(57)【要約】【課題】車両用のガラスランチャネルにおいて、窓ガラスとの摺動時の異音を抑制できるようにする。【解決手段】車両の窓ガラス２を案内するオレフィン系熱可塑性エラストマ製のガラスランチャネル１であって、ガラスランチャネル１は断面形状が略コ字形状に形成され、ガラスランチャネル１のコ字開口には窓ガラス２と摺動するリップ３部が設けられ、少なくともリップ部３は厚さが１．４ｍｍ以上であるように構成する。【選択図】　　　　図１
2004042845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の窓ガラスを案内するオレフィン系熱可塑性エラストマ製のガラスランチャンネルであって、
該ガラスランチャンネルは、断面形状が略コ字形状に形成され、該ガラスランチャンネルのコ字開口には該窓ガラスと摺動するリップ部が設けられ、
少なくとも車外側の該リップ部は、厚さが１．４ｍｍ以上である
ことを特徴とするガラスランチャンネル。
【請求項２】
車両の窓ガラスを案内するオレフィン系熱可塑性エラストマ製ガラスランチャンネルであって、
該ガラスランチャンネルは、断面形状が略コ字形状に形成され、該ガラスランチャンネルのコ字開口には該窓ガラスと摺動するリップ部が設けられ、
該リップ部の断面二次モーメントが、該ガラスランチャンネルをエチレン・プロピレン系ゴムにより形成した場合における該リップ部の断面二次モーメントの１．４倍となるように設定されている
ことを特徴とするガラスランチャンネル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動車等の車両におけるガラス窓の開閉の際、ガラス窓の昇降動作を案内するための、オレフィン系熱可塑性エラストマ製ガラスランチャンネルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車などの車両に用いられる昇降開閉可能なガラス窓縁を案内するためのガラスランチャンネルは、ＥＰＤＭ加硫ゴムによって作られている。
しかし、このようなＥＰＤＭ加硫ゴムによる製品は再利用が困難であり、経年劣化などの理由により不要となったＥＰＤＭ加硫ゴム製品は原則的に廃棄されている。同様に、車両の廃棄処分等に伴って不要となったＥＰＤＭ加硫ゴム製の部品もリサイクルされずに廃棄される場合が殆どである。
【０００３】
しかし、近年、大量生産・大量消費という流れの使い捨て社会から、リサイクル可能な材料およびエネルギーを繰り返し利用することによって、廃棄物および廃棄エネルギーを最小限に抑えるという循環型社会に変化してきており、自動車などの車両を構成する部品も積極的にリサイクル可能な材料で製造することが望まれている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、車両用ガラスランチャンネルも、ＥＰＤＭ加硫ゴム（エチレン・プロピレン系ゴム）よりもリサイクルの容易な材料で製造することが望まれ、その結果、オレフィン系熱可塑性エラストマによってガラスランチャンネルを製造する技術が開発されている。なお、このような技術は特許第３０６３５９０号等の文献に記載され、公知となっているのでその説明を省略する。
【０００５】
ところで、ガラスランチャンネルは、ガラス窓が昇降動作する際、ガラスランチャンネルのリップ部とガラス窓とが摺動し、ガラスランチャンネルのリップ部と、ガラス窓との間に摩擦が生じる。このため、ＥＰＤＭ加硫ゴム製のガラスランチャンネルでは、リップ部の表面にウレタン塗装等を施して、リップ部とガラス窓との間に生じる摩擦を低減している。また、オレフィン系熱可塑性エラストマ製のガラスランチャンネルにおいても、リップ部の表面に摺動層を設けてリップ部とガラス窓との摩擦を低減している。
【０００６】
