JP5556964B2 - 車両用ドア構造 - Google Patents

Description

本発明は、車両用ドア構造に関する。

下記特許文献１には、サイドドアの内部におけるドアガラスの車両内側に、ドアガラスの内面と摺接する２枚のシールリップを備えたインナウェザーストリップが配設された構造が開示されている。
特開２０１０−１４９５７９号公報

上記特許文献１による場合、ドアガラスの摺動抵抗を減らすためには、シールリップのドアガラスへの押圧力を低くする必要があり、シールリップのドアガラスへの押圧力を低く設定すると、車外から車室内へ侵入する音を遮音する遮音効果が低下する可能性がある。

本発明は上記事実を考慮し、遮音効果を高めることができる車両用ドア構造を得ることが目的である。

本発明に係る第１の態様の車両用ドア構造は、ドアガラスを昇降可能に支持するドア本体と、前記ドア本体の上部に配置され、前記ドア本体の車外側の最外壁を構成する外壁面より車両内側に配置されると共に前記ドア本体に設けられたドアパネルの上端部と前記ドアガラスとの間に配置されて前記ドアガラスと対向する位置に開口が形成された壁と、前記壁から突出し前記ドアガラスに摺接するように配置された弾性変形可能なシールリップと、を備えるシール部材と、前記ドア本体の車外側の最外壁を構成する外壁面より車両内側に配置されると共に前記ドア本体に設けられたドアパネルの上端部と前記ドアガラスとの間に配置され、前記壁の前記ドアガラスと反対側に前記開口と連通する閉空間を前記壁と共に形成する壁体と、を有するものである。

本発明に係る第２の態様の車両用ドア構造は、第１の態様の車両用ドア構造において、前記シール部材は、車両上下に並列に配置される少なくとも２枚の前記シールリップを備え、前記開口は、隣り合う前記シールリップの間に設けられているものである。

本発明に係る第３の態様の車両用ドア構造は、第１の態様又は第２の態様に記載の車両用ドア構造において、前記シール部材は、前記ドア本体の車両内側部材を構成するドアインナパネルの上端部に嵌合されるインナウェザーストリップであり、前記壁体は、前記インナウェザーストリップと一体で成形されているものである。

本発明に係る第４の態様の車両用ドア構造は、第１の態様から第３の態様のいずれか１つの態様に記載の車両用ドア構造において、前記壁における前記開口の車両上下方向の上部に、前記壁から前記ドアガラス側に突出すると共に、前記壁から突出方向に向かって車両下方側に傾斜するような庇が設けられているものである。

本発明に係る第５の態様の車両用ドア構造は、第１の態様から第４の態様のいずれか１つの態様に記載の車両用ドア構造において、前記壁体には、前記閉空間を分割する少なくとも１つの隔壁が設けられており、前記隔壁に他の開口が形成されているものである。

本発明に係る第１の態様の車両用ドア構造によれば、ドア本体の上部に配置されたシール部材には、ドア本体の車外側の最外壁を構成する外壁面より車両内側に配置されると共にドア本体に設けられたドアパネルの上端部とドアガラスとの間に配置されてドアガラスと対向する位置に開口が形成された壁と、壁から突出したシールリップとが設けられており、シールリップがドアガラスに摺接されている。シール部材の壁のドアガラスと反対側には、ドア本体に設けられたドアパネルの上端部とドアガラスとの間に配置され、かつシール部材の開口と連通する閉空間をシール部材の壁と共に形成する壁体が設けられている。シール部材の開口と連通する閉空間を形成する壁体は、ドア本体の車外側の最外壁を構成する外壁面より車両内側に配置されている。これによって、開口の部分の空気がマスで、開口の背後の閉空間がバネとなったバネマス系となり、特定の周波数の音が当たると開口の部分の空気が著しく振動する。これにより、音のエネルギーが振動エネルギーに変化し、さらに振動エネルギーが空気の粘性抵抗と摩擦により熱エネルギーに変わることで、音が低減される。このため、特定の周波数の音を低減することができ、遮音効果を高めることができる。

本発明に係る第２の態様の車両用ドア構造によれば、シール部材は、車両上下に並列に配置される少なくとも２枚のシールリップを備えており、隣り合うシールリップの間の壁に開口が設けられている。これによって、２枚のシールリップからなるバネマス系に、開口とその背後の壁体の閉空間によるバネマス系が追加される。これにより、音が低減される周波数域を増加させることが可能であり、遮音効果をより確実に高めることができる。

本発明に係る第３の態様の車両用ドア構造によれば、シール部材は、ドア本体の車両内側部材を構成するドアインナパネルの上端部に嵌合されるインナウェザーストリップであり、閉空間を形成する壁体がインナウェザーストリップと一体で成形されている。これにより、開口と連通する閉空間を備えた壁体をインナウェザーストリップで容易に形成することができる。

本発明に係る第４の態様の車両用ドア構造によれば、シール部材の壁における開口の車両上下方向の上部に、壁からドアガラス側に突出する庇が設けられている。庇は壁から突出方向に向かって車両下方側に傾斜するように設けられており、ドアガラスの内面に結露等で水滴が発生したときに、車両上方からシール部材の壁を伝ってきた水が庇で遮られる。このため、水が開口から壁体の内部の閉空間に流れ込むことを抑制することができる。

本発明に係る第５の態様の車両用ドア構造によれば、壁体には、閉空間を分割する少なくとも１つの隔壁が設けられており、隔壁に他の開口を形成することで、壁に形成された開口とその背後の空間によるバネマス系に、隔壁の他の開口とその背後の空間によるバネマス系が追加される。これにより、音が低減される周波数域を増加させることが可能であり、遮音効果をより効果的に高めることができる。

