JP3805722B2 - 車両のウインドシールド - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、ウインドシールドへの車室外方からの衝突に対して効果的に衝撃を緩和する車両のウインドシールドに関する。
【0002】
【従来の技術】
車室の前部に設ける車両のウインドシールドとしては、例えば、特開平4−19136号公報「積層安全ガラス」に記載されたものが知られている。
同公報の第1図を以下の図9で説明する。なお、符号は振り直した。
図9は従来のウインドシールドの断面図であり、ウインドシールドとしての積層安全ガラスは、徐冷ガラス板101の室内側の面に樹脂中間膜102を接合し、この樹脂中間膜102の室内側の面に不透水フィルム103を接合したものである。
【0003】
また、図10(a),(b)は従来の別のウインドシールドの断面図であり、ウインドシールドに車室内側からの衝突物がある場合の作用を示す。(図中の白抜き矢印OUTは車室外側、白抜き矢印INは車室内側を示す。以下同じ。)
(a)は、衝突物111がウインドシールド112に向かう状態を示す。ウインドシールド112は、それぞれ車外側に凸状に湾曲した2枚のガラス113,114の間に中間膜115を挟んだ合わせガラスで構成したものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報の積層安全ガラス及び図10に示したウインドシールド112は、車両の乗員の安全性を考慮したものであり、車両衝突時に乗員の頭部が積層安全ガラス又はウインドシールド112に当たった際の衝撃は緩和するが、例えば、歩行者に対する安全性、即ち、積層安全ガラス又はウインドシールド112の車室外側からの衝突物に対しては、何ら考慮されていない。
【0005】
図10(b)において、衝突物111がウインドシールド112に当たると、ウインドシールド112は局部的に破損して衝突の衝撃を緩和する。しかし、上記したように、ウインドシールド112は、車室外からの衝撃に対しては考慮されておらず、しかも、ウインドシールド112は車室外方へ凸状に湾曲した形状、即ち、断面がいわゆる「アーチ」状であるために車室内方からよりも車室外方からの荷重に対して破損しにくい。
【0006】
また、近年では、車室空間の拡大による車両のショートノーズ化、高速走行での燃費向上を目的とする空力特性向上のためのスラントノーズ化によって、車両前方からウインドシールドへの衝突が増加する傾向にあり、一方、シートベルトの装着率の向上、エアバッグの普及もあって、車両の乗員の安全性に加え、歩行者の安全性への配慮に重点が置かれるようになりつつある。
【0007】
そこで、本発明の目的は、車両のウインドシールドを改良することで、ウインドシールドへの車室外方からの衝突に対して効果的に衝撃を緩和することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項1は、車室外へ凸状に湾曲させた合わせガラスからなり、車室の前部に取付けたウインドシールドにおいて、ウインドシールドに、湾曲を是正する力をプリセットしたことを特徴とする。
【0009】
ウインドシールドに湾曲を是正する力をプリセットしたことで、ウインドシールド全体が車室内側へ撓みやすくなり、例えば、車室外方からウインドシールドへ衝突物があった場合に、ウインドシールドが車室内側へ撓むことにより、従来のウインドシールドよりも衝突時の衝撃をより一層吸収することができ、衝突物が受ける衝撃を緩和することができる。
【0010】
しかも、ウインドシールドが車室内側へ撓んで凹状態になることで、衝突物がウインドシールドに衝突した後に車体側方へ投げ出されるのを防止することができる。
【0011】
請求項2は、上記の是正する力を、合わせガラスの中間に配置する中間膜を自由長よりも引張って取付けることで発生させることを特徴とする。
合わせガラスの構成品である中間膜で合わせガラスを湾曲を是正するので、特別に他の部品を追加する必要がなく、部品数の増加を抑えることができる。
【0012】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
図1は本発明に係る車両の前部斜視図であり、車両10は、車室の前部にフロントウインドシールド12を備える。なお、15はエンジンルームの上方を覆うフード、16,17は左右のフロントフェンダ、18はフロントバンパ、21は前輪(他方の前輪は不図示)、23,24は左右のフロントピラー、25はフロントドア、26はドアミラーである。
【0013】
図2は本発明に係るウインドシールドの分解斜視図であり、フロントウインドシールド12は、合わせガラスで構成したものであり、車室外側に配置する外ガラス32と、車室内側に配置する内ガラス33と、これらの外ガラス32及び内ガラス33のそれぞれの間に介在させて外ガラス32と内ガラス33とを接着させる軟質樹脂製の中間膜34とからなる。
【0014】
