JP2003505287A - 車両用窓ガラス及びこの窓ガラスを備えた車両ドア構造 - Google Patents

車両用窓ガラス及びこの窓ガラスを備えた車両ドア構造

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Abstract

(57)【要約】 車両用ドアガラス（１６）は、どの箇所でも縦断面が単一即ち同一の曲率半径（Ｒ１）で円弧状に湾曲しており、どの箇所でも横断面が単一の曲率半径（Ｒ２）で曲げられている。縦断面の曲率半径（Ｒ１）及び横断面の曲率半径（Ｒ２）には、互いに異なるような値が選択されている。この車両用ドアガラス（１６）は、（縦断面及び横断面の曲率半径が互いに異なるので）球面ガラスではなく、また（縦断面及び横断面の曲率半径は共に無限大でないので）円筒面ガラスでもない２方向曲げガラスである。このようなドアガラスを備えることによって、自動車の意匠性は飛躍的に向上する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】 （技術分野） 本発明は、複数の曲げ半径を組み合わせてなる新規性のある湾曲形状の車両用
窓ガラス及びこの車両用窓ガラスを備えている車両ドア構造に関する。
【０００２】 （従来の技術） 自動車に使用される各種の窓ガラスとして、例えば、特開昭６２−２７３１１
５号公報「自動車用窓ガラスの昇降案内装置」に開示される窓ガラスがある。こ
の公報に開示されている窓ガラスは湾曲ガラスである。明記されていないが、該
窓ガラスは、車体の長手軸に平行な部位は直線若しくはほぼ直線となっている円
筒表面の一部を形成するように湾曲している。すなわち、この“円筒状湾曲窓ガ
ラス”は、車両の前から見たときの縦断面は湾曲しており、上から見たときの横
断面はほぼ一直線となっている。しかし、縦断面と同様に横断面をも湾曲させる
ことができれば車体形状の意匠性をより高めることができる。
【０００３】 そこで、この窓ガラスを球面ガラスにすることによって、意匠性を向上させる
ことができる。すなわち、球面ガラスであれば縦断面並びに横断面が湾曲してい
る。球面であるからどの箇所で断面をとっても曲率半径は同じである。しかし、
今日使用されている殆どの車両用窓ガラスの場合、縦断面は（曲率半径を比較的
小さくして）ルーフに向けて比較的大きく湾曲させる必要があり、横断面は直線
に近い湾曲にする必要がある。従って、全方向、特に、自動車の長手方向に平行
な方向及び該長手方向を横断する方向への湾曲度合が均一である球面ガラスでは
、実用に供することは難かしい。
【０００４】 上記球面ガラスに形状が類似している湾曲した車両用窓ガラスとしては他に、
特表平１１−５００７９６号公報「車両ドア内を降下可能な球面状に湾曲した窓
ガラス用ガイド」に開示されている湾曲した窓ガラスがある。詳しくは、この公
報には、本願の図２３に示されるような、樽形包絡面（以降、単に“樽状窓ガラ
スと”呼ぶ）の一部を形成するように湾曲した窓ガラスが開示されている。
【０００５】 図２３の（ａ）は、特表平１１−５００７９６号に開示されている樽状窓ガラ
スの側面図であり、図２３の（ｂ）は、図２３の（ａ）の３１−３１線縦断面、
３２−３２縦断面線、及び３３−３３線縦断面を示している。樽形状であるから
、窓ガラスの中心に最も近い３１−３１線断面が最大の曲率半径を有している。
３１−３１線断面よりも中心から遠く離れている３２−３２線断面の曲率半径は
、３１−３１線断面の曲率半径よりも小さい。更に窓ガラスの中心から離れてい
る３３−３３線断面となると、曲率半径は一層小さくなる。即ち、窓ガラスの中
心から離れるほど、縦断面の曲率半径は小さくなる。従って、３１−３１線断面
の曲率半径をＲ３１、３２−３２線断面の曲率半径をＲ３２とすれば、Ｒ３２＜
Ｒ３１となり、同様に３３−３３線断面の曲率半径をＲ３３とすれば、Ｒ３３＜
Ｒ３２となる。
【０００６】 このように横軸即ちＸ軸に沿って曲率半径が徐々に変化する樽形の窓ガラスの
場合、この窓ガラスをドア本体に対して案内するガイドレールの形状が複雑にな
ると共に、窓ガラスを収めるドア本体の複雑な構造になると思われる。結果とし
て、ガイドレール及びドア本体の製造コストが嵩み、樽状窓ガラスを実際に使用
する際の障害となる。
【０００７】 特開昭６２−２７３１１５号に記載されているような円筒面ガラスは、スライ
ドする車両用窓ガラスとして好んで採用されているが、意匠性の点で不十分であ
る。一方、球面ガラス並びに樽形ガラスは実用的でない。
【０００８】 また、球面ガラス並びに樽状ガラスよりも意匠性が優れており、複合曲率を有
するガラス板が求められている。
【０００９】 この要求に応える技術は、例えば、特公昭４９−１０３３１号公報「ガラス板
を曲げる方法」に開示されている。この方法によると、変形温度に保たれている
ガラス板は、ガス支持ベッド上にて長尺な移動路に沿って供給される。この移動
路は、巾方向及び長手方向に対して鉛直方向に曲がっている。その結果、ガラス
板は巾方向及び長手方向に湾曲している曲線で構成された複合曲率を有するよう
に曲げられる。最終的には、ガラス板は、急冷されて複合曲率を維持する。しか
