JP2023019186A - 車両用窓ガラス - Google Patents

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【課題】車両に取り付けられる光学機器に用いられる光の強度の減衰を抑制するとともに、部品ユニットを備えながらも取り扱いがより容易な車両用窓ガラスを提供することである。【解決手段】車両用窓ガラス1は、2枚のガラス板101、102が中間膜103を介して接着された合わせガラス10と、合わせガラス10の周縁部の一部に、少なくともカメラ30を取り付ける部品ユニット11と、を備え、合わせガラス10が車両に取り付けられた場合に、車内側に位置する車内側ガラス板101は、合わせガラス10の周縁部の部品ユニット11が配置される部分が切り欠かれており、部品ユニット11は、少なくとも合わせガラス10と部品ユニット11との境界Xであって車両用窓ガラス1を車両に取り付けるためのウレタンシーラント50が塗布される領域において、合わせガラス10の車内側表面と部品ユニット11の車内側表面とが同一面に収まる形状を有する。【選択図】図2

Description

本発明は車両用窓ガラスに関し、特に車両用部品の取り付けに用いられる部品ユニットを備える車両用窓ガラスに関する。
近年、運転支援を目的として、車両のフロントガラス等の車両用窓ガラスの内面に、車両周辺の情報を取得する、FIR(Far Infrared Rays)カメラ、LiDAR(Light Detection And Ranging)、レーダー、及び光センサ等の光学機器が搭載されつつある。そして、これら光学機器を車両用窓ガラスに搭載するための部品ユニットの開発が行われている。
しかし、車両用窓ガラスは、通常、2枚のガラス板を合わせた合わせガラスであり、FIRカメラやLiDAR等で用いられる近赤外線や遠赤外線等の強度は当該ガラスによって減衰してしまうという問題がある。そこで、2枚のガラスを、赤外線を透過しやすいガラスに変えるという案も考えられている。しかし、2枚のガラスを、赤外線を透過しやすいガラスに変えると、車内が熱くなりすぎてしまうという問題がある。そして、特許文献1には、光学機器を設置するため、2枚の合わせガラスの一辺の少なくとも一部から中心に向かって切り欠いた切り欠き部を設け、当該切り欠き部にIRレンズ(Infrared lens)を設けることが記載されている。
米国特許出願公開第2021/0060906号明細書
しかしながら、特許文献1では、サブフレームを用いてIRレンズを合わせガラスの切り欠き部に取り付けており、当該サブフレームと車両用窓ガラスとの接合部において、車両用窓ガラスの車外側表面及び車内側表面に段差ができてしまう。そのため、例えば、当該車両用窓ガラスを車両に取り付けるため、当該車両用窓ガラスの周縁部を一周するように当該車両用窓ガラスの車内側表面にウレタンシーラントを施す際に、当該段差によって作業性が悪くなるという問題がある。すなわち、車両用窓ガラスの取り扱いに困難性が生じる可能性がある。
上記課題に鑑み、本発明の目的は、車両に取り付けられる光学機器に用いられる光の強度の減衰を抑制するとともに、部品ユニットを備えながらも取り扱いがより容易な車両用窓ガラスを提供することである。
本発明の一態様に係る車両用窓ガラスは、2枚のガラス板が中間膜を介して接着された合わせガラスと、前記合わせガラスの周縁部の一部に、少なくとも光学機器を含む車両用部品を取り付けられる部品ユニットと、を備える車両用窓ガラスであって、前記合わせガラスが車両に取り付けられた場合に、少なくとも車内側に位置する車内側ガラス板は、前記合わせガラスの前記周縁部の前記部品ユニットが配置される部分が切り欠かれており、前記部品ユニットは、少なくとも前記合わせガラスと前記部品ユニットとの境界であって前記車両用窓ガラスを前記車両に取り付けるための接着剤が塗布される領域において、前記合わせガラスの車内側表面と前記部品ユニットの車内側表面とが同一面に収まる形状を有する。
上述の車両用窓ガラスにおいて、前記部品ユニットは、前記車両用窓ガラスの前記周縁部であって、前記車両用窓ガラスの前記車両への取り付けに寄与する領域において、前記車両用窓ガラスの車内側表面及び車外側表面が段差を有さない形状を有していてもよい。
上述の車両用窓ガラスにおいて、前記部品ユニットは、前記車両用窓ガラスのワイパー払拭領域に前記光学機器を取り付けられてもよい。
上述の車両用窓ガラスにおいて、前記合わせガラスの前記車内側ガラス板は、前記合わせガラスの前記周縁部の前記部品ユニットが配置される部分が切り欠かれており、前記部品ユニットは、前記合わせガラスの車外側に位置する車外側ガラス板の車内側表面に接着される板状部材を備え、前記板状部材は、前記合わせガラスの前記車内側ガラス板が切り欠かれた部分を覆う面積を有していてもよい。
上述の車両用窓ガラスにおいて、前記合わせガラスの前記車内側ガラス板及び前記車外側ガラス板は、共に前記合わせガラスの前記周縁部の前記部品ユニットが配置される部分が切り欠かれており、前記部品ユニットは、前記合わせガラスの切り欠かれた部分に嵌合可能な板状部材を備え、前記板状部材は、前記合わせガラスと前記板状部材との境界において、前記合わせガラスの車外側表面と前記板状部材の車外側表面とが同一面に収まる形状を有していてもよい。
上述の車両用窓ガラスにおいて、前記板状部材は、赤外線が透過可能な強化ガラスであり、前記部品ユニットは、前記強化ガラスと前記合わせガラスとの境界において、前記強化ガラスの車内側表面と前記合わせガラスの車内側表面とを裏打ちする補強板を備え、前記強化ガラス、前記合わせガラス、前記補強板は、接着剤によって接合されていてもよい。
上述の車両用窓ガラスにおいて、前記部品ユニットは、前記強化ガラスの車内側表面であって前記光学機器の光路に相当する部分を少なくとも除く部分に形成された遮蔽層をさらに備えてもよい。
