JPH07285343A - 自動車のルーフ開口用のウエザストリップ - Google Patents

自動車のルーフ開口用のウエザストリップ

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JPH07285343A
JPH07285343A JP6105031A JP10503194A JPH07285343A JP H07285343 A JPH07285343 A JP H07285343A JP 6105031 A JP6105031 A JP 6105031A JP 10503194 A JP10503194 A JP 10503194A JP H07285343 A JPH07285343 A JP H07285343A
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JP
Japan
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opening
roof
deflector
weather strip
automobile
Prior art date
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Application number
JP6105031A
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English (en)
Inventor
Ryoichi Suzuki
僚一 鈴木
Hideo Takeda
英生 竹田
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Toyota Motor Corp
Original Assignee
Toyota Motor Corp
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Publication date
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  • Seal Device For Vehicle (AREA)

Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】デフレクタ機能を持たせたウエザストリップに
おいてウインドスロップの発生を防止する。 【構成】自動車のルーフ32に開口34を設け、この開
口を小ルーフ36によって開閉可能とした自動車の開口
34に取り付けるウエザストリップ30である。ウエザ
ストリップは、開口34を開いたとき開口34の前側縁
35から上方へ突出するデフレクタ部38を備える。デ
フレクタ部38は、車体の前後方向へ伸びる仮想鉛直面
で切断した開口34を開いたときの断面において、開口
34の前側縁35の前方にあるルーフの部分50に直交
する方向へ突出し、上方へ向けて凸状に湾曲した頂部分
52と、頂部分52から滑らかに伸びる前方部分53
と、頂部分52から滑らかに伸びる後方部分54とを有
する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は自動車のルーフ開口用の
ウエザストリップに関する。前記ルーフ開口は、タルガ
トップ、Tバールーフまたはサンルーフと呼称される小
ルーフによって開閉される。
【0002】
【従来の技術】小ルーフによって閉じられているルーフ
の開口を開けた状態で走行するとき、車室が一種の共鳴
箱となることから、走行に伴う圧力変動の大きさによっ
ては、大きな不快音を伴う共鳴振動が発生することがあ
る。この現象はウインドスロップと言われる。
【0003】ウインドスロップの発生を防ぐには圧力変
動を抑えればよい。この圧力変動は、ルーフの開口の前
側縁を通過した空気の流れが開口の後ろ側縁または車室
にぶつかって生ずると考えられている。そこで、開口の
前側縁の近くに独立のデフレクタを配置したり、開口の
前側縁に取り付けるウエザストリップにデフレクタ機能
を持たせたり(実開昭60-90014号公報)して、前側縁を
