JP6101211B2 - 連結シール付封入型車両用ウィンドウアセンブリ、及び当該アセンブリを接合する方法 - Google Patents

Description

本出願は、２０１１年２月１１日及び２０１１年６月２１日に米国特許法第１１１条（ｂ）の下で出願された、米国特許仮出願（米国特許仮出願番号第６１／４４１，７５６号及び米国特許仮出願第６１／４９９，３０５号）の優先権の利益を、米国特許法第１１９条（ｅ）の下で主張するものである。これらの仮出願の内容はいずれも、参照によりその全体が本明細書に組み込まれる。

本発明は概して、シール部材が透明ガラス基板の周辺領域の少なくとも一部を覆う封入型車両用ウィンドウアセンブリに関する。特に、本発明は表面に成形される（molded-on）シールを形成するための、連結部を有するシール部材に関する。

様々なシールを有する封入型ウィンドウアセンブリについて、例えば以下の特許文献に記述されている。

特許文献１には、ショアＡ４０〜９０の硬度をもつプラスチック又はエラストマーで構成される、自動車のサンルーフ用又はリフティングルーフ（a lifting roof）用の縁の輪郭の第１部分が記述されている。ルーフの縁は、ルーフの端縁の周囲で射出成形され、ルーフの端縁に接着される。第１輪郭部分は、第２輪郭部分の開口部に押し込まれる突起部を有する。第２輪郭部分の外側は、発泡プラスチック又は発泡エラストマーで形成されている。輪郭は外面にスライド塗布（a slide coating）を有する。突起部は、第１輪郭部分と同じショアＡ硬度を有するか又は同等の硬度の材料で製造される。

特許文献２には、自動車のサンルーフの剛性の蓋のための端縁間隔封止装置が記述されており、封止装置は、フレーム体を形成するために蓋の周縁端部に成形される。フレーム体は外方に延在する初期自由端縁ストリップ（an initially free edge strip）と称されるものを有し、これは中空室を形成するために折り曲げられる。端縁ストリップは、好適には下から、フレーム体に、外部端縁がリッドの周縁端部と隣接するように、調節可能に固定されるように配置される。このように形成されたシールは、その断面及び中空室の幅について調節可能であるとされ、端縁間隔における寸法の変化及び不規則性に適応する。好適には、端縁ストリップの外部端縁には内面部が設けられ、内面部は、端縁ストリップが折り曲げられて中空室を形成した後に、締付プロファイルストリップ（a clamping profile strip）によってフレーム体の対向面に調節可能に固定される。締付プロファイルストリップはフレーム体の締付溝内に係合する。

特許文献３には、少なくとも部分的に透明なプラスチック及び強化フレーム（例えば金属製のフレーム）から成るカバー要素を有する、自動車ルーフのソリッドスキンのルーフ開口部を閉じるための、カバーユニットが記述されている。当該フレームは、カバー要素の側端に沿って延在し、原則垂直に続くルーフ設置型の封止面への接触のために、カバー要素の側端を覆うシールを有する。強化フレームは、カバー要素の熱膨張を可能にするために、カバー要素が強化フレームに対して横方向に動くことができる可撓性のあるセメントを用いて、カバー要素に接着される。シールは、カバー要素の熱膨張によって実質的に影響を受けないとされている、ルーフ取付封止面に接触するルーフ封止領域を有し、シールはカバー要素の熱膨張の補償のためのカバー封止領域を有する。

ドイツ国実用新案第９，４１８，０９０号公報 米国特許第５，８８２，０６６号明細書 米国特許第６，５１７，１５０号明細書

本発明は、透明ガラス基板の周辺領域の少なくとも一部を囲うシール部材を構成要素として有する、封入型車両用ウィンドウアセンブリに関する。より具体的には、本発明は、連結部を有するポリマーシール、及び該シールを車体開口部に取り付ける方法に関する。

