JP7062502B2

JP7062502B2 - シール構造

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Publication number: JP7062502B2
Application number: JP2018080894A
Authority: JP
Inventors: 浩史小川
Original assignee: Nishikawa Rubber Co Ltd
Current assignee: Nishikawa Rubber Co Ltd
Priority date: 2018-04-19
Filing date: 2018-04-19
Publication date: 2022-05-06
Anticipated expiration: 2038-04-19
Also published as: JP2019188885A; EP3560742A1; CN110385972A; CN110385972B; EP3560742B1

Description

本発明は、センターピラーレス自動車におけるヒンジドアの第１先端部と、スライドドアの第２先端部と、ボディ開口縁部のメインウェザーストリップとが合わさる部分のシール構造に関する。

従来、センターピラーレス自動車において、ヒンジドアおよびスライドドアのそれぞれが単独で可動し、ヒンジドアはヒンジで結合されて回動して開閉するとともに、スライドドアはスライド機構で開閉するように構成された自動車が存在する。

この種の自動車のボディ開口縁部には、車内への防水目的でメインシールとして図５の（ａ）に示すメインウェザーストリップ２０７が設置されるが、ヒンジドア１０１およびスライドドア１０２間に空間が存在するため、水漏れが生じる。この水漏れを回避するために、ヒンジドア１０１の第１先端部１０１ａの上部、およびスライドドア１０２の第２先端部１０２ａの上部にそれぞれ、シール部材２０１およびシール部材２０２が設置されシール面が形成される。

また、特許文献１の図５に開示された従来技術では、スライドドア用ウェザーストリップの上下型成形部の先端の挿入不足を回避すべく、上下型成形部の先端の形状をクサビ形状としている。

特開２００６－８８９８４号公報（２００６年４月６日公開）

上記の従来技術では、シール面が、ヒンジドア１０１からシール部材２０１に乗り移り、シール部材２０１からシール部材２０２に乗り移り、シール部材２０２からスライドドア１０２に乗り移る。このため、ヒンジドア１０１とスライドドア１０２を閉めた状態での水密性を良好な状態に保つためには、ヒンジドア１０１とシール部材２０１との間、シール部材２０２とスライドドア１０２との間、およびシール部材２０１とシール部材２０２との間のドア閉時の、各シール部材間の隙（いわゆる三角隙）を極小化する必要がある。

また、上記の目的を達成するためには、図５の（ｂ）に示すシール部材２０２の乗り替り部分において、第２湾曲壁１２２と第３内壁１２１とが接続される接続部１２３を薄肉化する必要がある。

前述のようにスライドドア１０２はスライド機構を備え、かつヒンジドア１０１およびスライドドア１０２がそれぞれ単独で開閉可能となっている。このため、シール部材２０２の接続部１２３を薄肉化した状態でスライドドア１０２の開閉を行うと、図５の（ｃ）に示すようにシール部材２０２をシール部材２０１に弾接させたときに接続部１２３の巻き込みが生じてしまう。

そこで、上記特許文献１の図１および図２に開示された技術では、ボディ側ウェザーストリップの弾接前に、フロントドア用ウェザーストリップの型成形部とスライドドア用ウェザーストリップの上下型成形部とが互いに弾接しないようにしておき、ヒンジドア１０１とスライドドア１０２を閉めた後に、メインウェザーストリップ２０７を取り付けたフランジＦを車外側に移動させてシールさせることで上記巻き込みを回避している。

すなわち、同文献に記載の技術は、フロントドア用ウェザーストリップを先にメインウェザーストリップに弾接させた状態で、後から、スライドドア用ウェザーストリップをフロントドア用ウェザーストリップに弾接させたときに生じる上下型成形部の先端の巻き込みを回避することを目的としたものではない。この構造では、自動車ボディ構造が複雑化し、現実的でない。

本発明の一態様は、上記の問題点に鑑みて為されたものであり、その目的は、第２シール部材を第１シール部材に弾接させたときに生じる第２シール部材の接続部の巻き込みを回避することができるシール構造を実現することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るシール構造は、センターピラーレス自動車におけるヒンジドアの第１先端部と、スライドドアの第２先端部と、ボディ開口縁部のメインウェザーストリップとが合わさる部分のシール構造であって、上記第１先端部の上部に第１シール部材が設置されており、上記第２先端部の上部に第２シール部材が設置されており、上記第１シール部材について、車内側に配置された第１内壁と、上記第２シール部材と弾接する第２内壁とが、上記第２シール部材側に凸となるように湾曲した第１湾曲壁を介して接続され、上記第２シール部材について、車内側に配置された第３内壁と、上記第１シール部材と弾接して湾曲する第２湾曲壁とが、上記第１シール部材に近づくにつれて先が細くなる接続部を介して接続され、上記第３内壁における上記接続部側の端部の肉厚は、上記第３内壁における上記端部以外の部位の肉厚よりも薄くなっており、上記接続部の少なくとも先端が、上記第３内壁における車内側の面よりも車内側に配置されており、上記第１先端部と上記第２先端部とが合わさることにより、上記第１湾曲壁と上記第２湾曲壁とが互いに接触する構成である。