上述の車両用窓ガラスにおいて、前記板状部材は、樹脂を用いて形成され、前記板状部材の少なくとも前記光学機器の光路に相当する部分は、赤外線が透過可能な樹脂から形成されてもよい。
上述の車両用窓ガラスにおいて、前記板状部材の前記赤外線が透過可能な樹脂から形成される部分以外の部分は、有色樹脂から形成されてもよい。
上述の車両用窓ガラスにおいて、前記板状部材の前記赤外線が透過可能な樹脂から形成される部分以外の部分は、金属から形成されてもよい。
上述の車両用窓ガラスにおいて、前記赤外線が透過可能な樹脂から形成される部分は、前記金属により形成された部分との境界において、前記赤外線が透過可能な樹脂から形成される部分の車外側表面と前記金属から形成された部分の車外側表面とが同一面に収まる形状を有していてもよい。
本発明により、車両に取り付けられる光学機器に用いられる光の強度の減衰を抑制するとともに、部品ユニットを備えながらも取り扱いがより容易な車両用窓ガラスを提供できる。
実施の形態1に係る車両用窓ガラスを説明するための斜視図である。 実施の形態1に係る車両用窓ガラスを説明するための断面図である。 実施の形態2に係る車両用窓ガラスを説明するための断面図である。 実施の形態3に係る車両用窓ガラスを説明するための斜視図である。 実施の形態3に係る車両用窓ガラスを説明するための断面図である。
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本明細書において、形状に付く「略」は、その形状の角を丸くした面取り形状、その形状の一部が欠けた形状、その形状に任意の小さな形状が追加した形状など、部分的に変化した形状を意味する。
本明細書において、特に明記しない限り、「上下」、「左右」、「縦横」は、車両用窓ガラスが取り付けられた車両の搭乗者から見た「上下」、「左右」、「縦横」である。
実施の形態1
図1は、実施の形態1に係る車両用窓ガラス1を説明するための斜視図である。図2は、図1の切断線II-IIで車両用窓ガラス1を切断した断面図に対応しており、車両の左側から見た断面図である。本実施の形態に係る車両用窓ガラス1は、車両への取り付けに適した形状を有していればよく、図1に示す例では、平面視略台形形状に形成されている。なお、図1に示す車両用窓ガラス1の形状は一例であり、本実施の形態では図1に示す車両用窓ガラス以外の形状を有していてもよい。また、車両用窓ガラス1は、合わせガラス10と、合わせガラス10の周縁部の一部に光学機器を含む車両用部品を取り付ける部品ユニット11とを備える。
また、図2に示すように、車両用窓ガラス1は、当該車両用窓ガラス1の周縁部の最も外周側に、樹脂製のモールド12を備えてもよい。
樹脂製のモールド12は、一例として車両用窓ガラス1の上辺に公知の両面テープや接着剤により取り付けられる。モールド12の材料としては、オレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)、ポリ塩化ビニル(PVC)及び熱可塑性エラストマー(TPE)などの合成樹脂を例示できる。
そして、図2に示すように、車両用窓ガラス1を車両のボディパネル60に取り付ける際、車両用窓ガラス1の周縁部の車内側表面に、接着剤としてのウレタンシーラント50が塗布される。具体的には、ウレタンシーラント50は、車両用窓ガラス1の車内側表面のモールド12よりも内側の位置に、車両用窓ガラス1の周縁部を一周するように塗布される。そして、当該ウレタンシーラント50を介して、車両用窓ガラス1と金属製のボディパネル60とが接着される。その際、モールド12がボディパネル60と当接する。モールド12によって、ウレタンシーラント50が車両外部から視認されることが防がれるため、車両用窓ガラス1と当該車両用窓ガラス1が取り付けられた車両の意匠性を向上できる。また、車両用窓ガラス1とボディパネル60との取り付け箇所に隙間ができた場合に当該隙間から走行時等に侵入する風や雨が、モールド12やウレタンシーラント50によって車両内へと侵入することを防げる。なお、車両用窓ガラス1とウレタンシーラント50との間には、車両用窓ガラス1とウレタンシーラント50との接着性を促進するためにガラス用のプライマーが塗布されていてもよい。また、ボディパネル60とウレタンシーラント50との間には、ボディパネル60とウレタンシーラント50との接着性を促進するために塗装面用プライマー、または樹脂用プライマーが塗布されていてもよい。
合わせガラス10は、図2に示すように、2枚のガラス板101、102を接着することにより、形成されている。具体的には、合わせガラス10は、車両に取り付けた場合に車内側に位置する車内側ガラス板101と車外側に位置する車外側ガラス板102とが中間膜103を介して接着されることにより形成されている。また、合わせガラス10は、車内側ガラス板101の車内側表面の周縁部及び車外側ガラス板102の車内側表面の周縁部の少なくとも一方に、遮蔽層を備えていてもよい。図1に示す例では、車内側ガラス板101の車内側表面の周縁部に遮蔽層104が形成されている。
ガラス板101、102は、無機ガラスでもよいし、有機ガラスでもよい。無機ガラスとしては、例えば、ソーダライムガラス、アルミノシリケートガラス、ホウ珪酸ガラス、無アルカリガラス、石英ガラスなどが特に制限なく用いられる。これらのなかでも、製造コスト、及び成形性の観点からソーダライムガラスが特に好ましい。ガラス板101、102の成形法は特に限定されない。例えば、無機ガラスの場合、フロート法などにより成形されたガラス板が好ましい。
ガラス板101、102が無機ガラスである場合、ガラス板101、102は、未強化ガラス又は強化ガラスの何れでもよい。未強化ガラスは、溶融ガラスを板状に成形して徐冷したものである。強化ガラスは、未強化ガラスの表面に圧縮応力層を形成したものであり、風冷強化ガラス、化学強化ガラスのいずれでもよい。
