JP2006056513A - 樹脂ウインドと補強部材との結合構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 相対的なずれ移動、即ち温度変化による熱伸縮可能状態に組付けられるようにする。
【解決手段】 樹脂ウインド１と、その樹脂ウインド１の周縁部に沿って配置される補強部材２との結合構造である。樹脂ウインド１に形成された結合用ボスに固定されたナット４と、補強部材２に設けた取付孔７を通してナット４と結合し、頭部５ａとネジ部５ｃとの間に形成された段部５ｂを頭部５ａよりは小径でネジ部５ｃよりも大径に設定したボルト５とからなる結合部材を有し、取付孔７に係合する段部５ｂとの間に関して径方向に隙間Ｃを設けて、樹脂ウインド１の熱伸縮による相対的ずれ移動可能に結合する。補強部材２の取付孔７とそれに係合する段部５ｂとの間に関して径方向に隙間Ｃがあるので、その隙間Ｃの範囲内で補強部材２に対して面方向に関しての相対的なずれ移動、即ち温度変化による熱伸縮可能状態に組付けられる。
【選択図】 図４

Description

本発明は、樹脂ウインドと補強部材との結合構造に関する。

従来、サンルーフに適用される車両用ウインド装置においては、車両の軽量化に対応するために、採光部材としてガラスよりも比重の小さい樹脂ウインドを用いたものが知られている。そして、樹脂ウインドは曲げ及び捩じり剛性を補強するためにその周縁部が鉄やアルミ等よりなる補強部材によって補強されている。
ところで、樹脂ウインドは温度変化に伴う熱伸縮の変形量が、鉄やアルミ等の一般的に補強部材として使用される材質に対し大きい。このため、従来は、樹脂ウインドを補強部材に対して横方向にずれ移動可能に取り付けることによって樹脂ウインドの熱伸縮を吸収する構成を採用している。このような車両用ウインド装置としては、例えば特開昭６２−２１４０１１号公報や実開平５−１６４１９号公報がある。
上記公報に代表される従来の車両用ウインド装置は、樹脂ウインドと、それを補強する補強部材との結合部位（例えば、取付孔と突起との係合部位又はボルトとナットによる締結部位）毎に隙間を設け、その隙間によって樹脂ウインドの熱伸縮を吸収するようにしたものである。

ところが、上記のような取付孔の隙間を利用した熱伸縮吸収方式の場合、その隙間が適正となるように補強部材と樹脂ウインドを組付けることが難しく、組付性が悪いという不具合がある。また、隙間について特別の配慮がなされない限り、隙間の存在によって当然のことながら樹脂ウインドにはガタツキが発生することになる。従って、従来装置では隙間にスポンジゴム等を充填したり樹脂ウインドを弾性体で挟着したりすることによって樹脂ウインドのガタツキを防止するようにしているが、このような方式によると、ガタツキ防止効果を高めたときには、熱伸縮吸収効果が著しく低下することになり、樹脂ウインドの熱伸縮吸収効果とガタツキ防止効果を共に満足させることが困難であった。

本発明の目的は、樹脂ウインドの熱伸縮による相対的ずれ移動可能に結合する結合構造を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は次のように構成したものである。即ち、請求項１の発明は、樹脂ウインドと、その樹脂ウインドの周縁部に沿って配置される補強部材との結合構造であって、前記樹脂ウインドに形成された結合用ボスに固定されたナットと、前記補強部材に設けた取付孔を通して前記ナットと結合し、頭部とネジ部との間に形成された段部を前記頭部よりは小径で前記ネジ部よりも大径に設定したボルトとからなる結合部材を有し、前記取付孔に係合する前記段部との間に関して径方向に隙間を設けることにより、前記樹脂ウインドの熱伸縮による相対的ずれ移動可能に結合することを特徴とする。

上記のように構成された請求項１の発明によれば、補強部材の取付孔とそれに係合する段部との間に関して径方向に隙間があるので、その隙間の範囲内で補強部材に対して面方向に関しての相対的なずれ移動、即ち温度変化による熱伸縮可能状態に組付けられることになる。