本発明に係る車両用ドア構造によれば、遮音効果を高めることができる。

第１実施形態に係る車両用ドア構造が適用されたフロントサイドドアの車両内側を示す構成図である。 図１中の２−２線に沿った車両用ドア構造の構成を示す縦断面図である。 第１実施形態に係る車両用ドア構造に用いられるインナウェザーストリップを示す斜視図である。 図２に示すインナウェザーストリップがクリップでインナパネルに取り付けられた状態を示す縦断面図である。 インナウェザーストリップにクリップが設けられた状態を示す斜視図である。 インナウェザーストリップにおける貫通孔が形成された壁と、貫通孔と連通する閉空間を形成する壁体を示す横断面図である。 図６に示す貫通孔とその背後の閉空間によるバネマス系を示す図である。 周波数と音の低減効果との関係を示すグラフである。 第１変形例に係る車両用ドア構造の構成を示す縦断面図である。 第２変形例に係る車両用ドア構造の構成を示す縦断面図である。 第１変形例又は第２変形例に係る車両用ドア構造と比較例の車両用ドア構造における周波数と音の低減効果との関係を示すグラフである。 第１実施形態に係る車両用ドア構造と第１変形例又は第２変形例に係る車両用ドア構造と比較例の車両用ドア構造における周波数と音の低減効果との関係を示すグラフである。 比較例の車両用ドア構造に用いられるインナウェザーストリップとドアガラスを示す縦断面図である。 比較例の車両用ドア構造に用いられるインナウェザーストリップの２枚のシールリップを模式化して示す図である。 比較例の車両用ドア構造に用いられるインナウェザーストリップの２枚のシールリップによるバネマス系を示す図である。 第１実施形態に係る車両用ドア構造に用いられるインナウェザーストリップとドアガラスを示す縦断面図である。 第１実施形態に係る車両用ドア構造に用いられるインナウェザーストリップの２枚のシールリップと貫通孔と閉空間を模式化して示す図である。 比較例の車両用ドア構造に用いられるインナウェザーストリップの２枚のシールリップと貫通孔と閉空間によるバネマス系を示す図である。 第１実施形態に係る車両用ドア構造と第１変形例（第２変形例）に係る車両用ドア構造と比較例の車両用ドア構造における周波数と音圧レベルとの関係を示すグラフである。 第２実施形態に係る車両用ドア構造の構成を示す縦断面図である。 図１６示す車両用ドア構造におけるバネマス系を示す図である。 第３実施形態に係る車両用ドア構造の構成を示す縦断面図である。 第４実施形態に係る車両用ドア構造の構成を示す縦断面図である。 第５実施形態に係る車両用ドア構造の構成を示す縦断面図である。 第６実施形態に係る車両用ドア構造の構成を示す縦断面図である。 第７実施形態に係る車両用ドア構造の構成を示す縦断面図である。 第８実施形態に係る車両用ドア構造の構成を示す縦断面図である。 図２３に示す車両用ドア構造の構成に用いられるインナウェザーストリップの貫通孔の上方の庇を示す拡大縦断面図である。 図２３に示す車両用ドア構造の構成に用いられるインナウェザーストリップの上方から壁に水が伝ってきたときの状態を示す縦断面図である。 比較例に係る車両用ドア構造の構成を示す縦断面図である。 比較例に係る車両用ドア構造に用いられるインナウェザーストリップのシールリップをドアガラスに押し付けた状態を示す縦断面図である。

以下、図１〜図８を用いて、本発明に係る車両用ドア構造の第１実施形態について説明する。なお、これらの図において適宜示される矢印ＦＲは車両前方側を示しており、矢印ＵＰは車両上方側を示しており、矢印ＯＵＴは車両幅方向外側を示している。

図１には、本実施形態に係る車両用ドア構造が適用されたフロントサイドドアが車両内側から見た状態で示されている。また、図２には、図１中の２−２線におけるフロントサイドドアの縦断面図が示されている。これらの図に示されるように、車両の側部（図示省略）には車両用ドアとしてのフロントサイドドア１０が設けられている。フロントサイドドア１０は、車両の側部に設けられたフロントドア開口部（図示省略）に開閉可能に取り付けられている。フロントサイドドア１０は、車両幅方向外側に配置されるドアアウタパネル１４と、車両幅方向内側に配置されるドアインナパネル１６と、を含んで構成されたドア本体１２を備えている。ドアアウタパネル１４の上縁部１４Ａを除く端縁部は、ドアインナパネル１６の上縁部１６Ａを除く端縁部１６Ｂとヘミング加工によって一体化されることで、ドアアウタパネル１４とドアインナパネル１６とが閉断面構造に形成されている。フロントサイドドア１０には、本実施形態の車両用ドア構造２８が適用されている。

また、フロントサイドドア１０は、ドアアウタパネル１４の上縁部１４Ａとドアインナパネル１６の上縁部１６Ａとの対向部の隙間からドア本体１２の内部（ドアアウタパネル１４とドアインナパネル１６の間）に挿入されて車両上下方向に昇降可能に配置されたドアガラス（サイドドアガラス）１８を備えている。ドア本体１２の車両上部側には、ドアガラス１８を昇降時に案内するためのドアフレーム２０が車両側面視にて門形に取付けられている。すなわち、ドア本体１２は、車両側面視にてドアフレーム２０の内側に配置されたドアガラス１８を昇降可能に支持している。

図２に示されるように、ドアインナパネル１６の上部の車両幅方向内側にはドアインナリインフォース２４が配置されており、ドアインナパネル１６の上縁部１６Ａとドアインナリインフォース２４の上端に形成された縦壁部２４Ａとが面接触された状態で溶接等により接合されている。ドアインナリインフォース２４の縦壁部２４Ａの車両上下方向中間部には、車両幅方向内側に突出する湾曲面状の突出部２４Ｂが形成されている。

図２、図４及び図５に示されるように、車両用ドア構造２８では、ドアインナパネル１６の上縁部１６Ａとドアインナリインフォース２４の縦壁部２４Ａとの接合部に、シール部材の一例としてのインナウェザーストリップ３０が複数のクリップ４０により取り付けられている。また、ドア本体１２における車両幅方向内側（車室２６側）には、ドアインナパネル１６とドアインナリインフォース２４とインナウェザーストリップ３０の上端部からドアインナパネル１６とドアインナリインフォース２４の車両内側面を覆うようにドアトリム４６が取り付けられている。