強化ガラスが物理強化ガラス(例えば、風冷強化ガラス)である場合、曲げ成形において均一に加熱したガラス板を軟化点付近の温度から急冷させるなど、徐冷以外の操作により、ガラス表面とガラス内部との温度差によってガラス表面に圧縮応力層を生じさせることで、ガラス表面を強化してもよい。強化ガラスが化学強化ガラスである場合、曲げ成形の後、イオン交換法などによってガラス表面に圧縮応力を生じさせることでガラス表面を強化してもよい。また、ガラス板101、102としては、紫外線又は赤外線を吸収するガラスを用いてもよい。ガラス板101、102は、透明であることが好ましいが、透明性を損なわない程度に着色されたガラス板であってもよい。
合わせガラス10は、車両に取り付けられたときに、車外側が凸となるような湾曲形状であってよい。合わせガラス10は、1方向にのみ曲げ成形された単曲曲げ形状を有していてもよいし、2方向(例えば、合わせガラス10が車両に取り付けられた際の、上下方向と、当該上下方向と直交する左右方向)に曲げ成形された複曲曲げ形状を有していてもよい。合わせガラス10の曲げ成形には、重力成形、プレス成形又はローラー成形などが用いられる。合わせガラス10が所定の曲率に曲げ成形されている場合、合わせガラス10の曲率半径は、1000mm以上100000mm以下であってよい。
合わせガラス10の中間膜103としては、一例としてポリビニルブチラール(PVB)製又はエチレン酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)製などの公知の熱可塑性樹脂膜が用いられる。合わせガラス10の中間膜103は、透明であってもよいし、着色されていてもよい。また、中間膜103は2層以上の膜から構成されてもよい。
また、合わせガラス10を車両に取り付けた場合に車外側に位置する車外側ガラス板102の厚みと、車内側に位置する車内側ガラス板101の厚みとは同じであってもよいし、異なっていてもよい。車外側ガラス板102の厚みは1.0mm以上3.0mm以下であることが好ましい。車外側ガラス板102の厚みが1.0mm以上であると、耐飛び石性能等の強度が十分であり、3.0mm以下であると、合わせガラス10の質量が大きくなり過ぎず、車両の燃費の点で好ましい。車内側ガラス板101の厚みは、0.3mm以上2.3mm以下であることが好ましい。車内側ガラス板101の板厚が0.3mm以上であることによりハンドリング性がよく、2.3mm以下であることにより質量が大きくなり過ぎない。車外側ガラス板102の厚みと車内側ガラス板101の厚みがそれぞれ1.8mm以下であれば、合わせガラス10の軽量化と遮音性を両立でき、好ましい。なお、車内側ガラス板101の厚みが1.0mm以下の場合、車内側ガラス板101は化学強化ガラスであってもよい。車内側ガラス板101が化学強化ガラスである場合、ガラス表面の圧縮応力値は300MPa以上、圧縮応力層の深さは2μm以上であることが好ましい。
また、ガラス板101、102が有機ガラスである場合、有機ガラスの材料としては、ポリカーボネート又はアクリル樹脂(例えば、ポリメチルメタクリレート)などの透明樹脂が挙げられる。
遮蔽層104は、例えば、黒色顔料を含有する溶融性ガラスフリットを含むセラミックカラーペーストを塗布し、焼成することによって形成される。合わせガラス10に塗布される接着剤などを紫外線による劣化を防ぐことが出来る。なお、耐候性を高める観点や、親水性や撥水性などの機能性を高める観点から各種適切な膜が、合わせガラス10の主面に形成されてもよい。
また、図2に示すように、合わせガラス10の車内側ガラス板101及び車外側ガラス板102は、共に合わせガラス10の周縁部の部品ユニット11が配置される部分が切り欠かれていてもよい。図2に示す例では、合わせガラス10と部品ユニット11とは、接着剤21によって接合されている。また、部品ユニット11は、光学機器としてのカメラ30と、光学機器以外の車両用部品としてのミラー40を取りけるためのミラーベース116とを、合わせガラス10の周縁部の一部に取り付けてもよい。
接着剤21は、耐光性及びその他の耐候性を有する接着剤であることが好ましい。接着剤21として耐光性及びその他の耐候性を有する接着剤を用いることにより、車外から照射される紫外線による接着剤21の劣化を防げる。具体的には、接着剤21として、特に限定されないが、変成シリコーン、変性シリコーン等が用いられてもよい。
部品ユニット11は、図2に示すように、板状部材としての強化ガラス111、補強板112、遮蔽層113、カメラブラケット114、カメラカバー115、ミラーベース116を備えていてもよい。
図2に示す例では、強化ガラス111は、合わせガラス10の切り欠かれた部分に嵌合可能な形状を有している。また、強化ガラス111は、赤外線が透過可能な強化ガラスであればよく、その製法及び材質は、ガラス板101、102と同様であるため、その説明を省略する。なお、赤外線が透過可能な強化ガラスとは、波長0.5μm以上1000μm以下の光の透過率が50%以上の強化ガラスを意味する。強化ガラス111として赤外線が透過可能な強化ガラスを用いることにより、カメラ30で用いられる近赤外線や遠赤外線の強度が車両用窓ガラス1によって減衰してしまうことを抑制できる。また、合わせガラス10の2枚のガラス板101、102としては、上述の通り、紫外線又は赤外線を吸収するガラスを用いてもよいため、車内が熱くなりすぎることを防げる。
また、強化ガラス111は、少なくとも合わせガラス10と部品ユニット11との境界(図1に示す、境界X)であって車両用窓ガラス1をボディパネル60に取り付けるためのウレタンシーラント50が塗布される領域において、合わせガラス10の車内側表面と部品ユニット11の車内側表面とが同一面に収まる形状を有する。なお、本明細書において、2つの面が「同一面に収まる」とは、2つの面のずれが3.0mm以下である場合を意味する。また、本明細書において、2つの面が「同一面に収まる形状を有する」とは、2つの面が湾曲していない場合、2つの面が同一面に収まる厚さを有することを意味し、2つ面が湾曲している場合、2つの面が同一面に収まる厚さ及び曲率半径を有することを意味する。合わせガラス10の車内側表面と部品ユニット11の車内側表面とに段差がないことにより、車両用窓ガラス1の周縁部を一周するようにウレタンシーラント50を塗布する際の作業性が悪化することを防げる。
