(57)【要約】【課題】本発明は、ウインドガラスの上昇、下降の双方で、電力消費量の低減が図れる車両用ドアのパワーウインド装置を提供する。【解決手段】本発明の車両用ドアのパワーウインド装置は、ウインドガラス３の上昇操作時にモータ１２ａからの動力を伝達し、ウインドガラスの下降操作時にモータからの動力の伝達を遮断し、ウインドガラスを自重で下降可能な状態とする伝達機構部１９と、ウインドガラスの下降時、自重で下降するウインドガラスの移動エネルギーを蓄え、ウインドガラスの上昇時、蓄えた移動エネルギーでウインドガラスの上昇をアシストするアシスト機構部１４とを備える構造とした。同構成により、ウインドガラスが下降するときは、モータの駆動力によらず、ウインドガラスが自重で下降するとともに、同下降の移動エネルギーがアシスト機構部に蓄えられ、ウインドガラスが上昇するとき、蓄えた移動エネルギーが放出され、ウインドガラスを上昇させるモータを移動エネルギーでアシストする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両のドアに昇降可能に設けられたウインドガラスと、
モータを駆動源とし、当該モータの正逆駆動により前記ウインドガラスを昇降する昇降機構と、
前記ウインドガラスの昇降を操作する操作部と、
前記ウインドガラスの上昇操作時に前記モータからの動力を伝達し、前記ウインドガラスの下降操作時に前記モータからの動力の伝達を遮断して前記ウインドガラスを自重で下降可能な状態とする伝達機構部と、
前記ウインドガラスの下降時、前記自重で下降するウインドガラスの移動エネルギーを蓄え、前記ウインドガラスの上昇時、蓄えた移動エネルギーを放出し、前記ウインドガラスの上昇をアシストするアシスト機構部と
を具備してなることを特徴とする車両用ドアのパワーウインド装置。
【請求項２】
前記アシスト機構部は、前記自重で下降するウインドガラスを受けて縮む方向に変位するガススプリングを有して構成されることを特徴とする請求項１に記載の車両用ドアのパワーウインド装置。
【請求項３】
前記伝達機構部は、前記モータの出力側に介在され、当該モータの回転方向が前記ウインドガラスの上昇方向のときは接続状態となり、前記モータの回転方向が前記ウインドガラスの下降方向のときは断状態に切換わるワンウェイクラッチを備えることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の車両用ドアのパワーウインド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドアのウインドガラスをモータで昇降させる車両用ドアのパワーウインド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
車両のドアの多くは、ウインドガラスを自動で昇降させるためにパワーウインド装置が用いられている。
パワーウインド装置は、特許文献１や特許文献２に開示されているようにウインドレギュレータと呼ばれる、電動モータを駆動源に用いたウインド昇降機構（Ｘ形アーム式やワイヤー式など）やウインドガラスの昇降を操作する操作スイッチを組み合わせた構造が用いられている。
【０００３】
すなわち、操作スイッチを上昇側へ操作すると、電動モータの正転方向の作動で、ウインド昇降機構を駆動して、ドア内に格納されていたウインドガラスを全閉位置まで上昇させ、反対に操作スイッチを下降側へ操作すると、電動モータの逆転方向の作動で、ウインド昇降機構を駆動して、ドアサッシュ内のウインドガラスを全開位置まで下降させる構造が用いられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１７６４６０号公報
【特許文献２】特開２００８−２３０３４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、昨今の車両は、バッテリの電力で作動する機器が増加しており、バッテリの負担が大きくなる傾向にある。そのため、車両では、電力消費量を低減する検討が進められている。パワーウインド装置も、この検討の一つに入っている。
