(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガイドレール上を摺動するキャリアプレートであって、基板と、その基板上にガイドレールを挟持するように設けられる合成樹脂製の摺動部と、その摺動部の、ガイドレールと摺動するガイド面に設けられる弾性高分子材料製の弾性突起とを備えており、
前記摺動部が金属製の基板に一体的に成形された硬質合成樹脂製であり、前記弾性突起がその摺動部に２層成形された弾性高分子材料製の弾性体の突出部であるウインドレギュレータのキャリアプレート。
【請求項２】
前記弾性突起がガイドレールを挟む両側のガイド面にそれぞれ設けられると共に、その両側の弾性突起同士の隙間の寸法が、ガイドレールの摺動する部位の厚さよりも狭い請求項１記載のキャリアプレート。
【請求項３】
前記弾性突起が、キャリアプレートの摺動方向に対して横向きに延びる突条の形態を備えている請求項１記載のキャリアプレート。
【請求項４】
前記摺動部がガイドレールの長手方向に間隔をあけて少なくとも２個設けられている請求項１記載のキャリアプレート。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はウインドレギュレータのキャリアプレートに関する。さらに詳しくは、自動車などの窓ガラスを昇降させるウインドレギュレータにおけるキャリアプレートの改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車のドアなどの窓ガラスを昇降させるため、従来、図１１に示すようなウインドレギュレータ１００が採用されている。図１１において、符号１０１はドアパネルの内面に取り付けられるガイドレールであり、１０２はそのガイドレール１０１に摺動自在に設けられるキャリアプレートである。キャリアプレート１０２には窓ガラスＧの下端部が取り付けられている。キャリアプレート１０２には係止部１０３が突設されており、それに２本のインナーケーブル（内索）１０４、１０５の端部が係止されている。１本のインナーケーブル１０４は係止部１０３から上方に延び、ガイドレール１０１の上端に回転自在に取り付けられるガイドプーリ１０６により方向転換され、アウターケーシング（導管）１０７によって案内されてアクチュエータ１０８内のドラム１０９に巻き付けられ、係止されている。
【０００３】
他方のインナーケーブル１０５は係止部１０３から下方に延び、ガイドプーリ１１０によって方向転換され、アウターケーシング１１１によって案内されてアクチュエータ１０８のドラム１０９に逆向きに巻き付けられ、係止されている。符号Ｍはドラム１０９を正・逆回転させるモータである。
【０００４】
前記ガイドレール１０１は、たとえば図１２のように１枚の鋼板の一端に折り曲げ部１１３を形成し、他端の近辺に突条１１４を設けたものである。その突条１１４は、剛性を高めて厚さの精度を上げるために、一旦立ち上げ、さらに折り重ねた二重折り曲げにより形成している。前記キャリアプレート１０２は、鋼板製の基板１１５と、その基板上にインサート成形した合成樹脂製の摺動部（スライダ）１１６とを備えており、その摺動部にはガイドレールの突条１１４と摺動するガイド溝１１７が形成されている。摺動部１１６はポリアセタールなどの硬質のエンジニアリングプラスチックが採用される。なお符号１１８、１１９はガイドレール１０１の側縁および上面と摺接する逆Ｌ字状のサイドガイドである。
【０００５】
ガイド溝１１７と突条１１４の嵌合は、通常０．１〜０．５mm程度のクリアランスが設けられており、そのためキャリアプレート１０２に取り付けた窓ガラスＧは、±０．１〜０．２°程度の回転ガタ（図１１の紙面内で回転する方向の遊び）がある。さらに摺動部１１６の弾性変形により、窓ガラスＧの回転方向のガタは一層大きくなり、窓ガラスの昇降時にガタつく、ランチャンネルへ底突きする、などの不具合を生じる。
【０００６】
