ウインドレギュレータ
【課題】ウインドレギュレータにおいて、簡単な構造で、駆動ギヤとラックベルトとを安定して噛合させる。
【解決手段】駆動モータ４に取り付けられる駆動ギヤ５と、駆動ギヤ５に噛合し駆動ギヤ５の双方向回転により移動してキャリアを昇降させるオープンエンドのラックベルト１０と、駆動モータ４を固定支持するフレーム９と、を備えたウインドレギュレータにおいて、フレーム９は、駆動ギヤ５の歯面を囲むように駆動ギヤ５の軸心回りに環状に形成される環状壁部３１Ｂを有し、環状壁部３１Ｂに形成された開口部から駆動ギヤ５の一部が露出してラックベルト１０と噛合する構造からなり、ドライブ経路Ｒ１寄りの壁端部３２Ａと駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法Ｓ１が、環状壁部３１Ｂの内周面と駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定される。
【解決手段】駆動モータ４に取り付けられる駆動ギヤ５と、駆動ギヤ５に噛合し駆動ギヤ５の双方向回転により移動してキャリアを昇降させるオープンエンドのラックベルト１０と、駆動モータ４を固定支持するフレーム９と、を備えたウインドレギュレータにおいて、フレーム９は、駆動ギヤ５の歯面を囲むように駆動ギヤ５の軸心回りに環状に形成される環状壁部３１Ｂを有し、環状壁部３１Ｂに形成された開口部から駆動ギヤ５の一部が露出してラックベルト１０と噛合する構造からなり、ドライブ経路Ｒ１寄りの壁端部３２Ａと駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法Ｓ１が、環状壁部３１Ｂの内周面と駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のウインドガラスを昇降させるウインドレギュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動モータに取り付けられる駆動ギヤと、駆動ギヤに噛合し駆動ギヤの双方向回転により移動してキャリアを昇降させるプッシュプル条体と、駆動モータを固定支持するフレームと、を備えたウインドレギュレータの従来例として特許文献１に記載のものが挙げられる。
【０００３】
特許文献１の技術はプッシュプル条体自体の構造に関するものであり、同文献には、可撓性の長尺体に補強用のチェーンを結合固定してプッシュプル条体を構成する旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−５２０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プッシュプル条体をラックベルトから構成した場合、駆動ギヤとラックベルトとの噛合部においては、ラックベルトを巻き込むことなく両者をスムーズに噛合させることが重要となる。
【０００６】
本発明は、ウインドレギュレータにおいて、簡単な構造で、駆動ギヤとラックベルトとを安定して噛合させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、駆動モータに取り付けられる駆動ギヤと、前記駆動ギヤに噛合し駆動ギヤの双方向回転により移動してキャリアを昇降させるオープンエンドのラックベルトと、前記駆動モータを固定支持するフレームと、を備えたウインドレギュレータにおいて、前記フレームは、前記駆動ギヤの歯面を囲むように駆動ギヤの軸心回りに環状に形成される環状壁部を有し、該環状壁部に形成された開口部から前記駆動ギヤの一部が露出して前記ラックベルトと噛合する構造からなり、前記開口部における環状壁部の両壁端部の内で少なくともドライブ経路寄りに位置する壁端部に関し、該壁端部と駆動ギヤの歯面との間隔寸法Ｓ１が、環状壁部の内周面と駆動ギヤの歯面との間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定されていることを特徴とする。
【０００８】
前記環状壁部は、駆動ギヤに対する防塵性や防水性を高める目的で駆動ギヤを囲むように設けられる。この環状壁部に形成した開口部から駆動ギヤの一部を露出させてラックベルトと噛合させる構造を採用した場合、ラックベルトが壁端部と駆動ギヤとの隙間に巻き込まれるおそれがある。特にドライブ経路側においてはウインドガラスの昇降負荷がかかるため、ドライブ経路側においてラックベルトに無理な曲げ変形が生じ、ラックベルトがドライブ経路寄りの壁端部と駆動ギヤとの隙間に巻き込まれるおそれがある。
【０００９】
この問題に対し、ドライブ経路寄りの壁端部と駆動ギヤの歯面との間隔寸法Ｓ１を、環状壁部の内周面と駆動ギヤの歯面との間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定することにより、ラックベルトの巻き込みを防止できる。仮に間隔寸法Ｓ２全体を小さく設定すると、環状壁部の製造誤差や駆動ギヤの組み付け誤差等があるために間隔寸法Ｓ２の品質管理が困難となる。しかし、本発明によれば、たとえば間隔寸法Ｓ２については余裕のある大きな寸法に設定し、壁端部においてのみ間隔寸法Ｓ１を小さく設定することにより、品質管理点を１点に集約させることができる。
【００１０】
また、本発明は、前記ラックベルトのラック歯の側部には段差面が形成され、前記フレームは、前記駆動ギヤとラックベルトとの噛合部において、ラックベルトのベルト裏面をガイドする噛合部ガイド壁と、前記段差面をガイドする噛合部ガイド突起体とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、噛合部ガイド壁と噛合部ガイド突起体とにガイドされることにより、ラックベルトのベルト板厚方向の振れが抑制され、駆動ギヤとラック歯の噛合深さが一定に保持される。
【００１２】
また、本発明は、前記フレームに、前記駆動モータの出力軸の先端を回転可能に軸支する円形凹状の軸受部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、駆動モータの出力軸が軸受部により軸支されることにより、駆動ギヤとラック歯の噛合深さがより一定に保持される。
【００１４】
また、本発明は、前記軸受部は前記駆動モータ側に突出する環状の壁部として形成され、該軸受部の外周面が前記駆動ギヤの内周面を位置決めガイドすることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、例えば駆動ギヤをスプライン結合等により駆動モータの出力軸に対して相対回転不能かつ軸方向に摺動可能に軸着する構造とした場合、軸受部の外周面により駆動ギヤの内周面を位置決めガイドする構造とすることにより、駆動ギヤ、駆動モータ、ラックベルトの３部品の互いの相対位置をフレームにより正確かつ容易に決めることができ、駆動ギヤとラック歯の噛み合いを精度よく管理することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡単な構造で、駆動ギヤとラックベルトとを安定して噛合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るウインドレギュレータを自動車のサイドドアに適用した形態を示す外観斜視図である。
【図２】プッシュプル条体のドライブ経路およびアイドル経路を示す概略側面図である。
【図３】本発明に係るウインドレギュレータの外観斜視図である。
【図４】図３におけるＡ部の分解斜視図である。
【図５】図３におけるＢ部の分解斜視図である。
【図６】図３におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図７】図３におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図８】図８（ａ）は図３におけるＥ−Ｅ断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図９】図３におけるＧ−Ｇ断面図である。
【図１０】図３におけるＨ−Ｈ断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は図３におけるＩ−Ｉ断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）におけるＪ−Ｊ断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は角パイプ体の末端口周りの断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）におけるＫ−Ｋ断面図である。
