DE19835877B4

DE19835877B4 - Fahrzeugfenster

Info

Publication number: DE19835877B4
Application number: DE19835877A
Authority: DE
Inventors: Kotaro Kariya Oami
Original assignee: Toyota Industries Corp
Current assignee: Toyota Industries Corp
Priority date: 1997-08-07
Filing date: 1998-08-07
Publication date: 2006-03-09
Anticipated expiration: 2018-08-08
Also published as: DE19835877A1; US6321495B1

Abstract

Fahrzeugfenster, welches aufweist:
einen Verstärkungsrahmen (42) mit mindestens einem Durchgangsloch (46);
ein Harzfensterpaneel (41) mit wenigstens einem zapfenförmigen Vorsprung (43; 55; 65), der durch das Durchgangsloch (46) des Verstärkungsrahmens (42) ragt; und
einen Abstandshalter (43a) zwischen dem Verstärkungsrahmen (42) und dem Harzfensterpaneel (41);
wobei an dem freien Ende des zapfenförmigen Vorsprungs (43; 55; 65) nach dem Einsetzen in den Verstärkungsrahmen (42) ein Kopf (45a) ausgebildet ist;
ein Metallstück (57) mit einem zylindrischen Abschnitt (57a), welches in das Durchgangsloch (46) des Verstärkungsrahmens (42) eingesetzt ist und mit der Abstützfläche des Abstandshalters (43a) in Anlage steht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Fahrzeugfenster nach Anspruch 1, das auch als Sonnendach in einem Fahrzeug verwendet werden kann.

Aus Patent Abstracts of Japan M-673, 1988, Vol. 12, No. 67, JP 62-214 011 A, ist bereits eine Fenstervorrichtung zur Verwendung in einem Fahrzeug bekannt. Diese bekannte Fenstervorrichtung umfaßt ein Harzfensterpaneel mit zumindest einem Befestigungselement, welches an dessen innerer Oberfläche hervorstehend ausgebildet ist und einen nach außen gerichteten Spitzenabschnitt aufweist. Ferner ist ein Verstärkungselement mit zumindest einer Eingriffsöffnung für das Befestigungselement vorgesehen, wobei das Harzfensterpaneel und das Verstärkungselement durch Einsetzen des Spitzenabschnitts des Befestigungselements in die Eingriffsöffnung des Verstärkungselements miteinander verbunden werden.

Aus der DE 36 04 389 A1 ist eine fest eingebaute Scheibe für Kraftfahrzeuge und ein Verfahren zu deren direkten und reversiblen Verbindung mit der Karosserie des Kraftfahrzeuges bekannt. Gemäß dieser bekannten Konstruktion wird eine fest eingebaute Scheibe für Kraftfahrzeuge mit einer elastomeren, perimetralen, an der Scheibe anhaftenden Dichtung mit einer Vielzahl von Einsätzen realisiert, welche elastische, aus der Dichtung herausragende, in diese teilweise eingebettet und mit dieser anhaftend verbundene Halteorgane bilden. Diese Organe sind dazu bestimmt, durch Schnappeingriff mit einer entsprechenden Vielzahl von Sitzen zusammenzuwirken, die auf dem vorspringenden, die Aufnahmeöffnung der Scheibe auf der Karosserie umfassenden Rahmen vorgesehen sind. Die Halteorgane sind in Form von Paaren von beabstandeten parallelen Rastzungen ausgebildet, die jeweils einen nach außen gerichteten Spitzenabschnitt aufweisen.

Aus der DE 38 35 292 A1 ist eine Befestigungsanordnung für ein gegebenenfalls flexibles Fenster bekannt, welches für eine flexible, im allgemeinen entfernbare oder zusammenfaltbare verdeckte Spannung eines Fahrzeugs geeignet ist. Die Befestigungsanordnung enthält einen entlang der Außenkante der Fensterscheibe im wesentlichen umlaufend befestigten ersten Verbindungsprofilstrang und einen an dem Verdeckmaterial entlang dessen die Fensteröffnung begrenzender Kante im wesentlichen umlaufend befestigten zweiten Verbindungsprofilstrang. Beide Verbindungsprofilstränge sind mit gegenseitig ineinandergreifenden, lösbaren Verriegelungsmitteln versehen, die nur von einer Verdeckseite her lösbar sind. Dabei ist einer der Verbindungsprofilstränge mit sich senkrecht zur gemeinsamen Ebene der Fensterscheiben und des Verdeckes erstreckenden Befestigungsmitteln versehen, welche in mit diesen in Deckung befindlichen Öffnungen in einem überlappenden Bereich des anderen Verbindungsprofilstranges hineinragen und die die dem ersten Verbindungsprofilstrang abgewandte Umfangskante der Öffnung hintergreifen.

Aus der DE 195 39 960 A1 ist eine Scheibeneinheit für Fenster an Kraftfahrzeugen bekannt. Die Scheibeneinheit wird durch eine Scheibe und durch einen Rahmen mit einem bestimmten Rahmenprofil gebildet. Der Rahmen wird als Preßformteil durch einen primären Profilteil und durch einen sekundären Profilteil gebildet. Der primäre Profilteil weist drei Profilabschnitte auf, von denen ein erster Profilteil dem Rand der Scheibe benachbart ist und von denen der zweite und der dritte Profilabschnitt an je einer Seite des ersten Profilabschnittes anschließen und jeweils demjenigen Flächenbereich der Scheibe benachbart sind, der an den Rand der Scheibe angrenzt. Der primäre Profilteil ist aus einem Werkstoff hergestellt, der sich mit der Scheibe nicht verbindet, der aber eine so große Formfestigkeit hat, daß zwischen dem Rahmen und der Scheibe ein Formschluß gewährleistet ist. Der sekundäre Profilteil ist an einem der Anlage der Scheibeneinheit an einem Bauteil dienenden Bereich des Rahmenprofils angeordnet und aus einem Werkstoff hergestellt, der eine geringere Formfestigkeit als der Werkstoff des primären Formteils hat.

