説明

窓部構造

【課題】車体構造に対する制約を減らしつつ閉止部材の振動特性を調整することができる窓部構造を得る。
【解決手段】ウインドシールドガラス支持構造10は、窓枠部20と、窓枠部20に形成されたフロントウインドウWを閉止可能に形成されたウインドシールドガラス22と、窓枠部20とウインドシールドガラス22の周縁部との間に介在し窓枠部20にウインドシールドガラス22を接着させる環状接着部36と、窓枠部20とウインドシールドガラス22の周縁部との間で環状接着部36の一部に並列された付加接着部38とを備えている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば自動車のウインドシールドガラス等の閉止部材を窓枠部に支持させるための窓部構造に関する。
【背景技術】
【0002】
こもり音を低減させるために、ウインドシールドガラスの下縁支持部に脆弱部を設け、該下縁支持部の1次曲げ共振周波数を車室の前後方向における1次共鳴周波数、及び上縁支持部の1次曲げ共振周波数よりも低くする技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2007−106380号公報
【特許文献2】特開2006−206004号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかしながら、上記従来の技術では、ウインドシールドガラスが取り付けられる車体側の構造で上下縁の支持部の1次曲げ共振周波数を設定しているので、車体構造に対する制約があった。
【0004】
本発明は、上記事実を考慮して、車体構造に対する制約を減らしつつ閉止部材の振動特性を調整することができる窓部構造を得ることが目的である。
【課題を解決するための手段】
【0005】
請求項1記載の発明に係る窓部構造は、窓枠部と、前記窓枠部に形成された窓を閉止可能に形成された閉止部材と、前記窓枠部と閉止部材の周縁部との間に介在し、前記窓枠部に前記閉止部材を接着させる第1接着部と、前記窓枠部と前記閉止部材の周縁部との間で前記第1接着部の一部に並べて設けられた第2接着部と、を備えている。
【0006】
請求項1記載の窓部構造では、閉止部材が第1接着部(接着層)を介して窓枠部に支持されることで、該窓枠部で囲まれた窓が閉止部材にて閉止されている。この第1接着部は、閉止部材を質量とする振動系のばね要素として把握される。ここで、窓枠部と閉止部材との間には、第1接着部の他に部分的に第2接着部が介在しているので、該第2接着部を設けた部分は、並列ばねによる支持構造(振動系)として把握される。このため、本窓部構造では、第2接着部のない構成と比較して閉止部材の窓枠部に対する支持剛性が高くなる。すなわち、第2接着部により閉止部材の振動特性を変化させることができる。
【0007】
このように、請求項1記載の窓部構造では、車体構造に対する制約を減らしつつ閉止部材の振動特性を調整することができる。
【0008】
請求項2記載の発明に係る窓部構造は、請求項1記載の窓部構造において、前記第1接着部は、前記窓枠部の全周に亘り該窓枠部と前記閉止部材の周縁部との間に介在されており、前記第2接着部は、前記第1接着部の基点又は終点に連続して設けられている。
【0009】
請求項2記載の窓部構造では、例えば接着剤を基点から窓枠部又は閉止部材の周縁部に沿って環状に塗布して第1接着部を形成するが、この第1接着部を形成する前又は後に、第1接着部に連続するように接着剤を塗布することで第2接着部が形成されている。これにより、一工程で第1及び第2接着部を設けることが可能である。
【0010】
請求項3記載の発明に係る窓部構造は、請求項1又は請求項2記載の窓部構造において、前記窓枠部は、車体のカウル部と、一対のフロントピラーと、ルーフの前端部とで構成されており、前記閉止部材は、ウインドシールドガラスであり、前記第2接着部は、前記ウインドシールドガラスにおける前記カウル部に接着される部分の車幅方向中央部に設けられている。
【0011】
請求項3記載の窓部構造では、車両のウインドシールドガラス下縁のカウル部に対する支持部位の車幅方向略中央に第2接着部が設けられている。このため、該ウインドシールドガラス下縁における車幅方向中央部での支持剛性を高めることができ、ウインドシールドガラスの振動に起因するこもり音を低減することが可能になる。
【発明の効果】
【0012】
以上説明したように本発明に係る窓部構造は、車体構造に対する制約を減らしつつ閉止部材の振動特性を調整することができるという優れた効果を有する。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本発明の実施形態に係る窓部構造としてのウインドシールドガラス支持構造10について、図1乃至図5に基づいて説明する。先ず、ウインドシールドガラス支持構造10が適用された自動車Aの前部の概略構成を説明し、その後、本発明の要部であるウインドシールドガラス22の窓枠部20に対する接着構造について説明することとする。なお、各図に適宜記す矢印FR、矢印UP、矢印RH、及び矢印LHは、それぞれウインドシールドガラス支持構造10が適用された自動車の車体の前方向(進行方向)、上方向、右方向、及び左方向を示している。
