JP2007216880A - ウィンドガラスの取付構造及びその方法 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易な構成によってフランジ部にウィンドガラスを短時間で効率よく確実に取り付けることができるウィンドガラスの取付構造を提案することを目的とする。
【解決手段】車体１の開口部３に形成されたフランジ部４にウィンドガラス２が接着剤５を介して取り付けられるウィンドガラス２の取付構造であって、加熱硬化特性を有する湿気硬化型ポリウレタン樹脂系の接着剤５と、前記開口部３の周縁に対して段差のある固定部４０と、該固定部４０より車体１外側に向けて凸設された仮固定部４１とが設けられるフランジ部４と、前記フランジ部４との間に前記接着剤５が位置するように前記開口部３に車体１の外側から装着されるウィンドガラス３とを具備してなり、前記仮固定部４０が誘導加熱装置６によって接着剤５の硬化温度まで加熱されてウィンドガラス２が仮止めされ、その後前記固定部４０が加熱されてフランジ部４に取り付けられる。
【選択図】図３

Description

本発明は、ウィンドガラスの取付構造及びその方法に関し、より詳細には、開口部に形成されたフランジ部に接着剤を介してウィンドガラスが取り付けられるウィンドガラスの取付構造及びその方法に関する。

従来、車体においては、フロント側やリア側等にそれぞれ開口部が形成され、これらの開口部にはガラスパネル（ウィンドガラス）が取り付けられている。具体的には、開口部には、開口周縁部に対して段差のあるフランジ部が形成されており、このフランジ部にウィンドガラスの周縁部が固定されて取り付けられる。
通常、ウィンドガラスは、周縁部に接着剤が塗布されて、この接着剤を介してフランジ部に取り付けられるが、従来は接着剤を常温で硬化させており、接着剤が硬化するまでに長時間を要したため、ウィンドガラス及びフランジ部に別途固定部材を設けて、この固定部材によってウィンドガラスを位置決めして開口部に装着していた。

このような従来のウィンドガラスの取付構造としては、例えば、特許文献１に、ウィンドガラスの下面に位置決め用のスペーサ部が取り付けられ、このスペーサ部がフランジ部に設けられたクリップ部に係合されることで、ウィンドガラスを位置決めしながら開口部に取り付ける構造が開示されている（特許文献１参照）。また、特許文献２には、ウィンドガラスの下面に位置決め用のクリップ部が取り付けられ、このクリップ部がフランジ部に設けられた切欠き片に係合されることで、ウィンドガラスを位置決めしながら開口部に取り付ける構造が開示されている（特許文献２参照）。
実開平４−８３８１５号公報 実開平５−３２０４３号公報

しなしながら、上述したウィンドガラスの取付構造では、スペーサ部やクリップ部等の固定部材による位置決め構造が複雑であり、また生産ラインにおいて組み付け工程が多くなり作業効率が悪かった。さらに、固定部材がスペーサ部やクリップ部等のように複数の部材より構成されていたため、走行時に異常音が発生してしまうという問題があった。

そこで、本発明においては、ウィンドガラスの取付構造及びその方法に関し、前記従来の課題を解決するもので、簡易な構成によってウィンドガラスを短時間で効率よく確実に取り付けることができるウィンドガラスの取付構造を提案することを目的とする。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

すなわち、第一の発明においては、車体の開口部に形成されたフランジ部にウィンドガラスが接着剤を介して取り付けられるウィンドガラスの取付構造であって、加熱硬化特性を有する湿気硬化型ポリウレタン樹脂系の接着剤と、前記開口部の周縁に対して段差のある固定部と、該固定部より車体外側に向けて凸設された仮固定部とが設けられるフランジ部と、前記フランジ部との間に前記接着剤が位置するように前記開口部に車体外側から装着されるウィンドガラスとを具備してなり、前記仮固定部が加熱手段によって接着剤の硬化温度まで加熱されてウィンドガラスが仮止めされ、その後前記固定部が加熱されてフランジ部に取り付けられるものである。

この第一の発明において、前記仮固定部は、前記固定部の形状に沿って複数箇所に設けられるものが好ましく、さらには、前記仮固定部は、前記固定部に一体的に形成されてもよい。また、この発明は、車体に構成されるものである。

第二の発明においては、ウィンドガラスを、車体の開口部に形成されたフランジ部に接着剤を介して取り付けるウィンドガラスの取付方法であって、前記接着剤として、加熱硬化特性を有する湿気硬化型ポリウレタン樹脂接着剤を用い、前記フランジ部に、前記開口部の周縁に対して段差のある固定部と、該固定部より車体外側に向けて凸設された仮固定部とを設け、前記ウィンドガラスの周縁部に前記接着剤を塗布し、前記接着剤が塗布されたウィンドガラスを、前記フランジ部との間に接着剤が位置するように、該ウィンドガラスを車体外側から前記開口部に装着し、まず前記仮固定部を加熱手段によって接着剤の硬化温度まで加熱して仮止し、その後前記固定部を加熱して取り付けるものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