本発明による封入型ウィンドウアセンブリは、その周辺の少なくとも一部に成形された、連結可能なシールを有する透明なガラス基板を備える。

本発明のシールの基部は、ガラス基板の第１（外側）主面及び第２（内側）主面及び周縁端部に成形されている。ガラス基板の第２主面と隣接した基部に、雌型係止部が形成されている。ガラス基板の第１主面と隣接する基部から、延在するのがリップ部である。リップ部は屈曲部(an elbow portion)にて優先的に折り曲がるように形成され、リップ部の末端部に形成された雄型係止部を有する。リップ部が屈曲部で曲げられたときに、雄型係止部は基部にある雌型係止部と連結可能であるように位置する。雄型係止部及び雌型係止部が連結すると、閉鎖された封止輪郭が形成される。

連結された雄型／雌型係止部が、第１に、ガラス基板の主面に支持され、第２に、封入型ウィンドウアセンブリが接合フランジによって画定された車体開口部に挿入されたときに、接合フランジはシールの支持の第２手段としての役割を果たすことが有利であることが分かった。このような複数の支持手段には、シール自体の構成要素として強化部材は必要ない。このような不可欠の強化部材をシールの一部として必要としないことは、費用を抑え、シールを成形する過程を大幅に単純化させるため、特に有利である。

本発明における、前述の及び更なる目的、特徴及び利点は、以下の記載を添付の図面と関連付けて参照することで明確となる。これらの記載及び図面は、説明のみを目的としており、本発明に従ういくつかの実施形態を示す。

ガラス基板に接合されているが、非連結状態にある、本発明のシールの断面図を示す。 ガラス基板に接合され、連結状態にある本発明のシールの断面図を示す。 本発明のシールを成形するための典型的な装置の一部を概略的に示す図である。 シールの変形可能なリップ部の代替構成を示す、本発明に係るシールの断面図を示す。

本発明は、構成要素として、透明なガラス基板の周辺領域の少なくとも一部を囲うシール部材を有する封入型ウィンドウアセンブリに関する。より具体的には、本発明は連結部を有する、表面に成形されるポリマーシール、及び該シールを車体開口部に取り付ける方法に関する。本封入型ウィンドウアセンブリは様々な車両窓に適しているが、クォーターウィンドウ等の固定の車両窓に特に適している。本ウィンドウアセンブリは実際、所望の任意の形状又はサイズで製造することができる。

本発明による封入型ウィンドウアセンブリ１０は、適切なサイズのガラス（好適には、太陽光制御特性に優れる薄い色の付いたガラス又はソーダ石灰ガラス）のシート又はパネル１２を備える。

シール１４は、任意の適切な方法によって、ガラスのシート又はパネル１２の少なくとも一部の周囲に成形される。シール１４は射出成形されることが好ましいが、押し出し成形又は反応射出成形（RIM成形）も、本発明に関連して有用となり得る、可能な成形方法である。

本発明のシール１４は任意の適切なポリマー材料から成形される。しかし、適度に容易にガラスに接着し、適度に費用効率が高く、一体として又は一体シールとして機能するのに十分可撓性がある、様々な熱可塑性エラストマー材料（TPE）を少なくとも１つ以上用いることが好ましい。適切な熱可塑性エラストマー材料として、例えば、Sevrene（登録商標）、サントプレーン（Santoprene）（登録商標）、Invision、 Forprene、 Duragrip、 Dynaflex、 クレイトン（Kraton）、 Kralburg、 Interion、 Nexprene、 Veralloy及びGLSが挙げられる。好適な材料の代表的な特性として、圧縮永久歪みが低いこと、弾性が２００％超であること、ぜい化温度が−３２°Ｆ未満であることが挙げられるが、これらに限定はされない。

本発明の連結シール１４を構成するポリマー材料のデュロメーター又は硬度は、望ましくはショアＡ５０以下であり、これにより、より厚い輪郭部に優れた構造的安定性を提供し、より薄い輪郭を有するシールの部分に優れた柔軟性を提供することが判明した。しかし、いくつかの用途ではショアＡ５０からショアＡ８０の間のデュロメーターを有する材料が本発明に関して便利な場合がある。本発明のシール１４の材料は、様々な車両メーカーの製品仕様書に記載の通り、適度に耐久性もあること、特に引っかき抵抗／傷抵抗、及び紫外線照射による劣化に対する抵抗を有することも望ましい。

