JP2021024388A

JP2021024388A - ガラスラン

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Publication number: JP2021024388A
Application number: JP2019142714A
Authority: JP
Inventors: 昌利野尻; Masatoshi Nojiri
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2019-08-02
Filing date: 2019-08-02
Publication date: 2021-02-22
Anticipated expiration: 2039-08-02
Also published as: US20210031599A1; US11479088B2; CN112297794A; JP7188314B2

Abstract

【課題】車外からガラスランを透過してきた音を低減させるガラスランを提供する。【課題を解決するための手段】底壁２０と、車外側側壁３０と、車内側側壁４０を基本骨格とし、車外側側壁３０に形成され、ドアガラス４の車外側に摺接するアウタリップと、車内側側壁４０に形成され、ドアガラス４の車内側に摺接するインナリップを有し、ドアフレーム３に形成された溝部に取付けられるガラスラン１０であって、インナリップは、少なくとも第１インナリップ４１と、第１インナリップ４１より底壁２０側に形成された第２インナリップ４２を有し、第１インナリップ４１と第２インナリップ４２は底壁２０側に向けて形成され、ドアガラス４との摺接時に、互いに当接しない。【選択図】図３

Description

本発明は、車両のドアに形成されたドアフレームに取付けられるガラスランに関するものである。

図１は、自動車の左側のフロントドア１００を車外側からみた正面図を示す。このフロントドア１００を構成するドア本体２１０の上部には、ドアフレーム３１０が装着され、このドアフレーム３１０とドア本体２１０の上端縁とにより窓開口が形成されている。窓開口の内周縁及びドア本体２１０の内部にはガラスラン１１０が装着され、ドアガラス６００の昇降動作を案内するようになっている。

図８は、ドアフレーム３１０の縦枠部の垂直断面（図１のＸ−Ｘ断面）を示す。ガラスラン１１０は、底壁２００、車外側側壁３００及び車内側側壁４００を基本骨格としてチャンネル状（断面コ字形状）に形成されている。車外側側壁３００の先端にはドアガラス６００に摺接する第１アウタリップ３３０が一体に形成されている。又、車外側側壁３００の第１アウタリップ３３０より底壁２００側の車内側には、底壁２００側に突出し、ドアガラス６００に摺接する第２アウタリップ３４０が形成されている。

一方、車内側側壁４００の先端には、ドアガラス６００に摺接するインナリップ４１０が一体に形成されている。又、車内側側壁４００のインナリップ４１０より底壁２００側の車外側には、インナリップ４１０とは反対方向に突出したサブリップ４２０が車外側に向けて形成され、ドアガラス６００の上昇に伴い、インナリップ４１０の車内側がサブリップ４２０と当接するようになっている。さらに、車内側側壁４００の先端には、車内側側壁４００の先端からドアフレーム３１０の車内側フレームを車内側側壁４００との間で挟むように延びるカバーリップ４３０が形成されている（特許文献１）。

ところで、車外から車室内への音の伝搬ルートには、図８に示すように、ドアガラス６００を透過するガラス透過ルートＡと、ガラスラン１１０を透過するガラスラン透過ルートＢがある。近年、ドアガラス６００に関し、合わせガラス等、ガラスのＮＶ（Ｎｏｉｓｅ、Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）特性の改良により、ドアガラス６００を透過する音が低減され、ガラスラン透過ルートＢが目立ってきている。更に、電気自動車やハイブリッド自動車等、電動モーターで走行している場合には、全体的に静粛性が増すので、ガラスラン透過ルートＢにおける透過音の遮蔽の向上が要望されている。

