JP2005042472A - 自動車用窓ガラスの支持構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】窓ガラスに孔をあけることなく、窓ガラスホルダとキャリアプレートとの締結も極めて容易に行うことができる自動車用窓ガラスの支持構造を提供する。
【解決手段】窓１の枠の前後に設けられ、窓ガラス３０の前後端縁をそれぞれ案内する窓ガラス案内レール２，３の一方が、窓ガラスをドア４に組み付けた後に装着される構造を有する自動車用ドアにおいて、ドアの窓を開閉すべく昇降機構４０に支持されて昇降移動する窓ガラスの支持構造であって、窓ガラスの下端に接着固定された窓ガラスホルダ１０と、昇降機構のガイドレール４０１に摺動可能に装着されたキャリアプレート２０とを有する。窓ガラスホルダは、基板の接着面の反対面から突出形成され先端に膨出部を有する突起１０２を有し、キャリアプレートは、窓ガラスの下端を受容する仮保持溝状部２０２と、窓ガラスホルダの突起が係合する切り欠き部２０３とを有する。
【選択図】 図１
【解決手段】窓１の枠の前後に設けられ、窓ガラス３０の前後端縁をそれぞれ案内する窓ガラス案内レール２，３の一方が、窓ガラスをドア４に組み付けた後に装着される構造を有する自動車用ドアにおいて、ドアの窓を開閉すべく昇降機構４０に支持されて昇降移動する窓ガラスの支持構造であって、窓ガラスの下端に接着固定された窓ガラスホルダ１０と、昇降機構のガイドレール４０１に摺動可能に装着されたキャリアプレート２０とを有する。窓ガラスホルダは、基板の接着面の反対面から突出形成され先端に膨出部を有する突起１０２を有し、キャリアプレートは、窓ガラスの下端を受容する仮保持溝状部２０２と、窓ガラスホルダの突起が係合する切り欠き部２０３とを有する。
【選択図】 図１
Description
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窓ガラスホルダとキャリアプレートを介して自動車用窓ガラスを昇降機構のガイドレールに支持するための自動車用窓ガラスの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用窓ガラスは、ドアに設けられた昇降機構のガイドレールに支持されており、自動又は手動にて昇降させることができる。窓ガラスを昇降機構のガイドレールに支持する一形態として、窓ガラスの下端に窓ガラスホルダを固定するとともにガイドレールにキャリアプレートを摺動可能に取り付け、窓ガラスホルダとキャリアプレートとをボルトなどを用いて締結する構造が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、窓ガラスの下端に窓ガラスホルダを固定するために窓ガラスに孔をあけ、この孔にボルトを挿入して窓ガラスホルダとともに締め付ける構造では、締め付け時に窓ガラスが割れるおそれがある。また、窓ガラスに孔をあける工程が別途必要となる。
【０００４】
また、窓ガラスホルダとキャリアプレートとをボルトなどを用いて締結する構造においては、ドア側に装着されたキャリアプレートの孔と窓ガラス側に装着された窓ガラスホルダの孔とを重ね合わせた上でボルトを挿入する必要があり、窓ガラス側の位置精度が出ていないとボルトの挿入作業に手間取ってしまうという問題がある。仮に両孔が少しずれた状態でボルトを締め付けるとネジ山が破損したり、後でボルトが緩んだりするおそれがある。
【特許文献１】
特開２００３−４８４２７号公報
【考案の開示】
【０００５】
本発明は、窓ガラスに孔をあけることなく、また窓ガラスホルダとキャリアプレートとの締結も極めて容易に行うことができる自動車用窓ガラスの支持構造を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、
窓(1)の枠の前後に設けられ、窓ガラス(30)の前後端縁(301,302)をそれぞれ案内する窓ガラス案内レール(2,3)の一方(3)が、前記窓ガラス(30)をドア(4)に組み付けた後に装着される構造を有する自動車用ドアにおいて、前記ドアの窓(1)を開閉すべく昇降機構(40)に支持されて昇降移動する窓ガラスの支持構造であって；
前記窓ガラス(30)の下端(303)に接着固定された窓ガラスホルダ(10)と、
前記昇降機構(40)のガイドレール(401)に摺動可能に装着されたキャリアプレート(20)とを有し；
前記窓ガラスホルダ(10)は、
前記窓ガラス(30)の下端(303)に接着される接着面(1011)を有する基板(101)と、
当該基板(101)の前記接着面(1011)の反対面(1012)から突出形成され先端に膨出部(1021)を有する突起(102)と、を有し、
前記キャリアプレート(20)は、
前記ガイドレール(401)に係合するレール係合部(201)と、
当該レール係合部(201)に一体形成され前記窓ガラス(30)又は前記窓ガラスホルダ(10)の下端(104)を受容する仮保持溝状部(202)と、
前記レール係合部(201)に一体形成され前記窓ガラスホルダ(10)の突起(102)が係合する、前記一方の窓ガラス案内レール(3)側が開口した切り欠き部(203)と、を有することを特徴とする自動車用窓ガラスの支持構造が提供される。
【０００７】
本発明では、窓ガラスの下端に窓ガラスホルダを接着固定する一方、キャリアプレートを昇降機構のガイドレールに摺動可能に装着し、昇降機構を自動車用ドアに取り付ける。そして、窓ガラスの前後端縁を案内する窓ガラス案内レールの一方を装着する前に、窓ガラスホルダを接着固定した窓ガラスを自動車用ドアの窓枠から挿入し、窓ガラス又は窓ガラスホルダの下端をキャリアプレートの仮保持溝状部に受容させる。この仮保持状態においては、窓ガラス案内レールの一方は装着されていないので、窓ガラスは前後方向に所定寸法だけ移動可能な状態にある。したがって、窓ガラス又は窓ガラスホルダの下端をキャリアプレートの仮保持溝状部に受容させる際には、窓ガラスの前後方向の正規位置から挿入するのではなく、装着前の窓ガラス案内レール側にずらした位置から窓ガラスを挿入する。