上記構成によれば、第３内壁における接続部側の端部の肉厚は、第３内壁における上記端部以外の部位の肉厚よりも薄くなっている。このため、第１湾曲壁と第２湾曲壁とを互いに接触させたときに、接続部は、弾性変形により湾曲し易くなる。また、上記構成によれば、接続部の少なくとも先端が、第３内壁における車内側の面よりも車内側に配置されている。このため、接続部は、弾性変形により車内側に湾曲し易くなる。

以上により、第１先端部と上記第２先端部とが合わさって第１湾曲壁と第２湾曲壁とが互いに接触した状態となったとき、すなわち、第２シール部材を第１シール部材に弾接させたとき、接続部が第１湾曲壁に弾接して車内側に容易に湾曲する。このため、第２シール部材の接続部の巻き込みを回避することが可能になる。

また、本発明の一態様に係るシール構造は、上記第３内壁における、上記端部以外の部位の肉厚が、上記第２湾曲壁の肉厚よりも厚いことが好ましい。上記構成によれば、メインウェザーストリップの弾接に対する剛性を確保しつつ、第２湾曲壁を弾性変形し易くすることができる。これにより、第２湾曲壁の弾性変形により、第１湾曲壁と第２湾曲壁とが互いに密着するため、第１シール部材と第２シール部材との間のシール性を高めることができる。

また、本発明の一態様に係るシール構造は、上記第２湾曲壁は、リヤ側で車外側に凸となり、フロント側で車外側に凹となるように湾曲していることが好ましい。上記構成によれば、第２湾曲壁が第１湾曲壁により密着し易くなるため、第２シール部材を第１シール部材に弾接させたときにできるシール面をより平滑化することができる。

また、本発明の一態様に係るシール構造は、上記第３内壁は、上記端部以外の部位は、肉厚は略一定で、略直線状に形成されていることが好ましい。上記構成によれば、第２シール部材のメインウェザーストリップの弾接に対する剛性をより高めることができる。

また、本発明の一態様に係るシール構造は、上記第２湾曲壁の肉厚が、少なくとも、フロント側で車外側に凹となるように湾曲している区間において、一定であることが好ましい。上記構成によれば、第３内壁と第２湾曲壁の肉厚が合流する接続部においても、撓み時の合計肉厚を薄くできるため、接続部付近に生じる三角隙をより極小化することができる。

本発明の一態様によれば、第２シール部材を第１シール部材に弾接させたときに生じる第２シール部材の接続部の巻き込みを回避することができるという効果を奏する。

（ａ）は、本発明の実施の一形態に係る左ドアシール構造の車内側視正面図であり、（ｂ）は、メインウェザーストリップの斜視図であり、（ｃ）は、（ａ）に示す図におけるＡ－Ａ断面の断面図であり、（ｄ）は、上記Ａ－Ａ断面の第２シール部材側の拡大断面図である。（ａ）は、センターピラーレス自動車のサイド部からヒンジドアおよびスライドドアの両方を取り外した状態を示す左ドアの車外側視側面図であり、（ｂ）は、上記センターピラーレス自動車のサイド部にヒンジドアおよびスライドドアの両方を取付けた状態を示す左ドアの車外側視側面図である。（ａ）は、第１シール部材、第２シール部材およびメインウェザーストリップの弾接前の状態を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す状態から第１シール部材の第１内壁をメインウェザーストリップに弾接させたときの状態（すなわち、ヒンジドアを先閉めしたときの状態）を示す断面図である。（ａ）は、図３の（ｂ）に示す状態から第２シール部材の第３内壁をメインウェザーストリップに弾接させ始めたときの状態（すなわち、ヒンジドアを先閉めした状態で、スライドドアを後閉めし始めた状態）を示す断面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す状態から第２シール部材の第２湾曲壁を第１シール部材の第１湾曲壁に弾接させたときの状態（すなわち、スライドドアを後閉めし終えた状態）を示す断面図である。（ａ）は、従来の左ドアシール構造（メインウェザーストリップ有）を示す車内側視正面図であり、（ｂ）は、従来の第２シール部材の接続部近傍の断面構造を示す断面図であり、（ｃ）は、従来の第２シール部材を第１シール部材に弾接させたときの問題点を説明するための断面図である。