【図１３】角パイプ体の末端口周りの側断面図である。
【図１４】ラックベルトが角パイプ体の末端口から突出した状態のウインドレギュレータの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、ウインドレギュレータを自動車のサイドドアに適用した形態について説明する。また、以降の説明で、Ｐ方向とは平面視におけるウインドガラスの板面に沿う方向（つまり車両前後方向）を指し、Ｑ方向とはウインドガラスの板面と略直交する方向（つまり車幅方向）を指すものとする。
【００１９】
図１に示すように、自動車のサイドドア２の下方内部にはウインドガラス３を昇降させる本発明のウインドレギュレータ１が内蔵される。図３に示すように、ウインドレギュレータ１は、駆動モータ４と、駆動モータ４の出力軸に軸着される駆動ギヤ５（図１１）と、駆動ギヤ５に噛合し駆動ギヤ５の双方向回転により押し引きされるオープンエンドの、すなわち一端および他端を有する可撓性のプッシュプル条体６と、プッシュプル条体６の一端側に連結するとともにウインドガラス３に連結するキャリア７と、ドライブ経路Ｒ１におけるプッシュプル条体６およびキャリア７をガイドするガイドレール８と、駆動モータ４の固定支持手段、ガイドレール８の固定支持手段、アイドル経路Ｒ２におけるプッシュプル条体６の湾曲軌道をガイドする湾曲軌道ガイド手段、取付対象物（サイドドア２）への取り付け手段が一体に形成されたフレーム９と、を主な構成要素とする。
【００２０】
図２において、ドライブ経路Ｒ１とは、駆動ギヤ５の回転力をキャリア７の略直線移動力に変換伝達する経路であり、駆動ギヤ５とプッシュプル条体６との噛合部４１からキャリア７の取り付け部までのプッシュプル条体６の移動経路である。アイドル経路Ｒ２とは、キャリア７が下がったときのプッシュプル条体６の余長分を退避させる経路である。Ｑ方向から見て、ドライブ経路Ｒ１は一直線状に形成され、アイドル経路Ｒ２の少なくとも一部は湾曲状に形成されている。
【００２１】
「プッシュプル条体６」
図４、図９を参照してプッシュプル条体６について説明する。プッシュプル条体６は、ラック歯１０Ａの上面を構成するラック歯面１０Ｄと第１ベルト側面１０Ｅと第２ベルト側面１０Ｆとベルト裏面１０Ｇとを有したラックベルト１０からなる。したがって、このラックベルト１０と噛合する駆動ギヤ５（図１１）はピニオンギヤである。図９から判るように、ラック歯１０Ａはその幅寸法がラックベルト１０全体の幅寸法よりも小さく形成され、これによりラック歯１０Ａの両側には段差面１０Ｈが形成される。また、ベルト裏面１０Ｇにおいて幅方向中央にはベルトの延設方向に沿う矩形溝１０Ｉが形成される。
【００２２】
図４、図８（ｂ）に示すように、ラックベルト１０の一端におけるラック歯面１０Ｄ側は、ラック歯１０Ａが形成されておらず、その分、薄肉となったベルト薄肉部１０Ｃには角孔からなる係合孔１０Ｂが上下一対に穿孔されている。係合孔１０Ｂは矩形溝１０Ｉの溝底部に臨む。
以上のラックベルト１０は例えば合成樹脂製であり、ラック歯面１０Ｄがアイドル経路Ｒ２の湾曲軌道の内側に向くように引き回される。
【００２３】
「キャリア７」
主に図４、図７を参照して、キャリア７は、Ｐ方向に沿う板面として形成されウインドガラス３（図１）の下部と連結するガラス連結部７Ａと、ガラス連結部７Ａの一面に突設されラックベルト１０の一端と連結するベルト連結部７Ｂと、を有する。ガラス連結部７Ａは、Ｑ方向から見て横長の略矩形状を呈しており、ウインドガラス３の固定ボルト（図示せず）を通すための取付け孔７Ｃが穿孔されている。また、ガラス連結部７Ａの他面にはウインドガラス３の抜け落ち防止壁７Ｄが突設されている。
【００２４】
ベルト連結部７Ｂは、図７に示すように平面視して、ガラス連結部７Ａの一面から直交して立ち上がり形成される基部７Ｅと、基部７Ｅの先端からガラス連結部７Ａの板面と平行に延設される中間部７Ｆと、中間部７Ｆの先端からガラス連結部７Ａの一面と離間する方向に延設される摺動部７Ｇとを有して、クランク形状を呈している。摺動部７Ｇの一面側には直方体形状の係合突起７Ｈが上下一対に突設され、さらに各係合突起７Ｈの突設位置の真後ろにあたる摺動部７Ｇの他面側には上下方向にわたって円弧状をなす弾発突部７Ｉ（図８（ｂ））が突設されている。
【００２５】
ベルト連結部７Ｂは、摺動部７Ｇがベルト薄肉部１０Ｃに重ね合わされ、各係合突起７Ｈがそれぞれの係合孔１０Ｂに係合することによりラックベルト１０と連結する。係合突起７Ｈの先端周りは矩形溝１０Ｉ内に収まる。これにより、ラックベルト１０とキャリア７との係合部４２がガイドレール８の内部にレイアウトされることとなり、ウインドレギュレータ１を分解しない限り、係合部４２がガイドレール８の内部から抜けないようになっている。
【００２６】
「ガイドレール８」
図４、図６〜図９を参照してガイドレール８について説明する。ガイドレール８は、略鉛直状に延設される定断面の長尺部材であり、Ｐ方向から見た形状はウインドガラス３の曲面形状に合わせた緩やかな曲線を呈する一方、Ｑ方向から見た形状は一直線状を呈している。ガイドレール８は、図９に示すようにその平断面形状において、ラックベルト１０の四面（ラック歯面１０Ｄ、第１ベルト側面１０Ｅ、第２ベルト側面１０Ｆ、ベルト裏面１０Ｇ）をガイドするようにＱ方向に長手の矩形枠部を有している。この矩形枠部は、ラック歯面１０Ｄに対向する第１枠面８Ａと、ベルト裏面１０Ｇに対向する第２枠面８Ｂと、第１ベルト側面１０Ｅに対向する第３枠面８Ｃと、第２ベルト側面１０Ｆに対向する第４枠面８Ｄとから構成され、この矩形枠部に囲まれた内部空間はラックベルト１０のガイド溝を構成する。つまり、図７で示したラックベルト１０とキャリア７との係合部４２はこのガイドレール８におけるラックベルト１０のガイド溝にレイアウトされる。第３枠面８Ｃはキャリア７のガラス連結部７Ａの一面に対向する面である。第２枠面８Ｂの第３枠面８Ｃ寄りの一部には、キャリア７のベルト連結部７Ｂ（中間部７Ｆ）を通すための開口部８Ｅが形成されており、この開口部８Ｅの第４枠面８Ｄ寄りの縁部からＰ方向に沿って第１フランジ面８Ｆが突設されている。また、第３枠面８Ｃから略延設される態様で第２フランジ面８Ｇが第１フランジ面８Ｆと反対方向に突設されている。
【００２７】
ガイドレール８は例えば板金加工成形品であり、第１フランジ面８Ｆから第２枠面８Ｂ、第４枠面８Ｄ、第１枠面８Ａ、第３枠面８Ｃ、第２フランジ面８Ｇの順で折曲成形された一体成形品からなる。第２フランジ面８Ｇは、第３枠面８Ｃの折り重ね成形によって形成される。勿論、ガイドレール８を押出成形品等から構成してもよい。
【００２８】
図４に示すように、ガイドレール８の上端における第４枠面８Ｄには、サイドドア２への固定用の固定ブラケット１１が溶接等により取り付けられている。固定ブラケット１１は概ねＰ方向に沿う板面として形成される。固定ブラケット１１には、サイドドア２への締結用のボルト（図示せず）を螺合するためのナット１２が取り付けられている。
【００２９】
「フレーム９」
図５、図９〜図１１を参照してフレーム９について説明する。フレーム９は、駆動モータ４を固定支持するモータ固定部１３と、ガイドレール８の下端を固定支持するためのガイドレール固定部１４と、アイドル経路Ｒ２におけるラックベルト１０の湾曲軌道をガイドする湾曲軌道ガイド部１５と、を有する。フレーム９は、例えばモータ固定部１３とガイドレール固定部１４と湾曲軌道ガイド部１５とが一体成形された樹脂成形品からなる。
【００３０】
「モータ固定部１３（駆動モータ４の固定支持手段）」
モータ固定部１３は、図５、図１１（ａ）に示すように、Ｑ方向に複数の凹凸を有するものの、概ねＱ方向との直交面に沿った板状部として形成される。モータ固定部１３には、複数のモータ取付孔１６が穿設されるとともに、駆動モータ４の出力軸４Ａの先端を回転可能に軸支する円形凹状の軸受部１７が形成されている。モータ固定部１３は、駆動モータ４の固定支持手段を構成する。駆動モータ４は、出力軸４Ａの先端が軸受部１７に軸支された状態で、モータ取付孔１６を通したボルト１８によりモータ固定部１３に締結固定される。出力軸４Ａの先端が軸受部１７に軸支されることにより、出力軸４Ａに軸着された駆動ギヤ５の傾きが防止されることとなり、駆動ギヤ５とラックベルト１０のラック歯１０Ａとが精度良く噛合する。
【００３１】