し、この技術の場合、ガラス板は、ガス支持手段によって浮いた状態で曲げられ
るので、所望の数だけの曲面を厳密にガラス板に提供することは難しい。換言す
れば、ガラス板は、回転体（例えば円筒及び樽形状）或いは球の一部を形状とし
て有するベッドを使用してガスによって支持された状態で曲げられるので、異な
る曲率半径で巾方向及び長手方向に延びているガラス板の曲面の精度は良くない
。
【００１０】 類似した技術としては他に、特開平５−９０３７号「ガラス板の曲げ成形方法
およびその装置」に開示されている技術がある。この公報の技術によって、複合
曲率を備えて曲げられたガラス板を得ることができる。即ち、ガラス板は、巾方
向及び長手方向に互いに異なる曲率半径で曲げられてハースベッドに沿って供給
される。ガラス板を供給する際、ガスがハースベッドの下方から吹き付けられて
、ガラス板を浮かせた状態で支持する。従って、この技術を用いて得られるガラ
ス板の巾方向及び長手方向に互いに異なる２つの曲率半径で曲がっている曲面の
精度は良くない。
【００１１】 従って、本発明は車両用窓ガラスとして円筒面ガラス、球面ガラス、樽状ガラ
スよりも優れた車両用窓ガラスとしての使用に適した湾曲窓ガラスと、複合曲率
で湾曲しているガラス板と、この湾曲窓ガラス或いはガラス板を具備している車
両ドア構造と、を提供することにある。
【００１２】 （発明の開示） 上記目的を達成するために、本発明は、自動車にスライド可能に取り付けられ
る車両用窓ガラスを提供している。車両用窓ガラスのどの箇所においても車両用
窓ガラスの縦断面は、同一の曲率半径で円弧状に湾曲している。縦断面の曲率半
径は、車両用窓ガラスの所定のスライド移動路の曲率半径に対応している。スラ
イド移動路に沿う車両用窓ガラスのどの箇所においても車両用窓ガラスの横断面
は同一の曲率半径で湾曲している。
【００１３】 本発明において、窓ガラスの“縦断面”とは、所定のスライド移動路に平行な
平面に沿った断面であり、窓ガラスの“横断面”とは、所定のスライド移動路に
実質的に直交する平面に沿った断面のことであり、実際に自動車に取り付けられ
たときの窓ガラスの姿勢とは関係なく定義される。
【００１４】 すなわち、円弧状に湾曲している縦断面と湾曲している横断面を形成すること
によって、車両用窓ガラスは、全体として、２方向曲げガラスを構成している。
この２方向曲げガラスは、（縦断面及び横断面の曲率半径が互いに等しくはない
ことから）球面ガラスでもなく、（縦断面及び横断面の曲率半径が共に無限大で
はないことから）円筒面ガラスでもない。縦断面と横断面の断面形状を独立して
選択することによって、本願の車両用窓ガラスの意匠性を高めることができる。
又、車両用窓ガラスに実質上制約されることなく車体形状を自由に選択すること
ができる。
【００１５】 湾曲した縦断面の曲率半径と湾曲した横断面の曲率半径とは、互いに異なる。
車両用窓ガラスの縦断面及び横断面をそれぞれ単一の曲率半径で曲げることによ
って、本願の車両用窓ガラスの製造設備を簡略化することができ、該車両用窓ガ
ラスの連続生産が容易になる。
【００１６】 本発明の一実施例においては、横断面は、縦断面の曲率半径とは異なる複数の
連続した曲率半径で構成される複合曲率で湾曲している。横断面を複合曲率で湾
曲させることによって、車両用窓ガラスの形状の選択の自由度が飛躍的に増し、
また、このような窓ガラスを採用している自動車の形状全体及び設計の自由度を
も大幅に高めることができる。
【００１７】 更に本発明は、自動車にスライド可能に取付けられる車両用窓ガラスを提供し
ており、この車両用窓ガラスは、実質的に厚みが一定である曲げガラスから成り
、該曲げガラスは、曲面を形成している主表面を備えており、該曲面は、 （ａ）曲面上の点でその曲面に接するベクトルを接ベクトルと呼び、最大曲率を
有する接ベクトルを第１接ベクトルと呼び、最小曲率を有する接ベクトルを第２
接ベクトルと呼ぶときに、曲面上の全ての点は、互いに直交する第１接ベクトル
と第２接ベクトルとを有しているという条件と、 （ｂ）曲面上の点における法線方向のベクトルを法線ベクトルと呼び、曲面上の
任意に選んだ点における法線ベクトルと第１接ベクトルとを含む平面を法截面と
呼ぶときに、曲面と法截面との交点にて形成される曲線上の全ての曲率は最大曲
率に合致しているという条件と、 （ｃ）曲面と法截面との交点にて形成される曲線は、窓ガラスのスライド移動路
に一致しているという条件と、 （ｄ）最大曲率と最小曲率とは等しくないという条件と、 （ｅ）最小曲率は０ではないという条件と、 を満足する点の集合であることを特徴としている車両用窓ガラスである。
【００１８】 これによって、本発明の車両用窓ガラス（２方向曲げガラス）の形状を厳密に
規定することができる。このようにして製造された車両用窓ガラスによって、ド
ア本体内のポケット開口を狭めることができ、そのによって、ドア本体のスリム
化を達成できる。
【００１９】 最小曲率は、曲面上の全ての点において一定である。
【００２０】 好ましくは、第１接ベクトルと第２接ベクトルとの間に画成される角度範囲を
通る曲率は、最大曲率から最小曲率まで連続的に変化するように構成されている
。
