JP2005525947A - オーバーモールドされたプラスチック部分に随意に組み込まれた剛性部分を有するグレージング - Google Patents

Abstract

本発明のグレージングは、オーバーモールドされたプラスチック部分に随意に組み込まれている少なくとも１個の剛性部分を有するガラス部分を含んでなるガラス板に関する。ここではこの１又は複数の剛性部分がガラス部分と同程度の熱的線膨張係数を有することを特徴とする。本発明は、建物用、自走式又は牽引式の陸上又は海上の乗り物用のガラス板に固定用支持体又は補強部分を付加するために有益である。

Description

本発明は、グレージングの分野に関し、特にグレージング部分上にオーバーモールドされ且つ剛性部分を組み込んだプラスチック部分を備えている建物又は自動車やレジャー用乗り物用のグレージングに関する。

陸上用自動車の分野におけるこの種のグレージングの一つの具体的な例は、屋根面積のほとんど全体を占有する開放式又は固定型サンルーフに見られる。このグレージングは、グレージング部分上にオーバーモールドされたプラスチックの外枠を備えたグレージング部分、特に強化ガラス、合わせガラス、又は透明プラスチック製のグレージング部分を含んでなる。ここで、この外枠には、サンルーフ駆動機構に取り付けるための剛性部分が組み込まれていてもよい。車が走行するにつれてその走行の速度と関係する押圧のせいで変形を受けるグレージング部分に剛性を与えるために、オーバーモールドされる外枠は、金属製、一般にはスチール製ストリップ片の形態の補強部分を備えるのが普通のやり方である。

一般に使用される技術では補強ストリップは、オーバーモールド操作の間に、１又は複数個のストリップ片をグレージング部分と一緒にインサートとして製造用金型の中に置き、次いでこのインサート又はインサート群を組み込むようにプラスチックを注入することによって、直接にプラスチック製の外枠の中に組み込まれる。

熱可塑性プラスチックの注入温度、又はＲＩＭ（反応射出成形）法を用いる二液性ポリウレタンの重合によって生じる熱（これらはこの目的に一般に用いられる材料及び方法である）のために、この技術は、初めに熱した状態では金型中での膨張によって、次いで金型を出る際は低温収縮によって、金属製補強部分の変形を引き起こすという欠点を有する。これらの変形は、グレージング部分中に応力と変形を持ち込む。これらの応力と変形は、機械的及び／又は美的観点から、車体に取り付けるには受け入れがたい恐れがある。

これらの変形を補正するために、製造後に圧縮によってグレージングの形を再修正する工程を置くこともできるが、これは成形された複合体の変形を招く。この変形は、様々な界面での接合を損ない、それゆえグレージングの完全性を損なう恐れがある。

同様の膨張の問題はまた、車が長時間にわたって熱を受ける場合、特に強烈な太陽の下で長時間駐車した場合に発生することもある。この場合、加熱／冷却交互のサイクルにより次第にグレージングの湾曲部に避けられない変化を引き起こしがちであり、これが車の外形を損なう。

本発明の目的は、上記の欠点を克服することである。

この目的のために本発明の主題は、剛性部分又は剛性部分群がグレージング部分と同程度の熱的線膨張係数を有することを特徴とする、少なくとも１個の剛性部分を有するグレージング部分を含んでなるグレージングである。ここでこの剛性部分は、オーバーモールドプラスチック部分に組み込まれていても、組み込まれていなくてもよい。

本発明によるこれら剛性部分については、グレージング部分と似た線膨張係数を有する材料を選択することによって、グレージング部分、プラスチック、及び剛性部分で作られたアセンブリ中の膨張応力差の発生が避けられる。その結果、もはやグレージングを成形する追加の工程を行う必要がなくなるため、グレージングの設計及び製造が簡単になる。

さらに、グレージングの最終的な寸法が許容される公差範囲の中央値により近くなるので、製造が全体的により信頼性の高いものになる。金属部分の場合はそうではないはずである。

