特許 6234744 サッシュ構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6234744

(24)【登録日】2017年11月2日

(45)【発行日】2017年11月22日

(54)【発明の名称】サッシュ構造

(51)【国際特許分類】

   E05F 11/38 20060101AFI20171113BHJP

   B60J 5/04 20060101ALI20171113BHJP

【ＦＩ】

   E05F11/38 G

   B60J5/04 M

   B60J5/04 R

【請求項の数】2

【全頁数】10

(21)【出願番号】特願2013-186030(P2013-186030)

(22)【出願日】2013年9月9日

(65)【公開番号】特開2015-52241(P2015-52241A)

(43)【公開日】2015年3月19日

【審査請求日】2016年5月16日

(73)【特許権者】

【識別番号】000101916

【氏名又は名称】イオ インダストリー株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】特許業務法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】松下 義幸

(72)【発明者】

【氏名】下嶋 正幸

(72)【発明者】

【氏名】堀内 基貴

【審査官】 兼丸 弘道

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２４０２７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−０６２８３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０６９８８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許第０４９５１９８６（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０５Ｆ １１／３８

Ｂ６０Ｊ １／１７

Ｂ６０Ｊ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺形状のベース面部における両側縁から側壁部が互いに対向して立設されて、断面コ字形状のサッシュが樹脂材料にて成形されたサッシュ構造であって、
前記ベース面部は、複数の角錐体とその一部との少なくとも一方が前記ベース面部の水平方向に隣接配列され、複数の前記角錐体とその一部との少なくとも一方の頂点を連結する頂点リブが複数本設置され、複数の前記角錐体とその一部との少なくとも一方の底辺を連結する底辺リブが複数本設置されて構成されたことを特徴とするサッシュ構造。

【請求項2】

前記サッシュは、互いに対向する側壁部間にウィンドウガラスの縁部を保持する自動車用サッシュであることを特徴とする請求項１に記載のサッシュ構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ガラスの縁部を保持するサッシュのベース面部を改良したサッシュ構造に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば自動車用サッシュは、自動車の主にドアパネルに設置されてウィンドウガラスの縁部を保持し、設置箇所によってはウィンドウガラスの昇降を案内するものである。

【0003】

このような自動車用サッシュは金属製のものが主流であるが、特許文献１に示すように樹脂製のものも提案されている。図７及び図８は、樹脂製の自動車用サッシュの一例を示したものである。この自動車用サッシュ１００は、長尺形状のベース面部１０１の両側縁から側壁部１０２が互いに対向して立設されて断面コ字形状に構成されている。

【0004】

このような自動車用サッシュ１００では、ベース面部１０１にｘ方向リブ１０３、ｙ方向リブ１０４及び筋交リブ１０５が配置されている。筋交リブ１０５は、ｘ方向リブ１０３とｙ方向リブ１０４間に傾斜して配設されたものである。自動車用サッシュ１００に荷重が作用したときこの自動車用サッシュ１００には応力が発生するが、この応力のｘ方向応力成分及びｙ方向応力成分は、上述のｘ方向リブ１０３、ｙ方向リブ１０４及び筋交リブ１０５によって支持され、ｚ方向応力成分は、ベース面部１０１の肉厚、筋交リブ１０５の幅Ｗ及び高さＨによって支持される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０００−８０８５７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

自動車用サッシュ１００における剛性を確保するためには、ベース面部１０１の肉厚、筋交リブ１０５の幅Ｗ及び高さＨが大きく設定されて、ベース面部１０１は厚肉構造に構成される。しかしながら、ベース面部１０１を厚肉構造に構成すると、自動車用サッシュ１００の成形時に自動車用サッシュ１００内の蓄熱量が甚大になって、この自動車用サッシュ１００を冷却するために多大な時間を要し、また、側壁部１０２がベース面部１０１に対し傾斜（ヒケ倒れ）等して、自動車用サッシュ１００の寸法精度が低下してしまう恐れがある。

【0007】

本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、サッシュの剛性を確保しつつ、その成形時の冷却時間を短縮でき、且つサッシュの寸法精度を向上できるサッシュ構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明に係るサッシュ構造は、長尺形状のベース面部における両側縁から側壁部が互いに対向して立設されて、断面コ字形状のサッシュが樹脂材料にて成形されたサッシュ構造であって、前記ベース面部は、複数の角錐体とその一部との少なくとも一方が前記ベース面部の水平方向に隣接配列され、複数の前記角錐体とその一部との少なくとも一方の頂点を連結する頂点リブが複数本設置され、複数の前記角錐体とその一部との少なくとも一方の底辺を連結する底辺リブが複数本設置されて構成されたことを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、ベース面部は、複数の角錐体とその一部との少なくとも一方がベース面部の水平方向に隣接配列され、複数の前記角錐体とその一部との少なくとも一方の頂点を連結する頂点リブが複数本設置され、複数の前記角錐体とその一部との少なくとも一方の底辺を連結する底辺リブが複数本設置されて構成されたので、各角錐体とその一部との少なくとも一方の稜線、頂点リブ及び底辺リブによって強度を保持できる。このため、ベース面部を薄肉構造にしてもその剛性、ひいてはサッシュの剛性を確保できる。