【０００８】
そして、窓ガラス又は窓ガラスホルダの下端をキャリアプレートの仮保持溝状部に受容させたら、窓ガラスを正規位置に向かって前後方向にスライドさせる。このスライド時に、窓ガラスホルダの突起がキャリアプレートの切り欠き部に係合することになる。
【０００９】
窓ガラスが正規位置に保持されたら、窓ガラス案内レールを自動車用ドアに装着する。以上により、窓ガラスホルダとキャリアプレートを介して窓ガラスを昇降機構のガイドレールに支持させることができる。
【００１０】
本発明の支持構造によれば、窓ガラスと窓ガラスホルダとを接着固定しているので窓ガラスが割れたり孔あけ工程が必要になったりすることがない。また、窓ガラスホルダとキャリアプレートは、ボルトを孔に挿入する締結構造を採用せず、窓ガラスを自動車ドアに挿入及びスライドさせるだけで締結できるので、作業性が格段に向上することになる。
【００１１】
なお、本発明において、特に限定されないが、前記キャリアプレート(20)の仮保持溝状部(202)は、前記窓ガラス(30)又は前記窓ガラスホルダ(10)の下端(104)を受容する底部(2021)と、前記窓ガラス(30)又は窓ガラスホルダ(10)の基板(101)の両主面(1011,1012)とそれぞれ当面する縦壁部(2022,2023)とを有し、前記縦壁部(2022,2023)の少なくとも一方(2023)が上方に向かって開くように形成されている。
【００１２】
また、本発明において、特に限定されないが、前記キャリアプレート(20)の切り欠き部(203)に、前記窓ガラスホルダ(10)の突起(102)を係合正規位置に保持する凸状部(2032)が形成されている。
【００１３】
さらに本発明において、特に限定されないが、前記窓ガラスホルダ(10)は、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂又はポリアミド系樹脂を主成分とし、前記窓ガラスにシランカップリング剤を含有する１液タイプのウレタン接着剤により接着固定される。
【発明の実施の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る窓ガラスの支持構造を用いた自動車用ドアを示す全体図、
図２（Ａ）は本発明の実施形態に係る窓ガラスホルダを示す斜視図、
図２（Ｂ）は図２（Ａ）のIIB-IIB線に沿う断面図、
図３（Ａ）は本発明の実施形態に係るキャリアプレートを示す斜視図、
図３（Ｂ）は図３（Ａ）のIIIB-IIIB線に沿う断面図、
図３（Ｃ）は図３（Ａ）のIIIC-IIIC線に沿う断面図、
図４は図１のIV-IV線に沿う断面図、
図５（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施形態に係る窓ガラスの支持構造を用いた自動車用ドアの組立方法を示す全体図である。
【００１５】
まず始めに、本実施形態に係る窓ガラスの支持構造が適用される自動車用ドアの構造を説明すると、本例の自動車用ドアは、図１に示すようにリヤドア４であって、窓１の枠の前側及び上側に第１窓ガラス案内レール２が設けられ、同じく後側に第２窓ガラス案内レール３が設けられ、これら２つの窓ガラス案内レール２，３により窓ガラス３０の前後端縁３０１，３０２をそれぞれ案内するものである。特に本例のリヤドア４は、窓ガラス案内レール２，３の一方である第２窓ガラス案内レール３が、窓ガラス３０をドア４に組み付けた後に装着される構造を有する。この組立手順については後述する。
【００１６】
本実施形態に係る窓ガラスの支持構造は、窓ガラス３０によりドア４の窓１を開閉すべく昇降機構４０に窓ガラス３０を支持するものであり、図２に示す窓ガラスホルダ１０と図３に示すキャリアプレート２０とを有する。
【００１７】
窓ガラスホルダ１０は、合成樹脂により成形され、窓ガラス３０の下端３０３に接着剤により固定される。
【００１８】
特に限定はされないが、窓ガラスホルダ１０は、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂又はポリアミド系樹脂を主成分とすることがより好ましく、これに補強材としてのガラス繊維を含有させることもできる。
【００１９】
これらポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂又はポリアミド系樹脂を主成分とした場合には、窓ガラス３０との接着剤として、シランカップリング剤を含有する一液タイプのウレタン接着剤を用いることがより好ましい。なお、これら窓ガラス３０と窓ガラスホルダ１０とをシランカップリング剤を含有する一液タイプのウレタン接着剤を用いて接着する前に、窓ガラス３０又は窓ガラスホルダ１０の少なくとも一方に水を噴霧する工程又はこれらの少なくとも一方を高湿度雰囲気に入れる工程を設けることがより好ましい。
【００２０】
窓ガラス３０とシランカップリング剤を含有する一液型ウレタン系接着剤とは、以下のように結合する。
【００２１】
すなわち、一液型ウレタン系接着剤に添加されたシランカップリング剤は、末端に有機官能基Ｘ（たとえばＮＨ2 ）と珪素原子（Ｓｉ）から伸びるアルコシキ基（ＯＲ）を有し、空気中の水分（ＯＨ−Ｈ）と接触して加水分解し、シラノール化するとともにアルコールを生成放出する。
【００２２】
シラノール化したシランカップリング剤は、窓ガラス３０の表面に吸着された吸着水と脱水縮合反応し、空気中に水を蒸散しながら、窓ガラス３０と強固なシロキサン結合で結ばれる。
【００２３】
これに対して、シランカップリング剤末端を構成するＮＨ2 基は、ウレタンの末端を構成するイソシアネート（ＯＣＮ〜ＮＣＯ）と反応し、シランカップリング剤が添加されたウレタンと尿素結合する。また、一液型ウレタン系プライマーは、ポリオールの末端を構成するＯＨ基とイソシアネート（ＯＣＮ〜ＮＣＯ）とが反応し、ウレタン結合する。これにより、シランカップリング剤を含有する一液型ウレタン系プライマー又はウレタン系接着剤は、窓ガラス３０と強固に結合する。