以上により、車両に取り付けられるカメラ30等の光学機器に用いられる光の強度の減衰を抑制するとともに、部品ユニット11を備えながらも取り扱いが容易な車両用窓ガラス1を提供できる。
また、強化ガラス111は、車両用窓ガラス1の周縁部であって、車両用窓ガラス1のボディパネル60への取り付けに寄与する領域において、車両用窓ガラス1の車内側表面及び車外側表面が段差を有さない形状を有してもよい。ここで、車両用窓ガラス1のボディパネル60への取り付けに寄与する領域とは、車両用窓ガラス1に少なくともモールド12及びウレタンシーラント50が設けられる領域である。また、本明細書において、ある面が「段差を有さない」とは、ある面の凹凸が3.0mm以下であることを意味する。さらに、ある部材が「ある面が段差を有さない形状を有する」とは、当該部材が湾曲していない場合、当該面が段差を有さない厚さを有することを意味し、当該部材が湾曲している場合、当該面が段差を有さない厚さ及び曲率半径を有することを意味する。換言すれば、強化ガラス111と当該強化ガラス111の車内側表面に形成された遮蔽層113とを合わせた厚さは、車両用窓ガラス1のボディパネル60への取り付けに寄与する領域において、合わせガラス10と同じ厚さであってもよい。また、強化ガラス111の車外側表面は合わせガラス10の車外側表面と同じ曲率半径を有し、遮蔽層113の車内側表面は合わせガラス10の車内側表面と同じ曲率半径を有してもよい。これにより、車両用窓ガラス1を、部品ユニット11を備えない車両用窓ガラスと同様の方法でボディパネル60に取り付けられる。
また、部品ユニット11は、図2に示すように、車両用窓ガラス1のワイパー払拭領域にカメラ30の光路(カメラ30の視野範囲)が位置するように、カメラ30を車両用窓ガラス1の車内側に取り付けてもよい。具体的には、部品ユニット11において、強化ガラス111の車両用窓ガラス1のワイパー払拭領域に相当する部分の車内側表面に、カメラブラケット114が接着剤22によって取り付けられており、カメラブラケット114にカメラ30が装着される。なお、接着剤22として、接着剤21と同様の接着剤が用いられてもよい。強化ガラス111のカメラ30の光路に相当する部分の車外側表面がワイパーによって払拭されることによって、カメラ30の撮像画像に強化ガラス111の車外側表面の汚れが影響することを防げる。
また、強化ガラス111は、合わせガラス10と強化ガラス111との境界Xにおいて、合わせガラス10の車外側表面と強化ガラス111の車外側表面とが同一面に収まる(面一)形状を有していてもよい。具体的には、図2に示すように、強化ガラス111と合わせガラス10とは接着剤21によって接合されているため、合わせガラス10の車外側表面と、接着剤21の車外側表面と、強化ガラス111の車外側表面とが同一面に収まっていることが好ましい。これにより、ワイパーによって車両用窓ガラス1が払拭される際に、合わせガラス10と強化ガラス111との境界Xがワイパーの払拭に影響を及ぼしたり、当該境界Xに土埃等の汚れが堆積したりすることを防げる。また、合わせガラス10の車外側表面と、接着剤21の車外側表面と、強化ガラス111の車外側表面とが同一面に収まっているため、ワイパーが当該境界Xを通過するように車両用窓ガラス1を払拭しても、ワイパーが損傷しにくい。
また、図2に示すように、補強板112は、強化ガラス111と合わせガラス10との境界Xにおいて、強化ガラス111の車内側表面と合わせガラス10の車内側表面とを裏打ちしていてもよい。図2に示す例では、強化ガラス111、合わせガラス10、補強板112は、接着剤21によって接合されている。具体的には、補強板112は、平板の略中央部に線状に突出する突起部を有する板状部材である。また、補強板112は、当該突起部が接合される合わせガラス10と強化ガラス111との間に一部入り込むように、強化ガラス111の車内側表面と合わせガラス10の車内側表面とを裏打ちする。これにより、強化ガラス111に重量のあるカメラ30が取り付けられたり、ミラー40が取り付けられたりしても、強化ガラス111と合わせガラス10との接合が損なわれることを防げる。
補強板112は、例えば、ガラス繊維入り樹脂材料(例えば、ポリブチレンテレフタレート(PBT)にガラス繊維(GF)が40%配合された樹脂材料)が射出成形されることによって形成されてもよい。
また、図2に示すように、強化ガラス111の車内側表面であってカメラ30の光路に相当する部分を少なくとも除く部分に、遮蔽層113がさらに形成されていてもよい。すなわち、強化ガラス111の車内側表面に形成された遮蔽層113は、カメラ30の視野範囲を囲うように形成されていてもよい。図2に示す例では、強化ガラス111の車内側表面に形成された遮蔽層113の車内側表面に、接着剤22によりカメラブラケット114が接着されている。また、カメラカバー115がカメラ30の車内側を覆っている。カメラカバー115は、カメラブラケット114と着脱可能に形成されていてもよい。また、当該遮蔽層113の車内側表面であって、カメラブラケット114よりも車両用窓ガラス1の上端側にミラーベース116が接着されている。そして、ミラーベース116の車内側表面にミラー40のステーが接着されている。このように、遮蔽層113によって、強化ガラス111へのカメラブラケット114の接着部及びミラーベース116が車両の外から視認されることが防がれるため、車両用窓ガラス1と当該車両用窓ガラス1が取り付けられた車両の意匠性を向上できる。なお、遮蔽層113の形成方法は、遮蔽層104と同様であるため、その説明を省略する。
次に、本実施の形態1に係る車両用窓ガラス1の製造方法について説明する。
