JP6937080B2 - ウェザストリップ - Google Patents

Description

本発明は、車両のドアのベルトラインと昇降自在なドアウインドウガラスとの間を封止するウェザストリップに関する。特に、リップの耐久性に優れ、ドアウインドウガラスの昇降時において、リップとドアウインドウガラスとの摺接に伴う異音の発生を抑制できるウェザストリップに関する。

自動車のサイドドアのベルトラインと昇降式のドアウインドウガラスとの間に取り付けられて車内への雨風の侵入などを防止するウェザストリップとして、特許文献１のシールストリップが知られている。このシールストリップは、ドアに固定される取付部と、取付部に一体に形成されて窓板の表面に摺接するシールリップとを備える。シールリップは、その先端側に下向きに開口する溝状分離部が形成されている。シールリップにおける溝状分離部よりも先端は、溝状分離部により形成される薄肉部を中心にして、上昇時には窓板に摺接することで溝状分離部の開口が開くように上向きに回動し、下降時には窓板に摺接することで溝状分離部の開口が閉じるように下向きに回動する。そうして、窓板に対して、上昇時にはシールリップの下側先端部を所定の角度で摺接させ、下降時にはシールリップの上側先端部を所定の角度で摺接させている。それにより、窓板が昇降時に上・下側先端部に対してスムーズに移動することができ、スティックスリップ音を防止している。

特開２０１１−１８３８５６号公報

リップやドアウインドウガラスの経年変化や環境下によっては、リップとドアウインドウガラスとの摩擦力が増大することがある。上記摩擦力が増大すると、ドアウインドウガラスが下降した際、リップがドアウインドウガラスに対して摺接せずドアウインドウガラスの下降に追従する。そうすると、リップがその長手方向に圧縮され、リップのドアウインドウガラスへの面圧が増大する。上記面圧が所定の面圧よりも高くなると、リップとドアウインドウガラスとが摺接してリップの上記圧縮が開放される。このときの摺接に伴って、異音が発生する。異音を防止するために、特許文献１では、上述のように上昇時と下降時とでリップの先端を上下反転するように回動させている。しかし、リップの先端の回動範囲が広いため薄肉部の負荷が大きく、リップの耐久性の点で難がある。

本発明の目的の一つは、リップの耐久性に優れ、ドアウインドウガラスの昇降時において、リップとドアウインドウガラスとの摺接に伴う異音の発生を抑制できるウェザストリップを提供することにある。

本発明の一態様に係るウェザストリップは、
車両のドアのベルトラインと昇降自在なドアウインドウガラスとの間を封止するウェザストリップであって、
前記ドアに固定される本体部と、
前記ドアウインドウガラスの表面に摺接する先端部と、前記本体部に一体に形成される根元部とを有するリップとを備え、
前記リップは、前記根元部側でかつ下方側に開口する凹部により局所的に薄肉状に形成されて、前記ドアウインドウガラスの下降時に前記先端部により前記ドアウインドウガラスに対して所定の面圧が作用した際、上方側に屈曲するように弾性変形することで前記面圧を緩和する面圧緩和部を有する。

上記ウェザストリップは、リップの先端部とドアウインドウガラスとの摩擦力が増大しても、ドアウインドウガラスの昇降時において、リップとドアウインドウガラスとの摺接に伴う異音の発生を抑制できる。下降時に異音の発生を抑制できるのは、リップがその長手方向に圧縮されて先端部によりドアウインドウガラスに所定の面圧が作用すると、面圧緩和部が所定の方向に屈曲することで、上記面圧を緩和できるからである。それにより、上記面圧が所定の面圧よりも高まることを抑制できる。そのため、リップの圧縮状態から非圧縮状態に復帰しようとする反発力を小さくでき、上記復帰時のリップとドアウインドウガラスとの摺接に伴う異音の発生を軽減する。一方、上昇時に異音の発生を抑制できるのは、リップがその長手方向に圧縮されないため、上記面圧の上昇を防止できるからである。