【0010】

また、ベース面部を薄肉構造に構成でき、更に、ベース面部が角錐体とその一部との少なくとも一方により構成されて垂直方向に凹凸した形状になるので、サッシュ成形時におけるベース面部の冷却性が優れ、サッシュ成形時の冷却時間を短縮できる。

【0011】

更に、ベース面部を薄肉構造に構成できるので、サッシュ成形時における熱溜りを低減でき、この結果、側壁部の傾斜（ヒケ倒れ）を防止して、サッシュの寸法精度を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】本発明に係るサッシュ構造の一実施形態が適用された自動車用サッシュを示す部分平面図。

【図2】図１のα部分を拡大して示す斜視図。

【図3】図１及び図２のベース面部の一部を拡大して示す斜視図。

【図4】図１及び図２のベース面部に作用する荷重Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３によりベース面部に生ずる応力を説明する説明図。

【図5】（Ａ）は、図１の自動車用サッシュの成形時における温度分布を示す模式図、（Ｂ）は、図７の自動車用サッシュの成形時における温度分布を示す模式図。

【図6】図５の両サッシュにおけるＡ部位、Ｂ部位の肉厚中心の温度変化を示すグラフ。

【図7】従来の自動車用サッシュを示す斜視図。

【図8】図７のβ部分を拡大して示す斜視図。

【図9】図７及び図８のベース面部に作用する荷重Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３によりベース面部に生ずる応力を説明する説明図。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。
図１は、本発明に係るサッシュ構造の一実施形態が適用された自動車用サッシュを示す部分平面図である。また、図２は、図１のα部分を拡大して示す斜視図である。これらの図１及び図２に示す自動車用サッシュ１０は、自動車の例えばドアパネルに設置されてウィンドウガラス１の縁部を保持し、更に設置箇所によっては昇降するウィンドウガラス１を案内するものである。

【0014】

自動車用サッシュ１０は、長尺状のベース面部１１の両側縁から側壁部１２が立設されて断面コ字形状に構成され、樹脂材料にて一体成形される。互いに対向する両側壁部１２間にウィンドウガラス１の縁部が配置されて保持される。尚、図１中の符号１９は、自動車用サッシュ１０を例えばドアパネルに取り付けるための取付部を示す。

【0015】

ベース面部１１は、その主要部分が、図２及び図３に示すように、複数の角錐体とその一部との少なくとも一方、本実施形態では複数の四角錐体１３と、その一部である複数の半四角錐体１４とが、ベース面部１１の水平方向（ｘ方向及びｙ方向）に隣接配列されて構成される。

【0016】

また、図１及び図２に示すように、ベース面部１１には、側壁部１２の延在方向であるｙ方向に延びるｙ方向リブ１６が、側壁部１２に連続して一体に成形されると共に、ｘ方向リブ１５が一体成形される。このｘ方向リブ１５は、ベース面部１１の水平面内でｙ方向リブ１６と直交するｘ方向に延び、ベース面部１１の長尺方向（側壁部１２の延在方向）に所定の間隔で設置される。

【0017】

更に、ベース面部１１には、図２及び図３に示すように、四角錐体１３と半四角錐体１４の少なくとも一方の頂点、本実施形態では複数の四角錐体１３及び半四角錐体１４のそれぞれの頂点１７を連結する頂点リブ１８が、複数本互いに直交して一体に設置されている。また、ベース面部１１には、四角錐体１３と半四角錐体１４との少なくとも一方の底辺、本実施形態では四角錐体１３及び半四角錐体１４のそれぞれの底辺２０を連結する底辺リブ２１が、複数本互いに直交して一体に設置されている。

【0018】

上述のように、ベース面部１１は、複数の四角錐体１３及び半四角錐体１４がベース面部１１の水平方向に隣接配列され、これらの四角錐体１３及び半四角錐体１４の周囲にｘ方向リブ１５及びｙ方向リブ１６が設置され、更に、複数の四角錐体１３及び半四角錐体１４の頂点１７を頂点リブ１８が連結し、四角錐体１３及び半四角錐体１４の底辺２０を底辺リブ２１が連結することで構成され、これによりラーメントラス構造に構成される。

