JP3897275B2

JP3897275B2 - 自動車用ウェザーストリップ

Info

Publication number: JP3897275B2
Application number: JP2000125029A
Authority: JP
Inventors: 俊貴荒賀; 利幸中村; 優仁今村
Original assignee: Hayashi Engineering Inc
Current assignee: Hayashi Engineering Inc
Priority date: 2000-04-26
Filing date: 2000-04-26
Publication date: 2007-03-22
Anticipated expiration: 2020-04-26
Also published as: JP2001301469A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
この発明は、自動車ドアの、昇降窓ガラス用の開口部（ベルトライン）において、インナーパネルと窓ガラスとの間をシールするインナーウェザーストリップに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図２に示す昇降窓ガラス１１を備える自動車ドア１０のベルトライン部１２は、そのＡ−Ａ線断面図たる図３に示すとおり、窓ガラス１１、窓ガラスを挟んで車内側のインナーパネル３０，３０、車外側のアウターパネル３１，３１で構成される。インナーパネルのさらに車内側はクッション層付の表皮材４０ａをもったドアトリム内装材４０が装着される。
ドアの下方はアウターおよびインナーパネルの間が、窓ガラスの駆動装置、駆動装置への電気配線等（いずれも不図示）が収容される収容部１４に形成されている。窓ガラス１１はアウターパネルとインナーパネルの間に延びるスリット状の開口１３をへて昇降し、窓は開閉される。
窓ガラスの昇降口は、インナー、アウターのパネルが窓ガラスの厚さよりも少し大きい隙間を空けて接するスリット状の開口になっており、窓ガラスと開口の隙間はインナーウェザーストリップ２０とアウターウェザーストリップ２１によってシールされている。
ウェザーストリップ２０、２１は、ゴム、エラストマー等の軟質樹脂を押出成形して形成する長尺のシール材であって、インナーウェザーストリップ２０とアウターウェザーストリップ２１で窓ガラス１１を挟むことにより、窓ガラスのがたつきが防止され円滑な摺動を確保するとともに、隙間から水分や埃等がドア内に侵入するのを防止する。
【０００３】
ウェザーストリップ２０、２１の断面形状は、一般的にパネルに装着される基体部２０ａ、２１ａと、基体部に平行して基体部から窓ガラス方向に斜めに傾斜して延びる複数条のシールリップ２０ｂ、２１ｂからなる。
シールリップ２０ｂ、２１ｂは、弾性素材からなり、窓ガラスの昇降（変位）に追随しながら窓ガラスとの隙間をシールする。シールリップのシール性能を高めるために基体部よりも硬度の低い樹脂を用いてシールリップを基体部に一体成形することがある。しばしばシールリップの表面には植毛２０ｃ、２１ｃをほどこして窓ガラスとの摺動抵抗を低減する。
従来のウェザーストリップは、水分や埃が侵入しないように隙間をシールするためのものであり、音響的な遮断についてはかえりみられていなかった。
【０００４】
発明者らが詳細に調査した結果、自動車のタイヤと路面の間で発生するロードノイズの多くの部分が、自動車のドア下方からベルトライン（インナーウェザーストリップ）をへて自動車の室内に侵入していることが明らかになった。
ロードノイズは、主に自動車の走行時、路面とタイヤのトレッドの間に閉じ込められ圧縮された空気がタイヤの後方で開放されて破裂した際に発生する。一般にドアパネルがタイヤの後方（上方）に位置するためにロードノイズの侵入比率が多く、ドアパネル下方から侵入した音波（ロードノイズ）は図の矢印方向に上に伝播してインナーウェザーストリップをへて自動車の室内に到っている。
インナーウェザーストリップのシールリップによってベルトラインと窓の間がシールされているために、大部分の音波が遮断されるが、特に周波数が５００〜３１５０Ｈｚの音波は共鳴透過やコインシデンスなどの影響で相当率がウェザーストリップを透過して車室内に到っている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明ではロードノイズがベルトラインから車室内に侵入するのを防止するウェザーストリップを提供する。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