クリップ４０は、金属製であり、車両下方側に開口する断面が略Ｕ字状の挟持部４０Ａを備えている。クリップ４０の挟持部４０Ａは、ドアインナパネル１６の上縁部１６Ａと交差する方向へ弾性変形可能な板バネからなり、ドアインナパネル１６の上縁部１６Ａとドアインナリインフォース２４の縦壁部２４Ａとの接合部の車両上方側から挟持部４０Ａが嵌め込まれる。また、クリップ４０の挟持部４０Ａの車両内側の壁部には、その車両内側の壁部と連続して車両上方側に開口する断面が略Ｕ字状の屈曲部４０Ｂが形成されている。屈曲部４０Ｂには、後述するインナウェザーストリップ３０の取付部３２の車両内側の縦壁３２Ｂが挿入されている。その際、インナウェザーストリップ３０の縦壁３２Ｂが、挟持部４０Ａの車両内側の壁部を縦壁部２４Ａの突出部２４Ｂと当接する方向へ押圧することで、クリップ４０の挟持部４０Ａがドアインナパネル１６の上縁部１６Ａとドアインナリインフォース２４の縦壁部２４Ａとの接合部に固定されている。また、クリップ４０の屈曲部４０Ｂの車両内側の上端部には、車両内側に突出するように屈曲された屈曲部４０Ｃが形成されている。屈曲部４０Ｃの先端には係合部が形成されており、ドアトリム４６に形成された開口部（図示省略）が係合されるようになっている。

図２〜図４に示されるように、インナウェザーストリップ３０は、ドアインナパネル１６の上部に車両前後方向に沿って設けられる長尺状の部材である。インナウェザーストリップ３０は、車両下方側に開口が形成された断面が略Ｕ字状の取付部３２と、取付部３２の車両外側の縦壁３２Ａと共に略矩形状の閉空間Ｓを形成する壁体３４と、壁体３４の車両外側の壁を形成する縦壁（壁）３４Ａからドアガラス１８側に突出するように延びた２枚のシールリップ３６と、２枚のシールリップ３６の間の縦壁３４Ａに形成された開口の一例としての貫通孔３８と、を備えている。

インナウェザーストリップ３０の取付部３２は、クリップ４０の挟持部４０Ａに外挿された状態で、クリップ４０によりドアインナパネル１６の上縁部１６Ａとドアインナリインフォース２４の縦壁部２４Ａとの接合部に取り付けられている。

インナウェザーストリップ３０の取付部３２がドアインナパネル１６の上縁部１６Ａとドアインナリインフォース２４の縦壁部２４Ａとの接合部に取り付けられた状態で、壁体３４の縦壁（壁）３４Ａは、ドアガラス１８と対向するように配置されている。２枚のシールリップ３６は、縦壁３４Ａの車両上下に並列に形成されている。縦壁３４Ａ及び２枚のシールリップ３６は、ドア本体１２の車両前後方向に沿って配置されている。２枚のシールリップ３６は、ドアガラス１８が昇降する軌道と交差する方向に延びており、縦壁３４Ａの壁面に対して２枚のシールリップ３６の先端が車両斜め上方側を向いている。２枚のシールリップ３６は、先端が延びる方向に対して交差する方向に弾性変形が可能となっている。そして、シールリップ３６の先端がドアガラス１８に摺接することで、ドアガラス１８とのシール性が確保される。

貫通孔（開口）３８は、縦壁３４Ａのドアガラス１８と対向する位置であって、シールリップ３６の近傍に形成されている。本実施形態では、車両側面視にて貫通孔３８は、車両下方側のシールリップ３６の先端部と重なる位置に設けられている。また、貫通孔３８は、２枚のシールリップ３６の間に縦壁３４Ａの長手方向（車両前後方向）に沿って複数形成されている（図３参照）。本実施形態では、複数の貫通孔３８は略同じ大きさの円形形状とされている。縦壁３４Ａのドアガラス１８と反対側に、貫通孔３８と連通して閉空間Ｓを形成する壁体３４が設けられており、縦壁３４Ａは壁体３４と一体で形成されている。言い換えると、ドアガラス１８に対して縦壁３４Ａの貫通孔３８の背後に閉空間Ｓを形成する壁体３４が配置されている。閉空間Ｓを形成する壁体３４は、ドア本体１２の内部におけるドアインナパネル１６の車両幅方向外側に、車両前後方向に沿って配置されている（図３参照）。

本実施形態では、インナウェザーストリップ３０の取付部３２と壁体３４と２枚のシールリップ３６は、ゴムや樹脂等の弾性部材（本実施形態ではゴム）により一体成形されている。本実施形態では、インナウェザーストリップ３０は、押し出し成形により形成されている。これにより、貫通孔３８と連通する閉空間Ｓを備えた壁体３４をインナウェザーストリップ３０で容易に形成することができる。また、インナウェザーストリップ３０の壁体３４の上部には、ドアトリム４６に当接する２枚の突出片３０Ａ、３０Ｂが形成されており、取付部３２の縦壁３２Ａの車両内側には、クリップ４０及びドアインナパネル１６に当接する２枚の突出片３０Ｃが形成されている。

ドアトリム４６の基材４７の上端部４７Ａは、インナウェザーストリップ３０の車両上方側から車両幅方向内側に回り込むように配置されている。ドアトリム４６には、基材４７の上面及び車両幅方向の外側の側面部を覆うように表皮４８が設けられている。インナウェザーストリップ３０の突出片３０Ａ、３０Ｂがドアトリム４６の裏面側に当接することで、インナウェザーストリップ３０とドアトリム４６とのシール性が確保されている。また、インナウェザーストリップ３０の突出片３０Ｃがドアインナパネル１６及びクリップ４０に当接することで、インナウェザーストリップ３０とドアインナパネル１６とのシール性が確保されている。