【0014】
図3には、ウインドシールドガラス支持構造10が適用された自動車Aの前部が斜視図にて示されている。この図に示される如く、車体の前部には、エンジンルームEの後上端における車室Rとの境界部に配設された下端支持部としてのカウル部12と、左右一対のフロントピラー14と、ルーフ16の前端を構成するルーフヘッダ18とが設けられている。カウル部12、左右一対のフロントピラー14、ルーフヘッダ18は、正面視及び平面視で略矩形枠状を成し、前方向及び上方向を共に向いて開口している窓としてフロントウインドウWを囲む窓枠部(フレーム)20を構成している。
【0015】
この窓枠部20のフロントウインドウWは、閉止部材としてのウインドシールドガラス22によって閉止されている。ウインドシールドガラス22は、後述するグルー34にて窓枠部20に接着されて支持されている。すなわち、ウインドシールドガラス22の周縁部は、前下端22Aがカウル部12に、車幅方向両縁22Bが左右のフロントピラー14に、後上縁22Cがルーフヘッダ18に、それぞれ接着されている。
【0016】
図1に示される如く、カウル部12は、車幅方向に長手とされた長尺状のカウルインナ24を備えている。図2に示される如く、カウルインナ24の下端はダッシュパネル26の上端に固着されている。また、カウルインナ24の上端には、カウルアウタ28が固着されており、このカウルアウタ28の前端28Aにウインドシールドガラス22の前下端22Aがグルー34にて固定されている。
【0017】
また、カウルインナ24の下フランジ24Aには、前方に延びるカウルフロント30が固着されており、上向きに開口するカウルボックス(エアボックス)Cを形成している。カウルボックスCは、図示しないカウルルーバ、エンジンフードの後端部によって上側から覆われて閉止されるようになっている。
【0018】
カウルアウタ28は、その後フランジ28Bがカウルインナ24の上フランジ24Bにスポット溶接にて固着されることで、上記の通りカウルインナ24上に固定されている。このカウルアウタ28の前端28A側部分は、カウルインナ24における前方に延設された上記の下フランジ24Aと対向している。これにより、カウル部12は、図2に示される如く、側断面視で前向きに開口する略コ字状に形成されており、上方からの荷重に対し低剛性に構成されている。
【0019】
また、図1に示される如く、カウル部12には、車幅方向に離間した複数箇所(この実施形態では3箇所)に補強部材としてのブレース32が設けられている。図2に示される如く、各ブレース32は、屈曲板状に形成され、カウルインナ24の下端近傍とカウルアウタ28の前端(後述するグルー34によるウインドシールドガラス22の接着部位)とを架け渡してこれらに固着されている。
【0020】
以上説明したカウル部12は、カウルインナ24とカウルアウタ28とが前向きに開口する構造を成すことによって所要の歩行者保護性能を確保しつつ、ブレース32によってウインドシールドガラス22の支持剛性を確保する構成とされている。この実施形態では、3つのブレース32は、ウインドシールドガラス22(前下端22A)の図4(A)に示される如き3次振動(110Hz帯域の振動)の腹の位置に略一致するように配置されている。
【0021】
図1及び図2に示される如く、ウインドシールドガラス22は、接着剤としてのグルー(接着層)34によって窓枠部20に接着されて、該窓枠部20(車体)に支持されている。したがって、ウインドシールドガラス支持構造10では、ウインドシールドガラス22を質量、グルー34をばね要素(及び減衰要素)とする振動系が形成されているものと把握することができる。なお、図1は、ウインドシールドガラス22を想像線にて示している。
【0022】
そして、図1に示される如く、グルー34は、窓枠部20、ウインドシールドガラス22の周縁部に沿った略矩形環状を成す第1接着部としての環状接着部36と、環状接着部36の一部と並列された第2接着部としての付加接着部38とを主要部として構成されている。この実施形態では、付加接着部38は、車幅方向に長手とされ、環状接着部36におけるウインドシールドガラス22の前下端22Aとカウル部12(カウルアウタ28の前端28A)とを接着する前部36Aの車幅方向中央部に対しオーバラップして配置されている。すなわち、この実施形態では、車幅方向における付加接着部38の設置範囲内に、カウル部12を構成するブレース32が配設されている。
【0023】
