(57)【要約】【課題】本発明は、リヤワイパを駆動するワイパモータの取り付け構造に関し、コスト増や重量増を招くことなく、車内の低周波こもり音を低減できるようにする。【解決手段】ワイパモータ５をゴムブッシュ５１を介してリヤゲートに取り付けるとともに、ワイパモータ５が車室内に生じる低周波こもり音を低減する動吸振器として機能するようにゴムブッシュ５１の硬度を設定する。【選択図】        図２
2005041285.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
車両の後部のリヤゲートに取り付けられたワイパを駆動するワイパモータの取り付け構造であって、
該ワイパモータがゴムブッシュを介して該リヤゲートに取り付けられるとともに、該ワイパモータが車室内に生じる低周波こもり音を低減する動吸振器として機能するように該ゴムブッシュの硬度が設定されている
ことを特徴とする、ワイパモータの取り付け構造。
【請求項２】
該ゴムブッシュを含む該ワイパモータの固有振動数が、該車両の室内空間の音響系の共鳴周波数と等しくなるように設定されている
ことを特徴とする、請求項１記載のワイパモータの取り付け構造。
【請求項３】
該リヤゲートが、上方にヒンジ機構を備えるとともに下方にラッチ機構を有している
ことを特徴とする、請求項１又は２記載のワイパモータの取り付け構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両後部に取り付けられたリヤワイパを駆動する、ワイパモータの取り付け構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、自動車の走行時には車室内外に種々の騒音が生じるが、このような騒音の一つとしていわゆる低周波こもり音が広く知られている。この低周波こもり音は、路面からの入力によりタイヤとサスペンション部品とからなる系が共振し、増幅された振動が車体のパネルを介して車室内に伝達されることにより生じるものであって、車室内空間の音響系での共鳴（車室内空間が共鳴空間として作用すること）とドアパネル等の構造系の共振とが連成して励起される騒音である。なお、低周波こもり音は主に４０Ｈｚ周辺及びその倍音の８０Ｈｚ周辺で発生する。
【０００３】
このような低周波こもり音は、乗員の耳を圧迫するような不快な騒音であり、このような騒音は極力低減したいという要望がある。
一方で、このような低周波こもり音を低減するには、音響系の共鳴周波数ｆ１や構造系の共振周波数ｆ２を、タイヤ及びサスペンション部品からなる系の固有振動数からずらしてやればよいことが知られている。
【０００４】
しかし、このうち音響系の共鳴周波数ｆ１は、主に車両の室内長及び容積等で決定され、また、構造系の共振周波数ｆ２はドアパネルの形状や質量によって決定されるものであり、これらの値は容易に変更できるものではない。また、タイヤ及びサスペンション部品からなる系の固有振動数はタイヤやサスペンションの特性によって決定されるものであり、これらの値についてもやはり容易に変更できるものではなく、共鳴周波数ｆ１や共振周波数ｆ２をサスペンション系の固有振動数からずらすことによって低周波こもり音を低減することは困難である。
【０００５】
これに対して、例えば下記の特許文献１には、車体のバックドアのリヤワイパと左右対称位置にダイナミックダンパを設けバックドアの振動を抑制するとともに、バックドアの振動に起因する騒音の発生を抑制するようにした技術が開示されている。また、特許文献２には、車体に対する取り付け剛性を高めるようにした、モータの防振マウントに関する技術が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】
登録実用新案第２５３６２０８号公報
【特許文献２】
特開２０００−８１０８９号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１の技術では、バックドアにダイナミックダンパを設けることで、構造系の共振周波数ｆ２を低周波こもり音の周波数からずらすことは可能となるが、その分バックドアの重量が増加してしまい、ひいては車両重量の増加を招いてしまうという課題があるほか、コストが増大するという課題もある。
【０００８】
また、特許文献２の技術は、単に防振マウントの取り付け性を向上させるとともに取り付け剛性を高めるという技術に過ぎず、低周波こもり音を低減することはできない。
本発明は、このような課題に鑑み創案されたもので、コスト増や重量増を招くことなく、車内の低周波こもり音を低減できるようにした、ワイパモータの取り付け構造を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
このため、請求項１記載の本発明のワイパモータの取り付け構造は、車両の後部のリヤゲートに取り付けられたワイパを駆動するワイパモータの取り付け構造であって、該ワイパモータが、ゴムブッシュを介して該リヤゲートに取り付けられるとともに、該ワイパモータが、車室内に生じる低周波こもり音を低減する動吸振器として機能するように、該ゴムブッシュの硬度が設定されていることを特徴としている。
【００１０】
このような構成によれば、リヤゲートに取り付けられたワイパモータが動吸振器（ダイナミックダンパ）として機能するので、車室内の低周波こもり音を低減することができる。
また、好ましくは、該ゴムブッシュを含む該ワイパモータの固有振動数が、該車両の室内空間の音響系の共鳴周波数と等しくなるように設定する。
【００１１】