まず、曲げ成形前の平板状の車内側ガラス板101と車外側ガラス板102を準備し、車内側ガラス板101と車外側ガラス板102において、それぞれ部品ユニット11が配置される領域を切り欠く(切り欠き工程:S11)。車内側ガラス板101と車外側ガラス板102を切り欠く方法は、カッターやレーザーなど公知の方法で切り欠くことが出来る。
次に、切り欠かれた車内側ガラス板101、及び/または車外側ガラス板102の周縁部に黒色顔料を含有する溶融性ガラスフリットを含むセラミックカラーペーストを塗布し、乾燥させる。その後、車内側ガラス板101と車外側ガラス板102をガラス板の軟化点以上まで加熱し、曲げ成形する。(ガラス曲げ成形工程:S12)。この時、同時にセラミックカラーペーストが焼成され、遮蔽層104が形成される。曲げ成形された車内側ガラス板101と車外側ガラス板102は徐冷される。なお、車内側ガラス板101と車外側ガラス板102の曲げ成形は2枚を重ねて同時に曲げ成形してもよいし、車内側ガラス板101と車外側ガラス板102とを別々に曲げ成形してもよい。
次に、図2に示したような、車内側ガラス板101と車外側ガラス板102との間に中間膜103が介在するように、車内側ガラス板101、中間膜103、及び車外側ガラス板102を積層する。そして、積層された車内側ガラス板101、中間膜103、及び車外側ガラス板102を、公知であるニップローラー又はゴム袋、ラバーチャンバー等を用いて減圧加熱して脱気処理し、予備圧着する。予備圧着後、オートクレーブ中において、車内側ガラス板101、中間膜103、及び車外側ガラス板102からなる積層体を加熱加圧して本圧着し、合わせガラスを形成する(合わせガラス形成工程:S13)。ここで、合わせガラス10の形状、厚さ、大きさは、部品ユニット11を備えない車両用窓ガラスの合わせガラスと同様である。
次に、合わせガラス10の切り欠かれた部分に嵌合可能な未強化ガラス板を用意する。該未強化ガラスに黒色顔料を含有する溶融性ガラスフリットを含むセラミックカラーペーストを塗布し、乾燥させた後、ガラス板の軟化点以上まで加熱し、曲げ成形する。この時、同時にセラミックカラーペーストが焼成され、遮蔽層113が形成される。強化ガラス板111が物理強化ガラスの場合、ガラス板が、軟化点以上まで加熱され、曲げ成形された後、急冷されることで風冷強化され、強化ガラス板111が得られる。なお、強化ガラス板111が化学強化ガラスの場合は、ガラス板が、軟化点以上まで加熱され、曲げ成形された後、徐冷される。そして、ガラス板が、徐冷された後に化学強化処理され、強化ガラス板111が得られる(強化ガラス形成工程:S14)。
次に、補強板112に強化ガラス111の車内側表面と合わせガラス10の車内側表面とを裏打ちさせながら、接着剤21を用いて、強化ガラス111と合わせガラス10とを接合する(接合工程:S15)。このとき、平板状の補強板112に強化ガラス111の車内側表面と合わせガラス10の車内側表面とを裏打ちさせながら、強化ガラス111と合わせガラス10とを接着するため、接合される強化ガラス111と合わせガラス10との位置合わせが容易となる。
次に、当該遮蔽層113の車内側表面に接着剤22を用いてカメラブラケット114を接着する(カメラブラケット接着工程:S16)。なお、カメラブラケット114の接着には、公知の両面テープを用いてもよいし、接着剤22と両面テープを併用してもよい。また、当該遮蔽層113の車内側表面にミラーベース116を接着する(ミラーベース接着工程:S17)。
以上により、実施の形態1に係る車両用窓ガラス1を製造できる。なお、上記工程の順番は、上記の順番に限定されるものではなく、適宜、変更され得る。
実施の形態2
図3は、実施の形態2に係る車両用窓ガラス1Aを説明するための断面図である。図3は、図1の切断線II-IIで車両用窓ガラス1を切断した断面図に対応しており、車両の左側から見た断面図である。実施の形態2に係る車両用窓ガラス1Aは、部品ユニット11の代わりに、部品ユニット13を備える点が実施の形態1に係る車両用窓ガラス1と異なる。また、実施の形態2に係る部品ユニット13は、強化ガラス111、補強板112、遮蔽層113、カメラブラケット114、ミラーベース116の代わりに、板状部材131を備える点が実施の形態1に係る部品ユニット11と異なる。そのため、以下の説明において、実施の形態2に係る構成のうち、実施の形態1と同一の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
板状部材131は、赤外線が透過可能な樹脂から形成された透過部132と、有色樹脂から形成された遮蔽部133とを備えてもよい。透過部132は、板状部材131の少なくともカメラ30の光路に相当する部分を占めてもよい。板状部材131は、実施の形態1の強化ガラス111、補強板112、遮蔽層113、カメラブラケット114、ミラーベース116に対応する形状を有していてもよい。板状部材131は、板状部材131に対応する形状を備える成形型を用いて、透過部132と遮蔽部133とを一体成形することにより形成されてもよい(二色成形)。透過部132を形成する樹脂としては、特に限定されないが、ポリカーボネート等が用いられてもよい。また、遮蔽部133を形成する樹脂としては、特に限定されないが、ポリカーボネート、ABS樹脂等が用いられてもよい。強化ガラス111の代わりに、透過部132を備える板状部材131を用いることにより、カメラ30で用いられる近赤外線や遠赤外線の強度が車両用窓ガラス1Aによって減衰してしまうことをより一層防げる。
板状部材131は、少なくとも合わせガラス10と板状部材131との境界Xであって車両用窓ガラス1Aをボディパネル60に取り付けるためのウレタンシーラント50が塗布される領域において、合わせガラス10の車内側表面と板状部材131の車内側表面とが同一面に収まる形状を有する。合わせガラス10の車内側表面と板状部材131の車内側表面とに段差がないことにより、車両用窓ガラス1Aの周縁部を一周するようにウレタンシーラント50を塗布する際の作業性が悪化することを防げる。
