JP2018062292A - ベルトラインのシール構造 - Google Patents

Abstract

【課題】新たな装置や成分を加えることなく、シンプルな構造のみによって、ベルトラインのシール部とウインドウとの間の凍結を速やかに解除できるようにする。
【解決手段】自動車ドアパネルのベルトラインにおけるウインドウ昇降用開口縁に設けられ、ウインドウ昇降用開口とウインドウとの間をシールするためのシール構造であって、ドアパネルのウインドウ昇降用開口縁に保持される取付基部１１と、取付基部１１からウインドウ３側に突設されたリップ部１２とを備えている。リップ部１２は、取付基部１１からウインドウ３側下方に延びる基端部１２ａと、該基端部１２ａに連続し且つＵ字状に屈曲した屈曲部１２ｂと、該屈曲部１２ｂに連続し且つウインドウ３側上方に延びる先端部１２ｃとを含み、ウインドウ３の閉鎖時において、基端部１２ａのウインドウ３と反対側には間隙が設けられている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車のベルトラインにおけるシール構造に関する。

従来から、自動車のサイドドアにおけるベルトライン（ウエストライン）には、サイドドアのウインドウ昇降用開口とウインドウガラスとの間をシールするシール部材が設けられている。寒冷地等において、雨水がシール部材のうちウインドウに当接するリップ部とウインドウガラスとの間に残留して凍結したり、雨氷（フリージングレイン）等によってリップ部とウインドウガラスとの間が凍結したりして、それらが互いに接着することがある。

具体的に、図８に示すように、サイドドアのドアパネル１００に取り付けられるシール部材１０１の取付基部１０１ａから延びるリップ部１０１ｂの先端部とウインドウ（ガラス）１０２との間に雨水等が溜まって凍結部（氷）１０３が生じる。また、一般に、リップ部１０１ｂのウインドウ１０２に対する摺動性を向上するために、リップ部１０１ｂの表面には植毛部１０４が設けられており、植毛部１０４の間に雨水が浸入して、植毛部１０４とウインドウ１０２との間にも凍結部（図示せず）が生じることとなる。

通常、シール部材１０１は硬質ゴムからなるため、極めて大きな力を掛けない限り、リップ部１０１ｂはその長さ方向に縮むような変形をすることはできない。従って、凍結部１０３によりリップ部１０１ｂとウインドウ１０２とが接着すると、ウインドウ１０２が下降しようとしても、リップ部１０１ｂがウインドウガラス１０２に対して上方に押圧する突っ支い棒のように作用する。その結果、リップ部１０１ｂがウインドウ１０２の下降を妨げることとなる。このため、例えばコンバーチブル車やハードトップ車といったドアの開閉時にわずかにウインドウ１０２が下降するショートドロップ機能を有する自動車では、上記凍結時にウインドウ１０２が下降できなくなるため、ドアの開閉自体を行うことができない又はドアの開閉時にウインドウの上端がルーフ部と干渉するといった問題が生じる。

ウインドウとシール部材との間の凍結の問題を解決するために、サイドドア内に温風装置を設けて温風により解凍する構成が特許文献１に開示されている。また、電圧が負荷されることで発熱する発熱体をシール部材に具備させることにより、凍結部分を解凍する構成が特許文献２に開示されている。

特開平７−２７７１４７号公報 特開平５−２７８５２９号公報

上記特許文献１や２の構成によると、シール部材とウインドウとの間の凍結部分を解凍できるものの、新たな装置を追加したり、シール部材に新たな成分を付加したりする必要がある。その結果、製造工程が増大し、製造コストも増大することとなる。また、温風装置を駆動する、又は発熱体に電圧を負荷して昇温することにより凍結部を解凍するためには、ある程度の時間が必要となる。従って、上述のようなショートドロップ機能を有する自動車では、自動車のドアを開く場合に、凍結部の解凍が完了するまで待たなければならない。