図２及び図４に示されるように、ドアアウタパネル１４の上縁部１４Ａには、ドア本体１２の車両前後方向に沿って配置されるゴム又は樹脂製のベルトモール５０が取り付けられている。ベルトモール５０は、車両下方側に開口してドアアウタパネル１４の上縁部１４Ａに嵌め込まれる取付部５２と、取付部５２を構成する車両内側の縦壁５２Ａからドアガラス１８側に突出する２枚のシールリップ５４と、を備えている。２枚のシールリップ５４は、車両上下に並列に配置されている。２枚のシールリップ５４は、ドアガラス１８が昇降する軌道と交差する方向に延びており、シールリップ５４の先端がドアガラス１８に摺接することで、ドアガラス１８とのシール性が確保される。

ベルトモール５０には、取付部５２の縦壁５２Ａの車両外側に、ドアアウタパネル１４に当接する２枚の突出片５０Ａが形成されており、突出片５０Ａがドアアウタパネル１４に当接することで、ベルトモール５０とドアアウタパネル１４とのシール性が確保されている。

図６には、インナウェザーストリップ３０の壁体３４が、車両前後方向に沿った横断面図にて示されている。図６に示されるように、壁体３４におけるドアガラス１８（図２参照）と対向する縦壁３４Ａには、インナウェザーストリップ３０の長手方向に沿って複数の貫通孔３８が形成されている。縦壁３４Ａのドアガラス１８と反対側には、複数の貫通孔３８と連通する閉空間Ｓを形成する壁体３４が設けられている。壁体３４の内部には、隣り合う貫通孔３８の間に、縦壁３４Ａと直交して壁体３４内を分割する仮想の壁３４Ｂが配置される。これらの仮想の壁３４Ｂにより、縦壁３４Ａの背後（ドアガラス１８と反対側）に、各貫通孔３８とそれぞれ連通する空間Ｓ１が形成されている。

図６及び図７に示されるように、このようなインナウェザーストリップ３０では、貫通孔３８の部分の空気がマス６２で、縦壁３４Ａの背後の壁体３４と仮想の壁３４Ｂによる空間Ｓ１がバネ６４となった１自由度のバネマス系６０が構成される。この１自由度のバネマス系６０では、特定の周波数の音が貫通孔３８の部分の空気のマス６２に当たると、マス６２がバネ６４の伸縮方向（矢印に示す壁体３４の縦壁３２Ａと直交する方向）に激しく振動する。これにより、音のエネルギーが振動エネルギーに変化し、さらに振動エネルギーが空気の粘性抵抗と摩擦により熱エネルギーに変化することで、特定の周波数の音が著しく低減されるようになっている。

ここで、貫通孔３８の長さをｌ、貫通孔３８の面積をＳ、貫通孔３８の背後の空間Ｓ１の体積をＶ、音速をｃとすると、音の低減周波数ｆは、下記の式で表される。

この式に示されるように、音の低減効果が出る周波数は、貫通孔３８の大きさと、貫通孔３８の背後の空間Ｓ１の体積（容積）で決まる。図８に示されるように、１自由度のバネマス系６０であるので、共振した場合に（特定の周波数で）著しく音が低減される。また、図８に示されるように、貫通孔３８の大きさと、貫通孔３８の背後の空間Ｓ１の体積（容積）を変更することで、音の低減効果が出る周波数６６Ａ、６６Ｂ、６６Ｃが変化する。

図９には、第１変形例に係る車両用ドア構造７０が示されている。なお、第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図９に示されるように、車両用ドア構造７０が適用されるインナウェザーストリップ７２には、ドアガラス１８と対向する縦壁７４Ａの背面側に、第１実施形態の壁体３４（図２参照）より大きな閉空間Ｓを形成する壁体７４が縦壁７４Ａと一体で形成されている。このインナウェザーストリップ７２には、２枚のシールリップ３６が設けられており、下側のシールリップ３６の下方側近傍の縦壁７４Ａに貫通孔３８が形成されている。

図１０には、第２変形例に係る車両用ドア構造８０が示されている。なお、第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１０に示されるように、車両用ドア構造８０が適用されるインナウェザーストリップ８２には、ドアガラス１８と対向する縦壁７４Ａの背面側に、第１実施形態の壁体３４（図２参照）より大きな閉空間Ｓを形成する壁体７４が縦壁７４Ａと一体で形成されている。このインナウェザーストリップ８２では、２枚のシールリップ３６が設けられており、上側のシールリップ３６の上方側近傍の縦壁７４Ａに貫通孔３８が形成されている。本実施形態では、車両側面視にて貫通孔３８は上側のシールリップ３６と重なる位置に設けられている。

これに対し、図２６には、比較例に係る車両用ドア構造９００が示されている。図２６に示されるように、この車両用ドア構造９００が適用されたフロントサイドドア９１０には、車両下方側に開口が形成された断面が略Ｕ字状の取付部９０４を備えたインナウェザーストリップ９０２が設けられている。取付部９０４は、ドアインナパネル１６の上縁部１６Ａとドアインナリインフォース２４の縦壁部２４Ａとの接合部に複数のクリップ（図２７参照）で取り付けられている。取付部９０４の車両外側の縦壁９０４Ａには、ドアガラス１８側に突出するように延びた２枚のシールリップ３６が車両上下に並列に設けられている。シールリップ３６の先端はドアガラス１８に摺接されている。なお、インナウェザーストリップ９０２には、ドアガラス１８と対向する縦壁９０４Ａに貫通孔とその背後の閉空間は設けられていない。

この車両用ドア構造９００では、シールリップ３６の先端がドアガラス１８の内壁面に当接しているが、シールリップ３６の先端をドアガラス１８に強く押し当てることができず、シールリップ３６とドアガラス１８との接点の遮音性能が低下する可能性がある。このため、矢印９０６に示されるように、フロントサイドドア９１０の外部の音（車外の騒音など）がシールリップ３６の先端とドアガラス１８との隙から車室内に侵入する可能性がある。

一方、図２７に示されるように、シールリップ３６の先端をドアガラス１８の内側面に強く押し当てて接触面積を増加させると、フロントサイドドア９１０の外部の音の遮音効果は向上するが、シールリップ３６の先端とドアガラス１８との接触部の摩擦力が増加する。これによって、ドアガラス１８の昇降時の摺動抵抗が増加し、インナウェザーストリップ９０２の昇降耐久性が低下したり、ドアガラス１８の降下時にシールリップ３６が車両下方側にめくれる可能性がある。また、ドアガラス１８が指を挟んだと誤検知したり、ドアガラス１８の昇降トルクが増加による機構の大型化を招く可能性がある。このため、シールリップ３６の先端を必要以上にドアガラス１８に強く押し当てることはできない。

