JP6083405B2 - 自動車のドアウインドウ支持構造 - Google Patents

Description

この発明は、少なくとも３点の支持点でドアウインドウをウインドウレギュレータのキャリアプレートに支持したような自動車のドアウインドウ支持構造に関する。

一般に、ドアウインドウ（いわゆるドアガラス）を前側のガイドレールとウインドウレギュレータとで昇降可能に支持する場合、ガイドレールがドアウインドウの前側にしか存在しないので、前後一対のガイドレールによりドアウインドウを支持する構造に対して、ドアウインドウの支持が不利となる。このためドアウインドウは少なくとも３点の支持点にてウインドウレギュレータのキャリアプレートに強固に支持されている。

このように、ドアウインドウを３点支持する場合、ドアベルトラインよりも下方のドアウインドウ下部が大きくなり、質量が増加すると共に、ウインドウレギュレータのキャリアプレートとドアウインドウとが強固に結合された３点の支持部を介して、ドアウインドウ側とドア側との間で振動が伝達されやすくなり、異音や不快振動が発生する懸念があった。

このような問題点を解決するために、ドアウインドウとドア側の共振点（固有振動数）をずらしたり、３点支持部に分厚いラバーを追加したりする対策があるが、この場合には設計自由度が低くなる（特許文献１参照）。
なお、ドアウインドウを軽量化するために、当該ドアウインドウの下縁を切欠く構造が知られているが、この場合には、強度の関係上、縁を緩やかな湾曲状にする必要があり、軽量化や固有振動数の調整に限界があった。

特開２００７−１１８７９９号公報

そこで、この発明は、ドアの軽量化と、ドアウインドウとウインドウレギュレータ間の振動伝達低減との両立を図って、所謂ＮＶＨの低減を達成することができる自動車のドアウインドウ支持構造の提供を目的とする。

この発明による自動車のドアウインドウ支持構造は、少なくとも３点の支持点でドアウインドウをウインドウレギュレータのキャリアプレートに支持した自動車のドアウインドウ支持構造であって、上記ドアウインドウの上記各支持点で囲繞される部位と重複するよう該ドアウインドウに開口部が形成されたものである。

上記構成によれば、３点以上の支持点で囲繞されて補強された部位と重複するよう上記ドアウインドウに開口部を形成することで、ドアウインドウの耐久性を確保しつつ、該ドアウインドウの弾性係数低下を図って、当該ドアウインドウとウインドウレギュレータのキャリアプレートとの間の連結剛性を下げ、これにより、振動伝達を抑制することができる。
また、上記開口部の形成によりドアの軽量化を図ることができ、さらに部品点数の増加を招くことなく、固有振動数の調整も可能となる。
要するに、ドアの軽量化と、ドアウインドウとウインドウレギュレータ間の振動伝達低減との両立を図って、所謂ＮＶＨの低減を達成することができる。

この発明の一実施態様においては、上記開口部の大きさは、ドアウインドウの固有振動数がドア側または上記キャリアプレートの固有振動数とずれるように設定されたものである。

上記構成によれば、固有振動数をずらせたことで共振を防止することができる。
この場合、ドアウインドウとキャリアプレートとの固有振動数を変えると、振動が伝わりにくくなり、一方で、ドアウインドウとドア側との固有振動数を変えると、振動が伝わっても、ドア全体の共振を抑制することができる。
つまり、ドアウインドウの支持剛性を確保しつつ、当該ドアウインドウの振動を抑えることができる。

この発明の一実施態様においては、上記少なくとも３点の支持点のうちドアウインドウ下縁の２つの支持点間が、上方に曲線状に切欠かれて切欠き部を形成しており、該切欠き部の頂点が上記開口部の下側頂点と対向するよう構成されたものである。

上記構成によれば、開口部下側と切欠き部との略対称的な形状により、異常振動や応力集中を防止し、かつ、ドアウインドウの耐久性を落とすことなく、弾性係数および連結剛性の低下を図ることができる。

この発明によれば、ドアの軽量化と、ドアウインドウとウインドウレギュレータ間の振動伝達低減との両立を図って、所謂ＮＶＨの低減を図ることができる。

本発明の自動車のドアウインドウ支持構造を備えたドア全体の側面図 図１の要部拡大側面図 図２の要部拡大側面図 図１のＡ−Ａ線に沿う要部拡大断面図 図１のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大断面図 図３のＣ−Ｃ線矢視断面図

