JP6614110B2

JP6614110B2 - 車両用窓ガラスのモール構造

Info

Publication number: JP6614110B2
Application number: JP2016228151A
Authority: JP
Inventors: 裕之小池
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2016-11-24
Filing date: 2016-11-24
Publication date: 2019-12-04
Anticipated expiration: 2036-11-24
Also published as: CN108099554A; US20180141601A1; JP2018083546A; US10370049B2; CN108099554B

Description

本発明は、車両用窓ガラスのモール構造に関する。

ガラスの周縁に樹脂モールを設けるとともに、装飾等を目的とした金属モールを樹脂モールの表面に設けた車両用の窓ガラスが知られている。
こうしたモール付きの窓ガラスとして、金型のキャビティ内に金属モールとガラス板とを配置した後、同キャビティに融解した樹脂を射出することにより、金属モール及び樹脂モール及びガラス板を一体成形した窓ガラスが知られている（例えば特許文献１など）。

特開２０１３−１８８９６７号公報

上述したように、樹脂モールの成形時に金属モール及びガラス板を一体成形する場合には、金属モールが金型内に配置されるため、金型との接触により金属モールの意匠面に傷が付くおそれがある。

本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、製造過程で金属モールの意匠面に傷が付くことを抑えることのできる車両用窓ガラスのモール構造を提供することにある。

上記課題を解決する車両用窓ガラスのモール構造は、ガラス板と、前記ガラス板の周縁に一体成形された樹脂モールと、前記樹脂モールに設けられる金属モールとを有する車両用窓ガラスに適用される。このモール構造は、前記樹脂モールと前記金属モールとの間に配設されて前記樹脂モール及び前記金属モールに固定されるリテーナを備えている。

同構成によれば、樹脂モールと金属モールとがリテーナを介して固定されているため、金属モールと樹脂モールとを一体成形しなくても、金属モールと樹脂モールとを固定することができる。つまり、車両用窓ガラスの製造工程において、金属モールを樹脂モールの金型内に配置する必要がない。従って、金型内に金属モールを配置して樹脂モールを一体成形した車両用窓ガラスとは異なり、そうした金型との接触による傷が金属モールの意匠面に付くことを避けることができる。そのため、車両用窓ガラスの製造過程において金属モールの意匠面に傷が付くことを抑えることができるようになる。

ここで、従来のように、樹脂モールの金型内に金属モールを配置して、金型内に融解した高温の樹脂を流し込むことにより金属モールと樹脂モールとを一体成形する場合には、金型内に配置された金属モールが高温の樹脂により比較的長い時間にわたって高温化する。そのため、金属モールに熱歪みが生じて変形するおそれがある。この点、同構成によれば、金属モールと樹脂モールを一体成形していないため、融解樹脂による金属モールの高温化が抑えられる。従って、熱歪みによる金属モールの変形を抑えることができる。

上記モール構造において、前記リテーナは、貫通孔と棒状のピン部とを有しており、前記金属モールは、前記貫通孔に挿入されており端部が前記貫通孔から突き出ている突起部を有しており、前記樹脂モールは、前記ピン部が挿入されており同ピン部の端部が突き出ている貫通孔を有しており、前記金属モールの前記突起部の端部は、熱変形によるかしめ加工によって前記リテーナにかしめ固定されており、前記リテーナの前記ピン部の端部は、熱変形によるかしめ加工によって前記樹脂モールにかしめ固定されていることが好ましい。

金属モールに設けられた突起部の端部に対して熱変形によるかしめ加工を行うことにより、同突起部の端部を樹脂モールに直接かしめる場合には、かしめ加工によって高温化した突起部の端部が樹脂モールに触れるため、樹脂モールが溶けて損傷するおそれがある。この点、同構成では、金属モールに設けられた突起部の端部を樹脂モールではなくリテーナにかしめるようにしているため、かしめ加工によって高温化した突起部の端部によって樹脂モールが溶損することを抑えることができる。