すなわち、パワーウインド装置は、電動モータの正転や逆転により、ウインドガラスを全閉や全開まで昇降させるため、かなりの電力消費量を費やす。しかも、ウインドガラスを上昇させるときは、ウインドガラスの自重が電動モータに加わるために、電力消費量は多い。このため、パワーウインド装置の電力消費量の低減が求められている。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、ウインドガラスの上昇、下降の双方で、電力消費量の低減が図れる車両用ドアのパワーウインド装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の発明は、車両のドアに昇降可能に設けられたウインドガラスと、モータを駆動源とし、当該モータの正逆駆動によりウインドガラスを昇降する昇降機構と、ウインドガラスの昇降を操作する操作部と、ウインドガラスの上昇操作時にモータからの動力を伝達し、ウインドガラスの下降操作時にモータからの動力の伝達を遮断してウインドガラスを自重で下降可能な状態とする伝達機構部と、ウインドガラスの下降時、自重で下降するウインドガラスの移動エネルギーを蓄え、ウインドガラスの上昇時、蓄えた移動エネルギーを放出し、ウインドガラスの上昇をアシストするアシスト機構部とを具備することとした。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、アシスト機構部が、自重で下降するウインドガラスを受けて縮む方向に変位するガススプリングを有して構成されることとした。
請求項３に記載の発明は、伝達機構部が、モータの出力側に介在され、当該モータの回転方向がウインドガラスの上昇方向のときは接続状態となり、モータの回転方向がウインドガラスの下降方向のときは断状態に切換わるワンウェイクラッチを備えることとした。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、ウインドガラスが下降するときは、モータの駆動力によらずに自重で下降するとともに、同下降がもたらす移動エネルギーがアシスト機構部に蓄えられる。ウインドガラスが上昇するときは、アシスト機構部に蓄えた移動エネルギーが放出され、モータの稼働を移動エネルギーでアシストする。これにより、モータの電力消費量は、ウインドガラスの下降時、ウインドガラスの上昇時のいずれ共、抑えられる。
【００１０】
それ故、パワーウインド装置の電力消費量の低減を図ることができる。
請求項２の発明によれば、アシスト機構部は、ガススプリングを据付けるという、簡単な構造ですむ。しかも、ガススプリングは、自重で下降するウインドガラスを緩衝するため、モータに頼らずにウインドパネルを良好な速度で下降させることができる。
請求項３の発明によれば、伝達機構部は、外部からの制御を必要としない構造でよく、簡単な構造ですむ。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係るパワーウインド装置の各部の構造を示す正面図。
【図２】同装置に組み込まれているワンウェイクラッチの構造を、動力が接続された状態と共に示す断面図。
【図３】同じく動力が断たれた状態と共に示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を図１から図３に示す一実施形態にもとづいて説明する。
図１は、本発明を適用した車両のドア、例えば運転席側のドア（フロント）を示していて、図１中の一点鎖線で示す１は、ドアを構成するドア本体を示している。ドア本体１は、ドアアウタパネルとドアインナパネル（いずれも図示せず）とを接合した箱形構造で構成されている。このドア本体１の上端部に、枠形のウインドサッシュ２が設けてある。
【００１３】
ドア本体１内には、ウインドガラス３や同ウインドガラス３を昇降する電動式のウインドレギュレータ５（本願の昇降機構に相当）が収められている。またドア本体１の車室内に臨む内面には、ウインドガラス３を昇降操作する操作スイッチ４（本願の操作部に相当）が設けられている。これらの機器からパワーウインド装置Ａを構成している。
ウインドレギュレータ５には、例えばＸ形アーム機構が用いられている。例えばＸ形アーム機構５は、ウインドガラス３の下端部で車両前後方向に延設されるレール部材からなる可動ガイド部材６と、ドア本体１の上下方向中間部で車両前後方向に延びるレール部材である中間ガイド部材７と、可動ガイド部材６と中間ガイド部材７に回転かつスライド移動可能に連結されるＸ形アーム部８と、電動モータ１２ａ（本願のモータに相当）を駆動源としてＸ形アーム部８を駆動する駆動源部１２とを有している。
【００１４】
Ｘ形アーム部８は、支軸部９ａでドア本体１に回動可能に支持され、一端部９ｂが可動ガイド部材６に回転可能かつ車両前後方向にスライド移動可能に支持されるリフトアーム９と、一端部１０ａがガイド部材６に回転可能かつ車両前後方向にスライド移動可能に支持され、他端部がリフトアーム９の中間部９ｃに回動可能に支持される第１補助アーム１０と、一端部１１ａが中間ガイド部材７に回転可能かつ車両前後方向にスライド移動可能に支持され、他端部がリフトアーム９の中間部９ｃに回動可能に支持される第２補助アーム１１とを有して構成される。