Aus CD-ROM PAJ: Patent Abstracts of Japan, JP 62-210 120 A, ist eine Befestigungskonstruktion für eine aus organischem Glas bestehende Fensterscheibe bekannt, bei der im Randbereich der Fensterscheibe Gewindelöcher ausgebildet sind, in die Schrauben zur Befestigung eines jochförmigen Rahmens eingeschraubt sind, wobei die Schrauben einen Durchmesser haben, der kleiner ist als das Befestigungsloch in dem jochförmigen Rahmen und wobei die Schraube über eine Beilegscheibe an dem jochförmigen Rahmen abgestützt ist.

Es ist ferner seit langem bekannt, daß eine Fenstervorrichtung zur Verwendung als Sonnendach in einem Fahrzeug aus Polymethyl-Metacrylatharz oder einem Polycarbonatharz hergestellt ist, da diese Materialarten ein nur sehr geringes spezifisches Gewicht aufweisen, und es somit zur Verwendung als passendes Material für ein lichtdurchlässiges Element zur Herstellung eines Fahrzeugs mit geringem Gewicht als geeignet betrachtet wird. In dem Fall, daß ein Fenster eines Fahrzeugs aus Kunstharz hergestellt ist, wird das Harzmaterial üblicherweise mit einem Eisen- oder Aluminiumverstärkungsmaterial entlang den Eckkanten des Fensters kombiniert, da Kunstharz ein geringeres Elastizitätsmodul als Glasmaterial aufweist, so daß eine gewünschte Verstärkung erreicht wird, um ein mögliches Biegen oder Verwinden zu vermeiden.

Es treten jedoch Probleme bei einem Fenster aus Kunstharz auf. Genauer gesagt, weist ein Harzfensterpaneel einen verhältnismäßig großen Betrag an Deformation auf, welcher durch eine thermische Expansion bzw. Ausdehnung aufgrund von Temperaturveränderungen verursacht wird. Tatsächlich ist ein derartiger thermischer Deformationsbetrag größer als bei Eisen oder Aluminium, welche üblicherweise für die Herstellung eines Verstärkungselements in einem Fenster verwendet werden. Um dieses vorstehende Problem zu bewältigen, ist es vorgeschlagen worden, daß ein Harzfensterpaneel seitlich bewegbar mit Verstärkungselementen kombiniert wird, welche an dem Fahrzeugkörper zu sichern sind, so daß eine Struktur zur thermischen Expansionsaufnahme gebildet wird, welche fähig ist, eine thermische Expansion zu absorbieren, die durch Temperaturveränderungen hervorgerufen wird. Eine derartige Struktur zur ther mischen Expansionsabsorbierung entspricht der oben erläuterten Konstruktion gemäß Patent Abstracts of Japan M-673, 1988, Vol. 12, No. 67, JP 62214 011 A .

18 zeigt eine Querschnittsansicht, welche die vorstehend erwähnte Struktur zur thermischen Expansionsabsorbierung darstellt, die in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-214011 offenbart ist. Wie in 18 gezeigt, sind Spitzenabschnitte 103 von einer Mehrzahl von Vorsprüngen 102 nahe der äußeren Kante eines Harzfensterpaneels 101 angeordnet und unter Verwendung der elastischen Biegeeigenschaft des Harzmaterials in Öffnungen 105 eingesetzt, welche durch ein Verstär- kungsplattenelement 104 ausgebildet sind. Ferner ist ein Schaumgummi 106, weicher fähig ist, die Längenänderung zu absorbieren, welche aufgrund einer thermischen Ausdehnung des Harzfensters verursacht wird, in einem ringförmigen Raum zwischen dem äußeren Umfang jedes Vorsprungs 102 und der inneren Wand einer Öffnung 105 angeordnet.

Wenn ein Sonnendach eines Fahrzeugs jedoch aus einem Kunstharz hergestellt ist, und wenn sich das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fortbewegt, tritt eine relativ große Ablösekraft auf, die auf das Harzfensterpaneel wirkt und zu der Tendenz führt und verursacht, daß das Harzfensterpaneel seine ursprüngliche Position verläßt. Um derartige Unzulänglichkeiten zu vermeiden, ist eine Stärke der Verbindung des Harzfensterpaneels zu einem Verstärkungselement erforderlich, welche groß genug ist, um gegen die vorstehende Ablösekraft zu wirken.

Nichtsdestoweniger kann das Problem der Struktur zur thermischen Expansionsabsorbierung, welche in der ungeprüften japanischen Patentveröffentlichung Nr. 62-214011 offenbart ist, wie folgt zusammengefaßt werden. Da die Spitzenabschnitte 103 der Vorsprünge 102 eines Harzfensterpaneels 101 in die Öffnungen 105 eines Verstärkungsplattenelements 104 eingesetzt werden, wobei die elastische Biegeeigenschaft des Harzmaterials ausgenützt wird, ist eine verhältnismäßig große Einsetzkraft notwendig, um ein derartiges Einsetzen zu bewirken, wenn der Betrag des Eingreifens zur Kombinierung der Vorsprünge 102 mit den Öffnungen 105 groß ist. Ferner wird ein Riß bzw. Sprung oder ein Bruch in den Spitzenabschnitten 103 der Vorsprünge 102 auftreten, wenn eine hohe Einsetzkraft verwendet wird.

Im Hinblick auf die vorstehend erörterten Probleme und in Verbindung mit dem vorstehend erwähnten Stand der Technik ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Fahrzeugfenster zu schaffen, wobei die Einsetzkraft zum Einsetzen der Vorsprungeingriffselemente in entsprechende Eingriffsöffnungen einerseits stark reduziert werden kann, und wobei andererseits das Problem überwunden wird, daß eine Ablösekraft dazu tendiert, daß ein Harzfensterpaneel seine ursprüngliche Installationsposition verläßt.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die im Anspruch 1 aufgeführten Merkmale gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Fahrzeugfensters ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Weitere Einzelheiten, und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsformen der Erfindung anhand der Zeichnungen.