また、突起部の端部を、熱変形ではなく塑性変形させることによっても、同突起部の端部をかしめることは可能である。しかし、突起部の端部を塑性変形させるには、そうした塑性変形に必要な高い押圧力を突起部の端部に加える必要があるため、金属モールにおいて突起部が設けられている箇所には、突起部が設けられていない箇所と比較して高い圧力が作用する。このように金属モールにおいて局部的に高い圧力が作用すると、そうした高い圧力の作用する部分が変形して金属モールの意匠面に歪みが生じるおそれがある。この点、同構成では、突起部の端部を塑性変形ではなく熱変形させるようにしているため、突起部の端部を塑性変形させる場合と比較して、突起部にはそれほど高い押圧力が加わらない。従って、かしめ加工に起因する歪みが金属モールの意匠面に生じることを抑えることができる。

また、ピン部の端部についても、熱変形ではなく塑性変形させることにより同ピン部の端部をかしめることは可能である。しかし、ピン部の端部を塑性変形させるには、そうした塑性変形に必要な高い押圧力をピン部の端部に加える必要がある。しかし、ピン部の端部に高い押圧力を加えると、リテーナが金属モールに強く押し付けられるため、金属モールが変形して同金属モールの意匠面に歪みが生じるおそれがある。この点、同構成では、ピン部の端部を塑性変形ではなく熱変形させるようにしているため、ピン部の端部を塑性変形させる場合と比較して、ピン部にはそれほど高い押圧力が加わらない。従って、これによってもかしめ加工に起因する歪みが金属モールの意匠面に生じることを抑えることができる。

上記モール構造において、前記リテーナの材質は熱可塑性樹脂であり、前記リテーナの表面には、前記突起部の端部がかしめられる金属板が備えられていることが好ましい。
金属モールに設けられた突起部の端部を熱変形させてかしめる際には、突起部の端部が高温化するため、この高温化した端部が樹脂で形成されたリテーナに触れると、リテーナが溶けて損傷するおそれがある。この点、同構成では、リテーナに備えられた金属板に突起部の端部をかしめているため、高温化した突起部の端部は、リテーナの樹脂部分ではなく金属板に触れるようになる。このように樹脂で形成されたリテーナにおいて、高温化した突起部の端部が接触する部位は金属板で保護されているため、かしめ加工によって高温化した突起部の端部によって樹脂製のリテーナが溶損することを抑えることができる。

上記モール構造において、前記樹脂モールには、前記ピン部の挿入される前記貫通孔と前記ピン部の端部がかしめられるフランジとを有するブシュが設けられていることが好ましい。

リテーナに設けられたピン部の端部に対して熱変形によるかしめ加工を行うことにより、ピン部の端部を樹脂モールに直接かしめる場合には、かしめ加工によって高温化したピン部の端部が樹脂モールに触れるため、同樹脂モールが溶けて損傷するおそれがある。この点、同構成では、リテーナのピン部を樹脂モールに直接かしめるのではなく、樹脂モールに設けられたブシュのフランジにかしめるようにしているため、かしめ加工によって高温化したピン部の端部によって樹脂モールが溶損することを抑えることができる。

なお、前記突起部の端部を熱変形させてかしめ固定する場合には、スピンかしめによって前記突起部の端部をかしめ固定してもよい。また、前記ピン部の端部を熱変形させてかしめ固定する場合には、熱かしめによって前記ピン部の端部をかしめ固定してもよい。

一実施形態のモール構造が適用された車両用窓ガラスを備える車両の側面図。同実施形態の車両用窓ガラスの平面図。同実施形態におけるリテーナの斜視図。図１の４−４線に沿った断面図。図４の５−５線に沿った断面図。

以下、車両用窓ガラスのモール構造を具体化した一実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。なお、以下の説明において、「前」、「後」とは、車両前後方向についての前後を意味し、「上」、「下」とは、鉛直方向についての上下を意味するものとする。

図１に示すように、車両１００は、フロントサイドドア２００やリヤサイドドア３００を備えている。また、車両１００は、主に車体側面の後部外板を構成するサイドメンバアウタパネル１１０を備えている。サイドメンバアウタパネル１１０には、車両用窓ガラスを構成するリヤクォータガラス４００が固定されている。リヤクォータガラス４００は周縁にモールを有しており、車両後方の角部が円弧状に湾曲した略三角形状に形成されている。