ドアの軽量化と、ドアウインドウとウインドウレギュレータ間の振動伝達低減との両立を図って、所謂ＮＶＨの低減を達成するという目的を、少なくとも３点の支持点でドアウインドウをウインドウレギュレータのキャリアプレートに支持した自動車のドアウインドウ支持構造において、上記ドアウインドウの上記各支持点で囲繞される部位と重複するよう該ドアウインドウに開口部を形成するという構成にて実現した。

この発明の一実施例を以下図面に基づいて詳述する。
図面は自動車のドアウインドウ支持構造を示し、図１はドアアウタパネルおよびベルトラインレインフォースメントアウタを取外した状態のドア全体の側面図、図２は図１の要部拡大側面図、図３は図２の要部拡大側面図、図４は図１のＡ−Ａ線に沿う要部拡大断面図、図５は図１のＢ−Ｂ線に沿う要部拡大側面図、図６は図３のＣ−Ｃ線矢視断面図である。

自動車のドアは、図１，図４，図５に示すように、鋼板製のアウタパネル１１と、該アウタパネル１１にヘミング加工等により連結された鋼板製のインナパネル１２とを備えており、これら両者１１，１２によりドアパネルを形成している。
アウタパネル１１は車室外側に配置されて自動車のドアの意匠面を形成し、一方、インナパネル１２はアウタパネル１１よりも車室内側に配置されており、両者１１，１２間にはドア内部空間１３が形成されている。

図１に示すベルトラインＢＬの直下部において、アウタパネル１１の車幅方向内側には、図４，図５に示すように、該ベルトラインＢＬに沿うようにベルトラインレインフォースメントアウタ１４を配設し、該ベルトラインレインフォースメントアウタ１４がアウタパネル１１と近接した部位１４ａには、これら両者１４ａ，１１間に充填剤１５（図５参照）を介設している。
また、上述のベルトラインＢＬの直下部において、インナパネル１２の車幅方向外側には、図４，図５に示すように、該ベルトラインＢＬに沿ってベルトラインレインフォースメントインナ１６を配設している。

図１に示すように、インナパネル１２には、ベルトラインレインフォースメントアウタ１４とベルトラインレインフォースメントインナ１６との間のドア内部空間１３に位置するように、ドアウインドウ１７（いわゆるドアガラス）を昇降させるウインドウレギュレータ１８が取付けられている。
このウインドウレギュレータ１８は、インナパネル１２側のモジュールプレートに取付けられた上下一対の取付けブラケット１９，２０と、これら上下の取付けブラケット１９，２０間に固定されたガイドレール２１と、このガイドレール２１に案内部材２２（図６参照）を介して当該ガイドレール２１上を上下移動可能に設けられたキャリアプレート２３（いわゆるガラス支持部材）と、を備えている。
上述の取付けブラケット１９，２０には、それぞれプーリ２４，２５を設けており、これらのプーリ２４，２５には、作動ケーブル２６が巻回され、該作動ケーブル２６はガイドレール２１に沿って張設されると共に、その一箇所において、キャリアプレート２３に固定される。

上述の作動ケーブル２６は、インナパネル１２側のモジュールプレートに取付けられた駆動モータ２７に接続されており、正逆両方向に回転可能な駆動モータ２７の作動により、作動ケーブル２６が上下何れかの方向に牽引され、キャリアプレート２３が、ガイドレール２１に沿って上下に移動し、これによりドアウインドウ１７が図１に実線で示す全閉位置と同図に仮想線で示す全開位置との間を昇降するように構成している。

図２，図３に示すように、上述のキャリアプレート２３にはドアウインドウ１７の下部が取付けられている。このドアウインドウ１７は、図４，図５に示すように、アウタパネル１１とインナパネル１２との間に介装され、ドア内部空間１３内に収容可能に構成されている。
ウインドウレギュレータ１８を作動させることにより、キャリアプレート２３を介して、ドアウインドウ１７が上下動して、該ドアウインドウ１７はベルトラインＢＬから出入り可能に構成されている。

