JP2020192825A - 車両用窓枠の接着構造 - Google Patents

Abstract

【課題】車両の窓開口部に対する接着強度を安定して確保できると共に、低コストで加工できるアルミサッシュ製の車両用窓枠の接着構造を提供する。【解決手段】車体１の側面に形成された窓開口部１１にアルミサッシュ製の窓枠２が接着剤３を介して接着固定される車両用窓枠の接着構造１０である。窓枠の窓開口部に対する接着固定面２１には、パルスファイバーレーザのレーザ光４によるスポット痕４１が当該接着固定面の平面上で直交するＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で形成されている。【選択図】 図５

Description

本発明は、車両用窓枠の接着構造に関し、詳しくは、車体に形成された窓開口部にアルミサッシュ製の窓枠を接着した車両用窓枠の接着構造に関する。

近年、マイクロバスや観光バス等の車体では、その側面に形成された窓開口部にアルミサッシュ製の窓枠が接着剤を介して固定される構造が採られており、例えば、特許文献１にその車両用窓枠の接着構造が開示されている。すなわち、図１６に示すように、車体１００の窓開口部１０１は、アウターパネル１０２が接合されたベルトラインリインフォース１０３の窓フランジ部１０３ｆとインナーパネル１０４の窓フランジ部１０４ｆとを接合して形成されている。また、窓枠１０５は、アルミ合金製の枠体であり、その枠体内に可動ガラス１０６が車両前後方向へ開閉スライド可能に嵌め込まれている。窓枠１０５の固定フランジ部１０５ｆには、ウレタン接着剤１０７が塗布されており、窓枠１０５は、ウレタン接着剤１０７を介してベルトラインリインフォース１０３の窓フランジ部１０３ｆに接着固定されている。なお、インナーパネル１０４には、室内用の内装材１０８が係止されている。

ここで、窓枠１０５は、アルミ合金製の枠体であるので、その表面にはアルマイト皮膜が形成されている。アルマイト皮膜は、耐食性や耐摩耗性等を高める効果がある反面、撥水性も高めるので、ウレタン接着剤１０７の下地となるプライマー（接着補助剤）をはじき易く、窓開口部１０１に対する接着強度が低下するという問題があった。そのため、窓枠１０５の固定フランジ部１０５ｆは、その表面のアルマイト皮膜をサンドペーパー等を用いて粗面化した上で、プライマー（接着補助剤）とウレタン接着剤１０７とを塗布する必要があった。

特開２０１８−１２３５８号公報

しかしながら、サンドペーパー等を用いて粗面化する場合には、砥粒が必ずしも均一ではないので、アルマイト皮膜の表面に形成される凹凸形状が成り行き任せとなって、必要な接着強度を安定して確保するのが容易ではなかった。また、サンドペーパー等の消費量が多く、アルマイト皮膜の粗面化に必要な加工コストが高くなるという問題もあった。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、車両の窓開口部に対する接着強度を安定して確保できると共に、低コストで加工できるアルミサッシュ製の車両用窓枠の接着構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る車両用窓枠の接着構造は、次のような構成を有している。
（１）車体の側面に形成された窓開口部にアルミサッシュ製の窓枠が接着剤を介して接着固定される車両用窓枠の接着構造であって、
前記窓枠の前記窓開口部に対する接着固定面には、パルスファイバーレーザのレーザ光によるスポット痕が当該接着固定面の平面上で直交するＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔で形成されていることを特徴とする。

本発明においては、窓枠の窓開口部に対する接着固定面には、パルスファイバーレーザのレーザ光によるスポット痕が当該接着固定面の平面上で直交するＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔で形成されているので、窓枠における接着固定面のアルマイト皮膜に対して、略同一形状の凹み痕を、窓枠の接着固定面の平面上に略均一に分布して形成することができる。そのため、アルマイト皮膜のプライマー（接着補助剤）に対する撥水性を低減すると共に接着剤に対するアンカー効果を高めることによって、車体の窓開口部に対する窓枠の接着強度を安定して確保することができる。また、窓枠の接着固定面には、パルスファイバーレーザのレーザ光によるスポット痕が形成されているので、サンドペーパー等のように消耗に伴う加工コストの増加を回避できる。

よって、本発明によれば、車両の窓開口部に対する接着強度を安定して確保できると共に、低コストで加工できるアルミサッシュ製の車両用窓枠の接着構造を提供することができる。

（２）（１）に記載された車両用窓枠の接着構造において、
前記Ｘ軸方向は、車両の上下方向を意味し、前記Ｙ軸方向は、車両の前後方向を意味することを特徴とする。

本発明においては、Ｘ軸方向は、車両の上下方向を意味し、Ｙ軸方向は、車両の前後方向を意味するので、パルスファイバーレーザのレーザ光によるスポット痕を窓枠の接着固定面の平面上で車両の上下方向と前後方向でそれぞれ所定の間隔で形成することができる。そのため、窓枠の接着強度を、車両の走行停止や上下振動などの負荷を受けやすい車両の前後方向と車両の上下方向において、それぞれ安定して確保することができる。

（３）（１）又は（２）に記載された車両用窓枠の接着構造において、
前記接着固定面に形成された前記スポット痕のＸ軸方向の間隔とＹ軸方向の間隔は、前記接着固定面に塗布した前記接着剤の剥離試験において、前記接着剤の塗布面積に対する凝集破壊面積の占める割合が、所定の基準値を満たすように設定されていることを特徴とする。