また、リップの耐久性を向上できる。面圧緩和部が根元部側に設けられることで、先端部側に設けられる場合に比較して面圧緩和部とドアウインドウガラスとの間の長さが長いため、上記面圧を緩和するために作用する面圧緩和部の負荷を小さくできるからである。その上、上記異音の発生を抑制するために面圧緩和部を中心にリップの先端部を上下に回動させるほど面圧緩和部を弾性変形させなくてもよいため、上記面圧を緩和するために作用する面圧緩和部の負荷を小さくできるからである。

更に、コストを低減できる。上記面圧緩和部により上述のように上記異音の発生を抑制できるため、ウェザストリップやドアウインドウガラスの材質を耐摩耗性に優れた材質で構成しなくてもよいからである。

実施形態１に係るウェザストリップが設けられる車両のドアの概略を示す側面図である。 図１の（ＩＩ）−（ＩＩ）切断線で切断した状態の概略であって、実施形態１に係るウェザストリップの概略を示す断面図である。 実施形態１に係るウェザストリップにおいて、ドアウインドウガラスの下降時にリップの先端部に所定の面圧が作用した状態を示す断面図である。

本発明のウェザストリップの実施形態１を、図１〜図３を参照しつつ以下に説明する。図中の同一符号は同一名称物を示す。図１中の「ＦＲ」は車両の前方、「ＵＰ」は車両の上方を示す。図１の紙面手前側と図２、図３の紙面左側は車外側、図１の紙面奥側と図２、図３紙面右側は車内側であり、図２、図３の紙面上側は車両の上方側、図２、図３の紙面下側は車両の下方側である。

ウェザストリップは、通常、ゴムなどの弾性材料で構成され、自動車のドア１０（サイドドア）における車外側（アウタパネル１２）のベルトライン１４（図１）、及び車内側（インナパネルやドアトリム）のベルトライン（図示略）とドアウインドウガラス１００とのそれぞれの間の全長に亘る領域に設けられる。以下の実施形態１では、車外側（アウタパネル１２）とドアウインドウガラス１００との間に本発明の実施形態に係るウェザストリップ１を設けた場合を例に説明する。図示及び説明を省略するが、車内側とドアウインドウガラスとの間のウェザストリップは、車外側と同様、本発明の実施形態に係るウェザストリップ１を設けることや、車外側と異なるウェザストリップを設けることができる。

《実施形態１》
〔ウェザストリップ〕
実施形態１に係るウェザストリップ１は、車両（自動車）のドア１０（サイドドア）のベルトライン１４と、ウインドウレギュレーター（図示略）により昇降自在なドアウインドウガラス１００との間を封止する（図１）。ウェザストリップ１は、ドア１０に固定される本体部２と、ドアウインドウガラス１００の表面に摺接する先端部３１及び本体部２に一体に形成される根元部３２を有するリップ３とを備える（図２）。ウェザストリップ１の特徴の一つは、リップ３の特定位置に特定形状に形成されて、ドアウインドウガラス１００の昇降時にリップ３の先端部３１によりドアウインドウガラス１００に対して所定の面圧が作用した際、特定の方向に屈曲するように弾性変形することで上記面圧を緩和する面圧緩和部３３を備える点にある。以下、各構成を詳細に説明する。

［本体部］
本体部２は、ドア１０に固定される。本例の本体部２は、ドア１０のアウタパネル１２にベルトライン１４の全長に亘って固定されている。本体部２の形状は断面逆Ｕ字状であり、本体部２は断面逆Ｕ字状に屈曲して形成されるアウタパネル１２の上縁部１２１に装着されている。本体部２の内周面には、上縁部１２１に圧接又は係合される複数の圧接部２２ａ，２２ｂが形成されている。本体部２におけるドアウインドウガラス１００側の下端部は、ドアウインドウガラス１００側に突出するように湾曲して形成される上縁部１２１の係止爪部１２２に係合するフック２１を有する。圧接部２２ａ，２２ｂによる上縁部１２１への圧接と、フック２１と係止爪部１２２との係合とにより、本体部２を上縁部１２１から抜け難くしている。