しかしながら、上述の如くリップ部の摩擦低減処置を施したガラスランチャンネルにおいても、オレフィン系熱可塑性エラストマ製のガラスランチャンネルと、ＥＰＤＭ加硫ゴム製のガラスランチャンネルとを比較すると、オレフィン系熱可塑性エラストマ製のガラスランチャンネルの方が、リップ部での摩擦係数が高いという特性を有している。このため、窓ガラスの開閉時に、オレフィン系熱可塑性エラストマ製のガラスランチャンネルに沿って窓ガラスが昇降案内されると、窓ガラスとオレフィン系熱可塑性エラストマ製のガラスランチャンネルのリップ部との摺動時に異音が発生するという問題があった。以下、この異音発生の原因について説明する。
【０００７】
図５は従来のガラスランチャンネルの断面を示す模式図である。図示するように、このガラスランチャンネル１０１は断面が略コ字状に形成され、その開口から内部１０１ｄへ向けて、２つのリップ部１０３，１０３が突出して形成されている。そして、この２つのリップ部１０３，１０３の間に窓ガラス１０２が配設されており、これにより車内の気密性が保たれるようになっている。また、このガラスランチャンネル１０１は熱可塑性エラストマによって形成されており、窓ガラス１０２が開閉のために昇降動作すると（窓ガラス１０２が紙面鉛直方向に移動すると）ガラスランチャンネル１０１の開口から内部１０１ｄへ突出した車外側および車内側の両リップ部１０３，１０３と窓ガラス１０２の内外表面とは互いが接触しているので、窓ガラス１０２とリップ部１０３，１０３とが摺動して摩擦が生じる。この摩擦力により、窓ガラス１０２の昇降動作に伴ってリップ部１０３，１０３も窓ガラスの昇降方向（紙面鉛直方向）に変形する。さらに窓ガラス１０２が昇降動作を続けると、リップ部１０３，１０３の変形量が大きくなり、リップ部１０３，１０３が変形前の形状に復元しようとする力（復元力）が徐々に大きくなる。この復元力が摩擦力よりも大きくなると、リップ部１０３，１０３は窓ガラス１０２の昇降動作と逆向きの方向に急激に復元し、略、昇降動作開始前の状態に復元する。
【０００８】
そして、窓ガラス１０２が引き続き昇降動作し続けると、復元したリップ部１０３と窓ガラス１０２とリップ部との間で生ずる摩擦力によって、リップ部１０３は窓ガラス１０２の昇降動作に伴って再び変形するという現象が繰返し生じる。このため、リップ部１０３は変形動作と復元動作を急激に繰り返すことになって異音が発生する。
【０００９】
本発明はこのような課題に鑑み創案されたもので、窓ガラスとガラスランチャネルのリップ部との摩擦音の抑制しつつ、リサイクルが容易なガラスランチャンネルを提供することを目的としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載の本発明のガラスランチャンネルは、車両の窓ガラスを案内するオレフィン系熱可塑性エラストマ製のガラスランチャンネルであって、該ガラスランチャンネルは、断面形状が略コ字形状に形成され、該ガラスランチャンネルのコ字開口には該窓ガラスと摺動するリップ部が設けられ、少なくとも車外側の該リップ部は、厚さが１．４ｍｍ以上であることを特徴としている。
【００１１】
上述のように構成したため、窓ガラスがオレフィン系熱可塑性エラストマ製のガラスランチャンネルのリップ部と摺動しても、リップ部が摩擦によって窓ガラスの移動方向に対して殆ど変形することがなく、窓ガラスとガラスランチャンネルのリップ部との間で生ずる異音を抑制することが可能となる。
また、請求項２記載の本発明のガラスランチャンネルは、車両の窓ガラスを案内するオレフィン系熱可塑性エラストマ製ガラスランチャンネルであって、該ガラスランチャンネルは、断面形状が略コ字形状に形成され、該ガラスランチャンネルのコ字開口には該窓ガラスと摺動するリップ部が設けられ、該リップ部の断面二次モーメントが、該ガラスランチャンネルをエチレン・プロピレン系ゴムにより形成した場合における該リップ部の断面二次モーメントの１．４倍となるように設定されていることを特徴としている。
【００１２】
このため、窓ガラスがオレフィン系熱可塑性エラストマ製のガラスランチャンネルのリップ部と摺動しても、該リップ部はエチレン・プロピレン系ゴムにより形成したリップ部と同等以上の剛性をそなえているので、該リップ部が摩擦によって窓ガラスの移動方向に対して殆ど変形することがなく、窓ガラスとガラスランチャンネルのリップ部との間で生ずる異音を抑制することが可能となる。