合わせガラス(自動車用)は、JISに規定する自動車用安全ガラスに含まれるものであり、2枚以上の板ガラスをプラスチックを中間膜として接着したもので、外力によって破損しても中間膜によって破片の大部分が飛び散らないようにしたものと定義され、他に自動車用安全ガラスに含まれる強化ガラスよりも安全性が高く、主としてフロントウインドガラス、サンルーフに用いられる。
【0015】
中間膜34は、ポリビニルブチラール(PVB)製のフィルムであり、柔軟で強靱であるために、ガラスが破壊してもこの中間膜34によって破片が飛散したり、ガラス全体が崩れることがなく、また、衝突物が貫通しにくい。
この中間膜34は、製造工程中に所定の張力を与えながら外ガラス32及び内ガラス33と合わせたものであり、その作用については後述する。
【0016】
図3は図1の3−3線断面図であり、左右のフロントピラー23,24の間にフロントウインドシールド12を取付けた状態を示す。
フロントウインドシールド12は、車室36の外側へ凸状に湾曲させたものであり、後述するように、車室36の外側からフロントウインドシールド12に対して所定の大きさの外力が作用したときに、上記した中間膜34の張力によってフロントウインドシールド12の全体を撓みやすくして、車室36の外側からの衝突物があったときに、従来よりも衝突時の衝撃をより一層緩和する。
【0017】
図4(a),(b)は本発明に係るウインドシールドの中間膜の作用を説明する作用図であり、略図にて説明する。
(a)において、フロントピラー23,24間に湾曲したフロントウインドシールド12を取付けた状態では、製造工程中に中間膜34に張力を与えるいるので、中間膜34には矢印の向きに縮もうとする力R,Rが発生している。例えば、ゴムひもを伸ばして両端を固定すれば、ゴムひもは元の長さに縮もうとする。
【0018】
(b)において、フロントウインドシールド12に衝突物があって外ガラス32の全体及び内ガラス33の全体が破損(32A,33Aは破片である。)すると、中間膜34を拘束するのもがなくなり、中間膜34はフロントピラー23,24間で湾曲した状態から矢印のように真直ぐな状態になる。例えば、伸ばしたゴムひもは、外力が作用しなければ、真直ぐになる。
【0019】
以上の(a),(b)で説明したように、中間膜34に初期に張力を与えておけば、湾曲した状態から真直ぐな状態になろうとする。従って、フロントウインドシールド12も、湾曲した状態から真直ぐな状態になろうとする。即ち、フロントウインドシールド12は、中間膜34によって白抜き矢印のような湾曲を是正する力Cをプリセットした状態になっている。
【0020】
以上に述べたフロントウインドシールド12の作用を次に説明する。
図5(a),(b)は本発明に係るウインドシールドの作用を説明する第1作用図((a)は側面図、(b)は断面図)、図6(a),(b)は本発明に係るウインドシールドの作用を説明する第2作用図(断面図)であり、図5及び図6を続けて説明する。
図5(a)において、例えば、車両10の前方からフロントウインドシールド12へ矢印のように衝突物38が向かい、図5(b)のように、フロントウインドシールド12に衝突すると、図6(a)に示すように、フロントウインドシールド12の中央部分が破損し、更に衝撃が大きければ、図6(b)に示すように、フロントウインドシールド12の全体に破損箇所が広がる。
【0021】
上記の図6(a),(b)において、フロントウインドシールド12が破損すれば、前述の是正する力C(図4(a)参照)によって撓みやすくなり、その破損部分は真直ぐになろうとする。図ではフロントウインドシールド12が真直ぐになった後も衝突物38の慣性力によって車室36の内側へ凸状に湾曲する。
【0022】
このように、フロントウインドシールド12は所定の大きさの外力によって破損しそして撓みやすくしたために、衝突物38があったときの衝撃をより一層吸収することができる。
【0023】
図7は本発明に係るウインドシールドの製造工程を示す生産ラインの斜視図であり、各工程毎にa〜kの文字を付し、工程順に説明する。
工程a:素板51を準備する。
工程b:素板51を所定外形に切断して平板52を造り、その平板52にマークを打刻し、面取りする。
工程c:平板52を洗浄装置53で洗浄し、そして、乾燥させる。
工程d:必要に応じて平板52にプリントを施す。
【0024】
工程e:平板52のうち、フロントウインドシールドの外ガラスとなる平板(以降は「外板」と記す。)と内ガラスとなる平板(以降は「内板」と記す。)とを重ねて自重法により曲げ加工するための金型54に載せる。
工程f:2枚の平板を載せた金型54を曲炉56に通して加熱し、そして、徐冷する。
工程g:曲げ成形した外板57及び内板58を洗浄装置59にて洗浄する。
【0025】
工程h:外板57と内板58との間に、洗浄及び検査を終えて所定寸法に切断した中間膜61を張力を付与しながら挿入し、外板57及び内板58の端からはみ出した中間膜61をトリミングする。
工程j:工程hで出来た組立体62をゴム製の袋に挿入し、予備圧着装置63内を通して加熱する。なお、この加熱は省略してもよい。
【0026】