これに対して、図９に示す第１変形例の車両用ドア構造７０が適用されたインナウェザーストリップ７２では、２枚のシールリップ３６に対して下方側の縦壁７４Ａに貫通孔３８を設けると共に、貫通孔３８の背後に閉空間Ｓを形成する壁体７４を設けることで、１自由度のバネマス系６０（図７参照）が構成されている。同様に、図１０に示す第２変形例の車両用ドア構造８０が適用されたインナウェザーストリップ８２では、２枚のシールリップ３６に対して上方側の縦壁７４Ａに貫通孔３８を設けると共に、貫通孔３８の背後に閉空間Ｓを形成する壁体７４を設けることで、１自由度のバネマス系６０（図７参照）が構成されている。したがって、図７に示されるように、特定の周波数の音が貫通孔３８の部分の空気のマス６２に当たると、マス６２がバネ６４の伸縮方向に振動する。これにより、音のエネルギーが振動エネルギーに変化し、さらに振動エネルギーが空気の粘性抵抗と摩擦により熱エネルギーに変化することで、特定の周波数の音が著しく低減される。

図１１は、周波数と音の低減効果との関係を示すグラフである。このグラフでは、比較例の車両用ドア構造９００（図２６参照）の場合が線８６で、第１変形例及び第２変形例の車両用ドア構造７０、８０（図９、図１０参照）の場合が線８４で示されている。このグラフに示されるように、第１変形例及び第２変形例の車両用ドア構造７０、８０では、比較例の車両用ドア構造９００と比較して、特定の周波数で音の低減効果が大きくなる。

さらに、図１２には、第１実施形態の車両用ドア構造２８（図２等参照）の場合の周波数と音の低減効果との関係が線８８で示されている。図１２に示されるように、第１実施形態の車両用ドア構造２８（図２等参照）では、インナウェザーストリップ３０の車両上下の２枚のシールリップ３６の間の縦壁３４Ａに貫通孔３８を形成することで、第１変形例及び第２変形例の車両用ドア構造（図９、図１０参照）と比較して、音が低減される周波数域が広くなる。

ここで、第１実施形態の車両用ドア構造２８の作用並びに効果をについて、比較例の車両用ドア構造９００と比較して説明する。

図１３Ａに示されるように、比較例の車両用ドア構造９００では、インナウェザーストリップ９０２の車両上下の２枚のシールリップ３６の先端がドアガラス１８に当接している。この構造を単純化すると、図１３Ｂに示されるように、壁体９２０内の上方側のシールリップ３６と下方側のシールリップ３６とが、中央部の連結点９２２で連結された上下の２つのバネ９２４で繋がれた構造となる。この構造では、矢印Ａに示すように下方側のシールリップ３６との隙間から壁体９２０内に入射音が入り、矢印Ｂに示すように上方側のシールリップ３６との隙間から壁体９２０の外部に透過音が出る。

図１３Ｂに示す構造をモデル化すると、図１３Ｃに示されるように、上方側のシールリップ３６、下方側のシールリップ３６と壁体９２０との隙間がマス９２６で、２枚のシールリップ３６の間の閉空間が２つのバネ９２４、９２４となった２自由度のバネマス系９３０となる。したがって、特定の周波数の音がマス９２６に当たると、マス９２６がバネ９２４、９２４の伸縮方向（矢印方向）に振動し、音のエネルギーが振動エネルギーに変化する。このバネマス系９３０は、上下対象であるので、１自由度のバネマス系と同等となり、１ピークの共振となる。

これに対して、第１実施形態の車両用ドア構造２８では、図１４Ａに示されるように、ドアガラス１８に当接する２枚のシールリップ３６の間の縦壁３４Ａに形成された貫通孔３８と、貫通孔３８の背後に閉空間Ｓを形成する壁体３４と、を備えたインナウェザーストリップ３０が設けられている。この構造を単純化すると、図１４Ｂに示されるように、車両用ドア構造９００により形成された壁体９２０に車両用ドア構造２８により形成された壁体３４が連結された構造となる。すなわち、壁体９２０に縦壁３４Ａの貫通孔３８を介して壁体３４が連結されている。そして、縦壁３４Ａに形成された貫通孔３８の部分の空気がマス６２になり、このマス６２に、壁体３４の閉空間Ｓのバネ６４と、壁体９２０の閉空間のバネ９０の一端とが繋がれると共に、バネ９０の他端が連結点９２２に繋がれた構造となる。

図１４Ｂに示す構造をモデル化すると、図１４Ｃに示されるように、上下の２枚のシールリップ３６によって構成された２自由度のバネマス系９３０に、貫通孔３８と閉空間Ｓを形成する壁体３４とによって構成された１自由度のバネマス系６０を追加して連成させた３自由度のバネマス系９２となる。すなわち、バネマス系９３０に追加されたバネマス系６０では、特定の周波数の音が貫通孔３８の部分の空気のマス６２に当ると、マス６２がバネ６４の伸縮方向（矢印方向）に激しく振動する。これにより、音のエネルギーが振動エネルギーに変化し、さらに振動エネルギーが空気の粘性抵抗と摩擦により熱エネルギーに変化することで、特定の周波数の音が著しく低減される。その際、バネマス系９３０は上下対象であるので、１自由度のバネマス系と同等となるため、バネマス系９２は２自由度のバネマス系と同等となる。このため、図１２に示されるように、音の低減効果の線８８は２ピークの共振となり、幅広い周波数で音の低減効果を得ることができる。