本出願人は上記の問題に鑑み、図１２に破線で示すように、キャリアプレートの金属製の基板１１５に切り絞り加工および起こし加工などで凸部１１６ａおよび突片１１６ｂを設け、その凸部１１６ａおよび突片１１６ｂに被せるように合成樹脂をアウトサート成形することにより前記摺動部１１６を形成し、さらに基板１１５を切り起こし形成した突起部に合成樹脂をアウトサート成形して前述のサイドガイド１１８、１１９を設けることを提案している（特開平８ー１３９１２号公報参照）。
【０００７】
このものは摺動部１１６やサイドガイド１１８、１１９によるガイドレール１０１の挟持剛性が高い。そのため上記の弾性変形に基づく回転ガタについては低減させることができる。しかしながら摺動部１１６がガイドレール１０１上を摺動するためには、クリアランスをなくすことができず、このクリアランスに基づく回転ガタは減少しない。さらにこのものは窓ガラスＧの昇降の際に摺動部１１６がガイドレール１０１上を摺動するので、ガイド溝１１７の内面であるガイド面が摩耗する。そのため窓ガラスＧの昇降作動を繰り返し行えば、摺動部１１６とガイドレール１０１の突条１１４のクリアランスが増加し、回転ガタもたとえば±０．３〜０．５°程度まで増大していく。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はキャリアプレートのスムーズな摺動を維持しながら、キャリアプレートとガイドレールの間の回転ガタをできるだけ少なくすること、とくに長期間使用後も、回転ガタの増大をできるだけ抑制することを技術課題としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明のキャリアプレート（請求項１）は、基板と、その基板上に、ガイドレールを挟持するように設けられる合成樹脂製の摺動部と、その摺動部の、ガイドレールと摺動するガイド面に設けられる弾性高分子材料製の弾性突起とを備えており、前記摺動部が金属製の基板に一体的に成形された硬質合成樹脂製であり、前記弾性突起がその摺動部に２層成形された弾性高分子材料製の弾性体の突出部であることを特徴としている。請求項２のキャリアプレートは、さらに前記弾性突起がガイドレールを挟む両側のガイド面にそれぞれ設けられると共に、その両側の弾性突起同士の隙間の寸法が、ガイドレールの摺動する部位の寸法よりも狭いことを特徴としている。
【００１０】
請求項３のキャリアプレートは、前記弾性突起が、キャリアプレートの摺動方向に対して横向きに延びる突条の形態を備えていることを特徴としている。請求項４のキャリアプレートは、前記摺動部がガイドレールの長手方向に間隔をあけて少なくとも２個設けられていることを特徴としている。
【００１１】
【作用および発明の効果】
本発明のキャリアプレートは、ガイド面に弾性突起を設けているので、ガイドレールと強く当接した場合でも、当接圧を小さくすることができる。そのため、ガイドレールとのクリアランスを小さくしても、キャリアプレートの摺動抵抗がそれほど大きくならない。そのため、従来に比してクリアランスを小さくすることができ、窓ガラスの昇降時の窓ガラスの前後方向の回転ガタを少なくすることができる。したがって、窓ガラスの回転角度が小さくなるため、窓ガラスのランチャンネルへの底突きなどの不具合が減少する。また、これによりガラスとランチャンネルの隙間設定を小さくすることができ、ドアデザインの自由度も増える。そして、硬質合成樹脂製の摺動部が金属製の基板に一体的に成形され、その摺動部に弾性体が２層成形されているので、固着強度が高く、成形が容易である。また突出部の弾性変形が摺動部内に埋め込まれた部分にまで及ぶので、突出部の局部的な変形が抑制される。
【００１２】
請求項２のキャリアプレートは、ガイドレールを挟む弾性突起同士の隙間の寸法がガイドレールの摺動する部位の寸法よりも狭いので、弾性突起は摺動面に対して引っ込むように弾性変形した状態でガイドレールと当接し、その表面を摺動する。したがってクリアランスが実質的にゼロになり、窓ガラスの前後方向の回転ガタをほとんどなくすことができる。さらに摩耗などの経時変化があっても、弾性変形していた弾性突起が形状復帰して追従する間は、ゼロクリアランスの状態が維持できる。