【００２４】
次に、ポリブチレンテレフタレート系又はポリエチレンテレフタレート系樹脂とウレタン系接着剤との接着メカニズムを説明する。なお、代表的にポリブチレンテレフタレート樹脂にて説明するが、ポリエチレンテレフタレート系樹脂も同様に作用する。
【００２５】
ポリブチレンテレフタレート樹脂は、強い極性を有するエステル基（−ＣＯＯ）を有し、エステル結合はマイナスの電子吸引性基を有する。一方、上述したウレタン系接着剤の尿素結合あるいはウレタン結合のＮＨ結合部は、プラスの電子供与性基を有する。したがって、ポリブチレンテレフタレート樹脂とウレタン接着剤とは、相互の電子授受によって強固に結合される。さらに、ウレタンシーラント内に添加されているシランカップリング剤の有機官能基Ｘと結合し、さらに強固な結合となる。
【００２６】
このように、窓ガラス３０とポリブチレンテレフタレート系樹脂又はポリエチレンテレフタレート系樹脂製窓ガラスホルダ１０とは、シランカップリング剤が含有された一液型ウレタン系プライマー又はウレタン系接着剤を介して強固に結合することになる。
【００２７】
次に、ポリアミド系樹脂とウレタン系接着剤との接着メカニズムを化学反応式に基づいて説明する。なお、代表的にナイロン６にて説明するが、他のポリアミド系樹脂も同様に作用する。
【００２８】
ナイロン６は、強い極性を有するアミド結合（−ＣＯＮＨ−）を有し、このアミド結合は空気中あるいは強制的に供給された水分Ｈ２Ｏと水素結合する。このナイロン６のＮＨ基と水素結合しているＯＨ基が、シラノール化したシランカップリング剤と脱水縮合反応し、空気中に水を蒸散する。これにより、ナイロン６とシランカップリング剤とは、強固なシロキサン結合で結ばれる。このように、窓ガラス３０とポリアミド系樹脂製窓ガラスホルダ１０とは、シランカップリング剤が含有された一液型ウレタン系接着剤を介して強固に結合することになる。
【００２９】
本実施形態に係る窓ガラスホルダ１０は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、窓ガラス３０の下端３０３に接着される接着面１０１１を有する基板１０１と、この基板１０１の接着面１０１１の反対面１０１２から突出して形成され、先端に膨出部１０２１を有する突起１０２とを有する。
【００３０】
窓ガラス３０の下端縁は、窓ガラスホルダ１０の基板１０１の下端部に形成された段部１０１４に当接されることにより窓ガラス３０と窓ガラスホルダ１０との上下方向の位置関係が確保される。
【００３１】
突起１０２は、後述するキャリアプレート２０の切り欠き部２０３に係合し、このとき膨出部１０２１によって切り欠き部２０３からの突起１０２の抜けが防止される。この突起１０２の軸部１０２２の直径は、切り欠き部２０３の幅寸法とほぼ等しいか僅かに小さく形成されている。また、軸部１０２２の長さＬ１は、膨出部１０２１が切り欠き部２０３からの抜けを防止できるようにキャリアプレート２０の板厚ｔ１より僅かに大きく形成されている。
【００３２】
図３に示すキャリアプレート２０は、自動車用ドア４に固定された昇降機構４０のガイドレール４０１に摺動可能に装着されるもので、アルミ合金又は合成樹脂で一体成形することができる。
【００３３】
本実施形態のキャリアプレート２０は、同図に示すように、昇降機構４０のガイドレール４０１に係合するレール係合部２０１と、窓ガラスホルダ１０の下端１０４の段部１０１４を受容するとともに当該窓ガラスホルダ１０の基板１０１の両主面１０１１，１０１２とそれぞれ当面する仮保持溝状部２０２と、窓ガラスホルダ１０の突起１０２が係合する、後端側が開口した切り欠き部２０３とを有する。
【００３４】
レール係合部２０１は、断面コ字状のガイドレール４０１の両端壁部４０１１，４０１２を受容する２つの溝２０１１，２０１２と、同じくガイドレール４０１の中間背部４０１３に被さってガイドレール４０１の抜けを防止するストッパ２０１３とを有し、ガイドレール４０１の一端から当該レール係合部２０１を差し込むことで、キャリアプレート２０がガイドレール４０１に組み付けられる。
【００３５】
レール係合部２０１に隣接した位置に、昇降機構４０のワイヤ４０２を差し込むための溝２０１４が形成され、この溝２０１４の中央にワイヤ４０２に固定された当該ワイヤ４０２よりも大径の大径部材４０３を受容する凹部２０１５が形成されている。そして、キャリアプレート２０のレール係合部２０１をガイドレール４０１に差し込み、ワイヤ４０２を溝２０１４に差し込むとともに大径部材４０３を凹部２０１５に受容させ、ウィンドレギュレータ４０４を作動させてワイヤ４０２を何れかの方向に引っ張ると、大径部材４０３が凹部２０１５に係合しているのでキャリアプレート２０がガイドレール４０１に沿って昇降することになる。これにより、キャリアプレート２０に締結された窓ガラスホルダ１０を介して窓ガラス３０が昇降することになる。
【００３６】
本実施形態のキャリアプレート２０には、さらに仮保持溝状部２０２が形成され、この仮保持溝状部２０２は、窓ガラス３０の下端３０３（又はホルダ１０の下端の段部１０１４でもよい。）を受容する底部２０２１と、当該窓ガラス３０の両主面とそれぞれ当面する第１縦壁部２０２２及び第２縦壁部２０２３とを有する。このうち第１縦壁部２０２２は、先の溝２０１４やレール係合部２０１の基板となる部材である。また、第２縦壁部２０２３は、同図に示すように上方に向かって開くように形成され、これにより窓ガラスホルダ１０が接着固定された窓ガラス３０を挿入してキャリアプレート２０に載置する際の呼び込みの機能を司ることになる。
【００３７】