図２に示すように、リヤクォータガラス４００は、略三角形状に形成された板ガラス３０と、板ガラス３０の前縁部に取り付けられてリヤサイドドア３００の後縁部に密接するシールリップ９０と、板ガラス３０の周縁に一体成形された樹脂モール４０と、樹脂モール４０の表面に取り付けられて樹脂モール４０を装飾する金属モール５０とを備える。樹脂モール４０は、ポリ塩化ビニルで形成されている。なお、樹脂モール４０を、他の樹脂、例えばウレタン樹脂やシリコン樹脂などを使って形成してもよい。

金属モール５０は鋳造品であり、本実施形態では、亜鉛合金を材質とする射出成形によって製造されている。この金属モール５０において車両外側から見える表面は意匠面５１になっている。なお、亜鉛合金とは異なる金属、例えばアルミニウム合金やマグネシウム合金などで金属モール５０を製造してもよい。また、射出成形とは異なる周知の方法で金属モール５０を鋳造してもよい。

金属モール５０及び樹脂モール４０は、それら金属モール５０と樹脂モール４０との間に設けられたリテーナ７０を介して固定されている。リヤクォータガラス４００には、そうしたリテーナ７０を介して金属モール５０と樹脂モール４０とが固定されている固定部位Ｋが複数設けられている。リテーナ７０は熱可塑性樹脂（例えばＡＥＳ樹脂など）で形成されている。

図３に示すように、リテーナ７０は、板状のベース部７１を備えており、このベース部７１の中央には略四角形状の台座部７４が一体形成されている。台座部７４の中央には、同台座部７４から垂直に突出する棒状のピン部７５が一体形成されている。

ベース部７１には、ステンレス鋼で形成された平板状の金属板７２が鋳込まれている。ただし、ベース部７１の表面であって台座部７４の両隣に位置する各面には、前記金属板７２の表面が露出している。このようにベース部７１の表面には、ベース部７１に鋳込まれた金属板７２の表面が露出した露出面７６が台座部７４を挟んで２箇所設けられており、各露出面７６の中央部分には、ベース部７１及び金属板７２を貫通する貫通孔７３が形成されている。なお、金属板７２の材質は、ステンレス鋼以外の金属でもよい。

図４に示すように、樹脂モール４０は、板ガラス３０の周縁に一体成形されたガラス保持部４１と、当該ガラス保持部４１の上方に一体形成されており前記リテーナ７０が固定されるリテーナ固定部４２とを備えている。ガラス保持部４１は接着剤８００によってサイドメンバアウタパネル１１０に固定されている。

図４及び図５に示すように、金属モール５０における意匠面５１の裏面５３とリテーナ固定部４２との間には空間８０が設けられており、この空間８０にリテーナ７０のベース部７１が配設されている。

図５に示すように、１つの固定部位Ｋにおいて、金属モール５０の裏面５３には、金属モール５０に一体形成された棒状の突起部５２が２つ設けられている。突起部５２は、前記ベース部７１の前記貫通孔７３に対して前記露出面７６の裏側から挿入されており、突起部５２の端部は露出面７６の貫通孔７３から突き出ている。露出面７６の貫通孔７３から突き出た突起部５２の端部は、熱変形によるかしめ加工が行われており、これにより突起部５２の端部は金属板７２にかしめられている。より具体的には、突起部５２の端部はスピンかしめ機を使ったスピンかしめが行われており、こうしたスピンかしめにより、リテーナ７０のベース部７１と金属モール５０の裏面５３とが固定されている。このスピンかしめによるかしめ加工は、回転するスピンドルを突起部５２の端部に押し当てて摩擦熱により同端部を融解して当該端部をかしめ形状（例えば円盤状や半球状など）に変形させた後、冷却することにより同端部をかしめる加工方法である。