図１５には、本実施形態の車両用ドア構造２８、第１変形例の車両用ドア構造７０、比較例の車両用ドア構造９００について、周波数に対するドア内側の音圧レベルを測定した結果が示されている。このグラフでは、車両用ドア構造２８による音圧レベルを実線９４Ａで、車両用ドア構造７０による音圧レベルを点線９４Ｂで、車両用ドア構造９００による音圧レベルを二点鎖線９４Ｃで示す。その結果、車両用ドア構造２８では最も音圧レベルが低く、車両用ドア構造７０ではその次に音圧レベルが低いことが分かる。また、第２変形例の車両用ドア構造８０は、音圧レベルは点線９４Ｂとほぼ同じであった。したがって、ドアガラス１８に当接する２枚のシールリップ３６の間の縦壁３４Ａに貫通孔３８を形成した車両用ドア構造２８とすることで、幅広い周波数で音の低減効果が現れる。このため、車外から車室２６内へ侵入する音の遮音効果を高めることができる。

次に、図１６を用いて、本発明に係る車両用ドア構造の第２実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１６に示されるように、車両用ドア構造１００が適用されるインナウェザーストリップ１０２には、ドアガラス１８と対向する縦壁３４Ａに貫通孔３８が形成されており、貫通孔３８の背後（ドアガラス１８と反対側）に閉空間を形成する壁体３４が設けられている。壁体３４の内部には、車両幅方向に沿って配置されると共に閉空間を分割する隔壁１０４が設けられている。隔壁１０４の中央部には、他の開口の一例としての貫通孔１０６が設けられている。

これによって、縦壁３４Ａに形成された貫通孔３８の背後（ドアガラス１８と反対側）に壁体３４と隔壁１０４によって空間Ｓ２が設けられており、さらに隔壁１０４に形成された貫通孔１０６の奥側（閉空間Ｓ２と反対側）に壁体３４と隔壁１０４によって他の閉空間Ｓ３が設けられている。すなわち、インナウェザーストリップ１０２の壁体３４は、貫通孔１０６を備えた隔壁１０４を介して２重構造とされており、貫通孔３８及び空間Ｓ２と貫通孔１０６及び閉空間Ｓ３とが直列に配置されている。本実施形態では、貫通孔１０６は、貫通孔３８と略同じ大きさの円形形状とされている。

インナウェザーストリップ１０２は、ゴム又は樹脂などの弾性部材によって一体成形されている。これにより、縦壁３４Ａと隔壁１０４を備えた壁体３４を容易に製造することができる。

図１６及び図１７に示されるように、車両用ドア構造１００をモデル化すると、隔壁１０４付近では、隔壁１０４に形成された貫通孔１０６の部分の空気がマス１１４で、貫通孔１０６の奥側の閉空間Ｓ３がバネ１１６となった１自由度のバネマス系１２２が構成されている。すなわち、上下の２枚のシールリップ３６によって構成されたバネマス系９３０に、貫通孔３８の部分の空気がマス６２で、貫通孔３８の背後の空間Ｓ２がバネ６４となった１自由度のバネマス系６０と、マス１１４とバネ１１６による１自由度のバネマス系１２２と、を直列に繋いだバネマス系１１０となる。これによって、図１２に示す音の低減効果の線８８の２つのピーク間の谷間がよりなだらかになり、２つのピーク間の音の低減効果が弱まる部分が少なくなる。このため、広い周波数域でより確実に音の低減効果を得ることができる。

なお、第２実施形態の車両用ドア構造１００では、壁体３４の内部に車両幅方向（横方向）に隔壁１０４を設けたが、これに限定されず、壁体３４の内部に縦方向に隔壁を設け、この隔壁に貫通孔を設けてもよい。すなわち、縦壁３４Ａに形成された貫通孔３８の背後に空間Ｓ２を形成し、空間Ｓ２に接する隔壁の貫通孔１０６の奥側に他の閉空間Ｓ３を設ける構成であればよい。
また、第２実施形態の車両用ドア構造１００では、壁体３４の内部に１つの隔壁１０４を設けたが、これに限定されず、複数の隔壁を設け、それぞれの隔壁に貫通孔を形成してもよい。すなわち、隔壁と貫通孔の数は多いほうが好ましい。これにより、広い周波数域でより確実に音の低減効果を得ることができる。

次に、図１８を用いて、本発明に係る車両用ドア構造の第３実施形態について説明する。なお、前述した第１実施形態と第２実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１８に示されるように、車両用ドア構造１３０が適用されるインナウェザーストリップ１３２には、ドアガラス１８と対向する縦壁３４Ａにおける２枚のシールリップ３６の間に２つの貫通孔（開口）１３４、１３６が上下方向に並列に設けられている。さらに、貫通孔１３４、１３６の背後（ドアガラス１８と反対側）に閉空間を形成する壁体３４が設けられている。縦壁３４Ａに２つの貫通孔１３４、１３６を設けることで、壁体３４内には、貫通孔１３４、１３６の間に車両幅方向に沿って仮想の壁１３８が配置される。すなわち、仮想の壁１３８によって、壁体３４内の閉空間が分割され、貫通孔１３４の背後に空間Ｓ４が形成され、貫通孔１３４の背後に空間Ｓ５が形成される。

このような車両用ドア構造１３０では、上下の２枚のシールリップ３６によって構成されたバネマス系９３０（図１７参照）に、貫通孔１３４と空間Ｓ４で構成された１自由度のバネマス系と、貫通孔１３６と空間Ｓ５で構成された１自由度のバネマス系が並列に配置された構成となる。これにより、広い周波数域でより確実に音の低減効果を得ることができる。

なお、第３実施形態の車両用ドア構造１３０では、縦壁３４Ａにおける２枚のシールリップ３６の間に上下方向に２つの貫通孔１３４、１３６を設けたが、これに限定されず、上下方向に３つ以上の貫通孔を設けてもよい。また、車両側面視にて貫通孔を千鳥状に配置した構成でもよい。すなわち、貫通孔の数は多いほうが好ましい。これにより、広い周波数域でより確実に音の低減効果を得ることができる。