第１縦壁部２０２２には、上述した切り欠き部２０３が形成され、この切り欠き部２０３には同図に示すように、窓ガラスホルダ１０の突起１０２を係合正規位置に保持するための凸状部２０３２が形成されている。すなわち、切り欠き部２０３は、一端の開口から深さＬ３で形成されているが、この深さＬ３は窓ガラス３０を組み付ける際の前後方向にスライド可能な寸法（図５（Ｂ）参照。）にほぼ等しくされている。そして、係合正規位置とは、窓ガラス３０を組み付ける際の最終組付け位置をいう（図５（Ｃ）参照。）。この凸状部２０３２を窓ガラスホルダ１０の突起１０２の軸部１０２２が乗り越えることにより、当該突起１０２が切り欠き部２０３にセットされることになり、組立作業者が窓ガラス３０から手を離しても当該窓ガラス３０は元の位置には戻らずこの位置をキープする。
【００３８】
なお、切り欠き部２０３の開口の上下縁はともにテーパ面とされ、これにより窓ガラスホルダ１０の突起１０２の挿入が円滑になされることになる。
【００３９】
以上のように構成された窓ガラスホルダ１０とキャリアプレート２０を組み付けた場合の断面構造を図４に示す。
【００４０】
次に、窓ガラス３０の組立手順を説明する。
【００４１】
まず始めに、窓ガラス３０の下端３０３に窓ガラスホルダ１０の接着面１０１１を接着剤により固定する。一方、キャリアプレート２０のレール係合部２０１を昇降機構４０のガイドレール４０１の一端から差し込み摺動可能に装着し、このガイドレール４０１、ウィンドレギュレータ４０４を含む昇降機構４０を自動車用ドア４のインナパネルに取り付ける。
【００４２】
そして、図５（Ａ）に示すように、窓ガラス３０の前端縁を案内する第１窓ガラス案内レール２を自動車用ドア４に装着し、窓ガラス３０の後端縁を案内する第２窓ガラス案内レール３を自動車用ドア４に装着する前に、窓ガラスホルダ１０を接着固定した窓ガラス３０を自動車用ドア４の窓枠から挿入する。
【００４３】
この状態において、第２窓ガラス案内レール３は装着されていないので、窓ガラス３０は前後方向に所定寸法Ｌ３だけ移動可能な状態にある。この状態で窓ガラス３０を図５（Ｂ）に示すように下ろしていき、窓ガラス３０の下端３０３をキャリアプレート２０の仮保持溝状部２０２の底部２０２１に受容させる。このとき、第１縦壁部２０２２と第２縦壁部２０２３によって窓ガラス３０の下端３０３が呼び込まれて案内される。
【００４４】
ここで、窓ガラス３０の下端３０３をキャリアプレート２０の仮保持溝状部２０２に受容させる際には、窓ガラス３０の前後方向の正規位置から下ろして行くのではなく、窓ガラス３０を車両後方に少しずらした位置から窓ガラス３０を下ろして行く。
【００４５】
そして、窓ガラス３０の下端３０３をキャリアプレート２０の仮保持溝状部２０２に受容させたら、図５（Ｂ）に示すように窓ガラス３０を正規位置に向かって前方向にスライドさせる。このスライド時に、窓ガラスホルダ１０の突起１０２がキャリアプレート２０の切り欠き部２０３に係合し、最後に突起１０２の軸部１０２２が切り欠き部２０３の凸部２０２３を超えて保持されることになる。
【００４６】
窓ガラス３０が正規位置に保持されたら、図５（Ｃ）に示すように第２窓ガラス案内レール３を窓ガラス３０の後端縁に填め込み、同図（Ｄ）に示すように第２窓ガラス案内レール３を自動車用ドア４にボルトなどにより固定する。
【００４７】
以上により、窓ガラスホルダ１０とキャリアプレート２０を介して窓ガラス３０を昇降機構４０のガイドレール４０１に支持させることができる。
【００４８】
このように、本実施形態の支持構造によれば、窓ガラス３０と窓ガラスホルダ１０とを接着剤を用いて固定しているので、窓ガラス３０が割れたり、孔あけ工程が別途必要になったりすることがない。
【００４９】
また、窓ガラスホルダ１０とキャリアプレート２０は、ボルトを孔に挿入する締結構造を採用せず、窓ガラス３０を自動車ドア４に挿入及びスライドさせるだけで締結できるので、作業性が格段に向上することになる。
【００５０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係る窓ガラスの支持構造を用いた自動車用ドアを示す全体図である。
【図２】（Ａ）は本発明の実施形態に係る窓ガラスホルダを示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のIIB-IIB線に沿う断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の実施形態に係るキャリアプレートを示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のIIIB-IIIB線に沿う断面図、（Ｃ）は（Ａ）のIIIC-IIIC線に沿う断面図である。
【図４】図１のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施形態に係る窓ガラスの支持構造を用いた自動車用ドアの組立方法を示す全体図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…窓
２…第１窓ガラス案内レール（前側）
３…第２窓ガラス案内レール（後側）
４…ドア
１０…窓ガラスホルダ
１０１…基板
１０１１…接着面
１０１２…接着面の反対面
１０１３…上端
１０２…突起
１０２１…膨出部
１０４…下端
２０…キャリアプレート
２０１…レール係合部
２０２…仮保持溝状部
２０２１…底部
２０２２…第１縦壁部
２０２３…第２縦壁部
２０３…切り欠き部
２０３２…凸状部
３０…窓ガラス
３０１…前端縁
３０２…後端縁
３０３…下端
４０…昇降機構
４０１…ガイドレール
４０２…ワイヤ
４０３…大径部材
４０４…ウィンドレギュレータ
【０００１】
本発明は、窓ガラスホルダとキャリアプレートを介して自動車用窓ガラスを昇降機構のガイドレールに支持するための自動車用窓ガラスの支持構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車用窓ガラスは、ドアに設けられた昇降機構のガイドレールに支持されており、自動又は手動にて昇降させることができる。窓ガラスを昇降機構のガイドレールに支持する一形態として、窓ガラスの下端に窓ガラスホルダを固定するとともにガイドレールにキャリアプレートを摺動可能に取り付け、窓ガラスホルダとキャリアプレートとをボルトなどを用いて締結する構造が知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