本発明は、前記の問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、新たな装置や成分を加えることなく、シンプルな構造のみによって、ベルトラインのシール部とウインドウとの間の凍結を速やかに解除できるようにすることにある。

前記の目的を達成するために、本発明では、シール部材のリップ部に屈曲部を設け、該屈曲部のウインドウと反対側に間隙を設けた。

具体的に、本発明に係るベルトラインにおけるシール構造は、自動車ドアパネルのベルトラインにおけるウインドウ昇降用開口縁に設けられ、ウインドウ昇降用開口とウインドウとの間をシールするためのシール構造であって、ドアパネルにおけるウインドウ昇降用開口縁に保持される取付基部と、取付基部からウインドウ側に突設されたリップ部とを備え、リップ部は、取付基部からウインドウ側下方に延びる基端部と、該基端部に連続し且つＵ字状に屈曲した屈曲部と、該屈曲部に連続し且つウインドウ側上方に延びる先端部とを含み、ウインドウの閉鎖時において、基端部のウインドウと反対側には間隙が設けられていることを特徴とする。

本発明に係るシール構造によると、ウインドウの閉鎖時において、リップ部における基端部のウインドウと反対側には間隙が設けられているため、ウインドウの開動作時にウインドウの下降動作と共に基端部が間隙側に移動するように変形可能である。従って、ウインドウとリップ部との間が凍結により接着しても、上記変形によってリップ部が突っ支い棒のように作用することなく、その変形分だけリップ部の先端部が下降できるため、ウインドウも下降可能となる。その下降の際に凍結の原因となる氷がウインドウ及びリップ部から剥がれる、又は氷が割れて凍結を解除できる。従って、本発明に係るシール構造によると、新たな装置や成分を加えることなく、シンプルな構造のみによって、ベルトラインのシール部とウインドウとの間の凍結を速やかに解除することが可能となる。

本発明に係るベルトラインのシール構造において、基端部は、取付基部から分岐してウインドウ側下方に延びており、取付基部は、屈曲部の高さ位置よりも低い位置にまで延びており、ウインドウの閉鎖時において、基端部と取付基部との間には間隙が設けられていてもよい。

このようにすると、ウインドウとシール部材のリップ部との間が凍結により接着しても、ウインドウの開動作時にウインドウの下降動作と共に基端部が間隙側に向かって取付基部に当接するように移動する変形が可能となる。これにより、上記と同様にウインドウの下降を可能とし、その結果、ベルトラインのシール部とウインドウとの間の凍結を速やかに解除することが可能となる。

このような態様の他に、取付基部は、屈曲部の高さ位置よりも高い位置にのみ配置されることにより、屈曲部の高さ位置におけるウインドウと反対側には、取付基部以外のドアパネル部材が露出しており、ウインドウの閉鎖時において、基端部と前記ドアパネル部材との間には間隙が設けられていてもよい。

このようにすると、ウインドウとシール部材のリップ部とが凍結により接着しても、ウインドウの開動作時にウインドウの下降動作と共に先端部が下降して且つ基端部が間隙側に向かってドアパネル部材に当接するように移動する変形が可能となる。これにより、上述のようにウインドウの下降を可能とし、その結果、ベルトラインのシール部とウインドウとの間の凍結を速やかに解除することが可能となる。

本発明に係るベルトラインのシール構造において、屈曲部における先端部側の厚さは、リップ部における他の部分の厚さよりも小さいことが好ましい。

このようにすると、その厚さが小さい部分を基点として先端部がより柔軟に移動可能となってウインドウに対する追随性が向上するため、シール機能を向上することができる。さらに、ウインドウの車幅方向の移動等によってリップ部がウインドウと反対側（車内側）に押圧されたとしても、当該厚さが小さい部分を基点としてリップ部の先端部が変形するため、リップ部全体が車内側へ移動して上記間隙が塞がれることを防止できる。その結果、上記間隙を常時確保することが可能となる。

