JP3992743B2 - 自動車用包囲固定窓モジュール - Google Patents

Description

〔技術分野〕
本発明は、一般に自動車窓モジュール設計およびそのモジュールの製造方法に関し、さらに詳しくは、個々のトリム構成要素から固定窓モジュールの集合体に関連した問題に関する。
〔背景技術〕
多数の自動車において、後ドア集合体は、引入れ自在の窓板ガラスを受ける前窓開口と、固定窓板ガラスを備えた後開口があるように設計される。従来の設計の後固定窓は、窓板ガラスと、隣接可動窓および種々の形体の鋳造物またはトリム（窓枠）片、さらに詳しく言えば、相互鎖錠溝等を用いた窓モジュール集合体に機械的に取り付けられる押出しヘッダ／Ｂ支柱トリム片用のトラックとして働く後ポストを有する個々の要素から組み立てられる。従来のいくつかの設計におけるトリムは、事前成形弾性バンドの性質のある物品からなる。これらの設計においては、窓は、窓板ガラスに弾性的に係合するがしばしば確実性に欠けるトリム・バンドの溝内に挿入される。従来の設計は、水漏れ、風の雑音のような個々の構成要素からなる集合体による多数の欠陥、ならびに嵌合および仕上げに伴う問題をはらんでいる。さらに、これらのモジュールの集合体は、特に、個々の要素が１つ以上の供給者によって製造される場合には、しばしば困難な事態になる。
従来の設計のいくつかの問題点は、窓板ガラスを取り巻くトリムの一部が射出成形技術を用いてポリマによって窓周縁を包囲することによって製造される鋳造方法を使用することによって解消されている。窓板ガラスは、パネル縁において周囲トリムをつくるように形成されたモールド空所内に置かれる。射出成形されたトリムが接着するパネルの縁は、接着を促進しかつ成形物品内に水不透過密封をつくるために清浄にされかつ下塗りされる。次いで、モールドは閉じられ、窓板ガラス縁が包囲されて設計された図形を形成するように、材料が射出される。しかし、品質の観点から、従来の設計で用いられていたＰＶＣ、ＲＩＭのような材料は、本体密封用途のために用いられるより多くの弾性材料にくらべたとき、いくぶん好ましくない。さらに、窓板ガラスの包囲のためのプラスチックの使用、次いで相互鎖錠チャネル等を用いた個々のゴム・ヘッダ・ストリップ・トリムの取付けは、（１）２つの異なるポリマ材料を使用することによって生じる望ましくない外観を生み、（２）結合領域において水漏れおよび風雑音の潜在性を生む。
米国特許第５，１３９，３０７号においては、包囲された板ガラスを有する固定窓集合体が設けられている。その集合体は、細長剛性溝支持と、パネル状シートと、樹脂材料の鋳造ガスケットとを有している。樹脂材料は、シートおよび支持部材をパネル・ユニットに結合するように、板ガラスの周囲および溝支持の外面のまわりに延びている。ヘッダ・トリムまたは防水ゴム・ストリップが仕上げパネル集合体に別個に接続されなければならない。米国特許第５，２６１，７２１号は、鋳造ガスケットによって収納された周縁を有するパネルをもつ自動車窓用の透明なパネル集合体を開示している。米国特許第４，９５３，３３１号は、保持ウエブ、窓板ガラス、保持レール、シールが１回の作業で製造される自動車ドア用固定窓構造を開示している。
このようにして、トリムが弾性材料である場合に、包囲窓板ガラスを設け、個々の要素としてストリップを取り付ける必要なしに必要なヘッダ・ストリップを与え、可動ガラスの角部のまわりに連続したシールを形成するようにヘッダ密封舌部を分割ポスト密封舌部に結合する固定窓／トリム・モジュールを当該技術においては必要としている。本発明は、このような要請に応える方法および装置を提供する。
〔発明の開示〕