ここで、窓ガラスの下端に窓ガラスホルダを固定するために窓ガラスに孔をあけ、この孔にボルトを挿入して窓ガラスホルダとともに締め付ける構造では、締め付け時に窓ガラスが割れるおそれがある。また、窓ガラスに孔をあける工程が別途必要となる。
【０００４】
また、窓ガラスホルダとキャリアプレートとをボルトなどを用いて締結する構造においては、ドア側に装着されたキャリアプレートの孔と窓ガラス側に装着された窓ガラスホルダの孔とを重ね合わせた上でボルトを挿入する必要があり、窓ガラス側の位置精度が出ていないとボルトの挿入作業に手間取ってしまうという問題がある。仮に両孔が少しずれた状態でボルトを締め付けるとネジ山が破損したり、後でボルトが緩んだりするおそれがある。
【特許文献１】
特開２００３−４８４２７号公報
【考案の開示】
【０００５】
本発明は、窓ガラスに孔をあけることなく、また窓ガラスホルダとキャリアプレートとの締結も極めて容易に行うことができる自動車用窓ガラスの支持構造を提供することを目的とする。
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明によれば、
窓(1)の枠の前後に設けられ、窓ガラス(30)の前後端縁(301,302)をそれぞれ案内する窓ガラス案内レール(2,3)の一方(3)が、前記窓ガラス(30)をドア(4)に組み付けた後に装着される構造を有する自動車用ドアにおいて、前記ドアの窓(1)を開閉すべく昇降機構(40)に支持されて昇降移動する窓ガラスの支持構造であって；
前記窓ガラス(30)の下端(303)に接着固定された窓ガラスホルダ(10)と、
前記昇降機構(40)のガイドレール(401)に摺動可能に装着されたキャリアプレート(20)とを有し；
前記窓ガラスホルダ(10)は、
前記窓ガラス(30)の下端(303)に接着される接着面(1011)を有する基板(101)と、
当該基板(101)の前記接着面(1011)の反対面(1012)から突出形成され先端に膨出部(1021)を有する突起(102)と、を有し、
前記キャリアプレート(20)は、
前記ガイドレール(401)に係合するレール係合部(201)と、
当該レール係合部(201)に一体形成され前記窓ガラス(30)又は前記窓ガラスホルダ(10)の下端(104)を受容する仮保持溝状部(202)と、
前記レール係合部(201)に一体形成され前記窓ガラスホルダ(10)の突起(102)が係合する、前記一方の窓ガラス案内レール(3)側が開口した切り欠き部(203)と、を有することを特徴とする自動車用窓ガラスの支持構造が提供される。
【０００７】
本発明では、窓ガラスの下端に窓ガラスホルダを接着固定する一方、キャリアプレートを昇降機構のガイドレールに摺動可能に装着し、昇降機構を自動車用ドアに取り付ける。そして、窓ガラスの前後端縁を案内する窓ガラス案内レールの一方を装着する前に、窓ガラスホルダを接着固定した窓ガラスを自動車用ドアの窓枠から挿入し、窓ガラス又は窓ガラスホルダの下端をキャリアプレートの仮保持溝状部に受容させる。この仮保持状態においては、窓ガラス案内レールの一方は装着されていないので、窓ガラスは前後方向に所定寸法だけ移動可能な状態にある。したがって、窓ガラス又は窓ガラスホルダの下端をキャリアプレートの仮保持溝状部に受容させる際には、窓ガラスの前後方向の正規位置から挿入するのではなく、装着前の窓ガラス案内レール側にずらした位置から窓ガラスを挿入する。
【０００８】
そして、窓ガラス又は窓ガラスホルダの下端をキャリアプレートの仮保持溝状部に受容させたら、窓ガラスを正規位置に向かって前後方向にスライドさせる。このスライド時に、窓ガラスホルダの突起がキャリアプレートの切り欠き部に係合することになる。
【０００９】
窓ガラスが正規位置に保持されたら、窓ガラス案内レールを自動車用ドアに装着する。以上により、窓ガラスホルダとキャリアプレートを介して窓ガラスを昇降機構のガイドレールに支持させることができる。
【００１０】
本発明の支持構造によれば、窓ガラスと窓ガラスホルダとを接着固定しているので窓ガラスが割れたり孔あけ工程が必要になったりすることがない。また、窓ガラスホルダとキャリアプレートは、ボルトを孔に挿入する締結構造を採用せず、窓ガラスを自動車ドアに挿入及びスライドさせるだけで締結できるので、作業性が格段に向上することになる。
【００１１】
なお、本発明において、特に限定されないが、前記キャリアプレート(20)の仮保持溝状部(202)は、前記窓ガラス(30)又は前記窓ガラスホルダ(10)の下端(104)を受容する底部(2021)と、前記窓ガラス(30)又は窓ガラスホルダ(10)の基板(101)の両主面(1011,1012)とそれぞれ当面する縦壁部(2022,2023)とを有し、前記縦壁部(2022,2023)の少なくとも一方(2023)が上方に向かって開くように形成されている。
【００１２】
また、本発明において、特に限定されないが、前記キャリアプレート(20)の切り欠き部(203)に、前記窓ガラスホルダ(10)の突起(102)を係合正規位置に保持する凸状部(2032)が形成されている。
【００１３】
さらに本発明において、特に限定されないが、前記窓ガラスホルダ(10)は、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂又はポリアミド系樹脂を主成分とし、前記窓ガラスにシランカップリング剤を含有する１液タイプのウレタン接着剤により接着固定される。
【発明の実施の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は本発明の実施形態に係る窓ガラスの支持構造を用いた自動車用ドアを示す全体図、
図２（Ａ）は本発明の実施形態に係る窓ガラスホルダを示す斜視図、
図２（Ｂ）は図２（Ａ）のIIB-IIB線に沿う断面図、