具体的には、軸受部１７は駆動モータ４側に突出する環状の壁部として形成される。また、出力軸４Ａの先端は小径部４Ｂとして形成されており、軸受部１７の内周面１７Ａが小径部４Ｂを軸支する。さらに、本実施形態では、駆動ギヤ５はスプライン結合等により出力軸４Ａに対して相対回転不能かつ軸方向に摺動可能に軸着されている。駆動ギヤ５の内周側には突設部５Ａが形成され、この突設部５Ａが出力軸４Ａの環状段差面４Ｃと軸受部１７周りに形成された傾斜面１７Ｃとの間に位置することにより、出力軸４Ａに対する駆動ギヤ５の軸方向移動が阻止される。そして、軸受部１７の外周面１７Ｂは突設部５Ａの内周面５Ｂをガイドすることにより駆動ギヤ５の径方向の位置決め機能を担う。なお、図１１（ａ）では、軸受部１７の内周面１７Ａと小径部４Ｂの外周面との隙間間隔、および軸受部１７の外周面１７Ｂと駆動ギヤ５の内周面５Ｂとの隙間間隔を誇張して図示してあるが、実際はごく僅かである。
【００３２】
駆動モータ４がモータ固定部１３に固定された際には、防塵、防水等を目的として、図１１（ａ）に示すように、駆動ギヤ５周りの空間が駆動モータ４の筐体とモータ固定部１３の成形面とによって密閉された密閉空間１９を構成する。また、密閉空間１９において、駆動ギヤ５に対する防塵性や防水性等を一層高める目的で、駆動ギヤ５は、モータ固定部１３に形成されたギヤ収納空間３１内にレイアウトされる。ギヤ収納空間３１は、Ｑ方向との直交面に沿って形成され、駆動ギヤ５の外径よりも大径の略円板状の基板部３１Ａと、基板部３１Ａから駆動モータ４側に向けＱ方向に沿って立ち上がり、平歯車からなる駆動ギヤ５の歯面を囲むように駆動ギヤ５の軸心回りに一定径寸法で環状に形成される環状壁部３１Ｂと、から構成される。前記した軸受部１７は基板部３１Ａの中央に形成される。
【００３３】
図１１（ｂ）に示すように、環状壁部３１Ｂの一部は開口形成され、この開口した部位から駆動ギヤ５の一部が露出してラックベルト１０と噛合する。この環状壁部３１Ｂの開口した部位の両壁端部（３２Ａ、３２Ｂ）の内で、少なくとも、ドライブ経路Ｒ１寄りに位置する壁端部３２Ａは駆動ギヤ５の軸心寄りに位置するように形成されている。すなわち、駆動ギヤ５の軸心を中心とした一定径寸法の環状壁部３１Ｂに対し、壁端部３２Ａのみを駆動ギヤ５の軸心寄りに突出形成するものである。したがって、壁端部３２Ａと駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法Ｓ１は、環状壁部３１Ｂの内周面と駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定される。場合により、アイドル経路Ｒ２寄りの壁端部３２Ｂ側においても駆動ギヤ５の軸心寄りに位置させて、壁端部３２Ｂと駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法を前記間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定してもよい。
【００３４】
ドライブ経路Ｒ１寄りに位置する壁端部３２Ａにおいて間隔寸法Ｓ１を間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定する理由は、間隔寸法Ｓ１をそのまま間隔寸法Ｓ２と同じに設定すると、ラックベルト１０が壁端部３２Ａと駆動ギヤ５との隙間に巻き込まれるおそれがあるためである。噛合部４１よりもアイドル経路Ｒ２側に位置するラックベルト１０には大きな負荷がかからないため、ラックベルト１０に無理な曲げ変形が生じるおそれはほとんど無く、したがってラックベルト１０がアイドル経路Ｒ２寄りの壁端部３２Ｂと駆動ギヤ５との隙間に巻き込まれるおそれはさほど無い。しかし、ドライブ経路Ｒ１側においてはウインドガラス３の昇降負荷がかかるため、ラックベルト１０に無理な曲げ変形が生じるおそれがあり、これに起因してラックベルト１０が壁端部３２Ａと駆動ギヤ５との隙間に巻き込まれるおそれがある。
【００３５】
この問題に対し、たとえば壁端部３２Ａから壁端部３２Ｂまでにわたり環状壁部３１Ｂの内周面を全て一定径にしたうえで前記間隔寸法Ｓ２を小さく設定するという手法が思い浮かぶ。しかしながらこの手法では駆動ギヤ５のほぼ全周にわたり環状壁部３１Ｂの内周面との間で小さな間隔寸法Ｓ２が設定されるため、ギヤ収納空間３１の製造誤差や駆動ギヤ５の組み付け誤差を考慮したうえでの間隔寸法Ｓ２の品質管理が困難となる。これに対し、間隔寸法Ｓ２については余裕のある大きな寸法に設定し、壁端部３２Ａ（場合によっては壁端部３２Ｂも）においてのみ間隔寸法Ｓ１を間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定することにより、品質管理点を１点（壁端部３２Ｂも間隔寸法Ｓ１を小さくした場合には２点）に集約させることができる。
【００３６】
次に、駆動ギヤ５とラックベルト１０との噛合部４１において、ラックベルト１０のベルト裏面１０Ｇは、モータ固定部１３において上下方向に沿って直線状に形成された噛合部ガイド壁３３によりガイドされる。そして、図１１（ａ）に示すように、基板部３１Ａには、噛合部ガイド壁３３と平行に噛合部ガイド突起体３４が突設される。噛合部ガイド突起体３４はたとえば図１１（ｂ）に示すように、端部３２Ａの近傍から端部３２Ｂの近傍にかけて形成され、図１１（ａ）に示すように、その平面状のガイド面３４Ａによりラックベルト１０の段差面１０Ｈをガイドする。これにより、ラックベルト１０は、噛合部ガイド壁３３と噛合部ガイド突起体３４とにガイドされてベルト板厚方向の振れが抑制され、駆動ギヤ５とラック歯１０Ａの噛合深さが一定に保持されることとなる。
【００３７】
「ガイドレール固定部１４（ガイドレール８の固定支持手段）」
図５に示すガイドレール固定部１４は、モータ固定部１３の上部に位置する部位となり、図１０に示すようにガイドレール８の下端を挿入固定するための上下に貫通する開口部２０として形成されている。開口部２０の下端は前記密閉空間１９（図１１（ａ））に臨む。開口部２０を構成する内壁には複数の固定リブ２１が上下方向に沿って突設されており、この固定リブ２１から圧接されることによりガイドレール８の下端がガイドレール固定部１４に固定される。具体的には、ガイドレール８の下端は、第１枠面８Ａが二箇所、第２枠面８Ｂが一箇所で固定リブ２１から圧接されることによりフレーム９に対するＰ方向の位置決めがなされ、第１フランジ面８Ｆと第２フランジ面８Ｇとがそれぞれ一対の固定リブ２１に挟持される態様で圧接されることによりフレーム９に対するＱ方向の位置決めがなされる。
【００３８】
フレーム９における開口部２０の上方には図５、図９に示すストッパ固定部２２が形成されている。このストッパ固定部２２には上方から差し込まれる態様でストッパ２３が取り付けられる。ストッパ２３は例えばゴム成形品からなる。ストッパ２３は、キャリア７に当接してキャリア７の下降動作を規制する。また、ストッパ２３は、開口部２０の内壁とガイドレール８との隙間の一部を上方から塞ぐことにより、前記密閉空間１９（図１１（ａ））に対する防塵機能、防水機能を担う。
【００３９】
「湾曲軌道ガイド部１５（アイドル経路Ｒ２におけるプッシュプル条体６の湾曲軌道をガイドする湾曲軌道ガイド手段）」
図５において、湾曲軌道ガイド部１５は、その内部に挿通されるラックベルト１０（図９参照）のラック歯面１０Ｄ、第１ベルト側面１０Ｅ、第２ベルト側面１０Ｆ、ベルト裏面１０Ｇをそれぞれガイドするガイド内周壁２４Ａ、第１ガイド側壁２４Ｂ、第２ガイド側壁２４Ｃ、ガイド外周壁２４Ｄを有するＱ方向に長手の矩形断面形状の角パイプ体２４からなる。角パイプ体２４は、先端側が前記密閉空間１９（図１１（ａ））に臨んだうえで、モータ固定部１３の下部から、その末端口２５が上方かつ鉛直方向よりもドライブ経路Ｒ１側に向く位置まで、下方に向けて凸状に、略一定の曲率半径で湾曲形成される。末端口２５は、駆動ギヤ５とラックベルト１０との噛合部４１よりも上方に位置する。第１ガイド側壁２４Ｂ、第２ガイド側壁２４Ｃにはそれぞれ、重量軽減等を目的とした略矩形状の肉抜き貫通孔２６が延設方向に適宜間隔で形成されている。角パイプ体２４は、連結部２７によりモータ固定部１３と連結される。ウインドガラス３（図１）が所定量開いたとき、つまりキャリア７が所定位置よりも下がったとき、ラックベルト１０の他端側は末端口２５から突出する。
【００４０】
図１２に示すように、末端口２５の手前における第１ガイド側壁２４Ｂの内側には、第１ベルト側面１０Ｅを押圧する突起体３５が形成されている。突起体３５は、図１２（ａ）に示すように、角パイプ体２４の延設方向にわたって緩やかな円弧状を呈するように形成され、第１ガイド側壁２４Ｂの内側面からの最大突出寸法Ｌはたとえば１ｍｍ程度である。ラックベルト１０は、末端口２５から突出する際、末端口２５の手前に形成された突起体３５に押圧されることにより、突出部分のベルト幅方向の振れ、つまりＱ方向の振れが抑制される。