ガラスランにおいて音を遮蔽する技術としては、例えば、図９に示す下記特許文献２のものが知られている。なお、図９において、上記の特許文献１との共通する部位には、同じ名称と同じ符号を付した。特許文献２のガラスラン１１０は、車両のドアフレーム３１０に沿って嵌装されドアガラス６００を溝部に案内する車外側側壁３００とそれよりも長い断面形状の車内側側壁４００とそれらを連結する底壁２００を基本骨格としてチャンネル状（断面断面略「つ」字状）に形成されており、ドアガラス６００に摺接するアウタリップ３５０とインナリップ４１０と、車内側側壁４００のインナリップ４１０より底壁２００側の車外側から底壁２００側に突出するリップ４４０と、車内側側壁４００の端部からドアフレーム３１０の車内側枠部（車内側フレーム部）を車内側側壁４００との間で挟むように延びるカバーリップ４３０を備え、車内側側壁４００の少なくとも端部に遮音壁５００を突設したガラスラン１１０である。

そして、遮音壁５００の先端とドアガラス６００との隙間Ｓを０ｍｍ以上１ｍｍ以内でドアガラス６００に弾接しないようにすることによって、ドアガラス６００の車内側面との間に生じる凹空間Ｍ１を閉じることにより音を遮蔽している。ここで、音の遮蔽効果は、隙間Ｓが狭い方が優れている。

特開２０１８−１４９９８４号公報特開２０１６−２２２２３２号公報

ところで、上記の特許文献２の技術では、遮音壁５００の先端とドアガラス６００との隙間Ｓが狭いため、ドアガラス６００全体が振動する場合や変位を生じる際に、遮音壁５００の先端がドアガラス６００を打突し、新たな騒音源となる問題が発生する。

上記課題を解決するために、請求項１の本発明は、底壁と、車外側側壁と、車内側側壁を基本骨格とし、車外側側壁に形成され、ドアガラスの車外側に摺接するアウタリップと、車内側側壁に形成され、ドアガラスの車内側に摺接するインナリップを有し、ドアフレームに形成された溝部に取付けられるガラスランであって、インナリップは、少なくとも第１インナリップと、第１インナリップより底壁側に形成された第２インナリップを有し、第１インナリップと第２インナリップは底壁側に向けて形成され、ドアガラスとの摺接時に、互いに当接しないことを特徴とするガラスランである。

請求項１の本発明では、ガラスランは、少なくとも第１インナリップと、第１インナリップより底壁側に形成された第２インナリップを有しているので、インナリップを複数形成することにより、ガラスラン透過ルートＢにおける透過音の遮蔽効果が増大する。

又、インナリップを複数形成することにより、各インナリップの長さを従来のインナリップに比較して短くすることができ、透過音の共振点を高周波数側にシフトさせることができるので、透過音による各インナリップの振動を防止することができ、車室内側で振動に伴う放射音の発生を防止することができる。

更に、第１インナリップと第２インナリップは底壁側に向けて形成され、ドアガラスとの摺接時に、互いに当接しないので、第１インナリップと第２インナリップが互いに干渉することがなく、ドアガラスをスムーズに摺接させることができると共に、インナリップのドアガラスに対するシール性能を維持することができる。

請求項２の本発明は、第１インナリップと第２インナリップとの間には、第２インナリップの第１インナリップ側の付根部又は車内側側壁から第１インナリップの付根部側の面に向かって斜めに突出するサブリップが形成されているガラスランである。請求項２の本発明では、第１インナリップと第２インナリップとの間には、第２インナリップの第１インナリップ側の付根部又は車内側側壁から第１インナリップの付根部側の面に向かって斜めに突出するサブリップが形成されているので、サブリップが加わることにより透過音の遮蔽効果が増大する。又、第１インナリップがドアガラスと摺接するときに、サブリップが第１インナリップの裏面を押すことにより第１インナリップのガラスに対する圧接力が増加するので、水漏れ等を防止するシール性能を向上させることができる。

請求項３の本発明は、サブリップは、ドアガラスが第１インナリップに摺接する時には、第１インナリップの車内側に当接するガラスランである。ドアガラスが第１インナリップに摺接する時に第１インナリップとサブリップの先端間に空間がある場合は、第１インナリップとサブリップの先端間の狭い空間と、この狭い空間以外の第１インナリップ、サブリップと車内側側壁によって形成される広い空間に起因するヘルムホルツ共鳴が発生する。

請求項３の本発明では、サブリップは、ドアガラスが第１インナリップに摺接する時には、第１インナリップの車内側に当接するので、第１インナリップとサブリップの先端間に空間が発生することがなく、上記のヘルムホルツ共鳴の発生を防止することができる。