図３（Ａ）は本発明の実施形態に係るキャリアプレートを示す斜視図、
図３（Ｂ）は図３（Ａ）のIIIB-IIIB線に沿う断面図、
図３（Ｃ）は図３（Ａ）のIIIC-IIIC線に沿う断面図、
図４は図１のIV-IV線に沿う断面図、
図５（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施形態に係る窓ガラスの支持構造を用いた自動車用ドアの組立方法を示す全体図である。
【００１５】
まず始めに、本実施形態に係る窓ガラスの支持構造が適用される自動車用ドアの構造を説明すると、本例の自動車用ドアは、図１に示すようにリヤドア４であって、窓１の枠の前側及び上側に第１窓ガラス案内レール２が設けられ、同じく後側に第２窓ガラス案内レール３が設けられ、これら２つの窓ガラス案内レール２，３により窓ガラス３０の前後端縁３０１，３０２をそれぞれ案内するものである。特に本例のリヤドア４は、窓ガラス案内レール２，３の一方である第２窓ガラス案内レール３が、窓ガラス３０をドア４に組み付けた後に装着される構造を有する。この組立手順については後述する。
【００１６】
本実施形態に係る窓ガラスの支持構造は、窓ガラス３０によりドア４の窓１を開閉すべく昇降機構４０に窓ガラス３０を支持するものであり、図２に示す窓ガラスホルダ１０と図３に示すキャリアプレート２０とを有する。
【００１７】
窓ガラスホルダ１０は、合成樹脂により成形され、窓ガラス３０の下端３０３に接着剤により固定される。
【００１８】
特に限定はされないが、窓ガラスホルダ１０は、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂又はポリアミド系樹脂を主成分とすることがより好ましく、これに補強材としてのガラス繊維を含有させることもできる。
【００１９】
これらポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂又はポリアミド系樹脂を主成分とした場合には、窓ガラス３０との接着剤として、シランカップリング剤を含有する一液タイプのウレタン接着剤を用いることがより好ましい。なお、これら窓ガラス３０と窓ガラスホルダ１０とをシランカップリング剤を含有する一液タイプのウレタン接着剤を用いて接着する前に、窓ガラス３０又は窓ガラスホルダ１０の少なくとも一方に水を噴霧する工程又はこれらの少なくとも一方を高湿度雰囲気に入れる工程を設けることがより好ましい。
【００２０】
窓ガラス３０とシランカップリング剤を含有する一液型ウレタン系接着剤とは、以下のように結合する。
【００２１】
すなわち、一液型ウレタン系接着剤に添加されたシランカップリング剤は、末端に有機官能基Ｘ（たとえばＮＨ2 ）と珪素原子（Ｓｉ）から伸びるアルコシキ基（ＯＲ）を有し、空気中の水分（ＯＨ−Ｈ）と接触して加水分解し、シラノール化するとともにアルコールを生成放出する。
【００２２】
シラノール化したシランカップリング剤は、窓ガラス３０の表面に吸着された吸着水と脱水縮合反応し、空気中に水を蒸散しながら、窓ガラス３０と強固なシロキサン結合で結ばれる。
【００２３】
これに対して、シランカップリング剤末端を構成するＮＨ2 基は、ウレタンの末端を構成するイソシアネート（ＯＣＮ〜ＮＣＯ）と反応し、シランカップリング剤が添加されたウレタンと尿素結合する。また、一液型ウレタン系プライマーは、ポリオールの末端を構成するＯＨ基とイソシアネート（ＯＣＮ〜ＮＣＯ）とが反応し、ウレタン結合する。これにより、シランカップリング剤を含有する一液型ウレタン系プライマー又はウレタン系接着剤は、窓ガラス３０と強固に結合する。
【００２４】
次に、ポリブチレンテレフタレート系又はポリエチレンテレフタレート系樹脂とウレタン系接着剤との接着メカニズムを説明する。なお、代表的にポリブチレンテレフタレート樹脂にて説明するが、ポリエチレンテレフタレート系樹脂も同様に作用する。
【００２５】
ポリブチレンテレフタレート樹脂は、強い極性を有するエステル基（−ＣＯＯ）を有し、エステル結合はマイナスの電子吸引性基を有する。一方、上述したウレタン系接着剤の尿素結合あるいはウレタン結合のＮＨ結合部は、プラスの電子供与性基を有する。したがって、ポリブチレンテレフタレート樹脂とウレタン接着剤とは、相互の電子授受によって強固に結合される。さらに、ウレタンシーラント内に添加されているシランカップリング剤の有機官能基Ｘと結合し、さらに強固な結合となる。
【００２６】
このように、窓ガラス３０とポリブチレンテレフタレート系樹脂又はポリエチレンテレフタレート系樹脂製窓ガラスホルダ１０とは、シランカップリング剤が含有された一液型ウレタン系プライマー又はウレタン系接着剤を介して強固に結合することになる。
【００２７】
次に、ポリアミド系樹脂とウレタン系接着剤との接着メカニズムを化学反応式に基づいて説明する。なお、代表的にナイロン６にて説明するが、他のポリアミド系樹脂も同様に作用する。
【００２８】
ナイロン６は、強い極性を有するアミド結合（−ＣＯＮＨ−）を有し、このアミド結合は空気中あるいは強制的に供給された水分Ｈ２Ｏと水素結合する。このナイロン６のＮＨ基と水素結合しているＯＨ基が、シラノール化したシランカップリング剤と脱水縮合反応し、空気中に水を蒸散する。これにより、ナイロン６とシランカップリング剤とは、強固なシロキサン結合で結ばれる。このように、窓ガラス３０とポリアミド系樹脂製窓ガラスホルダ１０とは、シランカップリング剤が含有された一液型ウレタン系接着剤を介して強固に結合することになる。
【００２９】
本実施形態に係る窓ガラスホルダ１０は、図２（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、窓ガラス３０の下端３０３に接着される接着面１０１１を有する基板１０１と、この基板１０１の接着面１０１１の反対面１０１２から突出して形成され、先端に膨出部１０２１を有する突起１０２とを有する。
【００３０】