【００１３】
請求項３のキャリアプレートは、弾性突起が横向きに延びる突条の形態を有するので、弾性突起の変形が容易で、しかも摺接面積が大きい。請求項４のキャリアプレートは、摺動部が間隔をあけて２個以上設けられているので、キャリアプレートの回転ガタが一層少ない。
【００１４】
【発明の実施の形態】
つぎに図面を参照しながら本発明のキャリアプレートの実施の形態を説明する。図１は本発明のキャリアプレートの一実施形態を示す正面図、図２はその斜視図、図３ａはその要部拡大図、図３ｂは図３ａのIII-III 線断面図、図４ａおよび図４ｂは本発明のキャリアプレートの作用を図示する説明図、図５ａおよび図５ｂはそれぞれ本発明に関わる摺動部の他の実施形態を示す斜視図、図６ａおよび図６ｂはそれぞれ本発明に関わる摺動部のさらに他の実施形態を示す斜視図、図７は本発明のキャリアプレートの他の実施形態を示す要部正面図、図８は実施例および比較例のキャリアプレートの回転ガタを測定する装置の概略正面図、図９および図１０はそれぞれ実施例および比較例のキャリアプレートの回転ガタを示すグラフである。
【００１５】
図１に示すキャリアプレート１は、全体的な構成は従来のキャリアプレートとほぼ同じであり、ガイドレール２上を摺動する。このガイドレール２は従来のものと同じであり、図２に示すように、１枚の鋼板などの帯状金属板の一端を直角に折り曲げて折り曲げ部３を形成し、他端の近辺に二重折り曲げ構造の突条４を設けたものである。なおガイドレール２は窓ガラスの湾曲に応じて自動車の外側に凸となるように湾曲している。
【００１６】
キャリアプレート１は、鋼板などの金属板からなる基板５と、その基板に一体的にインサート成形した合成樹脂部とからなる。合成樹脂部は、基板５の中心部に設けたケーブル係止部６と、上下にそれぞれ設けた摺動部７、８と、左右に設けたサイドガイド９、１０などからなる。なお符号１２はキャリアプレート１をガイドレール２の下端で停止させるためのストッパゴム保持部である。インサート成形する合成樹脂としては、ポリアセタール、ポリアミド、ポリエチレンテレフタレートなどの硬質のエンジニアリングプラスチックが用いられる。
【００１７】
前述のケーブル係止部６は、箱を伏せた形態を有し、上面６ａの中央にケーブルの索端金具を通すための開口６ｂが設けられ、上面６ａから上下端６ｃ、６ｃにかけて、ケーブルを通す溝６ｄが形成されている。サイドガイド９、１０はそれぞれ逆Ｌ字状の形態を呈し、ガイドレール２の側縁と上面と摺接してキャリアプレート１の左右方向の倒れを規制する。なお右側のサイドガイド１０の上面部の先端下面には、ガイドレール２の突条４の裏面側に現れる溝４ａと係合しながら摺動する小突起が形成されている。
【００１８】
図３ａは図１の上下の摺動部７、８のうち、下側の摺動部８を拡大して示している。この摺動部８は、図３ａに詳細に示すように、中央に上下方向に延びるガイド溝８ａを備えたブロック状のものである。ガイド溝８ａは図３ｂに示すように、ガイドレール２の二重折り曲げ構造の突条４と摺接する略Ｕ字状の断面形状にしている。摺動部８は基板５に形成した開口（図示省略）を通して基板５の裏面側まで延びており、それにより基板５に固着されている。ガイド溝８ａと突条４との間には、従来と同程度のクリアランスを設けている。
【００１９】
摺動部８には、ガイド溝８ａの内面（ガイド面）８ｂからいくらか突出する弾性突起１５が、上下の２ヶ所にそれぞれ左右一対で、合計４本設けられている。この実施形態では、弾性突起１５は、ガイド溝８ａに形成した円柱状の穴ないし溝８ｄに埋め込んだ弾性体１６の内面から突出する部分によって構成している。弾性体１６はポリウレタン、クロロプレンゴムなどの合成ゴムや、天然ゴム、あるいは弾力性の高い合成樹脂など、弾力性があり、耐摩耗性が高い高分子材料から製造される。弾性体１６を構成する材料の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６３０１−５で、５０〜９０程度、とくに６０〜８０程度が好ましい。弾性体１６は摺動部８とは別個に製造してその後、埋め込み、接着剤で固定することもできるが、ポリウレタンなどの合成樹脂を２層成形することにより、摺動部８に形成した一部切欠円柱状の穴ないし溝８ｄに一体的に成形するのが好ましい。なお、図３ｂに示すように、円柱状の弾性体１６の下部は基板５を貫通してその裏面まで同じ断面形状で延びている。この構成は成形上の便宜のためであるが、基板５への固着強度を上げる利点もある。
