JP2010163079A - 自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】フロントドアの開口部を開放させた状態で所定の速度で走行中において、車体の側面に流れる空気流が不均一となるように規制することにより、ウィンドスロップの発生を防止する。
【解決手段】固定ガラス１２及び昇降ガラス１３の間に設けられるディビジョンバー１４に、透明性を有する平面板材であり車体の後方側に開口された略コ字形状のパネル材１５を取り付け、このパネル材１５の形状として、内周面１５ｂの上方端部、下方端部がそれぞれ、ドアフレーム１１の周縁面、ドア本体１０の周緑面に沿うように形成し、また外周部における上方面、下方面がそれぞれ、ドアフレーム１１の周縁面、ドア本体１０の周緑面に沿うように形成する。
【選択図】図１

Description

本発明は、自動車用フロントドアの開口部を開放させた状態で走行中において車体の側面に流れる空気流を規制し、ウィンドスロップの発生を防止した自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造に関する。

従来から、車体のルーフパネルに形成されたサンルーフ開口部を、当該車体の前後方向にスライドするスライディングルーフ又はディタッチャブルルーフによって開閉させるサンルーフ装置を有する自動車が知られている。

この自動車によれば、サンルーフ開口部を開放させた状態であり例えば、５０〜６０ｋｍ／ｈの比較的低速で走行中のとき、ウィンドスロップと称する不快な脈動音が車室内で発生することがある。かかるウィンドスロップは、サンルーフ開口部の周囲近傍における圧力の変動に起因した車室内への気流の巻き込みに伴う空洞共振が、その発生の要因とされている。具体的には、サンルーフ開口部の前方に位置するルーフパネル面から剥離した空気流に周期的な渦が発生し、この渦がサンルーフ開口部後方に突き当たり、これにより発生した音が車室内で共鳴するものである。

そこで、上述のようなウィンドスロップの発生を防止するにあたっては、その構造として例えば、サンルーフの開口部の前部で上方に突出させたディフレクタを設け、このディフレクタで走行中の空気流を規制する各種の公知技術（例えば、特許文献１、２をそれぞれ参照。）が開示されている。

特開２００７−２７６５７４号公報 特開２００６−３４７４７５号公報

背景技術に記載した特許文献１、２によれば、サンルーフ開口部を有する自動車においてのみウィンドスロップの発生を防止することができる。しかしながら、同様なウィンドスロップは、その開放時にフロントドアにおいても発生するものと考えられている。

ここで、自動車のフロントドア５００としては、図６（Ａ）、（Ｂ）にそれぞれ示すように、左右対称であるドア本体５１０の上方に設けたドアフレーム５１１により囲まれる開口部を、ディビジョンバー５１２によって車体の前後に仕切り、一方の開口部とされる車体の前方側に固定ガラス（固定窓ガラスと同意。）５１３を、他方の開口部とされる車体の後方側に昇降ガラス（昇降窓ガラスと同意。）５１４をそれぞれ設けたものが知られている。

また、昇降ガラス５１４を開放させた状態であり後述する所定の速度で走行中において車体の側面に流れる空気流れを規制し、ウィンドスロップの発生を防止する構造としては、図６（Ａ）に示すように、ドアフレーム５１１にサイドバイザー（ドアバイザーと同意。）６００を取り付ける態様や、図６（Ｂ）に示すように、ディビジョンバー５１２に凹凸形状の平面板材６０１を取り付ける態様が提案されている。

そこで、図６（Ａ）に示すように、ドアフレーム５１１にサイドバイザー６００を取り付けるにあたっては、車体の側面に流れる空気流を当該車体の外側へ逃がすことができる。この作用によれば、昇降ガラス５１４を開放させた状態であり所定の速度で走行中、例えば、３５〜６０ｋｍ／ｈの比較的低速で走行中において、ウィンドスロップの発生を防止することができる。しかしながら、この態様によれば、特に、欧州等の諸外国の現況市場においてサイドバイザー６００の需要が極めて低いため、その仕様が標準設定又はオプション設定されていないことが多く、効果的な防止手段と成り得ない難点があった。

