JP6938366B2 - ウインドシールド - Google Patents

Description

本発明は、ウインドシールド及びその製造方法に関する。

ヘッドアップディスプレイ装置が用いられるウインドシールドは、二重像を防止するために、楔形に形成されているのが一般的である。このように、ウインドシールドを楔形にするためには種々の方法があるが、例えば、特許文献１には、中間膜と内側ガラス板の厚みを一定にし、外側ガラス板を楔形に形成したウインドシールドが開示されている。

特開２０１７−１０５６６５号公報

ところで、上記のように、外側ガラス板と内側ガラス板の少なくとも一方が、楔形であると、端面の形状が問題となる。一般的に、外側ガラス板と内側ガラス板の端面は、円弧状に研磨されるが、研磨された円弧の形状によっては中間膜との接触位置が外側ガラス板と内側ガラス板とで相違することになり、見栄えが悪くなるという問題がある。このような問題は、両ガラス板が平板状である場合には起こりえなかった問題である。本発明は、この問題を解決するためになされたものであり、２枚のガラス板の少なくとも一方が、楔形であるとき、端面の見栄えをよくすることができるウインドシールド及びその製造方法を提供することを目的とする。

項１．第１面及び第２面を有する第１ガラス板と
第１面及び第２面を有し、当該第１面と前記第１ガラス板の第２面とが対向するように配置される、第２ガラス板と、
前記第１ガラス板と第２ガラス板との間に挟持される中間膜と、
を備え、
前記第１ガラス板は、第１端部及び当該第１端部と対向する第２端部を有し、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成され、
前記第１ガラス板の第１面及び第２面を連結する端面が、断面円弧状に形成され、
前記第２ガラス板の第１面及び第２面を連結する端面が、断面円弧状に形成され、
前記第１ガラス板の端面における前記第２面側の端縁と、前記第２ガラス板の端面における前記第１面側の端縁と、が対向するように構成されている、ウインドシールド。

項２．前記第２ガラス板は、前記第１ガラス板の第１端部及び第２端部と対応する第１端部及び第２端部を有し、
前記第２ガラス板は、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成されている、項１に記載のウインドシールド。

項３．前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板は、それぞれ、前記第１面及び前記第２面における酸化スズの濃度が相違しており、
前記第１ガラス板及び第２ガラス板は、前記酸化スズの濃度の高い面同士、または前記酸化スズ濃度の低い面同士が、互いに対向するように配置されている、項１または２に記載のウインドシールド。

項４．前記第１ガラス板及び第２ガラス板は、前記酸化スズの濃度の高い面同士が互いに対向するように配置されている、項３に記載のウインドシールド。

項５．前記第２ガラス板の厚みが略一定である平板により形成されている、項１に記載のウインドシールド。

項６．前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板は、それぞれ、前記第１面と前記第２面における酸化スズの濃度が相違しており、
前記第１ガラス板における前記酸化スズの濃度の低い面と、前記第２ガラス板における前記酸化スズの濃度が低い面とが、互いに対向するように配置され、
前記第２ガラス板の前記第２面に、遮蔽層及びアンテナの少なくとも一方が積層されている、項５に記載のウインドシールド。

項７．前記第１ガラス板には筋目が形成され、
前記第２ガラス板には、前記第１ガラス板の筋目と直交する筋目が形成されている、項１から６のいずれかに記載のウインドシールド。

項８．前記第１端部において、前記第１ガラス板の第２面と前記端面との境界を通り当該端面に接する接線と、前記第２面と、のなす角をθ１、
前記第２端部において、前記第１ガラス板の第２面と前記端面との境界を通り当該端面に接する接線と、前記第２面と、のなす角をθ２、
と規定したとき、
θ１＝θ２を充足する、項１から７のいずれかに記載のウインドシールド。

項９．第１面及び第２面を有するとともに、第１端部及び当該第１端部と対向する第２端部を有し、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成された第１ガラス板を準備するステップと、
第１面及び第２面を有する第２ガラス板を準備するステップと、
軸周りに回転可能に支持された円筒状の砥石であって、外周面の前記軸方向の断面形状が、径方向内方に凸の円弧状に形成された砥石を準備するステップと、
前記第１ガラス板において、前記第１面と第２面とを連結する端面を研磨するステップであって、前記第２面と前記端面とが直交するように配置した状態で、前記砥石の回転軸と前記端面とが平行になるように前記砥石を配置した上で、当該砥石によって前記端面を全周に亘って円弧状に研磨するステップと、
前記第２ガラス板において、前記第１面と第２面とを連結する端面を研磨するステップであって、前記第１面と前記端面とが直交するように配置した状態で、前記砥石の回転軸と前記端面とが平行になるように前記砥石を配置した上で、当該砥石によって前記端面を全周に亘って円弧状に研磨するステップと、
前記第１ガラス板の第２面と前記第２ガラス板の第１面との間に中間膜を配置し、圧力を付与することで一体化するステップと、
を備えている、ウインドシールドの製造方法。

本発明によれば、２枚のガラス板の少なくとも一方が、楔形であっても、端面の見栄えをよくすることができる。

本発明に係るウインドシールドの一実施形態を示す正面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のウインドシールドの端面付近の断面図である。 フロートガラス板の製造方法の一例を説明する図である。 ガラス板の切り出し方法を説明する断面図である。 フロートガラス板の断面図である。 図１のウインドシールドの断面図である。 図１のウインドシールドの筋目を説明する正面図である。 ガラス板の研磨を示す図である。 ガラス板の研磨を示す図である。 研磨後のガラス板の断面図である。 ガラス板の成形型の平面図である。 図１２の成形型が通過する炉の側面図である。 ヘッドアップディスプレイ装置の概略図である。 本発明と対比するウインドシールドの端面付近を示す断面図である。 本発明の他のウインドシールドの端面付近の断面図である。 本発明の他のウインドシールドの端面付近の断面図である。 本発明の他のウインドシールドの端面付近の断面図である。 本発明の他のウインドシールドの端面付近の断面図である。

