JPH1148786A - 車両用樹脂ウインドと補強部材との結合構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 車両用樹脂ウインドとその補強部材との結合
において、補強部材の取付孔に対して十分に大きな係止
量を持つ係止部を設定することが可能な強度の高い結合
構造を提供する。 【解決手段】 樹脂ウインド１と補強部材２との結合構
造において、樹脂ウインド１に設定される結合箇所毎
に、補強部材２に十字状のリブ４を設け、その十字状の
リブ４の中央部には、補強部材２に設けた取付孔６に遊
嵌状に挿入可能な結合用のボス５を突設する。そして、
ボス５を補強部材２の取付孔６に挿入して十字状のリブ
４の先端を補強部材２に当接するとともに、ボス５の挿
入端部に座金７を介装した状態で、その挿入端部を熱又
は超音波によってカシメ加工することによって取付孔６
の孔縁に係止する半球状の係止部５ａを形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば自動車のサ
ンルーフ等に適用される樹脂ウインドとそれを補強する
ために樹脂ウインドの周縁に沿って配置される補強部材
との結合構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】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、採光部材として比重の小さい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を用いた
ものが知られている。このような樹脂ウインドの場合
は、ガラスに比べて弾性率が低いため、その周縁部に鉄
やアルミ等よりなる補強部材を結合して曲げ及び捩じり
剛性を補強している。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車両のボデー側に取り付けられる
補強部材に対して横方向にずれ移動可能に結合すること
によって熱伸縮を吸収する構成を採用している。このよ
うな熱伸縮吸収結合構造としては、例えば特開昭６２−
２１４０１１号公報がある。

【０００３】上記公報記載の結合構造は、図１１に示す
ように、樹脂ウインド２１の周縁部に沿って一体に突設
された複数の突起２２の爪部２３を補強部材２４の取付
孔２５に対して弾性撓みを利用して挿入して係止し、ま
たその突起２２の軸部外周と取付孔２５との間には、樹
脂ウインド２１の熱伸縮による長さの変化を吸収するた
めのスポンジゴム２６を介装したものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、自動車のサ
ンルーフの場合、高速走行時に樹脂ウインドに対して大
きな吸い出され荷重が作用する。このため、樹脂ウイン
ドの補強部材に対する結合強度は、上記吸い出され荷重
に対抗できるものでなければならない。ところが、公報
記載の嵌合式の場合は、取付孔２５の孔縁に対する爪部
２３の係止力によって吸い出され荷重に対抗する方式で
あるため、その係止力を高めるには、大きな係止量が必
要となるが、係止量を大きくしたときは取付孔２５に対
する挿入荷重が大となって爪部２３にひび割れや欠け等
が発生したり、組付性が悪化したりする。このため、嵌
合式では、吸い出され荷重に十分に対抗し得る結合強度
を確保することが困難であった。

【０００５】本発明の目的は、上述の問題点に鑑み、車
両用樹脂ウインドとその補強部材との結合において、補
強部材の取付孔に対して十分に大きな係止量を持つ係止
部を設定することが可能な強度の高い結合構造を提供す
ることにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】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、車両用樹脂ウインドと補強部材との結
合構造であって、樹脂ウインドに設定される結合箇所
に、補強部材に設けた取付孔に遊嵌状に挿入可能な結合
用突部と、その結合用突部の取付孔に対する挿入位置を
規制する挿入規制部とを設け、前記結合用突部の挿入端
部には、カシメ加工によって形成されるとともに、前記
取付孔の孔縁に対して座金を介して係止する係止部を設
けたことを特徴とする。

【０００７】上記のように構成された請求項１の発明に
よれば、各結合箇所において、補強部材は挿入規制部の
端面と、取付孔の孔縁に座金を介して係止される結合用
突部の係止部とによって挟み込まれた状態で結合され
る。この場合、樹脂ウインドに作用する結合用突部の抜
け方向の外力を係止部によって受けるが、熱又は超音波
等によるカシメ加工によって形成される係止部は、孔縁
に対する係止量を任意に設定することが可能なことか
ら、前記外力に対抗するに十分な結合強度を得ることが
できる。