【００２１】 本発明は更に、車両ドア構造を提供しており、該車両ドア構造は、上記の車両
用窓ガラスと、車両用窓ガラスがスライド可能に取り付けられる取り付け空間と
、取り付け空間と連通して、車両用窓ガラスがスライド移動して出入りするよう
に収納されているポケット開口と、を備えているドア本体と、ドア本体の対向す
る内表面に形成されており、車両用窓ガラスの所定のスライド移動路と同じ曲率
半径を有し、ドア本体に対する車両用窓ガラスのスライド移動を案内して、車両
用窓ガラスが前記ポケット開口から出入りするようにする一対のガイドレールと
、ガイドレールに沿って車両用窓ガラスをスライドさせるウインドレギュレータ
と、から成り、車両用窓ガラスの外周面とポケット開口を画成しているドア本体
の内表面との間には実質的に一定の空隙が形成されていることを特徴としている
。
【００２２】 ドア本体に形成されているポケット開口は、車両用窓ガラスの横断面に近似し
た小さい断面積を有している。従来のドア本体に２方向曲げ窓ガラスを容易に取
り付けることができ、ドア本体の内表面の干渉を受けることなく自由に昇降する
ことができる。従って、従来のドア構造に使用されている部品と殆ど同じ部品で
本願の車両ドア構造を完成することができ、製造コストの高騰を回避できる。
【００２３】 （発明を実施するための最良の形態） 本発明の実施例を添付の図面を参照して説明する。図１を参照すると、自動車
１０は、前輪１１及び後輪１２を有する車体１３の前部に固定されたフロントガ
ラス１４と、前ドア１５（１つのみ図示）にスライド可能に収容されている前ド
アガラス１６と、後ドア１７（１つのみ図示）にスライド可能に収容されている
後ドアガラス１８と、後ドアガラス１８の後方にあり、車体１３の一部に固定さ
れているクォータガラス１９（１つのみ図示）と、車体１３のルーフ２０にスラ
イド可能に収容されているルーフガラス２１と、車体１３の後部に固定されてい
るリアガラス２３（図２参照）と、を備えている。以後、これらのガラスのうち
、前ドアガラス１６と、後ドアガラス１８と、ルーフガラス２１とを“車両用ス
ライド窓ガラス”と呼ぶことにする。
【００２４】 図２は、車室２５がフロントガラス１４と、前ドアガラス１６、１６と、後ド
アガラス１８、１８と、クオータガラス１９、１９と、リヤガラス２３とによっ
て囲まれた状態を示している。全てのガラス１４、１６、１８、１９、２３が外
へ凸になるように円弧状に湾曲していることを特徴とする。
【００２５】 フロントガラス１４、クオータガラス１９、１９及びリヤガラス２３は、“嵌
め殺し窓”であるため、３次元的に湾曲させることに問題はない。対照的に、ス
ライドさせる前後のドアガラス１６、１８は、今までは車体長手方向に湾曲させ
且つスライド昇降させることは実用的に不可能であった。しかし、本発明では、
スライドする前後のドアガラス１６、１８を車体１３の長手方向に湾曲させて、
もって、該ドアガラス１６、１８が致命的な不具合を伴うことなく、それぞれの
ドア本体に沿って昇降できるようにすることができる。前後のドアガラス１６、
１８とクオータガラス１９とを同一曲率半径で車体１３の長手方向に湾曲させる
ことによって、該ガラスの外観性を格段に向上させることができる。それによっ
て、このようなドアガラスを備えた自動車の意匠性が向上する。
【００２６】 図３に示されるように、本発明の実施例の車両ドア構造は、ドアガラス（この
例では前ドアガラス１６）がスライド可能に収容されているドア本体３１と、ド
ア本体３１に対するドアガラス１６の上下方向のスライド移動（即ち昇降移動）
を案内する互いに対向する一対のガイドレール３２、３３と、を備えている。ま
た、ドア本体３１には、“ウインドレギュレータ”と称するガラス昇降機構３４
が収納されている。このガラス昇降機構３４の昇降子３５は、ドアガラス１６に
ボルト３６で固定されている。電動モータ３７で駆動ワイヤ３８は駆動されて、
もって、ドアガラス１６は、この駆動ワイヤ３８で昇降子３５を介してドア矢印
の方向に上昇、或いは下降（上方向に移動或いは下方向に移動）する。ドアガ
ラス１６の矢印方向への移動路を、以下便宜上、“ガラススライド移動路”４
０と呼ぶ。矢印の示す線路、つまり、ガラススライド移動路４０は、図３の紙
面に直交する方向に円弧状に湾曲している。
【００２７】 図４は、車両用窓ガラスを示している。詳しくは、図４の（Ａ）部分は、ガラ
ススライド移動路４０に平行なＡ−Ａ線による車両用窓ガラス（この例では前ド
アガラス１６）の縦断面図である。同様に、図４の（Ｂ）部分及び（Ｃ）部分は
、ガラススライド移動路４０に平行なＢ−Ｂ線及びＣ−Ｃ線による車両用窓ガラ
ス１６の縦断面図である。この車両用窓ガラスの縦断面は、互いに等しい第１曲
率半径Ｒ１を有しており、この第１曲率半径Ｒ１は、ガラススライド移動路４０
の曲率半径と等しい。即ち、窓ガラス１６のどの箇所においても（この例の場合
、窓ガラス１６の長さ方向のどの箇所で縦断面をとっても）、車両用窓ガラス１
６の縦断面の曲率半径は、第１曲率半径Ｒ１である。この窓ガラス１６を乗用車
に使用する場合、第１曲率半径Ｒ１は０．５ｍ乃至５ｍの範囲にあるような値を
選択する。
【００２８】 図４に示されるドアガラス１６を図３の車両ドア構造に使用する場合、ガイド