図１は、非連結状態の、本発明による封入型ウィンドウアセンブリ１０の断面図を示す。ガラス基板１２は、周縁端部２０にて終端する第１（外側）主面１６及び第２（内側）主面１８を備える。外側輪郭部２４、内側輪郭部２６及び接続部２８を有する基部２２は、それぞれガラス基板１２の第１主面１６、第２主面１８及び周縁端部２０に成形により接合される。雌型係止部３０は、基部２２の内側輪郭部２６に形成される。雌型係止部３０の形状は、以下により詳細に記述するように、雄型係止部との有益な連結を可能にする任意の形状であってよい。

リップ部３２は、基部２２から所定の長さにわたり延在する。好適には、基部２２の外側輪郭部２４から実質的に側方に延在するリップ部３２は、変形可能な輪郭部３４、可撓性のある屈曲部３６、及び雌型係止部３０の形状を補完する形状を有する雄型係止部４０を含む末端係止部３８を備える。

リップ部３２の変形可能な輪郭部３４は、十分な可撓性を得るためには、厚さ１〜３ｍｍであることが好ましい。末端係止部３８も同様に厚さ１〜３ｍｍであることが好ましいが、この範囲の上限となる傾向が強い。

本発明のシールの一部分又は複数部分によって、車体の金属板にかけられる封止力は、好適には１００ｍｍあたり１Ｎから１５Ｎであり、より好適には１００ｍｍあたり６Ｎから１０Ｎである。

図２は、雌型係止部３０及び雄型係止部４０が連結した状態の、本発明のシール１４の断面図を示す。ガラス基板１２及びシール１４の主要な要素の記載は、その他の点では、図１に関連して記述されているものと同様である。

このような連結状態では、リップ部３２は、末端係止部３８が基部２２の内側輪郭部２６と隣接し、雄型係止部４０が基部２２の内側輪郭部２６に形成された雌型係止部３０と連結できるように配置されるように、リップ部３２の屈曲部３６で曲げられることが好ましい。図２に示すような連結状態のときには、リップ部３２の変形可能な輪郭部３４、屈曲部３６及び末端係止部３８は、閉鎖されたスペース部４２を画定する不規則な楕円形状の輪郭を有する閉鎖された封止輪郭を形成する。図から分かるように、リップ部３２の可撓性及び閉鎖されたスペース部４２の変形性は、シール１４を隣接するもの（例えば、車両ドアの「Ｂ（センター）」ピラー又は「Ｃ（リア）」ピラー）の形状にぴったりと合わせることを可能にする。

さらに図２に言及すると、シール１４が連結状態にあるときに、ガラス基板１２は第１支持部材４３として機能し、ガラス／シールアセンブリ１０の強度を増す点で有利であることも分かった。さらに、封入型ウィンドウアセンブリ１０が車体開口部に取り付けられ、好適には車体開口部の周辺を画定する金属接合フランジに接合されたときに、このような金属接合フランジは第２支持部材４４として機能し、ガラス／シールアセンブリ１０の強度／安定性をさらに強化することが分かった。このため、多くの既知の封入型ウィンドウ／シールアセンブリと異なり、本明細書にて既に述べたデメリットにつながる追加の強化部材をシールに組み込む必要がない。

本発明の封入型ウィンドウアセンブリ１０は、車両のクォーターウィンドウとして用いられるとき、風雨を防ぐシールを提供するだけでなく、同時に、隣接する車両ドアをシールに向けて閉じるのに要する労力を減らすことができる点で有利であることも分かった。この利点を達成するための１つの手段は、図４に示すシールの状態によるものである。図に示す状態は、より厚い末端係止部３８の、比較的薄い変形可能な輪郭部３４（特に変形可能な輪郭部３４の優先的に曲がる「逃げ」部４６）の可撓性に対する相対的な剛性によって、所望の目標を達成する。シール１４の逃げ部４６は、他の利点に加えて、封入型ウィンドウアセンブリ１０が閉鎖位置にあり、シールが車体開口部の金属板に対して圧縮されたときに、封入型ウィンドウアセンブリ１０にかかる応力を軽減するのに役立つ場合がある。逃げ部４６の可撓性は、シール１４が車両の金属板の粗い縁による損傷を受けることを防ぐのに役立つ場合もある。