本発明においては、接着固定面に形成されたスポット痕のＸ軸方向の間隔とＹ軸方向の間隔は、接着固定面に塗布した接着剤の剥離試験において、接着剤の塗布面積に対する凝集破壊面積の占める割合が、所定の基準値を満たすように設定されているので、窓枠の窓開口部に対する接着強度を、強度バラつきの少ない接着剤自身の特性に基づいて評価できる。その結果、当該接着強度を、より一層安定して確保することができる。

（４）（１）又は（２）に記載された車両用窓枠の接着構造において、
前記接着固定面に形成された前記スポット痕のＸ軸方向の間隔とＹ軸方向の間隔は、前記窓枠の着色ごとに行う前記接着固定面に塗布した前記接着剤の剥離試験において、前記接着剤の塗布面積に対する凝集破壊面積の占める割合が、所定の基準値を満たす共通の良品領域内に入るように設定されていることを特徴とする。

本発明においては、接着固定面に形成されたスポット痕のＸ軸方向の間隔とＹ軸方向の間隔は、窓枠の着色ごとに行う接着固定面に塗布した接着剤の剥離試験において、接着剤の塗布面積に対する凝集破壊面積の占める割合が、所定の基準値を満たす共通の良品領域内に入るように設定されているので、窓枠の窓開口部に対する接着強度を、窓枠の着色違いによるレーザ光の反射率の差異に影響されず、強度バラつきの少ない接着剤自身の特性に基づいて評価できる。その結果、当該接着強度を、より一層安定して確保することができる。また、共通の良品領域内では、着色の異なる窓枠に対して、同一の条件でパルスファイバーレーザのレーザ光を照射できるので、より低コストで加工できる。

（５）（１）乃至（４）のいずれか１つに記載された車両用窓枠の接着構造において、
前記接着固定面には、前記スポット痕がＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔で連続して複数個形成されたスポット痕連続領域が、前記スポット痕のない溝状繋ぎ部を挟んで繰り返し状に形成されていることを特徴とする。

本発明においては、接着固定面には、スポット痕がＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔で連続して複数個形成されたスポット痕連続領域が、スポット痕のない溝状繋ぎ部を挟んで繰り返し状に形成されているので、パルスファイバーレーザのレーザ光を接着固定面に照射する際、所定の照射範囲（ガルバノスキャナのスキャナエリア）毎に溝状繋ぎ部を挟んでレーザ光を照射するガルバノスキャナをＸ軸方向又はＹ軸方向に移動させることによって、接着固定面がＸ軸方向又はＹ軸方向に長く延伸されている場合においても、接着固定面の全範囲に亘ってスポット痕を連続的に形成することができる。

（６）（５）に記載された車両用窓枠の接着構造において、
前記溝状繋ぎ部は、Ｘ軸方向に形成されたＸ軸溝状繋ぎ部とＹ軸方向に形成されたＹ軸溝状繋ぎ部とがクランク状に連結されて形成されていることを特徴とする。

本発明においては、溝状繋ぎ部は、Ｘ軸方向に形成されたＸ軸溝状繋ぎ部とＹ軸方向に形成されたＹ軸溝状繋ぎ部とがクランク状に連結されて形成されているので、溝状繋ぎ部に直角状に屈曲させた屈曲部を形成でき、屈曲部又は上下の屈曲部の中間域に構成される堰部によって室内側等への水の侵入を抑制することができる。

（７）（５）又は（６）に記載された車両用窓枠の接着構造において、
前記溝状繋ぎ部は、複数個に分割して形成され、分割された前記溝状繋ぎ部の間には、隣接する前記スポット痕連続領域を部分的にラップさせたラップ部が形成されていることを特徴とする。

本発明においては、溝状繋ぎ部は、複数個に分割して形成され、分割された溝状繋ぎ部の間には、隣接するスポット痕連続領域を部分的にラップさせたラップ部が形成されているので、スポット痕連続領域を部分的にラップさせたラップ部において、接着剤と接着固定面との接着強度や接着耐久性を高めることができる。そのため、スポット痕のない溝状繋ぎ部において、接着剤と接着固定面との間に僅かな隙間が生じることがあっても、ラップ部に接着された接着剤によって室内側等への水の侵入を抑制することができる。

本発明によれば、車両の窓開口部に対する接着強度を安定して確保できると共に、低コストで加工できるアルミサッシュ製の車両用窓枠の接着構造を提供することができる。

本発明の実施形態に係る車両用窓枠の接着構造を備えた車両の概略側面図である。 図１に示すＡ−Ａ断面図である。 図２に示す窓枠の室内側から見た側面図である。 図３に示す窓枠の接着固定面にパルスファイバーレーザのレーザ光によるスポット痕を形成するレーザ加工機システムの概念図である。 図４に示すレーザ加工機システムによってレーザ光によるスポット痕を形成した接着固定面の概略斜視図である。 図５に示すＣ−Ｃ断面図である。 図５に示すスポット痕のＸ軸方向のラップ率（Ｘラップ率）とＹ軸方向のラップ率（Ｙラップ率）との組み合わせ水準を表す概念図である。 図２に示す窓枠の接着固定面に塗布した接着剤の剥離試験を表す概念図である。（Ａ）は、剥離試験方法を表す斜視概念図を示し、（Ｂ）は、図８（Ａ）に示す剥離部のＤ視平面図を示す。 図７に示すスポット痕のＸラップ率とＹラップ率との組み合わせ水準について、実験計画法に基づいて図８に示す剥離試験を行ったときの接着強度特性値（ＣＦ含有率）の一覧図である。 図９に示す接着強度特性値（ＣＦ含有率）の測定データに基づいて応答曲面解析を行って求めたＣＦ含有率分布とスポット痕のＸラップ率とＹラップ率との相関関係を表す３次元相関図である。 図１０に示す３次元相関図から変換した接着強度特性値（ＣＦ含有率）の２次元相関図である。 図３に示すＢ部における第１実施例の詳細図である。 図３に示すＢ部における第２実施例の詳細図である。 図３に示すＢ部における第３実施例の詳細図である。 図３に示すＢ部における第４実施例の詳細図である。 特許文献１に記載された車両用窓枠の接着構造を示す断面図である。