第一の発明に示す構成としたので、簡易な構成によってウィンドガラスを短時間で効率よく確実にフランジ部に取り付けることができる。特に、ウィンドガラスをフランジ部に取り付ける際には、仮固定部が加熱されて、これに当接される接着剤をより早く硬化させることができ、ウィンドガラスの仮止めが容易である。
また、この第一の発明において、仮固定部が複数箇所に設けられることによって、ウィンドガラスをより確実に取り付けることができ、仮固定部が固定部に一体的に形成されることで、フランジ部の加工形成が容易となる。

また、第二の発明に示す構成としたので、簡易な構成によってウィンドガラスを短時間で効率よく確実にフランジ部に取り付けることができる。

次に、発明を実施するための最良の形態を説明する。
図１は車体の開口部にウィンドガラスを装着する様子を示した斜視図、図２は開口部に装着したウィンドガラスを接着固定する様子を示した斜視図、図３は図２におけるウィンドガラスの取付構造を示すＡ−Ａ矢視断面図、図４は同じく図２におけるウィンドガラスの取付構造を示すＢ−Ｂ矢視断面図、図５は本実施例で用いる接着剤の接着強度と温度との関係を示す図である。
なお、以下の実施例では、車体１のフロント側に開口された開口部３にウィンドガラス２を取り付ける場合について説明するが、車体１には、フロント側の他にリア側にも図示せぬ開口部が設けられており、かかる開口部にも同様にウィンドガラス２が取り付けられるものである。

図１及び図２に示すように、自動車の車体１のフロント側にはウィンドガラス２が装着され、車体１にはこのウィンドガラス２が装着される開口部３が開口されている。車体１は、前方にボンネット１０が配設され、このボンネット１０の左右両端位置から上方にフロントピラ１１が延出され、フロントピラ１１の上端部にルーフ１２が接続されている。開口部３は、このボンネット１０の後端からフロントピラ１１及びルーフ１２とで囲繞された空間に形成されている。そして、ウィンドガラス２は、開口部３の斜上方であって車体１の前方から装着される（図１における矢印方向）。

開口部３の周縁部には、車体１の外面に対して一段低いフランジ部４が形成されている。このフランジ部４は、その外周部から立ち上がる壁部を介して開口部３の周縁と連続され、開口部３の周縁に対して段差のある固定部４０と、固定部４０より車体１の外側に向けて凸設された仮固定部４１とが設けられている。具体的には、固定部４０は、開口部３の周縁に沿って壁部と連続された水平面が形成され、開口部３の中央方向に向けて突出されている。仮固定部４１は、固定部４０と一体的に形成されており、固定部４０の水平面の一部が上方に凸設され、同様に水平面が形成されている。本実施例では、仮固定部４１は、固定部４０であって車体１上部に二箇所及び下部に一箇所にそれぞれ設けられている。ただし、仮固定部４１の配置や個数は、特に限定するものではない。そして、フランジ部４は、開口部３にウィンドガラス２が装着された状態で、固定部４０及び仮固定部４１の水平面がウィンドガラス２の周縁部２０の下面と略平行に上下方向に重なるように設けられている。

図２乃至図４に示すように、ウィンドガラス２は、開口部３（フランジ部３）の形状と略一致するように形成される。その周縁部２０の下面には、接着剤５が塗布され、接着剤５が塗布された状態で、周縁部２０とフランジ部４との間に接着剤５が位置するようにして車体１の外側から開口部３に装着される。本実施例のフランジ部４には、固定部４０と仮固定部４１とが設けられているため、ウィンドガラス２の下面とフランジ部４（固定部４０）の上面の離間が仮固定部４１において一部狭められている。換言すると、ウィンドガラス２と仮固定部４１との離間Ｌ１は、ウィンドガラス２と固定部４０との離間Ｌ２よりも小さくなるように構成されている（Ｌ１＜Ｌ２）。

接着剤５は、ウィンドガラス２が開口部３に装着された状態で、周縁部２０の下面と固定部４０及び仮固定部４１の上面とによって周縁部２０とフランジ部４との間隙を塞ぐように圧接され、この接着剤５が硬化することによって、周縁部２０とフランジ部４とが固定部４０及び仮固定部４１において接着される。このようにして、ウィンドガラス２が接着剤５を介してフランジ部４に接着されて取り付けられる。