〔センターピラーレス自動車のサイド部の構造の概要〕
図２の（ａ）に示すように、センターピラーレス自動車（以下、単に「自動車」という）のサイド部１００には、センターピラーの存在しないボディ開口縁部１００ｈが形成されており、ボディ開口縁部１００ｈの周縁には、メインウェザーストリップ７が設置されている。メインウェザーストリップ７は、中空シール部７ａおよび取付基部７ｂを備えている〔図１の（ｂ）参照〕。

なお、以下で説明するシール構造は、図２の（ｂ）に示すように、ヒンジドア１０１の第１先端部１０１ａとスライドドア１０２の第２先端部１０２ａとが合わさる部分Ｇのシール構造である。より具体的には、本実施形態に係るシール構造は、ヒンジドア１０１の第１先端部１０１ａと、スライドドア１０２の第２先端部１０２ａと、ボディ開口縁部１００ｈのメインウェザーストリップ７とが合わさる部分のシール構造である。

〔シール構造の概要〕
ここで、図２の（ｂ）に示す部分Ｇのシール構造を、車内側から見た図に相当する、図１の（ａ）に示すように、ヒンジドア１０１の第１先端部１０１ａの上部には第１シール部材１が設置されている。第１シール部材１は、メインウェザーストリップ７と弾接することで第１シール部材１とメインウェザーストリップ７との間のシール性を確保するためのウェザーストリップである。

一方、スライドドアの１０２の第２先端部１０２ａの上部には第２シール部材２が設置されている。第２シール部材２は、メインウェザーストリップ７と弾接することで第２シール部材２とメインウェザーストリップ７との間のシール性を確保するためのウェザーストリップである。なお、図１の（ａ）では、第１シール部材１をリヤ側斜め上側からみた斜視図で示し、第２シール部材２を車内側からみた正面図で示している。

第１シール部材１や第２シール部材２の成形材料としては、合成ゴムまたはＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）等の弾性体が用いられる。合成ゴムでは、ＥＰＤＭ（エチレンプロピレンジエン共重合ゴム）等が、ＴＰＥ（熱可塑性エラストマー）では、ＴＰＯ（オレフィン系熱可塑性エラストマー）等が、用いられる。また、使用する弾性体は、発泡材でも良いし、非発泡材でも良い。さらに剛性確保目的で、金属や硬質剛性樹脂製等の芯材を、弾性体中に埋設しても良い。例えば、第２シール部材２の接続壁２４よりもリヤ側には、金属や硬質剛性樹脂製等の芯材２５が埋設されている〔図１の（ｄ）参照〕。

また、図１の（ａ）に示すように、第１シール部材１の第１内壁１１には水受け５が形成されている。また、水受け５の底部付近には、水受け５で受けた水を車外へ排水するための水抜き孔６が形成されている。これにより、水受け５で受けた水を、水抜き孔６を介して最終的に、車外に排出することができる。

次に、図１の（ｃ）に示すように、第１シール部材１については、車内側に配置された第１内壁１１と、第２シール部材２と弾接する第２内壁１２とが、第２シール部材２側に凸となるように湾曲した第１湾曲壁１３を介して接続されている。

また、第２シール部材２については、車内側に配置された第３内壁２１と、第１シール部材１と弾接して湾曲する第２湾曲壁２２とが、第１シール部材１に近づくにつれて先が細くなる接続部２３を介して接続されている。

なお、図１の（ｃ）は、第２シール部材２の第２湾曲壁２２と第１シール部材１の第２内壁１２（または第１湾曲壁１３）とが弾接した後の状態を示している。同図に示すように第２湾曲壁２２と接続部２３とが、第２内壁１２と第１湾曲壁１３とに弾接することで、第２湾曲壁２２と接続部２３とが弾性変形し、第２湾曲壁２２と接続部２３とが、第２内壁１２と第１湾曲壁１３とに密着する。これにより、第２湾曲壁２２と第２内壁１２との間のシール性が確保される。

次に、図１の（ｄ）に示すように、第３内壁２１の車外側側面２１ａ（車外側の面）の接続部２３側には薄肉部２３ａが形成されている。薄肉部２３ａは、第３内壁２１における接続部２３側の端部の肉厚が、第３内壁２１における上記端部以外の部位の肉厚よりも薄くなっている部分である。すなわち、同図に示す上記端部の肉厚ｄ４は、上記端部以外の部位の肉厚ｄ２よりも薄くなっている。また、上記端部の肉厚ｄ４は、接続部２３の先端に向けて徐々に薄くなっている。これにより、接続部２３付近の肉厚の急上昇を抑制することで、第２シール部材２を第１シール部材１に弾接させたときに生じる三角隙を極小化し易くしている。