本発明に係るベルトラインにおけるシール構造によると、新たな装置や成分を加えることなく、シンプルな構造のみによって、ベルトラインのシール部とウインドウとの間の凍結を速やかに解除することが可能となる。

本発明の一実施形態に係るベルトラインのシール構造を適用する自動車の一例を示す側面図である。 ウインドウを全開にした状態の図１のＡ−Ａ線における断面を示す拡大断面図である。 ウインドウを完全に閉鎖した状態の図１のＡ−Ａ線における断面を示し、凍結部が形成された状態の拡大断面図である。 図３の状態から開動作をしたときの図１のＡ−Ａ線における断面を示す拡大断面図である。 本発明の一実施形態の一変形例に係るシール構造を示し、ウインドウを完全に閉鎖した状態の断面図である。 本発明の一実施形態の一変形例に係るシール構造を示し、ウインドウを完全に閉鎖した状態から開動作をしたときの断面図である。 本発明の一実施形態の一変形例に係るシール構造を示し、図６に示す状態からさらに開動作を継続したときの断面図である。 従来のベルトラインにおけるシール構造の問題点を説明するための断面図である。

以下、本発明を実施するための形態を図面に基づいて説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用方法或いはその用途を制限することを意図するものではない。

まず、本発明の一実施形態に係るシール構造について、図１〜図４を参照しながら説明する。

図１に示す自動車において、１は車体、２はサイドドア、３はサイドドア２に設けられたウインドウ（ガラス）、４はサイドドア３におけるベルトラインである。当該ベルトライン４におけるウインドウ昇降用開口縁には、当該ウインドウ昇降用開口とウインドウガラス３との間をシールするシール部材１０により構成されたシール構造が設けられている。

図２〜図４は、図１のＡ−Ａ線における車外側断面図であり、ベルトライン４に設けられたシール構造を示すものである。なお、図２はウインドウ３を全開にした状態を示し、図３はウインドウ３を完全に閉鎖した状態を示し、図４はウインドウ３を完全に閉鎖した状態から開動作をした状態を示している。

図２〜図４に示すように、シール構造を構成するシール部材１０は硬質ゴム又は硬質熱可塑性エラストマーからなり、断面逆Ｕ字状の取付基部１１を含む。シール部材１０は、上記サイドドア２のウインドウ昇降用開口縁におけるアウタドアパネル５にレインフォース６が組み付けられた部分に、取付基部１１が嵌合保持されて装着されている。なお、取付基部１１の内部には、取付基部１１の形状に沿った断面逆Ｕ字状の金属からなる補強用の芯材１１ａが埋設されている。ここで硬質とはＪＩＳ Ｋ６２５３のタイプAデュロメータで６０〜９０の範囲にある硬度を示し、気泡の目の無いソリッド材であっても複数の気泡を内包したスポンジ材であっても構わない。

また、シール部材１０は、取付基部１１から分岐してウインドウ３側に延びるリップ部１２を有している。さらに、シール部材１０は、取付基部１１に連続して且つウインドウ側上方に延びる下位リップ部１４を有する。リップ部１２及び下位リップ部１４におけるウインドウ３側には、ウインドウに対するリップ部１２及び下位リップ部１４の摺動性を向上させる植毛部１５が設けられている。植毛部１５は、例えば樹脂製であり、具体的にナイロン樹脂製、ポリエステル樹脂製又はポリアミド樹脂製等であってもよい。リップ部１２及び下位リップ部１４は、ウインドウ３の閉鎖時にウインドウ３に当接して、ウインドウ３とサイドドア２のウインドウ昇降用開口との間をシールする。リップ部１２も上述した硬質ゴム又は硬質熱可塑性エラストマーからなるが、取付基部１１とは異なる材質をにすることもあり、取付基部１１と比較して硬度の低い材質が適用され、取付基部１１と一体化していることもある。図２〜図４では取付基部１１とリップ部１２が同一材質で形成されている事例を示しているが、本発明はこれに限定されない。