次に、図１９を用いて、本発明に係る車両用ドア構造の第４実施形態について説明する。なお、前述した第１〜第３実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図１９に示されるように、車両用ドア構造１５０が適用されるインナウェザーストリップ１５２には、車両下方側に開口が形成された断面が略Ｕ字状の取付部１５４が設けられており、取付部１５４がドアインナパネル１６の上縁部１６Ａとドアインナリインフォース２４の縦壁部２４Ａとの接合部に嵌め込まれて複数のクリップ（図示省略）で固定されている。取付部１５４の車両外側の縦壁１５４Ａは、ドアガラス１８と対向するように配置されており、縦壁１５４Ａの車両幅方向の外側面に２枚のシールリップ３６が設けられている。縦壁１５４Ａの２枚のシールリップ３６の間には貫通孔３８が形成されており、縦壁１５４Ａの車両幅方向の内側面には、貫通孔３８の上方側と下方側（２枚のシールリップ３６の反対側）にドアインナパネル１６の上縁部１６Ａに当接するリップ部１５２Ａ、１５２Ｂが形成されている。リップ部１５２Ａ、１５２Ｂは、貫通孔３８の背後（ドアガラス１８と反対側）の空間を閉じるために設けられている。

この車両用ドア構造１５０では、縦壁１５４Ａの貫通孔３８の背後に、縦壁１５４Ａと上下のリップ部１５２Ａ、１５２Ｂとドアインナパネル１６の上縁部１６Ａとで構成される壁体によって閉空間Ｓが形成されている。これによって、貫通孔３８の部分の空気がマスで、貫通孔３８の背後の閉空間Ｓがバネとなったバネマス系が形成される。この車両用ドア構造１５０では、インナウェザーストリップ１５２の車両幅方向の寸法が小さいため、比較例の車両用ドア構造９００に対してドアインナパネル１６の位置を変更しなくても貫通孔３８の背後に閉空間Ｓを形成することができる。したがって、他部品によるスペース制約がある場合でも効果的に音を低減することができる。このため、車外から車室内へ侵入する音の遮音効果を高めることができる。

次に、図２０を用いて、本発明に係る車両用ドア構造の第５実施形態について説明する。なお、前述した第１〜第４実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図２０に示されるように、車両用ドア構造１６０では、インナウェザーストリップ１６２に取付部１５４が設けられており、取付部１５４の車両外側の縦壁１５４Ａに貫通孔３８が形成されている。ドアインナパネル１６４は、上縁部１６Ａの下部側に車両幅方向外側に屈曲された横壁部１６４Ａと、横壁部１６４Ａの車両幅方向外側端部から車両下方側に屈曲された縦壁部１６４Ｂと、を備えている。ドアインナリインフォース１６６は、上端の縦壁部２４Ａの下部側に車両幅方向内側に屈曲された横壁部１６６Ａと、横壁部１６６Ａの車両幅方向内側端部から車両下方側に屈曲された湾曲形状の縦壁部１６６Ｂと、を備えている。

インナウェザーストリップ１６２の取付部１５４は、ドアインナパネル１６４の上縁部１６Ａとドアインナリインフォース１６６の縦壁部２４Ａとの接合部に嵌め込まれて固定された状態で、車両外側の縦壁１５４Ａの下端部がドアインナパネル１６４の横壁部１６４Ａに接触し、車両内側の縦壁１５４Ｂの下端部がドアインナリインフォース１６６の横壁部１６６Ａに接触している。すなわち、ドアインナパネル１６４の横壁部１６４Ａとドアインナリインフォース１６６の横壁部１６６Ａは、貫通孔３８の背後の空間を閉じるために設けられている。

これによって、縦壁１５４Ａの貫通孔３８の背後に、取付部１５４とドアインナパネル１６４とドアインナリインフォース１６６とで構成される壁体によって閉空間Ｓが形成されている。したがって、貫通孔３８の部分の空気がマスで、貫通孔３８の背後の閉空間Ｓがバネとなったバネマス系が構成される。

この車両用ドア構造１６０では、インナウェザーストリップ１６２の車両幅方向の寸法が小さいため、他部品によるスペース制約がある場合でも効果的に音を低減することができる。このため、車外から車室内へ侵入する音の遮音効果を高めることができる。

次に、図２１を用いて、本発明に係る車両用ドア構造の第６実施形態について説明する。なお、前述した第１〜第５実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図２１に示されるように、車両用ドア構造１７０では、インナウェザーストリップ１７２に略Ｕ字状の取付部１７４が設けられており、取付部１７４がドアインナパネル１６の上縁部１６Ａとドアインナリインフォース２４の縦壁部２４Ａとの接合部に嵌め込まれて複数のクリップ（図示省略）で固定されている。取付部１７４の車両外側の縦壁１７４Ａは、ドアガラス１８と対向するように配置されており、縦壁１７４Ａの車両幅方向の外側面に上下方向に３つのシールリップ３６が設けられている。縦壁１７４Ａの３つのシールリップ３６の間にそれぞれ貫通孔３８が形成されている。縦壁１７４Ａの車両幅方向の内側面には、２つの貫通孔３８に対して上方側と下方側にドアインナパネル１６の上縁部１６Ａに当接するリップ部１７２Ａ、１７２Ｂが形成されている。リップ部１７２Ａ、１７２Ｂは、２つの貫通孔３８の背後（ドアガラス１８と反対側）の空間を閉じるために設けられている。

この車両用ドア構造１７０では、縦壁１７４Ａに設けられた貫通孔３８の背後に、縦壁１７４Ａと上下のリップ部１７２Ａ、１７２Ｂとドアインナパネル１６の上縁部１６Ａとで構成される壁体によって閉空間Ｓが形成されている。これによって、シールリップ３６の枚数を増やしてそのシールリップ３６の間に貫通孔３８を開けることができ、それぞれの貫通孔３８の背後の空間によって音をより効果的に低減することができる。このため、車外から車室内へ侵入する音の遮音効果をより確実に高めることができる。

なお、第６実施形態の車両用ドア構造１７０では、シールリップ３６は３枚であるが、シールリップ３６を更に増やして、それぞれのシールリップ３６の間に貫通孔を設けてもよい。シールリップ３６の枚数と貫通孔の数を多くすることで、遮音効果を更に高めることができる。