また、グルー34は、環状接着部36と付加接着部38とが一体に構成されている。具体的には、図1に示される如く、グルー34は、環状接着部36の前部36Aにおける車幅方向に略3等分する2位置のうちの1つを基点34Aとして、該基点34Aから遠い方のフロントピラー14に向けて塗布され、カウル部12の略3分の2、一方のフロントピラー14、ルーフヘッダ18、他方のフロントピラー14、カウル部12の残余の略3分の1を経て基点34A近傍の環状部終点34Bに至り、さらに環状部終点34Bから前部36Aの車幅方向の中央部に沿って延長(塗布)され、終点34Cに至ることで構成されている。すなわち、グルー34では、基点34Aから環状部終点34Bまでの矩形環状部分が環状接着部36を成し、環状部終点34Bから終点34Cまでの略直線状部分が付加接着部38を成している。
【0024】
以上により、図2にも示される如く、ウインドシールドガラス22の前下端22Aは、車幅方向の中央部において、グルー34における二重に配置された部分である環状接着部36、付加接着部38によってカウルアウタ28の前端28Aに接着されている。
【0025】
次に、本実施形態の作用を説明する。
【0026】
上記構成のウインドシールドガラス支持構造10では、エンジン振動が車体すなわちカウル部12を介してウインドシールドガラス22に伝達されると、該ウインドシールドガラス22には、後上縁22Cを固定端とする(前下端22Aでの変位が大きい)膜振動が生じる。例えば、略110Hzの振動がカウル部12から伝達された場合、ウインドシールドガラス22は、図4(A)に誇張して示される如き3次振動を生じる。また、このとき、グルー34の振動モードは、図4(B)に示される如くなり、主に環状接着部36の前部36Aが3次振動を生じる。
【0027】
ここで、ウインドシールドガラス支持構造10では、ウインドシールドガラス22を窓枠部20に支持させるためのグルー34が、環状接着部36の一部と並行してウインドシールドガラス22と窓枠部20との間に介在する付加接着部38を有するので、該付加接着部38が設けられた部分では、ウインドシールドガラス22を質量とする振動系のばね定数が高くなる。すなわち、環状接着部36と付加接着部38とが並列ばねとして機能するので、上記振動系のばね定数が高くなる。
【0028】
これにより、ウインドシールドガラス支持構造10では、環状接着部36のみでウインドシールドガラス22を窓枠部20に支持させる(付加接着部38を有しない)構成と比較して、ウインドシールドガラス22の前下端22Aのカウル部12すなわち車体に対する支持剛性が向上される。
【0029】
ところで、上記の如くカウルインナ24とカウルアウタ28とが前向きに開口する断面形状を成すカウル部12は、上下方向の剛性が低いので、ウインドシールドガラス22の前下端22Aの支持剛性も低くなり易い。このため、環状接着部36のみでウインドシールドガラス22を窓枠部20に支持させる構成においては、例えば110Hz帯域の振動が車体側から伝達された場合に、ウインドシールドガラス22の振動に起因するこもり音が生じ易い。
【0030】
これに対して、ウインドシールドガラス支持構造10が適用された自動車Aでは、グルー34が付加接着部38を有することで、該付加接着部38と環状接着部36とでウインドシールドガラス22の前下端22Aの支持剛性が向上されるので、110Hz帯域の振動伝達に対するウインドシールドガラス22の振動(共振)を抑制することができる。すなわち、110Hz帯域での振動レベルを低減することができる。
【0031】
付加接着部38を環状接着部36の前部36Aにおける車幅方向中央部とオーバラップ(並列)させてグルー34が形成されているウインドシールドガラス支持構造10では、図5に実線にて示される如く、破線にて示す環状接着部36のみでウインドシールドガラス22を窓枠部20に支持させる構成と比較して、110Hz帯域(3次モード)の共振周波数が高くなる(図中のΔf参照)ことが確かめられた。
【0032】
このように、ウインドシールドガラス支持構造10では、上記の如く上下方向に低剛性化されたカウル部12を備える自動車Aにおいて、グルー34に設けられた付加接着部38によってウインドシールドガラス22を支持する振動系の振動特性(支持剛性)を変化させることができる。これにより、ウインドシールドガラス支持構造10が適用された自動車Aでは、こもり音の発生を抑制することができる。
【0033】
しかも、ウインドシールドガラス支持構造10では、グルー34によってウインドシールドガラス22を支持する振動系の振動特性を変化させる(調整する)ことができるので、上記のように振動特性を変化させるために車体側に制約が生じることがない。このため、カウル部12、左右のフロントピラー14、ルーフヘッダ18等は、他の要求性能に応じて設定すれば良く、設計の自由度が向上する。
【0034】
また、ウインドシールドガラス支持構造10では、付加接着部38が環状接着部36から連続して設けられているので、工程を増すことなく付加接着部38を設けることができる。
【0035】
なお、上記実施形態では、本発明の窓部構造がウインドシールドガラス支持構造10に適用された例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、航空機、船舶、鉄道、建築物等の各種窓部に適用することができる。