窓ガラス３０の下端縁は、窓ガラスホルダ１０の基板１０１の下端部に形成された段部１０１４に当接されることにより窓ガラス３０と窓ガラスホルダ１０との上下方向の位置関係が確保される。
【００３１】
突起１０２は、後述するキャリアプレート２０の切り欠き部２０３に係合し、このとき膨出部１０２１によって切り欠き部２０３からの突起１０２の抜けが防止される。この突起１０２の軸部１０２２の直径は、切り欠き部２０３の幅寸法とほぼ等しいか僅かに小さく形成されている。また、軸部１０２２の長さＬ１は、膨出部１０２１が切り欠き部２０３からの抜けを防止できるようにキャリアプレート２０の板厚ｔ１より僅かに大きく形成されている。
【００３２】
図３に示すキャリアプレート２０は、自動車用ドア４に固定された昇降機構４０のガイドレール４０１に摺動可能に装着されるもので、アルミ合金又は合成樹脂で一体成形することができる。
【００３３】
本実施形態のキャリアプレート２０は、同図に示すように、昇降機構４０のガイドレール４０１に係合するレール係合部２０１と、窓ガラスホルダ１０の下端１０４の段部１０１４を受容するとともに当該窓ガラスホルダ１０の基板１０１の両主面１０１１，１０１２とそれぞれ当面する仮保持溝状部２０２と、窓ガラスホルダ１０の突起１０２が係合する、後端側が開口した切り欠き部２０３とを有する。
【００３４】
レール係合部２０１は、断面コ字状のガイドレール４０１の両端壁部４０１１，４０１２を受容する２つの溝２０１１，２０１２と、同じくガイドレール４０１の中間背部４０１３に被さってガイドレール４０１の抜けを防止するストッパ２０１３とを有し、ガイドレール４０１の一端から当該レール係合部２０１を差し込むことで、キャリアプレート２０がガイドレール４０１に組み付けられる。
【００３５】
レール係合部２０１に隣接した位置に、昇降機構４０のワイヤ４０２を差し込むための溝２０１４が形成され、この溝２０１４の中央にワイヤ４０２に固定された当該ワイヤ４０２よりも大径の大径部材４０３を受容する凹部２０１５が形成されている。そして、キャリアプレート２０のレール係合部２０１をガイドレール４０１に差し込み、ワイヤ４０２を溝２０１４に差し込むとともに大径部材４０３を凹部２０１５に受容させ、ウィンドレギュレータ４０４を作動させてワイヤ４０２を何れかの方向に引っ張ると、大径部材４０３が凹部２０１５に係合しているのでキャリアプレート２０がガイドレール４０１に沿って昇降することになる。これにより、キャリアプレート２０に締結された窓ガラスホルダ１０を介して窓ガラス３０が昇降することになる。
【００３６】
本実施形態のキャリアプレート２０には、さらに仮保持溝状部２０２が形成され、この仮保持溝状部２０２は、窓ガラス３０の下端３０３（又はホルダ１０の下端の段部１０１４でもよい。）を受容する底部２０２１と、当該窓ガラス３０の両主面とそれぞれ当面する第１縦壁部２０２２及び第２縦壁部２０２３とを有する。このうち第１縦壁部２０２２は、先の溝２０１４やレール係合部２０１の基板となる部材である。また、第２縦壁部２０２３は、同図に示すように上方に向かって開くように形成され、これにより窓ガラスホルダ１０が接着固定された窓ガラス３０を挿入してキャリアプレート２０に載置する際の呼び込みの機能を司ることになる。
【００３７】
第１縦壁部２０２２には、上述した切り欠き部２０３が形成され、この切り欠き部２０３には同図に示すように、窓ガラスホルダ１０の突起１０２を係合正規位置に保持するための凸状部２０３２が形成されている。すなわち、切り欠き部２０３は、一端の開口から深さＬ３で形成されているが、この深さＬ３は窓ガラス３０を組み付ける際の前後方向にスライド可能な寸法（図５（Ｂ）参照。）にほぼ等しくされている。そして、係合正規位置とは、窓ガラス３０を組み付ける際の最終組付け位置をいう（図５（Ｃ）参照。）。この凸状部２０３２を窓ガラスホルダ１０の突起１０２の軸部１０２２が乗り越えることにより、当該突起１０２が切り欠き部２０３にセットされることになり、組立作業者が窓ガラス３０から手を離しても当該窓ガラス３０は元の位置には戻らずこの位置をキープする。
【００３８】
なお、切り欠き部２０３の開口の上下縁はともにテーパ面とされ、これにより窓ガラスホルダ１０の突起１０２の挿入が円滑になされることになる。
【００３９】
以上のように構成された窓ガラスホルダ１０とキャリアプレート２０を組み付けた場合の断面構造を図４に示す。
【００４０】
次に、窓ガラス３０の組立手順を説明する。
【００４１】
まず始めに、窓ガラス３０の下端３０３に窓ガラスホルダ１０の接着面１０１１を接着剤により固定する。一方、キャリアプレート２０のレール係合部２０１を昇降機構４０のガイドレール４０１の一端から差し込み摺動可能に装着し、このガイドレール４０１、ウィンドレギュレータ４０４を含む昇降機構４０を自動車用ドア４のインナパネルに取り付ける。
【００４２】
そして、図５（Ａ）に示すように、窓ガラス３０の前端縁を案内する第１窓ガラス案内レール２を自動車用ドア４に装着し、窓ガラス３０の後端縁を案内する第２窓ガラス案内レール３を自動車用ドア４に装着する前に、窓ガラスホルダ１０を接着固定した窓ガラス３０を自動車用ドア４の窓枠から挿入する。
【００４３】
この状態において、第２窓ガラス案内レール３は装着されていないので、窓ガラス３０は前後方向に所定寸法Ｌ３だけ移動可能な状態にある。この状態で窓ガラス３０を図５（Ｂ）に示すように下ろしていき、窓ガラス３０の下端３０３をキャリアプレート２０の仮保持溝状部２０２の底部２０２１に受容させる。このとき、第１縦壁部２０２２と第２縦壁部２０２３によって窓ガラス３０の下端３０３が呼び込まれて案内される。
【００４４】
ここで、窓ガラス３０の下端３０３をキャリアプレート２０の仮保持溝状部２０２に受容させる際には、窓ガラス３０の前後方向の正規位置から下ろして行くのではなく、窓ガラス３０を車両後方に少しずらした位置から窓ガラス３０を下ろして行く。
【００４５】