＜１．ウインドシールドの概要＞
以下、本発明に係る自動車のウインドシールドの一実施形態について、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係るウインドシールドは、ヘッドアップディスプレイ装置により、照射される光が投影され、情報を表示するために用いられるものである。

図１は、本実施形態に係るウインドシールドの正面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。図１及び図２に示すように、本実施形態に係るウインドシールドは、外側ガラス板１と、内側ガラス板２と、これらガラス板１，２の間に配置される中間膜３と、を備えている。そして、このウインドシールドには遮蔽層４が積層されている。以下、各部材について説明する。

＜２．外側ガラス板及び内側ガラス板＞
まず、外側ガラス板１及び内側ガラス板２から説明する。外側ガラス板１及び内側ガラス板２は、公知のガラス板を用いることができ、熱線吸収ガラス、一般的なクリアガラスやグリーンガラス、またはＵＶグリーンガラスで形成することもできる。但し、これらのガラス板１、２は、自動車が使用される国の安全規格に沿った可視光線透過率を実現する必要がある。例えば、外側ガラス板１により必要な日射吸収率を確保し、内側ガラス板２により可視光線透過率が安全規格を満たすように調整することができる。以下に、クリアガラス、熱線吸収ガラス、及びソーダ石灰系ガラスの一例を示す。

（クリアガラス）
ＳｉＯ₂:７０〜７３質量％
Ａｌ₂Ｏ₃：０．６〜２．４質量％
ＣａＯ：７〜１２質量％
ＭｇＯ：１．０〜４．５質量％
Ｒ₂Ｏ：１３〜１５質量％（Ｒはアルカリ金属）
Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃）：０．０８〜０．１４質量％

（熱線吸収ガラス）
熱線吸収ガラスの組成は、例えば、クリアガラスの組成を基準として、Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃）の比率を０．４〜１．３質量％とし、ＣｅＯ₂の比率を０〜２質量％とし、ＴｉＯ₂の比率を０〜０．５質量％とし、ガラスの骨格成分（主に、ＳｉＯ₂やＡｌ₂Ｏ₃）をＴ−Ｆｅ₂Ｏ₃、ＣｅＯ₂およびＴｉＯ₂の増加分だけ減じた組成とすることができる。

（ソーダ石灰系ガラス）
ＳｉＯ₂:６５〜８０質量％
Ａｌ₂Ｏ₃：０〜５質量％
ＣａＯ：５〜１５質量％
ＭｇＯ：２質量％以上
ＮａＯ：１０〜１８質量％
Ｋ₂Ｏ：０〜５質量％
ＭｇＯ＋ＣａＯ:５〜１５質量％
Ｎａ₂Ｏ＋Ｋ₂Ｏ：１０〜２０質量％
ＳＯ₃：０．０５〜０．３質量％
Ｂ₂Ｏ₃：０〜５質量％
Ｆｅ₂Ｏ₃に換算した全酸化鉄（Ｔ−Ｆｅ₂Ｏ₃）：０．０２〜０．０３質量％

外側ガラス板１は、台形状に形成され、上辺（第１端部）１１、下辺（第２端部）１２、右側辺１３、及び左側辺１４を有している。また、外側ガラス板は車外側を向く第１面１０１及び車内側を向く第２面１０２を有しており、これら第１面及び第２面を連結する端面を有している。また、外側ガラス板１は、上辺１１から下辺１２にいくにしたがって、厚みが小さくなるような楔形に形成されている。内側ガラス板２も、同様に、台形状に形成され、上辺２１、下辺２２、右側辺２３、及び左側辺２４を有している。また、内側ガラス板も車外側を向く第１面２０１及び車内側を向く第２面２０２を有しており、これら第１面２０１及び第２面２０２を連結する端面を有している。但し、内側ガラス板２は、外側ガラス板１とは異なり、厚みが一定の平板により形成されている。

そして、外側ガラス板１の第２面１０２と、内側ガラス板２の第１面２０１との間に上述した中間膜３が配置されている。

次に、外側ガラス板１及び内側ガラス板２の端面の形状について、図３も参照しつつ説明する。図３に示すように、外側ガラス板１の端面１５は、断面が円弧状になるように研磨されている。一方、内側ガラス板２はが、外側ガラス板１と同様に、その端面２５は断面が円弧状になるように研磨されている。

また、外側ガラス板の端面における第２面１０２側の端縁Ｓ１１と、内側ガラス板２の端面２５における第１面２０１側の端縁Ｓ２１とは、対向している。すなわち、これらの端縁Ｓ１１，Ｓ２１は、内側ガラス板２の面方向において、内側ガラス板２の端面２５の最外部からの距離Ｘが同じになるように形成されている。

本実施形態に係るウインドシールドの厚みは特には限定されないが、軽量化の観点からは、外側ガラス板１と内側ガラス板２の厚みの合計を、２．４〜５．０ｍｍとすることが好ましく、２．６〜４．６ｍｍとすることがさらに好ましく、２．７〜３．２ｍｍとすることが特に好ましい。このように、軽量化のためには、外側ガラス板１と内側ガラス板２との合計の厚みを小さくすることが必要であるので、各ガラス板１，２のそれぞれの厚みは、特には限定されないが、例えば、以下のように、外側ガラス板１と内側ガラス板２の厚みを決定することができる。なお、ガラス板１，２の厚みは、マイクロメータで測定することができる。