請求項４の本発明は、第１インナリップと車外側側壁の付根部又は第２インナリップと車外側側壁の付根部の少なくとも一方の付根部分には、車内側側壁からドアガラス側にせり出す基部が形成されているガラスランである。

請求項４の本発明では、第１インナリップと車外側側壁の付根部又は第２インナリップと車外側側壁の付根部の少なくとも一方の付根部分には、車内側側壁からドアガラス側にせり出す基部が形成されているので、せり出した基部によって透過音の遮蔽効果が更に増大する。又、インナリップそのものの長さを更に短くすることができ、透過音の共振点を高周波数側にシフトさせることができるので、透過音による各インナリップの振動を防止することができ、車室内側で振動に伴う放射音の発生を防止することができる。同時にインナリップの付根部の剛性を高めることができる。

請求項５の本発明は、基部の上部の底壁側には、凹部が形成されているガラスランである。インナリップの付根部に基部が形成されているので、インナリップそのものの長さが更に短くなり、インナリップがドアガラスと摺接する時には、インナリップが撓みにくくなっている。請求項５の本発明では、基部の上部の底壁側には、凹部が形成されているので、インナリップがドアガラスに摺接する時に、凹部を起点としてインナリップが底壁側に倒れやすくなり、ドアガラスへの追従性が向上し、透過音の遮蔽効果の増大を維持しつつ、インナリップとドアガラスとのスムーズな摺接を可能にすることができる。

ガラスランは、少なくとも第１インナリップと、第１インナリップより底壁側に形成された第２インナリップを有しているので、インナリップを複数形成することにより、ガラスラン透過ルートＢにおける透過音の遮蔽効果が増大する。

更に、第１インナリップと第２インナリップは底壁側に向けて形成され、ドアガラスとの摺接時に、互いに当接しないので、インナリップが互いに干渉することなくスムーズにドアガラスと摺接させることができると共に、インナリップのドアガラスに対する本来のシール性能を維持することができる。

自動車用ドアの側面図である。図１のドアフレームに用いるガラスランを示す正面図である。本発明の第１の実施形態のガラスランであり、図１のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。本発明の第２の実施形態のガラスランであり、図１のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。本発明の第３の実施形態のガラスランであり、図１のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。本発明の第４の実施形態のガラスランであり、図１のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。（ａ）は評価方法を示す概略図であり、（ｂ）は図５に示す本発明の第３の実施形態のガラスランと図８に示す従来のガラスランの断面近傍の周波数と挿入損失との関係を比較して示すグラフである。従来のガラスランの取付構造を示す断面図であり、図１のＸ−Ｘ線に対応する断面図である（特許文献１）。従来のガラスランの取付構造を示す断面図である（特許文献２）。

本発明の第１の実施形態について図１から図３に基づいて説明する。図１は自動車の左側のフロントドア１を車外側からみた正面図を示す。このフロントドア１を構成するドア本体２の上部には、ドアフレーム３が装着されている。このドアフレーム３とドア本体２の上端縁とにより窓開口が形成されている。窓開口の内周縁及びドア本体２の内部にはガラスラン１０が取付られ、ドアガラス４の昇降動作を案内するようになっている。なお、本発明は、左側のフロントドア１のみならず、右側のフロントドア、左右のリヤドアにも適用可能である。又、ドアガラスの昇降するスライドドアにも適用可能である。

図２はガラスラン１０のみを簡略化して車外側からみた正面図である。このガラスラン１０はドアフレーム３の横枠部に対応する第１の押出成形部１１と、フロントドア１の前側の縦枠部に対応する第２の押出成形部１２と、後側の縦枠部と対応する第３の押出成形部１３とにより構成されている。第１の押出成形部１１の前端部は第２の押出成形部１２の上端部に対し第１の型成形部１４により接続されている。第１の押出成形部１１の後端部は第３の押出成形部１３の上端部に対し第２の型成形部１５により接続されている。