先の図５に示すように、リテーナ固定部４２には、リテーナ７０の台座部７４に向かって開口している貫通孔４３が形成されている。この貫通孔４３には、筒状のブシュ６０が挿入されている。ブシュ６０には、同ブシュ６０の中心軸と同軸な貫通孔６２が形成されている。また、ブシュ６０において貫通孔６２が開口している両端のうちでベース部７１から遠い側の端部には、ブシュ６０の径方向に広がるフランジ６１が形成されている。

ブシュ６０の貫通孔６２には、上記ピン部７５が挿入されている。ピン部７５は、ブシュ６０の上記両端のうちでフランジ６１が形成されていない側の端部から挿入されており、同ピン部７５の端部は貫通孔６２から突き出ている。貫通孔６２から突き出たピン部７５の端部は、熱変形によるかしめ加工が行われており、これによりピン部７５の端部はブシュ６０のフランジ６１にかしめられている。より具体的には、ピン部７５の端部は熱かしめ機を使った熱かしめが行われており、こうした熱かしめにより、リテーナ７０のピン部７５とブシュ６０を備えるリテーナ固定部４２とが固定されている。ちなみに、この熱かしめも周知のかしめ加工方法であり、ヒータ等で加熱したポンチ等を使ってピン部７５の端部を融解して当該端部をかしめ形状（例えば円盤状や半球状など）に変形させた後、冷却することにより、同端部をかしめる方法である。なお、フランジ６１の径方向の大きさは、かしめ加工された後のピン部７５の端部における径方向の大きさよりも大きくされている。また、ブシュ６０は、熱かしめによって高温化したピン部７５の端部が接触しても溶けにくい材質で形成されている。

ちなみに、突起部５２の端部をかしめるための上記スピンかしめは、ピン部７５の端部をかしめるための上記熱かしめと比較して、かしめ加工時の発熱量を多くすることが可能である。そのため、本実施形態では、金属で形成された突起部５２の端部を熱変形させるためにスピンかしめを行っている。一方、樹脂で形成されたピン部７５は、金属で形成された突起部５２よりも融点が低いため、発熱量の多いスピンかしめを行うと、端部だけではなくピン部７５全体が融解するおそれがある。そのため、本実施形態では、ピン部７５の端部をかしめる際には、スピンかしめよりも発熱量の少ない上記熱かしめを施すようにしている。

以上説明した実施形態によれば、以下の作用効果を得ることができる。
（１）リテーナ７０のベース部７１が金属モール５０に固定されており、リテーナ７０のピン部７５がリテーナ固定部４２に固定されている。このように、リテーナ固定部４２を有する樹脂モール４０と金属モール５０とがリテーナ７０を介して固定されているため、金属モール５０と樹脂モール４０とを一体成形しなくても、金属モール５０と樹脂モール４０とを固定することができる。つまり、リヤクォータガラス４００の製造工程において、金属モール５０を樹脂モール４０の金型内に配置する必要がない。従って、金型内に金属モールを配置して樹脂モールを一体成形したリヤクォータガラスと異なり、本実施形態では、そうした一体成形用の金型との接触による傷が金属モール５０の意匠面５１に付くことを避けることができる。そのため、リヤクォータガラス４００の製造過程において金属モール５０の意匠面５１に傷が付くことを抑えることができるようになる。

（２）金属モール５０として鋳造品を使用しているため、平板などをプレス加工した金属モールと比較して、当該金属モール５０では外観形状に関する設計自由度を高めることができる。そのため、例えば金属モール５０の意匠性を高めることも可能になる。

（３）樹脂モールの金型内に金属モールを配置して、金型内に融解した高温の樹脂を流し込むことにより金属モールと樹脂モールを一体成形する場合には、金型内に配置された金属モールが高温の樹脂により比較的長い時間にわたって高温化する。そのため、金属モールに熱歪みが生じて変形するおそれがある。この点、上記実施形態によれば、金属モール５０と樹脂モール４０とを一体成形していないため、融解樹脂による金属モール５０の高温化が抑えられる。従って、熱歪みによる金属モール５０の変形を抑えることができる。

