의 면에는 X 방향을 따라 Y 방향으로 대향하는 1쌍의 Y측 가이드부(432)가 일체로 형성되어 있다. 그리고, 상기 캡(202)의 X측 가이드부(222)와, 상기 외측 기어(43)의 Y측 가이드부(432)는 동일면 상에 배치되는 동시에, 이들 X측 가이드부(222)와 Y측 가이드부(432)로 둘러싸인 영역 내에는 직사각형의 판형을 한 전달 디스크(44)가 내장되어 있고, 이 전달 디스크(44)의 X 방향의 양측 연부는 상기 X측 가이드부(222)와 미끄럼 접촉되며, Y 방향의 양측부분은 상기 Y측 가이드부(432)와 미끄럼 접촉되어 있다. 또한, 상기 전달 디스크(44)의 중심에는 상기 출력축(42)을 삽입 관통시키는 데에 충분한 직경 치수의 중심 구멍(441)이 개방되어 있다.

상기 외측 기어(43)의 내부에는 내측 기어(45)와 스토퍼(46)가 축방향으로 나란히 늘어서 내장되어 있다. 상기 내측 기어(45)는 상기 외측 기어(43)의 내경보다 작은 직경의 외경 치수로 외주면을 따라서 외측 이빨(451)을 갖는 평기어로서 형성되어 있고, 그 원주 일부에서 상기 외측 기어(43)의 내측 이빨(431)과 맞물리는 동시에, 그 중심에 마련된 비원형 구멍(여기서는, 양측 연부가 절단 제거된 원형의 구멍)(452)에서 상기 출력축(42)의 베이스 개구측의 단부(423)에 결합되며, 또한 C링(47)에 의해 빠짐 방지가 도모되어 상기 출력축(42)과 일체로 회전하도록 되어 있다. 또한, 상기 스토퍼(46)는 상기 외측 기어(43)의 내경과 동일한 외경 치수로 그 외주면에 외측 이빨(461)을 갖는 원환형의 기어로서 형성되어 상기 외측 기어(43)의 내측 이빨(431)과 맞물리게 되어 있어, 상기 외측 기어(43)와 일체적으로 회전 구동되도록 되어 있다. 또한, 상기 스토퍼(46)의 내주면의 원주 일부에는 내경 방향으로 돌출한 스토퍼 단편(462)이 형성되며, 또한 상기 내측 기어(45)의 원주 일부에는 상기 스토퍼(46)측을 향해 축방향으로 돌출한 스토퍼 핀(453)이 형성되어, 상기 내측 기어(45)의 회전 동작에 따라 상기 스토퍼 핀(453)이 상기 스토퍼 단편(462)에 대하여 원주 방향으로 충돌되도록 되어 있다.

이상의 구성으로 된 창 승강 장치에 따르면, 출력축(42), 외측 기어(43), 내측 기어(45)로 감속 기구(4)를 구성하는 사이클로 감속 기구가 구성된다. 따라서,전동 모터(3)가 구동되어, 웜(32)을 통해 웜 휠(41)이 중공 보스(205)의 둘레로 회전하면, 이것과 일체의 편심 링부(414)의 내부에서 외측 기어(43)에 회전력이 전달된다. 이에 따라, 외측 기어(43)는 원주 일부에서 내측 기어(45)와 맞물린 상태로 중공 보스(205)의 둘레로 편심 회전하게 되어, 이 편심 회전에 의해 내측 기어(45)는 출력축(42)과 일체로 회전해서, 출력축(42)에 회전력이 출력된다. 즉, 외측 기어(43)는 내측 기어(45)의 둘레에서 공전(公轉)하고, 내측 기어(45)는 출력축(42)과 일체로 자전하게 된다. 여기서, 내측 기어(45)의 이빨수를 ZA, 외측 기어(43)의 이빨수를 ZB라고 하면, 외측 기어(43)가 1회전했을 때의 내측 기어(45)의 회전수, 즉 출력축(42)의 회전수 N은,

N=(ZA-ZB)/ZA

가 된다. 따라서, 내측 기어(45)의 이빨수(ZA)와 외측 기어(43)의 이빨수(ZB)를 적절히 설정함으로써, 임의의 감속비의 사이클로 감속 기구가 실현 된다.