【０００８】そして、上記のように結合された樹脂ウイ
ンドは、補強部材に対して挿入規制部と座金を介して相
対的なずれ移動可能とされ、取付孔に遊嵌する結合用突
部が移動可能な範囲で熱伸縮による長さの変化が吸収さ
れる。ところで、結合用突部のカシメ加工を補強部材を
上側にして行った場合、溶融した樹脂が取付孔と結合用
突部との隙間に入り込む虞があるが、座金はこの溶融樹
脂の流入を防止するため、上記の熱伸縮の吸収機能が保
証されることになる。また係止部の外径よりも大きな外
径の座金を用いたときは、孔縁に対する係止部の接触面
積が実質的に拡大され、強度が向上される。

【０００９】請求項２の発明は、請求項１記載の車両用
樹脂ウインドと補強部材との結合構造において、前記挿
入規制部が十字リブからなり、その十字リブの中央部に
前記結合用突部が突設されたことを特徴とする。このよ
うな構成の請求項２の発明によれば、結合用突部の回り
を取り囲むような形でリブが配置され、補強部材に対す
る当りがバランスするため、ずれ移動が安定化し、ガタ
ツキを回避する上でも有効となる。

【００１０】請求項３の発明は、請求項１又は２記載の
車両用樹脂ウインドと補強部材との結合構造において、
前記座金には、前記取付孔内に遊嵌して挿入規制部の端
面に当接する筒部を備えたことを特徴とする。このよう
な構成の請求項３の発明によれば、筒部によって挿入規
制部端面と座金との間隔を一定に保持することが可能と
なり、樹脂ウインドの熱伸縮による移動の円滑性が期待
でき、また結合用突部が取付孔のエッジに直に接触して
損傷することを回避できる。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１、２又は３記
載の車両用樹脂ウインドと補強部材との結合構造におい
て、前記結合用突部を筒状に形成したことを特徴とす
る。このような構成の請求項４の発明によれば、取付孔
及びそれに遊嵌される結合用突部を大きく設定したい場
合、樹脂ウインドに対する結合用突起の接続部位を薄肉
に形成できるため、樹脂ウインドの成形時における「引
け」の発生を防止する上で効果があるとともに、結合用
突起を形成するための材料が少なくて済む。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて具体的に説明する。先ず、図１〜図４に基づ
いて第１の実施の形態を説明する。図１は樹脂ウインド
と補強部材との結合構造の概略を示す断面斜視図、図２
は補強部材を上側にして示す平面図、図３はカシメ加工
後の結合構造の断面図、図４はカシメ加工前の結合構造
の断面図である。

【００１３】本実施の形態は、車両のサンルーフに適用
した場合であって、図１及び図２に示すように、樹脂ウ
インド１は横長の方形状に形成され、その外周側内面に
沿って配置される方形の枠状をなす鉄やアルミ等よりな
る補強部材２によって曲げ及び捩じり剛性が補強され
る。樹脂ウインド１と補強部材２とは、その周縁部にお
いて適宜間隔毎に複数箇所で結合されるとともに、補強
部材２が図示省略の車両のボデーに固定されるサンルー
フハウジングに組付けられる。なお、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可
能な断面二次モーメントを有する断面形状に形成され
る。

【００１４】次に、樹脂ウインド１と補強部材２の結合
構造を図３及び図４に基づいて説明する。図示のよう
に、樹脂ウインド１の外周寄り内面には、その周縁に沿
って所定高さの補強用リブ３が一体に成形され、またそ
の補強用リブ３上に設定される各結合箇所には、補強用
リブ３に直交する形でクロスリブ３ａが一体に成形され
ている。即ち、各結合箇所には、補強用リブ３とクロス
リブ３ａとからなる十字リブ４が設けられている。

【００１５】十字リブ４の中央部には、図４に示すよう
に、結合用突起としての円柱形のボス５が所定長さで内
向きに一体に成形されており、このボス５が補強部材２
に設けられた取付孔６内に遊嵌状に挿入され、その挿入
深さは十字リブ４の端面が補強部材２に当接することで
規制される。即ち、十字リブ４が取付孔６に対するボス
５の挿入位置を規制する挿入規制部を構成している。