請求項２の発明は、請求項１に記載した樹脂ウインドと補強部材との結合構造であって、ナットに設けた鍔部が結合用ボスの端面に対して全面当たりで当接することを特徴とする。

上記のように構成された請求項２の発明によれば、樹脂ウインドの熱伸縮によるずれ移動時等において、結合用ボスに直接又は集中的に荷重が入力することを回避することができる。このため、樹脂の欠点であるひび割れや欠けあるいは削れ等の問題を防止することが可能となる。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載した樹脂ウインドと補強部材との結合構造であって、樹脂ウインドの一辺における略中央部に設けた取付孔を前記結合部材がいずれの方向にも移動しないように規制する不動点構成用の基準孔とし、前記基準孔では、ボルトの段部がいずれの方向にもずれ移動しないように規制する段部と同径の円形の孔としたことを特徴とする。

上記のように構成された請求項３の発明によれば、基準孔によってボルトの段部がいずれの方向にもずれ移動しないように規制されるので、樹脂ウインドの伸縮方向は基準孔を中心とした放射線方向に特定されることになる。

請求項４の発明は、樹脂ウインドと、その樹脂ウインドの周縁部に沿って配置される補強部材との結合構造であって、前記補強部材に設けた取付孔と、前記樹脂ウインドに形成され、弾性変形することで前記取付孔に挿入係合するリブとからなる結合部材を有し、結合時に前記補強部材に当接するストッパが設けられており、このストッパとリブとによって前記補強部材を上下から挟着することにより、前記樹脂ウインドの熱伸縮による相対的ずれ移動可能に結合することを特徴とする。

上記のように構成された請求項４の発明によれば、ストッパとリブとによって補強部材を挟着するので、樹脂ウインドの熱伸縮による相対的ずれ移動が可能に結合される。

請求項５の発明は、樹脂ウインドと、その樹脂ウインドの周縁部に沿って配置される補強部材との結合構造であって、前記補強部材に設けた取付孔と、前記樹脂ウインドに形成され、前記取付孔に挿入する柱状ボスとからなる結合部材を有し、前記取付孔に挿入した前記柱状ボスの先端を熱カシメで潰すことによって、前記柱状ボスとその近傍に設けられたリブとで前記補強部材を挟着することにより、前記樹脂ウインドの熱伸縮による相対的ずれ移動可能に結合することを特徴とする。

上記のように構成された請求項５の発明によれば、柱状ボスとリブとで補強部材を挟着するので、樹脂ウインドの熱伸縮による相対的ずれ移動が可能に結合される。

本発明によれば、樹脂ウインドの熱伸縮による相対的ずれ移動が可能に結合される。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて具体的に説明する。先ず、第１の実施の形態を図１〜図４に基づいて説明する。図１は概略断面斜視図であり、図２は補強部材の平面図、図３は図２のＡ−Ａ線に対応する樹脂ウインドと補強部材の結合構造を示す断面図、図４は同じく図２のＢ−Ｂ線に対応する樹脂ウインドと補強部材の結合構造を示す断面図である。

本実施の形態に係る車両用ウインド装置は、サンルーフに適用されるものにして、図１に示すように、横長の方形のパネル状に形成される樹脂ウインド１と、その樹脂ウインド１を補強するために外周側内面（下面）に沿って配置される補強部材２とから構成されており、補強部材２が車両のボデー（図示省略）に装着される。ポリメチルメタクリレート製又はポリカーボネート製の樹脂ウインド１は、ガラスに比べて弾性率が低いため、図２に示すような方形の枠構造の補強部材２によって曲げ・ねじり剛性が補強される。また、サンルーフの場合、補強部材２は高速走行時の吸い出され荷重に対抗できる断面二次モーメントを有する断面形状に形成される。