Es zeigt:

1 und 2 eine perspektivische Schnittansicht und eine Draufsicht, welche ein Fahrzeugfenster gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;

3 eine Querschnittsansicht entlang der Linie A-A von 2;

4 eine Schnittansicht, welche ein Harzfensterpaneel und sein Verstärkungselement entlang eines Kantenabschnitts des Fahrzeugfensters darstellt;

5 eine teilweise Schnittdarstellung, welche ein Fahrzeugfenster gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellt;

6 und 7 Draufsichten, welche Fahrzeugfenster gemäß einer dritten und vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;

8 und 9 eine perspektivische Schnittansicht und eine Draufsicht, welche ein Fahrzeugfenster gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;

10 und 11 Teilschnittansichten, welche das Fahrzeugfenster der fünften Ausführungsform im Zustand nach einer Abdichtbehandlung und im Zustand vor einer Abdichtbehandlung darstellen;

12 bis 15 Teilschnittansichten, welche Fahrzeugfenster gemäß einer sechsten, siebten, achten und neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung darstellen;

16 und 17 perspektivische Darstellungen, welche modifizierte Rippenanordnungen darstellen, die in einem Fahrzeugfenster der vorliegenden Erfindung verwendet werden; und

18 eine Querschnittsansicht, welche eine Struktur zur thermischen Expansionsabsorbierung darstellt, die in einer herkömmlichen Fenstervorrichtung verwendet wird.

Eine erste Ausführungsform wird in Verwendung mit den 1 bis 4 beschrieben.