또한, 이 때 외측 기어(43)는 Y측 가이드부(432)에 전달 디스크(44)가 미끄럼 접촉되어 있기 때문에, 전달 디스크(44)는 X 방향으로만 미끄럼 이동할 수 있게 되어 있고, 또한 상기 전달 디스크(44)는 캡(202)에 형성된 X측 가이드부(222)에 미끄럼 접촉되어 Y 방향으로만 미끄럼 이동할 수 있게 되어 있기 때문에, 웜 휠(41)의 회전력은 X 방향, Y 방향으로 각각 경시적(經時的)으로 분할되면서 외측 기어(43)에 전달된다. 그 때문에, 웜 휠(41)의 편심 링부(414)와 외측 기어(43)는 전달 디스크(44)를 통해, 소위 올덤 커플링(Oldham coupling)에 가까운 축 커플링구조가 이루어져, 결과적으로 외측 기어(43)에 의해서 회전되는 내측 기어(45)의 회전 각속도가 거의 일정하게 되어, 출력축(42) 및 이것에 연결된 아암(5)을 거의 일정한 각속도로 회전시킬 수 있게 된다. 이에 따라, 전동 모터(3)의 정회전, 역회전에 의해 아암(5)은 거의 일정한 각속도로 왕복 회전 운동하게 되어, 아암(5)의 선단부(52)에 연결되어 있는 창유리(6)를 자동차의 창을 따라서 상하 방향으로 이동시켜 자동차의 창을 개폐할 수 있게 된다.

한편, 아암(5)에 의한 창유리(6)의 승강 동작에 있어서는, 전술한 바와 같이 내측 기어(45)는 외측 기어(43)의 내부에서 회전하지만, 이 때 내측 기어(45)의 측면으로부터 축방향으로 돌출되어 있는 스토퍼 핀(453)은 외측 기어(43)의 내주면을 따라서 이동하게 된다. 그리고, 내측 기어(45)가 한 방향으로 회전하여 소정의 회전 위치까지 회전하면, 도 5에 도시한 바와 같이, 스토퍼 핀(453)은 스토퍼(46)의 내주면에 마련되어 있는 스토퍼 단편(462)의 일측면과 충돌된다. 스토퍼(46)는 외측 기어(43)와 맞물려 회전 방향으로는 외측 기어(43)와 일체이기 때문에, 스토퍼 단편(462)에 스토퍼 핀이 충돌한 시점에서, 이후의 외측 기어(43) 및 내측 기어(45)의 회전 동작은 규제되고, 따라서 아암(5)의 회전도 규제된다. 이에 따라, 창유리(6)의 하향 이동을 규제하고자 하는 위치에 대응하여 상기 스토퍼 핀(453)과 스토퍼 단편(462)의 위치를 설정해 둠으로써, 창 승강 장치 자체로 아암(5)의 회전 위치, 즉 창유리(6)의 하향 이동 위치를 규제할 수 있게 된다. 그 때문에, 이 창 승강 장치를 자동차에 적용한 경우에는, 자동차의 차체 측에 창유리(6)의 하향 이동을 규제하기 위한 규제 부재를 설치하지 않더라도 창유리(6)의 하향 이동 위치를 규제할 수 있게 되므로, 자동차의 차체 구조가 복잡하게 되는 일이 없다.

또한, 상기 스토퍼(46)는 외측 기어(43)에 대하여 임의의 원주 위치에 맞물리게 할 수 있기 때문에, 해당 원주 위치를 변경함으로써 스토퍼(46)에 설치한 스토퍼 단편(462)의 원주 위치를 변경하여, 내측 기어(45) 및 외측 기어(43)의 회전 규제 위치를 변경하여 아암(5)의 회전 위치, 즉 창유리(6)가 하향 이동 측의 규제 위치를 변경할 수 있게 된다. 따라서, 자동차의 차종의 차이 등에 따라 창의 치수가 다른 경우에도, 스토퍼(46)를 내장할 때의 원주 위치를 조정하는 것만으로 이것에 대응할 수 있어, 어떠한 창 치수인 경우라도 적정한 창유리의 하향 이동 위치를 규제하는 것을 실현할 수 있다.