通過した流れを反らせる対策が採られている。
【0004】ところで、ルーフの開口の前側縁の後方に
は伴流ないし後流が発生する。この後流は、速度の小さ
い(レノルズ数またはレイノルズ数Rの小さい)範囲で
は層流であるが、Rが増すと、後流にカルマン渦が現れ
るようになる。さらにRが増すと、後流は乱流となり、
ついには後流は平均として死水に近くなる。この死水領
域では、水または空気は完全に静止する。一方、乱流で
は見掛けの粘性率が大きくなり、静止した空気は流れに
対して大きな粘性抵抗を与える(岩波『理化学辞典』第
4版)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ウエザストリップにデ
フレクタ機能を持たせるようにすれば、独立部品として
のデフレクタが不要となり、部品点数およびコスト上有
利であるが、図3に示す前記公報に記載されたもので
は、前記後流についての事実に鑑みるとき、ウインドス
ロップの発生防止効果が少ないと考えられる。
【0006】図3に示すウエザストリップ20のデフレ
クタ部21は、開口22を開けた状態では、開口22の
前側縁の前方のルーフの部分、いわゆるフロントヘッダ
23の延長上にあり、フロントヘッダ23はウインドシ
ールドガラス24の延長上にあることから、これら三者
は実質的に同じ面上に位置している、ということができ
る。そのため、ウインドシールドガラス24に沿う空気
の流れは、デフレクタ部21の端25に達するまで実質
的に一定の速度であり、その速度は、自然風がなけれ
ば、自動車の速度と同じであると考えられる。したがっ
て、自動車の速度が速くなればなるほど、レイノルズ数
Rが大きくなる。
【0007】一方、デフレクタ部21の端25は後方へ
向けて尖った形状であるため、ウインドシールドガラス
24に沿って端25に達した流れがここから剥離すると
き、流れに対して鋭いエッジとして作用する。流れがエ
ッジから剥離する場合、丸みからの剥離に比べて後流に
乱流が発生し易いことは経験的に知られている。
【0008】以上の2点を総合すると、デフレクタ部2
1の後方に大きな乱流域または実質的な静止域Cが存在
することとなる。そのため、粘性抵抗の影響を受けなけ
ればA方向へ向くはずの流れが、乱流域または静止域C
から及ぼされる粘性抵抗によってB方向へ曲げられるよ
うになり、開口22の後ろ側縁または車室にぶつかる可
能性が高い。
【0009】本発明の目的は、デフレクタ機能を持たせ
たウエザストリップであってウインドスロップの発生を
防止できる、自動車のルーフ開口用のウエザストリップ
を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、自動車のルー
フに開口を設け、該開口を小ルーフによって開閉可能と
した自動車の前記開口に取り付けるウエザストリップで
あって、前記開口を開いたとき前記開口の前側縁から上
方へ突出するデフレクタ部を備え、該デフレクタ部は、
車体の前後方向へ伸びる仮想鉛直面で切断した前記開口
を開いたときの断面において、前記開口の前側縁の前方
にあるルーフの部分に直交する方向へ突出し、上方へ向
けて凸状に湾曲した頂部分と、該頂部分から滑らかに伸
びる前方部分と、前記頂部分から滑らかに伸びる後方部
分とを有する。
【0011】前記デフレクタ部が中空である場合、前記
仮想鉛直面で切断した断面において、前後方向へ伸びる
ブリッジを中空内に有することができる。
【0012】
【作用および効果】空気の流れが開口の前側縁の前方に
あるルーフの部分からウエザストリップのデフレクタ部
に達すると、デフレクタ部の頂部分が前記ルーフの部分
に直交する方向へ突出しているため、空気の流れはデフ
レクタ部に衝突する。その結果、流れの圧力が急激に増
加し、速度が大幅に低下する。流れは、その後、低下し
た速度でデフレクタ部の前方部分に沿って頂部分に至
り、ここで剥離するが、流れの速度が低下し、レイノル
ズ数が小さくなっていることと、頂部分が上方へ向けて
凸状に湾曲し、エッジに比べて乱流が発生しにくいこと
から、小さな乱流域または静止域が開口の前側縁の後流
に存在する。この小さな乱流域または静止域による粘性