一観点において、本発明は固定板ガラス自動車窓モジュールを製造する方法を提供する。このモジュールは、１回の射出成形作業で構成される。その作業においては、板ガラス、分割ポスト、ヘッダ・トリム・ストリップがモールド空所内に挿入物として用いられる。分割ポストの一部およびヘッダ・トリム・ストリップの大部分がモールドから外に延びている。窓板ガラスはモールド内の空所内に受けられ、分割ポストおよびヘッダ・ストリップが窓板ガラスに関してモールド内の各位置に置かれる。モールドは次いで閉じられ、樹脂がモールド空所内に射出される。そのモールド空所は、窓およびポストの一部のまわりで包囲トリムを形成する。さらに、射出された樹脂は、モールド内でヘッダ・トリム・ストリップの端部と結合し、射出成形包囲トリム、ヘッダ・トリム・ストリップ、分割ポスト・トリムの端部間に一体結合をつくる。射出ポリマが硬化した後に、モールドが開かれ、窓モジュールが取り除かれる。射出ポリマは、好ましくはＥＰＤＭである。
したがって、一観点においては、本発明の方法は、窓板ガラス、分割ポスト、ヘッダ・トリム・ストリップ、モールド空所を有するモールドを設けること、ただし該モールド空所は窓板ガラス、分割ポストの一部、ヘッダ・トリム・ストリップの端部を受ける空間とを有していること、窓板ガラスおよびヘッダをモールド空所内の各部分に置くこと、モールド内に取付けブラケット等を置くこと、モールドを閉じること、ポリマ材料をモールド内に射出して窓板ガラスの一部およびポストの一部をポリマ材料によって包囲しかつヘッダ・トリム・ストリップの端部および分割ポスト・トリムをポリマ材料によって一体に結合すること、ポリマを硬化させかつ一体化ヘッダ・ストリップを有する包囲された固定窓板ガラス集合体を形成すること、モールドから一体化ヘッダ・ストリップを有する包囲された固定窓板ガラス集合体を取り除くことからなっている。
別の観点においては、本発明は、自動車窓板ガラス、この窓板ガラスの分割ポスト隣接縁、窓板ガラスの周縁および分割ポストの一部を包囲する包囲トリムを有する自動車固定窓板ガラス集合体を提供する。この包囲トリムは、ポリマ材料からなりかつポストおよび窓から離れて延びる細長ヘッダ・トリム・ストリップを有し、このヘッダ・ストリップは水平部分と垂直部分とを有している。垂直部分はＢ支柱トリムを形成する。
さらに別の観点においては、ポストがロール圧延成形され、可動窓板ガラスを受ける溝を有し、ヘッダ・トリム・ストリップが押出し成形され、包囲材料、ヘッダ・トリム・ストリップ、分割ポスト・トリムがすべて同じ材料からつくられる。
【図面の簡単な説明】
図１は、自動車に装備された本発明の固定窓モジュールの部分斜視図である。
図２は、本発明の固定窓モジュールの背面図である。
図３は、鋳造するために分割ポスト、窓板ガラス、ヘッダ・トリム・ストリップを定置した状態の本発明に用いられる開放モールドの部分平面図である。
図４は、本発明の固定窓モジュールの一部の部分正面図であって、ヘッダ・トリム・ストリップ、窓板ガラス、分割ポストがトリムの射出包囲部分と一体化されたものが想像線で示されている。
図５は、図３の５−５線からみた横断面図である。
図６は図２の６−６線からみた横断面図である。
図７は、図２の７−７線からみた横断面図である。
〔発明を実施するための最良の形態〕
図面の図１を参照すれば、本発明の固定パネル集合体が、自動車２２の固定窓モジュール２０として一好適実施例において示されている。図２において、後ドア窓モジュール２０が自動車から分離されて示されている。後ドア窓モジュール２０は、窓板ガラス２４、分割ポスト２６、一体化トリム（窓枠）２８を有している。多数の材料が窓板ガラスまたはパネル２４としての特別の用途に適してはいるけれども、最も多くの用途においては、窓板ガラス２４は、慣用の透明または淡色自動車板ガラスからなるが、しかし、ポリカーボネートまたはその他のガラスのような材料のようなプラスチックからつくられてもよい。