課題を解決する本発明の手段は、自動車のドア部において、インナーパネルとアウターパネル間のスリット状の開口から昇降する窓ガラスと前記開口との隙間をシールする長尺のウェザーストリップであって、このウェザーストリップは、ドアインナーパネルないしドアトリム内装材に取り付けられる基体部と、基体部から窓ガラス方向に向かって延びる少なくとも上下２条のシールリップと、前記シールリップ間において基体表面に貼着される吸音材からなる自動車用ウェザーストリップによる。
【０００７】
本発明ではウェザーストリップのシールリップの間に、ロードノイズの吸音に適した吸音材を貼着し、車室内への侵入を防止する。
ドアパネルの下方から侵入した音波（ロードノイズ）は、インナーパネルとアウターパネルの間の空間を伝わってベルトラインに到り、ウェザーストリップの下方のシールリップで一部が反射され、残余の成分はシールリップをへて上方に伝播する。（伝播する音波は５００〜３１５０Ｈｚの周波数成分が主である）
伝播した残余の音波は、上方シールリップとの間にある吸音材によって吸収され、上方シールリップをへて車室内に伝播する比率は可及的に低減される。
特に吸音材が直径１０デニール未満の極細繊維を主として構成される合繊フェルトであると、５００Ｈｚ〜の音波を吸収する性質がすぐれる。
吸音材はウェザーストリップの押出成形時に同時に貼着加工することで工程が合理化できる。
吸音材の貼着位置をシールリップの表面にする場合では、シールリップの振動減衰性が向上するのでウェザーストリップの遮音度が高められる。またシールリップの強度が高まりシールリップを従来より薄く設計できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適の実施の形態を説明する。
(ウェザーストリップ)
ウェザーストリップは、熱可塑性エラストマー樹脂やＥＰＤＭ等のゴム材料をスクリュー押出機にて加熱・混練して押出成形する。押出成形機の先にはウェザーストリップの断面形状に沿う開口を形成したダイスを配し、可塑状態にある樹脂をダイス開口に通して、所要の断面形状に連続的に成形する。
ウェザーストリップの断面形状は、少なくとも自動車のインナーパネル（ドアトリム）に取着される平坦な基体部と、基体部から窓ガラス方向に向かって斜めに延びる複数条のシールリップをもってなる。
得られた押出成形物を冷却し、（ゴムの場合は架橋処理をおこない）所要の長さに裁断することでウェザーストリップが得られる。
押出成形時に、基体部に補強材として鋼板製のインサートを含ませることがある。また、基体部とシールリップを材質の異なる（硬度の異なる）樹脂の共押し出しにて一体成形することがある。
【０００９】
ウェザーストリップの上下シールリップの間には吸音材を貼着する。吸音材として好ましいのは特に高周波数の音波の吸音性に優れる素材からなるものである。最も好ましいのは、繊維径が１０デニール未満の繊維を主としてなる合繊フェルトである。合繊フェルトの厚さは１〜１０ｍｍ、密度は０．０２〜０．９ｇ／ｃｍ³が吸音性にすぐれており好ましい。
合繊フェルト以外で吸音材として好ましいのは、高目付の不織布、ウレタンフォーム、ガラスウール、これらの混合物である。吸水性の素材の場合には、撥水処理をほどこしておくのが適する。
吸音材は、ウェザーストリップ（シールリップ）の長手方向に沿って、切れ目無く連続的に配置するのが好ましい。吸音材はウェザーストリップの押し出しにおいて原料が可塑状態にある間に、押圧して貼着するのが合理的であるが、ウェザーストリップの成形後に接着剤を用いて貼着することもできる。
【００１０】
吸音材の貼着形態として好ましい形態を図１の（ａ）〜（ｄ）に示す。それぞれ、図３と同様のベルトラインの断面図に示している。
（ａ）の実施例ウェザーストリップ１００は、フェルト状の吸音材１０５を、２条のシールリップ１０２、１０３の間において、基体部に貼着する形態である。
この場合、シールリップ１０２、１０３が窓ガラスＭにおされて変形しても吸音材が圧縮される率が少なく、初期の設計どおりの密度を維持することができる。また吸音材はウェザーストリップの押出成形と同時に貼着しやすい形態である。
【００１１】
（ｂ）の実施例ウェザーストリップ１１０は、薄手の不織布状の吸音材１１５、１１５を、上シールリップ１１２の下側面と下シールリップ１１３の上側面に貼着する形態である。
この場合、音の進行方向に対して吸音材を垂直に広い面積で隙間なく貼着することができる。音の進行方向に対して二重以上の配置にして吸音効率を高めることができる。
