JP6833256B2 - 車両用ベルトモール - Google Patents

Description

本発明は、車両ドアの窓開口部下縁に沿って取り付けられ、窓開口部内を昇降する窓板に摺接するベルトモールに関する。

車両本体の開口部を開閉する車両ドアには窓開口部が設けられており、窓板（ウインドガラス）が、当該窓開口部内を昇降可能に設置されている。また、窓開口部下縁には窓板に弾接（弾性変形した状態で圧接）し車体パネルと窓板との間をシールする長尺なベルトモールが取り付けられている。そして、窓板が昇降する際にベルトモールが弾接状態で窓板と擦れ合う（摺接する）ことによって、窓板表面の水や塵埃などが拭き取られる。なお、この種のベルトモールは、車両ドアのドアパネルに取り付けられる本体部と、窓板と弾接するシール部とを有し、シール部が窓板と弾接ないし摺接する。

ここで、ベルトモールと窓板との間の摩擦時の抵抗が高いと、異音が発生する。そこで、窓板との摩擦時の抵抗を低減して異音の発生を抑制するため、シール部における窓板との接触部に多数の細かい繊維を付設したものが従来から開発されている。しかし、単に窓板との接触部に繊維を付設しただけでは摩擦時の抵抗の低減が充分ではなく、異音が発生することも少なくなかった。

そこで、このような異音の発生の抑制を図ったベルトモールとして、例えば下記特許文献１及び特許文献２が開示されている。特許文献１では、シール部における窓板との接触部に設けた多数の繊維体を、それぞれ低摩擦剤によってコーティングしている。

特許文献２では、複数あるシール部毎に求められる機能・効果等が異なるため、それぞれの部位に応じて材料、長さ、又は太さの異なる繊維を付設して部位毎に弾接状態を適正化すると共に、異音の発生にも対応している。

実開平５−４４６３７号公報 再表２０１４／０５４７５７号公報

しかしながら、特許文献１のように各繊維を低摩擦剤によってコーティングするのは、製造工程の増加や材料費等によってコストが嵩むばかりか、使用中にコーティングが摩耗して経時的に摩擦低減効果が低下する問題も有する。

また、接触部に繊維を付設した場合の異音発生原理としては、摩擦時の抵抗に因る場合に加え、繊維が窓板に対して引っ掛かりと解放を繰り返すスティックスリップ現象に因る場合とがある。スティックスリップ現象では、窓板に対して繊維が直立している（ほとんど変形していない）ことで、繊維の先端が窓板の表面に突っ張った状態で引っ掛かり、この状態のまま窓板がさらに昇降することで限界を超えて引っ掛かりが解放されることが繰り返される。そして、この繊維の引っ掛かりが解放される毎に異音が発生する。したがって、各繊維が撓み易い状態にあると、スティックスリップ現象は生じ難い。これに対し、特許文献１では摩擦係数の低減を図ってはいるが、スティックスリップ現象の発生、すなわち各繊維の撓み易さに関しては着目していない。

一方、特許文献２では、撓み易さも含めて部位毎に弾接状態の適正化を図っていることで、安定した異音発生抑制効果が得られる。しかし、部位毎に繊維材料や繊維太さ等を異ならせるのは煩雑である。

そこで、本発明は上記課題を解決するものであって、容易且つ安定して窓板と摺接する際の異音の発生を抑制することができる、車両用ベルトモールを提供することを目的とする。

そのための手段として、本発明は、車両ドアの窓開口部下縁に沿って取り付けられ、前記窓開口部内を昇降する窓板に摺接するベルトモールであって、前記車両ドアのドアパネルに取り付けられる本体部と、前記窓板と弾接するシール部とを有する。前記シール部は、前記窓板と接触する部分に多数の繊維が付設されてなる接触部を備える。そのうえで、前記繊維の付設密度が１００〜６００本／ｍｍ^２であることを特徴とする。

