JPH04327672A - パワーウインド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば、自動車な
どの車両窓の開閉をモータの駆動によって自動開閉する
がパワーウインドに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】開閉操作スイッチの操作により、自動車
の窓を自動開閉するパワーウインドは操作性にすぐれて
いるため、大部分の乗用車に装備されている。この種の
装置においては、窓ガラス駆動用のモータに供給される
過負荷電流によりモータを自動停止するように構成した
ものが提案されている。

【０００３】図５は従来のパワーウインドの一例の構成
を示す回路図である。この図５において、自動車の窓開
閉用操作スイッチ４は中立位置に位置する可動接点１と
アップ（ｕｐ）側、つまり窓ガラス上昇用の固定接点２
と、ダウン（ｄｏｗｎ）　側、つまり窓ガラス下降用の
固定接点３とからなる。

【０００４】固定接点２には、セット端子Ｓ、リセット
端子Ｒおよび出力端子Ｑを具備する第１のフリップ・フ
ロップ（以下、ＦＦという）５が接続され、第１のＦＦ
５の出力端子Ｑには、その出力信号がベースに入力され
てオンするスイッチングトランジスタ６が接続され、そ
のコレクタ側に後述する窓ガラス駆動用のモータ１１の
正転用可動接点１２を電源側の固定接点１４に接続させ
るリレー７を具備する第１のスイッチング回路２１が接
続されている。

【０００５】他方、窓ガラス下降用の固定接点３には、
同様にして、セット端子Ｓ、リセット端子Ｒ、出力端子
Ｑを具備する第２のＦＦ８が接続され、出力端子Ｑには
、その出力信号がベースに入力されてオンするスイッチ
ングトランジスタ９が接続され、そのコレクタ側には、
モータ１１の反転用可動接点１５を電源側の固定接点１
７に接続させるリレー１０を具備する第２のスイッチン
グ回路２２が接続されている。

【０００６】モータ１１の回転方向制御回路１８は固定
接点１３に常時接続されている正転用可動接点１２と同
様に固定接点１６に常時接続されている反転用可動接点
１５と、これらの正転用可動接点１２と反転用可動接点
１５に接続されたモータ１１とよりなる閉ループ回路と
、車載バッテリの電源側に接続されていて、正転用可動
接点１２と接続される固定接点１４および反転用可動接
点１５と接続される固定接点１７の回路とから構成され
ている。

【０００７】固定接点１３および１６と接地間には、モ
ータ１１の負荷電流を検出する検出抵抗ＲＬが接続され
ている。この検出抵抗ＲＬの一端、すなわち、固定接点
１６側の一端は比較器２０の非反転入力端に接続されて
いる。

【０００８】比較器２０の反転入力端は、ポテンショメ
ータ１９の可動端子に接続されている。ポテンショメー
タ１９は電源とアース間に接続されている。このポテン
ショメータ１９は比較器２０の反転入力端に基準電圧を
与えている。

【０００９】これにより、比較器２０は、検出抵抗ＲＬ
に発生する電圧が基準電圧と比較し、基準電圧より高い
ことを検出すると、ハイレベル信号を出力するようにな
っている。

【００１０】この比較器２０のハイレベルの出力は、第
１，第２のＦＦ５，８のリセット端子Ｒに加えられるよ
うになっており、第１，第２のＦＦ５，８のリセット端
子Ｒに比較器２０から出力されるハイレベルの出力が加
えられると、第１，第２のＦＦ５，８がリセットされる
ようになっている。

【００１１】なお、ポテンショメータ１９で得られる基
準電圧は、手が窓枠と窓ガラス（図示せず）に挾まれた
場合など、ただちにモータ１１が停止するように、通常
の窓開閉中のモータ電流によって、検出抵抗ＲＬに発生
する電圧よりわずかに高い電圧に設定されている。

【００１２】次に、動作について説明する。開閉用操作
スイッチ４の可動接点１を固定接点２に接続すると、第
１のＦＦ５がセットされ、その出力信号により、スイッ
チングトランジスタ６がオンされて、リレー７が励磁さ
れ、回転方向制御回路１８の正転用可動接点１２を固定
接点１４に接続する。

【００１３】これにより、駆動電流が固定接点１４、可
動接点１２、モータ１１、可動接点１５、固定接点１６
および検出抵抗ＲＬへと流れ、モータ１１を正転させて
、窓ガラスの上昇を開始する。