【００２０】
弾性体１６の断面円弧状の突出部、すなわち弾性突起１５の突出高さ（図４ａの符号ｈ）は、弾性体１６の硬度や形状などに応じて適切な寸法を設定すればよいが、通常は０．２〜０．８mm程度、とくに０．３〜０．４mm程度が好ましい。突出部の幅ｗは、１〜５mm程度、とくに２〜４mm程度が好ましい。突出高さｈや幅ｗを小さくすると、弾性体１６が押圧されたときに、ガイドレール２の突条４が摺動部８に直接当接する。それによりキャリアプレート１の回転角の最大値が規制されると共に、摺動部８がトルクに基づく負荷を分担し、弾性体１６の負担が軽減する。ただし小さすぎるとガイド溝８ａの内面８ｂが摩耗しやすくなる。突出高さｈや幅ｗが大きい場合は、ガイドレール２の突条４とガイド溝８ａの内面８ｂとが直接摺接することが避けられる。しかし大きくし過ぎると、トルク負荷に対する回転角度が大きくなる。弾性体１６の摺動部８内に埋め込まれている部分は、弾性突起１５を摺動部８に固定する役割のほか、弾性突起１５に加わる負荷に応じて一緒に弾性変形し、弾性突起１５の局部的な変形を少なくしながら突出高さｈの変位量を大きくする役割を果たす。
【００２１】
本実施形態では、図４ａに示すように、ガイド溝８ａの内面８ｂの一部を傾斜させ、あるいは円弧状に形成している。このように傾斜させているのは、摺動部分にグリスなどの潤滑剤が入りやすくするためである。またそれにより、上側の弾性体１６の突出高さｈが下の弾性体の突出高さｈより大きくなる。左右の弾性体１６同士の隙間は、ガイドレール２の突条４の厚さに対し、０．２〜１．２mm、好ましくは０．３〜０．７mm程度小さくしている。すなわちマイナス公差にしている。それにより突条４を弾性体１６の隙間に挿入したとき、弾性体１６がいくらか変形し、その反発力で突条４を弾力的に挟圧することになる。したがって機械的なクリアランスはゼロとなり、キャリアプレート１の回転ガタ、すなわち、従来のもののような無負荷時における回転ガタはなくなる。ただし、負荷をかけたときは弾性変形量に応じて前後に傾動する。また弾性体１６で突条４を挟圧することにより、摺動部へのダストの混入を防ぐという作用効果もある。
【００２２】
本実施形態では、摺動部７、８が上下の２ヶ所に設けられ、それぞれの摺動部７、８のガイド溝７ａ、８ａに弾性体１６が設けられている。そのため、キャリアプレート１に図１における反時計方向のトルクが加わったとき、上側の摺動部７の右側の弾性体１６および下側の摺動部８の左側の弾性体１６がそれぞれ押圧され、それらと対向する弾性体１６は元の形状に復元する。その場合、図４ｂに示すように、トルクを支持する側の弾性体１６の変形量が反対側の弾性体１６の復帰量を超えると、突条４と前記反対側の弾性体の間に隙間Ｓがあく可能性がある。このような隙間Ｓは、無負荷時の回転ガタと異なり、とくに障害にならないが、想定されるトルクに応じて弾性体１６の弾性係数を適切な範囲に設定することにより避けることができる。また、復帰する側（右側）の弾性体１６の先端と押圧される側（左側）のガイド溝８ａの内面８ｂとの間隔Ｐを、突条４の厚さより小さくしておくようにしてもよい。その場合は、仮にガイド溝８ａの内面８ｂに突条４が当接した場合でも、復帰側の弾性体１６の先端が突条４に当接したゼロクリアランスの状態が維持される。
【００２３】