Die vorliegende Erfindung kann auf Fenstervorrichtungen angewendet werden, die als Sonnendach in einem Fahrzeug dienen. Gemäß den 1 und 2 ist ein Harzfensterpaneel 1 in einer rechteckigen Form mit seiner Längsachse in einer seitlichen Richtung des Fahrzeugs angeordnet. Ein Verstärkungsrahmen 2, welcher aus Eisen hergestellt ist und in einer rechteckigen Rahmenstruktur ausgebildet ist, ist an der inneren Oberfläche des Harzfensterpaneels 1 an dessen äußerer Kante angrenzend angeordnet. Unter Verwendung des Verstärkungsrahmens 2 ist das Harzfensterpaneel 1 ausreichend verstärkt, so daß ein mögliches Biegen oder Verwinden des Harzfensterpaneels 1 verhindert oder zumindest eingeschränkt werden kann.
Gemäß 1 und 2 ist das Harzfensterpaneel 1 und der Verstärkungsrahmen 2 durch verschiedene Verbindungspunkte, beispielsweise acht, gegenseitig miteinander verbunden, welche in geeigneten Intervallen an dem Verstärkungsrahmen 2 angeordnet sind. Der Verstärkungsrahmen 2 ist selbst mit dem Hauptkörper des nicht gezeigten Fahrzeugs verbunden. Wenn das Harzfensterpaneel 1 ein Sonnendach ist, ist es erforderlich, daß der Verstärkungsrahmen 2 derart ausgebildet ist, daß sein Querschnitt ein zweites Teilmoment (ein geometrisches Trägheitsmoment) aufweist, welches nützlich ist, um einer Ablösekraft zu widerstehen, welche auf den Verstärkungsrahmen 2 wirkt, wenn sich das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit fortbewegt.
Eine Struktur zur Verbindung des Harzfensterpaneels 1 mit dem Verstärkungsrahmen 2 wird bezüglich 3 ersichtlich. Gemäß 3 ist jeder Verbindungspunkt zur Verbindung des Verstärkungsrahmens 2 mit dem Harzfensterpaneel 1 an der inneren Oberfläche des Harzfensterpaneels 1 nahe seiner äußeren Kante angeordnet. Genauer gesagt weist jeder Verbindungspunkt ein Paar von zueinander parallelen zapfenförmigen Vorsprüngen 3 auf, welche beide einstückig mit dem Harzfensterpaneel 1 ausgebildet sind. Jeder zapfenförmige Vorsprung 3 weist einen Zapfenhauptkörper 4 mit einem Spitzenabschnitt 5 auf.
Andererseits ist der Verstärkungsrahmen 2 mit einer Vielzahl von Eingriffsöffnungen 6 versehen, welche jeweils einen rechteckigen Querschnitt aufweisen. Die Spit zenabschnitte 5 jedes Vorsprungpaares 3 können leicht in einer Eingriffsöffnung 6 unter Verwendung der elastischen Biegeeigenschaft des zapfenförmigen Harzvorsprungs 3 eingesetzt werden. Auf diese Art und Weise können die Spitzenabschnitte 5 in die Öffnungen 6 leicht eingesetzt werden, wodurch das Harzfensterpaneel 1 und der Verstärkungsrahmen 2 exakt miteinander verbunden werden können. Da jeder zapfenförmige Vorsprung 3 einen Spitzenabschnitt 5 aufweist, welcher eine konische Oberfläche 5a aufweist, ist zu dieser Zeit das Einsetzen des Spitzenabschnitts 5 in die Öffnung 6 leicht zu vollziehen.
Gemäß 4 ist ein Vorsprung 7 jeweils zwischen zwei Verbindungspunkten an der inneren Oberfläche des Harzfensterpaneels 1 einstückig mit dem Harzfensterpaneel 1 ausgebildet. Dieser Vorsprung 7 wird als Stopper verwendet, der mit der inneren Oberfläche des Verstärkungsrahmens 2 im Eingriff sein kann, so daß, wenn die zapfenförmigen Vorsprungpaare 3 durch die Öffnung 6 eingesetzt werden, die Einsetzbewegung eingeschränkt werden kann, wobei sichergestellt wird, daß die Vorsprünge 3 in einem vorbestimmten Ausmaß in die Öffnung 6 eingesetzt sind. Auf diese Art und Weise ist der Verstärkungsrahmen 2 auf beiden Seiten durch Vorsprünge 7 an der einen Seite und durch Spitzenabschnitte 5 an der anderen Seite festgeklemmt, ohne daß kein Rattern zwischen dem Harzfensterpaneel 1 und dem Verstärkungsrahmen 2 auftritt.
Gemäß 2 wiederum, weist jede Eingriffsöffnung 6 eine rechteckige Form auf, wobei seine Längsrichtung rechtwinkelig zur Eingriffsrichtung jedes Spitzenabschnitts 5 jedes zapfenförmigen Vorsprungs 3 ist, so daß ein Paar von Vorsprüngen 3 in Längsrichtung der Öffnung 6 verschiebbar sind, wobei ein gewünschter Eingriff zwischen dem Harzfensterpaneel 1 und dem Verstärkungsrahmen 2 immer noch beibehalten wird.
Ferner ist aus 2 ersichtlich, daß jede Eingriffsöffnung 6 in einer Art und Weise orientiert ist, daß eine Gleitrichtung jedes zapfenförmigen Vorsprungs 3, welche ebenso die Längsrichtung jeder Eingriffsöffnung 6 ist, auf einen Zentrumspunkt 8 des Harzfensterpaneels 1 gerichtet ist. Genauer gesagt, sind die Eingriffsöffnungen 6 an oberen, unteren, linken und rechten Kantenabschnitten des Harzfensterpaneels 1 angeordnet, wobei die Längsrichtung jeder Öffnung 6 mit einer radialen Richtung des Zentrumspunkt 8 übereinstimmt.
In 3 ist eine Dichtungsleiste 9 über die gesamte äußere Kante des Harzfensterpaneels 1 befestigt, wobei ein Dichtungselement 10 zwischen dem Harzfensterpaneel 1 und dem Verstärkungsrahmen 2 dazwischenliegend angeordnet ist.
Auf diese Art und Weise werden die Spitzenabschnitte 5 jedes Vorsprungs 3 mit einer Eingriffsöffnung 6 im Eingriff sein, nachdem die Vorsprünge 3 des Harzfensterpaneels 1 in die Öffnungen 6 des Verstärkungsrahmens 2 eingesetzt worden sind, so daß der Verstärkungsrahmen 2 exakt mit dem Harzfensterpaneel 1 in einer vorbestimmten Art und Weise verbunden werden kann.
In dieser ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es möglich, eine Einsetzkraft, welche zum Einsetzen der Vorsprung 3 in die Eingriffsöffnungen 6 notwendig ist, stark reduziert werden kann, wodurch der Arbeitsvorgang des Zusammenbaus in einer einfachen Art und Weise durchgeführt werden kann, da jeder Verbindungspunkt zur Verbindung des Harzfensterpaneels 1 mit dem Verstärkungsrahmen 2 ein Paar von Vorsprüngen 3 aufweist, und da das Paar von Vorsprüngen 3 in einer Eingriffsöffnung 6 unter Verwendung der elastischen Biegeeigenschaft der Harzvorsprünge 3, einschließlich der Hauptkörper 4, leicht eingesetzt werden kann.
Da eine Einsetzkraft, welche zum Einsetzen der Rippenelemente 3 in die Eingriffsöffnungen 6 notwendig ist, stark reduziert werden kann, ist es ferner möglich, die Stärke des Einsetzens für das Einsetzen der Vorsprünge 3 zu erhöhen, wobei ein Kantenabschnitt 6a die Öffnung 6 umgibt, so daß folglich ein ausweichender fixierter Eingriff sichergestellt ist, welcher nützlich ist, um den Verstärkungsrahmen 2 an einem zufälligen Lösen von dem Harzfensterpaneel 1 zu hindern.
Da die Vorsprünge 3 in den Eingriffsöffnungen 6 in ihrer Längsrichtung verschiebbar angeordnet sind, werden alle Vorsprünge 3, welche an der inneren Oberfläche des Harzfensterpaneels 1 ausgebildet sind, gleichzeitig in einer radialen Richtung von dem Zentrumspunkt 8 weggleiten, wenn sich das Harzfensterpaneel 1 aufgrund einer Temperaturveränderung thermisch ausdehnt, so daß die thermische Expansion des Harzfensterpaneels 1 effektiv absorbiert werden kann, und eine mögliche thermische Deformation des Harzfensterpaneels 1 verhindert wird.