なお、本発明において「接触」とは、摺接、弾接、圧接、当接等の総称（上位概念）である。

前記シール部の接触部には、予め繊維が付設されたストリップ状のシート材を貼り付けることが好ましい。

また、前記シール部が複数形成されている場合、当該各シール部における繊維の付設密度をそれぞれ異ならせることもできる。

本発明では、接触部における繊維付設密度を所定の範囲に設定していることで、各繊維同士が適度な密集状態となる。すなわち、付設した繊維をある程度密集させているため、繊維を付設することによる本来的な異音発生抑制効果を確保できる。また、付設した繊維がある程度密集しているので、基材（シール部）の表面（地肌）が露見されず繊維によって覆われた見た目となることで外観が悪くなることも避けられる。一方で、付設した繊維は密集しすぎていない。これにより、ベルトモール（のシール部）が窓板と弾接状態で摺接する際に各繊維が適度に撓むことができる程度の空間的余裕があるため、スティックスリップ現象も発生し難い。延いては、異音の発生を抑制できる。また、付設した繊維が密集しすぎていないことで、窓板との間の静電気の発生も抑制される。この点においても、異音の発生を効果的に低減させることができる。而して、本発明によれば、容易且つ安定して窓板と摺接する際の異音の発生を抑制することができる。

予め繊維が付設されたストリップ状のシート材を接触部に貼り付ければ、繊維の付設に際し基材の形状の影響を受けることがないため、繊維の付設数のばらつきが少なく均質で、付設密度も調整し易い。

シール部が複数ある場合は、各シール部において窓板との弾接状態や摺動条件は必ずしも同じではない。したがって、各シール部の間でも異音の発生し易い箇所と発生し難い箇所とが有る。そこで、このような異音の発生し易さ等に応じて繊維の付設密度を異ならせておけば、異音の発生をより効果的に抑制することができる。

車両ドアの側面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ断面図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。なお、本発明の適用対象となるベルトモールは、車両ドアの窓開口部下縁に沿って取り付けられ、窓開口部内を昇降する窓板に摺接するベルトモールであって、車両ドアのドアパネルに取り付けられる本体部と、窓板と弾接するシール部とを有し、シール部における窓板と接触する部分に多数の繊維が付設されてなる接触部を備えるものである限り、従来から存在する全てのベルトモールに適用可能であり、ベルトモールの具体的形状は特に限定されない。特に、後説する実施形態ではシール部を２つ有するベルトモールを例示しているが、シール部の数は１つでもよく、３つ以上でもよい。ベルトモールは、ベルトモールディング、ウェザーストリップ、水切りシールとも称される。

ベルトモールには、窓板の車外側に配置されるアウターベルトモールと、窓板の車内側に配置されるインナーベルトモールとがある。図１に示すように、ベルトモールは、車両ドア１の窓開口部３の下縁において、車両の前後方向に沿って取り付けられている。図１は車外側から見た側面図なので、図１にはアウターベルトモール１０を示している。なお、図１にはフロントドアを示しているが、リアドアにも同様の場所にベルトモールが取り付けられている。本発明は、フロントドアとリアドア双方のベルトモールにも適用可能であり、いずれか一方のベルトモールのみに適用してもよい。

図２に示すように、ドアパネル４は、アウタードアパネル１１とインナードアパネル１１０とを有する。そして、アウターベルトモール１０はアウタードアパネル１１に取り付けられ、インナーベルトモール１００はインナードアパネル１１０に取り付けられる。なお、インナーベルトモール１００は図外のドアトリムに取り付けられる場合もある。アウターベルトモール１０とインナーベルトモール１００との間には窓板５が配置され、図示しないモーター等のアクチュエーターによって窓板５が上下方向に昇降動する。