工程k:予備圧着した組立体62を、オートクレーブ装置64で加圧、加熱して組立体62の本圧着を行う。
これにより、フロントウインドシールド12が出来る。この後、検査及び包装を実施して出荷する。
【0027】
図8は図7に示した中間膜への張力付与を説明する作用図である。
まず、中間膜61の各片71〜74をそれぞれ矢印の向きに引張り、中間膜61に張力を付与する。この結果、中間膜61は自由長(縦の長さF1、横の長さF2)から拡大してセット長(縦の長さS1、横の長さS2)になる。
この状態で、白抜き矢印で示すように、外板57と内板58とを中間膜61の両側から合わせて接着する。
【0028】
以上の図4及び図6で説明したように、本発明は第1に、車室36(図3参照)外方へ凸状に湾曲させた合わせガラスからなり、車室36の前部に取付けたフロントウインドシールド12において、フロントウインドシールド12に、湾曲を是正する力Cをプリセットしたことを特徴とする。
【0029】
フロントウインドシールド12に、湾曲を是正する力Cをプリセットしたことで、ウインドシールド12全体が車室36内側へ撓みやすくなり、例えば、車室36外方からフロントウインドシールド12へ衝突物38があった場合に、フロントウインドシールド12が車室36内側へ撓むことにより、従来のウインドシールドよりも衝突時の衝撃をより一層吸収することができ、衝突物38が受ける衝撃を緩和することができる。
【0030】
しかも、フロントウインドシールド12が車室36内側へ撓んで凹状態になり、しかも、衝突物38がフロントピラー23,24に引っ掛かりやすくなり、衝突物38がフロントウインドシールド12に衝突した後に車体側方へ投げ出されるのを防止することができる。
【0031】
本発明は第2に、図4及び図8で説明したように、フロントウインドシールド12の湾曲を是正する力Cを、合わせガラスの中間に配置する中間膜34を自由長(縦の長さF1、横の長さF2)よりも引張ってセット長(縦の長さS1、横の長さS2)にして取付けることで発生させることを特徴とする。
合わせガラスの湾曲を是正するために、特別に他の部品を追加する必要がなく、部品数の増加を抑えることができ、コストアップを抑えることができる。
【0032】
尚、本発明では、ウインドシールドの湾曲を是正する力は、中間膜に張力を付与することで発生させたが、これに限らず、ウインドシールドの一部にスプリング等の弾性体で車室内方への力を作用させることで発生させてもよい。
【0033】
【発明の効果】
本発明は上記構成により次の効果を発揮する。
請求項1の車両のウインドシールドは、ウインドシールドに、湾曲を是正する力をプリセットしたので、ウインドシールド全体が車室内側へ撓みやすくなり、例えば、車室外方からウインドシールドへ衝突物があった場合に、ウインドシールドが車室内側へ撓むことにより、従来のウインドシールドよりも衝突時の衝撃をより一層吸収することができ、衝突物が受ける衝撃を緩和することができる。しかも、ウインドシールドが車室内側へ撓んで凹状態になることで、衝突物がウインドシールドに衝突した後に車体側方へ投げ出されるのを防止することができる。
【0034】
請求項2の車両のウインドシールドは、上記の是正する力を、合わせガラスの中間に配置する中間膜を自由長よりも引張って取付けることで発生させるので、合わせガラスを湾曲を是正するために特別に他の部品を追加する必要がなく、部品数の増加を抑えることができ、コストアップを抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る車両の前部斜視図
【図2】本発明に係るウインドシールドの分解斜視図
【図3】図1の3−3線断面図
【図4】本発明に係るウインドシールドの中間膜の作用を説明する作用図
【図5】本発明に係るウインドシールドの作用を説明する第1作用図
【図6】本発明に係るウインドシールドの作用を説明する第2作用図
【図7】本発明に係るウインドシールドの製造工程を示す生産ラインの斜視図
【図8】図7に示した中間膜への張力付与を説明する作用図
【図9】従来のウインドシールドの断面図
【図10】従来の別のウインドシールドの断面図
【符号の説明】
10…車両、12…ウインドシールド(フロントウインドシールド)、34…中間膜、36…車室、38…衝突物、C…ウインドシールドの湾曲を是正する力、F1,F2…自由長(縦の長さ、横の長さ)、S1,S2…セット長(縦の長さ、横の長さ)。
Claims (2)
- 車室外へ凸状に湾曲させた合わせガラスからなり、車室の前部に取付けたウインドシールドにおいて、
前記ウインドシールドに、前記湾曲を是正する力をプリセットしたことを特徴とする車両のウインドシールド。 - 前記是正する力は、前記合わせガラスの中間に配置する中間膜を自由長よりも引張って取付けることで発生させることを特徴とする請求項1記載の車両のウインドシールド。
Priority Applications (4)
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