図面の図１，２，５を参照すれば、分割ポスト２６は、断面がほぼ長方形になっており、最も好ましくは、可動窓板ガラス（図１の窓板ガラス３２）を受けるための溝３０を画定するロール圧延成形金属ポストからなる。分割ポスト２６は、関連したＤポスト・トリム、すなわち、外側舌部６２と内側舌部６３（図５，６）を有するＥＰＤＭ同時押出し成形トリム６０を有している。Ｄポスト６２は、板ガラス３２の後縁にそう可動板ガラス３２の外面上に密封表面を形成する。後に詳述するように、内側Ｄポスト舌部６３は、可動板ガラス３２の内面を密封する。分割ポスト２６は、可動窓板ガラス３２を固定板ガラス２４から分離しかつ可動窓板ガラス３２を溝３０内での滑り接触をかいして案内するために、板ガラス２４の支持のための従来の機能を果す。同時押出し成形トリム６０は、可動板ガラス３２を一層容易に滑らせるために、低摩擦被覆またはそれと関連した綿状散布帯を好ましくは有している。
本発明の背景技術において述べたように、板ガラスが挿入される事前成形トリムは、窓モジュールを包囲するように押出し成形トリムの機械的締付けと同様に、しばしば好ましくない。したがって、本発明においては、後ドア窓モジュール２０は、モジュール成形されることによって窓板ガラス２４に確実に取り付けられるばかりではなく、後述するように完全一体化ヘッダ２４およびＢ支柱部３６を有する一体化トリム２８を設けられている。したがって、ヘッダ押出し部またはヘッダ・トリム・ストリップ３４が一体化トリム２８の包囲部３８から延びている。Ｂ支柱押出し部３６は、角部４０においてヘッダ押出し部３４に取り付けられ、これは約９０−１１０度、好ましくは１１０度の角度をなしている。最も多くの用途においては、ヘッダ・トリム・ストリップ３４およびＢ支柱部３６は、１つの部材かまたは角部４０で一体に結合された２つの別個の部材として押出し成形される。本発明の最も多くの用途においては、ヘッダ押出し部３４およびＢ支柱部３６は、エチレンプロピレンジエン・ゴム（ＥＰＤＭ）、スチレンブタジエン・ゴム（ＳＢＲ）、またはその他の熱硬化ポリマもしくは熱可塑性ポリマからつくられる。最も好ましくは、ＥＰＤＭである。種々の処理促進剤およびその他の添加剤は、好ましいポリマとの組合せ使用に適している。最も好ましくは、一体化トリム２８は同じ好ましい材料からつくられる。当業者によって認識されているように、ヘッダ・トリム・ストリップ３４の長さは、自動車設計によって、例えば、約３０．５−９１．４cm（約１２−３６インチ）、示されている。
完成された後窓モジュールは、包囲部４２、非包囲部４４を有し、非包囲部４４は製作中はモールド空所の外側に延びている。装着ブラケット４６は、慣用の仕方で分割ポスト２６に取り付けられる。追加の装着ブラケット等が最初に後窓モジュール２０に与えられるが、前ドアにも与えることができる。さらに、ブラケット４６はすべての装着ハードウエアの代表例として示されている。
図２を参照すれば、１つの重要な考え方は、Ｄポスト・トリム舌部６２を角部６４においてヘッダ押出し部３４に結合することである。すなわち、ヘッダ舌部６６は鋳造ポリマによってＤポスト・トリム舌部６２に結合されて、可動板ガラス３２の角部のまわりに確実に嵌合する連続半径方向トリム領域を形成する。これは、従来の設計において現れた深刻な欠陥（不十分なシール）を排除する。したがって、射出成形材料がヘッダ舌部６６とトリム舌部６２との間の空間を満たして、角部６４において半径方向部分を形成する。ヘッダ押出し部３４およびＤポスト・トリム６０は、可動窓板ガラスを密封するための内側舌部および外側舌部、すなわち、Ｄポスト・トリム６０の外側舌部６２，６６および内側舌部６３を有する（ヘッダ押出し部３４の内側舌部は説明の便宜上示されていない。）。内側舌部は、射出成形ポリマによって同様に半径方向（角部６４）において結合される。