［リップ］
リップ３は、ドアウインドウガラス１００とアウタパネル１２との間をシールするもので、ベルトライン１４の全長に亘って設けられている。リップ３は、ドアウインドウガラス１００の車外側面（図２紙面左側）に摺接する先端部３１と、本体部２に一体に形成される根元部３２と、先端部３１と根元部３２との間で、根元部３２側に形成される面圧緩和部３３とを備える。この面圧緩和部３３を有するリップ３の数は、本例では単数であるが、複数としてもよい。先端部３１は、本例のようにその表面に設けられる植毛部３１１を有していてもよい。根元部３２は、本体部２の上部に一体に形成されている。この根元部３２とは、リップ３の後述する凹部３４よりも本体部２側であって、厚みが最も薄い箇所である。根元部３２の厚さは、例えば、リップ３の最大厚さの０．５倍以上０．６７倍以下程度が挙げられる。リップ３の最大厚さとは、リップ３の長手方向に直交する方向に沿った長さが最も長い長さとする。リップ３の長手方向とは、リップ３の根元部３２における厚さの中心とリップ３の先端とを結ぶ方向である。リップ３の最大厚さの部分は、リップ３の長手方向の中央よりも先端部３１側に設けられる。即ち、リップ３の最大厚さの部分は、面圧緩和部３３（凹部３４）よりも先端部３１側にある。リップ３は、先端部３１、上記最大厚さの部分、面圧緩和部３３、根元部３２の順に並んでいる。

リップ３の先端部３１とドアウインドウガラス１００とが接触した際、リップ３はドアウインドウガラス１００に対して傾斜しており、先端部３１は上方に位置し、根元部３２は下方で先端部３１よりも車外側に位置する（図２）。即ち、リップ３のドアウインドウガラス１００に対する傾斜角θは、鋭角である。上記傾斜角θとは、リップ３の長手方向に沿った仮想線Ｌとドアウインドウガラス１００の車外側面とのなす角のうち、車両下方側の角である。上記傾斜角は、例えば、２０度以上４５度以下が好ましく、更に２５度以上４０度以下が好ましい。そうすれば、リップ３によりドアウインドウガラス１００とアウタパネル１２との間を十分にシールし易い。また、詳しくは後述するが、面圧緩和部３３が所定の方向に屈曲するように弾性変形してドアウインドウガラス１００の昇降時に先端部３１のドアウインドウガラス１００に対する面圧を緩和する際、面圧緩和部３３の屈曲範囲（リップ３の回動範囲）を小さくできる。そのため、面圧緩和部３３への負荷が過度に大きくなり難いので、リップ３の耐久性を向上し易い。

面圧緩和部３３は、局所的に薄肉状に形成され、ドアウインドウガラス１００の昇降時に先端部３１によりドアウインドウガラス１００に対して所定の面圧が作用した際、上方側（車外側）に屈曲する（上方側に凸となる）ように弾性変形することで、上記面圧を緩和する。上記面圧は、一般に、リップ３やドアウインドウガラス１００の経年変化や特異環境下によってリップ３とドアウインドウガラス１００との摩擦力が増大することで大きくなる。上記摩擦力が増大すると、ドアウインドウガラス１００の昇降時（特に下降時）、リップ３の先端部３１がドアウインドウガラス１００に対して摺接せずドアウインドウガラス１００の昇降（特に下降）に追従することで、リップ３がその長手方向に圧縮されるからである。上記面圧が所定の面圧よりも高くなると、ドアウインドウガラス１００の昇降に追従していたリップ３がドアウインドウガラス１００の昇降方向と反対側にずれる。このときのリップ３とドアウインドウガラス１００との摺接に伴い、リップ３の上記圧縮が開放されると共に異音が発生する。上記摩擦力が増大しても、面圧緩和部３３により上記面圧を緩和できることで、リップ３の先端部３１とドアウインドウガラス１００とをスムーズに摺接させられるため、リップ３とドアウインドウガラス１００との摺接に伴う異音の発生を抑制できる。