図３は、図１のドアフレーム３の後側の縦枠部のＸ−Ｘ線に対応する断面図である。ガラスラン１０は、底壁２０、車外側側壁３０及び車内側側壁４０を基本骨格とし、チャンネル状（断面が略コ字形）に形成されている。底壁２０と車外側側壁３０、車内側側壁４０との連結部は、車外側及び車内側の溝部２１、２１により自由状態で展開可能に連結されている。又、車内側側壁４０が車外側側壁３０よりも大きく、厚肉に形成され、その形状は車内側が大きい非対称に形成されている。

底壁２０は、略板状に形成され、底壁２０の内面（ドアガラス４との当接側）には、複数本の底壁凹部２２が長手方向に連続して平行に形成されている。又、底壁２０の外面には、底壁シールリップ２３が形成され、底壁シールリップ２３は、ドアチャンネル５に当接して、底壁２０とドアチャンネル５との間をシールしている。

車外側側壁３０の車内側には、ドアガラス４に接触される第２アウタリップ３２が底壁２０側に向けて形成され、車外側側壁３０の先端部分には、第２アウタリップ３２とは反対側に向けて第１アウタリップ３１が形成されている。第１アウタリップ３１は第２アウタリップ３２とともにドアガラス４の車外側面を２重にシールしている。

一方、車外側側壁３０の車外側には、底壁２０との連結部近傍と車外側側壁３０の先端部方向に、ドアチャンネル５に係止される第１車外側保持リップ３３と第２車外側保持リップ３４が形成され、第１車外側保持リップ３３と第２車外側保持リップ３４によって、屈曲して形成されているドアチャンネル５を保持している。又、第１アウタリップ３１の付け根部分には、車外側に向けて係止部３５が形成され、ピラーガーニッシュ６の端部を固定するとともにピラーガーニッシュ６と車外側側壁３０の表面との間の隙間をシールしている。

車内側側壁４０の車外側には、ドアガラス４に接触される第２インナリップ４２が底壁２０側に向けて形成されている。又、車内側側壁４０の先端部分には、ドアガラス４に接触される第１インナリップ４１が底壁２０側に向けて形成されている。第２インナリップ４２は、ドアガラス４との摺接時に、第２インナリップ４２の車外側と第１インナリップ４１の車内側が互いに当接しないように形成される。

一方、車内側側壁４０の車内側には、底壁２０との連結部近傍と車内側側壁４０の先端部方向には湾曲部を有するドアチャンネル５の湾曲部に係止される第１車内側保持リップ４３と第２車内側保持リップ４４が形成されている。又、第１車内側保持リップ４３と第２車内側保持リップ４４の間には、当接リップ４５が形成されている。第１車内側保持リップ４３、第２車内側保持リップ４４と当接リップ４５によって、車内側側壁４０が湾曲したドアチャンネル５に保持されている。

又、車内側側壁４０の先端の第１インナリップ４１の反対側（車内側）には、カバーリップ６０が形成されている。なお、図では、カバーリップ６０は、第１インナリップ４１から連続して形成されている形状に描かれているが、これには限定されない。カバーリップ６０は、ドアチャンネル５に当接し、車内側側壁４０の隙間をシールしている。

この結果、ガラスラン１０は、第１インナリップ４１と、第１インナリップ４１より底壁２０側に形成された第２インナリップ４２の複数有しているので、ガラスラン透過ルートＢにおける透過音の遮蔽効果が増大する。なお、図３では、インナリップは、第１インナリップ４１と第２インナリップ４２の２か所形成したが、インナリップの数を更に増やしてもよい。

又、インナリップを複数形成することにより、第１インナリップ４１と第２インナリップ４２の長さを共に従来のインナリップ４１０（図８、図９）に比較して短くすることができるので、透過音の共振点を高周波数側にシフトさせ、透過音による各インナリップの振動を防止することができ、車室内側で振動に伴う放射音の発生を防止することができる。