次に、図２２を用いて、本発明に係る車両用ドア構造の第７実施形態について説明する。なお、前述した第１〜第６実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図２２に示されるように、車両用ドア構造１９０では、ドアアウタパネル１４の上縁部１４Ａにシール部材の一例としてのベルトモール１９２が複数のクリップ等により固定されている。ベルトモール１９２は、車両下方側に開口してドアアウタパネル１４の上縁部１４Ａに嵌め込まれる取付部１９４と、取付部１９４を構成する車両幅方向内側の縦壁１９４Ａからドアガラス１８側に突出する２枚のシールリップ５４と、を備えている。２枚のシールリップ５４は、縦壁１９４Ａの壁面に対して先端部が車両斜め上方側を向いている。２枚のシールリップ５４の間の縦壁１９４Ａには、貫通孔３８が形成されている。本実施形態では、車両側面視にて貫通孔３８は、２枚のシールリップ５４の近傍であって、下側のシールリップ５４の先端部と重なる位置に貫通孔３８が設けられている。ベルトモール１９２には、縦壁１９４Ａの車両外側面における貫通孔３８の上方側と下方側にドアアウタパネル１４に当接する２枚の突出片５０Ａが形成されている。これによって、貫通孔３８の背後（ドアガラス１８と反対側）に閉空間Ｓが形成されている。なお、インナウェザーストリップ９０２は、比較例の車両用ドア構造９００と同じものが用いられている。

この車両用ドア構造１９０では、縦壁１９４Ａの貫通孔３８の背後に、縦壁１９４Ａと上下の突出片５０Ａとドアアウタパネル１４の上縁部１４Ａとで構成される壁体によって閉空間Ｓが形成されている。これによって、貫通孔３８の部分の空気がマスで、貫通孔３８の背後の閉空間Ｓがバネとなったバネマス系が構成され、特定の周波数の音を低減することができる。このため、車外から車室内へ侵入する音の遮音効果を高めることができる。

次に、図２３〜図２５を用いて、本発明に係る車両用ドア構造の第８実施形態について説明する。なお、前述した第１〜第７実施形態と同一構成部分については、同一番号を付してその説明を省略する。

図２３に示されるように、車両用ドア構造２００が適用されるインナウェザーストリップ２０２には、ドアガラス１８と対向する縦壁３４Ａにおける２枚のシールリップ３６の間に形成された貫通孔３８と、貫通孔３８の上方側に縦壁３４Ａから車両幅方向外側に突出する庇２０４とが設けられている。図２４に示されるように、庇２０４は、縦壁３４Ａの外壁面に対して車両下方側にやや傾斜するように形成されている。

図２３に示されるように、ドアガラス１８を矢印方向に降下させたときに、ドアガラス１８の車室側の壁面に結露で発生した水滴２０６が、上方側のシールリップ３６とドアガラス１８との間から入り、上方側のシールリップ３６の下面を滑っていく可能性がある。その際、図２５に示されるように、貫通孔３８の上方側に庇２０４が設けられているため、シールリップ３６の下面を流れた水滴２０６は庇２０４の上面を流れ、さらに水滴２０６は庇２０４の先端から下方側のシールリップ３６に落下して当該シールリップ３６と縦壁３４Ａとの間に溜まる。このため、水滴２０６が縦壁３４Ａから貫通孔３８の中に流れ込み、壁体３４の内部の閉空間Ｓに溜まることを阻止することができる。

なお、第１〜第８実施形態では、ドアガラス１８と対向する縦壁に形成された複数の貫通孔３８は、略同じ大きさの円形形状とされている（図３参照）が、複数の貫通孔（開口）を異なる大きさとしてもよい。音の低減効果の出る周波数は、貫通孔の大きさと閉空間の体積で決まるため、違う周波数の音を低減するために、複数の貫通孔の大きさを数段階（例えば、大、中、小の３段階）に変化させる構成でもよい。

また、貫通孔（開口）は、円形形状とされているが、三角形、四角形、多角形など他の形状としてもよい。なお、貫通孔の形状は問わないが、製造上はトリムで貫通孔を開けるため、円形が好ましい。

また、音の低減効果の出る周波数は、貫通孔（開口）の大きさと閉空間の体積で決まるため、貫通孔の背後に閉空間を形成する壁体の形状は、特に限定されず、例えば球形や多面体などでもよい。車両用ドア本体のスペースが取れない場合は、ドアガラス１８と対向する縦壁の貫通孔からダクトを繋いで閉空間を形成する構成でもよい。

なお、上述した第１〜第８実施形態では、車両用ドア構造をフロントサイドドアに設けたが、これに限定されず、リアサイドドアなど他の車両用ドアに適用することができる。

Claims (5)

1. ドアガラスを昇降可能に支持するドア本体と、
   前記ドア本体の上部に配置され、前記ドア本体の車外側の最外壁を構成する外壁面より車両内側に配置されると共に前記ドアガラスと対向する位置に開口が形成された壁と、前記壁から突出し前記ドアガラスに摺接するように配置された弾性変形可能なシールリップと、を備えるシール部材と、
   前記ドア本体の上部に配置され、前記ドア本体の車外側の最外壁を構成する外壁面より車両内側に配置されると共に、前記壁の前記ドアガラスと反対側に前記開口と連通する閉空間を前記壁と共に形成する壁体と、
   を有する車両用ドア構造。
2. 前記シール部材は、車両上下に並列に配置される少なくとも２枚の前記シールリップを備え、
   前記開口は、隣り合う前記シールリップの間に設けられている請求項１に記載の車両用ドア構造。
3. 前記シール部材は、前記ドア本体の車両内側部材を構成するドアインナパネルの上端部に嵌合されるインナウェザーストリップであり、
   前記壁体は、前記インナウェザーストリップと一体で成形されている請求項１又は請求項２に記載の車両用ドア構造。
4. 前記壁における前記開口の車両上下方向の上部に前記ドアガラス側に突出する庇が設けられている請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の車両用ドア構造。
5. 前記壁体には、前記閉空間を分割する少なくとも１つの隔壁が設けられており、
   前記隔壁に他の開口が形成されている請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の車両用ドア構造。

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