外側ガラス板１は、主として、外部からの障害に対する耐久性、耐衝撃性が必要であり、小石などの飛来物に対する耐衝撃性能が必要である。他方、厚みが大きいほど重量が増し好ましくない。この観点から、外側ガラス板１の厚みは、１．８〜２．３ｍｍとすることが好ましく、１．９〜２．１ｍｍとすることがさらに好ましい。何れの厚みを採用するかは、ガラスの用途に応じて決定することができる。但し、上辺１１が下辺１２よりも厚いため、例えば、上辺１１の厚みを２．５〜５．０ｍｍ，下辺１２の厚みを２．６〜６．７ｍｍとし、上辺１１と下辺１２との厚みの差を０．１〜１．７ｍｍとすることができる。

内側ガラス板２の厚みは、外側ガラス板１と同等にすることができるが、例えば、ウインドシールドの軽量化のため、外側ガラス板１よりも厚みを小さくすることができる。具体的には、ガラスの強度を考慮すると、０．６〜２．３ｍｍであることが好ましく、０．８〜２．０ｍｍであることが好ましく、１．０〜１．４ｍｍであることが特に好ましい。更には、０．８〜１．３ｍｍであることが好ましい。内側ガラス板２についても、何れの厚みを採用するかは、ガラスの用途に応じて決定することができる。

また、本実施形態に係る外側ガラス板１及び内側ガラス板２の形状は、湾曲形状である。ウインドシールドが湾曲形状である場合には、ダブリ量が大きくなると遮音性能が低下するとされている。ダブリ量とは、ウインドシールドの曲げを示す量であり、例えば、ウインドシールドの上辺の中央と下辺の中央とを結ぶ直線を設定したとき、この直線とウインドシールドとの距離のうち最も大きいものをダブリ量と定義する。

ここで、ウインドシールド１の厚みの測定方法の一例について説明する。まず、測定位置については、ウインドシールドの左右方向の中央を上下方向に延びる中央線上の上下２箇所である。測定機器は、特には限定されないが、例えば、株式会社テクロック製のＳＭ−１１２のようなシックネスゲージを用いることができる。測定時には、平らな面にウインドシールドの湾曲面が載るように配置し、上記シックネスゲージでウインドシールドの端部を挟持して測定する。

＜３．外側ガラス板及び内側ガラス板の製造方法＞
次に、外側ガラス板１及び内側ガラス板２の製造方法の一例について、図４を参照しつつ説明する。一例として、これら外側ガラス板１及び内側ガラス板２は、フロート法により製造されるフロートガラス板とすることができる。

図４は、フロートガラス板の製造方法を示す図である。図４において、紙面垂直方向が溶融ガラス５５の流動方向、左右方向が溶融ガラス５５の幅方向である。図４においては、溶融ガラス５５の厚さの変化を誇張して示している。

フロート法は、溶融スズなどの溶融金属５４の上に溶融ガラス５５を連続的に供給し、供給した溶融ガラス５５を溶融金属５４の上で流動させることにより帯板状に成形する。このように成形されたガラスをガラスリボン５５と称する。

そして、ガラスリボン５５の幅方向への収縮を抑制するために、ガラスリボン５５の幅方向の両端部は、一対のローラ５６によってそれぞれ押さえられている。これら一対のローラ５６は、ガラスリボン５５の流動方向に間隔をおいて複数設けられている。これら複数対のローラ１６が回転することにより、ガラスリボン５５が下流側に移動する。

ガラスリボン５５は、下流側に向かうにつれて冷却され、冷却固化された上で溶融金属５４から引き上げられる。そして、徐冷された後、切断される。こうして、フロートガラス板が得られる。ここで、フロートガラス板において、溶融金属５４と接触していた面をボトム面と称し、それとは反対の面をトップ面と称することとする。ボトム面及びトップ面は、未研磨であってよい。なお、ボトム面は、溶融金属５４と接していたため、溶融金属５４がスズである場合には、ボトム面に含有される酸化スズの濃度が、トップ面に含有される酸化スズの濃度よりも大きくなる。

図４では、一対のローラ５６がガラスリボン５５を幅方向に引っ張ることで、ガラスリボン５５の厚みが、幅方向の両端部から中央部に向かうほど、大きくなっている。こうして形成されたガラスリボン５５が固化した後に切断すると、外側ガラス板１が得られる。このとき、外側ガラス板の切り出し方は、図５に示すように、２種類ある。まず、図５の右側のように、ガラスリボン５５を、切断面Ｋ１，Ｋ２が鉛直方向に延びるように切断する。これら切断面Ｋ１，Ｋ２は、平行に延びており、こうして得られた外側ガラス板１Ａは、切断面Ｋ１，Ｋ２とボトム面とが直交している。もう一つの方法では、図５の左側のように、ガラスリボン５５を、トップ面に対して垂直な切断面Ｋ３，Ｋ４が形成されるように切断する。これら切断面Ｋ３，Ｋ４は、平行に延びており、こうして得られた外側ガラス板１Ｂは、切断面Ｋ３，Ｋ４とトップ面とが直交している。いずれの切断方法を採用するかは、後述するように得られるウインドシードに要求される性能による。いずれにしても、上辺１１の厚みが大きく、下辺１２の厚みが小さくなるような外側ガラス板１が切り出される。

一方、内側ガラス板２も外側ガラス板１と同様にフロート法により形成されるが、上述したローラを用いない公知の方法により形成される。そのため、内側ガラス板２の厚みは概ね一定に形成される。

また、ガラスリボン５５は、溶融金属５４上を流動するため、その表面には流動方向に延びる複数の筋目が形成される。そして、冷却されたフロートガラス板の表面にもこの筋目が形成される。そして、筋目によって内側ガラス板２の表面には、図６に示すように、筋目の方向に波状の凹凸が形成されている。なお、図６は図４と同様の断面であり、ガラス板の流動方向と直交する断面を示している。同様の凹凸は、外側ガラス板１にも形成される。但し、各ガラス板１，２においては、溶融金属５４に接していたボトム面の凹凸が、トップ面の凹凸よりも小さくなっている。ここで、凹凸が小さいとは、凹凸の最深部と最上部との差が小さいことをいう。また、フロート法により形成されたガラス板の表面には、上記のような筋目に加え、これと直交する方向に延びるウネリも形成される。このウネリは、筋目のピッチよりも大きいピッチを有し、また大きさは筋目の凹凸よりも小さい。