【００１４】窓が全閉状態になると、モータ１１に過電
流が流れ、これにより検出抵抗ＲＬに発生した電圧と基
準電圧を対比した比較器２０からハイレベル信号が第１
のＦＦ５のリセット端子Ｒに入力され、スイッチングト
ランジスタ６をオフにし、可動接点１２を固定接点１３
に接続して、モータ１１を自動停止する。

【００１５】次に、窓の開放時の動作について説明する
。窓の開放の際には、開閉用操作スイッチ４の可動接点
１を固定接点３に接続して、第２のＦＦ８を付勢し、ス
イッチングトランジスタ９をオンにして、リレー１０を
励磁し、回転方向制御回路１８の可動接点１５を固定接
点１７に接続し、駆動電流を固定接点１７、可動接点１
５、モータ１１、可動接点１２、固定接点１３および検
出抵抗ＲＬを介して流し、モータ１１を反転する。

【００１６】窓が全閉状態になると、モータ１１に過電
流が流れ、検出抵抗ＲＬに発生する電圧と基準電圧を対
比し、ハイレベル信号を第２のＦＦ８のリセット端子Ｒ
に入力し、第２のＦＦ８の出力を低レベルにすることに
より、可動接点１５が固定接点１６に接続され、モータ
１１を自動停止する。

【００１７】

【発明が解決しようとする課題】このように、従来のパ
ワーウインドにおいて負荷電流により、検出抵抗ＲＬに
発生する電圧が基準電圧以上になると、モータ１１を自
動停止させるように構成してあるため、冬期の早朝など
、窓の開閉を阻害する重負荷の発生時には、初めからモ
ータ１１の自動停止機能が働き、窓の開閉ができない場
合がある。

【００１８】この解決方法としては、ポテンショメータ
１９を調整して、基準電圧を上昇させ、負荷電流の上限
を上げることが考えられるが、一般的にポテンショメー
タは、外装カバーなどに覆われているため、調整を行う
には、外装カバーなどを外す必要があり、非常に困難で
ある。

【００１９】また、窓の開閉が自由に行えるようになる
と、窓ガラスに過度の力を加えないように、ポテンショ
メータ１９に発生する基準電圧を元に戻して、負荷電流
上限を下げる必要があり、ポテンショメータ１９を再調
整しなくてはならず、非常に面倒であり、パワーウイン
ドとしての利便性を発揮し得ないといった課題を有して
いる。

【００２０】そこで、上記課題を解決する方法として、
車両窓を駆動するモータに流れる過大電流により発生す
る過大電圧の有無を検出する比較器の出力側と接地との
間に、スイッチを接続するとともに、このスイッチを車
両窓の開閉を阻害する重負荷の発生時に操作して閉止す
る構成のパワーウインドが特願平１−２２７５１２号明
細書に記載されており、図６はそれを転記して示した回
路図である。

【００２１】この図６において、符号１〜２２で示す部
分は図５で説明した部分と同一構成ならびに同一機能を
有するものであるから、その詳細な説明は省略する。

【００２２】この図６では、図５の構成に新たに常開型
スイッチ２３を追加したものである。この常開型スイッ
チ２３は第２のＦＦ８のリセット端子Ｒとアース間に接
続されており、図示しない自動車の窓ガラスを駆動する
モータ１１の過負荷状態を検出し、比較器２０から出力
されるハイレベル信号を接地側に強制的に流し、モータ
１１の自動停止機能を無効にするものである。その他の
構成は図５と同様である。

【００２３】次に、常開型スイッチ２３を閉止した場合
の電流制限阻止値の変化を図７により説明する。この図
７は縦軸に電流制限上限値をとり、横軸にポテンショメ
ータにより設定される電流値としたものである。

【００２４】これによると、常開型スイッチを閉止した
場合の電流制限上限値は、ポテンショメータにより設定
された基準電圧に比例した電流制限値に関係なく、モー
タ１１が許容できる最大電流値となる。

【００２５】図６に示す従来のパワーウインドは以上の
ように構成されているので、車両窓の開閉を阻害する重
負荷発生時において、モータ１１の自動停止機能を強制
的に無効となし、重負荷に抗して、モータ１１を駆動す
ることが可能となる。

【００２６】しかし、常開型スイッチ２３が破損や復帰
不良などの事故で常に閉止した状態となると、開閉用操
作スイッチ４を操作して、窓が全開あるいは全閉状態に
なって、過電流により、検出抵抗ＲＬに過大電圧が発生
して、比較器２０からハイレベル信号が出力されても、
常開型スイッチ２３が閉止状態にあるため、ハイレベル
信号が第１，第２のＦＦ５，８に入力されず、モータ１
１が自動停止せずに、窓ガラスをモータ１１のロックト
ルクにより窓枠に押し付ける状態になり、やがて、モー
タ１１は焼損してしまうという課題があった。