アウターベルトモール１０は、窓板５の車外側の表面に弾接してシールする。インナーベルトモール１００は、窓板５の車内側の表面に弾接してシールする。アウターベルトモール１０とインナーベルトモール１００は、窓板５が昇降する際に窓板５の表面に付着した水滴や異物（砂、塵、埃など）を拭き取って、乗員の側方の視界を良好に保つ役割を持つ。

アウターベルトモール１０は、略Ｕ字形状の横断面を有する長尺状の本体部１５と、複数（本実施形態では二つ）のシール部１６，１６ａとを有している。本体部１５は、互いに所定の間隔を持って車内外方向で平行に配置される車外側側壁部１２及び車内側側壁部１３と、車外側及び車内側側壁部１２，１３の夫々の上縁を連結する連結部１４とを有している。シール部１６，１６ａは、本体部１５の車内側側壁部１３のうち、ベルトモールを車両ドア１に取り付けた状態で窓板５に対向する表面から、窓板５に向けて突出形成されている。

本実施形態において、アウタードアパネル１１の先端は、リンフォース１７の先端を包むように折り返された状態にヘミング加工されて、フランジ部１８を形成している。そして、本体部１５にフランジ部１８が挿入されることによって、フランジ部１８にアウターベルトモール１０が取り付けられる。また、アウターベルトモール１０は、車内側側壁部１３の下端に形成されてフランジ部１８の折り返し先端に係合する係合部１９と、車外側側壁部１２から突出してフランジ部１８に当接する保持リップ２０と、車外側側壁部１２の下端から突出してアウタードアパネル１１に当接するカバーリップ２１とによってフランジ部１８に保持される。

また、本実施形態において、二つのシール部１６，１６ａの各々は、車内側側壁部１３の上縁と下縁から夫々窓板５に向けて突出している。シール本体部２２，２２ａは、リップ形状をしている。また、シール根元部２３，２３ａは、シール本体部２２，２２ａよりも薄肉に形成された部分を有し、窓板５の昇降動に従ってこの薄肉部分で変形するようになっている。さらに、シール本体部２２，２２ａの窓板５に対向する面には、窓板５に接触する接触部２４，２４ａが形成されており、接触部２４，２４ａは窓板５側の表面に窓板５とシール部１６，１６aとの摺動抵抗を低減させるための繊維層２５，２５aを有する。これらの繊維層２５，２５aの各々は、多数の繊維（パイル）が接触部２４，２４ａの各々の表面にほぼ立設された状態で付設されることによって形成されている。

また、インナーベルトモール１００もアウターベルトモール１０と類似した構造を有している。即ち、インナーベルトモール１００は、車外側側壁部１２０、車内側側壁部１３０、及び連結部１４０を有する本体部１５０と、車外側側壁部１２０から窓板５に向けて突出する複数（本実施形態では二つ）のシール部１６０，１６０aとを有している。本体部１５０がインナードアパネル１１０のフランジ部１８０に取り付けられると、係止部１９０がフランジ部１８０の切り起こし部分に係合し、保持リップ２００，２００ａ及びカバーリップ２１０がインナードアパネル１１０の表面に接触する。そして、インナーベルトモール１００のシール部１６０，１６０ａにも、シール本体部２２０，２２０ａよりも変形しやすい部分を有するシール根元部２３０，２３０ａ、及び窓板５と接触する接触部２４０、２４０ａが形成されている。接触部２４０，２４０aには、多数の繊維が付設されてなる繊維層２５０，２５０aが夫々形成されている。本実施形態におけるインナーベルトモール１００の車内側には、図示しないドアトリムなどの内装材が配置される。

また、アウターベルトモール１０及びインナーベルトモール１００の各本体部１５，１５０は、押出成形や射出成形等で成形可能な材料からなる。例えば、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂、ゴム等が使用可能である。具体的には、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、及びエチレンープロピレンージエン共重合体（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。各本体部１５，１５０を形成する材料としては、ＪＩＳＫ７２１５によるデュロメーター硬さ（タイプＤ）がＨＤＤ５０〜８０のものが好適に用いられる。