そして、窓ガラス３０の下端３０３をキャリアプレート２０の仮保持溝状部２０２に受容させたら、図５（Ｂ）に示すように窓ガラス３０を正規位置に向かって前方向にスライドさせる。このスライド時に、窓ガラスホルダ１０の突起１０２がキャリアプレート２０の切り欠き部２０３に係合し、最後に突起１０２の軸部１０２２が切り欠き部２０３の凸部２０２３を超えて保持されることになる。
【００４６】
窓ガラス３０が正規位置に保持されたら、図５（Ｃ）に示すように第２窓ガラス案内レール３を窓ガラス３０の後端縁に填め込み、同図（Ｄ）に示すように第２窓ガラス案内レール３を自動車用ドア４にボルトなどにより固定する。
【００４７】
以上により、窓ガラスホルダ１０とキャリアプレート２０を介して窓ガラス３０を昇降機構４０のガイドレール４０１に支持させることができる。
【００４８】
このように、本実施形態の支持構造によれば、窓ガラス３０と窓ガラスホルダ１０とを接着剤を用いて固定しているので、窓ガラス３０が割れたり、孔あけ工程が別途必要になったりすることがない。
【００４９】
また、窓ガラスホルダ１０とキャリアプレート２０は、ボルトを孔に挿入する締結構造を採用せず、窓ガラス３０を自動車ドア４に挿入及びスライドさせるだけで締結できるので、作業性が格段に向上することになる。
【００５０】
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施形態に係る窓ガラスの支持構造を用いた自動車用ドアを示す全体図である。
【図２】（Ａ）は本発明の実施形態に係る窓ガラスホルダを示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のIIB-IIB線に沿う断面図である。
【図３】（Ａ）は本発明の実施形態に係るキャリアプレートを示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のIIIB-IIIB線に沿う断面図、（Ｃ）は（Ａ）のIIIC-IIIC線に沿う断面図である。
【図４】図１のIV-IV線に沿う断面図である。
【図５】（Ａ）〜（Ｄ）は本発明の実施形態に係る窓ガラスの支持構造を用いた自動車用ドアの組立方法を示す全体図である。
【符号の説明】
【００５２】
１…窓
２…第１窓ガラス案内レール（前側）
３…第２窓ガラス案内レール（後側）
４…ドア
１０…窓ガラスホルダ
１０１…基板
１０１１…接着面
１０１２…接着面の反対面
１０１３…上端
１０２…突起
１０２１…膨出部
１０４…下端
２０…キャリアプレート
２０１…レール係合部
２０２…仮保持溝状部
２０２１…底部
２０２２…第１縦壁部
２０２３…第２縦壁部
２０３…切り欠き部
２０３２…凸状部
３０…窓ガラス
３０１…前端縁
３０２…後端縁
３０３…下端
４０…昇降機構
４０１…ガイドレール
４０２…ワイヤ
４０３…大径部材
４０４…ウィンドレギュレータ
Claims (4)
- 窓の枠の前後に設けられ、窓ガラスの前後端縁をそれぞれ案内する窓ガラス案内レールの一方が、前記窓ガラスをドアに組み付けた後に装着される構造を有する自動車用ドアにおいて、前記ドアの窓を開閉すべく昇降機構に支持されて昇降移動する窓ガラスの支持構造であって、
前記窓ガラスの下端に接着固定された窓ガラスホルダと、
前記昇降機構のガイドレールに摺動可能に装着されたキャリアプレートとを有し、
前記窓ガラスホルダは、前記窓ガラスの下端に接着される接着面を有する基板と、当該基板の前記接着面の反対面から突出形成され先端に膨出部を有する突起とを有し、
前記キャリアプレートは、前記ガイドレールに係合するレール係合部と、当該レール係合部に一体形成され前記窓ガラスの下端又は前記窓ガラスホルダの下端を受容する仮保持溝状部と、前記レール係合部に一体形成され前記窓ガラスホルダの突起が係合する、前記一方の窓ガラス案内レール側が開口した切り欠き部とを有することを特徴とする自動車用窓ガラスの支持構造。 - 前記キャリアプレートの仮保持溝状部は、前記窓ガラス又は前記窓ガラスホルダの下端を受容する底部と、前記窓ガラス又は前記窓ガラスホルダの基板の両主面とそれぞれ当面する縦壁部とを有し、前記縦壁部の少なくとも一方が上方に向かって開くように形成されていることを特徴とする請求項１記載の自動車用窓ガラスの支持構造。
- 前記キャリアプレートの切り欠き部に、前記窓ガラスホルダの突起を係合正規位置に保持する凸状部が形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の自動車用窓ガラスの支持構造。
- 前記窓ガラスホルダは、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂又はポリアミド系樹脂を主成分とし、前記窓ガラスにシランカップリング剤を含有する１液タイプのウレタン接着剤により接着固定されることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の自動車用窓ガラスの支持構造。
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Cited By (1)
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| JP2021008707A (ja) * | 2019-06-28 | 2021-01-28 | 株式会社ハイレックスコーポレーション | 車両のドア構造 |
-
2003
- 2003-07-24 JP JP2003279398A patent/JP2005042472A/ja active Pending
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| US11273691B2 (en) | 2019-06-28 | 2022-03-15 | Hi-Lex Corporation | Door structure of vehicle |
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