【００２７】また、常開型スイッチ２３を閉止した状態
で窓の開閉を行うと、電流制限上限値はモータが許容で
きる最大電流値になるため、窓の開閉の際、窓やドアに
過度の力がかかり、窓やドアを破損するといった課題が
あった。

【００２８】請求項１の発明は上記のような課題を解消
するためになされたもので、過電流上限値を上昇させ、
重負荷時の窓ガラスの上昇および下降を容易にすること
ができるパワーウインドを得ることを目的とする。

【００２９】また、請求項２の発明は、窓ガラスやドア
をパワーウインドの過度の力から守ることができるパワ
ーウインドを得ることを目的とする。

【００３０】さらに、請求項３の発明は、スイッチの使
用による回路構成の簡易化を期することができるパワー
ウインドを得ることを目的とする。

【００３１】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に係るパ
ワーウインドは、窓の開閉駆動を行うモータに流れる電
流を検出するとともにスイッチを操作することにより初
期設定の電流制限値の大きさに応じて、所定の値だけ電
流制限上限値を大きく設定される手段を有する過負荷検
出制限回路を設けたものである。

【００３２】また、請求項２の発明に係るパワーウイン
ドは、窓の開閉駆動を行うモータに流れる電流を検出す
るとともに、スイッチを操作することにより、上昇設定
される電流制限値の初期の電流制限値が小さい場合には
、電流制限値の上昇幅が大きく、初期の電流制限値が大
きい場合には、電流制限値の上昇幅が小さくなるように
設定される手段を有する過負荷制限検出回路を設けたも
のである。

【００３３】さらに、請求項３の発明に係るパワーウイ
ンドは、モータを制御する制御回路に直列に接続された
検出抵抗と、基準電圧を発生させるポテンショメータと
、操作されることによりポテンショメータの基準電圧を
上昇させるスイッチと、検出抵抗の両端に発生する検出
電圧とポテンショメータの基準電圧とを比較して制御回
路に消勢信号を出力する比較器とからなる過負荷検出制
限回路を設けたものである。

【００３４】

【作用】請求項１の発明における過負荷検出制限回路は
モータに流れる電流を検出するとともに、窓の開閉を阻
害する重負荷発生時にスイッチを操作することにより、
過電流制限の上限値を上昇させ、重負荷に抗して窓の開
閉を行う。

【００３５】また、請求項２の発明における過負荷検出
制限回路は、窓の開閉駆動を行うモータに流れる電流を
検出するとともに、スイッチの操作により上昇する過電
流制限上昇値は、初期の電流制限値が小さいときは、電
流制限値の上昇率を大きく、初期の電流制限値が大きい
ときは電流制限値の上昇率を小さくすることにより、操
作スイッチの開閉操作により、窓の開閉を行っても、窓
やドアに過度の力が加わることがない。

【００３６】さらに、請求項３の発明における過負荷検
出制限回路は、窓ガラスが完全に閉止された状態で重負
荷状態が発生した場合には、スイッチを操作して作動さ
せ、ポテンショメータの基準電圧が上昇し、比較器から
ハイレベルの信号が出力されなくなり、モータへの駆動
電流が続けられたままとなり、モータに反転トルクが発
生し、窓ガラスに加えられる下降駆動力により、窓ガラ
スが下降する。

【００３７】

【実施例】以下、この発明のパワーウインドの実施例に
ついて図面に基づき説明する。図１はその一実施例の構
成を示す回路図である。

【００３８】この図１において、図６と同一または相当
部分には同一符号を付してその重複説明を避け、図６と
は異なる部分を主体に述べる。この図１を図６と比較し
ても明らかなように、符号１〜１８および２０〜２２で
示す部分は図６で説明した部分と同一構成ならびに同一
機能を有するものであるから、その詳細は省略する。

【００３９】この図１における３０は、比較器２０の基
準電圧を設定するポテンショメータであり、可変抵抗２
４、固定抵抗２５〜２８および常開型スイッチ２９で構
成されており、スイッチとして、常開型スイッチを使用
した場合を例示している。

【００４０】上記固定抵抗２５と可変抵抗２４と固定抵
抗２６の直列回路は電源とアース間に接続されており、
可変抵抗２４の可動端子は比較器２０の反転入力端に接
続されている。