一方、図６（Ｂ）に示すように、ディビジョンバー５１２に凹凸形状の平面板材６０１を取り付けるにあたっては、車体の側面に流れる空気流を凹凸形状で不均一にすることができる。この作用によれば、昇降ガラス５１４を開放させた状態であり所定の速度で走行中、例えば、３５〜６０ｋｍ／ｈの比較的低速で走行中において、ウィンドスロップの発生を防止することができる。しかしながら、ディビジョンバー５１２に取り付けられる平面板材６０１が凹凸形状であるため、フロントドア５００全体としての意匠の統一感がなく、その美観性が低下する難点があった。

本発明は、これらの難点を解消するためになされたもので、運転者による車室内からの斜め前方視界を確保した形状であってフロントドア全体としての意匠の統一感を有し、その美観性を高めたパネル材をディビジョンバーに取り付け、フロントドアの開口部を開放させた状態で所定の速度で走行中において車体の側面に流れる空気流が不均一となるように規制することにより、ウィンドスロップの発生を防止することができる自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造を提供することを目的としている。

前述の目的を達成するため、本発明の第１の態様である自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造は、ドア本体と、ドア本体に固定されるドアフレームと、ドア本体及びドアフレームにより固定される固定ガラスと、ドア本体内に収納可能な昇降ガラスと、固定ガラス及び昇降ガラスの間に設けられ、上方の端部、下方の端部がそれぞれドアフレーム、ドア本体に固定されるディビジョンバーとを備えている。ディビジョンバーには、車体の後方側に開口された略コ字形状のパネル材が取り付けられている。パネル材は、ディビジョンバーに取り付けられる接合面を有している。

第１の態様である自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造によれば、固定ガラス及び昇降ガラスの間に設けられるディビジョンバーに、車体の後方側に開口された略コ字形状のパネル材を取り付けることによって、昇降ガラスを開放させた状態であり所定の速度で走行中において車体の側面に流れる空気流を不均一に規制することができる。この作用によって、車室内で共鳴する音の音圧レベルが低く抑えられるため、ウィンドスロップの発生が防止されることになる。

また、本発明の第２の態様である自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造は、本発明の第１の態様において、パネル材は、その内周面の上方端部、下方端部がそれぞれ、ドアフレームの周縁面、ドア本体の周緑面に沿うように形成されるものである。

また、本発明の第３の態様である自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造は、本発明の第１の態様又は第２の態様において、パネル材は、その外周部の上方面、下方面がそれぞれ、ドアフレームの周縁面、ドア本体の周緑面に沿うように形成されるものである。

第２、第３の各態様である自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造によれば、ディビジョンバーに取り付けられるパネル材を、フロントドア全体としての意匠の統一感を有するように形成することができ、その美観性が高められる。

また、本発明の第４の態様である自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造は、本発明の第１の態様乃至第３の態様うち何れか１の態様において、その外周部の上方面の長さが接合面における車体の前後方向の長さと比較して大きいものである。

第４の態様である自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造によれば、パネル材の内周面は、略コ形状であって車体の上下方向でその深さが異なるため、昇降ガラスを開放させた状態であり所定の速度で走行中において、車体の側面に流れる空気流がパネル材に当たったときに周期的に発生する渦が不規則となり車体の後方に飛ばされる。この作用によって、車室内で共鳴する音の音圧レベルが低く抑えられるため、ウィンドスロップの発生が防止されることになる。

また、本発明の第５の態様である自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造は、本発明の第４の態様において、上方面の長さは、ドアフレームの周縁面に沿う長さに対応させて可変であるものである。

第５の態様である自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造によれば、車室内の運転者が快適／不快と感じ得る指数を示す官能評価点を、快適と感じ得る良好な点で確保することができる。

また、本発明の第６の態様である自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造は、本発明の第１の態様乃至第５の態様のうち何れか１の態様において、パネル材は、透明性を有する平面板材で形成されている。

第６の態様である自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造によれば、運転者による車室内からの斜め前方視界を十分に確保することができる。

本発明の自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造によれば、固定ガラス及び昇降ガラスの間に設けられるディビジョンバーに、透明性を有する平面板材から成り車体の後方側に開口された略コ字形状のパネル材を取り付けることにより、フロントドア全体としての意匠の統一感を有し、その美観性が高められるばかりでなく、昇降ガラスを開放させた状態であって所定の速度で走行中に車体の側面に流れる空気流が不均一となるため、車室内で共鳴する音の音圧レベルが低く抑えられ、ウィンドスロップの発生を防止することができる。また、固定ガラスを介した運転者による車室内からの斜め前方視界を妨げることがないため、その視界を十分に確保することができる。