アウターベルトモール１０及びインナーベルトモール１００の各シール部１６，１６ａ，１６０，１６０ａは、押出成形や射出成形等で成形可能であり、本体部１５，１５０よりも軟らかく弾性変形可能な材料からなる。例えば、熱可塑性エラストマー、熱可塑性樹脂、ゴム等が使用可能である。具体的には、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）、スチレン系エラストマー（ＴＰＳ）、塩化ビニル樹脂（ＰＶＣ）、ポリプロピレン樹脂（ＰＰ）、及びエチレンープロピレンージエン共重合体（ＥＰＤＭ）等が挙げられる。各シール部１６，１６ａ，１６０，１６０ａを形成する材料としては、ＪＩＳＫ７２１５によるデュロメーター硬さ（タイプＡ）がＨＤＡ５０〜９０のものが好適に用いられる。

本体部１５，１５０の保持リップ２０，２００，２００ａや、カバーリップ２１，２１０、フランジ部１８，１８０や内装材と接触する部分も、シール部１６，１６ａ，１６０，１６０ａと同じ材料から形成されている。

なお、アウターベルトモール１０及びインナーベルトモール１００の本体部１５，１５０には、フランジ部１８，１８０に取り付けたときの保持力を確保するために、金属や硬質樹脂からなる芯材が埋設されていても良い。この場合、芯材の周囲をシール部１６，１６ａ，１６０，１６０ａと同程度の硬さを有する弾性変形可能な材料で覆うことによって、本体部１５，１５０を形成することもできる。

アウターベルトモール１０及びインナーベルトモール１００は、先ず本体部１５，１５０とシール部１６，１６ａ，１６０，１６０ａとを共押出成形によって一体に成形し、押出成形と同時又は押出成形の後に接触部２４，２４ａの繊維層２５，２５aを成形する。そして、長手方向両端末のプレス加工やクリップ等の付属部品の装着など、アウターベルトモール１０及びインナーベルトモール１００を車両ドア１に取り付けるための加工を行う。

アウターベルトモール１０及びインナーベルトモール１００の夫々のシール部は少なくとも二つあり、本体部１５，１５０に沿って上下方向にほぼ平行にそれぞれ配置されている。そのうえで、上側のシール部１６，１６０には、窓板５に接触する接触部２４，２４０及び繊維層２５，２５０が設けられている。また、下側のシール部１６ａ，１６０ａには、窓板５に接触する接触部２４ａ，２４０ａ及び繊維層２５ａ，２５０aが設けられている。

これらの繊維層２５，２５ａ，２５０，２５０aは、多数の繊維を、静電植毛や吹き付け等により付設したり、テープに予め繊維が付設されたストリップ状のシート材を貼り付けるなど、任意の方法で形成することができる。これらの付設方法を、複数併用することもできる。例えば、上側のシール部１６，１６０にはシート材を貼り付けて繊維層２５，２５０を形成し、下側のシール部１６ａ，１６０ａには静電植毛で繊維層２５ａ，２５０ａを直接形成することもできる。シート材からなる繊維層２５，２５ａ，２５０，２５０aは、典型的にはテープに接着剤を塗布しておき、その上に多数の繊維を静電気の荷電等により立たせた状態で接着することによって形成される。

なお、繊維層２５，２５ａ，２５０，２５０aを構成する多数の繊維の中には、基材から直立している繊維と、斜めに傾斜した状態の繊維とが混在している。繊維を静電植毛する場合は、付加する電荷を強くするほど直立した繊維が多くなり、電荷を弱めていくと傾斜した繊維が多くなる傾向がある。また、静電植毛によって基材上に繊維を直接付設するよりも、予め繊維が付設されたシート材を使用する方が繊維の付設に際し基材の形状の影響を受けることがないため、繊維の付設数のばらつきが少なく均質で、付設密度も調整し易い。