【００４１】この固定抵抗２５と可変抵抗２４と固定抵
抗２６との直列回路に並列に、固定抵抗２７と固定抵抗
２８との直列回路が接続されている。

【００４２】固定抵抗２７と２８との接続点と可変抵抗
２４の可動端子との間に常開型スイッチ２９が接続され
ている。この可動端子は、また、固定抵抗２５と可変抵
抗２４との接続点間に接続されている。

【００４３】常開型スイッチ２９の開放時には、可変抵
抗２４および固定抵抗２５，２６により、ポテンショメ
ータ３０の電圧が設定され、常開型スイッチ２９の閉止
時には、可変抵抗２４および固定抵抗２５，２６，２７
，２８により、常開型スイッチ２９の開放時の電圧より
高い電圧が設定できるようになっている。その他の構成
は図６と同じである。

【００４４】なお、開閉用操作スイッチ４は窓の開閉方
向に応じて操作する操作手段であり、第１のＦＦ５と、
第２のＦＦ８と、第１のスイッチング回路２１、第２の
スイッチング回路２２とにより、モータ１１の通電、遮
断、回転方向の切換制御などを行う制御回路を構成して
いる。

【００４５】また、比較器２０、ポテンショメータ３０
とにより、過負荷検出制限回路を構成している。

【００４６】次に、動作について説明する。窓ガラスが
完全に閉止された状態で、重負荷状態が発生した場合に
は、常開型スイッチ２９を操作して閉止し、ポテンショ
メータ３０の基準電圧を切り換える。

【００４７】いま、開閉用操作スイッチ４の可動接点１
を固定接点３に接続すると、第２のＦＦ８が付勢され、
スイッチングトランジスタ９がオンとなり、それによっ
て、リレー１０が励磁される。

【００４８】リレー１０が励磁されることにより、回転
方向制御回路１８の可動接点１５を固定接点１７に接続
する。これにより、駆動電流が固定接点１７、可動接点
１５、モータ１１、可動接点１２、固定接点１３、検出
抵抗ＲＬ、アースの閉回路に流れる。

【００４９】窓が重負荷状態にあるため、通常より多い
駆動電流がモータ１１に流れ、検出抵抗ＲＬに発生した
過大電圧と基準電圧を比較器２０で比較するが、常開型
スイッチ２９を閉止することにより、基準電圧が上昇し
ているので、比較器２０からはハイレベルの信号が出力
されない。

【００５０】このため、第２のＦＦ８に消勢信号が入力
されず、モータ１１に駆動電流が流れ続ける。これによ
り、モータ１１には、反転トルクが発生し、窓ガラスに
加えられる下降駆動力により、下降を開始する。

【００５１】次に、窓ガラスが完全に下降したときは、
ロック電流がモータ１１に流れ、検出抵抗ＲＬに再び過
大電圧が発生する。この過大電圧が上昇した基準電圧以
上になると、比較器２０からハイレベル信号が出力され
、このハイレベル信号は第２のＦＦ８のリセット端子Ｒ
に入力される。

【００５２】この結果、スイッチングトランジスタ９が
オフされ、回転方向制御回路１８の可動接点１５が固定
接点１６に接続して、モータ１１への通電を断ち、モー
タ１１を自動停止する。

【００５３】ここで、常開型スイッチ２９が破損や復帰
不良などの事故により、常に閉止する状態が発生しても
、負荷電流により、検出抵抗ＲＬに発生する過大電圧が
上昇した基準電圧以上の値になると、比較器２０からハ
イレベル信号が第２のＦＦ８のリセット端子Ｒに入力さ
れる。

【００５４】したがって、スイッチングトランジスタ９
がオフとなり、回転方向制御回路１８の可動接点１５を
固定接点１６に接続して、モータ１１は停止する。

【００５５】また、窓を開放したままで、重負荷状態が
発生した場合にも、上記したように、ポテンショメータ
３０の基準電圧を上昇させて、窓ガラスの閉止操作を行
わせ、窓の全閉後は、モータ１１を自動停止させること
ができる。

【００５６】次に、上記実施例において、常開型スイッ
チ２９を閉止したときの電流制限上限値の変化を図２〜
図４に示す。図２は横軸にポテンショメータ設定電流値
をとり、縦軸に電流制限上流値をとって示したものであ
る。

【００５７】この図２によると、ポテンショメータ３０
により、初期設定された電流制限値が小さい場合は、電
流制限値の上昇率は大きく、初期設定された電流制限値
が大きい場合は電流制限値の上昇率は小さくなっている
ので、ポテンショメータ３０の設定した電流制限値に応
じた電流上昇となっており、窓やドアに過度の力を加え
ず、窓の開閉を行うことができる。

