JP4932019B2 - 成形周辺封止部を備える封入型ウインドウアセンブリを形成するためのプロセス - Google Patents

Description

本発明は、ポリマ製フレーム或いはガラスシートの周辺領域を包囲するガスケット部材を備える封入型ウインドウアセンブリに関連し、詳細には予備形成され、適所に成形された周辺封止部を有する車両用ルーフパネルのような封入型ウインドウアセンブリに関連する。

最初に、車両用の固定型ウインドウアセンブリは、ガラスシートの周縁部周囲に加えられる接着剤、金属クリップのような適切な機械式取付具及びガラスシートの周縁部並びに車両フレームの隣接部分を覆うために配置される外側装飾用トリムストリップを備える複数の構成要素から構成された。そのようなウインドウ構造体は、車両アセンブリラインに沿って個別に構成要素を組み立てる必要があったため、特に労働力の観点からコストが高かった。

その後上記ウインドウ構造体を改善するために努力が向けられ、米国特許第４，０７２，３４０号に記載されるタイプのユニット式ウインドウアセンブリが開発された。これらのアセンブリはガラスシート、隣接フレーム及びポリ塩化ビニールのような成形物からなるケーシング或いはガスケットを備え、ケーシング或いはガスケットがフレーム及びウインドウの周縁部の間に延在し、ガラスシートとフレームとを互いに保持する。取付具がフレームに沿った離間位置に設けられ、全アセンブリが、ユニットとして車両本体の開口部上の位置に案内されることができた。

他のタイプのユニット式ウインドウアセンブリは、米国特許第３，７５９，００４号及び第４，３６４，５９５号に開示される。そのようなユニット式ウインドウ構造体は、ウインドウアセンブリを関連する車両に取り付けるために必要とされる時間を徐々に削減したが、各ウインドウユニットを製造するために必要とされる個々の構成要素を概ね手動で取り付ける必要があったため、その構造体は比較的コストが高かった。

さらに開発が進み、反応射出成形（ＲＩＭ）プロセスにより成形される一体型のフレーム或いはガスケット部材を用いて、単一のガラスシート及び積層ガラスアセンブリが形成された。米国特許第４，５６１，６２５号はそのようなプロセス及びその結果の製造物を例示しており、ここで参照して本明細書の一部としている。そのようなアセンブリは、例えば車両の製造中に、ウインドウ開口部の周辺部を画定する材料に容易に取着されることができる。典型的にはフレーム或いはガスケット部材はポリウレタン材料から形成される。

車両用ループパネルのようなある可動式ウインドウアセンブリの場合には、弾性周辺封止部を用いて、ウインドウアセンブリとウインドウ開口部との間の防水密封を確保していた。周辺封止部が用いられた場合、典型的には周辺封止部は、両側接着剤或いは「弾発係合」タイプの機械的連結手段の何れかを用いて、成形プロセス後のウインドウアセンブリのガスケット部材に固定されていた。これらの方法のいずれも比較的高価な、成形後に労働力を集中的に利用する手順を必要とし、周辺封止部とガスケット部材との間に隙間が生じ、それゆえ封止部が不完全になり、結果的にガスケット部材から周辺封止部が剥離する傾向がある。

近年、ガスケット部材の適所に成形される周辺封止部を設けることが提案された。そのような周辺封止部は、例えば米国特許第５，３４４，６０３号に例示される。この特許はガラスシート１０、支持部材１２及びプロファイル部分１３が型内に挿入され、プロファイル部１３が上側及び下側取付用突出部６及び７により位置付けられる、車両用ルーフの周辺封止部を備えるウインドウアセンブリの製造プロセスを記載する。その後弾性材料９が型内に導入される。封止部１６は、弾性材９の射出成形前に、プロファイル部分１３上に直接成形されることができる。

米国特許第３，７５９，００４号 米国特許第４，３６４，５９５号 米国特許第４，５６１，６２５号 米国特許第５，３４４，６０３号

上記内容により封入型ウインドウアセンブリは改善されるが、さらに改善されたプロセス、及びそのようなウインドウアセンブリを形成する際に用いる型が望まれる。

本発明は透明シートの周辺領域を包囲するガスケット部材及びそのガスケット部材に固定される周辺封止部を備える封入型ウインドウアセンブリを形成するためのプロセスに関する。本発明に従えば、型空洞部を画定する第１及び第２の型部分を有する型が設けられる。透明シートの周辺領域及び予備成形される周辺封止部アセンブリは、その型空洞部内に位置付けられる。周辺封止部アセンブリは、封止部支持部材に固定された弾性封止部を備え、その封止部支持部材はその弾性封止部に比べて相対的に硬質である。