（ｃ）の実施例ウェザーストリップ１２０は、樹脂発泡体からなる吸音材１２５を、上下のシールリップ１２２、１２３間を充填する形で配設する形態である。
この場合、シールリップ間に音波の抜ける隙間が生じないため吸音効率を高めることができる。またシールリップの変形に対して構造的に支持して、シールリップのへたりや変形を防止する。
【００１２】
（ｄ）の実施例ウェザーストリップ１３０は、上下のシールリップ１３２、１３３間に、内部に空間を囲む中空リップ１３４を形成し、この空間内に吸音材１３５を配置する形態である。
この場合、吸音材の劣化がおこりにくく、吸音材の効果を長期間維持できる。また摩擦等の外力に対して弱い吸音材の場合適する。
【００１３】
(実施例）
図１の（ａ）相当に吸音材を貼着した本発明による実施例ウェザーストリップと、比較例として吸音材の貼着がない同形状のウェザーストリップを作成し、遮音効果について測定評価した。
【００１４】
（ウェザーストリップ）
軟質塩化ビニル樹脂を押出成形してウェザーストリップを形成した。断面形状は、平坦な基体部と基体部から窓ガラス方向に向かって２条のシールリップが斜め上方に延びる形状とする（図４参照）。シールリップの先端にはナイロン繊維の植毛処理を施してなる。
【００１５】
（吸音材）
厚さ５．０ｍｍのポリエチレンテレフタレート繊維性の不織布、面重量６００ｇ／ｍ²を吸音材とする。不織布中の繊維径は５デニール。
幅１０ｍｍの細巾テープ状に裁断し、ウェザーストリップの２条のシールリップ間の基体部表面において、ウェザーストリップの長手方向に平行に接着剤で貼着した。
【００１６】
（評価方法）
吸音材を貼着したウェザーストリップを長さ４００ｍｍに裁断して、遮音性の評価サンプル（実施例）とする。また同断面形状のウェザーストリップで吸音材が貼着されていないものを同じ長さに裁断して評価サンプル（比較例）とする。
サンプルを遮音試験装置に対して配置して、遮音性の評価をおこなう。遮音性の評価装置は２つの無響箱（音源箱と受音箱）を隔壁で仕切り隣接させ、隔壁の中央に空けた開口にサンプルを図４のように自動車のドア下方から侵入する音波がベルトライン（ウェザーストリップ）をへて自動車室内に侵入する状態に合わせ設置する。
音源箱側にセットしたスピーカーからホワイトノイズを出力し、音源箱および受音箱内に設置したマイクの出力差からサンプルの遮音度を計算する方法を採った。
【００１７】
（結果）
図４に測定結果を図示する。図において横軸は周波数で縦軸は計算された遮音度（ｄＢ）を示す。実線でしめされる実施例と点線で示される比較例との差から、以下が認められる。
全周波数域にわたって、実施例の遮音度が比較例を上回る。特に周波数６３０〜２０００Ｈｚにおいて、その差が顕著であり最大で６．０（ｄＢ）の差がある。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、自動車のベルトラインをへてロードノイズが車室内に侵入する比率を低減することができる。また、ロードノイズ以外のエンジンノイズや風切り音の遮音にも効果がある。
ウェザーストリップのシールリップを補強して、変形に対する耐久性を向上される効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動車用ウェザーストリップの各実施例断面図を示す。
【図２】自動車の側面図。
【図３】図２のＡ−Ａ線断面図を示す。
【図４】遮音度の測定方法および測定結果を示す。
【符号の説明】
１０自動車ドア
１１窓ガラス
１２ベルトライン
１３開口
１４収容部
２０インナーウェザーストリップ
２１アウターウェザーストリップ
３０インナーパネル
３１アウターパネル
４０ドアトリム
１００、１１０、１２０、１３０ウェザーストリップ
１０５、１１５、１２５、１３５吸音材

Claims

自動車のドア部において、インナーパネルとアウターパネル間のスリット状の開口から昇降する窓ガラスと前記開口との隙間をシールする長尺のウェザーストリップであって、このウェザーストリップは、ドアインナーパネルないしドアトリム内装材に取り付けられる基体部と、基体部から窓ガラス方向に向かって延びる上下２条のシールリップと、繊維径が１０デニール未満の繊維を主体としてなり、厚さが１〜１０ｍｍ、密度が０．０２〜０．９ｇ／ｃｍ ^３である不織布を細巾状に裁断したものを、前記上下２条のシールリップ間のウェザーストリップ基体表面に前記上下２条のシールリップとは離間されて、ウェザーストリップの長手方向に平行に、接着剤で貼着される吸音材とからなることを特徴とする自動車用ウェザーストリップ。