本発明の文脈においては、接着性の中間層によって適宜互いに接合されている１又は複数枚のガラスからなるガラス部分だけでなく、有機材料、特にポリカーボネートから作られる透明又は半透明の部分もまた、グレージング部分と呼ぶ。

剛性部分又は剛性部分群をオーバーモールドプラスチック部分に組み込まない本発明による別法では、これらを、一方を他方に対して摺動させることができるようにして、接着剤による接合、任意の固定、把持、又はスナップ留めなどの任意の適切な手段によって、グレージング部分に連結することができる。これに関しては比較的高い成形温度でグレージング部分の周囲に配置される剛性外枠について言及することができる。ここでこの剛性外枠は、冷却するにつれて収縮し、グレージング部分の周囲の端縁にスナップ留めされる。

好ましくはこの剛性部分又は剛性部分群は、最大で１０^−６℃^−１だけ、グレージング部分と異なる熱的線膨張係数を有する。

本発明の一つの特殊な実施形態によれば、この熱的線膨張係数は８〜１０×１０^−６℃^−１程度である。

本発明による剛性部分を製造するのに適した材料は、広範な材料、具体的には金属、セラミック、又は他の無機材料、及び複合体から選択することができる。

特にコストの理由で、ガラスを基材とする剛性部分、具体的にはプラスチックとガラス、例えばプラスチックとガラス繊維の複合体の形態の剛性部分を製造することが好ましい。この剛性部分は、その複合体がガラスを少なくとも６０体積％、好ましくは少なくとも７５体積％、特に少なくとも８０体積％、特に９０体積％台のガラスを含有する場合、有利な機械的性能を有する。グレージング部分がガラスから作られる場合には、今述べた最も高い値が推奨され、またグレージング部が、ポリカーボネート又はそれと同等なものから作られる場合には、少なくとも６０％、好ましくは少なくとも７５％のガラス体積比率がより適切である。

有機材料はガラスとの適合性の理由で既にオーバーモールド部分の形成のために選択されており、またガラスは、オーバーモールド部分の形成に用いることができるこの有機材料に対して親和性の問題を持ち込まない。従ってガラスは使用するのに実用的な材料である。例えばこのような剛性部分をポリウレタンから作られるオーバーモールド部分に組み込んでも、複合体の一体性の問題は何もない。

剛性部分とオーバーモールドプラスチックとの間の高い質の接合のおかげで、その最終のグレージングは、金属部分で補強したグレージングに匹敵する機械的性能を有する。これは、たとえこの剛性ガラス部分の固有の機械的性能が金属部分よりも劣るとしても当てはまる。

従って本発明による剛性部分は、その部分の幾何形状に応じて変わり、且つ十分大きい曲げ強さによって、特徴づけることができるので有利である。

ガラスを基材とする部分はまた、剛性の金属部分と比べて、重量が３０〜５０％程度低減されるという利点を有する。オーバーモールドプラスチックがこの剛性部分の材料よりも高価であり、剛性部分の体積の増加がオーバーモールド材料の相当する削減を生じさせる場合に、これは有利である可能性がある。

結局、オーバーモールド型グレージングの製造は、ガラスを基材とする剛性部分によって容易になる。このガラスを基材とする剛性部分の一部は、金型中でガラス部分と接触させることができるのに対し、金属の剛性部分の場合は、ガラスと金属との接触を妨げるために特殊な予防措置を講ずる必要がある。これは、ガラスを基材とする剛性部分とガラスであるグレージング部分の表面との間の接触、又はもしあればそれを覆っているラッカーとの間の接触が、金属の剛性部分との接触と比較して、これらを損傷させる恐れがはるかに小さいためである。

有利な特徴では、上記剛性部分は、プラスチックとガラス繊維との複合体である。このような複合体は、それ自体は周知の複合体製造用の任意の技術によって、例えばプリプレグの熱成形（具体的には熱圧着）によって得ることができる。