次に、本発明の実施形態に係る車両用窓枠の接着構造について、図面を参照して詳細に説明する。はじめに、本実施形態に係る車両用窓枠の接着構造を説明し、その後、パルスファイバーレーザのレーザ光によるスポット痕のＸ軸方向の間隔とＹ軸方向の間隔と接着強度特性（ＣＦ含有率）との相関関係を求め、最適なスポット痕のＸ軸方向の間隔とＹ軸方向の間隔を設定する方法を説明する。また、本車両用窓枠の接着構造において室内側への水の侵入を防止する上で、より好ましい構造について説明する。

＜本車両用窓枠の接着構造＞
まず、本実施形態の車両用窓枠の接着構造について、図１〜図６を用いて説明する。図１に、本発明の実施形態に係る車両用窓枠の接着構造を備えた車両の概略側面図を示す。図２に、図１に示すＡ−Ａ断面図を示す。図３に、図２に示す窓枠の室内側から見た側面図を示す。図４に、図３に示す窓枠の接着固定面にパルスファイバーレーザのレーザ光によるスポット痕を形成するレーザ加工機システムの概念図を示す。図５に、図４に示すレーザ加工機システムによってパルスファイバーレーザ光のスポット痕を形成した接着固定面の概略斜視図を示す。図６に、図５に示すＣ−Ｃ断面図を示す。

図１〜図６に示すように、本実施形態の車両用窓枠の接着構造１０は、車体１の側面に形成された窓開口部１１にアルミサッシュ製の窓枠２が接着剤３を介して接着固定される車両用窓枠の接着構造である。また、窓枠２の窓開口部１１に対する接着固定面２１には、パルスファイバーレーザのレーザ光４によるスポット痕４１が当該接着固定面２１の平面上で直交するＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で形成されている。ここでは、Ｘ軸方向は、車両２０の上下方向を意味し、Ｙ軸方向は、車両２０の前後方向を意味するが、必ずしもこれに限定されるものではない。

すなわち、図１、図２に示すように、窓開口部１１は、車体１の側面上部の視界を確保できるように、車体１の前端部近傍から後端部近傍までドア１２やピラー部１３を挟んで略矩形状に複数個形成されている。各窓開口部１１は、アウターパネル１４が接合されたベルトラインパネル１５に形成された窓フランジ部１５１等とインナーパネル１６に形成された窓フランジ部１６１とを重ね合わせてスポット溶接することによって形成されている。

また、各窓開口部１１には、略角型の枠体である窓枠２がウレタン接着剤３を介して接着固定されている。窓枠２は、アルミ合金製の枠体であり、その枠体のレール部２２内に可動ガラス１７が車両前後方向へ開閉スライド可能に嵌め込まれている。窓枠２の窓開口部１１に接着固定する接着固定面２１には、プライマー（接着補助剤）３Ｐが塗布され、その上にウレタン接着剤３が塗布されている。その結果、窓枠２は、ウレタン接着剤３を介して各窓開口部１１に接着固定されている。なお、インナーパネル１６には、室内用の内装材１８が係止されている。

また、図５、図６に示すように、窓枠２は、アルミ合金製の枠体であるので、アルミ合金素地２ａの表面には、アルマイト皮膜２ｂが形成されている。アルマイト皮膜２ｂの厚さは、約１２μｍ程度である。アルマイト皮膜２ｂが形成された接着固定面２１には、パルスファイバーレーザのレーザ光４によるスポット痕４１が当該接着固定面２１の平面上で直交するＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で形成されている。レーザ光４は、Ｚ軸方向にアルマイト皮膜２ｂに照射され、スポット痕４１の深さは、約８〜１０μｍ程度である。ここでは、Ｘ軸方向は、車両２０の上下方向を意味し、Ｙ軸方向は、車両２０の前後方向を意味するので、窓枠２における接着固定面２１のアルマイト皮膜２ｂに対して、略同一形状の凹み痕４１Ｈ（スポット痕４１）が、車両２０の前後方向と車両２０の上下方向にそれぞれ略均一に分布して形成されている。

そのため、アルマイト皮膜２ｂのプライマー（接着補助剤）３Ｐに対する撥水性を低減すると共に接着剤３に対するアンカー効果を高めることができ、車体１の窓開口部１１に対する窓枠２の接着強度を安定して確保することができる。また、窓枠２の接着強度を、車両２０の走行停止や上下振動などの負荷を受けやすい車両２０の前後方向と車両２０の上下方向において、それぞれ安定して確保することができる。