図面の図３を参照すれば、後述するいくつかの領域または空間からなるモールド空所５０を有するモールド４８の一部が示されている。モールド空所５０は、窓板ガラス２４（想像線で示す）、分割ポスト２６の一部、ヘッダ・トリム・ストリップ３４の端部を受けるように形成されている。したがって、モールド空所５０は、分割ポスト受け部分５２、窓板ガラス受け空間５４、ヘッダ押出し部受け部分５６からなる。すなわち、モールド空所５０は、モールド空所内に挿入物として窓板ガラス２４、分割ポスト２６の一部、ヘッダ・トリム・ストリップ３４の一部を収容する。これらの種々のモールド４８内の挿入領域または空間は、挿入物の幾何学的機能を果す。モールド４８は、モールド空所５０内の鋳造ポリマ材料を保持するために適切な密封領域を設けられている。
図面の図４において、モールド空間５０の一部分が想像線で示されていて、窓板ガラス２４、分割ポスト２６、ヘッダ・トリム・ストリップ３４の端部５８の相対配置を明らかにしている。本発明の重要な特徴は、一旦ＥＰＤＭが射出されると、鋳造されたＥＰＤＭがＥＰＤＭヘッダ・トリム・ストリップ３４およびＤポスト・トリム舌部６２に結合し、かつ、窓板ガラス２４を包囲し、単一の一体トリム２８を形成するように、ヘッダ押出し部３４の端部５８を受け入れるモールド空所５０を与えるということである。ヘッダ・トリム・ストリップ３４が約２．５４−７．６２cm（約１−３インチ）だけモールド空所５０内に延びていることが好ましい。モールド・スライドが、挿入物、特にストリップ３４およびポスト２６をモールド内で射出・密封することを容易にするために好ましくは用いられる。トリム２８の鋳造部分をヘッダ・トリム・ストリップ３４およびＤポスト・トリム舌部６２に結合することによって、一体結合が得られる。本発明によれば、その結合は、ジョイントを結ぶように見え、トリムのいかなる点においてもほぼ同じ強度になる。
ポリマの温度、射出および静止時間、圧力、湯道設計、湯口等の種々の射出成形パラメータは、本発明にとって独特のものではなく、適切な値が本発明によって与えられる技術にもとづいて当業者によって認識されるであろう。例えば、約１６０−２６０℃（３２０−５００°Ｆ）の養生（硬化）温度がＥＰＤＭと共に用いるのに適している。鋳造する前に板ガラス２４の縁を清掃しかつ下塗をすることが一般に好ましい。
図５，６，７において、本発明の実施例の１つの格別の用途における好適概要が示されている。したがって、ロール圧延成形されたポスト２６は、同時押出し成形ＥＰＤＭポリマ６０と共に図５に示されている。すなわち、前述したように、ポスト２６が最も好ましく成形され、次いで、モジュール２０の構成前にＥＰＤＭゴム・トリム６０と共に同時押出しされる。適切な同時押出しは、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、その他の熱硬化プラスチック、および熱可塑性プラスチックである。ＥＰＤＭが最も好ましい。図６において、同時押出しトリム６０と鋳造または包囲部分３８との境界結合は、窓板ガラス２４の相対位置として示されている。鋳造または包囲部分３８は、窓板ガラス２４の緊密確実な保持を与える。図７は、トリムの格別な形状においては、射出されたＥＰＤＭによって窓板ガラス２４の包囲を示す。

Claims (21)

1. 次の工程からなる固定板ガラス自動車窓集合体の製造方法。
   窓板ガラスを設けること、
   可動窓板ガラスを受ける溝を有する分割ポストを設けること、
   前記可動窓板ガラスに接触するヘッダ・トリム・ストリップを設けること、
   モールド空所を有するモールドを設けること、ただし該モールド空所は前記窓板ガラスを受ける空間と、前記分割ポストを受ける空間と、前記ヘッダ・トリム・ストリップの端部を受ける空間とを有していること、
   前記窓板ガラスを前記モールド空所の前記窓板ガラス受け空間に置くこと、
   前記分割ポストを前記モールド空所の前記分割ポスト受け空間に置くこと、
   前記ヘッダ・トリム・ストリップの端部を前記モールド空所の前記ヘッダ・トリム・ストリップ端部受け空間に置くこと、
   前記モールドを閉じること、