その型は、型部分が対面関係をなすように閉塞され、前記上側型部分が、下側型部分に向かって下方に角度をなすテーパ部と、前記テーパ部の下端に隣接するリップ部及び突出する主要部を備える突出部とを有し、それにより周辺封止部アセンブリの封止部支持部材の反対側をなす表面が、第１の型部分の表面と第２の型部分の表面との間に係合される。ここで、前記突出する主要部が、前記弾性封止部を圧縮するように前記弾性封止部と接触し、前記リップ部が、前記封止部支持部材と封止係合するように接触し、前記上側型部分の下側表面が、前記透明シートにその周辺端近傍においてのみ接触する。その後成形材料が型内に注入され、型空洞部を充填し、それによりガスケット部材を形成する。成形材料は、透明シートの周辺領域及び周辺封止部アセンブリの封止部支持部材の周囲に流れ込む。適当な時間をかけて、その成形材料は固化し、その後型が開口され、封入型ウインドウアセンブリが取り出される。

本発明のプロセスを用いて、脆性材料からなる透明シート、透明シートの少なくとも周縁部分周囲において現場で成形及び硬化されるポリマ製ガスケット及びその成形及び硬化と同時に現場でガスケットに成形及び溶融される周辺封止部アセンブリを備える封入型グレイジングユニットを提供することができる点で有利である。周辺封止部アセンブリは封止部支持部材に固定される弾性封止部を備え、封止部支持部材はその弾性封止部に比べて相対的に硬質である。それゆえ好適な実施例では、その封止部支持部材の上側表面及び弾性封止部の隣接する上側表面が概ね脆性材料からなるシートの主面と同一表面をなし、それゆえ概ね封止部支持部材と及び弾性封止部それぞれの上側表面間に隙間が生じない。

第１図は、本発明によるウインドウアセンブリを形成するために用いられる、閉塞状態の型の拡大部分断面図である。 第２図は、ガラスシート及びそこに位置付けられる予備成形周辺封止部を備える第１図の型の拡大部分断面図である。 第３図は、ガスケット部材形成後の第２図の型の拡大部分断面図である。 第４図は、第１図−第３図に示される型から取り出した後に、本発明により形成される成形ウインドウアセンブリの斜視図である。 第５図は、第４図の線５−５に沿って見たウインドウアセンブリの拡大部分断面図である。

本発明の利点は、添付の図面を鑑みて考慮される際に、以下の好適な実施例の詳細な説明から当業者には容易に明らかになるであろう。

ここで図面を参照すると第１図では、本発明によるウインドウアセンブリを形成するために上側及び下側型部分を備える型１０が示される。上側型部分１２は典型的には、上側型封止部１６が位置付けられる溝部１４を備える。封止部１６はシリコンゴム材料から形成され、適当な接着剤により溝部１４内に固定することができる。別法では封止部１６は、封止部１６及び溝部１４に離間タブ付部分及び対応するタブ受取り部材（図示せず）を設けるといった機械的手段により溝部１５に固定されることができる。

上側型部分１２は、下側型部分に向かって下方に角度をなすテーパ部分１８と共に形成され、上側型半分１２の下側表面が、第２図に示されるようにその周辺縁部付近でのみガラスシートと接触するようになることが好ましい。別の実施例では、追加封止部（図示せず）が上側型部分１２の対応する溝部内に設けられ、その封止部がガラスシートの上側表面に接触すると共に、型部分とガラスシートとの間の接触を避けることができる。好適な実施例では、上側型部分１２は成形プロセス中に周辺封止部と接触する下方に延在する封止用突出部２０も設けられる。以下に詳細に記載するように、封止用突出部２０は突出する主要部２２及びリップ部２４を備える。

また型１０は、上側型部分１２と協働する下側型部分３０を備える。下側型部分３０は、下側型封止部３４が位置付けられる溝部３２を備える。封止部３４は、シリコンゴム材料から形成され、上記のような適当な接着剤或いは機械的手段によりその溝部３２内に固定されることができる。

さらに下側型部分３０は、ガラスシートに対する下側型半分に周辺封止部アセンブリを位置付けるために、突出部３６のような位置付け構造体も設けられる。
突出部３６は、第２図に示されるように、周辺封止部アセンブリの一部に形成される対応する凹部と嵌合するように成形される。別の実施例では凹部は、周辺封止部アセンブリ上に形成される対応する突出部と共に下側型部分３０上に形成されるか、或いは相補的な突出部及び凹部の結合体が、その型部分３０及び封止部アセンブリ上にそれぞれ設けられることが理解されよう。

その型部分１２及び３０は典型的には例えば、鋼板或いはアルミニウムのような金属材料から形成されるが、他のタイプの概ね非弾性材料を用いてもよい。適当な手段（図示せず）が従来通りに設けられ、型部分１２及び３０を開閉する。
さらに型部分１２及び３０はそれぞれ、その中を適当な冷却材が循環する流路（図示せず）を設けられることができる。