レール３２、３３も図３の紙面に直交する方向に第１曲率半径Ｒ１で円弧状に湾
曲し、もって、ドアガラス１６は、矢印の方向、即ちガラススライド移動路４
０に沿って円滑にスライドできる。
【００２９】 図５に関して、（ａ）部分は、ガラススライド移動路４０に実質的に直交する
ａ−ａ線による車両用窓ガラス（この例の場合、前ドアガラス１６）の横断面を
示している。同様に、（ｂ）及び（ｃ）部分は、ガラススライド移動路４０に実
質的に直交するｂ−ｂ線及びｃ−ｃ線による前ドアガラス１６の横断面を示す。
このドアガラス１６の（ａ）、（ｂ）、（ｃ）部分における横断面は、どれも、
上記の第１曲率半径Ｒ１とは異なる第２曲率半径Ｒ２を有している（Ｒ１≠Ｒ２
）。即ち、ドアガラス１６のどの箇所においても（この例の場合、ドアガラスの
高さ方向のどの箇所で横断面をとっても）、横断面の曲率半径は第２曲率半径Ｒ
２である。ドアガラス１６を乗用車に使用する場合、第２曲率半径Ｒ２は、５ｍ
乃至５０ｍの範囲にあるような値を選ぶ。本願の車両用窓ガラス１６は２方向曲
げガラスを構成している。つまり、２方向曲げガラスとは、球面ガラスでもなく
（第２即ち横方向の曲率半径Ｒ２は、第１即ち縦方向の曲率半径Ｒ１と等しくな
いので）、円筒面ガラス（Ｒ２≠∞且つＲ１≠∞であるので）でもないガラスで
ある（円筒状に湾曲したガラス、即ち円筒面ガラスの場合は、縦方向の曲率半径
Ｒ１及び横方向の曲率半径Ｒ２のいずれか一方が∞となる）。
【００３０】 図６は、本発明に係る車両ドア構造の斜視図であり、図６のドア構造は、図６
の７−７線断面を示す図７と関連させて、図示されている。図７に示されるよう
に、ドア本体３１はポケット開口４２を有しており、該ポケット開口４２には、
ドアガラス（この例においては前ドアガラス１６）が一定の空隙ｔを空けて嵌っ
ている。空隙ｔは、ドア本体３１の内表面とガラス１６の外表面との間において
設けられており、ドアガラス１６を包囲するように形成されている。ドア本体３
１のポケット開口４２の上方にはガラス取り付け空間があり、該空間はポケット
開口４２と連通している。ポケット開口４２は、傾斜した平面に形成されていて
もよい。
【００３１】 図５で既に説明したように、ドアガラス１６の横断面は、ドアガラス１６のど
の箇所（この場合ドアガラス１６の高さ方向に沿って全箇所）でも第２曲率半径
Ｒ２を有するので、ドアガラスが上昇しているとき（図７の紙面に対して上方向
に引き上げられているとき）、常にポケット開口４２の横断面と合致する。その
為、空隙ｔの巾即ち断面積は非常に小さい。この結果、図６のドア本体３１に収
納された２方向曲げドアガラス１６は、狭いポケット開口４２を通って、矢印で
示される方向に円滑に昇降できる。
【００３２】 図８Ａ及び図８Ｂは、本願の上記自動車の窓ガラスと比較して、従来の自動車
のガラスの断面を示している。詳しくは、図８Ａは、ドア本体１０２に収納され
た平坦度の良くない従来の自動車用窓ガラス１０１を示している。即ち、この窓
ガラス１０１は、それまでの製造段階で歪が発生し、特に、図では強調したが両
縁に望ましくない湾曲部１０３、１０４が残ることがある。これらの湾曲部１０
３，１０４の形状は、人為的に得たものではないので（即ち、使用者が望んで形
成したものではないので）、場所によって湾曲の度合が異なる。このような車両
用窓ガラス１０１は、該ガラス１０１を包囲するドア本体１０２の内表面に沿っ
て昇降しているとき、図の想像線で示すように板厚方向にかなり振れる。そこで
、この望ましくない湾曲形状をした窓ガラスとドア本体１０２の内表面との干渉
を回避するために、ドア本体１０２のポケット開口１０５を十分に広げなければ
ならなくなる。しかし、ポケット開口１０５を大きくすればするほど、ドア構造
の耐候性を備えることが難しくなる。更に、ポケット開口１０５７を広くすると
、ドア本体１０２の厚さが増加して、ドアの設計に多大な影響を及ぼす。
【００３３】 更に重要なこととして、従来の製造方法で不規則に発生していた窓ガラスの湾
曲部１０３、１０４は、光学的な問題を発生する。すなわち、湾曲部１０３、１
０４は、不連続な光学特性を提供するので、窓ガラス１０１を通過した光や像を
屈折させたり歪ませる作用をなす。この結果、運転者或いは乗員の目には、窓ガ
ラス１０１を通して見た外の景色が部分的に歪んで見え、通行人などの車外の人
の目にはドアガラスが歪んで見えてしまう。これは、図８Ａに示された従来の車
両用窓ガラス１０１には、よくある不具合である。
【００３４】 そこで従来は、このような不具合に対処するために、車両の窓ガラス１０１を
横断面が湾曲していない直線形状にして、非常に狭いドア本体のポケット開口１
０６に適宜に収容している。
【００３５】 対照的に、図４、図５で説明した本発明のドアガラス１６は、連続的に弧状に
曲げられており、光及び像を歪ませてしまうような不連続な光学特性がない。
【００３６】 図９は、本発明の車両用窓ガラスの製造方法の原理を示している。特に、図９
は、球面ガラスでも円筒面ガラスでもない２方向に湾曲した窓ガラスを製造する
装置の１例を示す。この製造装置５０は、搬送ローラ５１を有する加熱炉５２の