   樹脂を前記モールド内に射出して前記窓板ガラスの一部および前記分割ポストの一部を前記樹脂によって包囲しかつ前記ヘッダ・トリム・ストリップの前記端部を前記樹脂によって一体に結合して半径方向トリム領域を形成すること、ただし該半径方向トリム領域は前記可動窓板ガラスの一部を密封すること、
   前記樹脂を硬化させて一体に結合された前記ヘッダ・トリム・ストリップ、前記樹脂及び前記分割ポストを有する包囲された固定窓板ガラス集合体を形成すること、
   前記モールドから前記一体に結合された前記ヘッダ・トリム・ストリップ、前記樹脂及び前記分割ポストを有する前記の包囲された固定窓板ガラス集合体を取り除くこと。
2. 前記分割ポストが少なくとも１つの密封舌部を有する関連した同時押出しトリムを有し、前記一体に結合された前記ヘッダ・トリム・ストリップ、前記樹脂及び前記分割ポストが少なくとも１つの密封舌部を有し、前記樹脂が前記同時押出しトリムの前記密封舌部と前記一体に結合された前記ヘッダ・トリム・ストリップ、前記樹脂及び前記分割ポストの前記密封舌部とを前記半径方向トリム領域を形成することによって結合することを特徴とした請求項１記載の固定板ガラス自動車窓集合体の製造方法。
3. 前記分割ポストはＥＰＤＭゴムと共に同時押出しされたロール圧延成形金属であることを特徴とした請求項１記載の固定板ガラス自動車窓集合体の製造方法。
4. 前記窓板ガラスは、ガラス及びプラスチックからなるグループから選ばれることを特徴とした請求項１記載の固定板ガラス自動車窓集合体の製造方法。
5. 前記窓板ガラスの縁部は該窓板ガラスを前記窓板ガラス受け空間に置く前に下塗りされていることを特徴とした請求項４記載の固定板ガラス自動車窓集合体の製造方法。
6. 前記ヘッダ・トリム・ストリップが押出し成形されることを特徴とした請求項１記載の固定板ガラス自動車窓集合体の製造方法。
7. 前記ヘッダ・トリム・ストリップは３０．５−９１．４cm（１２−３６インチ）の長さを有していることを特徴とした請求項１記載の固定板ガラス自動車窓集合体の製造方法。
8. 前記樹脂は、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、その他の熱硬化ポリマ、および熱可塑性ポリマ、ならびにそれらの組合せからなるグループから選ばれることを特徴とした請求項１記載の固定板ガラス自動車窓集合体の製造方法。
9. 前記ヘッダ・トリム・ストリップは前記硬化樹脂と同じ材料からつくられることを特徴とした請求項８記載の固定板ガラス自動車窓集合体の製造方法。
10. 前記分割ポストは、前記モールド空所の前記分割ポスト受け空間に置かれる前にＥＰＤＭ材料によって少なくとも部分的に同時押出しされることを特徴とした請求項８記載の固定板ガラス自動車窓集合体の製造方法。
11. 前記ヘッダ・トリム・ストリップと該ヘッダ・トリム・ストリップに取り付けられたＢピラー部との間の角度は９０−１１０度であり、前記ヘッダ・トリム・ストリップは隣接可動窓板ガラスの少なくとも２つの縁部にそって該隣接窓板ガラスに接触することを特徴とした請求項１記載の固定板ガラス自動車窓集合体の製造方法。
12. 次の工程からなる自動車用固定窓モジュールの製造方法。
    窓板ガラスを設けること、
    可動窓板ガラスを受ける溝を有しかつ弾性トリム部分を有する分割ポストを設けること、
    前記可動窓板ガラスに接触する押出し細長ヘッダ・トリム・ストリップを設けること、
    モールド空所を有するモールドを設けること、ただし該モールド空所は前記ガラス窓板ガラスを受ける空間と、前記分割ポストを受ける空間と、前記押出し細長ヘッダ・トリム・ストリップの端部を受ける空間とを有していること、
    前記窓板ガラスを前記モールド空所の前記窓板ガラス受け空間に置くこと、
    前記分割ポストの一縁部が前記窓板ガラスの一縁部に接触しかつ前記分割ポストの一部が前記モールドから延長するように、前記分割ポストを前記モールド空所の前記分割ポスト受け空間に置くこと、