また、図４〜図６に示すように、パルスファイバーレーザのレーザ光４によるスポット痕４１を当該接着固定面２１の平面上で直交するＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で形成するため、レーザ加工機システム４０を備えている。このレーザ加工機システム４０には、所定の波長のレーザ光４を所定のパルス周期で発振させるレーザ発振器４２と、レーザ光４を照射ヘッド部４４に伝達する光ファイバ４３と、照射ヘッド部４４に内蔵されＸ軸用走査ミラー４４１とＹ軸用走査ミラー４４２とを操作してレーザ光４をＸ軸方向とＹ軸方向に偏光させるガルバノスキャナ４４Ｇと、照射ヘッド部４４の下端に装着され偏光したレーザ光４を照射対象である接着固定面２１に結像させてアルマイト皮膜２ｂにスポット痕（凹み痕）４１を形成させるｆθレンズ４４３と、接着固定面２１を水平に保持した状態で窓枠２を固定させる固定テーブル４５と、照射ヘッド部４４をＸ軸方向とＹ軸方向に移動させるロボット４６と、レーザ発振器４２やガルバノスキャナ４４Ｇ、ロボット４６等を制御する制御装置４７とを備えている。なお、光ファイバ４３には、レーザ光４を平行光線に調整するコリメータ４３１が装着されている。

また、図３〜図５に示すように、レーザ光４のガルバノスキャナ４４Ｇによって偏光可能な範囲（スキャンエリア）ＺＺは、限られているので、ロボット４６による照射ヘッド部４４の粗動と、ガルバノスキャナ４４ＧによるスキャンエリアＺＺ内におけるレーザ光４の微動とを組み合わせて、パルスファイバーレーザのレーザ光４によるスポット痕４１を接着固定面２１に形成する。そして、接着固定面２１には、スポット痕４１がＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で連続して複数個形成されたスポット痕連続領域４１１が、スポット痕４１のない溝状繋ぎ部４１２を挟んで繰り返し状に形成されている。なお、図５には、溝状繋ぎ部４１２がＸ軸方向に平行に形成されているが、Ｙ軸方向に平行に形成しても、Ｘ軸方向とＹ軸方向に傾斜して形成しても良い。また、溝状繋ぎ部４１２は、これらに限定されるものではなく、室内側等への水の侵入を防止する上で、より好ましい他の実施例を後述する。なお、溝状繋ぎ部４１２の幅は、適宜設定できるが、例えば、１〜３ｍｍ程度が好ましい。

＜最適なスポット痕の間隔の設定＞
次に、パルスファイバーレーザのレーザ光によるスポット痕のＸ軸方向の間隔とＹ軸方向の間隔と接着強度特性（ＣＦ含有率）との相関関係を求め、最適なスポット痕のＸ軸方向の間隔とＹ軸方向の間隔を設定する方法を、図７〜図１１を用いて説明する。図７に、図５に示すスポット痕のＸ軸方向のラップ率（Ｘラップ率）とＹ軸方向のラップ率（Ｙラップ率）との組み合わせ水準を表す概念図を示す。図８に、図２に示す窓枠の接着固定面に塗布した接着剤の剥離試験を表す概念図を示す。図８（Ａ）に、剥離試験方法を表す斜視概念図を示し、図８（Ｂ）に、図８（Ａ）に示す剥離部のＤ視平面図を示す。図９に、図７に示すスポット痕のＸラップ率とＹラップ率との組み合わせ水準について、実験計画法に基づいて図８に示す剥離試験を行ったときの接着強度特性値（ＣＦ含有率）の一覧図を示す。図１０に、図９に示す接着強度特性値（ＣＦ含有率）の測定データに基づいて応答曲面解析を行って求めたＣＦ含有率分布とスポット痕のＸラップ率とＹラップ率との相関関係を表す３次元相関図を示す。図１１に、図１０に示す３次元相関図から変換した接着強度特性値（ＣＦ含有率）の２次元相関図を示す。

図７に示すように、図５に示すスポット痕４１のＸラップ率ＸＲとＹラップ率ＹＲとの組み合わせ水準を、以下の５つのケースＫ１〜Ｋ５に分けて設定する。ここで、図７における横軸は、Ｘ軸方向で隣接するスポット痕４１同士のラップ率（Ｘラップ率：ＸＲ）を示し、同縦軸は、Ｙ軸方向で隣接するスポット痕４１同士のラップ率（Ｙラップ率：ＹＲ）を示す。ラップ率（ＸＲ、ＹＲ）は、スポット痕４１同士の中心ピッチ（スポット痕４１の間隔Ｘ１、Ｙ１に相当）に対するスポット痕４１同士が重なった幅（重なり幅）の割合（百分率）を意味する。ラップ率（ＸＲ、ＹＲ）がプラスの場合は、スポット痕４１の間隔Ｘ１、Ｙ１がスポット痕４１の直径φより小さく重なる部分があるが、ラップ率（ＸＲ、ＹＲ）がマイナスの場合は、スポット痕４１の間隔Ｘ１、Ｙ１がスポット痕４１の直径φより大きく重る部分がない。ラップ率（ＸＲ、ＹＲ）が零の場合は、スポット痕４１の間隔Ｘ１、Ｙ１がスポット痕４１の直径φと同一であり、スポット痕４１同士の外縁が互いに当接している。