型部分１２及び３０は協働し、ガラスのような透明材料からなるシート４０を受け取るためのチャンバを画定し、ガラス上にガスケット部材が形成されることになる。第２図ではガラスシート４０は、その下側表面の外側周辺部分が下側型封止部３４上に載置されるように位置付けられる。ガラスシート４０は最初に、例えばそのウインドウアセンブリが装着される車両のシートメタルと同型をなす所望の形状に形成される。
本発明により、また周辺封止部アセンブリ４２も下側型部分３０上に位置付けられる。より詳細には本発明の周辺封止部アセンブリ４２は弾性封止部４４及び封止部支持部材４６を備える。本発明の最終的なウインドウアセンブリでは、封止部４４はウインドウ開口部（図示せず）との水密接触を与える。封止部支持部材４６は弾性封止部４４をウインドウアセンブリの成形ガスケット部材に固定する。

封止部支持部材４６は、下側型部分３０内に形成される突出部３６と相補性をなす窪み或いは凹部４８を備える。その結果、全周辺封止部アセンブリ４２は、突出部３６を相補性凹部４８と嵌合することにより型１０内に容易に位置付けられることができる。封止部支持部材４６はさらに、第２図、第３図及び第５図に示される概ねＬ字状をなす延長部５０のような、変則的な内側に面する部分を設けられる。延長部５０と成形ガスケット部材との協働により、周辺封止部アセンブリ４２とガスケット部材との間の機械的な取付けがより確実になる。

周辺封止部は、少なくとも約５０のショアーＡ硬度を有する材料の単一構造を用いて形成されることができる。しかしながら好適な実施例では、封止部４４及び封止部支持部材４６は、後に適当な手段により互いに確実に取着される個別の部品である。最も好適な実施例では、周辺封止部アセンブリ４２はある材料を同時押出し成形することにより形成され、それにより支持部材４６を弾性封止部４４と一体に結合する。別法では、周辺封止部アセンブリ４２は、支持部材４６と封止部４４との間に機械的連結手段を設けることにより、或いは他の既存の方法により適当な接着剤を用いてその間を結合することにより形成されてもよい。

周辺封止部アセンブリ４２の封止部支持部材４６は十分な寸法安定性を有し、型１０及び用いられる射出プロセスにより及ぼされる圧力に耐える材料から形成される。封止部４４及び支持部材４６が個別の材料から形成されることが好ましいが、その場合、支持部材４６は少なくとも約９０のショアーＡ硬度を示す材料から形成されることが好ましい。一方周辺封止部アセンブリ４２の封止部４４は、支持部材４６の硬度より低い硬度を示す可撓性材料から形成される。封止部４４は、４０〜５０のショアＡ硬度を示す材料から形成されることが好ましい。好適な実施例では、封止部４４及び支持部材４６は共に、熱可塑性ゴム及びポリ塩化ビニールからなる２つの異なる混合材から形成される。

本発明のウインドウアセンブリを形成するために、ガラスシート４０は下側型封止部３４上に適切に位置付けられる。また周辺封止部アセンブリ４２は、下側型部分３０の相補性突出部分３６と嵌合する凹部４８を用いて、下側型部分３０上に位置付けられる。その後上側型部分１２が、第２図に示されるように適所に下降する。この位置では、上側型封止部１６は下側型部分３０の上側表面と接触する。さらに上側型部分１２の突出部２０は周辺封止部アセンブリ４２と接触する。より詳細には、突出部２０の突出する主要部２２は封止部４６と接触し、それにより封止部４６は突出部２０と下側型部分３０の上側表面との間で圧縮される。さらに突出部２０のリップ部分２４は、周辺封止部アセンブリ４２の取付け部材４６の上側縁部と封止係合状態に保持される。リップ部分２４は、取付け部材４６との間に十分な封止嵌合を与える必要に応じて、概ね取付け部材４６の上側縁部とのみ接触することが好ましい。このようにして、仕上げられたウインドウアセンブリにおいて支持部材４６及び封止部４４のそれぞれの上側表面間に隙間はほとんど或いは全く生じないであろう。

型１０が閉塞状態にある場合、空洞部５２が、ガラスシート４０、下側型封止部３４、下側型部分３０の上側表面、取り付け部材４６及び突出部２０のリップ部分２４を含む上側型部分１２の下側表面により形成される。ここで第３図を参照すると、適当なポリマ製材料が、標準的な射出成形プロセス或いは反応射出成形（ＲＩＭ）プロセスの何れかにおいて空洞部５２内に導入される。注入されたポリマ製材料は、取付け部材４６上の延長部５０により形成されるあらゆる凹部を含む、空洞部５２全体に行き渡り、ウインドウアセンブリのガスケット部材５４を形成する。