Obwohl in der ersten Ausführungsform jede Eingriffsöffnung 6 in einer rechteckigen Form ausgebildet ist, ist es ebenso möglich, daß jede Eingriffsöffnung 6 in einer langen und dünnen länglichen Öffnung ausgebildet ist, wobei deren beiden kürzeren Kanten als Halbkreise ausgebildet sind. Es ist zusätzlich möglich, daß jedes Paar von Rippenelementen 3 in jeglicher möglicher Form hergestellt werden kann, solange sie als zwei zueinander parallele längliche Kantenabschnitte ausgebildet sind.
Eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf 5 beschrieben.
Die zweite Ausführungsform ist annähernd die gleiche wie die erste Ausführungsform außer den folgenden Unterschieden.
Gemäß 5 ist eine konische Kantenoberfläche 16b oberhalb eines Kantenabschnitts 16a an jeder Eingriffsöffnung 16 des Verstärkungsrahmens 12 ausgebildet, so daß ein Paar von zapfenförmigen Vorsprüngen 13 leichter in die Eingriffsöffnung 16 einsetzbar ist. Andererseits ist eine konische Oberfläche 15b an dem Spitzenabschnitt 15 jedes Vorsprungs 13 in einer Art und Weise ausgebildet, so daß die konische Oberfläche 15b einen stumpfen Winkel mit der vertikalen Wand des Vorsprunghauptkörpers 14 bildet, um die Stärke des Vorsprungs 13 zu erhöhen.
Unter der Verwendung des Fahrzeugfensters gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung können die Spitzenabschnitte 15 in dieser Art und Weise aufgrund der an der Eingriffsöffnung 16 ausgebildeten konischen Kantenoberfläche 16b leichter ohne Schwierigkeiten dort hindurch eingesetzt werden, wenn die Spitzenabschnitte 15 des Paars von Vorsprüngen 13 durch die Eingriffsöffnung 16 eingesetzt werden. Dementsprechend kann eine Einsetzkraft, die zum Einsetzen eines Paars von Vorsprüngen 13 in die Eingriffsöffnung 16 notwendig ist, stark reduziert werden.
Nachdem der Verstärkungsrahmen 2 mit dem Harzfensterpaneel 1 in der vorstehend beschriebenen Art und Weise verbunden worden ist, kann eine mögliche Spannungskonzentration vermieden werden, da die Eingriffsoberfläche 15b des Spitzenabschnitts 15 jedes Vorsprungs 13 derart konisch ist, daß die Bildung einer scharfen Kante vermieden wird (wie diejenige bei dem Bezugszeichen 5 in 3), wodurch der Effekt hervorgerufen wird, daß ein möglicher Riß oder ein Bruch in dem Spitzenabschnitt 15 vermieden wird.
Eine dritte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf 6 beschrieben.
Die dritte Ausführungsform ist annähernd die gleiche wie die beiden vorstehenden Ausführungsformen, außer den folgenden Unterschieden.
Gemäß 6 kann eine thermische Expansion eines Harzfensterpaneels 21 durch eine gleitende Verschiebung der zapfenförmigen Vorsprünge 23 und durch den Effekt der elastischen Biegeeigenschaft des Harzmaterials, welches das Harzfensterpaneel 21 bildet, vermieden werden. Der Unterschied zwischen der dritten Ausführungsform und den beiden vorstehenden Ausführungsformen liegt darin, daß es sechs Verbindungspunkte zur Verbindung eines Verstärkungsrahmens 22 mit dem Harzfenster 21 gibt, wobei einer der sechs Verbindungspunkte (beispielsweise der mittlere an der oberen Seite wie in 6 gezeigt) nicht verschiebbar ist. Genauer gesagt, ein Paar von Vorsprüngen 23 in einer Eingriffsöffnung 26 derart im Eingriff, daß diese nicht in der Öffnung 26 in deren Längsrichtung bewegt werden können, wobei andere Paare von Vorsprüngen 23 an anderen Verbindungspunkten (die verbleibenden zwei Punkte an der oberen Seite und der mittlere an der unteren Seite in 6) derart angeordnet sind, daß deren Biegerichtungen zu dem vorstehenden nicht verschiebbaren Punkt hin gerichtet sind.
Dementsprechend sind in der dritten Ausführungsform die thermischen Ausdehnungen, welche um den linken und rechten Verbindungspunkt der oberen Seite stattfinden, und wobei eine andere thermische Expansion um den mittleren Verbindungspunkt an der unteren Seite stattfindet, relativ gering und können aufgrund des Effekts der elastischen Biegeeigenschaft der Vorsprünge 23 absorbiert werden. Andererseits sind die thermischen Ausdehnungen um den linken und rechten Verbindungspunkt an der unteren Seite des Harzfensterpaneels 21, wie in 6 gezeigt, relativ groß und können durch die Gleitbewegung der Vorsprünge 23 in Längsrichtung der Eingriffsöffnungen 26 absorbiert werden. Dadurch kann eine Deformation aufgrund von Biegung des Harzfensterpaneels 21 exakt verhindert werden, was möglicherweise durch eine Temperaturveränderung verursacht werden kann. Unter Ausnützung der elastischen Biegeeigenschaft der Vorsprünge 23 ist es in dieser Art und Weise möglich, die Verbindungspunkte zu reduzieren, wo relativ große Eingriffsöffnungen benötigt werden, um die Vorsprünge in den Eingriffsöffnungen in deren Längsrichtung verschieben zu können, wodurch eine ausreichende Stärke für den Verstärkungsrahmen 22 sichergestellt wird.
Eine vierte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf 7 beschrieben.
In Bezug auf 7 wird ein hinteres Viertelfenster mit einer im allgemeinen dreieckigen Form in einem Fahrzeug verwendet. Wie in 7 gezeigt, gibt es drei Verbindungspunkte, welche sich jeweils in den drei Ecken der dreieckigen Form befinden, um einen Verstärkungsrahmen 32 mit einem Harzfensterpaneel 31 zu verbinden. Insbesondere ein Verbindungspunkt (beispielsweise derjenige an der oberen linken Ecke) ist nicht verschiebbar, das heißt, daß jedes Paar der Vorsprünge nicht in einer entsprechenden Eingriffsöffnung in deren Längsrichtung verschiebbar ist. Ein Verbindungspunkt an der unteren linken Ecke ist in vertikaler Richtung in der Zeichnung verschieb bar, wohingegen ein Verbindungspunkt an der unteren rechten Ecke in einer Richtung nach vorne und hinten nicht verschiebbar ist.
Unter Verwendung der Struktur gemäß der dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung kann eine thermische Expansion um die untere linke Ecke durch die Gleitbewegung der Vorsprünge 33 in Längsrichtung der Eingriffsöffnungen 36 absorbiert werden, wohingegen eine andere thermische Expansion um die untere rechte Ecke durch den Effekt der elastischen Biegeeigenschaft des Harzvorsprungs 33 absorbiert werden kann. Dadurch kann eine Biegedeformation des Harzfensterpaneels 31 exakt vermieden werden, welche aufgrund einer Temperaturveränderung möglicherweise verursacht werden kann.
Eine fünfte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf die 8 und 9 beschrieben.