ここで、本実施例では、ウィンドガラス２が開口部３に装着された状態で、さらに接着剤５を誘導加熱装置６を用いて加熱することで、接着剤５の硬化速度を促進するような構成とされている。以下、接着剤５と、この接着剤５の加熱手段としての誘導加熱装置６について、詳述する。

接着剤５としては、湿気硬化型ポリウレタン樹脂接着剤が用いられ、さらに通常の湿気硬化特性に加えて、加熱硬化特性を有するものが用いられる。すなわち、本実施例の接着剤５は、大気中の水分と反応して硬化する特性（湿気硬化特性）を有するとともに、さらに加熱されることによって硬化が促進されるという特性（加熱硬化特性）を有している。なお、湿気硬化型ポリウレタン樹脂接着剤としては、組成物の混合調整が不要で取扱いが容易である等の点で、１液湿気硬化型ポリウレタン樹脂接着剤が好ましく用いられる。

図４は、本実施例で用いられる接着剤５の接着強度Ｎ（引張せん断接着強度・ＭＰａ）の温度依存性を示したグラフである。かかる接着剤５は、およそ１２０℃〜２３０℃の温度領域で優れた接着強度（ウィンドガラス２をフランジ部４に完全に接着させることができる接着強度Ｎ１以上）を発揮する加熱硬化特性を有している。つまり、この接着剤５をかかる温度領域（１２０℃〜２３０℃）となるように強制的に加熱すれば、常温で硬化される通常の湿気硬化型ポリウレタン樹脂接着剤と比べて、その硬化速度を速めることができる。ただし、接着剤５の加熱硬化特性は、かかる温度領域に限定されるものではなく、接着剤５が加熱されることによって、通常の湿気硬化型ポリウレタン樹脂接着剤よりも硬化速度を速めることができる領域を含むものである。

なお、本実施例で用いられる接着剤５は、本実施例の目的を達成することができる全ての化合物を含むものであり、ポリエーテルポリオールやポリエステルポリオール等のポリオール類と、ポリイソシアネート類とを反応させて得られる化合物を必須の組成物として、その他本実施例の目的を達成する化合物が含有される。
具体的には、接着剤５は、少なくとも以下に示す化合物のいずれかを含有してなる。

ポリエーテルポリオールとしては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、１，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオール、４，４’−ジヒドロキシフェニルプロパン、４，４’−ジヒドロキシフェニルメタンなどの２価アルコールや、グリセリン、１，１，１−トリメチロールプロパン、１，２，５−ヘキサントリオール、ペンタエリスリトール等の多価アルコールや、エチレンジアミン、芳香族ジアミンなどのジアミン類や、ソルビトールなどの糖類等の１種又は２種以上に、エチレンオキサイド、プロピレンオキサイド、ブチレンオキサイド、スチレンオキサイド等のアルキレンオキサイドの１種又は２種以上を付加して得られるポリオール等が挙げられる。
また、ポリエステルポリオールとしては、縮合系ポリエステルポリオール、ラクトン系ポリオール、ポリカーボネートジオールに大別され、例えば、エチレングリコール、プロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール、シクロヘキサンジメタノール、グリセリン、１，１，１−トリメチロールプロパン、あるいはその他の低分子ポリオールの１種又は２種以上と、グルタル酸、アジピン酸、ピメリン酸、スベリン酸、セバシン酸、テレフタル酸、イソフタル酸、ダイマー酸、あるいはその他の低分子カルボン酸やオリゴマー酸の１種又は２種以上との縮合重合体や、プロピオンラクトン、バレロラクトン等の開環重合体等が挙げられる。
その他ポリオール類としては、主鎖が炭素−炭素結合よりなるポリオール、例えば、アクリルポリオール、ポリブタジエンポリオール、水素添加されたポリブタジエンポリオール等や、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、ブタンジオール、ペンタンジオール、ヘキサンジオール等の低分子ポリオール等が挙げられる。

また、ポリイソシアネート類としては、２，４−トリレンジイソシアナート又は２，６−トリレンジイソシアナート、フェニレンジイソシアナート、キシレンジイソシアナート、ジフェニルメタン−４，４−ジイソシアナート、ナフチレン−１，５−ジイソシアナート、及びこれらに水素添加した化合物、エチレンジイソシアナート、プロピレンジイソシアナート、テトラメチレンジイソシアナート、ヘキサメチレンジイソシアナート、イソホロンジイソシアナート、１−メチル−２、４−ジイソシアナートシクロヘキサン、１−メチル−２、６−ジイソシアナートシクロヘキサン、ジシクロヘキシルメタンジイソシアナート、トリフェニルメタントリイソシアナート等が挙げられる。これらのポリイソシアナート類は単独でも２種以上を併用してもよい。