여기서, 스토퍼(46)에 설치된 스토퍼 단편(462)을 원주 방향이 다른 2개 장소에 설치하여, 한쪽 스토퍼 단편은 내측 기어(45)가 한 방향으로 회전될 때에 스토퍼 핀(453)이 한 방향으로부터 충돌되고, 다른 쪽의 스토퍼 단편은 내측 기어(45)가 반대 방향으로 회전될 때에 상기 스토퍼 핀(453)이 다른쪽 방향으로부터 충돌되도록 구성하면, 내측 기어(45)의 양 회전 방향에 있어서 각각 회전 위치를 규제할 수 있게 된다. 따라서, 하드탑형 자동차와 같이, 창유리의 상향 이동 위치와 하향 이동 위치를 각각 규제해야 하는 경우에 효과적이다. 또한, 이 경우에 있어서, 자동차의 차종에 따라 창유리의 이동 치수가 다른 경우에는, 스토퍼 단편이 각각 다른 원주 위치에 형성된 복수 종류의 스토퍼를 준비해 두고, 자동차의 종류에 따라서 스토퍼를 선택하여 장착하도록 하면 된다. 또한, 스토퍼는 반드시외주면의 전체 영역에 걸쳐 외측 이빨을 갖출 필요는 없으며, 요구되는 강도에 따라서 그 이빨의 수를 적절히 조정할 수 있어, 이빨의 수를 줄일 때에는 스토퍼의 원주 방향으로 등분한 영역에만 각각 외측 이빨을 형성하면 된다.

이와 같이, 제1 실시 형태의 창 승강 장치에 따르면, 사이클로 감속 기구(4)를 구성하는 외측 기어(43)나 내측 기어(45) 등을 베이스(201)와 캡(202)으로 구성되는 밀봉 상태의 하우징(2) 내에 수납할 수 있게 되어, 하우징(2)으로부터는 출력축(42)의 단부가 돌출할 뿐이다. 그 때문에, 하우징(2) 내에 이물질이나 물방울이 침입하는 것을 방지할 수 있고, 이물질이 끼어들어 기어가 파손되거나, 물방울 때문에 녹이 생기거나 동결되는 것을 방지하여 창 승강 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 내측 기어(45)를 균일한 각속도로 회전시키기 위한 전달 디스크(44)를, 외측 기어(43)의 Y측 가이드부(432)와 캡(202)의 X측 가이드부(222) 사이에 끼운 상태로 배치하였기 때문에, 축방향의 치수가 불필요하게 커지는 일도 없어 창 승강 장치를 얇은 형태로 구성할 수 있게 된다.

도 7은 본 발명을 수동 조작에 의하여 회전되는 핸들에 의해 구동축을 회전 구동하는 수동식 창 승강 장치에 적용한 제2 실시 형태의 부분 분해 사시도이며, 도 8은 조립 상태의 종단면도이다. 여기서, 제2 실시 형태의 기본적인 구성은 제1 실시 형태와 마찬가지이므로, 등가 부분에는 동일 부호를 붙여 놓았다. 하우징(2)은 베이스(201)와, 이 베이스(201)의 개구 주연부에 코오킹 부착되는 캡(202)으로 구성되어 있고, 내부는 밀봉 상태로 되어 있다. 상기 베이스(201)에는 중공 보스(205)가 마련되어 있고, 이 중공 보스(205)에는 출력축(42)이 삽입 관통되며,이 출력축(42)의 외측 단부에는 아암(5)이 일체적으로 연결되어 있다. 또한, 상기 출력축(42)의 내측 단부에는 스플라인(424)이 형성되어, 내측 기어(45)의 중심에 개방된 스플라인 구멍(454)이 회전 방향으로 일체가 되도록 스플라인 결합되며, 또한 C링(47)에 의해 빠짐이 방지된다.

또한, 상기 중공 형상 보스(205)와 동심이 되는 상기 캡(202)의 중심 위치에는 축 구멍(206)이 개방되어 있고, 이 축 구멍(206)에는 회전 조작축(48)이 액밀(液密) 상태를 유지하며 삽입 관통되어 있다. 상기 회전 조작축(48)의 외측 단부에는 스플라인(481)이 형성되어, 창을 개폐할 때에 회전 조작하기 위한 조작 핸들(7)을 연결할 수 있게 되어 있다. 또한, 상기 회전 조작축(48)의 내측 단부에는 비원형판(482)이 일체로 형성되어 있어, 상기 하우징(2) 내에 내장된 편심 회전판(49)과 원주 방향으로 일체적으로 결합되어 있다. 상기 편심 회전판(49)은 내면측에 원형의 오목부(491)가 있는 얕은 접시 형상으로 형성되는 동시에, 상기 오목부(491)는 상기 회전 조작축(48) 및 중공 보스(205)에 대하여 편심되어 있어, 이에 따라 상기 제1 실시 형태와 마찬가지의 편심 링부(492)가 형성된다.