図１のキャリアプレート１は、鋼板をプレス成形して基板５を製造し、その基板５を所定の空洞部を有する金型内にセットしてポリアセタールなどの硬質合成樹脂を射出成形して、弾性体１６を除く合成樹脂部をアウトサート形成し、冷却後、さらにポリウレタンなどの合成樹脂を射出成形して、弾性体１６を２層成形することにより製造することができる。しかし別個に成形した摺動部８やサイドガイド７、８などを基板５に接着などで固定したり、金属シャフトを貫通させてカシメるなどの方法によっても製造することができる。
【００２４】
前述の実施形態では円柱状の弾性体を採用しているが、角柱状としてもよく、図５ａのような円筒と角柱とを組み合わせた柱状の弾性体１６としてもよい。このように断面形状を問わず、柱状の弾性体１６を採用すると、弾性体１６を受け入れる穴ないし溝８ｄを有する摺動部７、８および弾性体１６の射出成形がそれぞれ容易になる。さらに弾性突起がガイドレール２に対して横向きに延びる突条の形態となり、いわば線接触の状態を呈する。そのため、弾性突起１６の変形が容易で、しかも摺接面積が比較的大きいので大きい押圧力を受けることができ、摺動抵抗も低い利点がある。しかし本発明はそれに限られるものではなく、たとえば図４ｂに示すような点接触の状態を呈する弾性体１６を採用することもできる。
【００２５】
さらに前述の実施形態では、弾性体１６の一部を弾性突起として利用しているが、図６ａに示すように、ガイド溝８ａの内面８ｂに、円筒面状の突条１６ａを備えた板状の弾性体１６を接着などで固定するようにしてもよい。また、摺動部７、８やサイドガイド９、１０についても、従来のものと同じように（図１２参照）、金属板製の基板４から切り起こし、あるいは切り絞りにより突片や突起部を成形し、その表面に合成樹脂をアウトサート成形してもよく、その場合は摺動部８の剛性を高くすることができる。さらに図６ｂに示すように、金属基板５の一部から成形した突起部ないし突片１８に直接弾性体１６をアウトサート成形することによっても製造することができる。
【００２６】
前述の実施形態では各摺動部７、８にガイド溝７ａ、８ａを形成しているが、図７に示すように、ガイドレール２に対して片側から摺動する摺動部１９、２０、２１、２２を、３個または４個以上、千鳥状に交互に配置するようにしてもよい。この場合も左側の摺動部１９、２１の弾性体１６の先端部と右側の摺動部２０、２２の弾性体１６の先端部の間隔（摺動方向に対して直角方向の間隔）ｔを、ガイドレールの突条４の厚さよりも小さくしておくのが好ましい。請求項２における「隙間」には、このような間隔ｔも含まれる。
【００２７】
【実施例】
つぎに実施例および比較例を参照しながら本発明のキャリアプレートの効果を説明する。
［実施例１］冷間圧延鋼板（ＳＰＣＣ）をプレス成形して図１に示す形態の基板５を製造し、ポリアセタールをインサート成形して摺動部７、８などを成形し、ついでポリウレタンを２層成形して弾性体１６を成形し、図１に示すキャリアプレート１を製造した。このキャリアプレートを実施例１とする。ガイド溝７ａ、８ａの幅は２．５mm、弾性体１６の直径３mm、上下の弾性体の中心間距離６mm、弾性体の硬度７０Ｈｓ、上下の摺動部７、８の距離９０mmであった。
［比較例１］弾性体１６を設けない以外は実施例１と同様の従来品を比較例１、２のキャリアプレートとした。
【００２８】
得られたキャリアプレート１に図８に示すような測定用バー３０を取り付けて、ガイドレール２に嵌合させ、測定バー３０の先端下面に変位計３１を設置した。測定バー３０の先端のガイドレール中心からの距離Ｌは５００mmであった。なおあらかじめ測定バー３０を直接ガイドレール２に取り付けて、測定バー３０およびガイドレール２の弾性変位量をあらかじめ測定したが、０．１mmと、キャリアプレート１の回転ガタに基づく変位量１０mmに比して充分に小さいため、以下のデータでは無視する。
【００２９】
上記の測定バー３０の先端に次第に大きい負荷を加えながら、キャリアプレート１に加えた負荷Ｆと測定バー３０の先端の変位量の関係を求めた。その結果を図９に示す。なお図９のグラフでは、負荷と測定バーの長さから負荷トルク（Ｎｍ）を求め、測定バー３０の長さと変位計３１の測定値から回転角（゜）を求め、それぞれ縦軸および横軸にとって表した。