そして、樹脂ウインド１と補強部材２は、その全周にわたって適宜間隔毎にボルト５とナット４からなる複数の結合部材６によって結合される。以下、その結合構造を主として図３及び図４の断面図に基づいて説明する。
樹脂ウインド１の外周寄り内面には、全周にわたって円筒形をなす複数の結合用ボス３が適宜間隔で内向きに一体成形され、それら結合用ボス３の筒孔内には、成形時にそれぞれ鍔付きナット４がインサートされて固定されている。一方、補強部材２には、結合用ボス３に対応する取付孔７が全周にわたって設けられ、その取付孔７を通して段付きボルト５をナット４にねじ込むことによって樹脂ウインド１と補強部材２を締結している。

即ち、この実施の形態では、樹脂ウインド１と補強部材２との結合を段付きボルト５と鍔付きナット４とによる締結構造としたものであって、ボルト５の頭部５ａとネジ部５ｃとの間に形成された段部５ｂは、頭部５ａよりは小径でネジ部５ｃよりも大径の円形に設定されるとともに、その軸方向長さが補強部材２の板厚よりもやや大きめに設定されている。
従って、ボルト５のネジ部５ｃをナット４に締付けたとき、段部５ｂの端面がナット４の端面に当接することでそれ以上の締付けが阻止されるので、ナット４の鍔部４ａとボルト５の頭部５ａとの間の間隔は、そこに挟み込まれる補強部材２の板厚よりも若干大きい間隔に確保されることになる。このため、樹脂ウインド１は、図４の如く、補強部材２の取付孔７とそれに係合する段部５ｂとの間に関して径方向に隙間Ｃがあれば、その隙間Ｃの範囲内で補強部材２に対して面方向に関しての相対的なずれ移動、即ち温度変化による熱伸縮可能状態に組付けられることになる。

この場合、ナット４に設けた鍔部４ａが結合用ボス３の端面に対して全面当たりで当接しているため、樹脂ウインド１の熱伸縮によるずれ移動時等において、結合用ボス３に直接又は集中的に荷重が入力することを回避することができる。このため、樹脂の欠点であるひび割れや欠けあるいは削れ等の問題を防止することが可能となる。

しかして、本実施の形態においては、補強部材２の全周にわたって設けられる取付孔７のうち、図２に示すように、補強部材２の前後両辺の中央部に設けられる取付孔７の一方を基準孔７ａ、他方を副基準孔７ｂとしている。ここで、基準孔７ａとは、ボルト５の段部５ｂがいずれの方向にもずれ移動しないように規制する段部５ｂと同径の円形の孔であり、これによって不動点が構成される。また、副基準孔７ｂとは、その中心と基準孔７ａの中心とを結ぶ直線方向（長径方向）にはボルト５の段部５ｂがずれ移動することを許容し、それ以外の方向にはずれ移動しないように規制する（短径方向の内径がボルト５の段部５ｂの外径に等しい）長孔である。

このように、基準孔７ａ及び副基準孔７ｂを決定すれば、樹脂ウインド１の伸縮方向は、基準孔７ａを中心とした放射線方向に特定されることになる。従って、その他の取付孔７については、樹脂ウインド１の基準孔７ａを中心とする放射方向の伸縮を規制しないような形状に形成される。本実施の形態では、図示のように、その中心と基準孔７ａの中心とを結ぶ直線方向を長径方向とする長孔であり、しかも短径方向の内径もボルト５の段部５ｂの外径よりもやや大きめに設定してある。このように径を設定することは、製作誤差を吸収する上で効果がある。なお、図３及び図４において、８は補強部材２の外周に取り付けられたウェザーストリップであり、９は樹脂ウインド１と補強部材２との間に介在されたシール材である。

本実施の形態は上記のように構成したものである。従って、樹脂ウインド１を補強部材２に組付けるに際して、基準孔７ａが組付け基準になるので、組付けを容易かつ適正に行うことができる。このため、組付性が向上されるとともに、製品毎でのばらつきを最小限に抑えることが可能となる。また、樹脂ウインドは常には基準孔７ａ及び副基準孔７ｂによって伸縮以外の移動を規制された状態で補強部材２に結合されるので、補強部材２に対する樹脂ウインド１のガタツキは、製作誤差が無い限り確実に防止されることになる。