Ｖｅｔｒｏｔｅｘ Ｓａｉｎｔ−Ｇｏｂａｉｎ社から商品名Ｔｗｉｎｔｅｘ（登録商標）で入手できるガラスと有機熱可塑性樹脂の混合フィラメントからなる製品から、これらの部分を製造するのが最も好ましい。これらの混合フィラメントの構造及び製造については、フランス特許第ＦＲ２，５１６，４４１号、同第ＦＲ２，６３８，４６７号、及び欧州特許出願公開第０，５９９，６９５号明細書中に具体的に記載されている。

本発明によるこれら剛性部分の製造は特に、有機熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂と関することがある織物又は不織布状の混合フィラメントからなるストリップ又はマットの形態の半成製品、あるいはゆるい混合フィラメントを必要とするかも知れない。これらフィラメントの製織及び／又はそれらの１又は複数の好都合な方向への配向については、特定の方向において所望の機械的特性を得るという観点で、よく知られている方法で選択することができる。

本発明による複合剛性部分を形成するために用いることができる有機物質としては特に、ポリエチレン又はポリプロピレンなどのポリオレフィン類、及びポリエチレンテレフタラート又はポリブチレンテレフタラートなどのポリエステル類について言及することができる。

これらの同じプラスチックを、混合フィラメントの組成物において用いることができる。混合フィラメントを基材とする生成品をプラスチックと組み合わせる場合、上記フィラメント中に存在するものと同種の材料、好ましくはまさに同一の材料を使用することが有利である。これらのプラスチックは、グレージング部分自体がプラスチックから作られる場合は、そのグレージング部分との適合性が得られるように適宜選択される。このためには、それらのプラスチックは、同じプラスチック、又はそのグレージング部分の材料に対して不活性な材料からなることができる（一般には、例えばポリプロピレンがそうである）。

ガラスを基材とする剛性部分の使用によって重量の削減が可能になるとすれば、この剛性部分は、特にねじ機構を有していてもよい単純なねじ切りしていない孔の手段、あるいは圧入、スナップ留め、又は他の連結手段によって、グレージングに対する様々な部品のあらゆる種類の固定を可能にするのに十分な大きさの少なくとも１つの寸法、例えば厚さで製造することができる。この剛性部分は、オーバーモールドプラスチック中に挿入されていてもされていなくてもよいが、固定又はいくつかの他の機能に適した任意の形状（耳状の突起など）で、Ｔｗｉｎｔｅｘ（登録商標）タイプの材料から作ることができる。

従って本発明は特に、固定型グレージング中への固定用支持体、すなわち密閉機構の支持体の組み込み、及び可動式グレージングへのグレージングの案内手段又は案内手段の支持体の組み込みに適用される。また本発明によって、これまで金属の支持部分で存在したショートの恐れのない、電線又は電気センサーの支持体を組み込むことが可能になる。

本発明はまた、あらゆる種類のグレージングへの補強部分の付加、特に強化ガラス又は合わせガラスから作られる自動車用のサンルーフや開放式後方窓などの開放式グレージング、あるいは車の車体に接合されたグレージングサンルーフ（一般にこのスパンは特に中央部分の補強を必要とする）などの非開放式グレージングへの補強部分の付加に適用される。次いでこの剛性部分又は剛性部分群は、それらが組み込まれるオーバーモールド用プラスチックと組み合わされていてもよい長手方向の補強用梁又は横方向に作用する補強用たがを構成する。

本発明のさらに別の代替形態によれば本発明は特に、自動車用又は建物関係の用途のための、積層されたガラス製又は硬化していないガラス製の、あるいはプラスチック製のサンルーフ又は開放式後方窓に適用される。

もちろんこの代替形態はまた、硬化型強化ガラスから作られる基板に適用することもできる。

これらの様々なガラス又はプラスチック基板は、それらの一方の面に少なくとも１個の電気化学的素子、特に可変光学及び／又はエネルギー特性を有する電気的に動作するシステムが設けられるか、あるいはそれらと関係する。一般にエレクトロクロミック素子として知られるこの電気化学的素子は、例えば同じ出願人に属する国際公開第００／７１７７７号又は同第００／５７２４３号に記載のタイプのものである。