なお、金属モール５０の突起部５２には熱変形によるかしめ加工を行うようにしているが、こうしたかしめ加工による金属モール５０の高温化は、突起部５２及び突起部５２の近傍に限られる局部的なものである。また、そのようにして金属モール５０が局部的に高温化している時間も、金属モール５０と樹脂モール４０とを一体成形する場合の金属モールの高温化時間と比較すれば非常に短い。従って、熱変形によるかしめ加工を突起部５２に行っても、熱歪みによる金属モール５０の変形は抑えられる。

（４）金属モール５０の突起部５２をスピンかしめによって樹脂モール４０に直接かしめると、スピンかしめによって融解した突起部５２の端部が樹脂モール４０に触れるため、同樹脂モール４０が溶けて損傷するおそれがある。この点、本実施形態では、金属モール５０の突起部５２を、樹脂モール４０ではなくリテーナ７０にかしめるようにしているため、スピンかしめによって融解した突起部５２の端部によって樹脂モール４０が溶損することを抑えることができる。

（５）リテーナ７０のピン部７５を熱かしめによって樹脂モール４０に直接かしめると、熱かしめによって融解したピン部７５の端部が樹脂モール４０に触れるため、同樹脂モール４０が溶けて損傷するおそれがある。この点、本実施形態では、リテーナ７０のピン部７５を樹脂モール４０に直接かしめるのではなく、樹脂モール４０（リテーナ固定部４２）に設けられたブシュ６０のフランジ６１にかしめるようにしているため、熱かしめによって融解したピン部７５の端部によって樹脂モール４０が溶損することを抑えることができる。

（６）金属モール５０に形成された突起部５２の端部をかしめる際には、突起部５２の端部が融解されるため、この融解した端部がリテーナ７０の樹脂部分に触れると、リテーナ７０の樹脂部分が溶けて損傷するおそれがある。この点、本実施形態では、突起部５２の端部を金属板７２にかしめているため、融解した突起部５２の端部は、リテーナ７０の樹脂部分ではなく金属板７２に触れる。このように樹脂で形成されたリテーナ７０において、高温化した突起部５２の端部が接触する部位は金属板７２で保護されているため、かしめ加工によって融解した突起部５２の端部によって樹脂製のリテーナ７０が溶損することを抑えることができる。

（７）突起部５２の端部を、熱変形ではなく塑性変形させることによっても、当該端部をかしめることは可能である。しかし、突起部５２の端部を塑性変形させるには、そうした塑性変形に必要な高い押圧力を突起部５２の端部に加える必要があるため、金属モール５０において突起部５２が形成されている箇所には、突起部５２が形成されていない箇所と比較して高い圧力が作用する。このように金属モール５０において局部的に高い圧力が作用すると、そうした高い圧力の作用する部分が変形して意匠面５１に歪みが生じるおそれがある。この点、本実施形態では、突起部５２の端部を塑性変形ではなく熱変形させるようにしているため、突起部５２の端部を塑性変形させる場合と比較して、突起部５２にはそれほど高い押圧力が加わらない。従って、かしめ加工に起因する歪みが意匠面５１に生じることを抑えることができる。

（８）ピン部７５の端部を、熱変形ではなく塑性変形させることによっても、当該端部をかしめることは可能である。しかし、ピン部７５の端部を塑性変形させるには、そうした塑性変形に必要な高い押圧力をピン部７５の端部に加える必要がある。しかし、ピン部７５の端部に高い押圧力を加えると、リテーナ７０が金属モール５０の裏面５３に強く押し付けられるため、金属モール５０が変形して意匠面５１に歪みが生じるおそれがある。この点、本実施形態では、ピン部７５の端部を塑性変形ではなく熱変形させるようにしているため、ピン部７５の端部を塑性変形させる場合と比較して、ピン部７５にはそれほど高い押圧力が加わらない。従って、これによってもかしめ加工に起因する歪みが意匠面５１に生じることを抑えることができる。

なお、上記実施形態は、これを適宜変更した以下の形態にて実施することもできる。
・金属モール５０の突起部５２に対してスピンかしめを行うようにしたが、突起部５２を熱変形させることが可能であれば、スピンかしめに代えて熱かしめを行うようにしてもよい。また、リテーナ７０のピン部７５に対して熱かしめを行うようにしたが、ピン部７５全体の融解を避けることができるのであれば、熱かしめに代えてスピンかしめを行うようにしてもよい。