面圧緩和部３３は、リップ３のドアウインドウガラス１００側でかつ車両下方側（車内側）に開口する凹部３４を形成することで形成されている。このようにドアウインドウガラス１００側に凹部３４を形成することで、リップ３を車両上方側（ドアウインドウガラス１００の反対側）に膨らむように面圧緩和部３３を屈曲させ易い。そのため、上記面圧を緩和し易い。その上、凹部３４が車外側から見えないので、見栄えがよい。この凹部３４の開口側の幅は、底部側よりも広いことが好ましい。そうすれば、面圧緩和部３３を中心として、先端部３１の回動範囲を大きくし易い。この凹部３４の断面輪郭形状は、例えば、本例のような三角形状や底部側よりも開口側の幅の広い台形状などが挙げられる。

面圧緩和部３３の形成位置は、非圧縮時のリップ３の長手方向の中央よりも根元部３２側である。但し、根元部３２自体を除く位置とする。そのため、リップ３を車両上方側（ドアウインドウガラス１００の反対側）に膨らむように面圧緩和部３３を屈曲させ易いので、上記面圧を緩和し易い。この面圧緩和部３３の形成位置は、例えば、根元部３２と上記中央との中間位置付近が挙げられる。

面圧緩和部３３の厚さは、上記所定の面圧などに応じて適宜選択できる。面圧緩和部３３の厚さとは、凹部３４が形成される箇所のうち、リップ３の最も薄い箇所の厚さである。面圧緩和部３３の厚さは、根元部３２よりも薄い。即ち、リップ３の厚さの関係は、上記最大厚さの部分、根元部３２、面圧緩和部３３の順に薄くなっている。この厚さの関係を満たすことで、リップ３を車両上方側（ドアウインドウガラス１００の反対側）に膨らむように面圧緩和部３３を屈曲させ易い。面圧緩和部３３の厚さは、例えば、根元部３２の厚さの０．５倍以上０．９倍以下程度が挙げられる。面圧緩和部３３の厚さが根元部３２の厚さの０．５倍以上であれば、所定の面圧未満のとき、面圧緩和部３３の屈曲を抑制して、リップ３によりドアウインドウガラス１００とアウタパネル１２との間を十分にシールし易い。面圧緩和部３３の厚さが根元部３２の厚さの０．９倍以下であれば、上記所定の面圧が作用した際、面圧緩和部３３を屈曲するように弾性変形させ易い。

面圧緩和部３３の形成位置や厚さ、リップ３の上記傾斜角などによっては、上記所定の面圧が作用した際、面圧緩和部３３だけでなく根元部３２をも屈曲するように弾性変形させられる。即ち、リップ３の回動中心は、面圧緩和部３３だけでなく、面圧緩和部３３と根元部３２との２箇所とすることができる。そうすれば、上記面圧を緩和する際の面圧緩和部３３への負荷をより低減できるため、リップ３の耐久性により優れる。

（挙動）
リップ３の先端部３１（植毛部３１１）とドアウインドウガラス１００との摩擦力が増大したときのドアウインドウガラス１００の下降に対するリップ３の挙動（図３）と、ドアウインドウガラス１００の上昇に対するリップ３の挙動（図示略）とを順に説明する。図３の二点鎖線は、ウェザストリップ１における上記摩擦力の増大前の状態、即ちリップ３の上記面圧が所定の面圧未満の状態を示し、図３の実線は、ウェザストリップ１における上記摩擦力の増大後の状態、即ちリップ３の上記面圧が所定の面圧に達した状態を示す。

〈下降時〉
図３の二点鎖線に示す状態において、上記摩擦力が増大してドアウインドウガラス１００が下降したときに、先端部３１がドアウインドウガラス１００の下降に対して追従すると、リップ３がその長手方向に圧縮されて先端部３１の上記面圧が高まる。上記面圧が所定の面圧にまで達すると、図３の実線で示すように、リップ３の面圧緩和部３３が車両上方側に屈曲するように弾性変形する。本例では、面圧緩和部３３を中心にして、先端部３１が車両下方側（ドアウインドウガラス１００側）へ回動するように、面圧緩和部３３が屈曲する。即ち、凹部３４のドアウインドウガラス１００側の開口が閉じるように面圧緩和部３３が屈曲する。このとき、根元部３２は、面圧緩和部３３ほど弾性変形しないものの、リップ３の長手方向に対して交差する方向に少し屈曲するように弾性変形する。それにより、リップ３の長手方向の圧縮が緩和されて、上記面圧が緩和されることで、上記面圧が所定の面圧よりも高まることを抑制する。そうして、ドアウインドウガラス１００の下降に対して先端部３１とドアウインドウガラス１００とをスムーズに摺接させる。この下降時における上記傾斜角θは、鋭角のままである。