그리고, 상기 편심 링부(492)의 내부에는, 외경이 편심 링부(492)의 오목부(491)와 동일한 원주면이 있고, 또한 그 내주면에 내측 이빨이 형성된 외측 기어(43)가 내장되어 있어, 그 원주 일부에서 상기 내측 기어(45)와 맞물려 있다. 상기 외측 기어(43)에는 상기 베이스(2)를 향하는 쪽의 부분에 1쌍의 Y측 가이드부(432)가 일체로 형성된다. 또한, 이것과 대향하는 상기 베이스(201)의 내면에는 1쌍의 X측 가이드부(222)가 일체로 형성되어 있고, 이들 Y측 가이드부(432)와 X측 가이드부(222)로 둘러싸이는 영역에는 상기 중공 보스(205)의 외경보다 충분히 큰 축 구멍(441)이 있는 정사각형의 판형을 한 전달 디스크(44)가 각각의 변에서 상기 각 가이드부(432, 222)와 미끄럼 접촉한 상태로 내장되어 있다. 또한, 상기 외측 기어(43)의 내부에는 상기 내측 기어(45)와 축방향으로 인접한 위치에 스토퍼(46)가 내장되어 있고, 이 스토퍼(46)의 주위면의 복수 부위에 형성된 외측 이빨(461)이 상기 외측 기어(43)의 내측 이빨(431)과 맞물려 있다. 또한, 상기 스토퍼(46)의 내주면의 원주 일부에는 스토퍼 단편(462)이 일체로 설치되어 있는 동시에, 상기 내측 기어(45)의 원주 일부에는 외경 축방향으로 돌출한 스토퍼 돌기(455)가 원주 방향으로 충돌 가능하게 구성되어 있는 것은 제1 실시 형태와 마찬가지다.

이상과 같은 구성의 제2 실시 형태의 창 승강 장치에 따르면, 회전 조작축(48), 편심 회전판(49), 외측 기어(43), 내측 기어(45)로 사이클로 감속 기구로 이루어지는 감속 기구(4)가 구성된다. 따라서, 조작 핸들(7)을 회전 조작하여 회전 조작축(48)을 회전 구동하면, 이것과 일체로 연결된 편심 회전판(49)이 회전되어, 이 편심 회전판(49)에 형성되어 있는 편심 링부(491)에서 외측 기어(43)에 회전력이 전달된다. 이에 따라, 외측 기어(43)는 내측 기어(45)와 맞물린 상태로 출력축(42)에 대하여 편심 회전되고, 이 편심 회전에 의해 외측 기어(43)와 맞물려 있는 내측 기어(45)는 출력축(42)과 함께 회전되어, 출력축(42)에 회전력이 출력된다. 이에 따라, 제1 실시 형태와 마찬가지로, 임의의 감속비로 회전 조작축의 회전수를 감속시켜 출력축을 회전 구동할 수 있는 사이클로 감속 동작이 실현된다.

또한, 이 경우에, 외측 기어(43)는 Y측 가이드부(432)에 전달 디스크(44)가 미끄럼 접촉되어 전달 디스크(44)는 X 방향으로만 미끄럼 이동할 수 있게 되어 있고, 또헌 상기 전달 디스크(44)는 베이스(201)에 형성된 X측 가이드부(222)에 미끄럼 접촉되어 Y 방향으로만 미끄럼 이동 가능하게 되어 있기 때문에, 편심 회전판(49)의 회전력은 X 방향, Y 방향으로 각각 경시적으로 분할된 상태로 외측 기어(43)에 전달되어, 결과적으로 외측 기어(43)에 의해 회전되는 내측 기어(45)의 회전 각속도가 거의 일정하게 되며, 출력축(42) 및 이것에 연결된 아암(5)을 거의 일정한 각속도로 회전시킬 수 있게 되는 것은 제1 실시 형태와 마찬가지다. 이에 따라, 회전 조작축(48)의 정회전, 역회전에 의해 아암(5)은 거의 일정한 각속도로 왕복 회전되게 되어, 아암(5)의 선단부(52)에 연결되어 있는 창유리(6)를 자동차의 창을 따라서 상하 방향으로 이동시켜 자동차의 창을 개폐할 수 있게 된다.