【００１５】
Ｘ形アーム部８のリフトアーム９の他端部には、駆動源部１２が設けられており、電動モータ１２ａが駆動すると、リフトアーム９が支軸部９ａを中心に回動し、一端部９ｂ側が上下に移動するよう構成されている。そして、リフトアーム９の回動に連動して可動ガイド部材６が上下に移動されることで、ウインドガラス３がサッシュ２に沿って全閉位置α（図１中の実線で示す状態）と全開位置β（図１中の二点鎖線で示す状態）との間で昇降可能とされている。詳細には、リフトアーム９の他端部に、支軸部９ａを中心とした弧を描く弧形ギヤ１２ｄが設けられ、この弧形ギヤ１２ｄに、電動モータ１２ａの出力軸１２ｂの先端に設けたピニオンギヤ１２ｃが噛み合わされている。そして、電動モータ１２ａによりピニオンギヤ１２ｃが回転されると、それに応じて弧形ギヤ１２ｄが支軸部９ａを中心に移動され、リフトアーム９が回動される仕組みとなっている。電動モータ１２ａは、制御部１３を介して操作スイッチ４に接続され、操作スイッチ４を閉操作（上昇操作）あるいは開操作（下降操作）すると、制御部１３は、電動モータ１２ａを正転方向あるいは逆転方向に作動させて、リフトアーム９を駆動して全閉位置αや全閉位置βまで上下移動させる。すなわち、操作スイッチ４が操作されている間、ウインドパネル３が全閉位置αと全開位置βの間で昇降される構造とされている。
【００１６】
このウインドレギュレータ５には、電動モータ１２ａの電力消費量を抑える工夫が施されている。この工夫には、操作スイッチ４の閉操作（上昇操作）時には、電動モータ１２ａからの動力をリフトアーム９に伝達し、開操作（下降操作）時には、電動モータ１２ａからの動力の伝達を遮断してウインドガラス３を自重で下降可能な状態とさせる伝達機構部Ｘと、ウインドガラス３の下降時に下降するときの移動エネルギーを蓄え、ウインドガラス３の上昇時に先の蓄えた移動エネルギーを放出して電動モータ１２ａの稼働を助けるアシスト機構部Ｙとを用いた構造が採用されている。
【００１７】
ここでは、伝達機構部Ｘとして、電動モータ１２ａの出力軸１２ｂにワンウェイクラッチ１９を介在させた構造が用いられる。またアシスト機構部Ｙとして、リフトアーム９にガススプリング１４を組み付ける構造が用いられる。
具体的にはワンウェイクラッチ１９は、電動モータ１２ａとピニオンギヤ１２ｃとの間の出力軸１２ｂの中間部分に介装してある。ワンウェイクラッチ１９は、例えば図２および図３に示されるような電動モータ１２ａ側の出力軸部分とつながる外輪２０と、ピニオンギヤ１２ｃ側（リフトアーム９側）とつながる内輪２１と、外輪２０と内輪２１との間に介在された多数のボール２２と、外輪２０の内面に設けた、電動モータ１２ａがウインドガラス３の上昇方向に回転するときは、ボール２２を外輪２０と内輪２１とで挟み付ける方向（くさび作用による）へ規制するカム面２３と、反対に電動モータ１２ａがウインドガラス３の下降方向に回転するときは、ボール２２の規制を解除して、外輪２０を内輪２１に対し空回りさせるポケット部２４とを有して形成される。
【００１８】
このワンウェイクラッチ１９により、ウインドガラス３の下降時には、ウインドガラス３の駆動をオフ状態（駆動力が伝わらない状態）にして、ウインドガラス３を自重で下降させる。ちなみに、図２は、ボール２２が、カム面２３のもたらすクサビ作用により、外輪２０と内輪２１とで挟み付けられる状態を示し、図３は、ボール２２を挟み付けるくさび作用が解除され、外輪２０が空回りする状態を示している。
【００１９】
ガススプリング１４は、リフトアーム９とドア本体１との間に設けられている。ガススプリング１４は、図１に示されるように一端部が、例えば、リフトアーム９における支軸部９ａと第１および第２補助アーム１０，１１の支点となる中間部９ｃとの間の部分にピン部材１５で回動自在に支持される。一方、ガススプリング１４の他端部は、例えばウインドパネル３が全閉状態となると、ガススプリング全体が横向きとなる地点に、ピン部材１６を介して、ドア本体１に支持されている。このガススプリング１４により、ウインドガラス３の下降時、自重で下降するウインドガラス３を受けて、ガススプリング１４が縮む方向に変位、さらには横向き姿勢に変化しながら、下降するウインドガラス３の移動エネルギーを蓄える。さらに、ウインドガラス３の上昇時になると、ガススプリング１４が伸びる方向に変位、さらには縦向き姿勢に変わりながら、蓄えた移動エネルギーを放出して、ウインドガラス３を電動モータ１２ａと協同して上昇させる構造としている。ガススプリング１４は、斜めの向きでなく、直立方向の姿勢でリフトアーム９に組み付けても構わない。