また、板状部材131は、車両用窓ガラス1Aの周縁部であって、車両用窓ガラス1Aのボディパネル60への取り付けに寄与する領域において、車両用窓ガラス1Aの車内側表面及び車外側表面が段差を有さない形状を有してもよい。換言すれば、板状部材131は、車両用窓ガラス1Aのボディパネル60への取り付けに寄与する領域において、合わせガラス10と同じ厚さ及び曲率半径を有してもよい。これにより、車両用窓ガラス1Aを、部品ユニット13を備えない車両用窓ガラスと同様の方法でボディパネル60に取り付けられる。
また、部品ユニット13は、図3に示すように、車両用窓ガラス1Aのワイパー払拭領域にカメラ30の光路(カメラ30の視野範囲)が位置するように、カメラ30を車両用窓ガラス1の車内側に取り付けてもよい。板状部材131の透過部132の車外側表面がワイパーによって払拭されることによって、カメラ30の撮像画像に板状部材131の車外側表面の汚れが影響することを防げる。
また、板状部材131は、合わせガラス10と板状部材131との境界Xにおいて、合わせガラス10の車外側表面と板状部材131の車外側表面とが同一面に収まる(面一)形状を有していてもよい。具体的には、図3に示すように、板状部材131と合わせガラス10とは接着剤21によって接合されているため、合わせガラス10の車外側表面と、接着剤21の車外側表面と、板状部材131の車外側表面とが同一面に収まっていることが好ましい。これにより、ワイパーによって車両用窓ガラス1Aが払拭される際に、合わせガラス10と板状部材131との境界Xがワイパーの払拭に影響を及ぼしたり、当該境界Xに土埃等の汚れが堆積したりすることを防げる。また、合わせガラス10の車外側表面と、接着剤21の車外側表面と、板状部材131の車外側表面とが同一面に収まっているため、ワイパーが当該境界Xを通過するように車両用窓ガラス1を払拭しても、ワイパーが損傷しにくい。
また、図3に示すように、板状部材131の遮蔽部133は、板状部材131と合わせガラス10との境界Xから、合わせガラス10の車内側表面上へと板状に延出する延出部133Aを備えてもよい。当該延出部133Aによって、合わせガラス10の車内側表面が裏打ちされる。これにより、板状部材131と合わせガラス10とを接合する接着剤21が塗布される面積が増えるため、板状部材131に重量のあるカメラ30が取り付けられたり、ミラー40が取り付けられたりしても、板状部材131と合わせガラス10との接合が損なわれることを防げる。
また、図3に示すように、遮蔽部133は、板状部材131のカメラ30の光路に相当する部分を少なくとも除く部分を占めていてもよい。すなわち、板状部材131の遮蔽部133は、カメラ30の視野範囲である透過部132を囲うように形成されていてもよい。図3に示す例では、遮蔽部133は、カメラブラケット114に対応する形状を有しており、カメラカバー115は、遮蔽部133のカメラブラケット114に対応する部分と着脱可能に形成されていてもよい。また、遮蔽部133は、ミラーベース116に対応する形状を有しており、ミラー40のステーは、遮蔽部133のミラーベース116に対応する部分に接着されている。このように、遮蔽部133によって、板状部材131へのカメラ30及びミラー40のステーの接着部が車両の外から視認されることが防がれるため、車両用窓ガラス1Aと当該車両用窓ガラス1Aが取り付けられた車両の意匠性を向上できる。
次に、本実施の形態2に係る車両用窓ガラス1Aの製造方法について説明する。車両用窓ガラス1Aの製造方法において、切り欠き工程S21、ガラス曲げ成形工程S22、及び合わせガラス形成工程S23は、上記のS11、S12、及びS13と同様であるため、その説明を省略する。
次に、合わせガラス10の切り欠かれた部分に嵌合可能な板状部材131を用意する(板状部材形成工程:S24)。板状部材131の製造方法は、上述したため、省略する。
次に、遮蔽部133の延出部133Aに合わせガラス10の車内側表面を裏打ちさせながら、接着剤21を用いて、板状部材131と合わせガラス10とを接合する(接合工程:S25)。このとき、平板状に延出した延出部133Aに合わせガラス10の車内側表面を裏打ちさせながら、板状部材131と合わせガラス10とを接着するため、接合される板状部材131と合わせガラス10との位置合わせが容易となる。
以上により、実施の形態2に係る車両用窓ガラス1Aを製造できる。なお、上記工程の順番は、上記の順番に限定されるものではなく、適宜、変更され得る。
変形例
次に、実施の形態2に係る車両用窓ガラス1Aの変形例について説明する。変形例に係る車両用窓ガラス1Aでは、部品ユニット13の遮蔽部133が金属を用いて形成されてもよい。樹脂製の遮蔽部133の代わりに、金属製の遮蔽部133を用いることにより、部品ユニット13の強度が増し、より重い光学機器等の車両用部品を車両用窓ガラス1Aに取り付けられる。遮蔽部133を形成する金属としては、特に限定されないが、圧延鋼板に電着塗装が施されたもの等が用いられてもよい。また、透過部132は、透過部132と遮蔽部133との境界において、透過部132の車外側表面と遮蔽部133の車外側表面とが同一面に収まる(面一)形状を有していてもよい。これにより、ワイパーによって車両用窓ガラス1Aが払拭される際に、透過部132と遮蔽部133との境界がワイパーの払拭に影響を及ぼしたり、当該境界に土埃等の汚れが堆積したりすることを防げる。また、透過部132は、透過部132と遮蔽部133との境界において、透過部132の車外側表面と遮蔽部133の車外側表面とが同一面に収まっているため、ワイパーが当該境界を通過するように車両用窓ガラス1を払拭しても、ワイパーが損傷しにくい。
実施の形態3