また、第３内壁２１の車内側側面２１ｂ（車内側の面）の接続部２３側には、車内側に凹となるように湾曲する湾曲部２３ｂが設けられている。この湾曲部２３ｂは、接続部２３の少なくとも先端が、第３内壁２１における車内側側面２１ｂの延長線Ｌよりも若干量車内側に配置されていることにより湾曲している部分である。

この湾曲部２３ｂにより、第１シール部材１の第２シール部材２への当たり始めである、図４（ａ）から、当たり終わりである図４（ｂ）の状態へ移行する間で面当てすることで巻き込みを回避できる範囲を広げている。これにより、車体バラツキが大きい場合への対応が可能になる。例えば、従来のバラツキは±１ｍｍの小さいバラツキでないと、接続部２３の巻き込みが発生していたが、上記の構成では、車体バラツキが±２ｍｍのバラツキであっても、接続部２３の巻き込みが発生しないようにすることができる。

図１の（ｃ）に示すように、第１先端部１０１ａと第２先端部１０２ａとが合わさることにより第１湾曲壁１３と第２湾曲壁２２とは互いに接触する（弾接する）。

上記構成によれば、第３内壁２１の車外側側面２１ａの接続部２３側には薄肉部２３ａが形成されている。すなわち、第３内壁２１における接続部２３側の端部の肉厚は、第３内壁２１における上記端部以外の部位の肉厚よりも薄くなっている。このため、第１湾曲壁１３と第２湾曲壁２２とを互いに接触させたときに、接続部２３は、弾性変形により湾曲し易くなる。

また、上記構成によれば、第３内壁２１の車内側側面２１ｂの接続部２３側には、車内側に凹となるように湾曲する湾曲部２３ｂが設けられている。すなわち、接続部２３の少なくとも先端が、第３内壁２１における車内側側面２１ｂの延長線Ｌよりも車内側に配置されている。このため、接続部２３は、弾性変形により車内側に湾曲し易くなる。

以上により、第１先端部１０１ａと第２先端部１０２ａとが合わさって第１湾曲壁１３と第２湾曲壁２２とが互いに接触した状態となったとき、すなわち、第２シール部材２を第１シール部材１に弾接させたとき、接続部２３が第１湾曲壁１３に弾接して車内側に容易に湾曲する。このため、第２シール部材２の接続部２３の巻き込みを回避することが可能になる。

次に、図１の（ｄ）に示すように、第３内壁２１の肉厚ｄ２は、第２湾曲壁２２の肉厚ｄ１よりも厚くなっている。より具体的には、肉厚ｄ２は、肉厚ｄ１の約１．３～２．０倍の厚みを有している。これにより、メインウェザーストリップ７の弾接に対する剛性を確保しつつ、第２湾曲壁２２を弾性変形し易くすることができる。これにより、第２湾曲壁２２の弾性変形により、第１湾曲壁１３と第２湾曲壁２２とが互いに密着するため、第１シール部材１と第２シール部材２との間のシール性を高めることができる。

また、本実施形態の第２湾曲壁２２は、リヤ側で車外側に凸となり、フロント側で車外側に凹となるように湾曲している。これにより、第２湾曲壁２２が第１湾曲壁１３により密着し易くなるため、第２シール部材２を第１シール部材１に弾接させたときにできるシール面をより平滑化することができる。

また、第２シール部材２においては、第３内壁２１と第２湾曲壁２２との間を接続する接続壁２４が設けられている。これにより、第２シール部材２のメインウェザーストリップ７の弾接に対する剛性をより高めることができる。

また、本実施形態の第２湾曲壁２２の肉厚は、少なくとも、フロント側で車内側に凹となるように湾曲している区間Ｍにおいて、概ね一定である〔ここで、区間Ｍは、図１（ｄ）において、第２湾曲壁２２が車内側に凸から凹に変わる変化点Ｐ１と接続部２３に接続する、Ｐ２までの区間を、区間Ｍと定義する〕。例えば、フロント側の肉厚ｄ３は、区間Ｍにおいて、ほぼ等しくなっている。また、リヤ側の肉厚ｄ１は、フロント側の肉厚ｄ３とほぼ同じになるように設定しても良いし、また必要に応じて、少し厚くなるように設定しても良い。これにより、第３内壁２１と第２湾曲壁２２の肉厚が合流する接続部２３においても、撓み時の合計肉厚を薄くできるため、接続部２３付近に生じる三角隙をより極小化することができる。