型１０から取り出された後の仕上げられたウインドウアセンブリ６０が第４図及び第５図に示される。例示される実施例では、ウインドウアセンブリ６０は、ガスケット部材５４及びガラスシート４０の全周辺部周囲に延在する周辺封止部４２と共に、車両用ルーフパネルとして形成される。

ウインドウアセンブリ６０はガラスシート４０、成形ガスケット部材５４及び周辺封止部アセンブリ４２を備える。第５図に示されるように、型１０から取り出される場合、封止部４４は予備成形位置に戻り、封止部４４及び支持部材４６のそれぞれの上側表面間に隙間をほとんど或いは全く残さないようにする。

本発明は、好適な実施例を示すために考慮された実施例において記載されてきた。しかしながら本発明は、その精神或いは範囲から逸脱することなく、特定の例示及び記載されたものと異なるように実施されることができることに注目されたい。

例えば図面に例示され、ここで説明される本発明の実施例は単一のガラスシートを備えるウインドウアセンブリに関連するが、本発明は２枚或いはそれ以上のガラスシートを用いる積層複合材からなるウインドウアセンブリに容易に組み込まれることができる。また本発明の好適な実施例は車両用ルーフパネルとして記載されたが、車両用窓ガラス或いは建築構造物用窓ガラスとして用いることができるという利点もあることは考慮されたい。さらにガラスシート材料は、プラスチック製シート材料に置き換えられることができ、同様に固有の利点の多くを有する製品を開発することができるということも理解されよう。

Claims (6)

1. 透明シートの周辺領域を包囲するガスケット部材及び前記ガスケット部材に固定される周辺封止部を備える封入型ウインドウアセンブリを形成するためのプロセスであって、
   型空洞部を画定するように互いに協働する第１及び第２の型部分を備える型を設けるステップと、
   前記型空洞部内に前記透明シートの前記周辺領域を配置するステップと、
   予備成形された周辺封止部を前記型空洞部内に配置するステップと、
   前記周辺封止部の両面が前記第１の型部分の表面と前記第２の型部分の表面との間に係合されるように前記型を閉塞するステップと、
   前記型内に成形材料を注入し、前記型空洞部を充填し、それにより前記ガスケット部材を形成するステップと、
   適当な時間をおいて前記成形材料を固化するステップと、
   前記型を開き、前記封入型ウインドウアセンブリを取り出すステップとを有し、
   前記ガスケット部材を画定する前記型空洞部部分が、前記第１の型部分に設けられた肩封止部と、前記第１の型部分の前記表面と、前記透明シートと、前記周辺封止部と、前記第２の型部分の前記表面とにより画定され、前記第２の型部分の前記表面に、前記第１の型部分に向かって角度をなすテーパ部分が形成されることにより、前記第２の型部分の前記表面が、その周辺縁部付近でのみ前記透明シートと接触するようにしたことを特徴とするプロセス。
2. 前記周辺封止部が、封止部支持部材と、該封止部支持部材に固定された弾性封止部とを有し、かつ前記第２の型部分の前記表面には、前記テーパ部分の一端に隣接するリップ部と突出する主要部とを含む突出部が更に形成されていることによって、前記閉塞するステップで、前記主要部が前記弾性封止部と圧縮するように接触し、前記リップ部が前記封止部支持部材と封止係合するように接触していることを特徴とする請求項１に記載のプロセス。
3. 前記第１の型部分はさらに、前記型空洞部に対して前記周辺封止部を位置付けるための突出部が設けられ、前記第１の型部分の前記突出部が、前記周辺封止部の前記支持部材内に形成される対応する凹部と嵌合することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のプロセス。
4. 前記封止部支持部材がL字状の延長部を有し、前記周辺封止部が前記第１の型部分に位置付けられる際に、前記延長部が前記型空洞部部分内に延在することによって、前記成形材料が前記型内に封入する際に前記延長部周囲を流動し、それにより前記成形材料により形成される前記ガスケットに前記周辺封止部アセンブリを機械的に固定することを特徴とする請求項１〜請求項３の何れか一項に記載のプロセス。
5. 前記封止部支持部材が少なくとも９０のショアーＡ硬度を示す材料から形成され、前記弾性封止部が４０〜５０のショアーＡ硬度を示す材料から形成されることを特徴とする請求項１〜請求項４の何れか一項に記載のプロセス。
6. 前記型内に前記周辺封止部を配置する前に、前記封止部支持部材を形成する材料と前記弾性封止部を形成する材料とを同時押出し成形し、それにより前記封止部支持部材と前記弾性封止部とを一体に結合することにより前記周辺封止部を形成するステップをさらに有することを特徴とする請求項５に記載のプロセス。

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