そして、本実施形態に係るウインドシールドでは、図７に示すように、外側ガラス板１の第２面１０２及び内側ガラス板２の第１面２０１を、ともにトップ面としている。これにより、外側ガラス板１の第１面１０１、内側ガラス板２の第２面２０２、つまりウインドシールドにおいて外部を向く面の凹凸がともに小さくなるようにしている。

また、本実施形態では、図８に示すように、外側ガラス板１の筋目と、内側ガラス板２の筋目が直交するようにしている。すなわち、外側ガラス板１の筋目１５０は、上述した方法により、上辺１１及び下辺１２と平行に筋目が延びる。一方、内側ガラス板２は、厚みが一定であるため、筋目の方向を調整することができるため、上辺２１から下辺２２に向かって筋目２５０が延びるように、ガラスリボンから切り出す。こうして、外側ガラス板１の筋目１５０と内側ガラス板２の筋目２５０が直交するように、ウインドシールドが形成される。

なお、外側ガラス板１の製造においては、成形条件を調整すれば、幅方向の両端部から中央部に向かうほど厚さが大きくなるようにしたり、あるいは幅方向の一端部から他端部に向かうほど厚さが大きくなるようにすることもできる。このようなガラスリボン５５の厚さは、ローラ５６による張力のほか、ローラ５６の周速度などで調整できる。

次に、外側ガラス板１及び内側ガラス板２の端面の研磨について説明する。各ガラス板１，２の端面は、砥石により研磨することで形成する。まず、図５に示すように、外側ガラス板１は、第２面１０２と端面１５とが直交するように、ガラスリボン５５から切り出す。そして、この外側ガラス板１に対し、砥石７を接触させて端面の研磨を行う。砥石７は、円筒状に形成されており、その軸７１周りに回転可能に支持されている。また、砥石７の外周面７２の軸方向の断面は、径方向内方に凸の円弧状に形成されている。すなわち、砥石７の軸方向の両端の径が大きく、軸方向の中央付近の径が最も小さくなるように形成されている。

そして、外側ガラス板１を、第２面１０２が水平になるように支持し、砥石７を回転させながら、図１０に示すように、砥石７を外側ガラス板１の端面１５の全周に亘って移動させる。このとき、砥石７の上下方向の高さは一定である。また、砥石７の切込み量Ｚは、外側ガラス板の全周において同じである。ここで、切込み量Ｚとは、外側ガラス板１の第２面１０２の縁部と砥石が接触した位置から、研磨のために第２面１０２の面方向に砥石を移動させた距離である。

こうして、外側ガラス板１の端面１５は円弧状に研磨される。このとき、外側ガラス板１は第２面１０２が水平に延びるように支持されているが、第１面１０１は、上辺１１から下辺１２に向かって下方に傾斜するように支持されているため、図１１に示すように、端面１５と第１面１０１及び第２面１０２とのなす角は、次のように形成される。

ここでは、以下のように規定する。
・上辺１１において、第２面１０２と端面１５との境界Ｓ１１を通り端面１５に接する接線Ｚ１と、第２面１０２と、のなす角をθ１
・下辺１２において、第２面１０２と端面１５との境界Ｓ１２を通り端面１５に接する接線Ｚ２と、第２面１０２と、のなす角をθ２
・上辺１１において、第１面１０１と端面１５との境界Ｓ１３を通り端面１５に接する接線Ｚ３と、第１面１０１と、のなす角をθ３
・下辺１２において、第１面１０１と端面１５との境界Ｓ１４を通り端面１５に接する接線Ｚ４と、第１面１０１と、のなす角をθ４

このとき、θ１〜θ４のうち、θ１及びθ２は、以下の式（１）を充足する。
θ１＝θ２ （１）
これは、第２面１０２に対する砥石７の軸方向の位置を一定にした上で、外側ガラス板１の全周に亘って研磨しているためである。また、これにより、両ガラス板１，２の端面の最外部同士を，面方向で同じ位置にすることができる。

また、内側ガラス板２の端面も上記砥石７により、同様の方法で研磨する。すなわち、同じ曲率半径を有する砥石７によって、外側ガラス板１と内側ガラス板２の端面を研磨する。このとき、砥石７による内側ガラス板２の切込み量は、外側ガラス板１と同じである。切込み量とは、内側ガラス板２の第１面２０１の端面２５と砥石が接触した位置から、研磨のために第１面２０１の面方向に砥石７を移動させた距離である。また、内側ガラス板２の厚み方向に対する砥石７の軸方向の位置も調整する。このように、外側ガラス板１と内側ガラス板２とで、砥石７の軸方向の位置の調整を行いつつ、砥石７の切込み量を同じにしているため、上述したように、外側ガラス板１の端面における第２面１０２側の端縁Ｓ１と、内側ガラス板２の端面２５における第１面２０１側の端縁Ｓ２とが対向する。