図４，図５に示すように、上述のベルトラインＢＬにはシール部材としてのモール２８，２９が設けられている。車幅方向外側のモール２８はアウタパネル１１とベルトラインレインフォースメントアウタ１４の接合部を含む上端部に取付けられており、車幅方向内側のモール２９は、インナパネル１２の車室内側を覆うドアトリム３０のベルトラインＢＬに沿う折曲げ片３０ａの車幅方向外側面部に取付けられている。

図１に示すように、上述のドアウインドウ１７の前辺部１７ａは、略上下方向に延びるガイドレール３１（いわゆるグラスラン）で昇降可能に支持されている。
図１のＡ−Ａ線に沿う要部断面を図４に示すように、ドアウインドウ１７の下部後方側には受け部材３２を固定する一方で、ベルトラインレインフォースメントアウタ１４にはクッション部材３３を備えたドアウインドウ保持ユニット３４を取付け、ベルトラインレインフォースメントインナ１６にはクッション部材３５を備えたドアウインドウ保持ユニット３６を取付けており、上述の各クッション部材３３，３５でドアウインドウ１７を両側から挟持するように保持している。
但し、ドアウインドウ１７が図１に仮想線で示す全開位置に下降した時は、クッション部材３３，３５による両側からの挟持がなくなるので、該ドアウインドウ１７は振動しやすくなる。

図１に示すように、ドアウインドウ１７の下部において前方側と後方側とには、ウインドウ側ストッパ３７，３７を設けると共に、このウインドウ側ストッパ３７，３７の上限位置を規制するドアインナ側ストッパ３８，３８を、ベルトラインレインフォースメントインナ１６とインナパネル１２との上端部接合部１６ａにそれぞれ設けている。

ドアウインドウ１７下部の前方側、後方側の各ストッパ３７，３８の構造は前後同様であるので、以下、図１のＢ−Ｂ線に沿う要部断面を示す図５を参照して、前方側のストッパ構造について説明する。
ドアウインドウ１７の下部には、ストッパ取付け孔１７ｂを開口形成し、該ドアウインドウ１７の車幅方向内側面に設けたゴム製のストッパ部材３９の支軸３９ａを、上記ストッパ取付け孔１７ｂから車幅方向外側に突設し、ドアウインドウ１７の車幅方向外側面にグロメット４０を介して保持板４１を設け、この保持板４１で上述の支軸３９ａを固定することにより、ドアウインドウ１７下部の車幅方向内側面にストッパ部材３９を取付けたものである。

上述のストッパ部材３９を介してドアウインドウ１７の上限位置を規制するようにドアインナ側ストッパ３８を設けている。
このドアインナ側ストッパ３８は、図５に示すように、ボルト４２、ナット４３等の締結部材を用いて、ベルトラインレインフォースメントインナ１６とインナパネル１２との上端部接合部１６ａに固定されたＬ字状の取付け部材４４と、この取付け部材４４の略水平状の下辺部に一体的に固定されたゴム製のストッパ部材４５と、を備えている。
そして、ドアインナ側ストッパ３８のストッパ部材４５がウインドウ側ストッパ３７のストッパ部材３９の上側に位置しており、ストッパ部材３９がストッパ部材４５に当接することで、ドアウインドウ１７の上限位置を規制すべく構成している。

図２，図３，図６に示すように、ドアウインドウ１７の前後方向中間部の下部は合計３点の支持点５１，５２，５３（つまり支持部）でウインドウレギュレータ１８のキャリアプレート２３に支持されている。
支持点５１は、ドアウインドウ１７とキャリアプレート２３の下側前部とを締結し、支持点５２は、ドアウインドウ１７とキャリアプレート２３の前後方向中間における下部とを締結し、支持点５２は、ドアウインドウ１７とキャリアプレート２３の後側上部とを締結している。

ここで、図３に示すように、支持点５１，５２を結ぶラインをＬ１とし、支持点５２，５３を結ぶラインをＬ２とし、支持点５３，５１を結ぶラインＬ３とすると、これら３つの各ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３で囲繞された形状が、不等辺三角形を形成するように構成している。
また、上述の各支持点５１，５２，５３の構造、および各支持点５１〜５３によるキャリアプレート２３の締結構造は同様に構成されている。