さらに、接着剤５は、必要に応じて、通常当該分野で用いられる他の添加剤、例えば、充填剤、可塑剤、酸化防止剤、顔料、シランカップリング剤、分散剤、溶剤等が配合される。

図２乃至図４に戻って、誘導加熱装置６は、接着剤５の加熱手段であって、開口部３に装着されたウィンドガラス２の外方に配置されている。この誘導加熱装置６は、コイル状に巻回された電熱線よりなる加熱コイル部６０が設けられており、この加熱コイル部６０がウィンドガラス２の周縁部２０の上方、すなわち周縁部２０を介したフランジ部４及び接着剤５の略垂直上方であって、ウィンドガラス２の外面に接触しない位置に配置される。

加熱コイル部６０は、図示せぬ高周波電源と接続されて磁力が発生されるように構成されており、この電流がウィンドガラス２及び接着剤５を越えて、フランジ部４に直接伝わることで、その電気抵抗でフランジ部４自体が発熱される。すなわち、誘導加熱装置６は、被加熱物である接着剤５が絶縁体であるため、接着剤５を直接加熱することはできないが、導電性のフランジ部４を誘導加熱して熱伝達させることで、接着剤５を間接的に加熱するものである。本実施例では、フランジ部４は、この誘導加熱装置６によって加熱されて、接着剤５が上述した加熱硬化特性を発揮する温度（硬化温度）、すなわち、およそ１２０℃〜２３０℃となるように調整される。このようにフランジ部４が加熱硬化特性を発揮する温度まで加熱されることによって、接着剤５が通常の湿気硬化型の接着剤よりも早く硬化されて、ウィンドガラス２をフランジ部４に素早く取り付けることができる。

加熱コイル部６０（誘導加熱装置６）は、ウィンドガラス２の外面との離隔を一定に保った状態のまま、ウィンドガラス２の周縁部２０の形状に沿って移動可能とされている。このように、加熱コイル部６０を周縁部２０の形状に沿って移動させることで、周縁部２０の下面に配置される接着剤５が順に加熱されて、すべての接着剤５を効率よく硬化させることができる。本実施例では、ウィンドガラス２と仮固定部４１との離間Ｌ１が、ウィンドガラス２と固定部４０との離間Ｌ２よりも小さいため、接着剤５の硬化速度は仮固定部４１に当接された接着剤５の方が早くなる。したがって、仮固定部４１においてウィンドガラス２とフランジ部４とを容易に仮止めすることができる。
特に、仮固定部４１は三箇所に設けられているため、加熱コイル部６０をかかる仮固定部４１の配設位置まで移動させて、まず仮固定部４１のみを接着剤５の硬化温度まで加熱させるのが好ましい。すなわち、三箇所の仮固定部４１を加熱して仮固定部４１に接触する接着剤５を硬化させ、ウィンドガラス２をフランジ部４に仮止めする。そして、その後、加熱コイル部６０を固定部４０の形状に沿って移動させて、この固定部４０に接触する接着剤５を徐々に硬化させ、ウィンドガラス２をフランジ部４に接着固定させる。

また、ウィンドガラス２が開口部３に取り付けられた状態では、このウィンドガラス２の全周に渡って、ウィンドガラス２の周縁端部２１とフランジ部４の壁部との間に合成樹脂製のモール７が嵌装されて固定されている。モール７は、ウィンドガラス２の全周に渡る一本の連続した部材より形成されてもよく、また複数の部材より形成されてもよい。また、モール７は、ウィンドガラス２が装着・位置決めされ、フランジ部４に接着剤５を介して接着して取り付けられた後にウィンドガラス２の周縁端部２１に嵌装されるが、ウィンドガラス２がフランジ部４に取り付けられる前に、予めウィンドガラス２の周縁端部２１に嵌装されてもよい。

以上のように構成されるウィンドガラス２の取付構造において、まず、接着剤５として加熱硬化特性を有する湿気硬化型ポリウレタン樹脂接着剤を、ウィンドガラス２の周縁部２０に塗布する。ウィンドガラス２が装着される車体１の開口部３には、ウィンドガラス２が取り付けられるフランジ部４が形成されており、接着剤５が塗布されたウィンドガラス２を、周縁部２０とフランジ部４との間に接着剤５が位置するようにして、開口部３に装着する。かかる状態で、ウィンドガラス２の外方に配置された誘導加熱装置６の加熱コイル部６０を、磁力を発生しながら移動させて、まず仮固定部４１を加熱し、次いで、周縁部２０の形状すなわちフランジ部４の形状に沿って移動させて固定部４０を加熱する。