＜４．中間膜＞
中間膜３は、厚みが概ね一定であり、少なくとも一層で形成されている。一例として、図２の拡大図に示すように、軟質のコア層３１を、これよりも硬質のアウター層３２で挟持した３層で構成することができる。但し、この構成に限定されるものではなく、コア層３１と、外側ガラス板１側に配置される少なくとも１つのアウター層３２とを有する複数層で形成されていればよい。例えば、コア層３１と、外側ガラス板１側に配置される１つのアウター層３２を含む２層の中間膜３、またはコア層３１を中心に両側にそれぞれ２層以上の偶数のアウター層３２を配置した中間膜３、あるいはコア層３１を挟んで一方に奇数のアウター層３２、他方の側に偶数のアウター層３２を配置した中間膜３とすることもできる。なお、アウター層３２を１つだけ設ける場合には、上記のように外側ガラス板１側に設けているが、これは、車外や屋外からの外力に対する耐破損性能を向上するためである。また、アウター層３２の数が多いと、遮音性能も高くなる。

コア層３１はアウター層３２よりも軟質であるかぎり、その硬さは特には限定されない。各層３１，３２を構成する材料は、特には限定されないが、例えば、アウター層３２は、例えば、ポリビニルブチラール樹脂（ＰＶＢ）によって構成することができる。ポリビニルブチラール樹脂は、各ガラス板との接着性や耐貫通性に優れるので好ましい。一方、コア層３１は、例えば、エチレンビニルアセテート樹脂（ＥＶＡ）、またはアウター層を構成するポリビニルブチラール樹脂よりも軟質なポリビニルアセタール樹脂によって構成することができる。軟質なコア層を間に挟むことにより、単層の樹脂中間膜と同等の接着性や耐貫通性を保持しながら、遮音性能を大きく向上させることができる。

一般に、ポリビニルアセタール樹脂の硬度は、（ａ）出発物質であるポリビニルアルコールの重合度、（ｂ）アセタール化度、（ｃ）可塑剤の種類、（ｄ）可塑剤の添加割合などにより制御することができる。したがって、それらの条件から選ばれる少なくとも１つを適切に調整することにより、同じポリビニルブチラール樹脂であっても、アウター層３２に用いる硬質なポリビニルブチラール樹脂と、コア層３１に用いる軟質なポリビニルブチラール樹脂との作り分けが可能である。さらに、アセタール化に用いるアルデヒドの種類、複数種類のアルデヒドによる共アセタール化か単種のアルデヒドによる純アセタール化によっても、ポリビニルアセタール樹脂の硬度を制御することができる。一概には言えないが、炭素数の多いアルデヒドを用いて得られるポリビニルアセタール樹脂ほど、軟質となる傾向がある。したがって、例えば、アウター層３２がポリビニルブチラール樹脂で構成されている場合、コア層３１には、炭素数が５以上のアルデヒド（例えばｎ−ヘキシルアルデヒド、２−エチルブチルアルデヒド、ｎ−へプチルアルデヒド、ｎ−オクチルアルデヒド）、をポリビニルアルコールでアセタール化して得られるポリビニルアセタール樹脂を用いることができる。なお、所定のヤング率が得られる場合は、上記樹脂等に限定されることはい。

また、中間膜３の総厚は、特に規定されないが、０．３〜６．０ｍｍであることが好ましく、０．５〜４．０ｍｍであることがさらに好ましく、０．６〜２．０ｍｍであることが特に好ましい。また、コア層３１の厚みは、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．６ｍｍであることがさらに好ましい。一方、各アウター層３２の厚みは、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜１．０ｍｍであることがさらに好ましい。その他、中間膜３の総厚を一定とし、この中でコア層３１の厚みを調整することもできる。

コア層３１及びアウター層３２の厚みは、例えば、以下のように測定することができる。まず、マイクロスコープ（例えば、キーエンス社製ＶＨ−５５００）によってウインドシールドの断面を１７５倍に拡大して表示する。そして、コア層３１及びアウター層３２の厚みを目視により特定し、これを測定する。このとき、目視によるばらつきを排除するため、測定回数を５回とし、その平均値をコア層３１、アウター層３２の厚みとする。

また、中間膜３の総厚は、特に規定されないが、０．３〜６．０ｍｍであることが好ましく、０．５〜４．０ｍｍであることがさらに好ましく、０．６〜２．０ｍｍであることが特に好ましい。また、コア層３１の厚みは、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜０．６ｍｍであることがさらに好ましい。一方、各アウター層３２の厚みは、コア層３１の厚みよりも大きいことが好ましく、具体的には、０．１〜２．０ｍｍであることが好ましく、０．１〜１．０ｍｍであることがさらに好ましい。その他、中間膜３の総厚を一定とし、この中でコア層３１の厚みを調整することもできる。

コア層３１及びアウター層３２の厚みは、例えば、以下のように測定することができる。まず、マイクロスコープ（例えば、キーエンス社製ＶＨ−５５００）によってウインドシールドの断面を１７５倍に拡大して表示する。そして、コア層３１及びアウター層３２の厚みを目視により特定し、これを測定する。このとき、目視によるばらつきを排除するため、測定回数を５回とし、その平均値をコア層３１、アウター層３２の厚みとする。例えば、ウインドシールドの拡大写真を撮影し、このなかでコア層やアウター層３２を特定して厚みを測定する。

中間膜３の製造方法は特には限定されないが、例えば、上述したポリビニルアセタール樹脂等の樹脂成分、可塑剤及び必要に応じて他の添加剤を配合し、均一に混練りした後、各層を一括で押出し成型する方法、この方法により作成した２つ以上の樹脂膜をプレス法、ラミネート法等により積層する方法が挙げられる。プレス法、ラミネート法等により積層する方法に用いる積層前の樹脂膜は単層構造でも多層構造でもよい。また、中間膜３は、上記のような複数の層で形成する以外に、１層で形成することもできる。

＜５．遮蔽層＞
図１に示すように、このウインドシールドの周縁には、黒などの濃色のセラミックに遮蔽層２が積層されている。この遮蔽層４は、車内また車外からの視野を遮蔽するのであり、ウインドシールドの４つの辺に沿って積層されている。