【0036】
また、上記実施形態では、付加接着部38が1つだけ設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、2つ以上の付加接着部38を設けても良い。
【0037】
さらに、上記実施形態では、付加接着部38が環状接着部36に連続して設けられた例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、これらを別個に窓枠部20に塗布して形成しても良い。
【0038】
またさらに、上記実施形態では、グルー34が略環状の環状接着部36と付加接着部38とを主要部として構成された例を示したが、本発明はこれに限定されず、第1接着部として窓枠部20の周方向の一部(例えば、カウル部12及びルーフヘッダ18のみ)においてウインドシールドガラス22が接着される接着部を採用することも可能である。
【0039】
また、上記実施形態では、カウル部12に3つのブレースが設けられている例を示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、1つ、2つ、又は4つ以上のブレースを設けたカウル部12を備える自動車Aに本発明を適用しても良く、ブレース32を有しない構造のカウル部12を備える自動車Aに本発明を適用しても良い。ブレース32を有するカウル部12に本発明を適用する場合、上記実施形態と同様に、車幅方向における付加接着部38の設置範囲内にブレース32が配設されることが好ましい。
【0040】
さらに、図1では、付加接着部38が環状接着部36の前部36Aに対し幅方向にオフセットされた構成を図示したが、本発明はこれに限定されず、例えば、図6に示される如く、付加接着部38を環状接着部36から段差なく連続するように形成し、該付加接着部38と環状接着部36における付加接着部38とオーバラップする部分との明確な区別がない(何れが付加接着部38であっても良い)構成としても良い。この構成では、付加接着部38から塗布を始めたと把握することも、環状接着部36から塗布を始めたと把握することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【図1】本発明の実施形態に係るウインドシールドガラス支持構造を模式的に示す斜視図である。
【図2】図1の2−2線に沿った側断面図である。
【図3】本発明の実施形態に係るウインドシールドガラス支持構造が適用された自動車の前部を示す斜視図である。
【図4】(A)は、本発明の実施形態に係るウインドシールドガラス支持構造により支持されたウインドシールドガラスの特定の振動モードを誇張して示す模式図、(B)は、図4(A)の場合のグルーの振動モードを示す模式図である。
【図5】本発明の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造により支持されたウインドシールドガラスの振動特性を示す線図である。
【図6】本発明の実施形態に係るウインドシールドガラスの支持構造の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
【0042】
10 ウインドシールドガラス支持構造(窓部構造)
12 カウル部
14 フロントピラー
16 ルーフ
18 ルーフヘッダ(ルーフの前端)
20 窓枠部
22 ウインドシールドガラス(閉止部材)
36 環状接着部(第1接着部)
38 付加接着部(第2接着部)

【特許請求の範囲】
【請求項1】
窓枠部と、
前記窓枠部に形成された窓を閉止可能に形成された閉止部材と、
前記窓枠部と閉止部材の周縁部との間に介在し、前記窓枠部に前記閉止部材を接着させる第1接着部と、
前記窓枠部と前記閉止部材の周縁部との間で前記第1接着部の一部に並べて設けられた第2接着部と、
を備えた窓部構造。
【請求項2】
前記第1接着部は、前記窓枠部の全周に亘り該窓枠部と前記閉止部材の周縁部との間に介在されており、
前記第2接着部は、前記第1接着部の基点又は終点に連続して設けられている請求項1記載の窓部構造。
【請求項3】
前記窓枠部は、車体のカウル部と、一対のフロントピラーと、ルーフの前端部とで構成されており、
前記閉止部材は、ウインドシールドガラスであり、
前記第2接着部は、前記ウインドシールドガラスにおける前記カウル部に接着される部分の車幅方向中央部に設けられている請求項1又は請求項2記載の窓部構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−12604(P2009−12604A)
【公開日】平成21年1月22日(2009.1.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−176326(P2007−176326)
【出願日】平成19年7月4日(2007.7.4)
【出願人】(000003207)トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Fターム(参考)】