図３を参照すると、本発明のシール１４を製造するための金型４８の断面図が示されている。金型４８は、任意の適切な金型でよいが、好適には上側の半割金型５０及び下側の半割金型５２を備える２つの部分から成る金型である。各半割金型５０、５２は、例えば鋼又はアルミニウムである金属で形成されることが好ましい。金型の空洞５４、５６は、必要に応じて上側及び下側の半割金型５０、５２内で形成される。シール１４の成形を行い易くするために、好適には図３に示すように下側の半割金型５２に、移動可能な金型部５８を用いることができる。さらに、図３に示すように、複数の注入点６０を用いて、エラストマー成形材料を金型の空洞に導くことができることが好ましい。このような複数の注入点６０は、成形されたシール１４にかかる応力を減少させるのに役立つ。任意の適切な成形方法を用いることができるが、射出成形が好ましい。

本発明に従う様々な実施形態を示し、記述したが、本発明はこれらに限定されず、当業者には既知であるように、本発明には多くの変更及び修正を受け入れる余地があることが理解されるであろう。従って、本発明は、本明細書において示し、記述した細部に限定されず、そのような全ての変更及び修正を含む。

Claims (15)

1. 周縁端部（２０）にて終端する第１主面（１６）及び第２主面（１８）を有する透明ガラス基板（１２）を備え、前記基板の周辺部上に成形された連結可能な一体シール（１４）を有する封入型ウィンドウアセンブリ（１０）であり、前記シールは、
   前記第１主面（１６）及び前記第２主面（１８）のそれぞれ並びに前記ガラス基板（１２）の前記周縁端部（２０）と、成形接着された基部（２２）を備え、
   前記基部（２２）は、
   前記基板の前記第１主面（１６）と隣接する外側輪郭部（２４）と、
   前記基板の前記第２主面（１８）と隣接し、雌型係止部を含む内側輪郭部（２６）と、
   前記ガラス基板（１２）の前記周縁端部（２０）と隣接し、前記基部（２２）の、前記外側輪郭部（２４）及び前記内側輪郭部（２６）を接続する接続部（２８）と、
   前記基部（２２）の前記外側輪郭部（２４）から所定の長さにわたり、実質的に側方に延在するリップ部（３２）とをさらに備え、
   前記リップ部（３２）は、
   変形可能な輪郭部（３４）と、
   末端係止部（３８）と、
   前記変形可能な輪郭部（３４）及び前記末端係止部（３８）を可撓性を伴って接続する屈曲部（３６）とを備え、
   前記内側輪郭部（２６）は雌型係止部（３０）を備え、
   前記末端係止部（３８）は前記雌型係止部（３０）と連結するための雄型係止部（４０）を備え、
   前記ガラス基板（１２）は、連結状態にあるときに、前記シール（１４）の第１支持部材（４３）として機能し、
   前記シールは第２支持部材（４４）によって支持されるように構成され、
   前記封入型ウィンドウアセンブリ（１０）が、車体の金属板に輪郭付けられる車体開口部に取り付けられ、連結状態にあるときに、前記車体開口部の金属板は前記シール用の第２支持部材（４４）として機能し、追加の強化部材が前記シール（１４）に組込まれておらず、
   前記リップ部（３２）は前記屈曲部（３６）にて優先的に折れ曲がり、前記雄型係止部（４０）は、前記リップ部（３２）が前記屈曲部（３６）で折り曲げられたときに、前記雌型係止部（３０）と連結可能であるように位置する、封入型ウィンドウアセンブリ（１０）。
2. 前記雌型係止部（３０）は、連結状態にあるときに、前記第１支持部（４３）と重なる、請求項１に記載の封入型ウィンドウアセンブリ（１０）。
3. 前記シール（１４）は、ショアＡ５０未満の硬度を有する熱可塑性エラストマー（TPE
   ）化合物を含む、請求項１又は２に記載の封入型ウィンドウアセンブリ（１０）。
4. 前記ウィンドウアセンブリは、固定のクォーターウィンドウである、請求項１又は２に記載の封入型ウィンドウアセンブリ（１０）。
5. 前記変形可能な輪郭部（３４）の厚さは１ｍｍから３ｍｍで変わる、請求項１又は２に記載の封入型ウィンドウアセンブリ（１０）。