【００４１】
ここで、第１ベルト側面１０Ｅが突起体３５に押圧されることにより第２ベルト側面１０Ｆが第２ガイド側壁２４Ｃに押し付けられると、ラックベルト１０の摺動抵抗が大きくなるという問題がある。これに対し、図１２（ａ）に示すように、突起体３５と対向する第２ガイド側壁２４Ｃに例えば前記肉抜き貫通孔２６を末端口２５にかけて開口形成すれば、突起体３５に押圧されたラックベルト１０はこの肉抜き貫通孔２６に逃げるように変位する。したがって、第２ベルト側面１０Ｆが第２ガイド側壁２４Ｃに押し付けられることがなく、ラックベルト１０の摺動抵抗が大きくなることがない。ラックベルト１０は突起体３５に押圧されて弾性変形し、その復元力により第１ベルト側面１０Ｅが突起体３５に押し付けられることとなるため、たとえ第２ベルト側面１０Ｆが第２ガイド側壁２４Ｃに押し付けられることがなくても、ラックベルト１０の幅方向の振れを抑制する効果が奏される。
勿論、突起体３５を第２ガイド側壁２４Ｃ側に設ける構成、または突起体３５を第２ガイド側壁２４Ｃ側に設け、かつ突起体３５と対向する第１ガイド側壁２４Ｂを、ラックベルト１０の幅方向の変位を逃がすように末端口２５にかけて開口形成する構成にしても差し支えない。
【００４２】
また、図１３に示すように、末端口２５周りにおいてガイド内周壁２４Ａおよびガイド外周壁２４Ｄは共に口拡げ状に形成されている。ラック歯１０Ａとの引っ掛かりを防止しつつラックベルト１０を末端口２５の直前までガイドする目的で、ガイド内周壁２４Ａの方がガイド外周壁２４Ｄよりも、末端口２５におけるラックベルト１０との間隔が大きく、かつ口拡げの起点位置と末端口２５との距離が大きく設定されている。すなわち、図１３において、ガイド内周壁２４Ａとラックベルト１０との間隔Ｔ１の方がガイド外周壁２４Ｄとラックベルト１０との間隔Ｔ２よりも大きく、ガイド内周壁２４Ａにおける口拡げの起点位置３６Ａと末端口２５との距離Ｕ１の方がガイド外周壁２４Ｄにおける口拡げの起点位置３６Ｂと末端口２５との距離Ｕ２よりも大きく設定されている。
【００４３】
「取付孔２８（取付対象物への取り付け手段）」
図５において、フレーム９のモータ固定部１３周りには、取付対象物（サイドドア２）への取り付け手段としての複数の取付孔２８が形成されている。ウインドレギュレータ１は、下部においてはこのフレーム９の取付孔２８を介してサイドドア２（図１）にボルトにより締結固定され、上部においては前記したように固定ブラケット１１（図４）を介してサイドドア２にボルトにより締結固定される。
【００４４】
「作用」
駆動モータ４を駆動すると、駆動ギヤ５と噛合するラックベルト１０がドライブ経路Ｒ１上をＱ方向から見て一直線状に移動し、ラックベルト１０の上端に係合突起７Ｈおよび係合孔１０Ｂを介して係合したキャリア７がガイドレール８にガイドされて上下移動し、ウインドガラス３が昇降する。キャリア７は、ラックベルト１０のベルト薄肉部１０Ｃの裏面が第２枠面８Ｂに接触し、摺動部７Ｇに突設された弾発突部７Ｉが第１枠面８Ａに接触することにより、ガイドレール８に対するＰ方向の位置決めがなされ、ベルト連結部７Ｂの中間部７Ｆとガラス連結部７Ａの一面とにより第３枠面８Ｃ、第２フランジ面８Ｇを挟持することにより、ガイドレール８に対するＱ方向の位置決めがなされたうえで、ガイドレール８を摺動する。第１フランジ面８Ｆはキャリア７の倒れを防止する。
【００４５】
図９に示すように、ガイドレール８内を移動するラックベルト１０は、ラック歯面１０Ｄが開口部８Ｅの形成されていない第１枠面８Ａ側に対向するようにレイアウトされているため、仮に開口部８Ｅから塵や水分がガイドレール８内に入り込んだとしても、ラック歯１０Ａ側への塵や水分の進入が低減され、ひいては噛合部４１における塵の噛み込みが防止される。
【００４６】
また、図１１（ｂ）に示すように、噛合部４１において、壁端部３２Ａと駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法Ｓ１が、環状壁部３１Ｂの内周面と駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定されているので、ラックベルト１０が壁端部３２Ａと駆動ギヤ５との隙間に巻き込まれるおそれがない。さらに、ラックベルト１０は、噛合部ガイド壁３３と噛合部ガイド突起体３４とにガイドされることにより、ベルト板厚方向の振れが抑制され、駆動ギヤ５とラック歯１０Ａの噛合深さが一定に保持される。
【００４７】
また、仮に駆動ギヤ５を駆動モータ４の出力軸４Ａに予め固着してそれらをフレーム９に取り付ける構造とした場合、ラック歯１０Ａと駆動ギヤ５の噛み合い精度を出すためには、駆動モータ４に対する駆動ギヤ５の取り付け精度を厳密に管理する必要がある。これに対し、本実施形態のように、駆動ギヤ５をスプライン結合等により出力軸４Ａに対して相対回転不能かつ軸方向に摺動可能に軸着する構造とした場合、駆動モータ４の出力軸４Ａを軸受部１７により軸支し、軸受部１７の外周面１７Ｂにより駆動ギヤ５の内周面５Ｂを位置決めガイドする構造とすることにより、駆動ギヤ５、駆動モータ４、ラックベルト１０の３部品の互いの相対位置をフレーム９により正確かつ容易に決めることができ、駆動ギヤ５とラック歯１０Ａの噛み合いを精度よく管理することができる。
【００４８】
キャリア７が下降したときのラックベルト１０の余長分は角パイプ体２４により上方に折り返される態様で退避収納される。キャリア７が所定位置よりも下降したときには、図１４に示すように、ラックベルト１０の他端側が角パイプ体２４の末端口２５からガイドレール８に向けて略直線状に突出する。図１４はラックベルト１０が最大量突出した状態を示している。ラックベルト１０は末端口２５の手前で図１２に示す突起体３５に押圧されることにより、ラックベルト１０の突出部の幅方向の振れが抑制される。さらに、図１３に示すように、末端口２５周りにおいてガイド内周壁２４Ａおよびガイド外周壁２４Ｄは共に口拡げ状に形成され、ガイド内周壁２４Ａの方がガイド外周壁２４Ｄよりも、末端口２５におけるラックベルト１０との間隔が大きく、かつ口拡げの起点位置と末端口２５との距離が大きく設定されているので、末端口２５のガイド内周壁２４Ａに対するラック歯１０Ａの引っ掛かりが防止され、かつラックベルト１０がガイド外周壁２４Ｄにより末端口２５の直前までガイドされる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。本発明は図面に記載したものに限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１ ウインドレギュレータ
２ サイドドア
３ ウインドガラス
４ 駆動モータ
５ 駆動ギヤ
６ プッシュプル条体
７ キャリア
８ ガイドレール
９ フレーム
１０ ラックベルト（プッシュプル条体）
１０Ａ ラック歯
１０Ｄ ラック歯面
１０Ｅ 第１ベルト側面
１０Ｆ 第２ベルト側面
１０Ｇ ベルト裏面
１０Ｈ 段差面
１３ モータ固定部
１４ ガイドレール固定部
１５ 湾曲軌道ガイド部
１７ 軸受部
２４ 角パイプ体（湾曲軌道ガイド部）
３１Ｂ 環状壁部
３２Ａ （ドライブ経路寄りの）壁端部
３２Ｂ （アイドル経路寄りの）壁端部
３３ 噛合部ガイド壁
３４ 噛合部ガイド突起体
４１ 噛合部
Ｒ１ ドライブ経路
Ｒ２ アイドル経路
Ｓ１ 壁端部と駆動ギヤの歯面との間隔寸法
Ｓ２ 環状壁部の内周面と駆動ギヤの歯面との間隔寸法
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車のウインドガラスを昇降させるウインドレギュレータに関する。
【背景技術】
【０００２】
駆動モータに取り付けられる駆動ギヤと、駆動ギヤに噛合し駆動ギヤの双方向回転により移動してキャリアを昇降させるプッシュプル条体と、駆動モータを固定支持するフレームと、を備えたウインドレギュレータの従来例として特許文献１に記載のものが挙げられる。
【０００３】
特許文献１の技術はプッシュプル条体自体の構造に関するものであり、同文献には、可撓性の長尺体に補強用のチェーンを結合固定してプッシュプル条体を構成する旨が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開昭５９−５２０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
プッシュプル条体をラックベルトから構成した場合、駆動ギヤとラックベルトとの噛合部においては、ラックベルトを巻き込むことなく両者をスムーズに噛合させることが重要となる。