이와 같이, 제2 실시 형태의 창 승강 장치에 따르면, 감속 기구(4)를 구성하는 외측 기어(43)나 내측 기어(45)를 베이스(201)와 캡(202)으로 구성되는 밀봉 상태의 하우징(2) 내에 수납할 수 있게 된다. 그 때문에, 하우징(2) 내에 이물질이나 물방울이 침입하는 것을 방지할 수 있어, 이물질이 끼어들어 기어가 파손되거나, 물방울 때문에 녹이 생기거나 동결되는 것을 방지하여 창 승강 장치의 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 이 제2 실시 형태에서는, 캡(202)에 회전 조작축(48)이 삽입 관통되어 있는 만큼, 제1 실시 형태보다 밀봉성은 약간 떨어지지만, 캡(202)이 차량 실내 쪽으로 향하기 때문에, 이 부분으로부터 이물질이나 물방울이 침입하는 일이 적어, 특별히 문제가 되는 일은 없다. 내측 기어(45)를 동일한 각속도로 회전시키기 위한 전달 디스크(44)를, 외측 기어(43)의 Y측 가이드부(432)와 베이스(201)의 X측 가이드부(222) 사이에 끼운 상태로 배치하기 때문에, 축 방향의 치수가 불필요하게 커지는 일도 없어, 창 승강 장치를 얇게 구성할 수 있게 된다.

여기서, 제2 실시 형태의 구성에서는, 편심 회전판(49)을 제1 실시 형태와 같이 웜 휠과 일체로 형성하여 전동 모터에 의해서 회전 구동하도록 구성하는 것도 가능하며, 이와 같이 하면 제1 실시 형태와 마찬가지로 파워 윈도우 장치에 적용하는 것도 가능하다.

또한, 제1 실시 형태에서는, 아암의 회전 각도를 규제하기 위한 스토퍼 기구로서, 내측 기어에 스토퍼 핀을 세워 설치하였지만, 제2 실시 형태의 스토퍼 돌기(455)와 같은 구성으로 하여도 좋다. 도 9는 그 일례인 내측 기어와 스토퍼의 분해 사시도이며, 도 10은 조립 상태의 평면 구성도이다. 즉, 내측 기어(45)의 상면에는 비원형 구멍(452)의 주위 영역을 두껍게 한 원형의 두께부(456)가 일체로 형성되는 동시에, 이 두께부(456)의 원주 일부가 반경 방향으로 돌출하여 스토퍼 돌기(457)가 형성된다. 한편, 스토퍼(46)는 링형으로 형성되어, 외주면에 외측 이빨(461)이 있어 외측 기어(43)의 내측 이빨(431)과 맞물리는 구성인 것은 제1 실시 형태와 같지만, 내주면은 원주 방향을 따라서 직경 치수가 변화하는 스토퍼 캠(463)으로서 형성되어 있다. 이 스토퍼 캠(463)의 캠 형상은, 원주 방향의 거의 1/4를 차지하는 직경 치수가 가장 큰 대직경 영역(463a)과, 이 대직경 영역(463a)의 원주 방향 양측에 형성된 직경 치수가 약간 작은 중간 직경 영역(463b)과, 이들 중간 직경 영역(463b) 사이에 있는 원주 방향 반대측의 거의 1/2를 차지하는 직경치수가 가장 작은 소직경 영역(463c)으로 구성되어 있다.