【００１６】そして、取付孔６内に挿入されたボス５の
挿入端部には、座金７を嵌合後、熱又は高周波等による
カシメ加工が施され、図３に示すような半球状の係止部
５ａが形成される。かくして、樹脂ウインド１と補強部
材２とは、取付孔６の孔縁を十字リブ４の端面と、ボス
５の係止部５ａとで両面から挟み込むようにして結合さ
れ、取付孔６の内径とボス５の外径との隙間の範囲内で
の相対的なずれ移動が可能な構造となり、樹脂ウインド
１の熱伸縮による長さの変化の吸収機能が得られる。な
お、図中８は補強部材２の外周に取り付けられたウエザ
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。

【００１７】上記のように構成される本実施の形態によ
れば、カシメ加工によって形成される係止部５ａは、ボ
ス５の十字リブ４端面からの突出長さの設定によって任
意の大きさを得ることができる。このため、取付孔６の
孔縁に対する係止量を増大してサンルーフに適用した場
合の吸い出され荷重に十分に対抗し得るような結合強度
を容易に確保し得るものであり、そのことが原因で組付
性が悪化するといった問題も発生しない。

【００１８】ところで、ボス５のカシメ加工は補強部材
２を上側にして行うが、このとき溶融した樹脂が取付孔
６とボス５との隙間に入り込む虞がある。しかるに、本
実施の形態によれば、溶融樹脂の流入を座金７で堰止め
て隙間を正規の状態に保持できるため、信頼性の高い熱
伸縮吸収機能が提供される。しかも、座金７を介在する
構成としたので、係止部５ａの外径よりも座金７の外径
を大きく設定することによって係止部５ａの実質的な係
止面積が広く取れるため、係止部５ａの強度アップに貢
献する。また、本実施の形態においては、挿入規制部を
構成する十字リブ４の中央部にボス５を突設したので、
結合用突部の回りを取り囲むような形でリブが配置さ
れ、補強部材に対する当りがバランスする。このため、
樹脂ウインド１と補強部材２との相対的ずれ移動が安定
化するとともに、ガタツキを回避する上でも有効とな
る。

【００１９】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。この実施の形態は、座金７に、取付
孔６内に遊嵌されるとともに十字リブ５の端面に当接可
能な筒部７ａを設定したものであり、その他については
前述の第１の実施の形態と同様に構成されている。従っ
て、この実施の形態によるときは、第１の実施の形態の
場合と同様の作用効果が得られることに加え、ボス５を
補強部材２の取付孔６に挿入後、その挿入端部にカシメ
加工によって係止部５ａ（カシメ加工前を仮想線で示
す）を形成する場合において、座金７と十字リブ４との
間隔を筒部７ａによって一定に保持することができる。
このため、例えば座金７と十字リブ４との端面間隔が補
強部材２の肉厚より若干大きめに規定するように設定す
れば、樹脂ウインド１の熱伸縮時における補強部材２に
対する相対的ずれ移動の安定性と円滑性を高めることが
可能となる。また、ボス５が取付孔６のエッジに直に接
触して損傷することを回避できる。

【００２０】また、図６は本発明の第３の実施の形態を
示し、図７は第４の実施の形態を示している。両実施の
形態は共にボス５の先端にカシメ加工によって設定され
る係止部５ａ（カシメ加工前を仮想線で示す）の形状に
関する変更例であって、第３の実施の形態は係止部５ａ
の形状を図示のような断面略双葉形に形成したものであ
り、第４の実施の形態は断面略台形状に形成したもので
ある。そして、両実施の形態によれば、いずれの場合も
第１の実施の形態の場合と同様の作用効果が得られるこ
とに加え、係止部５ａの容積を第１の実施の形態の場合
と同一にした上で、取付孔６の孔縁に対する係止断面積
（外径Ｄ）を大きく取ることができる。このため、結合
強度のさらなる向上が期待されるし、また樹脂ウインド
１の熱伸縮量が大きい場合において、それに対応すべく
取付孔６の孔径を大きくしたときに効果がある。