抵抗は小さいため、剥離した流れが粘性抵抗によって曲
げられる程度が少なくなる。したがって、デフレクタ部
の頂部分の突出高さを適当に定めることにより、開口の
前側縁を通過した空気の流れが後ろ側縁または車室にぶ
つかる可能性を大幅に低下し、またはゼロにすることが
でき、ウインドスロップの発生を抑えることができる。
【0013】開口に配置するウエザストリップに空気の
流れを反らせるデフレクタ部を備えているため、別途に
デフレクタを設けるものに比べて部品点数を減らすこと
ができ、コスト的に有利である。
【0014】ウエザストリップのデフレクタ部の頂部分
を開口の前側縁の前方にあるルーフの部分に直交する方
向へ突出し、上方へ向けて凸状に湾曲するだけであるた
め、ウエザストリップの製作を複雑にするものではな
い。
【0015】空気の流れがデフレクタ部の頂部分から滑
らかに伸びる前方部分に沿い、また後流が頂部分から滑
らかに伸びる後方部分に沿うため、流れまたは後流を乱
すことがなく、外乱による乱流が後流に発生するのを抑
えることができる。
【0016】前記デフレクタ部が中空であり、前後方向
へ伸びるブリッジが中空内にある場合、小ルーフによっ
て開口を閉じようとすると、デフレクタ部の頂部分が下
方へ変位して後方部分を後方へ押し出す。その結果、後
方部分がブリッジを引っ張り、前方部分が下方へ引き下
げられる。これによって、小ルーフを閉じたとき、ウエ
ザストリップのデフレクタ部がルーフから上方へ突出す
るのを防ぐことができ、見栄えを良好に維持できる。
【0017】
【実施例】ウエザストリップ30は、車体の前後方向へ
伸びる仮想鉛直面で切断した断面図である図1のaに示
すように、自動車のルーフ32に開口34を設け、この
開口34を小ルーフ36によって開閉可能とした自動車
の開口34に取り付けるものであって、開口34を開い
たとき開口34の前側縁35から上方へ突出するデフレ
クタ部38を備える。
【0018】ルーフ32の開口34は小ルーフ36の形
態に応じた形状のもので、オープニングトリム40がル
ーフの開口34に面するエッジ33に取り付けられてい
る。一方、小ルーフ36は、タルガトップ、Tバールー
フまたはサンルーフと呼ばれるもので、アウタパネル4
2とインナパネル44とからなる。小ルーフ36は、そ
れ自体公知の取付け構造によってルーフ32に開閉可能
に取り付けられる。
【0019】ウエザストリップ30は、EPDMのような耐
候性の優れたゴムによって押出し成形または射出成形す
るもので、図示の実施例では、デフレクタ部38と、デ
フレクタ部38と一体となった被覆部39とを有する。
被覆部39は、ほぼL字状を呈しており、オープニング
トリム40まで伸びている。ウエザストリップ30は、
被覆部39の端部をオープニングトリム40のクリップ
41に嵌合させ、被覆部39に当てたリテーナ46を貫
通するねじ48によってルーフ32に取り付けられてい
る。
【0020】デフレクタ部38は、開口34の前側縁3
5に設けるもので、車体の前後方向へ伸びる仮想鉛直面
で切断した開口34を開いたときの断面において、すな
わち図1のaの状態において、開口34の前側縁の前方
にあるルーフの部分50に直交する方向へ突出し、上方
へ向けて凸状に湾曲した頂部分52と、頂部分52から
前方へ向けて滑らかに伸びる前方部分53と、頂部分5
2から滑らかに伸びる後方部分54とを有する。頂部分
52、前方部分53および後方部分54は、後述するよ
うに形成することが好ましい。
【0021】図示の実施例では、デフレクタ部38は中
空であり、前記仮想鉛直面で切断した断面において、前
後方向へ伸びるブリッジ55を中空内に有する。ブリッ
ジ55は、開口34を開いたとき、ルーフの部分50に
隣接する前方部分53の箇所、すなわち流れが衝突する
箇所からほぼ水平に後方部分54へ伸びている。
【0022】ブリッジ55を設ける場合、次のような作
用、効果が期待できる。小ルーフ36を閉じようとする
とき、まずデフレクタ部38の頂部分52が下方へ変位
して後方部分54を後方へ押し出す。その結果、後方部
分54がブリッジ55を引っ張り、ルーフの部分50に
隣接する前方部分53の箇所が下方へ引き下げられる。