〔シール構造の状態遷移について〕
図３の（ａ）に示す状態では、第１シール部材１、第２シール部材２およびメインウェザーストリップ７は、互いに弾接していない状態となっている。図３の（ａ）に示す状態において、第１シール部材１の第１内壁１１とメインウェザーストリップ７とを先に弾接させると（すなわち、ヒンジドア１０１を進入方向に沿って先閉めすると）、図３の（ｂ）に示す状態となる。このとき、第１内壁１１とメインウェザーストリップ７とが互いに密着し、第１内壁１１とメインウェザーストリップ７との間がシールされる。また、メインウェザーストリップ７は、第１内壁１１の弾接により車内側に凹となるように弾性変形する。

次に、図３の（ｂ）に示す状態において、第２シール部材２の第３内壁２１とメインウェザーストリップ７とを弾接させ始めると（すなわち、スライドドア１０２を進入方向に沿って後閉めし始めると）、図４の（ａ）に示す状態となる。このとき、第３内壁２１とメインウェザーストリップ７とが互いに密着し始め、第３内壁２１とメインウェザーストリップ７との間がシールされ始める。

次に、図４の（ａ）に示す状態において、さらに第２シール部材２の第２湾曲壁２２を第１シール部材１の第２内壁１２（第１湾曲壁１３）に弾接させると（すなわち、スライドドア１０２を進入方向に沿って閉じ終えると）、図４の（ｂ）に示す状態となる。このとき、第１シール部材１と第２シール部材２とメインウェザーストリップ７が合わさる部分には、三角隙が極小化される。これは、上述した湾曲部２３ｂが、メインウェザーストリップ７の弾接により弾性変形して、接続部２３の先端と、メインウェザーストリップ７とが互いに密着してシールされるためである。

〔付記事項〕
上述した実施形態では、図２の左ドアにて、ヒンジドア１０１がサイドフロントドアに取付けられ、スライドドア１０２がサイドリヤドアに取付けられた上側のあわせ部分Ｇの例のみを示したが、本発明は、図２の左ドアの下側のあわせ部分Ｈにも適用が可能である。また、同様に、図示は省略するが、本発明は、右ドアにも適用が可能であり、バックドアにも適用が可能である。

また、本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

１第１シール部材２第２シール部材７メインウェザーストリップ
１１第１内壁１２第２内壁１３第１湾曲壁２１第３内壁
２１ａ車外側側面（車外側の面）２１ｂ車内側側面（車内側の面）
２２第２湾曲壁２３接続部２３ａ薄肉部２３ｂ湾曲部
２４接続壁１００ｈボディ開口縁部１０１ヒンジドア
１０１ａ第１先端部１０２スライドドア１０２ａ第２先端部

Claims

センターピラーレス自動車におけるヒンジドアの第１先端部と、スライドドアの第２先端部と、ボディ開口縁部のメインウェザーストリップとが合わさる部分のシール構造であって、
上記第１先端部の上部に第１シール部材が設置されており、
上記第２先端部の上部に第２シール部材が設置されており、
上記第１シール部材について、車内側に配置された第１内壁と、上記第２シール部材と弾接する第２内壁とが、上記第２シール部材側に凸となるように湾曲した第１湾曲壁を介して接続され、
上記第２シール部材について、車内側に配置された第３内壁と、上記第１シール部材と弾接して湾曲する第２湾曲壁とが、上記第１シール部材に近づくにつれて先が細くなる接続部を介して接続され、
上記第３内壁における上記接続部側の端部の肉厚は、上記第３内壁における上記端部以外の部位の肉厚よりも薄くなっており、
上記接続部の少なくとも先端が、上記第３内壁における車内側の面よりも車内側に配置されており、
上記第１先端部と上記第２先端部とが合わさることにより、上記第１湾曲壁と上記第２湾曲壁とが互いに接触し、
上記第２湾曲壁は、上記第１シール部材と上記第２シール部材とが弾接していない状態において、リヤ側で車外側に凸となり、フロント側で車外側に凹となるように湾曲していることを特徴とするシール構造。
上記第３内壁における、上記端部以外の部位の肉厚が、上記第２湾曲壁の肉厚よりも厚いことを特徴とする請求項１に記載のシール構造。
上記第３内壁は、上記端部以外の部位は、肉厚は略一定で、略直線状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のシール構造。
上記第２湾曲壁の肉厚が、少なくとも、フロント側で車外側に凹となるように湾曲している区間において、一定であることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載のシール構造。