ここで、図３に示すように、第１インナリップ４１は、先端部と先端部の近傍がドアガラス４に摺接する（点シール）ように形成され、第２インナリップ４２は、先端部分から付根部方向の広い範囲がドアガラス４に摺接する（面シール）ように形成されている。これは、第２インナリップ４２においては、主にＮＶ（Ｎｏｉｓｅ、Ｖｉｂｒａｔｉｏｎ）特性の向上を目的とするためにドアガラス４との接触領域を大きくするためであり、一方、第１インナリップ４１においては、水漏れ等の防止と透過音の遮蔽を同時に向上させるためである。そのため、第１インナリップ４１の先端部分は、車内側に肉厚に形成されている。

図４は、本発明の第２の実施形態を示すものであり、上記の第１の実施形態に、第２インナリップ４２の第１インナリップ４１側の付根部から第１インナリップ４１の付根部側の面に向かって、且つ底壁２０から離れる方向に斜めに突出するサブリップ５０が形成されている。又、このサブリップ５０は、ドアガラス４が第１インナリップ４１に摺接する時に、第１インナリップ４１の車内側に当接するように形成されている。なお、サブリップ５０は、第２インナリップ４２より第１インナリップ４１側の車内側側壁４０に形成してもよい。

この結果、サブリップ５０が加わることにより透過音の遮蔽効果が更に増大する。又、第１インナリップ４１がドアガラス４と摺接するときに、サブリップ５０が第１インナリップ４１の裏面を押すことにより第１インナリップ４１のドアガラス４に対する圧接力が増加するので、水漏れ等を防止するシール性能を向上させることができる。

更に、ドアガラス４が第１インナリップ４１に摺接する時には、サブリップ５０は、第１インナリップ４１の車内側に当接するので、第１インナリップ４１とサブリップ５０の先端間に空間が発生することなく、ドアガラス４が第１インナリップ４１に摺接する時に第１インナリップ４１とサブリップ５０の先端間に空間がある場合の第１インナリップ４１とサブリップ５０の先端間の狭い空間と、この狭い空間以外の第１インナリップ４１、サブリップ５０と車内側側壁４０によって形成される広い空間に起因するヘルムホルツ共鳴の発生を防止することができる。

図５は、本発明の第３の実施形態を示すものであり、上記の第２の実施形態における第１インナリップ４１と車内側側壁４０の付根部分、第２インナリップ４２と車内側側壁４０の付根部分には、車内側側壁４０からドアガラス４側にせり出す基部４６、基部４７が形成されている。なお、基部４６、基部４７はどちらか一方のみ形成してもよい。

この結果、せり出した基部によって、透過音の遮蔽効果が更に増大する。又、第１インナリップ４１と第２インナリップ４２の長さを上記の第１の実施形態に比較して短くすることができ、透過音の共振点を高周波数側にシフトさせることができるので、透過音による各インナリップの振動を防止することができ、車室内側で振動に伴う放射音の発生を防止することができる。同時に第１インナリップ４１と第２インナリップ４２の付根部の剛性を高めることができる。

図６は、本発明の第４の実施形態を示すものであり、上記の第３の実施形態における基部４６、基部４７の上部の底壁２０側に、凹部４８、凹部４９が形成されている。なお、凹部４８、凹部４９どちらか一方のみ形成してもよい。

この結果、第１インナリップ４１と第２インナリップ４２がドアガラス４に摺接する時に、凹部４８、凹部４９を起点として底壁２０側に倒れやすくなり、第１インナリップ４１と第２インナリップ４２のドアガラス４への追従性が向上し、上記第３の実施形態の透過音の遮蔽効果の増大を維持しつつ、ドアガラス４とのスムーズな摺接を可能にすることができる。

図７（ａ）は、上記実施形態のガラスラン１０のガラスラン透過ルートＢにおける音の遮蔽効果を確認する評価方法の概略図である。測定治具７は、鉄板７２を載置する台部７０、鉄板７２、台部７０に取付けられるドアフレーム治具７１とから構成される。測定治具７の下部には音の発生源であるスピーカ７３が設置され、測定治具７の上部には、受音マイク７４が設置されている。

上記のようにして測定治具７は、実際の車両のドア本体２に形成されたドアフレーム３に取付けられた状態のガラスラン１０の周辺構造を模擬しており、鉄板７２はドアガラス４と同じ板厚のものを使用している。