これによって、図1のbに示すように、小ルーフ36を
閉じたとき、ウエザストリップ30のデフレクタ部38
がルーフの部分50から上方へ突出するのを防ぎ、見栄
えを良好に維持することができる。
【0023】実施例のように、流れが衝突する前方部分
53の箇所にブリッジ55が結合されている場合、ブリ
ッジ55は、前方部分53が流れによって変形するのを
防止するリブとしての機能をも果たすこととなる。
【0024】デフレクタ部38を中空に形成すると共
に、ブリッジ55を中空内に配置した前記実施例によれ
ば、前記の作用および効果が得られるため好ましい。こ
れに代え、デフレクタ部38をスポンジ状とした中実に
形成することもできる。
【0025】図4に示すように、自動車の開口の前方の
ルーフの部分50はフロントヘッダであり、ウインドシ
ールドガラス60がその前方に位置する。小ルーフ36
を開口から除いて開口を開いたとき、ウエザストリップ
のデフレクタ部38は、図2に詳細に示すように、開口
の前側縁35の前方のルーフの部分であるフロントヘッ
ダ50から上方へ突出する。
【0026】自動車の走行に伴う空気の流れが、ウイン
ドシールドガラス60に沿い、フロントヘッダ50を経
てデフレクタ部38に達すると、デフレクタ部38の頂
部分52がフロントヘッダ50に直交する方向へ突出し
ているため、空気の流れはデフレクタ部38に衝突す
る。その結果、流れの圧力が衝突箇所62で急激に増加
し、速度が大幅に低下する。すなわち、ウインドシール
ドガラス60に沿っている流れの速度は、自然風がなけ
れば、自動車の走行速度と実質的に同じであると考えら
れるが、デフレクタ部38に衝突した後の流れの速度
は、自動車の走行速度に比べてはるかに小さくなる。こ
の点で、図3のデフレクタ部21の速度が自動車の走行
速度と実質的に同じであるのと異なる。流れは、その
後、低下した速度でデフレクタ部38の前方部分53に
沿って頂部分52に至り、ここで剥離する。このとき、
流れの速度が低下し、レイノルズ数Rが小さくなってい
ることと、頂部分52が上方へ向けて凸状に湾曲し、エ
ッジに比べて乱流が発生しにくいことから、図3の乱流
域または静止域Cに比べて十分に小さな乱流域または静
止域cが開口の前側縁35の後流に存在する。この小さ
な乱流域または静止域cによる粘性抵抗は小さいため、
剥離した流れが粘性抵抗によって曲げられる流れbは、
粘性抵抗の影響を受けないで進む流れaと実質的に同じ
か、流れaからわずかに偏る程度である。そこで、デフ
レクタ部38の頂部分52の突出高さを開口の前後方向
長さを勘案して適当に定めることにより、開口の前側縁
35を通過した空気の流れが後ろ側縁または車室にぶつ
かる可能性を大幅に低下し、またはゼロにすることがで
き、ウインドスロップの発生を抑えることができる。
【0027】図5に示すように、デフレクタ部38の頂
部分52の高さH、距離Lおよび半径Rをとり、タルガ
トップ車で開口の前後方向長さが630mm であるものにつ
いて85km/h相当の流れによって実験を行い、車室の前席
においてC特性で音圧レベルを測定した。
【0028】図6は、H=3mm、R=3mm とし、L=0mm(D1)、L=
3mm(D2)、L=5mm(D3) とした。いずれの場合にも、23Hz付
近に音圧レベルのピーク値が発生している。ピーク値で
は、距離Lを小さくする方が音圧レベルは低いが、広い
周波数域では、距離Lをある程度取った方がよいように
思われる。
【0029】図7は、L=0mm、R=3mm とし、H=2mm(E1)、H=
5mm(E2)、H=7mm(E3)、H=0mm(E4) とした。いずれの場合に
も、23Hz付近に音圧レベルのピーク値が発生している。
このピーク値では、デフレクタ部の高さがゼロ、すなわ
ちデフレクタ部が前方のルーフの部分と同一の面上にあ
るものでは、最大となっており、高さが小さい程、低い
音圧レベルを示している。デフレクタ部の高さが大きく
なるにつれて音圧レベルが増えているのは、風切り音が
発生するためと思われる。
【0030】図8は、L=0mm、R=3mm とし、H=2mm(F1)、F1