【００１３】
また、好ましくは、該リップ部の断面２次モーメントを設定する際、該リップ部を一定肉厚で形成することにより、エチレン・プロピレン系ゴムにより形成した場合における該リップ部の断面２次モーメントの１．４倍に容易に設定することが出来る。
より好適には、該リップ部を厚さが１．４ｍｍ以上の一定肉厚で形成することにより、容易に窓ガラスとガラスランチャネルのリップ部との間で生じる異音を抑制することが可能となる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態にかかるガラスランチャンネルについて、図１〜図４を用いて説明する。図１はその模式的な断面図、図２は本発明のガラスランチャンネルが適用される車両本体を示す模式的斜視図、図３は本発明の一実施形態にかかるガラスランチャンネルの摩擦係数を示すグラフであって、一般的なＥＰＤＭ加硫ゴム製ガラスランチャンネルと比較するための図、図４は本発明の一実施形態にかかるガラスランチャンネルにおける応力と歪との関係（弾性率）を示す図であって、一般的なＥＰＤＭ加硫ゴム製ガラスランチャンネルと比較するための図である。
【００１５】
まず、図２に示すように、自動車の窓ガラス２の周縁部には、この窓ガラス２を案内するガラスランチャンネル１が設けられている。そして、このガラスランチャンネル１は、オレフィン系熱可塑性エラストマにより形成されている。また、図１に示すように、その断面形状は、基壁１ｃと、この基壁１ｃに対して略垂直に設けられた第１側壁１ａと、基壁１ｃに対して略垂直に設けられた第２側壁１ｂとから構成されることによって略コ字状に形成されている。また、この第１側壁１ａは車外側に設けられており、第２側壁１ｂは車内側に設けられている。なお、この第１側壁１ａおよび第２側壁１ｂの基壁１ｃと接している端を“固定端”と呼称し、また、この固定端とは反対側の端（図１では下方の端）を“自由端”と呼称する場合がある。また、これら第１側壁１ａの自由端と第２側壁１ｂの自由端との間に形成された開口近傍を“コ字開口”と呼称し、更に、第１側壁１ａと第２側壁１ｂと基壁１ｃとの間で囲まれた空間１ｄを“ガラスランチャンネル内部”もしくは、単に“内部”と呼称する。
【００１６】
第１側壁１ａの自由端近傍には第１リップ部３Ａが設けられ、ガラスランチャンネル内部１ｄの中心側へ突出している。同様に、第２側壁１ｂの自由端近傍にも第２リップ部３Ｂが設けられ、ガラスランチャンネル内部１ｄの中心側へ突出している。なお、これらの第１リップ部３Ａと第２リップ部３Ｂとの総称として“リップ部３”と呼称する。
【００１７】
図２において、断面Ａ−Ａとして示す部位におけるフロントドアのガラスランチャンネルは、図１に模式的に示すように、オレフィン系熱可塑性エラストマ製ガラスランチャンネル１の内部１ｄに窓ガラス２が配設されている。そして、本実施形態では、ガラスランチャンネル１における少なくとも車外側の第１リップ部３Ａの厚さｔが１．４ｍｍの一定肉厚に設定されていることを特徴としている。以下、この１．４ｍｍという値の算出根拠を中心に説明する。
【００１８】
オレフィン系熱可塑性エラストマという材料はその表面が加湿状態にある場合、常態にある場合と比べて摩擦係数が非常に高くなる。これを図３を使って説明する。
図３に示すように、オレフィン系熱可塑性エラストマは、加湿下状態（水の介在時）における摩擦係数が常態における摩擦係数に対して急増している。このオレフィン系熱可塑性エラストマが加湿下状態にある時の摩擦係数は、従来のガラスランチャンネルで用いられていた材質であるエチレン・プロピレン系ゴム（具体的にはＥＰＤＭ加硫ゴム）のウレタン塗膜層が加湿下状態にある時の摩擦係数の約１．８倍（８０％増）であることが図３から読み取ることが出来る。
【００１９】
また、図４に示すように、オレフィン系熱可塑性エラストマはＥＰＤＭ加硫ゴムよりも約３５％弾性率が高い。