人間の耳に感じる周波数特性が等比的であるため、分析はオクターブ分析を使用した。騒音に対して可聴周波数の周波数範囲において、１／３オクターブの規格に定められたバンドパスフィルタを通して各々の帯域毎の音圧レベルを測定する。又、ガラスラン１０をドアフレーム治具７１に装着した場合と装着しない場合の各周波数の音圧レベルの差分を挿入損失（ｄＢ）として算出する。したがって、挿入損失（ｄＢ）の大きいことは、音の遮蔽効果が高いことを示す。なお、バンドパスフォルタの特性などはＪＩＳＣ１５１３：２００２を参照されたい。

図７（ｂ）は、図８に示す従来のガラスラン１１０の場合（破線）と、上記の第３の実施形態のガラスラン１０（図５）の場合（実線）における周波数と挿入損失との関係を比較したものである。図７（ｂ）から明らかなように、本発明において、特に１ｋＨｚから３．１５ｋＨｚと４ｋＨｚを越える領域で顕著な効果が得られていることが分かる。なお、上記の他の実施形態においても、従来のガラスラン１１０に対して遮音効果が増大していることが確認できた。

本発明の実施形態において、ガラスラン１０を構成する材料としては、ゴム、熱可塑性エラストマー、軟質合成樹脂等で形成することができる。ゴムの場合は、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエンゴム）が、熱可塑性エラストマーとしては、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）や動的架橋型熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）が耐候性、リサイクル、コスト等の観点から望ましい。

以上より、本発明のガラスラン１０を装着することにより、ガラスラン透過ルートＢにおいても音の遮蔽効果が増大するので、電気自動車やハイブリッド自動車等、電動モーターで走行している場合においても、外部からの騒音などを効果的に遮蔽することができる。

本発明の実施にあたっては、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の変更が可能である。

上記実施形態のガラスラン１０は、ドアフレーム３の後側の縦枠部に対応する第３の押出成形部１３について説明したが、断面形状の異なるドアフレーム３の前側の縦辺部に対応する第２の押出成形部１２、横枠部に対応する第１の押出成形部１１、第１の型成形部１４、第２の型成形部１５にも適用可能である。

１フロントドア
２ドア本体
３ドアフレーム
５ドアチャンネル
７測定治具
１０ガラスラン
２０底壁
３０車外側側壁
４０車内側側壁
４１第１車内側インナリップ
４２第２車内側インナリップ
４６、４７基部
４８、４９凹部
５０サブリップ
７０台部
７１ドアフレーム治具
７３スピーカ
７４受音マイク

Claims

底壁と、車外側側壁と、車内側側壁を基本骨格とし、前記車外側側壁に形成され、ドアガラスの車外側に摺接するアウタリップと、前記車内側側壁に形成され、ドアガラスの車内側に摺接するインナリップを有し、ドアフレームに形成された溝部に取付けられるガラスランであって、
前記インナリップは、少なくとも第１インナリップと、前記第１インナリップより前記底壁側に形成された第２インナリップを有し、
前記第１インナリップと前記第２インナリップは前記底壁側に向けて形成され、前記ドアガラスとの摺接時に、互いに当接しないことを特徴とするガラスラン。
前記第１インナリップと前記第２インナリップとの間には、前記第２インナリップの前記第１インナリップ側の付根部又は前記車内側側壁から前記第１インナリップの付根部側の面に向かって斜めに突出するサブリップが形成されている請求項１に記載のガラスラン。
前記ドアガラスが前記第１インナリップに摺接する時には、前記サブリップは、前記第１インナリップの車内側に当接する請求項２に記載のガラスラン。
前記第１インナリップと前記車内側側壁の付根部、又は前記第２インナリップと前記車内側側壁の付根部の少なくとも一方の付根部には、前記車内側側壁から前記ドアガラス側にせり出す基部が形成されている請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のガラスラン。
前記基部の上部の前記底壁側には、凹部が形成されている請求項４に記載のガラスラン。