すなわち、図６に示すように、各支持点５１，５２は、内外半割り構造の２つのブッシュ、すなわち、車幅方向内側のブッシュ５４および車幅方向外側のブッシュ５５と、車幅方向内側に位置するリテーナ５６と、車幅方向外側に位置するリテーナ５７とを有し、内外一対のブッシュ５４，５５でドアウインドウ１７を支持した状態で外側のブッシュ５５の車幅方向外側にリテーナ５７を配置し、かつ内側のブッシュ５４の車幅方向内側にリテーナ５６を配置した状態で、ボルト５８およびナット５９を用いて、キャリアプレート２３の所定部に締結したものである。

しかも、図３に示すように、上述のドアウインドウ１７の上記各支持点５１，５２，５３で囲繞される部位と重複するように該ドアウインドウ１７には、開口部６０を形成している。
換言すれば、上記各ラインＬ１，Ｌ２，Ｌ３で囲繞された不等辺三角形とオーバラップし、かつラインＬ１から上方にオフセットするように上記ドアウインドウ１７に開口部６０を形成したものである。
この開口部６０は、図３に実線で示す真円形状の開口部６０であってもよく、図３に仮想線αで示す楕円形状のものであってもよい。この場合、開口部６０の下側頂点６０ａの部分の曲率半径を大きくすると、応力が集中しにくくなる。

３点以上の支持点（この実施例では３点の支持点５１，５２，５３）で囲繞されて補強された部位と重複するようにドアウインドウ１７に開口部６０を形成することで、ドアウインドウ１７の耐久性を確保しつつ、該ドアウインドウ１７の弾性係数低下を図って、当該ドアウインドウ１７とウインドウレギュレータ１８のキャリアプレート２３との間の連結剛性を下げて、これにより、振動の伝達を抑制すべく構成したものである。
また、部品点数の増加を招くことなく、固有振動数の調整や軽量化が可能になるよう構成したものである。上述の開口部６０の開口面積を変化させるとドアウインドウ１７の重量が変わるので、固有振動数を調整することができる。

ここで、上述の開口部６０の大きさ、つまり開口面積は、ドアウインドウ１７の固有振動数が、ドア側またはキャリアプレート２３の固有振動数とずれるように設定されている。これにより共振を防止すべく構成したものである。
詳しくは、上述の開口部６０によりドアウインドウ１７とキャリアプレート２３との固有振動数を変えると、ドアウインドウ１７からキャリアプレート２３へ、または、キャリアプレート２３からドアウインドウ１７へ振動が伝わりにくくなり、一方、開口部６０によりドアウインドウ１７とドア側との固有振動数を変えると、振動が伝わっても、ドア全体の共振を抑制することができ、ドアウインドウ１７の支持剛性を確保しつつ、該ドアウインドウ１７の振動を抑えるように構成したものである。
さらに上述の３点の支持点５１，５２，５３のうちドアウインドウ１７下縁の２つの支持点５１，５２間が、ラインＬ１より下方にオフセットした状態で、上方に曲線状に切欠かれて切欠き部６１を形成している。

つまり、該切欠き部６１および上述の開口部６０は何れもラインＬ１を横切ることなく、ラインＬ１からオフセットした状態で形成されており、２つの支持点５１，５２間がラインＬ１を含む所定幅でつながっていて、ドアウインドウ１７の耐久性低下を防止するように形成している。
上述の切欠き部６１の頂点６１ａは、ラインＬ１を隔てて開口部６０の下側頂点６０ａと対向するよう構成されており、開口部６０下側と切欠き部６１との略対称的な形状により、異常振動や応力集中を防止し、かつドアウインドウ１７の耐久性を落とすことなく、開口部６０と切欠き部６１との両者によりドアウインドウ１７の弾性係数低下を図ると共に、ドアウインドウ１７とキャリアプレート２３との連結剛性の低下を図るように構成したものである。