図１（Ａ）は、本発明の実施例によるウィンドスロップ防止構造を備えたフロントドアを有する自動車の車体前部（前部周辺）について、当該車体を右側から見た側面図である。また、図１（Ｂ）は、車体を右側から見た場合におけるフロントドアの拡大（要部拡大）図である。 図２は、本発明の実施例によるウィンドスロップ防止構造を備えた同自動車を上方から平面図である。 図３は、本発明の実施例による自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造において、図１（Ｂ）に示すフロントドアをａ−ａ面で切断したときの断面図である。 図４は、本発明の実施例による自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造において、ディビジョンバーに取り付けられるパネル材の拡大（要部拡大）図である。 図５は、本発明の実施例による自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造において、車室内の運転者が快適／不快と感じ得る指数を示す官能評価点を表すグラフである。 図６（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、従来例による自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造を示すフロントドアの拡大（要部拡大）図である。

以下、本発明による自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造を適用した最良の実施の形態例について、図面を参照して説明する。なお、以下の説明で参照する各図において、図中の矢印Ｆｒは車体Ａの前方向を示し、矢印Ｕｐは車体Ａの上方向を示しているものとする。

図１（Ａ）は、本発明の実施例によるウィンドスロップ防止構造を備えたフロントドア１を有する自動車の車体Ａ前部（前部周辺）について、当該車体Ａを右側から見た側面図であり、このフロントドア１は、同自動車を上方から見た図２の平面図に示すように、左右対称で設けられている。また、図１（Ｂ）は、車体Ａを右側から見た場合におけるフロントドア１の拡大（要部拡大）図である。なお、車体Ａを左側から見た場合におけるフロントドア１は、図１（Ｂ）に示す車体Ａを右から見た場合と比較して対称となる構造であるため、その図示及びその構造の説明はそれぞれ、省略するものとする。

ここで、フロントドア１は、図１（Ａ）に示すように、車体Ａの前方側に配置され、ヒンジ部２を介して当該車体Ａに回動開閉自在で支持されている。

また、フロントドア１は、図１（Ｂ）に示すように、当該フロントドア１が閉じられた状態で車体Ａの外側に位置する例えば、板金製のアウタパネル１０ａ及び車室内側に位置する例えば、板金製のインナパネル（図示せず。）を有するドア本体１０と、ドア本体１の上方に掛け渡された状態で固定されるドアフレーム１１と、ドア本体１０及びドアフレーム１１にそれぞれ、その周緑部に装着したモール材（図示せず。）を介して固定される固定ガラス１２と、ドア本体１０内に収納可能で昇降し、上方緑部がドアフレーム１１のモール材に接触可能な昇降ガラス１３と、固定ガラス１２及び昇降ガラス１３を離間するべく上方端部、下方端部がそれぞれ、ドアフレーム１１、ドア本体１０に固定されるディビジョンバー１４と、ディビジョンバー１４に例えば、面接触で取り付けられ、車体Ａの後方側に開口された略コ字形状のパネル材１５とを備えている。

前述の構成各部を詳述するにあたり、固定ガラス１２は、略三角形で全体が湾曲弧状であって、図２に示すように、運転者による車室内からの斜め前方視界を十分に確保するため、道路運送車両法の保安基準第２９条（第１９５条）等に基づく安全ガラスとして、例えば、合わせガラス、強化ガラス等の透明性を有する板ガラスで形成されている。

昇降ガラス１３は、車体Ａの前方側の緑部がディビジョンバー１４の後述するガラスガイド部１４４（図３を参照。）に係合し、車体Ａの後方側の縁部がドアフレーム１１の後方側立ち上がり部（図示せず。）に係合しており、前述の固定ガラス１２と同様、その材質として、透明性を有する板ガラスで形成されている。

ディビジョンバー１４は、フロントドア１をａ−ａ面で切断した図３の断面図に示すように、一対の当該フランジとしての（車体Ａの外部側の）アウタ側フランジ１４０及び（車体Ａの車室内側の）インナ側フランジ１４１がウェブ１４２によって連結される略Ｈ字状で形成されており、略コ字状の一対のガラスガイド部（以下、第１、第２の各ガラスガイド部という。）１４３、１４４を有している。