において後方部分を後方へ向けて大きく凸状に湾曲した
もの(F2)、 図5に仮想線で示すように頂部分53の上に
エッジを設けたもの(F3)とした。いずれの場合にも、23
Hz付近に音圧レベルのピーク値が発生している。頂部分
の上方へ向けて凸となった丸みの影響が顕著に現れてい
る。また、後方部分を後方へ向けて凸状に湾曲すること
も有意であると考えられる。
【0031】図9は、H=5mm とした場合の半径Rと距離
Lとの相関を示すもので、aではR=0mm とし、bではR=
5mm とした。デフレクタ部の頂部分に丸みをつける場
合、最適な距離Lは後方へ移っていることが分る。
【0032】図10は、L=10mm、H=5mmとし、頂部分の半
径Rを変えた結果で、半径Rはほぼ5mm で飽和状態にな
ると考えられる。
【0033】図11は、L=5mm とした場合の半径Rと高
さHとの相関を示すもので、aではR=0mm とし、bでは
R=3mm とした。実験した範囲では、半径と高さとの相関
関係はなく、いずれの場合にも、高さが高いほど、音圧
レベルは下がっていることが分る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る自動車のルーフ開口用のウエザス
トリップの断面図で、図4の1−1線に沿って切断した
ものであり、aは、開口を開いた状態を、bは開口を閉
じた状態を示す。
【図2】本発明に係る自動車のルーフ開口用のウエザス
トリップの作用を示す模式図である。
【図3】先行技術の自動車のルーフ開口用のウエザスト
リップの作用を示す模式図である。
【図4】本発明に係るウエザストリップを適用した自動
車の斜視図である。
【図5】実験に供したウエザストリップと各寸法を示す
断面図である。
【図6】周波数と音圧レベルとの相関を示す特性図であ
る。
【図7】周波数と音圧レベルとの相関を示す特性図であ
る。
【図8】周波数と音圧レベルとの相関を示す特性図であ
る。
【図9】デフレクタ部の頂部分の距離と音圧レベルとの
相関を示す特性図で、aでは頂部分の半径R=0mm とし、
bでは半径R=5mm としたものである。
【図10】デフレクタ部の頂部分の半径と音圧レベルと
の相関を示す特性図で、距離L=10mmとしたものである。
【図11】デフレクタ部の頂部分の高さと音圧レベルと
の相関を示す特性図で、aでは半径R=0mm 、bでは半径
R=3mm としたものである。
【符号の説明】
30 ウエザストリップ 32 ルーフ 34 開口 35 前側縁 36 小ルーフ 38 デフレクタ部 50 前方のルーフの部分 52 頂部分 53 前方部分 54 後方部分 55 ブリッジ

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 自動車のルーフに開口を設け、該開口を
    小ルーフによって開閉可能とした自動車の前記開口に取
    り付けるウエザストリップであって、前記開口を開いた
    とき前記開口の前側縁から上方へ突出するデフレクタ部
    を備え、該デフレクタ部は、車体の前後方向へ伸びる仮
    想鉛直面で切断した前記開口を開いたときの断面におい
    て、前記開口の前側縁の前方にあるルーフの部分に直交
    する方向へ突出し、上方へ向けて凸状に湾曲した頂部分
    と、該頂部分から滑らかに伸びる前方部分と、前記頂部
    分から滑らかに伸びる後方部分とを有する、自動車のル
    ーフ開口用のウエザストリップ。
  2. 【請求項2】 前記デフレクタ部は中空であり、前記仮
    想鉛直面で切断した断面において、前後方向へ伸びるブ
    リッジを中空内に有する、請求項1に記載の自動車のル
    ーフ開口用のウエザストリップ。
JP6105031A 1994-04-21 1994-04-21 自動車のルーフ開口用のウエザストリップ Pending JPH07285343A (ja)

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Cited By (5)

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