Gemäß 8 und 9 ist ein Harzfensterpaneel 41 in einer rechteckigen Form ausgebildet, welches durch einen Verstärkungsrahmen 42 aus Eisen oder Aluminium verstärkt wird. Genauer gesagt ist der Verstärkungsrahmen 42 in einer rechteckigen Rahmenstruktur ausgebildet, welche an der inneren Oberfläche des Harzfensterpaneels 41 an dessen gesamten äußeren Kante angrenzend angeordnet ist. Auf diese Art und Weise kann eine gewünschte Steifigkeit des Harzfensterpaneels 41 erreicht werden, so daß ein mögliches Biegen oder Verwinden des Harzfensterpaneels 41 exakt verhindert werden kann.
Ähnlich der vorstehend erwähnten ersten Ausführungsform sind das Harzfensterpaneel 41 und der Verstärkungsrahmen 42 durch mehrere Verbindungspunkte (beispielsweise 8), gegenseitig miteinander verbunden, welche in entsprechenden Intervallen an dem Verstärkungsrahmen 42 angeordnet sind. Der Verstärkungsrahmen 42 selbst ist mit dem Hauptkörper eines nicht gezeigten Fahrzeugs verbunden. Wenn das Harzfensterpaneel 41 ein Sonnendach ist, ist es erforderlich, daß der Verstärkungsrahmen 42 derart ausgebildet ist, daß dessen Querschnitt ein zweites Schnittmo ment (ein geometrisches Trägheitsmoment) aufweist, welches nützlich ist, um einer Ablösekraft zu widerstehen, welche auf den Verstärkungsrahmen 42 wirkt, wenn sich das Fahrzeug mit einer hohen Geschwindigkeit bewegt.
Eine Kombinierungsstruktur zur Verbindung des Verstärkungsrahmens 42 mit dem Harzfensterpaneel 41 wird aus den 10 und 11 ersichtlich. Wie in 10 und 11 gezeigt, ist jeder zapfenförmige Vorsprung 43 einstückig mit der inneren Oberfläche des Harzfensterpaneels 41 an dessen äußere Kante angrenzend angeordnet. Ferner ist jeder Vorsprung 43 einstückig mit einem Abstandshalter 43a in einer Art und Weise ausgebildet, daß man einen Kreuzrippenanordnung 44 erhält.
Wie in 11 gezeigt, ist ein fester zylindrischer Halsabschnitt 45 mit einer vorbestimmten Länge einstückig mit der Kreuzrippenanordnung 44 ausgebildet. Solch ein fester zylindrischer Halsabschnitt 45 ist derart geformt, daß er uneingeschränkt durch eine Eingriffsöffnung 46 eingesetzt werden kann, welche an dem Verstärkungsrahmen 42 ausgebildet ist. In der Praxis wird der zylindrische Halsabschnitt 45 durch die Öffnung 46 eingesetzt bis die Endfront der Kreuzrippenanordnung 44 mit dem Verstärkungsrahmen 42 in Kontakt gerät. In dieser Art und Weise wird die Höhe des Betrags des Einsetzens der Kreuzrippenanordnung 44 geeignet vermindert, wenn sie in die Eingriffsöffnung 46 eingesetzt wird.
Nachdem der feste zylindrische Halsabschnitt 45 in die Eingriffsöffnung 46 eingesetzt worden, wird und ein Metallstück 47 um den Halsabschnitt 45 an der Unterseite des Verstärkungsrahmens 42 angeordnet ist, wird der feste zylindrische Halsabschnitt 45 einer Abdichtbehandlung unterzogen, so daß ein Halbkugelkopf 45a gebildet wird (10). Auf diese Art und Weise wird der kreisförmige Kantenabschnitt der Eingriffsöffnung 46 des Verstärkungsrahmens 42 zwischen der Endfront der Kreuzrippenanordnung 44 und der Eingriffsfront des halbkugelförmigen Kopfes 45a eng eingebunden, wodurch das Harzfensterpaneel 41 und der Verstärkungsrahmen 42 miteinander verbunden werden. Da zwischen der äußeren Oberfläche des festen zylindrischen Halsabschnitts 45 und der inneren Wand der Eingriffsöffnung 46 ein ringförmiger Zwischen raum unter Verwendung dieser Struktur gebildet wird, kann eine thermische Expansion des Harzfensterpaneels 41 ausreichend absorbiert werden, ohne daß eine Deformation hervorgerufen wird.
In Bezug auf die Struktur der fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, wobei der halbkugelförmige Kopf 45a durch eine Abdichtbehandlung ausgebildet wird, ist es ferner möglich, daß der halbkugelförmige Kopf 45a durch Festlegung einer ausreichenden Länge für den festen zylindrischen Halsabschnitt 45a, welcher von der Endfront der Kreuzrippenanordnung 44 hervorragt, in jeglicher möglicher Größe ausgebildet wird. Daher ist es durch Erhöhung des Betrags des Eingriffs jedes halbkugelförmigen Kopfes 45a mit dem Kantenabschnitt einer entsprechenden Eingriffsöffnung 46 sichergestellt, daß eine genügend starke Verbindung hergestellt wird, welche ausreicht, um einer ungewünschten Ablösekraft zu widerstehen, welche auf den Verstärkungsrahmen 42 wirkt, wenn sich ein Fahrzeug mit hoher Geschwindigkeit fortbewegt.
Andererseits gibt es eine Möglichkeit, wenn eine Abdichtbehandlung des festen zylindrischen Halsvorsprungs 45 unter dem Verstärkungsrahmen 42 durchgeführt wird, daß ein Schmelzharz in einen ringförmigen Zwischenraum gelangt, welcher sich zwischen der äußeren Oberfläche des festen zylindrischen Halsabschnitts 45 und der inneren Wand der Eingriffsöffnung 46 ausbildet. Um derartige Unzulänglichkeiten bei der vorliegenden Ausführungsform zu vermeiden, kann ein möglicher Fluß des Schmelzharzes durch das Metallstück 47 gestoppt werden (siehe 10), wodurch ein verläßlicher Absorbierungseffekt einer thermischen Expansion des Harzfensterpaneels 41 sichergestellt wird.
Unter Verwendung des Metallstücks 47 kann darüber hinaus die tatsächliche Eingriffsfläche des halbkugelförmigen Kopfes 45a beträchtlich groß werden, da der Durchmesser des Metallstücks 47 größer festgelegt sein kann als der des halbkugelförmigen Kopfes 45a, wodurch es möglich ist, daß die Stärke des halbkugelförmigen Kopfes 45a weiter erhöht werden kann.
Da der feste zylindrische Halsabschnitt 45 von dem Zentrum der Kreuzrippenanordnung 44 hervorstehend ausgebildet ist, so daß die Rippenanordnung 44 zusätzlich den Verbindungspunkt umgibt, ist es zusätzlich sichergestellt, daß ein ausgeglichener Eingriff des Harzfensters 41 mit dem Verstärkungsrahmen 42 gebildet wird. Daher kann eine Relativbewegung des Harzfensterpaneels 41, welche durch eine thermische Expansion hervorgerufen wird, hinsichtlich des Verstärkungsrahmens 42 stabiler gemacht werden, so daß folglich ein Rattern effektiv vermieden wird.
Eine sechste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf 12 beschrieben.
Die sechste Ausführungsform ist annähernd die gleiche wie die fünfte Ausführungsform, außer dem folgenden Unterschied.
Gemäß 12 wird ein zylindrischer Abschnitt 57a uneingeschränkt in eine Eingriffsöffnung 46 eingesetzt und derart von einem Metallstück 47 gehalten, daß er mit der Endfront der Kreuzrippenanordnung 44 in Eingriff gelangt.