ここで、第１のガラスガイド部１４３は、車体Ａの前方側に開口されており、固定ガラス１２における車体Ａの後方側の緑部が嵌め込まれるガラスラン１６が設けられている。このガラスラン１６は、例えば、対候性や耐食性を有するＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム）等の各種のゴム材で形成され、ディビジョンバー１４からドアフレーム１１に亘って逆Ｕ字状に折り曲げられている。一方、第２のガラスガイド部１４４は、車体Ａの後方側に開口されており、昇降ガラス１３における車体Ａの前方側の緑部が係合されている。

なお、ディビジョンバー１４は、前述のような略Ｈ字状に形成されている限り、図３に示すように一対のアウタ側フランジ１４０及びインナ側フランジ１４１とウェブ１４２とが必ずしも直角に連結されていなくともよい。また、略コ字状としては、図３の形状に限定されるものではなく、その開口方向が広狭されていてもよい。さらに、一対のアウタ側フランジ１４０及びインナ側フランジ１４１とウェブ１４２とは、Ｈ字鋼のような一体構造でなくともよく、例えば、一対のアウタ側フランジ１４０及びインナ側フランジ１４１とウェブ１４２とがそれぞれ別体であって、既存の結合手段で連結される構造であってもよい。

パネル材１５は、例えば、ポリカーボーネートやメタクリル等の（硬質）合成樹脂材がその材質とされ、全体に透明性を有する強化プラスチックから成る平面板材が好適とされる。なお、パネル材１５としては、透明性を有する平面板材であれば、その材質は前述の材質に限定されるものではなく、各種の樹脂材を適用することもできる。

また、図３において、ディビジョンバー１４のアウタ側フランジ１４０は、パネル部材１５を面接触で取り付けるための接合面（以下、バー接合面という。）１４ａを有している。このバー接合面１４ａは、パネル部材１５の接合面（以下、パネル接合面という。）１５ａと密接するように形成され高い剛性を有しており、具体的な取り付け方法としては、例えば、強力な接着力を有する両面テープを使用した接着や、強力な接着剤を使用した接着が好適とされ、その作業を高い精度で行うことができる。

ここで、パネル接合面１５ａにおける車体Ａの前後方向の長さＬ150は、バー接合面１４ａにおける車体Ａの前後方向の長さＬ140と同一となる値を最小値として、例えば、「Ｌ150≧Ｌ140」の関係（なお、図３においては「Ｌ150＝Ｌ140」の態様で図示。）を有するように形成することができる。この構造によれば、パネル材１５がディビジョンバー１４から容易に剥がれ落ちることはない。

さらに、パネル材１５において、略コ形状であって車体Ａの後方向に開口された内周面１５ｂの上方端部、下方端部はそれぞれ、図１（Ｂ）に示すように、ドアフレーム１１の周縁面、ドア本体１０の周緑面に沿うように形成されている。また、同パネル材１５において、その外周部における上方面、下方面はそれぞれ、図１（Ｂ）に示すように、その形状がドアフレーム１１の周縁面、ドア本体１０の周緑面に沿うように形成されている。

前述のような形状のパネル材１５をディビジョンバー１４に面接触で取り付けることにより、図１（Ｂ）に示すように、フロントドア１全体の意匠として、既存のドア本体１０やドアフレーム１１の形状（周縁形状）と同一にすることができ統一感を有することになり、その美観性が高められる。また、パネル材１５は、透明性を有していることから、図２に示すように、運転者による固定ガラス１３を介した車室内からの斜め前方視界を十分に確保することができる。

図４は、パネル材１５の拡大（要部拡大）図である。このパネル材１５において、前述のパネル接合面１５ａにおける車体Ａの前後方向の長さＬ150と、ドアフレーム１１の形状（周縁形状）に沿うように形成される外周部における上方面の長さＬ151とは、「Ｌ151＞Ｌ150」の関係を有するように形成されている。

ここで、パネル材１５の外周部における上方面の長さＬ151の値は、ドアフレーム１１の形状（周縁形状）に対応させて可変できるため、この値の相違により、略コ字形状の開放端面１５０から底平面１５１までの深さ方向の長さＬ152が変化することになる。