【００５８】また、図２の特性図に限らず、図３，図４
に示すような特性でもよい。

【００５９】なお、上記実施例では、スイッチに常開型
スイッチを用いた場合を示したが、このスイッチは常開
型スイッチとし、ポテンショメータ３０を上記常開型ス
イッチ２９に対応した回路としても同様の効果が期待で
きるなど、この発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の
変形実施ができるものである。

【００６０】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれば
、窓の開閉を阻害するような重負荷発生時に過負荷制限
回路内に設けられたスイッチを操作することにより、過
電流制限の上限値を上昇させ、重負荷に抗して窓の開閉
を行うように構成したので、重負荷時の窓ガラスの上昇
、下降を容易にすることができる。

【００６１】また、請求項２の発明によれば、過負荷検
出制限回路に設けられたスイッチの操作により、上昇す
る過電流制限上限値は初期の電流制限値が小さい場合に
は、電流制限値の上昇率が大きく、初期の電流制限値が
大きい場合には、電流制限値の上昇率が小さくなるよう
に構成したので、窓ガラスやドアをパワーウインドの過
度の力から守ることができる効果を有する。

【００６２】さらに、請求項３の発明によれば、窓に過
負荷状態が発生するとポテンショメータのスイッチを作
動させ、ポテンショメータの基準電圧を上げ、比較器か
らモータの電流を遮断するような出力信号を出さないよ
うにして、モータに駆動電流が供給され続けるように構
成したので、スイッチの使用による回路構成の簡略化が
可能となり、ひいてはコストダウンにもつながるという
効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の一実施例によるパワーウインドの回
路図である。

【図２】図１のパワーウインドにおける常開型スイッチ
操作時と通常時の電流制限上限対ポテンショメータ設定
電流値の特性図である。

【図３】この発明のパワーウインドにおける常開型スイ
ッチ操作時と通常時の電流制限上限対ポテンショメータ
設定電流値の特性図である。

【図４】この発明のパワーウインドにおける常開型スイ
ッチ操作時と通常時の電流制限対ポテンショメータ設定
電流値の特性図である。

【図５】従来のパワーウインドの回路図である。

【図６】従来の別のパワーウインドの回路図である。

【図７】図６のパワーウインドにおけるポテンショメー
タ設定電流値対電流制限上限値の特性図である。

【符号の説明】

４　　開閉用操作スイッチ ５　　第１のフリップ・フロップ ６　　スイッチングトランジスタ ７　　リレー ８　　第２のフリップ・フロップ ９　　スイッチングトランジスタ １０　　リレー １１　　モータ １８　　回転方向制御回路 ２０　　比較器 ２１　　第１のスイッチング回路 ２２　　第２のスイッチング回路 ２４　　可変抵抗 ２５　　固定抵抗 ２６　　固定抵抗 ２７　　固定抵抗 ２８　　固定抵抗 ２９　　常開型スイッチ ３０　　ポテンショメータ ＲＬ　　検出抵抗

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　窓の開閉方向に応じて操作する操作手
   段と、この操作手段による上記窓の開閉方向の操作に応
   じて上記窓の開閉駆動を行うモータの回転方向と駆動・
   停止の制御を行う制御回路と、上記モータに流れる電流
   を検出する電流検出抵抗と、初期設定電流制限値と上記
   検出抵抗で検出された上記モータの電流に対応する検出
   電圧と比較して検出電圧が上記初期設定電流制限以上に
   なると上記制御回路に対して上記モータへの通電停止を
   行わせかつ上記モータの過負荷時にスイッチを作動させ
   ると上記初期設定電流制限値を大きく設定してこれと検
   出電圧と比較して上記制御回路に対して上記モータ電流
   の遮断動作を行わせないようにする過負荷検出制限回路
   とを備えたパワーウインド。
2. 【請求項２】　　上記過負荷検出制限回路に設けられる
   上記スイッチの操作により上昇設定される電流制限値は
   、初期設定電流制限値が小さい場合には電流制限値の上
   昇幅が大きく、かつ初期設定電流制限値が大きい場合に
   は電流制限値の上昇幅が小さくなることを特徴とする請
   求項１記載のパワーウインド。
3. 【請求項３】　　上記過負荷検出制限回路は、基準電圧
   を発生するポテンショメータと、作動時に上記基準電圧
   を上昇させるスイッチと、上記検出抵抗の両端に発生す
   る検出電圧と上記ポテンショメータの基準電圧とを比較
   して上記制御回路に消勢信号を出力する比較器とからな
   ることを特徴とする請求項１記載のパワーウインド。