予め繊維が付設されたシート材を、アウターベルトモール１０及びインナーベルトモール１００の押出成形と同時に貼り付ける場合は、貼り付け箇所であるシール部１６，１６ａ，１６０，１６０ａと同種又は相溶性の良い材料で形成されたテープを用いることが好ましい。例えば、シール部１６，１６ａ，１６０，１６０ａがＴＰＯで形成されている場合は、オレフィン系樹脂からなるテープを用いることが好ましい。これにより、シール部１６，１６ａ，１６０，１６０ａの成形直後の余熱によって、テープを熱溶着させることができる。また、接着剤を塗布することによってシート材をシール部１６，１６ａ，１６０，１６０ａへ接着することもできる。また、熱溶着と接着剤の塗布とを併用することもできる。

繊維層２５，２５ａ，２５０，２５０aを形成する各繊維の長さは、この種のベルトモールにおいて従来から一般的に使用されている範囲であればよい。具体的には、０．３〜１．０ｍｍ、好ましくは０．４〜０．８ｍｍのものが用いられる。なお、繊維の長さがこの範囲内でできるだけ長い方が撓み易いため、異音抑制に有利である。逆に、繊維の長さが短かすぎると、繊維層２５，２５ａ，２５０，２５０aが撓み難く窓板５と的確に接触し難くなり、窓板５の昇降時に異音が発生し易くなる虞がある。一方、繊維の長さが長すぎると、遮音性が低下する虞がある。

各繊維の太さも、この種のベルトモールにおいて従来から一般的に使用されている範囲であればよい。具体的には、１．０〜４．５デシテックス（ｄｔｅｘともいう）、好ましくは１．５〜３．５デシテックスのものが用いられる。繊維の太さがこの範囲内でできるだけ細い方が撓み易いため、異音抑制に有利で遮音性も良い。逆に、繊維の太さが太すぎると撓み難く、窓板５と引っ掛かり易くなって窓板５の昇降時に異音が発生し易くなる虞がある。また、遮音性が低下する虞もある。一方、繊維の太さが細すぎると耐久性が低下する虞がある。

「デシテックス」とは、ＪＩＳ Ｌ ０１０１及びＬ ０１０４に基づく単位であって、単位長さ当たりの重量を意味し、通常、繊維の太さを間接的に表す単位として用いられている。なお、図２における繊維層２５，２５ａ，２５０，２５０ａは、模式的に実際よりも強調して図示しており、実際の繊維層２５，２５ａ，２５０，２５０ａの厚さは、図２に図示したものとは必ずしも一致しない。

繊維の材質はナイロン等のポリアミド系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、アクリル系樹脂、アラミド系樹脂、フッ素系樹脂等を使用可能である。例えばナイロンなどの窓板５（ガラス）に対し静電気が発生し難い材質とすれば、繊維と窓板５との間に吸着力が作用し難く異音の発生抑制に有利である。

そのうえで、繊維の付設密度は、少なくとも１００〜６００本／ｍｍ^２、好ましくは１５０〜５５０本／ｍｍ^２、より好ましくは１８０〜５００本／ｍｍ^２とする。繊維の付設密度が１００本／ｍｍ^２未満では、繊維層２５，２５ａ，２５０，２５０ａが有効にその機能を発揮できないことで異音が発生し易くなるほか、シール部１６，１６ａ，１６０，１６０ａの地肌（表面）が繊維層２５，２５ａ，２５０，２５０ａを透して露見し易くなってベルトモールの外観が悪化する虞がある。一方、繊維の付設密度が６００本／ｍｍ^２を超えると、繊維が密集しすぎていることで窓板５と摺接する際に撓み難くなって異音が発生し易くなる。