〈上昇時〉
上記摩擦力が増大してドアウインドウガラス１００が上昇したときは、下降時とは異なり、リップ３がその長手方向に圧縮されないため、上記面圧が上昇しない。このとき、面圧緩和部３３を中心にして、先端部３１が車両上方側（ドアウインドウガラス１００とは反対側）へ回動するように、面圧緩和部３３が屈曲（弾性変形）し易い。即ち、凹部３４のドアウインドウガラス１００側の開口が開くように面圧緩和部３３が屈曲し易い。そうして、上記摩擦力を低減して、ドアウインドウガラス１００の上昇に対して先端部３１とドアウインドウガラス１００とをスムーズに摺接させる。この上昇時における上記傾斜角θは、鋭角のままである。即ち、下降時と上昇時のいずれにおいても、上記傾斜角θは鋭角のままであり、上昇時と下降時とが切り替わっても上記傾斜角θは鋭角のままである。

〔作用効果〕
実施形態１に係るウェザストリップ１は、以下の効果を奏することができる。

（１）リップ３の先端部３１とドアウインドウガラス１００との摩擦力が増大しても、ドアウインドウガラス１００の昇降時において、リップ３とドアウインドウガラス１００との摺接に伴う異音の発生を抑制できる。下降時に異音の発生を抑制できるのは、リップ３がその長手方向に圧縮されて先端部３１によりドアウインドウガラス１００に所定の面圧が作用すると、面圧緩和部３３がリップ３の上方側に屈曲するため、上記面圧を緩和できるからである。それにより、上記面圧が所定の面圧よりも高まることを抑制できる。そのため、リップ３の圧縮状態から非圧縮状態に復帰しようとする反発力を小さくでき、上記復帰時のリップ３とドアウインドウガラス１００との摺接に伴う異音の発生を軽減する。一方、上昇時に異音の発生を抑制できるのは、リップ３がその長手方向に圧縮されないため、上記面圧の上昇を防止できるからである。

（２）リップ３の耐久性を向上できる。面圧緩和部３３が根元部３２側に設けられることで、先端部３１側に設けられる場合に比較して面圧緩和部３３とドアウインドウガラス１００との間の長さが長いため、上記面圧を緩和するために作用する面圧緩和部３３の負荷を小さくできるからである。その上、上記異音の発生を抑制するために面圧緩和部３３を中心にリップ３の先端部３１を上下に回動させるほど面圧緩和部３３を弾性変形させなくてもよいため、上記面圧を緩和するために作用する面圧緩和部３３の負荷を小さくできるからである。

（３）コストを低減できる。面圧緩和部３３により上述のように上記異音の発生を抑制できるため、ウェザストリップ１やドアウインドウガラス１００の材質を耐摩耗性に優れた材質で構成しなくてもよいからである。

本発明は、これらの例示に限定されず、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

１ ウェザストリップ
２ 本体部
２１ フック
２２ａ，２２ｂ 圧接部
３ リップ
３１ 先端部
３１１ 植毛部
３２ 根元部
３３ 面圧緩和部
３４ 凹部
１０ ドア
１２ アウタパネル
１２１ 上縁部
１２２ 係止爪部
１４ ベルトライン
１００ ドアウインドウガラス

Claims (1)

1. 車両のドアのベルトラインと昇降自在なドアウインドウガラスとの間を封止するウェザストリップであって、
   前記ドアに固定される本体部と、
   前記ドアウインドウガラスの表面に摺接する先端部と、前記本体部に一体に形成される根元部とを有するリップとを備え、
   前記リップは、前記根元部側でかつ下方側に開口する凹部により局所的に薄肉状に形成されて、前記ドアウインドウガラスの下降時に前記先端部により前記ドアウインドウガラスに対して所定の面圧が作用した際、上方側に屈曲するように弾性変形することで前記面圧を緩和する面圧緩和部を有するウェザストリップ。

Images