図２に示すように、上述の支持点５１と前後一対のウインドウ側ストッパ３７，３７のうちの前側のウインドウ側ストッパ３７との間におけるドアウインドウ１７の下縁には上方に曲線状に切欠かれた切欠き部６２を形成している。
なお、図１において、６３はドアヒンジブラケット、６４はインナパネル１２のドア内部空間１３側の前部に設けられたヒンジレインフォースメント、６５はインナパネル１２のドア内部空間１３側の後部に設けられたインパクトバーレインフォースメントである。
また、図中、矢印Ｆは車両前方を示し、矢印Ｒは車両後方を示し、矢印ＩＮは車幅方向内方を示し、矢印ＯＵＴは車幅方向外方を示す。

このように上記実施例の自動車のドアウインドウ支持構造は、少なくとも３点の支持点５１，５２，５３でドアウインドウ１７をウインドウレギュレータ１８のキャリアプレート２３に支持した自動車のドアウインドウ支持構造であって、上記ドアウインドウ１７の上記各支持点５１，５２，５３で囲繞される部位と重複するよう該ドアウインドウ１７に開口部６０が形成されたものである（図１，図３参照）。

この構成によれば、３点以上の支持点５１，５２，５３で囲繞されて補強された部位と重複するよう上記ドアウインドウ１７に開口部６０を形成することで、ドアウインドウ１７の耐久性を確保しつつ、該ドアウインドウ１７の弾性係数低下を図って、当該ドアウインドウ１７とウインドウレギュレータ１８のキャリアプレート２３との間の連結剛性を下げ、これにより、振動伝達を抑制することができる。
また、上記開口部６０の形成によりドアの軽量化を図ることができ、さらに部品点数の増加を招くことなく、固有振動数の調整や軽量化も可能となる。
要するに、ドアの軽量化と、ドアウインドウ１７とウインドウレギュレータ１８間の振動伝達低減との両立を図って、所謂ＮＶＨの低減を達成することができる。

この発明の一実施形態においては、上記開口部６０の大きさは、ドアウインドウ１７の固有振動数がドア側または上記キャリアプレート２３の固有振動数とずれるように設定されたものである。

この構成によれば、固有振動数をずらせたことで共振を防止することができる。
この場合、ドアウインドウ１７とキャリアプレート２３との固有振動数を変えると、振動が伝わりにくくなり、一方で、ドアウインドウ１７とドア側との固有振動数を変えると、振動が伝わっても、ドア全体の共振を抑制することができる。
つまり、ドアウインドウ１７の支持剛性を確保しつつ、当該ドアウインドウ１７の振動を抑えることができる。

この発明の一実施形態においては、上記少なくとも３点の支持点５１，５２，５３のうちドアウインドウ１７下縁の２つの支持点５１，５２間が、上方に曲線状に切欠かれて切欠き部６１を形成しており、該切欠き部６１の頂点６１ａが上記開口部６０の下側頂点６０ａと対向するよう構成されたものである（図３参照）。

この構成によれば、開口部６０下側と切欠き部６１との略対称的な形状により、異常振動や応力集中を防止し、かつ、ドアウインドウ１７の耐久性を落とすことなく、弾性係数および連結剛性の低下を図ることができる。

以上説明したように、本発明は、少なくとも３点の支持点でドアウインドウをウインドウレギュレータのキャリアプレートに支持したような自動車のドアウインドウ支持構造について有用である。

１７…ドアウインドウ
１８…ウインドウレギュレータ
２３…キャリアプレート
５１〜５３…支持点
６０…開口部
６０ａ…下側頂点
６１…切欠き部
６１ａ…頂点

Claims (3)

1. 少なくとも３点の支持点でドアウインドウをウインドウレギュレータのキャリアプレートに支持した自動車のドアウインドウ支持構造であって、
   上記ドアウインドウの上記各支持点で囲繞される部位と重複するよう該ドアウインドウに開口部が形成された
   自動車のドアウインドウ支持構造。
2. 上記開口部の大きさは、ドアウインドウの固有振動数がドア側または上記キャリアプレートの固有振動数とずれるように設定された
   請求項１記載の自動車のドアウインドウ支持構造。
3. 上記少なくとも３点の支持点のうちドアウインドウ下縁の２つの支持点間が、上方に曲線状に切欠かれて切欠き部を形成しており、
   該切欠き部の頂点が上記開口部の下側頂点と対向するよう構成された
   請求項１または２記載の自動車のドアウインドウ支持構造。

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