【００２０】
つぎに、このように構成されたパワーウインド装置Ａの作用について説明する。
例えば全閉のウインドガラス３を全開にする場合。このときは、操作スイッチ４を下降側へ操作する。すると、制御部１３は、電動モータ１２ａを逆転方向へ作動させる。
ここで、ワンウェイクラッチ１９は、図３に示されるように動力の伝達を断つ方向に切換わり、ワンウェイクラッチ１９の係合は解除される。つまり、電動モータ１２ａとピニオンギヤ１２ｃ（リフトアーム９側）との連結が断たれる。これにより、電動モータ１２ａの軸トルクはピニオンギヤ１０ｂへ伝わらず、電動モータ１２ａは空回りをする（負荷：０）。
【００２１】
このワンウェイクラッチ１９により、Ｘ形アーム部８並びにウインドガラス３は、自由に動ける状態となるから、ウインドガラス３は、自重によりＸ形アーム部８を変形させながら下降する。
このとき、ガススプリング１４は、下降するウインドガラス３を受けているから、図１中の二点鎖線で示されるようにウインドガラス３の自重やＸ形アーム部８の各部の重量により、横向きへ変位しながら縮み（ガス圧縮）、下降するウインドガラス３の移動エネルギーを吸収する。と共に、ガススプリング１４で行われるウインドガラス３の緩衝により、ウインドガラス３の下降速度は、電動モータ１２ａに頼らず、良好な速度で下降される。
【００２２】
ウインドガラス３が全開位置βまで下降すると、ガススプリング１４は、ほとんど水平の向きとなり、ウインドガラス３は全開位置βで止まる（上方へは変位しにくい姿勢のため）。これにより、ウインドガラス３の下降動作は、電動モータ１２ａへの負荷を軽減しながら行われる。これで、下降動作に費やす電動モータ１２ａの消費電力量は少なくてすむ。
【００２３】
このウインドガラス３（ドア本体に格納された状態）を全閉にする場合。このときは、操作スイッチ４を上昇側へ操作する。すると、制御部１３は、電動モータ１２ａを正転方向へ作動させる。
ここで、ワンウェイクラッチ１９は、図２に示されるように軸トルクを伝達する方向に切換わるから（係合）、電動モータ１２ａからの軸トルクは、ピニオンギヤ１２ｃを介して弧形ギヤ１２ｄへ伝わり、図１中の実線に示されるようにリフトアーム９を上側へ回動させる。
【００２４】
このとき、ガススプリング１４は、リフトアーム９の回動に伴い、横向きの姿勢から次第に直立する姿勢に次第に変わるから、ガス圧縮で蓄えていたガスプリング１４の移動エネルギーは、ウインドガラス３やＸ形アーム部８を上昇させる駆動力として放出される。このガススプリング１４から出力されたエネルギーは、電動モータ１２ａの稼働をアシストする。
【００２５】
このアシストにより、電動モータ１２ａの負荷は軽減されるため、ウインドガラス３の上昇動作に費やす電動モータ１２ａの電力消費量は少なくてすむ。
それ故、電動モータ１２ａの電力消費量は、ウインドガラス３の下降時、ウインドガラス３の上昇時のいずれ共、抑えられ、パワーウインド装置Ａの電力消費量を大幅に低減することができる。
【００２６】
しかも、伝達機構部Ｘにワンウェイクラッチ１９を採用すると、外部からの制御を必要とせずに、伝達トルクの遮断が行えるので、簡単な構造ですむ。そのうえ、アシスト機構部Ｙにガススプリング１４を採用すると、ガススプリング１４を据付けるという構造で、ウインドガラス３が自重で下降するときの移動エネルギーの吸収や、ウインドガラス３が上昇するときの移動エネルギーの放出が行えるので、簡単な構造ですむ。加えて、ガススプリング１４は、電動モータ１２ａに頼らずにウインドガラス３を良好な速度で下降させることができるという利点もある。
【００２７】
なお、本発明は、上述した一実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々可変して実施しても構わない。例えば一実施形態では、ワンウェイクラッチやガススプリングを用いた構造を例に挙げたが、これに限らず、電動クラッチやばね部材など他の部品を用いた構造でもよい。また本発明をアーム式のレギュレータでなく、ワイヤー式のレギュレータに適用しても構わない。
【符号の説明】
【００２８】
１  ドア本体（ドア）
３  ウインドガラス
４  操作スイッチ（操作部）
５  ウインドレギュレータ（昇降機構）
１２ａ  電動モータ（モータ）
１４  ガススプリング（アシスト機構部）
１９  ワンウェイクラッチ（伝達機構部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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