このようなグレージング又は基板の使用は、建物用、特に外面グレージング、内部間仕切り、グレージング扉若しくは屋根用の、あるいは列車、航空機（側窓）又は自動車（ルーフ、後方窓など）型の移動手段用のエレクトロクロミック窓に好都合である。

本発明はまた、オーバーモールド型付属品、特に車の後方窓に取り付けられるスポイラーへの補強部分の組み込みに適用することができる。

本発明に従って装着されるこのグレージングは、建物に対して、キャンピング用トレーラーなどの自走式又は牽引式陸上自動車に対して、また様々なレジャー用の乗物、特にボートなどに対して容易に取り付けることができる。

本発明による剛性部分の付加は、好都合にはオーバーモールド部分の成形操作の間に行うことができるが、オーバーモールド部分上に接合することによって簡単に行うこともできる。

本発明の他の詳細及び特徴は、添付の図面を参照して述べる下記の詳細な説明から明らかになるはずである。

図に示された対象の様々な要素は、必ずしも実際の寸法に比例するものではないことをはっきりさせておく。

図１のグレージングは、任意の適切なプラスチック製、特にポリウレタン製のオーバーモールド外枠３を有するガラス部分２、特に強化ガラス製のガラス部分２を含んでなる、グレージング型開放式サンルーフ１である。

外枠３は、このガラス部分の周縁の不透明なエナメル層４上に配置されている。このエナメル層４の役割は、このグレージングと関連する装置を外部から見えなくすることである。

ここでは、外枠３は、ガラス部分２の周囲の全長にわたって延びているが、必要に応じてその周縁の一部のみを覆って延在することもできることを理解するべきである。

外枠３はガラス部分の端縁と、また車の内側に面することになるガラス部分の面とに接している。これは開放式サンルーフ１を、周りの車体部分と面一の状態にすることを可能にする。

代案として外枠３は、ガラス部分２の内面とのみ接すること、又はガラス部分２の内面及び外面の両方と接してガラス部分２の端を跨いで配置することもできる。

図２では外枠３が、外枠の材料３に組み込まれた補強部分５によって、長い方の側部に沿って補強されているのを見ることができる。

この補強部分は、ガラス繊維とプラスチックの複合体である。これは、ガラスと熱可塑性プラスチックとの混合フィラメント（体積比が少なくとも６０／４０に等しい、好ましくは少なくとも７５／２５に等しい、また最大で少なくとも９０／１０に等しい）であるＴｗｉｎｔｅｘ（登録商標）の織物及び／又は不織布で厚さ３〜２０ｍｍのマット６と、混合フィラメント中に存在するものと同一若しくは異なる、マット６と接して成形されている熱可塑性プラスチック７とからできている。マット６は、材料７を型に注入する前に熱成形することによって成形することができる。

マット６とプラスチック７の比率は、複合体補強部分５中のガラス繊維の体積含有量が６０〜９０％であるようなものである。熱可塑性プラスチック７の添加は任意であり、加えられる量は、所望の体積及び断面に応じて適宜調整される。

本発明の剛性部分の熱的線膨張係数は調整することが可能であり、様々な幾何形状について、３０〜５０％重い金属の剛性部分と同等の機械的特性を、例えばその形状を適合させることによって、混合フィラメントの比率、特にガラス繊維の比率を調整することによって、又は数層のＴｗｉｎｔｅｘ（登録商標）を重ね合わせることによって得ることができる。

図３では別の剛性部分８が、短い方の側部に沿って外枠３に組み込まれているのを見ることができる。この部分８は、一方でグレージングを補強するのに役立ち、他方でルーフ駆動機構（図示されていない）を取り付けるのに役立つ。

部分８は、熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂中に組み込まれたガラスと熱可塑性樹脂の混合フィラメントのマット９から、部分５と同様の方法で作製されている。ここでこれらの材料は、部分５について述べたものと同一であっても異なっていてもよい。