遮蔽層４は、例えば、外側ガラス板１の内面のみ、内側ガラス板２の内面のみ、あるいは外側ガラス板１の内面と内側ガラス板２の内面、など種々の態様が可能である。また、セラミック、種々の材料で形成することができるが、例えば、以下の組成とすることができる。

＊１，主成分：酸化銅、酸化クロム、酸化鉄及び酸化マンガン
＊２，主成分：ホウケイ酸ビスマス、ホウケイ酸亜鉛

セラミックは、スクリーン印刷法により形成することができるが、これ以外に、焼成用転写フィルムをガラス板に転写し焼成することにより作製することも可能である。スクリーン印刷を採用する場合、例えば、ポリエステルスクリーン：３５５メッシュ，コート厚み：２０μｍ，テンション：２０Ｎｍ，スキージ硬度：８０度，取り付け角度：７５°，印刷速度：３００ｍｍ／ｓとすることができ、乾燥炉にて１５０℃、１０分の乾燥により、セラミックを形成することができる。

なお、セラミックは、上述したガラスリボン５５のボトム面と密着しやすい。これは、ボトム面における酸化スズの濃度が高いからである。したがって、遮蔽層４をセラミックで形成する場合には、ボトム層に形成することが好ましい。そのため、例えば、図７に示すようなウインドシールドを形成する場合には、遮蔽層４は、内側ガラス板２の第２面２０２に形成することができる。なお、遮蔽層４は、セラミックを積層するほか、濃色の樹脂製の遮蔽フィルムを貼り付けることで形成することもできる。

＜６．ウインドシールドの製造方法＞
次に、ウインドシールドの製造方法について説明する。まず、ガラス板の製造ラインについて説明する。

ここで、成形型について、図１２を参照しつつ、さらに詳細に説明する。図１２は成形型の平面図である。図１２に示すように、この成形型８００は、両ガラス板１，２の外形と概ね一致するような枠状の型本体８１０を備えている。この型本体８１０は、枠状に形成されているため、内側には上下方向に貫通する内部空間８２０を有している。そして、この型本体８１０の上面に平板状の両ガラス板１，２の周縁部が載置される。そのため、このガラス板１，２には、下側に配置されたヒータ（図示省略）から、内部空間を介して熱が加えられる。これにより、両ガラス板１，２は加熱により軟化し、自重によって下方へ湾曲することとなる。なお、型本体８１０の内周縁には、熱を遮蔽するための遮蔽板８４０を配置することがあり、これによってガラス板１，２が受ける熱を調整することができる。また、ヒータは、成形型８００の下方のみならず、上方に設けることもできる。

次に、成型方法について、図１３を参照しつつ説明する。図１３は、成形型が通過する炉の側面図である。まず、湾曲前の外側ガラス板１及び内側ガラス板２に上述した遮蔽層２が積層される。次に、これら外側ガラス板１及び内側ガラス板２は重ね合わされ、上記成形型８００に支持された状態で、図１３に示すように、加熱炉８０２を通過する。加熱炉８０２内で軟化点温度付近まで加熱されると、両ガラス板１，２は自重によって周縁部よりも内側が下方に湾曲し、曲面状に成形される。続いて、両ガラス板１，２は加熱炉８０２から徐冷炉８０３に搬入され、徐冷処理が行われる。その後、両ガラス板１，２は、徐冷炉８０３から外部に搬出されて放冷される。

こうして、外側ガラス板１及び内側ガラス板２が成形されると、これに続いて、中間膜３を外側ガラス板１及び内側ガラス板２の間に挟む。中間膜３は、外側ガラス板１及び内側ガラス板２より、やや大きい形状とする。これにより、中間層３の外縁は、外側ガラス板１及び内側ガラス板２からはみ出した状態となる。

次に、両ガラス板１，２、及び中間膜３が積層された積層体を、ゴムバッグに入れ、減圧吸引しながら約７０〜１１０℃で予備接着する。予備接着の方法は、これ以外でも可能であり、次の方法を採ることもできる。例えば、上記積層体をオーブンにより４５〜６５℃で加熱する。次に、この積層体を０．４５〜０．５５ＭＰａでロールにより押圧する。続いて、この積層体を、再度オーブンにより８０〜１０５℃で加熱した後、０．４５〜０．５５ＭＰａでロールにより再度押圧する。こうして、予備接着が完了する。

次に、本接着を行う。予備接着がなされた積層体を、オートクレーブにより、例えば、８〜１５気圧で、１００〜１５０℃によって、本接着を行う。具体的には、例えば、１４気圧で１３５℃の条件で本接着を行うことができる。以上の予備接着及び本接着を通して、中間膜３が、各ガラス板１，２に接着される。最後に、外側ガラス板１及び内側ガラス板２からはみ出した中間膜３を切断すれば、図３に示すような断面を有するウインドシールドが製造される。なお、これ以外の方法、例えば、プレス加工により、湾曲したウインドシールドを製造することもできる。

＜７．ヘッドアップディスプレイ装置＞
次に、ヘッドアップディスプレイ装置について説明する。ヘッドアップディスプレイ装置（ＨＵＤ装置という）は、ウインドシールドに、車速等の情報を投射するものである。しかしながら、このＨＵＤ装置を用いると、ウインドシールドに投影された光により、二重像が形成されることが知られている。すなわち、ウインドシールドの内面で反射することで視認される像と、ウインドシールドの外面で反射することで視認される像とが別々に視認されるため、像が二重になっていた。