出口にある複数の曲げステーション６０を備えている。曲げステーション６０は
、円弧状に連続配置されており、窓ガラス１６を形成する加熱されたガラス板を
その巾方向にわたって第１曲率半径Ｒ１で円弧状に湾曲させる。
【００３７】 図１０に示されるように、各曲げステーション６０は、上下一対のフレキシブ
ル軸６１、６５を備えており、該軸６１、６５には２組のディスク６２、６６が
それぞれ嵌められている。曲げステーション６０は、下部ロールステーション６
４を備えている。該下部ステーション６４は、隣り合うディスク６２、６２間に
おいて下部フレキシブル軸６１を下部シリンダ６３を介して規則的に昇降させる
。また、曲げステーション６０は、また、上部ロールステーション６８を備えて
いる。該上部ロールステーション６８は、隣り合うディスク６６、６６間におい
て上部フレキシブル軸６５を上部シリンダ６７を介して規則的に昇降させる。軸
受６９は、２つのフレキシブル軸６１、６５の両端に設けられている。
【００３８】 上記各曲げステーション６０において、下部シリンダ６３を作動及び制御する
ことによって、下部フレキシブル軸６１の湾曲の度合を人為的に調整することが
できる。次いで、下部フレキシブル軸６１と同様に上部フレキシブル軸６５を湾
曲させることによって、窓ガラス（この場合、前ドアガラス１６）を形成するガ
ラス板が第２曲率半径Ｒ２で円弧状に湾曲する。従って、図９及び図１０で説明
した方法で、第１及び第２曲率半径Ｒ１、Ｒ２の２方向に曲げられた車両用窓ガ
ラスを製造することができる。
【００３９】 車両用窓ガラスの縦断面が第１曲率半径Ｒ１を有し、横断面が第２曲率半径Ｒ
２を有するように、該ガラスを２方向に湾曲させる、すなわち、車両用ガラスの
縦断面を単一の曲率半径で円弧状に湾曲させるだけでなく、横断面をも縦断面と
は異なる単一の曲率半径で湾曲させる場合、図９、１０に示した製造装置が好適
であり、本願の２方向湾曲車両用窓ガラスの連続生産が容易に達成できる。
【００４０】 図１１Ａ及び図１１Ｂは、本願の２方向湾曲車両用窓ガラスと一致するガラス
スライド移動路４０の他の例を示している。図３乃至図５で示したガラススライ
ド移動路４０は、自動車の鉛直軸に対して斜線となっている。しかし、本発明の
原理によると、このガラススライド移動路４０は、斜めの直線に限定するもので
はなく、図１１Ａ及び図１１Ｂに示されるように他の形状でもよい。即ち、図１
１Ａのガラススライド移動路４０は概ね折れ線形状であり、図１１Ｂのガラスス
ライド移動路４０は概ね円弧状である。
【００４１】 次に、図７の車両ドア構造の別実施例を図１２で説明する。詳しくは、図１２
に示されている車両用窓ガラス（この場合前ドアガラス１６）は、曲率半径Ｒ２
１、Ｒ２２及びＲ２３（例えばＲ２１＜Ｒ２２＜Ｒ２３）を組み合わせて成る複
雑な横断面を形成している。この様な複数の曲率半径を組み合わせを“複合曲率
”と呼ぶことにする。すなわち、この図１２の例では、車両用窓ガラス１６の縦
断面を単一の曲率半径Ｒ１で湾曲させ、横断面を複数の曲率半径Ｒ２１、Ｒ２２
、・・・Ｒｎ（“ｎ”は２以上の整数であり、Ｒ２１≠Ｒ２２、 、≠Ｒ２
ｎ）を連続させてなる複合曲率で湾曲させている。横断面を複合曲率で湾曲させ
ることによって、車両用窓ガラスの形状の選択の自由度即ち選択の幅が飛躍的に
広がり、同時に、この窓ガラスを採用している自動車の形状及び設計の自由度も
大幅に高まる。
【００４２】 図１３に示されるように、ルーフガラス２１は、自動車の長手方向には曲率半
径Ｒ１で円弧状に湾曲し、レール７１（１つのみ図示）に沿って図右へスライド
移動可能である。
【００４３】 図１４に示されるように、ルーフガラス２１は、自動車の幅方向には曲率半径
Ｒ２で円弧状に湾曲し、レール７１に沿って紙面に垂直な方向にスライド移動可
能である。即ち、図１３及び図１４のルーフガラス２１は、意匠性に優れ２方向
に湾曲した車両用窓ガラスである。
【００４４】 図１５は、水平方向即ち横方向にスライドする窓ガラス７２、７３を備えた自
動車の例を示しており、窓ガラス７２、７３の少なくとも一方（例えば、窓ガラ
ス７２）は、他方に対してガラススライド移動路４０に沿って水平方向にスライ
ドでき、窓を開閉する。
【００４５】 図１６は、水平窓ガラススライド移動路４０に直交する方向から見たときの窓
ガラス７３の縦断面を示している。図示されている水平にスライドする窓ガラス
７３は曲率半径Ｒ２を有する。他方のスライド窓ガラス７２も同じ曲率半径Ｒ２
であるならば、２つの窓ガラス７２、７３は、図１６の紙面に垂直な方向にスラ
イドすることができる。
【００４６】 図１７に示されるように、横方向にスライドする窓ガラス７２、７３は、水平
ガラススライド移動路４０に平行な横断面での曲率半径Ｒ１を有する。
【００４７】 図１５及び図１７で説明した横スライド窓ガラス７２，７３は、住宅などの建
築物に嵌める窓構造に使用する際に有用である。横スライドガラス７２，７３が
横方向に第１曲率半径Ｒ１で湾曲し、縦方向に曲率半径Ｒ２で湾曲している２方
向曲げガラスであるから、球面ガラスでも円筒面ガラスでもない。横スライド窓
ガラス７２、７３は、建築意匠の観点から見て、非常に好ましい。