図７において、ケースＫ１は、隣接するスポット痕４１同士がＸ軸方向とＹ軸方向の両方でラップする場合である。ケースＫ２は、隣接するスポット痕４１同士がＸ軸方向でラップするがＹ軸方向でラップしない場合である。ケースＫ３は、隣接するスポット痕４１同士がＸ軸方向とＹ軸方向の両方でラップしない場合である。ケースＫ４は、隣接するスポット痕４１同士がＸ軸方向でラップしないがＹ軸方向でラップする場合である。ケースＫ５は、隣接するスポット痕４１同士がＸ軸方向とＹ軸方向の両方で当接する場合である。ここでは、各ケースに対応して、ラップ率（ＸＲ、ＹＲ）が０％、±２０％、±４０％の水準を選定して、スポット痕４１を形成し、それぞれ接着強度を評価する。

また、図７に示す各水準について、図８に示すように、接着固定面２１に塗布した接着剤３の剥離試験を行う。剥離試験は、窓枠（剛性被着材）２を固定し、接着剤３に接着された窓開口部１１に相当する板材（可撓性被着材）３Ｔを、例えば、略１８０度折り返し方向へ引張り、接着剤３を板材３Ｔと共に窓枠２の接着固定面２１から引き剥がすことによって行う（JIS K6854-2）。接着強度は、接着剤３の塗布面積ＴＭに対する凝集破壊面積ＧＭの占める割合（接着強度特性値：ＣＦ含有率）Ｐによって評価する。ここで、ＣＦ（Cohesive Failure）は、凝集破壊を意味し、接着剤の内部での破壊であるので、接着剤自身の特性に基づく。そのため、接着剤３の塗布面積ＴＭに対する凝集破壊面積ＧＭの占める割合（接着強度特性値：ＣＦ含有率）Ｐは、強度バラつきが少ない安定した特性値といえる。

また、図９に示すように、図７に示す各水準について、実験計画法に基づいて図８に示す剥離試験を行ったときの接着強度特性値（ＣＦ含有率）Ｐの測定データを所定の基準値ＫＴと比較して評価する。例えば、所定の基準値ＫＴを８８％としたとき、この基準値を満たすＣＦ含有率Ｐの範囲（〇印の範囲）が、Ｘラップ率ＸＲとＹラップ率ＹＲとの間で、一定の相関関係を有することが判明した。

したがって、図９に示すＸラップ率ＸＲとＹラップ率ＹＲの各水準で測定した各ＣＦ含有率Ｐの測定データを基にして、応答曲面解析を行うことによって、図１０に示すように、スポット痕４１のＸラップ率ＸＲとＹラップ率ＹＲとに対して相関関係を有するＣＦ含有率Ｐの３次元相関図を求めることができた。また、図１１に示すように、図１０に示す３次元相関図におけるＣＦ含有率Ｐを等高線で表示することによって、スポット痕４１のＸラップ率ＸＲとＹラップ率ＹＲとに対するＣＦ含有率Ｐの２次元相関図を求めることができた。そして、図１０、図１１において、ドットで塗りつぶした領域が、所定の基準値ＫＴを８８％としたとき、この基準値を満たす良品領域ＲＲ、ｒｒである。

ところで、レーザ光４は、照射対象である窓枠２の着色によって、その反射率が異なる。例えば、レーザ光４の波長が１０６０ｎｍの場合、黒色に着色された窓枠２に対する反射率は、約８％であり、シルバー色に着色された窓枠２に対する反射率は、約７９％である。そのため、例えば、波長が１０６０ｎｍのレーザ光４を、出力一定で、黒色に着色された接着固定面２１と、シルバー色に着色された接着固定面２１とに照射した場合、黒色の接着固定面２１では、スポット痕４１の直径φが略１４０〜１５０μｍとなり、シルバー色の接着固定面２１では、スポット痕４１の直径φが略８０〜９０μｍとなった。

そのため、図７に示す各水準について、図８に示すように、黒色の接着固定面２１に塗布した接着剤３の剥離試験と、シルバー色の接着固定面２１に塗布した接着剤３の剥離試験とをそれぞれ行って、図１０に示すＣＦ含有率Ｐの３次元相関図と、図１１に示すＣＦ含有率Ｐの２次元相関図を求めた。

その結果、図１０、図１１において、ドットで塗りつぶした良品領域ＲＲ、ｒｒには、黒色の接着固定面２１とシルバー色の接着固定面２１とで、共通の良品領域が存在することが分かった。例えば、図１１において、ＣＦ含有率Ｐの所定の基準値ＫＴを８８％としたとき、Ｘラップ率ＸＲを−２０±２０％とし、Ｙラップ率ＹＲを−２０±２０％とする範囲は、黒色の接着固定面２１とシルバー色の接着固定面２１とで、共通の良品領域Ｋｒｒであることが判明した。なお、波長が一定で出力一定のレーザ光４では、接着固定面２１の着色ごとに、スポット痕４１の直径φが略一定であるので、スポット痕４１の重なり程度を示すラップ率ＸＲ、ＹＲは、スポット痕４１の間隔Ｘ１、Ｙ１に対応する。したがって、スポット痕４１の間隔Ｘ１、Ｙ１は、接着剤３の塗布面積ＴＭに対する凝集破壊面積ＧＭの占める割合（接着強度特性値：ＣＦ含有率）Ｐと相関関係を有している。