そこで、本発明においては、これらのパラメータを活用して、熱可塑性エラストマ製のガラスランチャンネル１における第１リップ部３Ａの厚さｔを算出する。
【００２０】
まず、ＥＰＤＭ加硫ゴムおよびオレフィン系熱可塑性エラストマの剛性を以下のように式（１）および式（２）に示す。
ＥＰＤＭ加硫ゴムのリップ部剛性　＝　Ｅ１Ｉ１　　　　　　　　　　（１）
オレフィン系熱可塑性エラストマのリップ部剛性　　＝　Ｅ２Ｉ２　　（２）
Ｅ１：　ＥＰＤＭ加硫ゴムの弾性率
Ｅ２：　オレフィン系熱可塑性エラストマの弾性率
Ｉ１：　ＥＰＤＭ加硫ゴム製リップ部の断面二次モーメント
Ｉ２：　オレフィン系熱可塑性エラストマ製リップ部の断面二次モーメント
そして、上述したように、オレフィン系熱可塑性エラストマの最大摩擦係数はＥＰＤＭ加硫ゴムの最大摩擦係数の約１．８倍であるので、本発明においては、熱可塑性エラストマの剛性をＥＰＤＭ加硫ゴムの剛性の１．８倍になるように設定する。つまり、摩擦係数の観点から、窓ガラス２と接触する部品であるオレフィン系熱可塑性エラストマ製のリップ部３の剛性をＥＰＤＭ加硫ゴムの剛性の１．８倍とすれば、熱可塑性エラストマ表面が濡れた場合であってもその摩擦力に対抗することが出来るのである。この関係を以下の式（３）に示す。
【００２１】
Ｅ２Ｉ２＝１．８＊Ｅ１Ｉ１　　　　　　　　　　（３）
一方、図４を使って説明したように、オレフィン系熱可塑性エラストマはＥＰＤＭ加硫ゴムよりも弾性率が約３５％高いので、熱可塑性エラストマの弾性率Ｅ２とＥＰＤＭ加硫ゴムの弾性率Ｅ１との関係は以下の式（４）ようになっている。
Ｅ２＝１．３５＊Ｅ１　　　　　　　　　　　　（４）
ここで、式（４）を式（３）に代入すると以下の式（５）が成立する。
【００２２】
１．３５＊Ｅ１Ｉ２＝１．８＊Ｅ１Ｉ１
Ｉ２＝（１．８／１．３５）＊Ｉ１
Ｉ２≒１．４＊Ｉ１　　　　　　　　　　　　　（５）
つまり、本発明のオレフィン系熱可塑性エラストマ製のリップ部２の断面二次モーメントＩ２は、当該リップ部２と略同型であり且つ材料がＥＰＤＭ加硫ゴムであるリップ部の断面二次モーメントＩ１の約１．４倍になるように設定すれば、ＥＰＤＭ加硫ゴムと同等の剛性を得ることができ、異音の発生を抑制できることになる。
【００２３】
そして、ＥＰＤＭ加硫ゴム製リップ部の断面二次モーメントＩ１は以下の式（６）で、また、オレフィン系熱可塑性エラストマ製リップ部の断面二次モーメントＩ２は以下の式（７）で表すことが出来る。
Ｉ１＝（ｔ１ｈ１３）／１２　　　　　　　　　　（６）
Ｉ２＝（ｔ２ｈ２３）／１２　　　　　　　　　　（７）
ｈ１＝ｈ２　　　　　　　　　　　　　　　　　（８）
ｔ１：　ＥＰＤＭ加硫ゴム製リップ部の厚さ
ｈ１：　ＥＰＤＭ加硫ゴム製リップ部の幅
ｔ２：　オレフィン系熱可塑性エラストマ製リップ部の厚さ
ｈ２：　オレフィン系熱可塑性エラストマ製リップ部の幅
この式（６），式（７）および式（８）を式（５）に代入すると、以下の式（９）が成立する。
【００２４】
ｔ２＝１．４＊ｔ１　　　　　　　　　　　　　（９）
そして、従来、ＥＰＤＭ加硫ゴム製リップ部の厚さｔ１は１．０ｍｍであったので、これを上記の式（９）に代入すると、以下の式（１０）が成立する。
ｔ２＝１．４＊１．０＝１．４（ｍｍ）　　　　（１０）
このようにオレフィン系熱可塑性エラストマ製のリップ部２の厚さｔ２が決定される。
【００２５】
本発明の一実施形態としての熱可塑性エラストマ製ガラスランチャンネルは上述のように構成されるので、以下のような作用・効果が得られる。
図１に示すように、オレフィン系熱可塑性エラストマ製ガラスランチャンネル１の内部１ｄに窓ガラス２が配設されている状態で、窓ガラス２を昇降動作させる（紙面鉛直方向に窓ガラス２を移動させる）と、窓ガラス２は昇降動作に伴ってリップ部３と擦れつつ摺動する。
【００２６】