【００４８】 次に、本発明を、図１８乃至図２２を参照して数学的に説明する。すなわち、
複合曲率を有する従来の窓ガラスは形状が厳密でなかった。それとは対照的に、
本発明の窓ガラスは厳密に形状を規定している。窓ガラスの形状を厳密に規定す
るには、数学的即ち幾何学的手法を採らなければならない。
【００４９】 図１８はオイラーの定理の説明する図である。先ず、図で曲面Ｓ上の点Ｐを考
える。ここで使われる“曲面”とは、正確には数学的見地から“表面”のことで
あるが、“表面”という語句を伴う他の言葉と区別するために、“曲面”とする
。次に、点Ｐにおける曲面Ｓの単位法線ベクトルｎと、点Ｐにおける曲面Ｓの単
位接ベクトルＸをとる。ベクトルＸとベクトルｎとを含んでいる平面Ｈｍで曲面
Ｓを切断する。平面Ｈｍ上に現れる曲線Ｓの切り口、即ち曲線をｃとする。曲線
ｃの点Ｐにおける曲率をκとする。特に、単位接ベクトルＸの方向の曲率をκx
と表わすことにする。ここで、点Ｐにおける曲面Ｓの単位接ベクトルＸをいろい
ろな方向にとり、κxは定数でないとすると、２つの単位接ベクトルＸ1、Ｘ2が
あり、以下の性質を持つ。 （１）κx1はκxの最大値であり、κx2はκxの最小値である。 （２）Ｘ1とＸ2は直交する。 （３）ＸとＸ1とによって形成される角度をθとすると、κx＝κx1cos2θ＋κx2 sin2θ これがオイラーの定理と呼ばれている。
【００５０】 次に、本願の窓ガラスを製造する際に採用される数学的な手法の第１段階を説
明している図１９Ａ及び図１９Ｂを参照する。図１９Ａにおいて、符号１６は、
車両のドア（図１参照）に上下スライド可能に取付ける車両用ドアガラスである
。このドアガラス１６は、実質的に厚みが一定である曲げガラスである。ドアガ
ラス１６の主表面は曲面Ｓを形成している。ドア本体３１やガイドレール３２、
３３（図３参照）に取付ける際、ドアガラス１６の縁において厚さを変更する場
合がある。その場合、ドアガラス１６の大部分が同一の厚さであれば、該ガラス
は実質的に厚みが一定であるとみなす。同様に、ドア本体３１やガイドレール３
２、３３に取付ける際、ドアガラス１６は、縁において形状が変更する場合があ
る。この場合、主表面は、その形状を変更した縁を除くものとする。
【００５１】 図１９Ａに関して、曲面Ｓ上の点Ｐで曲面Ｓに接するベクトルを接ベクトルＸ
と呼ぶ。図１９Ｂから分かるように、点Ｐに関する接ベクトルは無数にある。こ
の無数の接ベクトルはＸn（n＝１、２、３・・・）で表せる。この接ベクトルＸnの
中で、最大曲率半径を有するものを第１接ベクトルＸ1、最小曲率半径を有する
ものを第２接ベクトルＸ2と呼ぶことにする。本発明のドアガラス１６では、第
１接ベクトルＸ1と第２接ベクトルＸ2とは互いに直交する。
【００５２】 次に、数学的手法の第２段階を説明している図２０Ａ及び図２０Ｂを参照する
。図２０Ａにおいて、曲面Ｓ上の点Ｐにおける法線方向のベクトルを法線ベクト
ルｎと呼び、曲面Ｓ上の任意で選んだ点Ｐにおける法線ベクトルｎと第１接ベク
トルＸとを含む平面を法截面Ｈｍと呼ぶことにすると、曲面Ｓと法截面Ｈｍとの
交点は曲線を描く。この曲線をｃとする。そして、本発明のドアガラス１６では
、曲線ｃ上の全ての曲率を最大曲率に合致させている。ただし、曲線ｃは曲面Ｓ
上には無数に存在する。従って、無数の曲線ｃは、図２０Ｂで説明するルールに
従って存在させる。
【００５３】 図２０Ｂの符号４０は、車両用窓ガラスが移動する路、すなわちスライド移動
路である。本願のドアガラス１６において、無数の曲線をｃn、（n＝1、2・・・n）
で表わす。全ての曲線ｃ1、ｃ2、・・・、ｃn-1、ｃnをスライド移動路４０と一致
させるようにする。
【００５４】 なお、最大曲率と最小曲率とが互いに等しいものは球面である。球面は本発明
の対象外であるから、最大曲率は最小曲率とは一致させていない。また、最小曲
率が０のものは円筒面である。円筒面は本発明の対象外であるから、本発明では
最小曲率は０以外とする。
【００５５】 以上の図１９Ａ、図１９Ｂ、図２０Ａ、図２０Ｂで説明したように、本発明は
、自動車にスライド移動可能に取付けられる車両用窓ガラスを提供し、この車両
用窓ガラスは、実質的に厚みが一定の曲げガラスから成り、該ガラスの主表面が
曲面を形成しており、この曲面は、下記の条件を満足する点の集合である。 （ａ）曲面上の点で曲面に接するベクトルを接ベクトルと呼び、最大曲率を有す
る接ベクトルを第１接ベクトルと呼び、最小曲率を有する接ベクトルを第２接ベ
クトルと呼ぶと、曲面上の全ての点は、互いに直交する第１接ベクトルと第２接
ベクトルとを有する。 （ｂ）曲面上の点における法線方向のベクトルを法線ベクトルと呼び、曲面上の
任意で選んだ点における法線ベクトルと第１接ベクトルとを含む平面を法截面と
呼ぶときに、曲面と法截面との交点にて形成される曲線上の全ての曲率は最大曲
率に合致する。 （ｃ）曲面と法截面との交点にて形成される曲線は、窓ガラスのスライド移動路
に一致する。 （ｄ）最大曲率は最小曲率とは等しくない。 （ｅ）最小曲率は０ではない。
【００５６】 これにより、本願の窓ガラス（２方向曲げガラス）の形状を厳密に規定するこ
とができる。この様な車両用窓ガラスであれば、図７に示すポケット開口４２を