リップ部１２は、取付基部１１から分岐してウインドウ側下方に延びる基端部１２ａと、基端部１２ａに連続し且つＵ字状に屈曲する屈曲部１２ｂと、屈曲部１２ｂに連続し且つウインドウ側上方に延びる先端部１２ｃとを有する。リップ部１２の基端部１２ａは、上述の通り、下方に延びる取付基部１１から分岐するようにウインドウ側下方に延びているため、ウインドウ３が全開しているときや完全に閉鎖しているときには、図２及び図３に示すように、取付基部１１と基端部１２ａとの間に、間隙１３が生じることとなる。このような構造によって、リップ部１２とウインドウ３との間の凍結による接着を簡単に解除することが可能となる。以下にその機構について説明する。

図３に示すように、リップ部１２の先端部１２ｃ及び植毛部１５とウインドウ３との間に凍結部３０が生じた場合、従来のシール構造であれば、上述したとおり、硬質ゴムからなるリップ部１２は、その長さ方向に縮むように変形し難いため、ウインドウ３が下降しようとしても、ウインドウ３を上方に押圧する突っ支い棒のように作用する。しかしながら、本実施形態のシール構造では、リップ部１２の基端部１２ａと取付基部１１との間に間隙１３があるため、ウインドウ３の下降動作によって、ウインドウ３と凍結部３０を介して接着する先端部１２ｃに下方向の力が掛かって、その力を屈曲部１２ｂが受けると、屈曲部１２ｂがその力を受け流すように間隙１３側に移動できる。そうすると、図４に示すように、基端部１２ａが取付基部１１に近づくように変形する（図４の矢印を参照）。その結果、屈曲部１２ｂ及び基端部１２ａの変形分だけ、先端部１２ｃが下降（微動）することができるため、その下降分だけウインドウ３の下降も可能となる。そして、凍結部３０は、そのようなウインドウ３及び先端部１２ｃの下降（微動）の際に剥がれる又は割れるため、ウインドウ３と先端部１２ｃ及び植毛部１５との間の凍結は解除される。

以上の通り、本実施形態に係るシール構造によると、凍結部の解凍のために新たな装置や成分を加えることなく、シンプルな構造のみによって、ベルトラインにおけるシール部材のリップ部とウインドウとの間の凍結を速やかに解除することが可能となる。従って、例えばショートドロップ機能を有する自動車において、ウインドウとシール部材との間に凍結部が生じても、本実施形態に係るシール構造を採用することにより、ドアを開く際にウインドウが下降するショートドロップ機構が働く。

なお、凍結部３０は、例えば雨天時にリップ部１２の先端部１２ｃとウインドウ３との間に溜まった雨水が凍結することによって生じるが、その形状から当然にリップ部１２の屈曲部１２ｂの上の窪み部分にも雨水が溜まることがある。しかしながら、本実施形態において図示はしないが、その窪み部分が延びる方向（図２の紙面と垂直な方向）には傾斜が設けられており、つまり、図１のベルトライン４は車体の前方方向に下へ向かって傾斜しているため、雨どいのように雨水を下方に流すように構成されている。このような構成により、雨水が間隙１３に入り込んで凍結することによって間隙１３を塞ぐといった問題が生じることを防止できる。

また、本実施形態において、下位リップ部１４は、リップ部１２の下にあるので、その先端部に雨水が溜まり難いため、リップ部１２とは異なる従来の構造で構成されているが、リップ部１２と同一の構造によって構成されていても構わない。

本実施形態では、図２に示すように、屈曲部１２ｂにおける先端部１２ｃ側の厚さａは、リップ部１２における他の部分の厚さｂよりも小さくなるように形成されている。このため、リップ部１２は、その厚さが小さい部分である基点Ｐを中心に先端部１２ｃが節度的に屈曲することができ、先端部１２ｃがより柔軟に移動可能となってウインドウに対する追随性が向上するため、シール機能を向上することができる。また、基点Ｐによって、ウインドウの車幅方向への移動に伴ったリップ部１２の動きを基点Ｐで吸収でき、間隙１３が塞がれることを防止している。その他に、部品の組付けバラツキによって先端部１２ｃがウインドウへ強く接触したとしても、リップ部１２の姿勢が基点Ｐにて調整され、リップ部１２全体が車内側へ移動して間隙１３が塞がれることを防止している。このように基点Ｐは間隙１３を常時確保することに機能している。

本実施形態では、上述の通り、断面逆Ｕ字状の取付基部１１によってシール部材１０をサイドドアにおけるアウタドアパネル５に嵌合保持させて取り付けたが、本発明に係るシール構造はこのような取付態様に限られない。以下に、図５〜図７を参照しながら、他の取付態様を用いた本実施形態の変形例について説明する。なお、図５はウインドウ３を完全に閉鎖した状態を示し、図６はウインドウ３を完全に閉鎖した状態から開動作を開始した状態を示し、図７は図６の状態からさらに開動作を進めた状態を示している。

図５〜図７に示すように、本変形例に係るシール構造を構成する硬質ゴムからなるシール部材２０は、断面略矩形状の取付基部２１を有し、該取付基部２１には凹部２１ａが設けられている。また、本変形例では、アウタドアパネルのウインドウ３側に、ドアパネル部材として金属製のシール取付部７が設けられており、該取付部７はウインドウ３側に開口する溝部７ａ、該溝部７ａの内側に向かって突出する凸部７ｂ、及び溝部７ａから下方に延びるパネル部７ｃを有する。シール部材２０は、取付基部２１がシール取付部７の溝部７ａ内に嵌入されると共に、取付基部２１の凹部２１ａにシール取付部７の凸部７ｂが嵌合されることによりシール取付部７に装着される。

なお、図５〜図７では図示を省略しているが、パネル部７ｃの下部に他のシール部材を取り付けることにより、上下に複数のシール部材を設けることも可能である。

シール部材２０は、取付基部２１の下部からウインドウ３側下方に延びる基端部２２ａと、基端部２２ａに連続し且つＵ字状に屈曲する屈曲部２２ｂと、屈曲部２２ｂに連続し且つウインドウ側上方に延びる先端部２２ｃとを有するリップ部２２を有する。図５に示すように、本変形例においても、基端部２２ａが取付基部２１からウインドウ側下方に延びているため、ウインドウ３が完全に閉鎖しているときには、シール取付部７のパネル部７ｃと基端部２２ａとの間には、間隙２３が生じる。従って、本変形例のシール構造であっても、上記図２〜図４に示す実施形態と同一のリップ部２２の変形が可能となる。

なお、図５において、パネル部７ｃは溝部７ａから緩やかにリップ部２２側に湾曲した後に下方に延びているが、十分に間隙２３を確保するためにその湾曲の曲率は、それに対向している基端部２２ａの側面の曲率よりも大きくなるように構成されている。また、十分に間隙２３を確保するために、パネル部７ｃは湾曲が無く下方に直線的に延びた構成であることがより好ましい。

具体的に、本変形例のシール構造におけるリップ部２２は、その基端部２２ａとパネル部７ｃとの間に間隙２３があるため、ウインドウ３が開動作をすると、図６に示すように、ウインドウ３の下降動作に伴って、先端部２２ｃに下方向の力が掛かり、その力を屈曲部２２ｂが受けると屈曲部２２ｂがその力を受け流すようにパネル部７ｃ側に移動する（図６の矢印を参照）。そうすると、基端部２２ａが間隙２３を埋めるようにパネル部７ｃに当接する。さらに、ウインドウ３が下降すると、図７に示すように、先端部２２ｃのみが変形しながらウインドウ３に追随する（図７の矢印を参照）。