    前記押出し細長ヘッダ・トリム・ストリップの一部が前記モールドから延長するように、前記ヘッダ・トリム・ストリップの端部を前記モールド空所の前記ヘッダ・トリム・ストリップ端部受け空間に置くこと、
    前記モールドを閉じること、
    ポリマ材料を前記モールド内に射出して前記窓板ガラスの一部および前記分割ポストの一部を前記ポリマ材料によって包囲しかつ前記押出し細長ヘッダ・トリム・ストリップの前記端部を前記ポリマ材料によって前記分割ポストの弾性トリム部に一体に連結する半径方向トリム領域を形成すること、ただし該半径方向トリム領域は前記可動窓板ガラスの一部を密封すること、
    前記射出ポリマ材料を硬化させて一体に結合された前記ヘッダ・トリム・ストリップ、前記樹脂及び前記分割ポストを有する包囲された固定窓板ガラス集合体を形成するように前記窓板ガラスの縁部、前記分割ポストの一部、および前記押出し細長ヘッダ・トリム・ストリップの端部を包囲した射出成形トリムを形成すること、
    前記モールドから前記一体に結合された前記ヘッダ・トリム・ストリップ、前記樹脂及び前記分割ポストを有する前記の包囲された固定窓板ガラス集合体を取り除くこと。
13. 前記分割ポストはロール圧延成形金属であることを特徴とした請求項１２記載の自動車用固定窓モジュールの製造方法。
14. 前記窓板ガラスの縁部は該窓板ガラスを前記窓板ガラス受け空間に置く前に下塗りされていることを特徴とした請求項１２記載の自動車用固定窓モジュールの製造方法。
15. 前記ヘッダ・トリム・ストリップは３０．５−９１．４cm（１２−３６インチ）の長さを有していることを特徴とした請求項１２記載の自動車用固定窓モジュールの製造方法。
16. 前記ポリマ材料は、ＥＰＤＭ、ＳＢＲ、その他の熱硬化材料、および熱可塑性材料、ならびにそれらの組合せからなるグループから選ばれることを特徴とした請求項１２記載の自動車用固定窓モジュールの製造方法。
17. 前記ヘッダ・トリム・ストリップおよび前記分割ポストの前記弾性トリムは前記ポリマ材料と同じ材料からつくられることを特徴とした請求項１６記載の自動車用固定窓モジュールの製造方法。
18. 前記分割ポストは前記弾性トリム部と共に同時押出しされることを特徴とした請求項１２記載の自動車用固定窓モジュールの製造方法。
19. 前記ヘッダ・トリム・ストリップと該ヘッダ・トリム・ストリップに取り付けられたＢピラー部との間の角度は９０−１１０度であり、前記ヘッダ・トリム・ストリップは前記可動窓板ガラスの少なくとも２つの縁にそって該隣接窓板ガラスに接触することを特徴とした請求項１２記載の自動車用固定窓モジュールの製造方法。
20. 次のものからなる自動車固定窓板ガラス集合体。
    自動車窓板ガラス、
    前記窓板ガラスの一縁部に隣接する分割ポストであって、可動窓板ガラスを受ける溝を有し且つ弾性トリム部を有する分割ポスト、
    前記窓板ガラスの周縁および前記分割ポストの一部を包囲する包囲トリム、ただし該包囲トリムはポリマ材料からなりかつ前記分割ポストおよび前記窓から離れて延びる細長ヘッダ・トリム・ストリップを有し、該細長ヘッダ・トリム・ストリップの端部は、前記ポリマ材料によって前記分割ポストの前記弾性トリム部に一体に結合されていることにより、前記可動窓板ガラスの一部を密封する半径方向トリム領域を形成し、該細長ヘッダ・トリム・ストリップはＢピラー部に取り付けられており、前記ヘッダ・トリム・ストリップと前記Ｂピラー部との間の角度は９０−１１０度である。
21. 前記ＥＰＤＭは、前記分割ポストと前記窓板ガラスとの間の摩擦を小さくするように、関連した被覆領域を有していることを特徴とした請求項３記載の固定板ガラス自動車窓集合体の製造方法。

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