【０００６】
本発明は、ウインドレギュレータにおいて、簡単な構造で、駆動ギヤとラックベルトとを安定して噛合させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、駆動モータに取り付けられる駆動ギヤと、前記駆動ギヤに噛合し駆動ギヤの双方向回転により移動してキャリアを昇降させるオープンエンドのラックベルトと、前記駆動モータを固定支持するフレームと、を備えたウインドレギュレータにおいて、前記フレームは、前記駆動ギヤの歯面を囲むように駆動ギヤの軸心回りに環状に形成される環状壁部を有し、該環状壁部に形成された開口部から前記駆動ギヤの一部が露出して前記ラックベルトと噛合する構造からなり、前記開口部における環状壁部の両壁端部の内で少なくともドライブ経路寄りに位置する壁端部に関し、該壁端部と駆動ギヤの歯面との間隔寸法Ｓ１が、環状壁部の内周面と駆動ギヤの歯面との間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定されていることを特徴とする。
【０００８】
前記環状壁部は、駆動ギヤに対する防塵性や防水性を高める目的で駆動ギヤを囲むように設けられる。この環状壁部に形成した開口部から駆動ギヤの一部を露出させてラックベルトと噛合させる構造を採用した場合、ラックベルトが壁端部と駆動ギヤとの隙間に巻き込まれるおそれがある。特にドライブ経路側においてはウインドガラスの昇降負荷がかかるため、ドライブ経路側においてラックベルトに無理な曲げ変形が生じ、ラックベルトがドライブ経路寄りの壁端部と駆動ギヤとの隙間に巻き込まれるおそれがある。
【０００９】
この問題に対し、ドライブ経路寄りの壁端部と駆動ギヤの歯面との間隔寸法Ｓ１を、環状壁部の内周面と駆動ギヤの歯面との間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定することにより、ラックベルトの巻き込みを防止できる。仮に間隔寸法Ｓ２全体を小さく設定すると、環状壁部の製造誤差や駆動ギヤの組み付け誤差等があるために間隔寸法Ｓ２の品質管理が困難となる。しかし、本発明によれば、たとえば間隔寸法Ｓ２については余裕のある大きな寸法に設定し、壁端部においてのみ間隔寸法Ｓ１を小さく設定することにより、品質管理点を１点に集約させることができる。
【００１０】
また、本発明は、前記ラックベルトのラック歯の側部には段差面が形成され、前記フレームは、前記駆動ギヤとラックベルトとの噛合部において、ラックベルトのベルト裏面をガイドする噛合部ガイド壁と、前記段差面をガイドする噛合部ガイド突起体とを有することを特徴とする。
【００１１】
本発明によれば、噛合部ガイド壁と噛合部ガイド突起体とにガイドされることにより、ラックベルトのベルト板厚方向の振れが抑制され、駆動ギヤとラック歯の噛合深さが一定に保持される。
【００１２】
また、本発明は、前記フレームに、前記駆動モータの出力軸の先端を回転可能に軸支する円形凹状の軸受部が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
本発明によれば、駆動モータの出力軸が軸受部により軸支されることにより、駆動ギヤとラック歯の噛合深さがより一定に保持される。
【００１４】
また、本発明は、前記軸受部は前記駆動モータ側に突出する環状の壁部として形成され、該軸受部の外周面が前記駆動ギヤの内周面を位置決めガイドすることを特徴とする。
【００１５】
本発明によれば、例えば駆動ギヤをスプライン結合等により駆動モータの出力軸に対して相対回転不能かつ軸方向に摺動可能に軸着する構造とした場合、軸受部の外周面により駆動ギヤの内周面を位置決めガイドする構造とすることにより、駆動ギヤ、駆動モータ、ラックベルトの３部品の互いの相対位置をフレームにより正確かつ容易に決めることができ、駆動ギヤとラック歯の噛み合いを精度よく管理することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、簡単な構造で、駆動ギヤとラックベルトとを安定して噛合させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明に係るウインドレギュレータを自動車のサイドドアに適用した形態を示す外観斜視図である。
【図２】プッシュプル条体のドライブ経路およびアイドル経路を示す概略側面図である。
【図３】本発明に係るウインドレギュレータの外観斜視図である。
【図４】図３におけるＡ部の分解斜視図である。
【図５】図３におけるＢ部の分解斜視図である。
【図６】図３におけるＣ−Ｃ断面図である。
【図７】図３におけるＤ−Ｄ断面図である。
【図８】図８（ａ）は図３におけるＥ−Ｅ断面図、図８（ｂ）は図８（ａ）におけるＦ−Ｆ断面図である。
【図９】図３におけるＧ−Ｇ断面図である。
【図１０】図３におけるＨ−Ｈ断面図である。
【図１１】図１１（ａ）は図３におけるＩ−Ｉ断面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）におけるＪ−Ｊ断面図である。
【図１２】図１２（ａ）は角パイプ体の末端口周りの断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）におけるＫ−Ｋ断面図である。
【図１３】角パイプ体の末端口周りの側断面図である。
【図１４】ラックベルトが角パイプ体の末端口から突出した状態のウインドレギュレータの側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、ウインドレギュレータを自動車のサイドドアに適用した形態について説明する。また、以降の説明で、Ｐ方向とは平面視におけるウインドガラスの板面に沿う方向（つまり車両前後方向）を指し、Ｑ方向とはウインドガラスの板面と略直交する方向（つまり車幅方向）を指すものとする。
【００１９】
図１に示すように、自動車のサイドドア２の下方内部にはウインドガラス３を昇降させる本発明のウインドレギュレータ１が内蔵される。図３に示すように、ウインドレギュレータ１は、駆動モータ４と、駆動モータ４の出力軸に軸着される駆動ギヤ５（図１１）と、駆動ギヤ５に噛合し駆動ギヤ５の双方向回転により押し引きされるオープンエンドの、すなわち一端および他端を有する可撓性のプッシュプル条体６と、プッシュプル条体６の一端側に連結するとともにウインドガラス３に連結するキャリア７と、ドライブ経路Ｒ１におけるプッシュプル条体６およびキャリア７をガイドするガイドレール８と、駆動モータ４の固定支持手段、ガイドレール８の固定支持手段、アイドル経路Ｒ２におけるプッシュプル条体６の湾曲軌道をガイドする湾曲軌道ガイド手段、取付対象物（サイドドア２）への取り付け手段が一体に形成されたフレーム９と、を主な構成要素とする。
【００２０】
図２において、ドライブ経路Ｒ１とは、駆動ギヤ５の回転力をキャリア７の略直線移動力に変換伝達する経路であり、駆動ギヤ５とプッシュプル条体６との噛合部４１からキャリア７の取り付け部までのプッシュプル条体６の移動経路である。アイドル経路Ｒ２とは、キャリア７が下がったときのプッシュプル条体６の余長分を退避させる経路である。Ｑ方向から見て、ドライブ経路Ｒ１は一直線状に形成され、アイドル経路Ｒ２の少なくとも一部は湾曲状に形成されている。
【００２１】
「プッシュプル条体６」
図４、図９を参照してプッシュプル条体６について説明する。プッシュプル条体６は、ラック歯１０Ａの上面を構成するラック歯面１０Ｄと第１ベルト側面１０Ｅと第２ベルト側面１０Ｆとベルト裏面１０Ｇとを有したラックベルト１０からなる。したがって、このラックベルト１０と噛合する駆動ギヤ５（図１１）はピニオンギヤである。図９から判るように、ラック歯１０Ａはその幅寸法がラックベルト１０全体の幅寸法よりも小さく形成され、これによりラック歯１０Ａの両側には段差面１０Ｈが形成される。また、ベルト裏面１０Ｇにおいて幅方向中央にはベルトの延設方向に沿う矩形溝１０Ｉが形成される。
【００２２】
図４、図８（ｂ）に示すように、ラックベルト１０の一端におけるラック歯面１０Ｄ側は、ラック歯１０Ａが形成されておらず、その分、薄肉となったベルト薄肉部１０Ｃには角孔からなる係合孔１０Ｂが上下一対に穿孔されている。係合孔１０Ｂは矩形溝１０Ｉの溝底部に臨む。
以上のラックベルト１０は例えば合成樹脂製であり、ラック歯面１０Ｄがアイドル経路Ｒ２の湾曲軌道の内側に向くように引き回される。
【００２３】
「キャリア７」