図4は、実施の形態3に係る車両用窓ガラス1Bを説明するための斜視図である。図5は、図4の切断線V-Vで車両用窓ガラス1Bを切断した断面図に対応しており、車両の左側から見た断面図である。実施の形態3は、合わせガラス10の車内側ガラス板101のみが切り欠かれている点が実施の形態1と異なる。また、実施の形態3に係る車両用窓ガラス1Bは、部品ユニット11の代わりに、部品ユニット14を備える点が実施の形態1に係る車両用窓ガラス1と異なる。また、実施の形態3に係る部品ユニット14は、強化ガラス111、補強板112、遮蔽層113、カメラブラケット114、ミラーベース116の代わりに、板状部材141を備える点が実施の形態1に係る部品ユニット11と異なる。そのため、以下の説明において、実施の形態3に係る構成のうち、実施の形態1と同一の構成については、同一の符号を付すとともに、その説明を省略する。
合わせガラス10の車内側ガラス板101は、合わせガラス10の周縁部の部品ユニット14が配置される部分が切り欠かれていてもよい。合わせガラス10の車外側ガラス板102が切り欠かれないため、車両用窓ガラス1Bの車外側表面に段差が形成されるのを防げる。これにより、ワイパーによって車両用窓ガラス1Bが払拭される際に、ワイパーの払拭に影響を及ぼすことを防げる。
板状部材141は、強化ガラス111、補強板112、遮蔽層113、カメラブラケット114、ミラーベース116に対応する形状を有してもよい。また、板状部材141は、カメラ30の光路に相当する部分が開口された開口部141Aを備える。すなわち、カメラ30の光路には、空気の他には、合わせガラス10の車外側ガラス板102のみが存在する。これにより、カメラ30で用いられる近赤外線や遠赤外線の強度が車両用窓ガラス1Bによって減衰してしまうことを抑制できる。
板状部材141は、合わせガラス10の車内側ガラス板101が切り欠かれた部分を覆う面積を有する。また、板状部材141は、合わせガラス10の車外側ガラス板102の車内側表面に、接着剤23により接着されている。具体的には、図5に示す例では、板状部材141の開口部141Aを除く車外側表面が、接着剤23により、車外側ガラス板102の車内側表面に接着されている。これにより、車外側ガラス板102と板状部材141との接着面積を広くでき、合わせガラス10と部品ユニット14との接着を強固なものにできる。なお、接着剤23として、接着剤21と同様の接着剤が用いられてもよい。
板状部材141は、有色樹脂又は金属から形成されてもよい。板状部材141を形成する有色樹脂、金属は、実施の形態2で記載した材料が用いられてもよい。
板状部材141は、少なくとも合わせガラス10と板状部材141との境界(図4に示す、境界X’)であって車両用窓ガラス1Aをボディパネル60に取り付けるためのウレタンシーラント50が塗布される領域において、合わせガラス10の車内側表面と板状部材141の車内側表面とが同一面に収まる形状を有する。合わせガラス10の車内側表面と板状部材141の車内側表面とに段差がないことにより、車両用窓ガラス1Bの周縁部を一周するようにウレタンシーラント50を塗布する際の作業性が悪化することを防げる。
また、板状部材141は、車両用窓ガラス1Bの周縁部であって、車両用窓ガラス1Bのボディパネル60への取り付けに寄与する領域において、車両用窓ガラス1Bの車内側表面及び車外側表面が段差を有さない形状を有してもよい。換言すれば、板状部材141と車外側ガラス板102と接着剤23とを合わせた厚さは、車両用窓ガラス1Bのボディパネル60への取り付けに寄与する領域において、合わせガラス10と同じ厚さであってもよい。また、板状部材141の車内側表面は、車両用窓ガラス1Bのボディパネル60への取り付けに寄与する領域において、合わせガラス10の車内側表面と同じ曲率半径を有してもよい。これにより、車両用窓ガラス1Bを、部品ユニット13を備えない車両用窓ガラスと同様の方法でボディパネル60に取り付けられる。
また、部品ユニット14は、図5に示すように、車両用窓ガラス1Bのワイパー払拭領域にカメラ30を取り付けてもよい。車外側ガラス板102のカメラ30の光路に相当する部分の車外側表面がワイパーによって払拭されることによって、カメラ30の撮像画像に車外側ガラス板102の車外側表面の汚れが影響することを防げる。
また、図5に示すように、板状部材141は、板状部材141と合わせガラス10との境界X’から、合わせガラス10の車内側表面上へと板状に延出する延出部141Bを備えてもよい。当該延出部141Bによって、合わせガラス10の車内側表面が裏打ちされる。これにより、板状部材141と合わせガラス10とを接合する接着剤23が塗布される面積が増えるため、板状部材141に重量のあるカメラ30が取り付けられたり、ミラー40が取り付けられたりしても、板状部材141と合わせガラス10との接合が損なわれることを防げる。
また、板状部材141が、図5に示すように、カメラブラケット114に対応する形状を有しており、カメラカバー115は、板状部材141のカメラブラケット114に対応する部分と着脱可能に形成されていてもよい。また、板状部材141は、ミラーベース116に対応する形状を有しており、ミラー40のステーは、板状部材141のミラーベース116に対応する部分に接着されている。そして、板状部材141は有色樹脂又は金属から形成されるため、板状部材141によって、板状部材141へのカメラ30及びミラー40のステーの接着部が車両の外から視認されることが防がれる。これにより、車両用窓ガラス1Bと当該車両用窓ガラス1Bが取り付けられた車両の意匠性を向上できる。
次に、本実施の形態3に係る車両用窓ガラス1Bの製造方法について説明する。車両用窓ガラス1Bの製造方法において、ガラス曲げ成形工程S32、合わせガラス形成工程S33は、上記のS12、S13と同様であるため、その説明を省略する。
まず、曲げ成形前の平板状の車内側ガラス板101と車外側ガラス板102を準備し、車内側ガラス板101において、部品ユニット14が配置される領域を切り欠く(切り欠き工程:S31)。車内側ガラス板101を切り欠く方法は、S11同様、カッターやレーザーなど公知の方法で切り欠くことが出来る。切り欠き工程S31の後、ガラス曲げ成形工程S32、合わせガラス形成工程S33を行う。