【0019】

このラーメントラス構造では、特に、四角錐体１３及び半四角錐体１４の稜線２２、頂点リブ１８並びに底辺リブ２１が、ベース面部１１に作用する荷重により生ずるｘ方向、ｙ方向、ｚ方向のそれぞれの応力に対して強度を有するため、四角錐体１３、半四角錐体１４、頂点リブ１８及び底辺リブ２１の肉厚Ｔを、従来の自動車用サッシュ１００（図８）におけるベース面部１０１の肉厚Ｎよりも薄肉に構成した場合にも、ベース面部１１の剛性を従来の自動車用サッシュ１００のベース面部１０１の剛性よりも向上させることが可能になる。

【0020】

例えば、図４に示すように、ベース面部１１におけるｘ方向リブ１５とｙ方向リブ１６との交差する２箇所に荷重Ｐ１、Ｐ２がそれぞれ作用し、ベース面部１１における頂点リブ１８と底辺リブ２１との交差する任意の１箇所に荷重Ｐ３が作用したとき、ベース面部１１に生ずる応力を検討する。ここで、荷重Ｐ１、Ｐ２及びＰ３の大きさは同一である（Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３）。

【0021】

このとき、荷重Ｐ１によりベース面部１１に応力（ｘ方向応力成分ＦＴｘ１、ｙ方向応力成分ＦＴｙ１、ｚ方向応力成分ＦＴｚ１）が生ずる。また、荷重Ｐ２によってベース面部１１に応力（ｘ方向応力成分ＦＴｘ２、ｙ方向応力成分ＦＴｙ２、ｚ方向応力成分ＦＴｚ２）が生ずる。更に、荷重Ｐ３によりベース面部１１に応力（ｘ方向応力成分ＦＴｘ３、ｙ方向応力成分ＦＴｙ３、ｚ方向応力成分ＦＴｚ３）が生ずる。

【0022】

これらの各応力のｘ方向応力成分は等しく、ｙ方向応力成分は等しく、ｚ方向応力成分は等しい。つまり、
ＦＴｘ１＝ＦＴｘ２＝ＦＴｘ３
ＦＴｙ１＝ＦＴｙ２＝ＦＴｙ３
ＦＴｚ１＝ＦＴｚ２＝ＦＴｚ３
これらのことから、本実施形態の自動車用サッシュ１０のベース面部１１では、全領域において強度に片寄りがなく、ベース面部１１の剛性が全体として高いことが分かる。

【0023】

一方、従来の自動車用サッシュ１００（図７、図８）のベース面部１０１において、図９に示すように、ベース面部１０１のｘ方向リブ１０３とｙ方向リブ１０４との交差する２箇所に荷重Ｐ１、Ｐ２がそれぞれ作用し、ベース面部１０１の筋交リブ１０５の長手方向略中央位置に荷重Ｐ３が作用したとき、ベース面部１０１に生ずる応力を検討する。この場合にも、Ｐ１＝Ｐ２＝Ｐ３である。

【0024】

このとき、荷重Ｐ１によりベース面部１０１に応力（ｘ方向応力成分ＦＬｘ１、ｙ方向応力成分ＦＬｙ１、ｚ方向応力成分ＦＬｚ１）が生ずる。また、荷重Ｐ２によりベース面部１０１に応力（ｘ方向応力成分ＦＬｘ２、ｙ方向応力成分ＦＬｙ２、ｚ方向応力成分ＦＬｚ２）が生ずる。更に、荷重Ｐ３によりベース面部１０１に応力（ｘ方向応力成分ＦＬｘ３、ｙ方向応力成分ＦＬｙ３、ｚ方向成分ＦＬｚ３）が生ずる。

【0025】

これらの応力（応力成分）のうち、荷重Ｐ１、Ｐ２により生ずる応力は等しいが、荷重Ｐ３により生ずる応力は、荷重Ｐ１、Ｐ２により生ずる応力よりも大きくなっている。つまり、
ＦＬｘ１＝ＦＬｘ２＜ＦＬｘ３、
ＦＬｙ１＝ＦＬｙ２＜ＦＬｙ３
ＦＬｚ１＝ＦＬｚ２＜ＦＬｚ３
従って、従来の自動車用サッシュ１００のベース面部１０１は、部分的（例えば筋交リブ１０５の長手方向略中央位置）に強度が小さな箇所が存在し、図８に示すベース面部１０１の肉厚Ｎが厚く、筋交リブ１０５の幅Ｗや高さＨが大きい場合にも、剛性が低いことが分かる。