ねじ切りしていない孔１０を、ルーフ１の駆動機構の固定用部分を受け入れるために、部分８の翼に設ける。

剛性部分５、８は、外枠３をガラス部分２上にオーバーモールドするときに、それらの剛性部分をインサートとして金型中に置き、次いで外枠３のプラスチックを注入することによって、外枠３に組み込むことができる。

金型に挿入された剛性部分は、成形操作の間に成形温度でガラス部分２と同程度の熱膨張を受ける。これは、冷却時に膨張応力差が生じないことを意味する。

あるいは、部分５、８の少なくとも一方を、その耐用年数の間ずっとグレージングが受ける加熱／冷却サイクルによる膨張応力差が消滅するという有利な結果を有する何らかの別の方法で、外枠３に接合又は固定することもできる。

本発明を自動車用可動グレージングの特殊なケースで述べたが、本発明はいかなる形でもこの実施形態に限定されず、特に使用する材料、グレージング部分の外形、及びグレージングを装着するために用いられるシステムに関して、変形態様の全範囲を包含する。

本発明によるグレージングの斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩでのグレージングの断面を示す図である。 図１のＩＩＩ−ＩＩＩでのグレージングの断面を示す図である。

本発明は、グレージングの分野に関し、特にグレージング部分上にオーバーモールドされ且つ剛性部分を組み込んだ又は組み込んでいない樹脂部分を備えている建物又は自動車やレジャー用乗り物用のグレージングに関する。

Claims (14)

1. オーバーモールドされたプラスチック部分（３）に組み込まれていても組み込まれていなくてもよい少なくとも１個の剛性部分（５、８）を有するグレージング部分（２）を含んでなるグレージング（１）であって、前記剛性部分又は剛性部分群（５、８）が、前記グレージング部分（２）と同程度の熱的線膨張係数を有することを特徴とする、グレージング。
2. 前記剛性部分又は剛性部分群（５、８）が、グレージング部分（２）と最大で１０^−６℃^−１だけ異なる熱的線膨張係数を有することを特徴とする、請求項１に記載のグレージング。
3. 前記剛性部分（５、８）が８〜１０×１０^−６℃^−１程度の熱的線膨張係数を有することを特徴とする、請求項１又は２に記載のグレージング。
4. 少なくとも１個の剛性部分（５、８）がガラスを基材とすることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載のグレージング。
5. 前記剛性部分がガラスを少なくとも６０体積％含有することを特徴とする、請求項４に記載のグレージング。
6. 前記剛性部分がガラスを最大で９０体積％含有することを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載のグレージング。
7. 前記剛性部分（５、８）がプラスチック（７）とガラス繊維（６、９）との複合体であることを特徴とする、請求項４〜６のいずれかに記載のグレージング。
8. 前記複合体剛性部分が、ガラスと有機熱可塑性樹脂の混合フィラメントからなる生成品（６、９）から作製されていることを特徴とする、請求項７に記載のグレージング。
9. 前記複合体剛性部分が、有機熱可塑性樹脂又は熱硬化性樹脂（７）に関するものでよい織物又は不織布状の混合フィラメントからなるストリップ又はマット（６、９）の形態の、ゆるい混合フィラメント又は半完成品から作製されていることを特徴とする、請求項８に記載のグレージング。
10. 前記複合体剛性部分が、ポリオレフィン類及びポリエステル類から選択される樹脂（７）を含有することを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載のグレージング。
11. 前記剛性部分（８）が、様々な部品を取り付けるための支持体、特にこの剛性部分中に設けられるねじ切りしていない孔（１０）を使って様々な部品を取り付けるための支持体であることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれかに記載のグレージング。
12. 前記剛性部分（５）が補強部分であることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれかに記載のグレージング。
13. 前記グレージングが、電気化学的素子、特に可変な光学的及び／又はエネルギー的特性を有する電気的に操作可能な系を組み込まれていることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれかに記載のグレージング。
14. エレクトロクロミック窓、特に建物用、あるいは列車、航空機、又は自動車型の移動手段用のエレクトロクロミック窓の一部を形成するための、請求項１３に記載のグレージングの使用。

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