このようなウィンドガラス２の取付構造とすることによって、簡易な構成によってウィンドガラス２を短時間で効率よく確実にフランジ部４に取り付けることができる。すなわち、従来の取付方法では、常温で接着剤を硬化させるため、その硬化速度が遅く、かかる接着剤が硬化するまでウィンドガラス２を位置決めしておくためのスペーサ部やクリップ部等の固定部材などが別途必要であった。本実施例では、開口部３にウィンドガラス２を装着した状態で接着剤５を加熱して硬化させるため、かかる固定部材が不要若しくはその取付個数を大幅に低減できるとともに、ウィンドガラス２を短時間で取り付けることができ、生産ラインにおいて組み付け工程を低減して作業効率を向上できる。
特に、フランジ部４には、固定部４０と仮固定部４１とが設けられており、このフランジ部４を加熱する際には仮固定部４１から加熱することで、仮固定部４１に当接される接着剤５をより早く硬化させることができ、ウィンドガラス２の仮止めが容易となる。さらに、固定部材が不要となることによって簡易な構成となり、走行時に異常音が発生することがない。また、誘導加熱装置６によってフランジ部４を加熱することによって、フランジ部４を介して間接的に接着剤５を加熱するため、その加熱温度の調整や管理が容易となる。

なお、上述した実施例では、フランジ部４において、仮固定部４１は固定部４０の水平面上に複数箇所に設けられるが、少なくとも一箇所に設けられてもよく（つまり、一の仮固定部４１が形成されてもよく）、つまり、接着剤５が硬化する間ウィンドガラス２が相対位置変動不能に仮止めされるような構成であればよい。ただし、本実施例のように、仮固定部４１が複数箇所に設けられることによって、ウィンドガラス２をより確実に取り付けることができる。また、本実施例のように、仮固定部４１は、固定部４０に一体形成されることで、フランジ部４の加工形成が容易となる。

車体の開口部にウィンドガラスを装着する様子を示した斜視図。 開口部に装着したウィンドガラスを接着固定する様子を示した斜視図。 図２におけるウィンドガラスの取付構造を示すＡ−Ａ矢視断面図。 同じく図２におけるウィンドガラスの取付構造を示すＢ−Ｂ矢視断面図。 本実施例で用いる接着剤の接着強度と温度との関係を示す図。

符号の説明

１ 車体
２ ウィンドガラス
３ 開口部
４ フランジ部
５ 接着剤
６ 誘導加熱装置
２０ 周縁部
４０ 固定部
４１ 仮固定部

Claims (5)

1. 車体の開口部に形成されたフランジ部にウィンドガラスが接着剤を介して取り付けられるウィンドガラスの取付構造であって、
   加熱硬化特性を有する湿気硬化型ポリウレタン樹脂系の接着剤と、
   前記開口部の周縁に対して段差のある固定部と該固定部より車体外側に向けて凸設された仮固定部とが設けられるフランジ部と、
   前記フランジ部との間に前記接着剤が位置するように前記開口部に車体外側から装着されるウィンドガラスとを具備してなり、
   前記仮固定部が加熱手段によって接着剤の硬化温度まで加熱されてウィンドガラスが仮止めされ、その後前記固定部が加熱されてフランジ部に取り付けられることを特徴とするウィンドガラスの取付構造。
2. 前記仮固定部は、前記固定部の形状に沿って複数箇所に設けられることを特徴とする請求項１に記載のウィンドガラスの取付構造。
3. 前記仮固定部は、前記固定部に一体的に形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のウィンドガラスの取付構造。
4. 前記請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のウィンドガラスの取付構造を備えてなることと特徴とする車体。
5. ウィンドガラスを、車体の開口部に形成されたフランジ部に接着剤を介して取り付けるウィンドガラスの取付方法であって、
   前記接着剤として、加熱硬化特性を有する湿気硬化型ポリウレタン樹脂接着剤を用い、
   前記フランジ部に、前記開口部の周縁に対して段差のある固定部と、該固定部より車体外側に向けて凸設された仮固定部とを設け、
   前記ウィンドガラスの周縁部に前記接着剤を塗布し、
   前記接着剤が塗布されたウィンドガラスを、前記フランジ部との間に接着剤が位置するように、該ウィンドガラスを車体外側から前記開口部に装着し、
   まず前記仮固定部を加熱手段によって接着剤の硬化温度まで加熱して仮止し、その後前記固定部を加熱して取り付けることを特徴とするウィンドガラスの取付方法。

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