なお、シール部が複数ある場合は、各シール部において窓板５との弾接状態や摺動条件は必ずしも同じではない。したがって、各シール部の間でも異音の発生し易い箇所と発生し難い箇所とが有る。そこで、このような異音の発生し易さ等に応じて繊維の付設密度を異ならせておけば、異音の発生をより効果的に抑制することができる。

また、各繊維は上述のように微小なので、繊維の付設本数を実際に数えることは難しい。そこで、１本の繊維の重量（単位重量）と繊維付設前のベルトモールの重量を予め測定しておいたうえで、繊維付設後のベルトモール重量から繊維付設前のベルトモールの重量を引いて付設繊維の総重量を求め、この付設繊維の総重量を繊維の単位重量で割る（除する）ことで、付設本数を算出することができる。さらに、この繊維付設本数を繊維付設面積で割ることで、単位面積当たりの繊維付設密度を算出できる。本発明における繊維付設密度は、このような計算によって算出された値を基準とする。

次に、本発明の実施例について説明する。上述した図２に示すベルトモールと同種のベルトモールの接触部に種々の付設密度で繊維を付設し、下記条件で窓板と接触部とを弾接させた状態で摺接させて摺動試験を行った。その際の異音の発生の有無と、摺動波形の標準偏差を求めた。その結果を表１に示す。なお、繊維及び繊維層には次のものを使用した。
繊維：材質；ポリエステル、長さ；０．５ｍｍ、太さ：１．７デシテックス
繊維層：ポリプロピレン製のテープに表１に示す付着密度で予め繊維を静電植毛により付設したシート材

（摺動試験条件）
窓板：新品ガラス（表面ドライ）
摺動速度；１００ｍｍ／ｓ
摺動ストローク；２００ｍｍ

なお、摺動波形とは、互いに摺接する（擦れ合う）２つの物体の変位量（一方の物体の他方の物体に対する相対的な移動量）を横軸、互いに摺接する際に２つの物体の間に生じる摩擦力の変化量を縦軸としてデータをプロットした場合に得られるグラフを意味する。
また、摺動波形の標準偏差とは、摺動波形を形成するデータのバラツキの大きさを表した数値を意味し、摺動波形の標準偏差が低いほどスティックスリップ現象が発生し難く異音の発生が抑えられていることになる。

表１の結果から、実施例１〜実施例３は、接触部における繊維の付設密度が好適な範囲にあるため異音は発生せず、摺動波形の標準偏差も低かった。これに対し、比較例１は接触部における繊維の付設密度が高すぎるため、異音が発生するとともに、摺動波形の標準偏差も高かった。

１ 車両ドア
３ 窓開口
５ 窓板
１０ アウターベルトモール
１１ アウタードアパネル
１２・１２０ 車外側側壁部
１３・１３０ 車内側側壁部
１４・１４０ 連結部
１５・１５０ 本体部
１６・１６ａ・１６０・１６０ａ シール部
１８・１８０ フランジ部
１９・１９０ 係合部
２０・２００ 保持リップ
２２・２２ａ・２２０・２２０ａ シール本体部
２４・２４ａ・２４０・２４０ａ 接触部
２５・２５ａ・２５０・２５０ａ 繊維層
１００ インナーベルトモール
１１０ インナードアパネル

Claims (3)

1. 車両ドアの窓開口部下縁に沿って取り付けられ、前記窓開口部内を昇降する窓板に摺接するベルトモールであって、
   前記車両ドアのドアパネルに取り付けられる本体部と、
   前記窓板と弾接するシール部とを有し、
   前記シール部は、前記窓板と接触する部分に多数の繊維が付設されてなる接触部を備え、
   前記繊維の付設密度が１００〜６００本／ｍｍ^２である、ベルトモール。
2. 前記シール部の接触部には、予め繊維が付設されたストリップ状のシート材が貼り付けられている、請求項１に記載のベルトモール。
3. 前記シール部は複数形成されており、
   前記各シール部における繊維の付設密度がそれぞれ異なる、請求項２に記載のベルトモール。

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