そこで、本車両用窓枠の接着構造１０では、図５に示す接着固定面２１に形成されたスポット痕４１のＸ軸方向の間隔Ｘ１とＹ軸方向の間隔Ｙ１は、図８に示す接着剤３の剥離試験において、接着剤３の塗布面積ＴＭに対する凝集破壊面積ＧＭの占める割合（接着強度特性値：ＣＦ含有率）Ｐが、所定の基準値ＫＴを満たすように設定している。また、着色の異なる窓枠２について、接着固定面２１に形成されたスポット痕４１のＸ軸方向の間隔Ｘ１とＹ軸方向の間隔Ｙ１は、窓枠２の着色ごとに行う接着固定面２１に塗布した接着剤３の剥離試験において、接着剤３の塗布面積ＴＭに対する凝集破壊面積ＧＭの占める割合（接着強度特性値：ＣＦ含有率）Ｐが、所定の基準値ＫＴを満たす共通の良品領域Ｋｒｒ内に入るように設定されている。所定の基準値ＫＴは、８５％以上が好ましい。剥離試験のバラツキ等を考慮しても、本車両用窓枠の接着強度を安定して確保できるからである。

＜水の侵入防止構造＞
次に、本車両用窓枠の接着構造において、室内側への水の侵入を防止する上で、より好ましい構造について、図１２〜図１５を用いて説明する。図１２に、図３に示すＢ部における第１実施例の詳細図を示す。図１３に、図３に示すＢ部における第２実施例の詳細図を示す。図１４に、図３に示すＢ部における第３実施例の詳細図を示す。図１５に、図３に示すＢ部における第４実施例の詳細図を示す。

前述したように、本車両用窓枠の接着構造１０では、接着固定面２１には、スポット痕４１がＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で連続して複数個形成されたスポット痕連続領域４１１が、スポット痕のない溝状繋ぎ部４１２を挟んで繰り返し状に形成されている（図５を参照）。しかし、溝状繋ぎ部４１２には、レーザ光４によるスポット痕４１が形成されていないので、接着剤３と接着固定面２１との間に僅かな隙間が生じることがあり、その隙間から室内側へ水が侵入する恐れがあった。

そこで、本車両用窓枠の接着構造１０において、室内側への水の侵入を防止する上で、より好ましい構造を、以下のように開発した。第１実施例の水侵入防止構造（本車両用窓枠の接着構造１０Ａ）では、図１２に示すように、接着固定面２１にスポット痕４１がＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で連続して複数個形成されたスポット痕連続領域４１１Ａの間に形成された溝状繋ぎ部４１２Ａは、Ｘ軸方向に形成された２つのＸ軸溝状繋ぎ部４１２１ａとＹ軸方向に形成された１つのＹ軸溝状繋ぎ部４１２２ａとがクランク状に連結されている。そのため、溝状繋ぎ部４１２Ａに直角状に屈曲させた屈曲部４１３ａを２つ形成でき、屈曲部４１３ａによって室内側への水の侵入を抑制することができる。

また、第２実施例の水侵入防止構造（本車両用窓枠の接着構造１０Ｂ）では、図１３に示すように、接着固定面２１にスポット痕４１がＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で連続して複数個形成されたスポット痕連続領域４１１Ｂの間に形成された溝状繋ぎ部４１２Ｂは、Ｘ軸方向に形成された３つのＸ軸溝状繋ぎ部４１２１ｂとＹ軸方向に形成された２つのＹ軸溝状繋ぎ部４１２２ｂとがクランク状に連結されている。そのため、溝状繋ぎ部４１２Ｂに直角状に屈曲させた屈曲部４１３ｂを４つ形成でき、屈曲部４１３ｂによって室内側への水の侵入を抑制することができる。また、上下の屈曲部４１３ｂの中間域には、上下に延設される堰部４１４Ｂが形成され、この堰部４１４Ｂによっても室内側への水の侵入を抑制することができる。

また、第３実施例の水侵入防止構造（本車両用窓枠の接着構造１０Ｃ）では、図１４に示すように、接着固定面２１にスポット痕４１がＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で連続して複数個形成されたスポット痕連続領域４１１Ｃの間に形成された溝状繋ぎ部４１２Ｃは、Ｘ軸方向に形成された２つのＸ軸溝状繋ぎ部４１２１ｃが複数個（２つ）に分割して形成され、分割したＸ軸溝状繋ぎ部４１２１ｃの間には、隣接するスポット痕連続領域４１１Ｃを部分的にラップさせたラップ部４１５Ｃが形成されている。すなわち、隣接するスポット痕連続領域４１１Ｃは、Ｙ軸方向に形成された１つのラップ部４１５Ｃによって連結されている。そのため、ラップ部４１５Ｃでは、接着剤と接着固定面２１との接着強度や接着耐久性を高めることができるので、溝状繋ぎ部４１２Ｃにおいて、接着剤と接着固定面２１との間に僅かな隙間が生じることがあっても、ラップ部４１５Ｃに接着された接着剤によって室内側への水の侵入を抑制することができる。