主に図４、図７を参照して、キャリア７は、Ｐ方向に沿う板面として形成されウインドガラス３（図１）の下部と連結するガラス連結部７Ａと、ガラス連結部７Ａの一面に突設されラックベルト１０の一端と連結するベルト連結部７Ｂと、を有する。ガラス連結部７Ａは、Ｑ方向から見て横長の略矩形状を呈しており、ウインドガラス３の固定ボルト（図示せず）を通すための取付け孔７Ｃが穿孔されている。また、ガラス連結部７Ａの他面にはウインドガラス３の抜け落ち防止壁７Ｄが突設されている。
【００２４】
ベルト連結部７Ｂは、図７に示すように平面視して、ガラス連結部７Ａの一面から直交して立ち上がり形成される基部７Ｅと、基部７Ｅの先端からガラス連結部７Ａの板面と平行に延設される中間部７Ｆと、中間部７Ｆの先端からガラス連結部７Ａの一面と離間する方向に延設される摺動部７Ｇとを有して、クランク形状を呈している。摺動部７Ｇの一面側には直方体形状の係合突起７Ｈが上下一対に突設され、さらに各係合突起７Ｈの突設位置の真後ろにあたる摺動部７Ｇの他面側には上下方向にわたって円弧状をなす弾発突部７Ｉ（図８（ｂ））が突設されている。
【００２５】
ベルト連結部７Ｂは、摺動部７Ｇがベルト薄肉部１０Ｃに重ね合わされ、各係合突起７Ｈがそれぞれの係合孔１０Ｂに係合することによりラックベルト１０と連結する。係合突起７Ｈの先端周りは矩形溝１０Ｉ内に収まる。これにより、ラックベルト１０とキャリア７との係合部４２がガイドレール８の内部にレイアウトされることとなり、ウインドレギュレータ１を分解しない限り、係合部４２がガイドレール８の内部から抜けないようになっている。
【００２６】
「ガイドレール８」
図４、図６〜図９を参照してガイドレール８について説明する。ガイドレール８は、略鉛直状に延設される定断面の長尺部材であり、Ｐ方向から見た形状はウインドガラス３の曲面形状に合わせた緩やかな曲線を呈する一方、Ｑ方向から見た形状は一直線状を呈している。ガイドレール８は、図９に示すようにその平断面形状において、ラックベルト１０の四面（ラック歯面１０Ｄ、第１ベルト側面１０Ｅ、第２ベルト側面１０Ｆ、ベルト裏面１０Ｇ）をガイドするようにＱ方向に長手の矩形枠部を有している。この矩形枠部は、ラック歯面１０Ｄに対向する第１枠面８Ａと、ベルト裏面１０Ｇに対向する第２枠面８Ｂと、第１ベルト側面１０Ｅに対向する第３枠面８Ｃと、第２ベルト側面１０Ｆに対向する第４枠面８Ｄとから構成され、この矩形枠部に囲まれた内部空間はラックベルト１０のガイド溝を構成する。つまり、図７で示したラックベルト１０とキャリア７との係合部４２はこのガイドレール８におけるラックベルト１０のガイド溝にレイアウトされる。第３枠面８Ｃはキャリア７のガラス連結部７Ａの一面に対向する面である。第２枠面８Ｂの第３枠面８Ｃ寄りの一部には、キャリア７のベルト連結部７Ｂ（中間部７Ｆ）を通すための開口部８Ｅが形成されており、この開口部８Ｅの第４枠面８Ｄ寄りの縁部からＰ方向に沿って第１フランジ面８Ｆが突設されている。また、第３枠面８Ｃから略延設される態様で第２フランジ面８Ｇが第１フランジ面８Ｆと反対方向に突設されている。
【００２７】
ガイドレール８は例えば板金加工成形品であり、第１フランジ面８Ｆから第２枠面８Ｂ、第４枠面８Ｄ、第１枠面８Ａ、第３枠面８Ｃ、第２フランジ面８Ｇの順で折曲成形された一体成形品からなる。第２フランジ面８Ｇは、第３枠面８Ｃの折り重ね成形によって形成される。勿論、ガイドレール８を押出成形品等から構成してもよい。
【００２８】
図４に示すように、ガイドレール８の上端における第４枠面８Ｄには、サイドドア２への固定用の固定ブラケット１１が溶接等により取り付けられている。固定ブラケット１１は概ねＰ方向に沿う板面として形成される。固定ブラケット１１には、サイドドア２への締結用のボルト（図示せず）を螺合するためのナット１２が取り付けられている。
【００２９】
「フレーム９」
図５、図９〜図１１を参照してフレーム９について説明する。フレーム９は、駆動モータ４を固定支持するモータ固定部１３と、ガイドレール８の下端を固定支持するためのガイドレール固定部１４と、アイドル経路Ｒ２におけるラックベルト１０の湾曲軌道をガイドする湾曲軌道ガイド部１５と、を有する。フレーム９は、例えばモータ固定部１３とガイドレール固定部１４と湾曲軌道ガイド部１５とが一体成形された樹脂成形品からなる。
【００３０】
「モータ固定部１３（駆動モータ４の固定支持手段）」
モータ固定部１３は、図５、図１１（ａ）に示すように、Ｑ方向に複数の凹凸を有するものの、概ねＱ方向との直交面に沿った板状部として形成される。モータ固定部１３には、複数のモータ取付孔１６が穿設されるとともに、駆動モータ４の出力軸４Ａの先端を回転可能に軸支する円形凹状の軸受部１７が形成されている。モータ固定部１３は、駆動モータ４の固定支持手段を構成する。駆動モータ４は、出力軸４Ａの先端が軸受部１７に軸支された状態で、モータ取付孔１６を通したボルト１８によりモータ固定部１３に締結固定される。出力軸４Ａの先端が軸受部１７に軸支されることにより、出力軸４Ａに軸着された駆動ギヤ５の傾きが防止されることとなり、駆動ギヤ５とラックベルト１０のラック歯１０Ａとが精度良く噛合する。
【００３１】
具体的には、軸受部１７は駆動モータ４側に突出する環状の壁部として形成される。また、出力軸４Ａの先端は小径部４Ｂとして形成されており、軸受部１７の内周面１７Ａが小径部４Ｂを軸支する。さらに、本実施形態では、駆動ギヤ５はスプライン結合等により出力軸４Ａに対して相対回転不能かつ軸方向に摺動可能に軸着されている。駆動ギヤ５の内周側には突設部５Ａが形成され、この突設部５Ａが出力軸４Ａの環状段差面４Ｃと軸受部１７周りに形成された傾斜面１７Ｃとの間に位置することにより、出力軸４Ａに対する駆動ギヤ５の軸方向移動が阻止される。そして、軸受部１７の外周面１７Ｂは突設部５Ａの内周面５Ｂをガイドすることにより駆動ギヤ５の径方向の位置決め機能を担う。なお、図１１（ａ）では、軸受部１７の内周面１７Ａと小径部４Ｂの外周面との隙間間隔、および軸受部１７の外周面１７Ｂと駆動ギヤ５の内周面５Ｂとの隙間間隔を誇張して図示してあるが、実際はごく僅かである。
【００３２】
駆動モータ４がモータ固定部１３に固定された際には、防塵、防水等を目的として、図１１（ａ）に示すように、駆動ギヤ５周りの空間が駆動モータ４の筐体とモータ固定部１３の成形面とによって密閉された密閉空間１９を構成する。また、密閉空間１９において、駆動ギヤ５に対する防塵性や防水性等を一層高める目的で、駆動ギヤ５は、モータ固定部１３に形成されたギヤ収納空間３１内にレイアウトされる。ギヤ収納空間３１は、Ｑ方向との直交面に沿って形成され、駆動ギヤ５の外径よりも大径の略円板状の基板部３１Ａと、基板部３１Ａから駆動モータ４側に向けＱ方向に沿って立ち上がり、平歯車からなる駆動ギヤ５の歯面を囲むように駆動ギヤ５の軸心回りに一定径寸法で環状に形成される環状壁部３１Ｂと、から構成される。前記した軸受部１７は基板部３１Ａの中央に形成される。
【００３３】
図１１（ｂ）に示すように、環状壁部３１Ｂの一部は開口形成され、この開口した部位から駆動ギヤ５の一部が露出してラックベルト１０と噛合する。この環状壁部３１Ｂの開口した部位の両壁端部（３２Ａ、３２Ｂ）の内で、少なくとも、ドライブ経路Ｒ１寄りに位置する壁端部３２Ａは駆動ギヤ５の軸心寄りに位置するように形成されている。すなわち、駆動ギヤ５の軸心を中心とした一定径寸法の環状壁部３１Ｂに対し、壁端部３２Ａのみを駆動ギヤ５の軸心寄りに突出形成するものである。したがって、壁端部３２Ａと駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法Ｓ１は、環状壁部３１Ｂの内周面と駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定される。場合により、アイドル経路Ｒ２寄りの壁端部３２Ｂ側においても駆動ギヤ５の軸心寄りに位置させて、壁端部３２Ｂと駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法を前記間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定してもよい。
【００３４】
ドライブ経路Ｒ１寄りに位置する壁端部３２Ａにおいて間隔寸法Ｓ１を間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定する理由は、間隔寸法Ｓ１をそのまま間隔寸法Ｓ２と同じに設定すると、ラックベルト１０が壁端部３２Ａと駆動ギヤ５との隙間に巻き込まれるおそれがあるためである。噛合部４１よりもアイドル経路Ｒ２側に位置するラックベルト１０には大きな負荷がかからないため、ラックベルト１０に無理な曲げ変形が生じるおそれはほとんど無く、したがってラックベルト１０がアイドル経路Ｒ２寄りの壁端部３２Ｂと駆動ギヤ５との隙間に巻き込まれるおそれはさほど無い。しかし、ドライブ経路Ｒ１側においてはウインドガラス３の昇降負荷がかかるため、ラックベルト１０に無理な曲げ変形が生じるおそれがあり、これに起因してラックベルト１０が壁端部３２Ａと駆動ギヤ５との隙間に巻き込まれるおそれがある。