【００２１】図８は第５の実施の形態を示している。こ
の実施の形態においては、樹脂ウインド１に設けられる
ボス５を円筒形に形成したものであって、ボス５は樹脂
ウインド１の内面に立設され、補強部材２の取付孔６に
挿入後、ボス５の端部に座金７を介在した状態でカシメ
加工を施すことによって外周側に張り出すフランジ状の
係止部５ａ（カシメ加工前を仮想線で示す）が形成され
る。かくして、樹脂ウインド１と補強部材２とは、ボス
５の外周に放射状に設けられた十字リブ４の端面と係止
部５ａとによって取付孔６の孔縁を両面から挟み込むよ
うにして結合される。

【００２２】上記のように構成された第５の実施の形態
の場合は、第１の実施の形態の場合と同様の作用効果が
得られることに加え、取付孔６を大きく設定する場合に
効果がある。即ち、樹脂ウインド１にボス５を一体に成
形する場合、取付孔６の孔径に対応してボス５の外径を
円柱形のままで大きくすると、成形後の冷却時において
ボス５の中心部に対応する樹脂ウインド１の外側表面に
「引け」が発生する虞があるが、本実施の形態の如く、
筒形に形成したときは、このような「引け」の問題を解
決した上で結合箇所に関しての大径化が可能となり、か
つまたボス５及びリブ４の設定に必要な材料が少なくて
済むことになる。

【００２３】なお、上述した実施の形態では、ボス５の
取付孔６に対する挿入位置を規制する挿入規制部を十字
リブ４によって構成したが、これを図９に示すような補
強用リブ３とクロスリブ３ａとからなる星形リブ１０に
変更してもよい。また、図１０に示すように、挿入規制
部をクロスリブ３ａのみによって構成してもよく、この
ような構成を採用したときは、挿入規制部と補強部材２
の接触面積が減り、熱伸縮による移動に対する抵抗が減
り、移動が円滑になる。また、図示はしないが、リブは
ボス５から切り離された形で設定してもよい。また、サ
ンルーフに限らずリヤクォータウインドやリヤウインド
等のような車両用のウインドであれば、適用することが
できる。

【００２４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
補強部材の取付孔に対して十分に大きな係止量を持つ係
止部を設定することが可能なため、従来の弾性撓みを利
用した嵌合式に比べて結合強度の高い樹脂ウインドと補
強部材の結合構造を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】樹脂ウインドと補強部材との結合構造の概略を
示す断面斜視図である。

【図２】補強部材を上側にして示す平面図である。

【図３】第１の実施の形態に係るカシメ加工後の結合構
造の断面図である。

【図４】カシメ加工前の結合構造の断面図である。

【図５】第２の実施の形態に係る結合構造の断面図であ
る。

【図６】第３の実施の形態に係る結合構造の断面図であ
る。

【図７】第４の実施の形態に係る結合構造の断面図であ
る。

【図８】第５の実施の形態に係る結合構造の断面図であ
る。

【図９】挿入規制部としてのリブに関する変更例を示す
斜視図である。

【図１０】挿入規制部としてのリブに関する他の変更例
を示す斜視図である。

【図１１】従来の樹脂ウインドと補強部材との結合構造
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…十字リブ ５…ボス ５ａ…係止部 ６…取付孔 ７…座金

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 車両用樹脂ウインドと補強部材との結合
   構造であって、樹脂ウインドに設定される結合箇所に、
   補強部材に設けた取付孔に遊嵌状に挿入可能な結合用突
   部と、その結合用突部の取付孔に対する挿入位置を規制
   する挿入規制部とを設け、前記結合用突部の挿入端部に
   は、カシメ加工によって形成されるとともに、前記取付
   孔の孔縁に対して座金を介して係止する係止部を設けた
   車両用樹脂ウインドと補強部材との結合構造。
2. 【請求項２】 前記挿入規制部が十字リブからなり、そ
   の十字リブの中央部に前記結合用突部が突設された請求
   項１記載の車両用樹脂ウインドと補強部材との結合構
   造。
3. 【請求項３】 前記座金には、前記取付孔内に遊嵌して
   挿入規制部の端面に当接する筒部を備えた請求項１又は
   ２記載の車両用樹脂ウインドと補強部材との結合構造。
4. 【請求項４】 前記結合用突部を筒状に形成した請求項
   １、２又は３記載の車両用樹脂ウインドと補強部材との
   結合構造。