また、第４実施例の水侵入防止構造（本車両用窓枠の接着構造１０Ｄ）では、図１５に示すように、接着固定面２１にスポット痕４１がＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で連続して複数個形成されたスポット痕連続領域４１１Ｄの間に形成された溝状繋ぎ部４１２Ｄは、Ｘ軸方向に形成された３つのＸ軸溝状繋ぎ部４１２１ｄに分割されている。また、分割したＸ軸溝状繋ぎ部４１２１ｄ間には、隣接するスポット痕連続領域４１１Ｄを部分的にラップさせたラップ部４１５Ｄが形成されている。そのため、ラップ部４１５Ｄでは、接着剤と接着固定面２１との接着強度や接着耐久性を高めることができるので、溝状繋ぎ部４１２Ｄにおいて、接着剤と接着固定面２１との間に僅かな隙間が生じることがあっても、ラップ部４１５Ｄに接着された接着剤によって室内側への水の侵入を抑制することができる。なお、ラップ部４１５Ｄに位置は、任意に形成しても良い。

また、２つのラップ部４１５Ｄの間に形成されたＸ軸溝状繋ぎ部４１２１ｄには、上下に延設される堰部４１４Ｄが形成され、この堰部４１４Ｄによっても室内側への水の侵入を抑制することができる。

＜作用効果＞
以上、詳細に説明したように、本実施形態に係る車両用窓枠の接着構造１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄによれば、窓枠２の窓開口部１１に対する接着固定面２１には、パルスファイバーレーザのレーザ光４によるスポット痕４１が当該接着固定面２１の平面上で直交するＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で形成されているので、窓枠２における接着固定面２１のアルマイト皮膜２ｂに対して、略同一形状の凹み痕４１Ｈ（スポット痕４１）を、窓枠２の接着固定面２１の平面上に略均一に分布して形成することができる。そのため、アルマイト皮膜２ｂのプライマー（接着補助剤）３Ｐに対する撥水性を低減すると共に接着剤３に対するアンカー効果を高めることによって、車体１の窓開口部１１に対する窓枠２の接着強度を安定して確保することができる。また、窓枠２の接着固定面２１には、パルスファイバーレーザのレーザ光４によるスポット痕４１が形成されているので、サンドペーパー等のように消耗に伴う加工コストの増加を回避できる。

よって、本実施形態によれば、車両２０の窓開口部１１に対する接着強度を安定して確保できると共に、低コストで加工できるアルミサッシュ製の車両用窓枠の接着構造１０、１０Ａ、１０Ｂ、１０Ｃ、１０Ｄを提供することができる。

また、本実施形態によれば、Ｘ軸方向は、車両２０の上下方向を意味し、Ｙ軸方向は、車両２０の前後方向を意味するので、パルスファイバーレーザのレーザ光４によるスポット痕４１が窓枠２の接着固定面２１の平面上で車両２０の上下方向と前後方向でそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で形成することができる。そのため、窓枠２の接着強度を、車両２０の走行停止や上下振動などの負荷を受けやすい車両２０の前後方向と車両２０の上下方向において、それぞれ安定して確保することができる。

また、本実施形態によれば、接着固定面２１に形成されたスポット痕４１のＸ軸方向の間隔Ｘ１とＹ軸方向の間隔Ｙ１は、接着固定面２１に塗布した接着剤３の剥離試験において、接着剤３の塗布面積ＴＭに対する凝集破壊面積ＧＭの占める割合（ＣＦ含有率）Ｐが、所定の基準値ＫＴを満たすように設定されているので、窓枠２の窓開口部１１に対する接着強度を、強度バラつきの少ない接着剤３自身の特性に基づいて評価できる。その結果、当該接着強度を、より一層安定して確保することができる。

また、本実施形態によれば、接着固定面２１に形成されたスポット痕４１のＸ軸方向の間隔Ｘ１とＹ軸方向の間隔Ｙ１は、窓枠２の着色ごとに行う接着固定面２１に塗布した接着剤３の剥離試験において、接着剤３の塗布面積ＴＭに対する凝集破壊面積ＧＭの占める割合（ＣＦ含有率）Ｐが、所定の基準値ＫＴを満たす共通の良品領域Ｋｒｒ内に入るように設定されているので、窓枠２の窓開口部１１に対する接着強度を、窓枠２の着色違いによるレーザ光４の反射率の差異に影響されず、強度バラつきの少ない接着剤３自身の特性に基づいて評価できる。その結果、当該接着強度を、より一層安定して確保することができる。また、共通の良品領域Ｋｒｒ内では、着色の異なる窓枠２に対して、同一の条件でパルスファイバーレーザのレーザ光４を照射できるので、より低コストで加工できる。

また、本実施形態によれば、接着固定面２１には、スポット痕４１がＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔Ｘ１、Ｙ１で連続して複数個形成されたスポット痕連続領域４１１、４１１Ａ、４１１Ｂ、４１１Ｃ、４１１Ｄが、スポット痕４１のない溝状繋ぎ部４１２、４１２Ａ、４１２Ｂ、４１２Ｃ、４１２Ｄを挟んで繰り返し状に形成されているので、パルスファイバーレーザのレーザ光４を接着固定面２１に照射する際、所定の照射範囲（ガルバノスキャナ４４Ｇのスキャナエリア）ＺＺ毎に溝状繋ぎ部４１２、４１２Ａ、４１２Ｂ、４１２Ｃ、４１２Ｄを挟んでレーザ光４を照射するガルバノスキャナ４４ＧをＸ軸方向とＹ軸方向に移動させることによって、接着固定面２１がＸ軸方向又はＹ軸方向に長く延伸されている場合においても、接着固定面２１の全範囲に亘ってスポット痕４１を連続的に形成することができる。