・スピンかしめや熱かしめとは異なる方法で、突起部５２の端部やピン部７５の端部を熱変形させてかしめ固定してもよい。
・リテーナ７０のピン部７５をブシュ６０にかしめるようにした。この他、ブシュ６０を省略して、リテーナ固定部４２にピン部７５を直接かしめるようにしてもよい。この場合でも上記（５）以外の作用効果を得ることができる。

・リテーナ７０に金属板７２を鋳込むようにした。この他、ベース部７１の表面であって台座部７４の両隣に位置する各面に金属板を張り付けるようにしてもよい。
・リテーナ７０に金属板７２を設けるようにしたが、金属板７２を省略してもよい。この場合でも上記（６）以外の作用効果を得ることができる。

・１つの固定部位Ｋにおいて、金属モール５０とリテーナ７０とを固定する突起部５２の数や、樹脂モール４０とリテーナ７０とを固定するピン部７５の数は、適宜変更してもよい。

・リテーナ７０の形状は適宜変更してもよい。
・リヤクォータガラス４００は、車室内の換気等のために開閉可能に設けられていてもよい。

・上記実施形態におけるモール構造は、車両のリヤクォータガラス４００に適用されていたが、その他の車両用窓ガラスに適用してもよい。例えば、先の図１に示した各ガラス、すなわち車両側面の前方に設けられるフロントクォータガラス５００や、ウインドシールドガラス６００や、車両後面に設けられるリヤガラス７００等にも適用することができる。

３０…板ガラス、４０…樹脂モール、４１…ガラス保持部、４２…リテーナ固定部、４３…貫通孔、５０…金属モール、５１…意匠面、５２…突起部、５３…裏面、６０…ブシュ、６１…フランジ、６２…貫通孔、７０…リテーナ、７１…ベース部、７２…金属板、７３…貫通孔、７４…台座部、７５…ピン部、７６…露出面、８０…空間、９０…シールリップ、１００…車両、１１０…サイドメンバアウタパネル、２００…フロントサイドドア、３００…リヤサイドドア、４００…リヤクォータガラス、５００…フロントクォータガラス、６００…ウインドシールドガラス、７００…リヤガラス、８００…接着剤、Ｋ…固定部位。

Claims

ガラス板と、前記ガラス板の周縁に一体成形された樹脂モールと、前記樹脂モールに設けられる金属モールとを有する車両用窓ガラスに適用されるモール構造であって、
前記樹脂モールと前記金属モールとの間に配設されて前記樹脂モール及び前記金属モールに固定されるリテーナを備え、
前記リテーナは、貫通孔を有しており、
前記金属モールは、前記貫通孔に挿入されており端部が前記貫通孔から突き出ている突起部を有しており、
前記金属モールの前記突起部の端部は、熱変形によるかしめ加工によって前記リテーナにかしめ固定されている
車両用窓ガラスのモール構造。
前記リテーナは、棒状のピン部を有しており、
前記樹脂モールは、前記ピン部が挿入されており同ピン部の端部が突き出ている貫通孔を有しており、
前記リテーナの前記ピン部の端部は、熱変形によるかしめ加工によって前記樹脂モールにかしめ固定されている
請求項１に記載の車両用窓ガラスのモール構造。
前記リテーナの材質は熱可塑性樹脂であり、
前記リテーナの表面には、前記突起部の端部がかしめられる金属板が備えられている
請求項２に記載の車両用窓ガラスのモール構造。
前記樹脂モールには、前記ピン部の挿入される前記貫通孔と前記ピン部の端部がかしめられるフランジとを有するブシュが設けられている
請求項２または３に記載の車両用窓ガラスのモール構造。
前記突起部の端部はスピンかしめによってかしめ固定されている
請求項２〜４のいずれか１項に記載の車両用窓ガラスのモール構造。
前記ピン部の端部は熱かしめによってかしめ固定されている
請求項２〜５のいずれか１項に記載の車両用窓ガラスのモール構造。