【００３０】
ついで各キャリアプレートおよびガイドレールを実車ドアにセットし、１万５千回の昇降操作を行う耐久試験を行い、その耐久試験後のキャリアプレートについて前述と同様の負荷トルク−変位の関係を求めた。その結果を図１０に示す。
【００３１】
図９によれば、トルクが大きくなった場合は、実施例１のキャリアプレートが比較例１、２のキャリアプレートより回転角度が大きくなった。これは弾性体の弾性変形が比例的に大きくなるためと考えられる。しかし無負荷状態では、比較例１、２では０．１〜０．２゜程度あるのに対し、実施例１では回転ガタがゼロであった。また負荷トルクが小さい範囲（図９の１５Ｎｍ〜−３５Ｎｍ）の場合でも、実施例１のキャリアプレートでは比較例１、２の場合に比して傾斜角度がいずれも小さいことが分かる。ここで「＋側」のトルクを時計方向のトルク、「−側」のトルクを反時計方向のトルクとする。
【００３２】
さらに図１０の耐久試験後の測定結果によれば、比較例１および比較例２のキャリアプレートでは、無負荷時の回転ガタが０．３〜０．４゜と大きく増大しているのに対し、実施例１のキャリアプレートでは回転ガタがない状態が維持されている。また負荷をかけたときでも、実施例１のキャリアプレートのほうが比較例１、２に比して回転ガタが大幅に小さいことが分かる。
【００３３】
なお実施例１のキャリアプレートの摺動抵抗は、常時弾性体が挟圧しているにも関わらず、１２Ｎであった。この数値は比較例１の摺動抵抗１０Ｎおよび比較例２の摺動抵抗９Ｎと比べると、わずかに増加しているだけであった。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のキャリアプレートの一実施形態を示す正面図である。
【図２】  図１のキャリアプレートの斜視図である。
【図３】  図３ａはその要部拡大図であり、図３ｂは図３ａのIII-III 線断面図である。
【図４】  図４ａおよび図４ｂは本発明のキャリアプレートの作用を図示する説明図である。
【図５】  図５ａおよび図５ｂはそれぞれ本発明に関わる摺動部の他の実施形態を示す斜視図である。
【図６】  図６ａおよび図６ｂはそれぞれ本発明に関わる摺動部のさらに他の実施形態を示す斜視図である。
【図７】  本発明のキャリアプレートの他の実施形態を示す要部正面図である。
【図８】  実施例および比較例のキャリアプレートの回転ガタを測定する装置の概略正面図である。
【図９】  実施例および比較例のキャリアプレートの回転ガタを示すグラフである。
【図１０】  実施例および比較例のキャリアプレートの回転ガタを示すグラフである。
【図１１】  本発明のキャリアプレートが用いられるウインドレギュレータの一例を示す正面図である。
【図１２】  従来のキャリアプレートおよびガイドレールの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  キャリアプレート
２  ガイドレール
４  突条
５  基板
７  摺動部
８  摺動部
１５  弾性突起
１６  弾性体
１９  摺動部
２０  摺動部
２１  摺動部
２２  摺動部
【図１】
0003969835.tif 000002
【図２】
0003969835.tif 000003
【図３】
0003969835.tif 000004
【図４】
0003969835.tif 000005
【図５】
0003969835.tif 000006
【図６】
0003969835.tif 000007
【図７】
0003969835.tif 000008
【図８】
0003969835.tif 000009
【図９】
0003969835.tif 000010
【図１０】
0003969835.tif 000011
【図１１】
0003969835.tif 000012
【図１２】
0003969835.tif 000013