次に、合わせガラス10の切り欠かれた部分に嵌合可能な板状部材141を用意する(板状部材形成工程:S34)。板状部材141は、当該板状部材141に対応する形状を備える成形型に、溶融した樹脂材料又は金属材料を充填し、樹脂材料又は金属材料を固化することにより形成されてもよい。
次に、板状部材141の延出部141Bに合わせガラス10の車内側表面を裏打ちさせながら、接着剤23を用いて、板状部材141と合わせガラス10とを接合する(接合工程:S35)。このとき、平板状に延出した延出部141Bに合わせガラス10の車内側表面を裏打ちさせながら、板状部材141と合わせガラス10とを接着するため、接合される板状部材141と合わせガラス10との位置合わせが容易となる。
以上により、実施の形態3に係る車両用窓ガラス1Bを製造できる。なお、上記工程の順番は、上記の順番に限定されるものではなく、適宜、変更され得る。
以上、本発明を上記実施の形態に即して説明したが、本発明は上記実施の形態の構成にのみ限定されるものではなく、本願特許請求の範囲の請求項の発明の範囲内で当業者であればなし得る各種変形、修正、組み合わせを含むことは勿論である。
1、1A、1B 車両用窓ガラス
10 合わせガラス
101 車内側ガラス板
102 車外側ガラス板
103 中間膜
104 遮蔽層
11、13、14 部品ユニット
111 強化ガラス
112 補強板
113 遮蔽層
114 カメラブラケット
115 カメラカバー
116 ミラーベース
131、141 板状部材
132 透過部
133 遮蔽部
133A、141B 延出部
141A 開口部
12 モールド
21、22、23 接着剤
30 カメラ(光学機器)
40 ミラー
50 ウレタンシーラント(車両用窓ガラスを車両に取り付けるための接着剤)
60 ボディパネル
X、X’ 境界(合わせガラスと部品ユニットとの境界)

Claims (11)

  1. 2枚のガラス板が中間膜を介して接着された合わせガラスと、
    前記合わせガラスの周縁部の一部に、少なくとも光学機器を含む車両用部品を取り付けられる部品ユニットと、
    を備える車両用窓ガラスであって、
    前記合わせガラスが車両に取り付けられた場合に、少なくとも車内側に位置する車内側ガラス板は、前記合わせガラスの前記周縁部の前記部品ユニットが配置される部分が切り欠かれており、
    前記部品ユニットは、少なくとも前記合わせガラスと前記部品ユニットとの境界であって、前記車両用窓ガラスを前記車両に取り付けるための接着剤が塗布される領域において、前記合わせガラスの車内側表面と前記部品ユニットの車内側表面とが同一面に収まる形状を有する、
    車両用窓ガラス。
  2. 前記部品ユニットは、前記車両用窓ガラスの前記周縁部であって、前記車両用窓ガラスの前記車両への取り付けに寄与する領域において、前記車両用窓ガラスの車内側表面及び車外側表面が段差を有さない形状を有する、
    請求項1に記載の車両用窓ガラス。
  3. 前記部品ユニットは、前記車両用窓ガラスのワイパー払拭領域に前記光学機器を取り付けられる、
    請求項1又は2に記載の車両用窓ガラス。
  4. 前記合わせガラスの前記車内側ガラス板は、前記合わせガラスの前記周縁部の前記部品ユニットが配置される部分が切り欠かれており、
    前記部品ユニットは、前記合わせガラスの車外側に位置する車外側ガラス板の車内側表面に接着される板状部材を備え、
    前記板状部材は、前記合わせガラスの前記車内側ガラス板が切り欠かれた部分を覆う面積を有する、請求項1~3の何れか一項に記載の車両用窓ガラス。
  5. 前記合わせガラスの前記車内側ガラス板及び前記車外側ガラス板は、共に前記合わせガラスの前記周縁部の前記部品ユニットが配置される部分が切り欠かれており、
    前記部品ユニットは、前記合わせガラスの切り欠かれた部分に嵌合可能な板状部材を備え、
    前記板状部材は、前記合わせガラスと前記板状部材との境界において、前記合わせガラスの車外側表面と前記板状部材の車外側表面とが同一面に収まる形状を有する、
    請求項1~3の何れか一項に記載の車両用窓ガラス。
  6. 前記板状部材は、赤外線が透過可能な強化ガラスであり、
    前記部品ユニットは、前記強化ガラスと前記合わせガラスとの境界において、前記強化ガラスの車内側表面と前記合わせガラスの車内側表面とを裏打ちする補強板を備え、
    前記強化ガラス、前記合わせガラス、前記補強板は、接着剤によって接合されている、
    請求項5に記載の車両用窓ガラス。
  7. 前記部品ユニットは、前記強化ガラスの車内側表面であって前記光学機器の光路に相当する部分を少なくとも除く部分に形成された遮蔽層をさらに備える、
    請求項6に記載の車両用窓ガラス。
  8. 前記板状部材は、樹脂を用いて形成され、
    前記板状部材の少なくとも前記光学機器の光路に相当する部分は、赤外線が透過可能な樹脂から形成されている、
    請求項5に記載の車両用窓ガラス。
  9. 前記板状部材の前記赤外線が透過可能な樹脂から形成される部分以外の部分は、有色樹脂から形成されている、
    請求項8に記載の車両用窓ガラス。
  10. 前記板状部材の前記赤外線が透過可能な樹脂から形成される部分以外の部分は、金属から形成されている、
    請求項8に記載の車両用窓ガラス。
  11. 前記赤外線が透過可能な樹脂から形成される部分は、前記金属により形成された部分との境界において、前記赤外線が透過可能な樹脂から形成される部分の車外側表面と前記金属から形成された部分の車外側表面とが同一面に収まる形状を有する、
    請求項10に記載の車両用窓ガラス。
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