これを防止するためには、本実施形態のような外側ガラス板１が楔形のウインドシールドを用いる。すなわち、図１４に示すように、ウインドシールドにおいて、少なくともＨＵＤ装置５００から光が投影される表示領域においては、厚みが下方にいくにしたがって、小さくなるように形成する。これにより、ウインドシールドの内面（内側ガラス板２の第２面２０２）で反射して車内に入射する光と、ウインドシールドの外面（外側ガラス板１の第１面１０１）で反射した後、車内に入射する光とが、概ね一致するため、二重像が解消される。なお、このときのウインドシールド１の楔角α、つまり外側ガラス板１の第１面１０１と第２面１０１とのなす角は、ウインドシールド１の設置角度にもよるが、例えば、０．０１〜０．０４度（０．２〜０．７ｍｒａｄ）とすることができる。

＜８．特徴＞
本実施形態に係るウインドシールドによれば、次のような効果を得ることができる。
（１）図３に示すように、本実施形態では、円弧状に形成された、外側ガラス板１の端面１５における第２面１０２側の端縁Ｓ１１と、内側ガラス板２の端面２５における第１面２０１側の端縁Ｓ２１とが、対向している。そのため、これらの間に中間膜３を挟んだとき、中間膜３と外側ガラス板１とが接する位置（端縁Ｓ１１）と、中間膜３と内側ガラス板２とが接する位置（端縁Ｓ２１）とを、ウインドシールドの端面から同じ位置にすることができる。これにより、見栄えをよくすることができる。一方、例えば、図１５に示すように、端縁Ｓ１１、Ｓ２１の位置が相違すると、見栄えが悪くなる。

特に、中間膜３が水分を吸収して膨潤したとき、端縁Ｓ１１、Ｓ２１の位置が相違していると、この端縁Ｓ１１、Ｓ２１付近において、外側ガラス板１側への膨潤量と内側ガラス板２側への膨潤量が相違することになり、見栄えがより悪くなる。

また、外側ガラス板１の端面１５の研磨時に、第２面１０２に対する砥石７の軸方向の位置を一定にしているため、第２面１０２側の端面１５の端縁Ｓ１１、Ｓ１２の位置を、外側ガラス板１の全周に亘って同じにすることができる。これにより、この端縁Ｓ１１、Ｓ１２を、内側ガラス板２の第１面２０１側の端面２５の端縁Ｓ２１と対向させやすくなる。

（２）上記実施形態では、筋目による凹凸が小さいボトム面を、ウインドシールドの外面としている。すなわち、ウインドシールドの２つの外面は、いずれも凹凸が小さいため、車内からウインドシールドを通して車外の対象物を見たときの透視歪みを小さくすることができる。

（３）上記実施形態では、外側ガラス板１の筋目１５０と内側ガラス板２の筋目２５０とが直交するように、両ガラス板１，２を配置している。これに対して、例えば、両ガラス板１，２の筋目１５０，２５０が同じ方向に延びていると、ウインドシールドの車外側の面の筋目と車外側の面の筋目が組み合わさり、ウインドシールド全体としての厚みの変化が大きくなる可能性がある。これにより、透視歪みが増大するおそれがある。そこで、本実施形態では、両ガラス板１，２の筋目１５０，２５０が直交するようにしているため、凹凸が増大するのを防止し、これによって透視歪みを抑制することができる。

＜９．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。そして、以下に示す複数の変形例は適宜組合わせることが可能である。

＜９−１＞
上記実施形態では、端面の研磨前の外側ガラス板１について、端面１５と第２面１０２とが直交するようにしているが、例えば、図１６に示すように、研磨前において、端面１５と第１面１０１とが直交するようにし、その上で、端縁Ｓ１１、Ｓ２１同士が対向するように、端面１５の研磨を行うこともできる。

＜９−２＞
上記実施形態では、内側ガラス板２を平板にしているが、図１７に示すように、内側ガラス板２も外側ガラス板１と同様に楔形に形成することもできる。この場合も、端縁Ｓ１１、Ｓ２１同士が対向するように配置する。また、内側ガラス板２を楔形にし、外側ガラス板１を平板状にすることもできる。

＜９−３＞
また、図１８に示すように、外側ガラス板１と内側ガラス板２の端縁１５，２５の最外部は、必ずしも一致していなくてもよく、ずれていてもよい。このようにずれていたとしても、端縁Ｓ１１，Ｓ２１が対向していれば、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

＜９−４＞
上記実施形態では、各ガラス板の端面全体を断面円弧状に形成し、端面の断面を曲線のみとなるようにしているが、これに限定されない。すなわち、各ガラス板における第１面及び第２面と端面との角部のみを円弧状に研磨し、端面の断面において角部の間の部分を直線状に形成することもできる。したがって、端面の全体を円弧状にするのみならず、上記のように角部のみを円弧状にする場合や角部を面取りされている場合も、本発明における「端面が円弧状に形成されている」に含まれる概念であり、このような形態であっても、端縁を対向させれば、上記実施形態と同様に見栄えが向上するという効果を得ることができる。また、円弧状とは、同一の曲率半径の円弧で形成されるほか、複数の曲率半径の円弧を組み合わせる場合も含まれる。また、本発明に係る「端縁」とは、湾曲が開始される位置をいう。

＜９−５＞
上記実施形態では、外側ガラス板１と内側ガラス板２は、トップ面同士が対向するように配置しているが、これに限定されない。例えば、ボトム面同士が対向するように配置することもできる。また、トップ面とボトム面とが対向するように配置することもできる。

上述したように、ボトム面がウインドシールドの外面になると透視歪みを抑制できるという利点があるが、セラミックの遮蔽層４を積層するのはボトム面が有利である。したがって、用途に応じて、いずれの面を対向させるかを検討すればよい。また、このようなボトム面は、遮蔽層４以外にも、例えば、銅や銀などのアンテナ素子を印刷などで積層するのにも適している。

＜９−６＞
上記実施形態では、外側ガラス板１と内側ガラス板２の筋目同士が直交するようにしているが、平行にすることもできる。

＜９−７＞
遮蔽層４の形状は特には限定されず、種々の形状が可能である。例えば、センサによる光の照射やカメラによる外部の撮影が可能なように、窓を設けた遮蔽層を形成することもできる。