【0026】

また、図２、図３に示すように、本実施形態の自動車用サッシュ１０では、ベース面部１１を構成する四角錐体１３、半四角錐体１４、頂点リブ１８及び底辺リブ２１の肉厚Ｔは、従来の自動車用サッシュ１００におけるベース面部１０１及び筋交リブ１０５とｘ方向に沿う横断面積が同程度となるように設定され、具体的には、従来のベース面部１０１及び筋交リブ１０５の２／３〜１／２と薄肉に構成され設定されている。更に、ベース面部１１は、複数の四角錐体１３及び半四角錐体１４が水平方向に隣接配列されて、自動車用サッシュ１０の高さ方向（ｚ方向）に凹凸形状に構成されている。これらの結果、図５に示すように、自動車用サッシュ１０の成形時における蓄熱領域２５（クロスハッチング表示）は、自動車用サッシュ１０のベース面部１１が従来の自動車用サッシュ１００のベース面部１０１よりも狭い領域になっている。

【0027】

従って、自動車用サッシュ１０のベース面部１１におけるＡ部位（四角錐体１３の頂点１７と頂点リブ１８を含む部位）と、従来の自動車用サッシュ１００のベース面部１０１におけるＢ部位（筋交リブ１０５の長手方向略中央部周囲の部位）とにおける肉厚中心位置の温度変化は、図６の示すように、Ａ部位の温度変化が曲線Ｃａとなり、Ｂ部位の温度変化が曲線Ｃｂとなる。これらの曲線Ｃａ、Ｃｂから、熱変形温度以下になる時間は、Ａ部位が時刻Ｓａ以降であり、Ｂ部位が時刻Ｓｂ（Ｓａ＜Ｓｂ）以降となって、Ａ部位がＢ部位によりも急速に冷却していることが分かる。このため、成形時においては、本実施形態の自動車用サッシュ１０は、従来の自動車用サッシュ１００に比べて早期に突出しピン２６（図５）を動作させて、成形型から成形品（自動車用サッシュ１０）を取り出すことが可能になる。

【0028】

以上のように構成されたことから、本実施形態によれば、次の効果（１）〜（３）を奏する。

【0029】

（１）図２及び図３に示すように、ベース面部１１は、複数の四角錐体１３及び半四角錐体１４がベース面部１１の水平方向（ｘ方向及びｙ方向）に隣接配列されて構成されたので、四角錐体１３及び半四角錐体１４の稜線２２によって、ベース面部１１のｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の強度を保持できる。更に、ベース面部１１には、複数の四角錐体１３及び半四角錐体１４の頂点１７を連結する頂点リブ１８が設置され、且つ、複数の四角錐体１３及び半四角錐体１４の底辺２０を連結する底辺リブ２１が設置されていることからも、ベース面部１１のｘ方向、ｙ方向及びｚ方向の強度をより向上させることができる。
これらのことから、ベース面部１１を構成する四角錐体１３、半四角錐体１４、頂点リブ１８及び底辺リブ２１を薄肉構造に構成した場合にも、ベース面部１１の剛性、ひいては自動車用サッシュ１０の剛性を好適に確保できる。

【0030】

（２）ベース面部１１を構成する四角錐体１３、半四角錐体１４、頂点リブ１８及び底辺リブ２１は薄肉構造に構成され、更に、ベース面部１１は、複数の四角錐体１３及び半四角錐体１４によって垂直方向（ｚ方向）に凹凸した形状に形成されて冷却面積が拡張している。これらのことから、自動車用サッシュ１０の成形時にベース面部１１の冷却性能が優れ、自動車用サッシュ１０の成形時における冷却時間が短縮されて、自動車用サッシュ１０の成形時間を短縮できる。

【0031】

（３）ベース面部１１を構成する四角錐体１３、半四角錐体１４、頂点リブ１８及び底辺リブ２１が薄肉構造に構成されたので、自動車用サッシュ１０の成形時における熱溜りとしての蓄熱領域２５（図５）を低減できる。この結果、自動車用サッシュ１０の成形時に側壁部１２がベース面部１１に対して熱の影響で傾斜するヒケ倒れ等を防止できるので、自動車用サッシュ１０の寸法精度を向上させることができる。

【0032】

以上、本発明の実施形態を説明したが、この実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。

【0033】

例えば、本実施形態では、ベース面部１１を構成する角錐体は四角錐体１３の場合を述べたが、三角錐体、五角錐体、六角錐体．八角錐体などの多角錐体であってもよい。また、本実施形態では、サッシュは自動車用サッシュ１０の場合を述べたが、建物の窓のガラスを保持する建築窓用サッシュであってもよい。

【符号の説明】

【0034】

１ ウィンドウガラス
１０ 自動車用サッシュ
１１ ベース面部
１２ 側壁部
１３ 四角錐体（角錐体）
１４ 半四角錐体（その一部）
１７ 頂点
１８ 頂点リブ
２０ 底辺
２１ 底辺リブ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】