従来は、ガラスランチャンネルをオレフィン系熱可塑性エラストマで形成した場合、窓ガラスとリップ部との間で生ずる摩擦力によって、リップ部は窓ガラスの移動に伴って変形して異音を発生していたが、本発明の熱可塑性エラストマ製のガラスランチャンネル１のリップ部３は、少なくとも車外側のリップ部の厚さｔが１．４ｍｍ以上で一定肉厚に設定されているので、従来のＥＰＤＭ加硫ゴム以上の剛性を得ることができ、リップ部３の窓ガラス２の昇降動作方向に対して殆ど変形することがない。従って、課題となっている異音を抑制することができる。
【００２７】
これにより、ガラスランチャンネルを製造する際に、従来のＥＰＤＭ加硫ゴムに代えて、リサイクル性に優れたオレフィン系熱可塑性エラストマを材料として用いても、上述の異音を発生させずに窓ガラス２の昇降動作を行なえるガラスランチャンネルを得ることが出来る。
なお、本発明は上述した実施態様及びその変形例に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、種々変形して実施することができる。
【００２８】
また、上述の実施形態においては、車外側の第１リップ部３Ａの厚さを１．４ｍｍとした例を説明したが、車内側の第２リップ部３Ｂを１．４ｍｍ以上としても良いし、また、第１リップ部３Ａおよび第２リップ部３Ｂを共に１．４ｍｍ以上としても良いことは言及するまでもない。
例えば、上述の実施形態においては、車外側の第１リップ部３Ａの厚さを１．４ｍｍとした例を説明したが、リップ部３の厚さを、ＥＰＤＭ加硫ゴムにより形成した場合に異音を抑制できる最小厚さの１・４倍以上とすることで、異音発生を抑制することが可能となる。同様に、車内側の第２リップ部３ＢのＥＰＤＭ加硫ゴムにより形成した場合に異音を抑制できる最小厚さの１．４倍以上としても良いし、また、第１リップ部３Ａおよび第２リップ部３Ｂを共にＥＰＤＭ加硫ゴムにより形成した場合に異音を抑制できる最小厚さの１．４倍以上にしても良いことについては、言及するまでもない。
【００２９】
さらに、少なくとも車外側の第１リップ部３Ａの厚さが１．４ｍｍ以上、または第１リップ部３Ａの厚さを、ＥＰＤＭ加硫ゴム（エチレン・プロピレン系ゴム）により形成した場合に異音を抑制できる最小厚さの１．４倍以上に形成すれば、第１リップ部３Ａは、必ずしも、一定肉厚に形成する必要はない。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のオレフィン系熱可塑性エラストマ製ガラスランチャンネルによれば、リサイクル性能に優れたオレフィン系熱可塑性エラストマ材料をガラスランチャンネルに適用しても、窓ガラスの昇降動作時に異音を発生させることのない、ガラスランチャンネルを提供できる（請求項１および請求項２）。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るオレフィン系熱可塑性エラストマ製ガラスランチャンネルの模式的な断面図であって、図２に示すＡ−Ａ断面を模式的に示す図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるオレフィン系熱可塑性エラストマ製ガラスランチャンネルが適用される車両本体を示す模式的斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるオレフィン系熱可塑性エラストマ製ガラスランチャンネルの摩擦係数を示すグラフであって、一般的なＥＰＤＭ加硫ゴム製ガラスランチャンネルと比較している。
【図４】本発明の一実施形態にかかるオレフィン系熱可塑性エラストマ製ガラスランチャンネルにおける応力と歪との関係を示すグラフであって、一般的なＥＰＤＭ加硫ゴム製ガラスランチャンネルとの比較している。
【図５】従来のガラスランチャンネルの断面を示す模式図である。
【符号の説明】
１　ガラスランチャンネル
２　窓ガラス
３，３Ａ，３Ｂ　リップ部
【図１】
2004042845.tif 000003
【図２】
2004042845.tif 000004
【図３】
2004042845.tif 000005
【図４】
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【図５】
2004042845.tif 000007