また、本実施形態によれば、溝状繋ぎ部４１２Ａ、４１２Ｂは、Ｘ軸方向に形成されたＸ軸溝状繋ぎ部４１２１ａ、４１２１ｂとＹ軸方向に形成されたＹ軸溝状繋ぎ部４１２２ａ、４１２２ｂとがクランク状に連結されているので、溝状繋ぎ部４１２Ａ、４１２Ｂに直角状に屈曲させた屈曲部４１３ａ、４１３ｂを形成でき、屈曲部４１３ａ、４１３ｂ又は上下の屈曲部４１３ｂの中間域に構成される堰部４１４Ｂによって室内側への水の侵入を抑制することができる。

また、本実施形態によれば、溝状繋ぎ部４１２Ｃ、４１２Ｄは、複数個に分割して形成され、分割された溝状繋ぎ部４１２Ｃ、４１２Ｄの間には、隣接するスポット痕連続領域４１１Ｃ、４１１Ｄを部分的にラップさせたラップ部４１５Ｃ、４１５Ｄが形成されているので、スポット痕連続領域４１１Ｃ、４１１Ｄを部分的にラップさせたラップ部４１５Ｃ、４１５Ｄにおいて、接着剤３と接着固定面２１との接着強度や接着耐久性を高めることができる。そのため、溝状繋ぎ部４１２Ｃ、４１２Ｄにおいて、接着剤３と接着固定面２１との間に僅かな隙間が生じることがあっても、ラップ部４１５Ｃ、４１５Ｄに接着された接着剤３によって室内側等への水の侵入を抑制することができる。

本発明は、車体に形成された窓開口部にアルミサッシュ製の窓枠を接着する車両用窓枠の接着構造として利用できる。

１ 車体
２ 窓枠
３ 接着剤、ウレタン接着剤
４ レーザ光
１０、１０Ａ、１０Ｂ 車両用窓枠の接着構造
１０Ｃ、１０Ｄ 車両用窓枠の接着構造
１１ 窓開口部
２０ 車両
２１ 接着固定面
４１ スポット痕
４１１、４１１Ａ、４１１Ｂ スポット痕連続領域
４１１Ｃ、４１１Ｄ スポット痕連続領域
４１２、４１２Ａ、４１２Ｂ 溝状繋ぎ部
４１２Ｃ、４１２Ｄ 溝状繋ぎ部
４１２１ａ、４１２１ｂ Ｘ軸溝状繋ぎ部
４１２１ｃ、４１２１ｄ Ｘ軸溝状繋ぎ部
４１２２ａ、４１２２ｂ Ｙ軸溝状繋ぎ部
４１２２ｄ Ｙ軸溝状繋ぎ部
４１５Ｃ、４１５Ｄ ラップ部
ＧＭ 凝集破壊面積
ＫＴ 基準値
Ｐ 割合、ＣＦ含有率
ＴＭ 塗布面積
Ｘ１、Ｙ１ 間隔
Ｋｒｒ 良品領域

Claims (7)

1. 車体の側面に形成された窓開口部にアルミサッシュ製の窓枠が接着剤を介して接着固定される車両用窓枠の接着構造であって、
   前記窓枠の前記窓開口部に対する接着固定面には、パルスファイバーレーザのレーザ光によるスポット痕が当該接着固定面の平面上で直交するＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔で形成されていることを特徴とする車両用窓枠の接着構造。
2. 請求項１に記載された車両用窓枠の接着構造において、
   前記Ｘ軸方向は、車両の上下方向を意味し、前記Ｙ軸方向は、車両の前後方向を意味することを特徴とする車両用窓枠の接着構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載された車両用窓枠の接着構造において、
   前記接着固定面に形成された前記スポット痕のＸ軸方向の間隔とＹ軸方向の間隔は、前記接着固定面に塗布した前記接着剤の剥離試験において、前記接着剤の塗布面積に対する凝集破壊面積の占める割合が、所定の基準値を満たすように設定されていることを特徴とする車両用窓枠の接着構造。
4. 請求項１又は請求項２に記載された車両用窓枠の接着構造において、
   前記接着固定面に形成された前記スポット痕のＸ軸方向の間隔とＹ軸方向の間隔は、前記窓枠の着色ごとに行う前記接着固定面に塗布した前記接着剤の剥離試験において、前記接着剤の塗布面積に対する凝集破壊面積の占める割合が、所定の基準値を満たす共通の良品領域内に入るように設定されていることを特徴とする車両用窓枠の接着構造。
5. 請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載された車両用窓枠の接着構造において、
   前記接着固定面には、前記スポット痕がＸ軸方向とＹ軸方向にそれぞれ所定の間隔で連続して複数個形成されたスポット痕連続領域が、前記スポット痕のない溝状繋ぎ部を挟んで繰り返し状に形成されていることを特徴とする車両用窓枠の接着構造。
6. 請求項５に記載された車両用窓枠の接着構造において、
   前記溝状繋ぎ部は、Ｘ軸方向に形成されたＸ軸溝状繋ぎ部とＹ軸方向に形成されたＹ軸溝状繋ぎ部とがクランク状に連結されて形成されていることを特徴とする車両用窓枠の接着構造。
7. 請求項５又は請求項６に記載された車両用窓枠の接着構造において、
   前記溝状繋ぎ部は、複数個に分割して形成され、分割された前記溝状繋ぎ部の間には、隣接する前記スポット痕連続領域を部分的にラップさせたラップ部が形成されていることを特徴とする車両用窓枠の接着構造。

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