一方、樹脂ウインド１の温度変化に伴う熱伸縮は、基準孔７ａを中心とする放射方向に行われることで吸収され、このことによって熱伸縮による樹脂ウインドの歪な変形が防止される。この場合、樹脂ウインド１の熱伸縮方向が基準孔７ａを中心とする放射方向となるように副基準孔７ｂにて規制したことにより、樹脂ウインド２における各結合部の熱伸縮量を計算にて求めることが可能となり、各取付孔７（副基準孔７ｂを含む）の熱伸縮吸収のための面積を必要最小限の大きさに設定できる。

次に、本発明の第２の実施の形態を図５に基づいて説明する。第２の実施の形態は、樹脂ウインド１の伸縮時の不動点の設定に関する変更例であって、樹脂ウインド１と補強部材２の結合構造については、第１の実施の形態と同様に構成されるものとする。
この実施の形態では、方形状の補強部材２の全周にわたって適宜間隔で設けられる取付孔７のうち、前後左右の各辺における略中央部の取付孔をそれぞれ基準孔１０ａ〜１０ｄとしたものである。即ち、前辺及び後辺の基準孔１０ａ，１０ｂは辺に直交する前後方向を長径方向とする長孔とし、左右の基準孔１０ｃ，１０ｄは辺に直交する左右方向を長径方向とする長孔としてあり、短径方向の内径はそれに係合するボルト５の段部５ｂの外径と等しく設定されてその方向に関してのボルト５の移動が規制されている。

このように基準孔１０ａ〜１０ｄを定めたときは、補強部材２の略中央部において交差する基準孔１０ａ〜１０ｄの長径線の交点が不動点１１となる。このため、樹脂ウインド１の伸縮は不動点１１を中心とした放射方向に規制されることになる。従って、基準孔１０ａ〜１０ｄを除く取付孔７は、第１の実施の形態の場合と同様にその中心と不動点１１とを結ぶ直線方向を長径方向とし、かつ短径方向の内径がそれに係合するボルト５の段部５ｂの外径よりもやや大きめの長孔に形成される。

上記のように、第２の実施の形態は補強部材２の各辺毎に設けられる複数の基準孔１０ａ〜１０ｄによって樹脂ウインド１と補強部材２との実際の結合部以外の部位に樹脂ウインド１の不動点１１を設定したものであり、樹脂ウインド１は常には、それら複数の基準孔１０ａ〜１０ｄによって補強部材２に対して伸縮以外の移動が完全に規制される。このため、ガタツキが発生しない。また、樹脂ウインド１と補強部材２とを組付ける場合、基準孔１０ａ〜１０ｄが組付け基準となるので、第１の実施の形態の場合と同様に、組付けを容易かつ適正に行うことができる。
また、不動点１１を樹脂ウインド１の中心部近くに設定することが可能なことから、熱伸縮による周縁部の変形量を略均等化することが可能となる。また、不動点１１を補強部材２の内側に設定することにより、不動点１１より各取付孔７までの長さ、及び、各取付孔７における不動点１１を起点とした樹脂ウインド１の変形量の最大値、及び、必要とされる各取付孔７の長径の最大値を第１の実施の形態より小さくすることができ、補強部材２の強度を相対的に向上させることができる。

なお、本発明は図示の実施の形態に限らず、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、樹脂ウインド１と補強部材２とを相対的ずれ移動可能に結合するための結合構造は、図６や図７に示す如く変更することが可能である。
図６に示す変更例は、結合部材として爪リブを用いる結合構造であり、樹脂ウインド１の全周にわたって前述の結合用ボス３に変えて対向する爪リブ１２を所定間隔で一体に突設し、この爪リブ１２をその弾性変形を利用して補強部材２の取付孔７に挿入係合することによって樹脂ウインド１と補強部材２とを結合するようにしたものである。そして、図示はしないが、所定の間隔で配置される爪リブ１２間には、結合時に補強部材２の上面に当接するストッパが設けられており、このストッパと爪リブ１２の爪とによって補強部材２を上下から挟着して樹脂ウインド１の熱伸縮による相対的ずれ移動を可能としている。