＜９−８＞
外側ガラス板１や内側ガラス板２を楔形状に形成する方法は、特には限定されず、上述した方法以外でも可能である。

＜９−９＞
上記実施形態では、中間膜３の端縁を、外側ガラス板１及び内側ガラス板２の最外部と概ね一致するように切断しているが、図１９に示すように、外側ガラス板１及び内側ガラス板２の最外部よりも内側、例えば、上述した端縁Ｓ１１、Ｓ２１付近で中間膜３を切断することもできる。

１ 外側ガラス板（第１ガラス板）
２ 内側ガラス板（第２ガラス板）
３ 中間膜

Claims (13)

1. 第１面及び第２面を有する第１ガラス板と
   第１面及び第２面を有し、当該第１面と前記第１ガラス板の第２面とが対向するように配置される、第２ガラス板と、
   前記第１ガラス板と第２ガラス板との間に挟持される中間膜と、
   を備え、
   前記第１ガラス板は、第１端部及び当該第１端部と対向する第２端部を有し、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成され、
   前記第１ガラス板の第１面及び第２面を連結する端面が、断面円弧状に形成され、
   前記第２ガラス板の第１面及び第２面を連結する端面が、断面円弧状に形成され、
   前記第１ガラス板の端面における前記第２面側の端縁と、前記第２ガラス板の端面における前記第１面側の端縁と、が対向するように構成され、
   前記第１ガラス板の端面の最外部と、前記第２ガラス板の端面の最外部とが、前記中間膜の面方向において略一致している、ウインドシールド。
2. 前記第２ガラス板は、前記第１ガラス板の第１端部及び第２端部と対応する第１端部及び第２端部を有し、
   前記第２ガラス板は、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成されている、請求項１に記載のウインドシールド。
3. 前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板は、それぞれ、前記第１面及び前記第２面における酸化スズの濃度が相違しており、
   前記第１ガラス板及び第２ガラス板は、前記酸化スズの濃度の高い面同士、または前記酸化スズ濃度の低い面同士が、互いに対向するように配置されている、請求項１または２に記載のウインドシールド。
4. 前記第１ガラス板及び第２ガラス板は、前記酸化スズの濃度の高い面同士が互いに対向するように配置されている、請求項３に記載のウインドシールド。
5. 前記第２ガラス板の厚みが略一定である平板により形成されている、請求項１に記載のウインドシールド。
6. 前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板は、それぞれ、前記第１面と前記第２面における酸化スズの濃度が相違しており、
   前記第１ガラス板における前記酸化スズ濃度の低い面と、前記第２ガラス板における前記酸化スズの濃度が低い面とが、互いに対向するように配置され、
   前記第２ガラス板の前記第２面に、遮蔽層及びアンテナの少なくとも一方が積層されている、請求項５に記載のウインドシールド。
7. 前記第１ガラス板には筋目が形成され、
   前記第２ガラス板には、前記第１ガラス板の筋目と直交する筋目が形成されている、請求項１から６のいずれかに記載のウインドシールド。
8. 前記第１端部において、前記第１ガラス板の第２面と前記端面との境界を通り当該端面に接する接線と、前記第２面と、のなす角をθ１、
   前記第２端部において、前記第１ガラス板の第２面と前記端面との境界を通り当該端面に接する接線と、前記第２面と、のなす角をθ２、
   と規定したとき、
   θ１＝θ２を充足する、請求項１から７のいずれかに記載のウインドシールド。
9. 前記外側ガラス板の前記第１面と前記第２面とのなす角は、０．２〜０．７ｍｒａｄである、請求項１から８のいずれかに記載のウインドシールド。
10. 前記中間膜の端縁は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板の端面の最外部と概ね一致する位置にある、請求項１から９のいずれかに記載のウインドシールド。
11. 前記中間膜の端縁は、前記第１ガラス板及び前記第２ガラス板の端面の最外部よりも内側にある、請求項１から９のいずれかに記載のウインドシールド。
12. 前記中間膜の端縁は、前記第１ガラス板の端面における前記第２面側の端縁、及び前記第２ガラス板の端面における前記第１面側の端縁と概ね一致する位置にある、請求項１から９のいずれかに記載のウインドシールド。
13. 第１面及び第２面を有するとともに、第１端部及び当該第１端部と対向する第２端部を有し、前記第１端部から第２端部に向かって厚みが薄くなるように形成された第１ガラス板を準備するステップと、
    第１面及び第２面を有する第２ガラス板を準備するステップと、
    軸周りに回転可能に支持された円筒状の砥石であって、外周面の前記軸方向の断面形状が、径方向内方に凸の円弧状に形成された砥石を準備するステップと、
    前記第１ガラス板において、前記第１面と第２面とを連結する端面を研磨するステップであって、前記第２面と前記端面とが直交するように配置した状態で、前記砥石の回転軸と前記端面とが平行になるように前記砥石を配置した上で、当該砥石によって前記端面を全周に亘って円弧状に研磨するステップと、
    前記第２ガラス板において、前記第１面と第２面とを連結する端面を研磨するステップであって、前記第１面と前記端面とが直交するように配置した状態で、前記砥石の回転軸と前記端面とが平行になるように前記砥石を配置した上で、当該砥石によって前記端面を全周に亘って円弧状に研磨するステップであって、前記第２ガラス板の前記研磨における切り込み量を、前記第１ガラス板の前記研磨における切り込み量と略同じにする、ステップと、
    前記第１ガラス板の第２面と前記第２ガラス板の第１面との間に中間膜を配置し、前記第１及び前記第２ガラス板の端面の最外部の位置を面方向において同じにした上で、圧力を付与することで一体化するステップと、
    を備えている、ウインドシールドの製造方法。

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