6. 前記シール（１４）が連結状態にあるとき、前記変形可能な輪郭部（３４）及び前記リップ部（３２）の前記末端係止部（３８）は、断面視で不規則な楕円形状の輪郭を形成する、請求項１又は２に記載の封入型ウィンドウアセンブリ（１０）。
7. 車両窓を封止し、前記車両窓を車体開口部に取り付ける方法であり、
   周縁端部（２０）にて終端する第１主面（１６）及び第２主面（１８）を有する透明ガラス基板（１２）を提供する、透明ガラス基板提供ステップと、
   前記透明ガラス基板（１２）の、前記第１主面（１６）及び前記第２主面（１８）のそれぞれの周辺部並びに前記周縁端部（２０）に、連結可能な一体シール（１４）を成形する成形ステップであり、前記連結可能なシール（１４）は、基部（２２）を備え、基部（２２）は、
   前記ガラス基板（１２）の前記第１主面（１６）と隣接する外側輪郭部（２４）、
   前記基板（１２）の前記第２主面（１８）と隣接し、雌型係止部（３０）を備える内側輪郭部（２６）、
   前記ガラス基板（１２）の前記周縁端部（２０）と隣接し、前記基部（２２）の、前記外側輪郭部（２４）及び前記内側輪郭部（２６）を接続する接続部（２８）、並びに
   前記基部（２２）の前記外側輪郭部（２４）から実質的に側方に、所定の長さにわたり延在するリップ部（３２）、をさらに備え、
   前記リップ部（３２）は、
   変形可能な輪郭部（３４）、
   雄型係止部（４０）を備える末端係止部（３８）、並びに
   前記変形可能な輪郭部（３４）及び前記末端係止部（３８）を、可撓性を伴って接続する屈曲部（３６）、をさらに備え、前記リップ部（３２）は前記屈曲部（３６）にて優先的に折れ曲がり、前記雄型係止部（４０）は、前記リップ部（３２）が前記屈曲部（３６）で折り曲げられたときに、前記雌型係止部（３０）と連結可能であるように位置する、
   連結可能なシール（１４）を成形する成形ステップと、
   前記リップ部（３２）を前記屈曲部（３６）で折り曲げる折り曲げステップと、
   前記末端係止部（３８）の前記雄型係止部（４０）を、前記内側輪郭部（２６）の前記雌型係止部（３０）内へ連結する連結ステップであり、連結されたシール（１４）が閉鎖された輪郭を形成する、連結ステップと、
   開口部をその中に有する車体を提供し、該開口部の周辺は、接合フランジによって画定され、車両窓の周辺形状に対応する、車体提供ステップと、
   前記シール（１４）の前記末端係止部（３８）を前記車体開口部の前記接合フランジに接合させる接合ステップであり、前記透明ガラス基板（１２）及び前記接合フランジはそれぞれ、第１支持部材（４３）及び第２支持部材（４４）を備え、追加の強化部材が前記シール（１４）に組込まれていない、接合ステップと、
   を含む方法。
8. 前記雌型係止部（３０）は、連結状態にあるときに、前記第１支持部（４３）と重なる、請求項７に記載の方法。
9. 前記シール（１４）は５０未満のショアＡ硬度を有する熱可塑性エラストマー化合物を含む、請求項７又は８に記載の方法。
10. 前記車両窓は固定のクォーターウィンドウである、請求項７又は８に記載の方法。
11. 前記閉鎖された輪郭部はさらに、閉鎖されたスペース部（４２）を備える、請求項７又は８に記載の方法。
12. 前記シール（１４）の前記末端係止部（３８）は、前記車体開口部の前記接合フランジに接着接合される、請求項７又は８に記載の方法。
13. 前記変形可能な輪郭部（３４）は、優先的に曲がる逃げ部（４６）を備える、請求項１又は２に記載の封入型ウィンドウアセンブリ（１０）。
14. 前記変形可能な輪郭部（３４）は、前記シール（１４）の前記末端係止部（３８）よりも優先的に薄い、請求項１３に記載の封入型ウィンドウアセンブリ（１０）。
15. 前記変形可能な輪郭部（３４）の厚さは１ｍｍから３ｍｍで変わる、請求項１４に記載の封入型ウィンドウアセンブリ（１０）。

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