ごく狭くすることができ、ドア本体３１のスリム化が図れる。
【００５７】 図２１を参照すると、第２接ベクトル（図１９Ｂの接ベクトルＸ2）は最小曲
率を有している。また、第１接ベクトルの集合体とみなすことのできる曲線ｃｎ
に直交する各曲線ｄn（n＝1、2、・・・、n）は、第２接ベクトルの集合体である。
ここで、曲線ｄn（n＝1、2、・・・、n）の曲率を全て最小曲率にする。すなわち、
最小曲率は、曲面上の全ての点において一定である。曲線ｄn（n＝1、2、・・・、n
）の曲率を全て同一にすることによって、窓ガラスを成形する型を単純にするこ
とができ、それによって、型の製造費用の低減が図れる。成形にロールを使用す
るときは、ロールの形状を容易に決定できる。
【００５８】 図２２に示されるように、第１接ベクトルに対応する曲線ｃnと第２接ベクト
ルに対応する曲線ｄnとの間には角度領域即ち角度範囲φが画成されている。、
この角度領域φを通る曲線ｅm（m＝１、2、・・・ｎ）の曲率は、最大曲率から最小
曲率まで連続的に変化させることにした。なお、ｅ1はｃnに重なるのでmには1を
含めない。
【００５９】 形状のよくない箇所が存在する従来の窓ガラスは、最大曲率半径Ｒ１から最小
曲率半径Ｒ２に繋がる箇所に、曲率半径が急変する部分が発生する、若しくは発
生する頻度が高い。この急変部分は光を歪ませて品質低下を起こす。これに対し
て、本願のように、第１接ベクトルと第２接ベクトルとの間で画成される角度範
囲を通る曲率を最大曲率から最小曲率まで変化させるようにすれば、光学的問題
の無い良質な窓ガラス（２方向曲げガラス）を提供することができる。
【００６０】 また、本発明の車両用窓ガラスは、ルーフガラスのような自動車のドアガラス
以外にも適用できることは当業者には容易に理解できよう。更に、本願の窓ガラ
スは、鉄道、ヨット、ボート、船舶の窓ガラスにも適用できる。
【００６１】 （産業上の利用可能性） 本発明は、従来の円筒面窓ガラス、球面窓ガラス、樽状窓ガラスよりも優れた
車両用窓ガラスとしての使用に適した湾曲窓ガラスと、複合曲率で湾曲している
ガラス板と、を提供している。また、本発明は、この湾曲窓ガラスを備えている
車両ドア構造を提供している。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の原理を適用した自動車の概略斜視図
【図２】 図１の２−２線断面図
【図３】 本発明の実施例に係る車両ドア構造の概略図
【図４】 本発明の実施例に係る車両の窓ガラスの図であり、窓ガラスの縦断面を示す図
【図５】 本発明の実施例に係る車両の窓ガラスの図であり、窓ガラスの横断面を示す図
【図６】 本発明の実施例に係る車両ドア構造の拡大斜視図
【図７】 図６の７−７線断面図
【図８Ａ】 本発明の車両用窓ガラスと対比される従来の自動車の窓ガラスの断面図
【図８Ｂ】 本発明の車両用窓ガラスと対比される従来の自動車の窓ガラスの断面図
【図９】 本発明の車両用窓ガラスを製造する原理を概略的に説明している図
【図１０】 図９の１０−１０線による一部断面図
【図１１Ａ】 本願の窓ガラスのスライド移動路の他の例を概略的に示している図
【図１１Ｂ】 本願の窓ガラスのスライド移動路の他の例を概略的に示している図
【図１２】 図７の車両の窓ガラスの変形例の断面図
【図１３】 図１の１３−１３線断面図
【図１４】 図１の１４−１４線断面図
【図１５】 横スライド窓ガラスを備えた自動車の１例を示す図
【図１６】 図１５の１６−１６線断面図
【図１７】 図１５の１７−１７線断面図
【図１８】 オイラーの定理を説明している図
【図１９Ａ】 本願の窓ガラスを製造する際に採用する数学的手法の第１段階を説明している
図
【図１９Ｂ】 本願の窓ガラスを製造する際に採用する数学的手法の第１段階を説明している
図
【図２０Ａ】 数学的手法の第２段階を説明している図
【図２０Ａ】 数学的手法の第２段階を説明している図
【図２１】 数学的手法の更なる特徴を説明している図
【図２２】 数学的手法の更なる特徴を説明している図
【図２３】 従来の樽状窓ガラスを示している図
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＭＺ，ＳＤ，ＳＬ，ＳＺ，ＴＺ，ＵＧ ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ， ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ)，ＡＥ，ＡＧ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ， ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，Ｃ Ｈ，ＣＮ，ＣＲ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＤＭ，ＤＺ ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＤ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ， ＨＲ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＮ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，Ｋ Ｇ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ ，ＬＵ，ＬＶ，ＭＡ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ， ＭＸ，ＭＺ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，Ｓ Ｄ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ，ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ ，ＴＴ，ＴＺ，ＵＡ，ＵＧ，ＵＳ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ， ＺＡ，ＺＷ 【要約の続き】

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 自動車にスライド可能に取り付けられる車両用窓ガラスであ
    って、 前記車両用窓ガラスのどの箇所においても前記車両用窓ガラスの縦断面は、同
    一の曲率半径で円弧状に湾曲しており、前記車両用窓ガラスのどの箇所において
    も前記車両用窓ガラスの横断面は、同一の曲率半径で湾曲しており、前記縦断面
    の曲率半径は、前記車両用窓ガラスの所定のスライド移動路の曲率半径に対応し
    ており、前記縦断面は、前記所定のスライド移動路に平行な平面に沿った断面で
    あり、前記横断面は、前記所定のスライド移動路に実質的に直交する平面に沿っ
    た断面であることを特徴とした車両用窓ガラス。
  2. 【請求項２】 前記湾曲した縦断面の前記曲率半径と前記湾曲した横断面の
    前記曲率半径とは、互いに異なることを特徴とする請求項１に記載の車両用窓ガ
    ラス。
  3. 【請求項３】 前記横断面は、前記縦断面の前記曲率半径とは異なる複数の
    連続した曲率半径で構成される複合曲率で湾曲していることを特徴とする請求項
    １に記載の車両用窓ガラス。
  4. 【請求項４】 自動車にスライド可能に取付けられる車両用窓ガラスであっ
    て、前記車両用窓ガラスは実質的に厚みが一定である曲げガラスから成り、前記
    曲げガラスは、曲面を形成している主表面を備えており、前記曲面は、 （ａ）前記曲面上の点で前記曲面に接するベクトルを接ベクトルと呼び、最大曲
    率を有する接ベクトルを第１接ベクトルと呼び、最小曲率を有する接ベクトルを
    第２接ベクトルと呼ぶときに、前記曲面上の全ての点は、互いに直交する前記第
    １接ベクトルと前記第２接ベクトルとを有しているという条件と、 （ｂ）前記曲面上の点における法線方向のベクトルを法線ベクトルと呼び、前記
    曲面上の任意に選んだ点における前記法線ベクトルと前記第１接ベクトルとを含
    む平面を法截面と呼ぶときに、前記曲面と法截面との交点にて形成される曲線上
    の全ての曲率は前記最大曲率に合致しているという条件と、 （ｃ）前記曲面と前記法截面との前記交点にて形成される前記曲線は、前記窓ガ
    ラスの前記スライド移動路に一致しているという条件と、 （ｄ）前記最大曲率と前記最小曲率とは等しくないという条件と、 （ｅ）前記最小曲率は０ではないという条件と、 を満足する点の集合であることを特徴とする車両用窓ガラス。
  5. 【請求項５】 前記最小曲率は、前記曲面上の全ての点において一定である
    ことを特徴とする請求項４に記載の車両用窓ガラス。
  6. 【請求項６】 前記第１接ベクトルと前記第２接ベクトルとの間に画成され
    る角度範囲を通る曲率は、前記最大曲率から前記最小曲率まで連続的に変化する
    ことを特徴とする請求項４に記載の車両用窓ガラス。
  7. 【請求項７】 車両ドア構造であって、 請求項１乃至請求項６のいずれかの請求項１に記載の車両用窓ガラスと、 前記車両用窓ガラスがスライド可能に取り付けられる取り付け空間と、前記取
    り付け空間と連通して、前記車両用窓ガラスがスライド移動して出入りするよう
    に収納されているポケット開口と、を備えているドア本体と、 前記ドア本体の対向する内表面に形成されており、前記車両用窓ガラスの所定
    のスライド移動路と同じ曲率半径を有し、前記ドア本体に対する前記車両用窓ガ
    ラスのスライド移動を案内して、前記車両用窓ガラスが前記ポケット開口から出
    入りするようにする一対のガイドレールと、 前記ガイドレールに沿って前記車両用窓ガラスをスライドさせるウインドレギ
    ュレータと、 から成り、 前記車両用窓ガラスの外周面と前記ポケット開口を画成している前記ドア本体
    の内表面との間には実質的に一定の空隙が形成されていることを特徴とする車両
    ドア構造。
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