【００３５】
この問題に対し、たとえば壁端部３２Ａから壁端部３２Ｂまでにわたり環状壁部３１Ｂの内周面を全て一定径にしたうえで前記間隔寸法Ｓ２を小さく設定するという手法が思い浮かぶ。しかしながらこの手法では駆動ギヤ５のほぼ全周にわたり環状壁部３１Ｂの内周面との間で小さな間隔寸法Ｓ２が設定されるため、ギヤ収納空間３１の製造誤差や駆動ギヤ５の組み付け誤差を考慮したうえでの間隔寸法Ｓ２の品質管理が困難となる。これに対し、間隔寸法Ｓ２については余裕のある大きな寸法に設定し、壁端部３２Ａ（場合によっては壁端部３２Ｂも）においてのみ間隔寸法Ｓ１を間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定することにより、品質管理点を１点（壁端部３２Ｂも間隔寸法Ｓ１を小さくした場合には２点）に集約させることができる。
【００３６】
次に、駆動ギヤ５とラックベルト１０との噛合部４１において、ラックベルト１０のベルト裏面１０Ｇは、モータ固定部１３において上下方向に沿って直線状に形成された噛合部ガイド壁３３によりガイドされる。そして、図１１（ａ）に示すように、基板部３１Ａには、噛合部ガイド壁３３と平行に噛合部ガイド突起体３４が突設される。噛合部ガイド突起体３４はたとえば図１１（ｂ）に示すように、端部３２Ａの近傍から端部３２Ｂの近傍にかけて形成され、図１１（ａ）に示すように、その平面状のガイド面３４Ａによりラックベルト１０の段差面１０Ｈをガイドする。これにより、ラックベルト１０は、噛合部ガイド壁３３と噛合部ガイド突起体３４とにガイドされてベルト板厚方向の振れが抑制され、駆動ギヤ５とラック歯１０Ａの噛合深さが一定に保持されることとなる。
【００３７】
「ガイドレール固定部１４（ガイドレール８の固定支持手段）」
図５に示すガイドレール固定部１４は、モータ固定部１３の上部に位置する部位となり、図１０に示すようにガイドレール８の下端を挿入固定するための上下に貫通する開口部２０として形成されている。開口部２０の下端は前記密閉空間１９（図１１（ａ））に臨む。開口部２０を構成する内壁には複数の固定リブ２１が上下方向に沿って突設されており、この固定リブ２１から圧接されることによりガイドレール８の下端がガイドレール固定部１４に固定される。具体的には、ガイドレール８の下端は、第１枠面８Ａが二箇所、第２枠面８Ｂが一箇所で固定リブ２１から圧接されることによりフレーム９に対するＰ方向の位置決めがなされ、第１フランジ面８Ｆと第２フランジ面８Ｇとがそれぞれ一対の固定リブ２１に挟持される態様で圧接されることによりフレーム９に対するＱ方向の位置決めがなされる。
【００３８】
フレーム９における開口部２０の上方には図５、図９に示すストッパ固定部２２が形成されている。このストッパ固定部２２には上方から差し込まれる態様でストッパ２３が取り付けられる。ストッパ２３は例えばゴム成形品からなる。ストッパ２３は、キャリア７に当接してキャリア７の下降動作を規制する。また、ストッパ２３は、開口部２０の内壁とガイドレール８との隙間の一部を上方から塞ぐことにより、前記密閉空間１９（図１１（ａ））に対する防塵機能、防水機能を担う。
【００３９】
「湾曲軌道ガイド部１５（アイドル経路Ｒ２におけるプッシュプル条体６の湾曲軌道をガイドする湾曲軌道ガイド手段）」
図５において、湾曲軌道ガイド部１５は、その内部に挿通されるラックベルト１０（図９参照）のラック歯面１０Ｄ、第１ベルト側面１０Ｅ、第２ベルト側面１０Ｆ、ベルト裏面１０Ｇをそれぞれガイドするガイド内周壁２４Ａ、第１ガイド側壁２４Ｂ、第２ガイド側壁２４Ｃ、ガイド外周壁２４Ｄを有するＱ方向に長手の矩形断面形状の角パイプ体２４からなる。角パイプ体２４は、先端側が前記密閉空間１９（図１１（ａ））に臨んだうえで、モータ固定部１３の下部から、その末端口２５が上方かつ鉛直方向よりもドライブ経路Ｒ１側に向く位置まで、下方に向けて凸状に、略一定の曲率半径で湾曲形成される。末端口２５は、駆動ギヤ５とラックベルト１０との噛合部４１よりも上方に位置する。第１ガイド側壁２４Ｂ、第２ガイド側壁２４Ｃにはそれぞれ、重量軽減等を目的とした略矩形状の肉抜き貫通孔２６が延設方向に適宜間隔で形成されている。角パイプ体２４は、連結部２７によりモータ固定部１３と連結される。ウインドガラス３（図１）が所定量開いたとき、つまりキャリア７が所定位置よりも下がったとき、ラックベルト１０の他端側は末端口２５から突出する。
【００４０】
図１２に示すように、末端口２５の手前における第１ガイド側壁２４Ｂの内側には、第１ベルト側面１０Ｅを押圧する突起体３５が形成されている。突起体３５は、図１２（ａ）に示すように、角パイプ体２４の延設方向にわたって緩やかな円弧状を呈するように形成され、第１ガイド側壁２４Ｂの内側面からの最大突出寸法Ｌはたとえば１ｍｍ程度である。ラックベルト１０は、末端口２５から突出する際、末端口２５の手前に形成された突起体３５に押圧されることにより、突出部分のベルト幅方向の振れ、つまりＱ方向の振れが抑制される。
【００４１】
ここで、第１ベルト側面１０Ｅが突起体３５に押圧されることにより第２ベルト側面１０Ｆが第２ガイド側壁２４Ｃに押し付けられると、ラックベルト１０の摺動抵抗が大きくなるという問題がある。これに対し、図１２（ａ）に示すように、突起体３５と対向する第２ガイド側壁２４Ｃに例えば前記肉抜き貫通孔２６を末端口２５にかけて開口形成すれば、突起体３５に押圧されたラックベルト１０はこの肉抜き貫通孔２６に逃げるように変位する。したがって、第２ベルト側面１０Ｆが第２ガイド側壁２４Ｃに押し付けられることがなく、ラックベルト１０の摺動抵抗が大きくなることがない。ラックベルト１０は突起体３５に押圧されて弾性変形し、その復元力により第１ベルト側面１０Ｅが突起体３５に押し付けられることとなるため、たとえ第２ベルト側面１０Ｆが第２ガイド側壁２４Ｃに押し付けられることがなくても、ラックベルト１０の幅方向の振れを抑制する効果が奏される。
勿論、突起体３５を第２ガイド側壁２４Ｃ側に設ける構成、または突起体３５を第２ガイド側壁２４Ｃ側に設け、かつ突起体３５と対向する第１ガイド側壁２４Ｂを、ラックベルト１０の幅方向の変位を逃がすように末端口２５にかけて開口形成する構成にしても差し支えない。
【００４２】
また、図１３に示すように、末端口２５周りにおいてガイド内周壁２４Ａおよびガイド外周壁２４Ｄは共に口拡げ状に形成されている。ラック歯１０Ａとの引っ掛かりを防止しつつラックベルト１０を末端口２５の直前までガイドする目的で、ガイド内周壁２４Ａの方がガイド外周壁２４Ｄよりも、末端口２５におけるラックベルト１０との間隔が大きく、かつ口拡げの起点位置と末端口２５との距離が大きく設定されている。すなわち、図１３において、ガイド内周壁２４Ａとラックベルト１０との間隔Ｔ１の方がガイド外周壁２４Ｄとラックベルト１０との間隔Ｔ２よりも大きく、ガイド内周壁２４Ａにおける口拡げの起点位置３６Ａと末端口２５との距離Ｕ１の方がガイド外周壁２４Ｄにおける口拡げの起点位置３６Ｂと末端口２５との距離Ｕ２よりも大きく設定されている。
【００４３】
「取付孔２８（取付対象物への取り付け手段）」
図５において、フレーム９のモータ固定部１３周りには、取付対象物（サイドドア２）への取り付け手段としての複数の取付孔２８が形成されている。ウインドレギュレータ１は、下部においてはこのフレーム９の取付孔２８を介してサイドドア２（図１）にボルトにより締結固定され、上部においては前記したように固定ブラケット１１（図４）を介してサイドドア２にボルトにより締結固定される。
【００４４】
「作用」
駆動モータ４を駆動すると、駆動ギヤ５と噛合するラックベルト１０がドライブ経路Ｒ１上をＱ方向から見て一直線状に移動し、ラックベルト１０の上端に係合突起７Ｈおよび係合孔１０Ｂを介して係合したキャリア７がガイドレール８にガイドされて上下移動し、ウインドガラス３が昇降する。キャリア７は、ラックベルト１０のベルト薄肉部１０Ｃの裏面が第２枠面８Ｂに接触し、摺動部７Ｇに突設された弾発突部７Ｉが第１枠面８Ａに接触することにより、ガイドレール８に対するＰ方向の位置決めがなされ、ベルト連結部７Ｂの中間部７Ｆとガラス連結部７Ａの一面とにより第３枠面８Ｃ、第２フランジ面８Ｇを挟持することにより、ガイドレール８に対するＱ方向の位置決めがなされたうえで、ガイドレール８を摺動する。第１フランジ面８Ｆはキャリア７の倒れを防止する。