Unter Verwendung der Struktur gemäß der sechsten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es nicht nur möglich, daß einige Effekte erreicht werden, welche die gleichen sind wie diejenigen, die man durch die vorstehende fünfte Ausführungsform erhält, sondern man erhält ferner einen weiteren Effekt, welcher im folgenden erläutert werden wird. Nach dem ein fester Halsabschnitt 45 in eine Eingriffsöffnung 46 eingesetzt wird, welche an einem Verstärkungsrahmen 42 ausgebildet ist, wird ein halbkugelförmiger Kopf 45a mittels einer Abdichtbehandlung ausgebildet (in 12 zeigt eine gestrichelte Linie eine Kontur an, welche den Zustand vor der Abdichtbehandlung anzeigt), wobei ein ringförmiger Zwischenraum mit einer einheitlichen Höhe zwischen dem Metallstück 47 und der Kreuzrippenanordnung 44 durch den zylindrischen Abschnitt 47a hergestellt wird. Wenn die Höhe des ringförmigen Zwischenraums zwischen dem Metallstück 47 und der Kreuzrippenanordnung 44 bis zu einem Grad größer ist als die Dicke des Verstärkungsrahmens 42, ist es in dieser Art und Weise möglich, eine verbesserte Glätte für eine Relativbewegung des Harzfensterpaneels 41 im Hinblick auf den Verstärkungsrahmen 42 zu erhalten, welche durch eine thermische Expansion hervorgerufen wird. Durch die Verwendung des zylindrischen Abschnitts 47a kann es ferner sichergestellt sein, daß der Halsabschnitt 45 die innere Kante (Wand) der Eingriffsöffnung nicht berührt, wodurch eine mögliche Beschädigung der Eingriffsöffnung 46 vermieden wird.
Eine siebte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf 13 beschrieben, und eine achte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird in Bezug auf 14 beschrieben.
Wie in den 13 und 14 gezeigt, sind in der siebten und achten Ausführungsform jeweils Eingriffsköpfe 55a und 65a an den Frontenden der Halsabschnitte 55 und 65 mittels einer Abdichtbehandlung ausgebildet, wobei in den 13 und 14 gestrichelte Linien Konturen anzeigen, welche die Zustände vor der Abdichtbehandlung darstellen. In der in 13 gezeigten siebten Ausführungsform ist der Eingriffskopf 55a in einer im wesentlichen zweiblättrigen Form ausgebildet, wenn man dessen Querschnitt betrachtet. In der in 14 gezeigten achten Ausführungsform ist der Eingriffskopf 65a in einer im wesentlichen Trapezform ausgebildet, wenn man dessen Querschnitt betrachtet.
Sowohl die siebte als auch die achte Ausführungsform erzeugen einen Effekt, der den in der fünften Ausführungsform erhaltenen entspricht. Obwohl jeder der Eingriffsköpfe 55a und 65a nur das gleiche Volumen wie der Eingriffskopf 45a der fünften Ausführungsform aufweist, sind gemäß der siebten und achten Ausführungsform beide Eingriffsköpfe 55a und 65a fähig, daß sie eine größere Fläche für den Eingriff mit den Kantenabschnitten der Eingriffsöffnungen 56 und 66 als der Eingriffskopf 45a in der fünften Ausführungsform schaffen. Dadurch kann die Stärke zur Verbindung eines Verstärkungsrahmens mit einem Harzfensterpaneel im Vergleich zur fünften Ausführungsform weiter erhöht werden. Unter Verwendung der siebten und achten Ausführungsformen ist es darüber hinaus möglich, wenn der Betrag einer thermischen Expansion eines Harzfensterpaneels relativ groß ist, daß die Eingriffsöffnungen 56 und 66 größer gemacht werden, so daß eine große Bewegung des Harzfensterpaneels aufgenommen werden kann, welche durch einen hohen Betrag einer thermischen Expansion verursacht wird.
In Bezug auf 15 wird eine neunte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Wie in 15 gezeigt, sind eine Mehrzahl von Halsabschnitten 75, welche jeweils eine hohle zylindrische Struktur aufweisen, einstückig an der inneren Oberfläche des Harzfensterpaneels 71 ausgebildet. Nachdem jeder Halsabschnitt 75 in eine Eingriffsöffnung 76 eines Verstärkungsrahmens 72 eingesetzt worden ist, wird ein Metallstück 77 an die Endfront des Halsabschnitts 75 angebracht. Dann wird die Abdichtbehandlung derart durchgeführt, daß ein Flanschkopf 75a um die Eingriffsöffnung 76 gebildet wird (in 15 wird durch eine gestrichelte Linie eine Kontur angezeigt, welche den Zustand vor der Abdichtbehandlung darstellt). Auf diese Art und Weise wird der kreisförmige Kantenabschnitt der Eingriffsöffnung 76 des Verstärkungsrahmens 72 zwischen der Endfront der Kreuzrippenanordnung 74 und einer Eingriffsfront des Flanschkopfes 75a festgeklemmt, wodurch das Harzfensterpaneel 71 und der Verstärkungsrahmen 72 miteinander verbunden werden.
Unter Verwendung der Struktur gemäß der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist es nicht nur möglich, die gleichen Effekte wie die der fünften Ausführungsform zu erhalten, sondern ein weiterer Effekt kann ferner erreicht werden, welcher nützlich ist, wenn die Eingriffsöffnung 76 groß sein muß. Nämlich, wenn eine Vielzahl von festen Halsabschnitten einstückig mit dem Harzfensterpaneel 71 ausgebildet sind, und wenn der Durchmesser jedes Halsabschnitts 75 in Bezug auf eine Eingriffsöffnung relativ groß ist, wird im allgemeinen ein „ Ziehen" (dem Zentrum jedes Halsabschnitts zugewandt) an der äußeren Oberfläche des Harzfensterpaneels 71 während des Abkühlens auftreten. Unter Verwendung der neunten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist der hohle zylindrische Halsabschnitt 75 jedoch nützlich, um das „Ziehen"-Phänomen zu vermeiden, wodurch eine große Dimension für jeden Verbindungspunkt möglich wird, um den Verstärkungsrahmen 72 mit dem Harzfensterpaneel 71 zu verbinden. Ferner ist die hohle zylindrische Struktur gemäß der neunten Ausführungsform nützlich, um den Betrag des benötigten Materials zur Ausbildung der Halsabschnitte 75 und der Kreuzrippenanordnung 74 zu reduzieren, so daß sich die Herstellungskosten folglich vermindern.
Obwohl in der fünften bis neunten Ausführungsform beschrieben worden ist, daß die Kreuzrippenanordnung 44 und 74 zur Einschränkung einer Einsetzbewegung eines Halsabschnitts nützlich sind, wenn diese durch eine Eingriffsöffnung eingesetzt werden, ist es auch möglich für denselben Zweck eine in 16 gezeigte Struktur zu verwenden. Wie in 16 gezeigt, bildet ein Verstärkungsvorsprung 83 und eine Kreuzrippe 83a gemeinsam eine sternförmige Rippenanordnung 84. Ferner ist an der Endfront der sternförmigen Rippenanordnung 84 ein Halsabschnitt 85 ausgebildet.
Zusätzlich ist es auch möglich, eine in 17 gezeigte Struktur zu verwenden. Wie in 17 gezeigt, weist eine Kreuzrippenanordnung 93a einen Halsabschnitt 95 auf, welcher an dessen Endfront ausgebildet ist.
Unter Verwendung der in den 16 und 17 gezeigten Strukturen, kann eine Kontaktfläche zwischen der Endfront, welche zur Verminderung der Einsetzbewegung eines Halsabschnittes dient, einer Kreuzrippenanordnung und eines Verstärkungsrahmens derart reduziert werden, daß der Widerstand gegen die Bewegung eines Harzfensterpaneels vermindert wird, welche durch eine thermische Ausdehnung hervorgerufen wird.
Obwohl die vorstehende Beschreibung in Bezug auf ein Sonnendach für die Verwendung in einem Fahrzeug dargelegt worden ist, können die Strukturen gemäß der vorliegenden Erfindung ebenso bei einem hinteren Viertelfenster oder einer Heckscheibe in einem Fahrzeug verwendet werden.