이 구성에 따르면, 도 10에 도시한 바와 같이, 내측 기어(45)의 회전에 따라 스토퍼 돌기(457)가 스토퍼(46)의 내주면, 즉 스토퍼 캠(463) 내에서 회전할 때에는, 스토퍼 돌기(457)의 선단부는 도 10에 파선으로 도시한 바와 같이 트로코이드(trochoid) 궤적 위를 이동한다. 그리고, 소정의 회전 각도만큼 회전하여, 스토퍼 돌기(457)가 외경 방향으로 이동하는 시점에서 그 선단면이 중간 직경 영역(463b)에 대하여 외경 방향을 향해 충돌해서, 이후의 스토퍼 돌기(457)의 회전, 즉 내측 기어(45)의 회전이 규제된다. 이 때, 스토퍼 돌기(457)는 돌출 방향인 직경 방향을 향해서 중간 직경 영역(463b)에 충돌하여 회전을 규제하기 때문에, 스토퍼 돌기(457)의 기계적인 내항력(耐抗力)을 높일 수 있어, 스토퍼 돌기(457)의 변형을 방지하여 안정된 스토퍼 기능을 발휘하게 할 수 있게 된다. 또한, 대직경 영역(463a)은 내측 기어(45)에 대하여 외측 기어(43)와 함께 스토퍼(46)가 편심 회전하였을 때에 스토퍼 돌기(457)가 스토퍼 캠(463)을 간섭하지 않기 위한 대비로서 마련한 것은 물론이다. 또한, 상기 스토퍼 캠(463)의 소직경 영역(463c)은 스토퍼(46)의 직경 방향의 폭 치수를 크게 하여 스토퍼(46)의 기계적 강도를 높이기 위해서 마련한 것으로, 아암(5)을 통하여 내측 기어(45)에 강한 외력이 가해진 경우라도 스토퍼 캠(463)에서의 파손을 방지하는 데에 있어서 유리하다. 이 구성에 있어서, 내측 기어(45)의 양방향의 회전 위치를 규제하는 경우에는 양측의 중간 직경 영역(463b)의 직경 치수를 적절히 설정하면 된다. 또한, 상기 제2 실시 형태의 스토퍼에서도 스토퍼 단편을 이러한 스토퍼 캠으로서 구성할 수 있는 것은 물론이다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 창 승강 장치는 웜 휠이나 편심 회전판 등의 회전 구동되는 회전체의 회전력을 감속시켜 출력축에 전달하기 위한 감속 기구를 구성하기 위한 외측 기어, 내측 기어, 전달 디스크 등이 회전체와 함께 베이스와 캡으로 구성되어 내부가 밀봉된 하우징 내에 내장되어, 출력축의 선단부가 하우징으로부터 돌출하여 창유리를 승강시키기 위한 아암에 연결되는 구성으로 함으로써, 회전체의 회전 동작에 의해 외측 기어가 편심 회전되어, 이것에 맞물려 있는 내측 기어가 감속 회전되고, 출력축에 감속된 회전력을 출력하여 아암을 회전시켜 창유리의 승강을 가능하게 하는 동시에, 하우징의 내부에 먼지 등의 이물질이나 물방울이 침입하는 일이 없어, 내분진성, 내수성, 내동결성이 우수한 신뢰성이 높은 창 승강 장치를 얻을 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 회전 구동되는 회전체와, 이 회전체와 동심으로 배치된 출력축에 연결되어 자동차 등의 차량의 창유리를 승강시키도록 회전되는 아암과, 상기 회전체의 회전 동작을 감속시켜 상기 출력축에 전달하는 감속 기구를 구비한 창 승강 장치에 있어서, 상기 감속 기구는 상기 회전체의 회전 구동에 따라 편심 회전되는 내측 이붙이 링 기어로 이루어지는 외측 기어와, 이 외측 기어의 내부에서 상기 외측 기어와 맞물리고 또한 상기 출력축에 동심으로 축지지된 내측 기어를 구비하며, 상기 회전체, 외측 기어 및 내측 기어는 베이스와 캡으로 구성되는 내부가 밀봉된 하우징 내에 내장되고, 상기 출력축의 선단부가 상기 하우징으로부터 돌출하며, 또한 상기 선단부에서 상기 아암에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 창 승강 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 외측 기어의 회전력을 한 직경 방향인 X 방향과 이 방향과 직교하는 다른 직경 방향인 Y 방향에 대하여 상기 내측 기어에 전달하는 전달 디스크를 갖추고, 상기 외측 기어는 상기 X 방향을 따라 Y 방향과 대향하는 1쌍의 Y측 가이드 부재를 일체로 구비하며, 상기 하우징에는 Y 방향을 따라 X 방향과 대향하는 1쌍의 X측 가이드 부재가 일체로 마련되고, 상기 전달 디스크는 상기 양 가이드 부재 사이에서 각각의 가이드 부재와 미끄럼 접촉하여 X 방향 및 Y 방향으로 각각 이동할 수 있는 직사각형의 판형 부재로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 창 승강 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회전체는, 상기 하우징과 일체로 설치된 전동 모터에 의해서 회전 구동되는 웜 휠과 일체로 설치되고, 상기 출력축에 대하여 편심된 원형의 오목부 내에 상기 외측 기어를 수납한 편심 링부를 구비한 것을 특징으로 하는 창 승강 장치.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 회전체는, 상기 출력축과 축 방향의 반대측에서 상기 하우징으로부터 일단부가 돌출한 회전 조작축에 연결되고, 상기 출력축에 대하여 편심된 원형의 오목부 내에 상기 외측 기어를 수납한 편심 링부를 구비하며, 상기 회전 조작축의 일단부에는 수동 조작에 의하여 회전 구동되는 조작 핸들이 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 창 승강 장치.