【００４５】
図９に示すように、ガイドレール８内を移動するラックベルト１０は、ラック歯面１０Ｄが開口部８Ｅの形成されていない第１枠面８Ａ側に対向するようにレイアウトされているため、仮に開口部８Ｅから塵や水分がガイドレール８内に入り込んだとしても、ラック歯１０Ａ側への塵や水分の進入が低減され、ひいては噛合部４１における塵の噛み込みが防止される。
【００４６】
また、図１１（ｂ）に示すように、噛合部４１において、壁端部３２Ａと駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法Ｓ１が、環状壁部３１Ｂの内周面と駆動ギヤ５の歯面との間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定されているので、ラックベルト１０が壁端部３２Ａと駆動ギヤ５との隙間に巻き込まれるおそれがない。さらに、ラックベルト１０は、噛合部ガイド壁３３と噛合部ガイド突起体３４とにガイドされることにより、ベルト板厚方向の振れが抑制され、駆動ギヤ５とラック歯１０Ａの噛合深さが一定に保持される。
【００４７】
また、仮に駆動ギヤ５を駆動モータ４の出力軸４Ａに予め固着してそれらをフレーム９に取り付ける構造とした場合、ラック歯１０Ａと駆動ギヤ５の噛み合い精度を出すためには、駆動モータ４に対する駆動ギヤ５の取り付け精度を厳密に管理する必要がある。これに対し、本実施形態のように、駆動ギヤ５をスプライン結合等により出力軸４Ａに対して相対回転不能かつ軸方向に摺動可能に軸着する構造とした場合、駆動モータ４の出力軸４Ａを軸受部１７により軸支し、軸受部１７の外周面１７Ｂにより駆動ギヤ５の内周面５Ｂを位置決めガイドする構造とすることにより、駆動ギヤ５、駆動モータ４、ラックベルト１０の３部品の互いの相対位置をフレーム９により正確かつ容易に決めることができ、駆動ギヤ５とラック歯１０Ａの噛み合いを精度よく管理することができる。
【００４８】
キャリア７が下降したときのラックベルト１０の余長分は角パイプ体２４により上方に折り返される態様で退避収納される。キャリア７が所定位置よりも下降したときには、図１４に示すように、ラックベルト１０の他端側が角パイプ体２４の末端口２５からガイドレール８に向けて略直線状に突出する。図１４はラックベルト１０が最大量突出した状態を示している。ラックベルト１０は末端口２５の手前で図１２に示す突起体３５に押圧されることにより、ラックベルト１０の突出部の幅方向の振れが抑制される。さらに、図１３に示すように、末端口２５周りにおいてガイド内周壁２４Ａおよびガイド外周壁２４Ｄは共に口拡げ状に形成され、ガイド内周壁２４Ａの方がガイド外周壁２４Ｄよりも、末端口２５におけるラックベルト１０との間隔が大きく、かつ口拡げの起点位置と末端口２５との距離が大きく設定されているので、末端口２５のガイド内周壁２４Ａに対するラック歯１０Ａの引っ掛かりが防止され、かつラックベルト１０がガイド外周壁２４Ｄにより末端口２５の直前までガイドされる。
【００４９】
以上、本発明の好適な実施形態について説明した。本発明は図面に記載したものに限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。
【符号の説明】
【００５０】
１ ウインドレギュレータ
２ サイドドア
３ ウインドガラス
４ 駆動モータ
５ 駆動ギヤ
６ プッシュプル条体
７ キャリア
８ ガイドレール
９ フレーム
１０ ラックベルト（プッシュプル条体）
１０Ａ ラック歯
１０Ｄ ラック歯面
１０Ｅ 第１ベルト側面
１０Ｆ 第２ベルト側面
１０Ｇ ベルト裏面
１０Ｈ 段差面
１３ モータ固定部
１４ ガイドレール固定部
１５ 湾曲軌道ガイド部
１７ 軸受部
２４ 角パイプ体（湾曲軌道ガイド部）
３１Ｂ 環状壁部
３２Ａ （ドライブ経路寄りの）壁端部
３２Ｂ （アイドル経路寄りの）壁端部
３３ 噛合部ガイド壁
３４ 噛合部ガイド突起体
４１ 噛合部
Ｒ１ ドライブ経路
Ｒ２ アイドル経路
Ｓ１ 壁端部と駆動ギヤの歯面との間隔寸法
Ｓ２ 環状壁部の内周面と駆動ギヤの歯面との間隔寸法
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータに取り付けられる駆動ギヤと、
前記駆動ギヤに噛合し駆動ギヤの双方向回転により移動してキャリアを昇降させるオープンエンドのラックベルトと、
前記駆動モータを固定支持するフレームと、
を備えたウインドレギュレータにおいて、
前記フレームは、前記駆動ギヤの歯面を囲むように駆動ギヤの軸心回りに環状に形成される環状壁部を有し、
該環状壁部に形成された開口部から前記駆動ギヤの一部が露出して前記ラックベルトと噛合する構造からなり、
前記開口部における環状壁部の両壁端部の内で少なくともドライブ経路寄りに位置する壁端部に関し、該壁端部と駆動ギヤの歯面との間隔寸法Ｓ１が、環状壁部の内周面と駆動ギヤの歯面との間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定されていることを特徴とするウインドレギュレータ。
【請求項２】
前記ラックベルトのラック歯の側部には段差面が形成され、
前記フレームは、前記駆動ギヤとラックベルトとの噛合部において、ラックベルトのベルト裏面をガイドする噛合部ガイド壁と、前記段差面をガイドする噛合部ガイド突起体とを有することを特徴とする請求項１に記載のウインドレギュレータ。
【請求項３】
前記フレームに、前記駆動モータの出力軸の先端を回転可能に軸支する円形凹状の軸受部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のウインドレギュレータ。
【請求項４】
前記軸受部は前記駆動モータ側に突出する環状の壁部として形成され、該軸受部の外周面が前記駆動ギヤの内周面を位置決めガイドすることを特徴とする請求項３に記載のウインドレギュレータ。
【請求項１】
駆動モータに取り付けられる駆動ギヤと、
前記駆動ギヤに噛合し駆動ギヤの双方向回転により移動してキャリアを昇降させるオープンエンドのラックベルトと、
前記駆動モータを固定支持するフレームと、
を備えたウインドレギュレータにおいて、
前記フレームは、前記駆動ギヤの歯面を囲むように駆動ギヤの軸心回りに環状に形成される環状壁部を有し、
該環状壁部に形成された開口部から前記駆動ギヤの一部が露出して前記ラックベルトと噛合する構造からなり、
前記開口部における環状壁部の両壁端部の内で少なくともドライブ経路寄りに位置する壁端部に関し、該壁端部と駆動ギヤの歯面との間隔寸法Ｓ１が、環状壁部の内周面と駆動ギヤの歯面との間隔寸法Ｓ２よりも小さく設定されていることを特徴とするウインドレギュレータ。
【請求項２】
前記ラックベルトのラック歯の側部には段差面が形成され、
前記フレームは、前記駆動ギヤとラックベルトとの噛合部において、ラックベルトのベルト裏面をガイドする噛合部ガイド壁と、前記段差面をガイドする噛合部ガイド突起体とを有することを特徴とする請求項１に記載のウインドレギュレータ。
【請求項３】
前記フレームに、前記駆動モータの出力軸の先端を回転可能に軸支する円形凹状の軸受部が形成されていることを特徴とする請求項２に記載のウインドレギュレータ。
【請求項４】
前記軸受部は前記駆動モータ側に突出する環状の壁部として形成され、該軸受部の外周面が前記駆動ギヤの内周面を位置決めガイドすることを特徴とする請求項３に記載のウインドレギュレータ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公開番号】特開２０１３−３２６２６（Ｐ２０１３−３２６２６Ａ）
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１６８４０４（Ｐ２０１１−１６８４０４）
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（３９００２３９１７）八千代工業株式会社 (186)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年２月１４日（２０１３．２．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月１日（２０１１．８．１）
【出願人】（３９００２３９１７）八千代工業株式会社 (186)
【Ｆターム（参考）】
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