Claims

Fahrzeugfenster, welches aufweist: einen Verstärkungsrahmen (42) mit mindestens einem Durchgangsloch (46); ein Harzfensterpaneel (41) mit wenigstens einem zapfenförmigen Vorsprung (43; 55; 65), der durch das Durchgangsloch (46) des Verstärkungsrahmens (42) ragt; und einen Abstandshalter (43a) zwischen dem Verstärkungsrahmen (42) und dem Harzfensterpaneel (41); wobei an dem freien Ende des zapfenförmigen Vorsprungs (43; 55; 65) nach dem Einsetzen in den Verstärkungsrahmen (42) ein Kopf (45a) ausgebildet ist; ein Metallstück (57) mit einem zylindrischen Abschnitt (57a), welches in das Durchgangsloch (46) des Verstärkungsrahmens (42) eingesetzt ist und mit der Abstützfläche des Abstandshalters (43a) in Anlage steht.
Fahrzeugfenster nach Anspruch 1, bei dem der Abstandshalter (43a) durch eine Kreuzrippenanordnung gebildet ist.
Fahrzeugfenster nach Anspruch 2, bei dem der zapfenförmige Vorsprung (43; 55; 65) am Zentrum der Kreuzrippenanordnung ausgebildet ist.
Fahrzeugfenster nach Anspruch 1, bei dem der Abstandshalter (43a) durch eine sternförmige Rippenanordnung gebildet ist.
Fahrzeugfenster nach Anspruch 4, bei dem der zapfenförmige Vorsprung (43; 55; 65) am Zentrum der sternförmigen Rippenanordnung ausgebildet ist.
Fahrzeugfenster nach Anspruch 1, bei dem der zapfenförmige Vorsprung (43; 55; 65) als hohles zylindrisches Element ausgebildet ist.