以上のように、本変形例においても、リップ部２２が図２〜図４に示す実施形態と同様に変形するため、リップ部２２の先端部２２ｃとウインドウ３との間に凍結部が生じたとしても、ウインドウ３はリップ部２２に妨げられることなく下降が可能であり、その下降の際に凍結部を速やかに解除することが可能となる。

なお、本変形例においても、屈曲部２２ｂにおける先端部２２ｃ側の厚さを、リップ部２２における他の部分の厚さよりも小さくなるように形成することで、その厚さが小さい部分を基点Ｐとして先端部２２ｃをより柔軟に移動可能にすることができる。その結果、ウインドウの車幅方向に対する追随性を向上できるため、シール機能を向上することができ、また、リップ部１２全体が車内側へ移動して間隙１３が塞がれることを防止している。

以上のように、本発明では、シール部材の取付態様に拘らず、リップ部における基端部のウインドウと反対側に間隙が設けられるような構造であればよく、このようにすることで、上述の通り、リップ部の先端部がウインドウの下降に伴って、リップ部の屈曲部及び基端部が間隙側に向かって変形する。すなわち、ウインドウの下降動作によりリップ部の先端部に係る力が屈曲部に伝わり該屈曲部がその力を上記変形により受け流すことができるため、ウインドウの下降動作に対してリップ部が突っ支い棒のように抗うことなく、リップ部の先端部はウインドウの下降に伴って下方に移動するように変形する。従って、ウインドウとリップ部との間に凍結部が生じても、ウインドウの下降（微動）をシール部材が妨げることなく、その下降（微動）により凍結部を速やかに解除することが可能となる。

１ 車体
２ サイドドア
３ ウインドウ（ガラス）
４ ベルトライン
５ アウタドアパネル
６ レインフォース
７ シール取付部
７ａ 溝部
７ｂ 凸部
７ｃ パネル部
１０、２０ シール部材
１１、２１ 取付基部
２１ａ 凹部
１２、２２ リップ部
１２ａ、２２ａ 基端部
１２ｂ、２２ｂ 屈曲部
１２ｃ、２２ｃ 先端部
１３、２３ 間隙
１４ 下位リップ部
１５、２５ 植毛部
３０ 凍結部

Claims (4)

1. 自動車ドアパネルのベルトラインにおけるウインドウ昇降用開口縁に設けられ、前記ウインドウ昇降用開口と前記ウインドウとの間をシールするためのシール構造であって、
   前記ドアパネルにおけるウインドウ昇降用開口縁に保持される取付基部と、
   前記取付基部からウインドウ側に突設されたリップ部とを備え、
   前記リップ部は、前記取付基部からウインドウ側下方に延びる基端部と、該基端部に連続し且つＵ字状に屈曲した屈曲部と、該屈曲部に連続し且つ前記ウインドウ側上方に延びる先端部とを含み、
   前記ウインドウの閉鎖時において、前記基端部の前記ウインドウと反対側には間隙が設けられていることを特徴とするベルトラインのシール構造。
2. 前記基端部は、前記取付基部から分岐してウインドウ側下方に延びており、
   前記取付基部は、前記屈曲部の高さ位置よりも低い位置にまで延びており、
   前記ウインドウの閉鎖時において、前記基端部と前記取付基部との間には間隙が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のベルトラインのシール構造。
3. 前記取付基部は、前記屈曲部の高さ位置よりも高い位置にのみ配置されることにより、前記屈曲部の高さ位置における前記ウインドウと反対側には、前記取付基部以外の前記ドアパネル部材が露出しており、
   前記ウインドウの閉鎖時において、前記基端部と前記ドアパネル部材との間には間隙が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のベルトラインのシール構造。
4. 前記屈曲部における前記先端部側の厚さは、前記リップ部における他の部分の厚さよりも小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のベルトラインのシール構造。