前述までのウィンドスロップ防止構造によれば、昇降ガラス１３を開放させた状態であり所定の速度で走行中、例えば、３５〜６０ｋｍ／ｈの比較的低速で走行している場合において、車体Ａの側面に流れる空気流は、パネル材１５に直角に当たり、そこから剥離して車室内側に流れ込むことになる。ここで、パネル材１５の内周面１５ｂは、図４に示すように略コ形状であって、車体Ａの上下方向でその深さ（深さ方向の長さ）Ｌ152が異なるため、図１（Ｂ）に示すように、周期的に発生する渦が不均一に規制された後、車体Ａの後方側に飛ばされ、これにより発生した音が車室内で共鳴する音圧レベルを低く抑えることができ、この作用によって、ウィンドスロップの発生が防止されることになる。

また、パネル材１５の外周部における上方面の長さＬ151を、図５のグラフに示す「０ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍ」のように異なる値とする各テストにおいて、昇降ガラス１３を開放させた状態であり所定の速度で走行中、例えば、３５〜６０ｋｍ／ｈの比較的低速で走行中に車室内の運転者が快適／不快と感じ得る指数を示す官能評価点を算出することにより、ドアフレーム１１の形状（周縁形状）との統一感を損なわない「長さＬ151＝２０ｍｍ」の設定・形成条件のもと、運転者が快適と感じ得る良好な官能評価点を得ることができる。この官能評価は、運転者が抱く運転のし易さ、すなわち、運転性に関しての指標とされ、その評価点を高めるべく長さＬ151の値を設定するように、パネル材１５を形成する際の有効な条件となるものである。

なお、本発明による自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造においては、特定の実施の形態をもって説明してきたが、この形態に限定されるものでなく、本発明の効果を奏する限り、これまで知られた如何なる構成のウィンドスロップ防止構造であっても採用できるということはいうまでもないことである。すなわち、本発明と同様な作用・効果を奏する形状のパネル材１５が取り付けられるディビジョンバー１４を備えたフロントドア１を有する限り、セダンタイプ、ワゴンタイプ、ＳＵＶタイプ、ワンボックスタイプのように、多種・多様な形状の自動車に適用することができる。

また、本発明の実施例においては、図２に示すように、左右対称で設けられるフロントドア１のディビジョンバー１４にそれぞれ、同一形状のパネル材１５を取り付けたが、この態様に限定されるものではない。例えば、本発明と同様な作用・効果を奏する形状である限り、左右のフロントドア１毎で異なる形状のパネル材１５をディビジョンバー１４に取り付けることができるばかりでなく、何れか一方のフロントドア１のディビジョンバー１４のみに同様な仕様のパネル材１５を取り付けることもできる。

Ａ……車体
１……フロントドア
１０……ドア本体
１１……ドアフレーム
１２……固定ガラス
１３……昇降ガラス
１４……ディビジョンバー
１５……パネル材
１５ａ……パネル接合面（接合面）
１５ｂ……内周面
Ｌ150……パネル接合面における車体の前後方向の長さ
Ｌ151……パネル材における外周部の上方面の長さ

Claims (6)

1. ドア本体と、前記ドア本体に固定されるドアフレームと、前記ドア本体及び前記ドアフレームにより固定される固定ガラスと、前記ドア本体内に収納可能な昇降ガラスと、前記固定ガラス及び前記昇降ガラスの間に設けられ、上方の端部、下方の端部がそれぞれ前記ドアフレーム、前記ドア本体に固定されるディビジョンバーとを備え、
   前記ディビジョンバーには、車体の後方側に開口された略コ字形状のパネル材が取り付けられ、
   前記パネル材は、前記ディビジョンバーに取り付けられる接合面を有することを特徴とする自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造。
2. 前記パネル材は、その内周面の上方端部、下方端部がそれぞれ、前記ドアフレームの周縁面、前記ドア本体の周緑面に沿うように形成されることを特徴とする請求項１記載の自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造。
3. 前記パネル材は、その外周部の上方面、下方面がそれぞれ、前記ドアフレームの周縁面、前記ドア本体の周緑面に沿うように形成されることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造。
4. 前記パネル材は、その外周部の上方面の長さが前記接合面における前記車体の前後方向の長さと比較して大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項３のうち何れか１項記載の自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造。
5. 前記上方面の長さは、前記ドアフレームの周縁面に沿う長さに対応させて可変であることを特徴とする請求項４記載の自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造。
6. 前記パネル材は、透明性を有する平面板材で形成されることを特徴とする請求項１乃至請求項５のうち何れか１項記載の自動車用フロントドアのウィンドスロップ防止構造。

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