また、図７に示す変更例は、結合部材として柱状ボスを用いた熱カシメによる結合構造であり、この場合は樹脂ウインド１の全周にわたって柱状ボス１３が所定間隔で一体に突設されている。そして、その柱状ボス１３を補強部材２の取付孔７に挿入後、座金１４を介して柱状ボス１３の先端を熱カシメで潰すことによって柱状ボス１３の頭部１３ａとその近傍に設けられたリブ１５の先端で補強部材２を上下から挟着するようにしたものであり、このことによって樹脂ウインド１が補強部材２に対して熱伸縮による相対的ずれ移動可能に結合されている。

また、第２の実施の形態では、不動点１１を補強部材２の内側に設定するために各辺毎に４つの基準孔１０ａ〜１０ｄを設けたが、基準孔は３つでもよく、また補強部材２の前後左右を構成する４辺中の１辺上にて、隣合うように配置してもよい。このように、基準孔を隣接することにより、樹脂ウインド１と補強部材２の組付けを更に容易にすることができる。また、本発明の車両用ウインド装置の適用範囲はサンルーフに限らず、例えば、リヤクォータウインドやリヤウインド等ような車両用のウインドであれば適用可能である。また、ウインド形状は四角形に限らず、三角形でも五角形でも差し支えない。
また、補強部材２の取付孔７は、補強部材強度が確保されるならば、一端が開放された孔、つまり溝であっても差し支えない。さらにまた、樹脂ウインド１と補強部材２とをボルト５とナット４による締結式で結合する場合において、樹脂ウインド１側にも取付孔又は取付溝を設定してもよく、その場合、補強部材２側において基準孔設定による熱伸縮方向の特定化を行ってもよい。

車両用ウインド装置の概略断面斜視図である。 補強部材の平面図である。 図２のＡ−Ａ線に対応する樹脂ウインドと補強部材の結合構造を示す断面図である。 図２のＢ−Ｂ線に対応する樹脂ウインドと補強部材の結合構造を示す断面図である。 第２の実施の形態に係る補強部材の平面図である。 樹脂ウインドと補強部材の結合構造の変更例を示す断面図である。 樹脂ウインドと補強部材の結合構造の他の変更例を示す断面図である。

符号の説明

１…樹脂ウインド
２…補強部材
４…ナット
５…ボルト
７…取付孔
７ａ…基準孔
７ｂ…副基準孔

Claims (5)

1. 樹脂ウインドと、その樹脂ウインドの周縁に沿って配置される補強部材とを備え、前記樹脂ウインドを周方向に並設される複数個の取付孔又は取付溝に挿通される複数の結合部材を介して前記補強部材に対し熱伸縮による相対的ずれ移動可能に結合する車両用ウインド装置であって、
   前記取付孔又は取付溝を、前記樹脂ウインドにいずれの方向に関しても熱伸縮による相対的ずれ移動が規制される１つの不動点が設定されるとともに前記熱伸縮によるずれ移動が前記不動点を中心とする放射方向となる向きに規制するように形成した車両用ウインド装置。
2. 前記取付孔のうちの１つを前記結合部材がいずれの方向にも移動しないように規制する不動点構成用の基準孔とし、他の取付孔又は取付溝の１つを前記熱伸縮によるずれ移動が前記基準孔を中心とする放射方向となるように結合部材の移動方向を規制する副基準孔とした請求項１記載の車両用ウインド装置。
3. 全周にわたって並設される取付孔又は取付溝のうちの少なくとも３つを、結合部材の、補強部材の内側にて設定した不動点を中心とする放射方向のずれ移動は許容し、他の方向のずれ移動を規制する基準孔とした請求項１記載の車両用ウインド装置。
4. 前記取付孔又は取付溝は前記補強部材に穿たれており、かつ、前記結合部材は前記樹脂ウインドに固定されている請求項１から３のいずれかに記載の車両用ウインド装置。
5. 前記取付孔又は取付溝は前記樹脂ウインドに穿たれており、かつ、前記結合部材は前記補強部材に固定されている請求項１から３のいずれかに記載の車両用ウインド装置。
   

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