なお、リヤゲートが、上方にヒンジ機構、下方にラッチ機構を有しているような上下方向に開閉するように構成された場合には、特に効果が大きい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、図面により、本発明の一実施形態にかかるワイパモータの取り付け構造について説明すると、図１は本発明が適用される車両の模式的な斜視図である。
図１に示す車両１は、いわゆるワゴンタイプの車両であって、車体の後方にバックドア（リヤゲート）２を備えている。このバックドア２は、上方にヒンジ機構、下方にラッチ機構（ともに図示せず）をそれぞれ有しており、リヤゲート２はヒンジ機構を支点として上下方向に開閉するようになっている。
【００１３】
また、このバックドア２には、ガラス２ａを払拭するリヤワイパ機構３が設けられている。このリヤワイパ機構３は、主に、ワイパ本体（ワイパ）４と、このワイパを駆動するワイパモータ５（図２参照）と、上記ワイパモータ５とワイパ本体４との間に介装されてワイパモータ５の駆動力をワイパ本体４に伝達するリンク機構（図示せず）とをそなえている。
【００１４】
また、ワイパモータ５は、図２に示すゴムブッシュ５１及びブラケット５２を介してバックドア２に取り付けられている。具体的には、車体側、即ちバックドア２のドアパネルにはウェルドナット（図示省略）が溶着されており、このウェルドナットにゴムブッシュ５１及びブラケット５２を介してボルト（図示省略）を螺合させることで、ワイパモータ５がバックドア２に弾性支持されるようになっている。なお、図２において、５３はモータ５からの駆動力を伝達する歯車、５４は歯車５３と噛合し、且つ上述したリンク機構に接続される回転軸である。
【００１５】
ところで、ワイパモータ５を弾性支持するゴムブッシュ５１は、従来はドアパネルとブラケットとの金属同士の接触を回避して、異音等が発生するの防止することを目的として設けられており、その硬度については特に要求される仕様はなかった。
これに対して、本実施形態では、ワイパモータ５を低周波こもり音を低減するダイナミックダンパとして機能させるべく、ゴムブッシュ５１の硬度（又はバネ定数）が設定されている。具体的には、ゴムブッシュ５１とブラケット５２とを含むワイパモータアッセンブリでの固有振動数が、車両の室内空間の音響系の共鳴周波数（約４０Ｈｚ）と略一致するようにゴムブッシュ５１の硬度が設定されている。なお、以下では特に断りがない限りは、ワイパモータ５とは、ゴムブッシュ５１とブラケット５２とを含むワイパモータアッセンブリを指す。
【００１６】
ここで、上述したように、自動車の走行時には車室内には騒音の一つとして低周波こもり音が発生する。この低周波こもり音は、タイヤやサスペンション部品からの入力による車室内空間の音響系での共鳴とドアパネル等の構造系の共振とが連成して励起されるものであり、主に４０Ｈｚ周辺で発生する。
このような低周波こもり音を低減するには、音響系の共鳴周波数ｆ１又は構造系の共振周波数ｆ２を上記の低周波こもり音の周波数（約４０Ｈｚ）からずらしてやればよいが、音響系の共鳴周波数ｆ１及び構造系の共振周波数ｆ２は基本的には車両の諸元等で決定される固有の値であり変更することが困難である。
【００１７】
そこで、上述のように、本実施形態においてはワイパモータ５の固有振動数が車両の室内空間の音響系の共鳴周波数、即ち低周波こもり音の周波数と略一致するように、ゴムブッシュ５１の硬度を設定しているのである。そして、このように設定することにより、ワイパモータ５がダイナミックダンパ（動吸振器）として機能することで、バックドア２の振動が抑制され、結果的に低周波こもり音を低減することができる。
【００１８】
以下、ゴムブッシュ５１の硬度、即ちバネ定数Ｋの設定手法について簡単に説明すると、モータ５の固有振動数ｆｍ  は、モータ５の質量をＭとすると下式（１）で表すことができる。
ｆｍ  ＝（１／２π）・（Ｋ／Ｍ）１／２    ・・・（１）
したがって、式（１）のｆｍ  に目標とする振動数の値を代入することでゴムブッシュ５１のバネ定数Ｋを容易に設定することができる。
【００１９】
本発明の一実施形態に係るワイパモータの取り付け構造は上述のように構成されているので、ワイパモータ５がダイナミックダンパとして機能して、低周波こもり音が低減される。以下、図３を用いてその作用について具体的に説明する。
図３において横軸は周波数［Ｈｚ］、縦軸は音響感度［ｄＢ／Ｎ］である。なお、音響感度とは音の伝わりやすさを表す指標であって、音の大きさに相当している。なお、本実施形態では、音響感度はバックドア２を加振したときの前席における値をモデルによる数値実験で求めたものである。
【００２０】
図中線ａはワイパモータ５を弾性支持せずにバックドア２に取り付けた場合、すなわちゴムブッシュ５１を用いることなくのワイパモータ５をバックドア２に取り付けた場合の特性を示している。なお、この場合はワイパモータ５とバックドア２とは一体の構造物とみなすことができる。この場合、図示するように約４２Ｈｚと約５４Ｈｚとの２箇所に騒音のピークが生じている。
【００２１】
また、線ｂはワイパモータ５の固有振動数をバックドア２の固有振動数に一致するようにゴムブッシュ５１の硬度を設定した場合の特性を示している。この場合、騒音のピークが約４２Ｈｚ，約４７Ｈｚ，約６３Ｈｚの３箇所で発生しており、２つ目のピーク（約４７Ｈｚ）と３つ目のピーク（約６３Ｈｚ）との間の５４Ｈｚ近傍で音響感度が大きく低下している。しかしながら、低周波こもり音として乗員が感じるのは１つ目のピーク（約４２Ｈｚ）から２つ目（約４７Ｈｚ）にかけての周波数であり、この周波数域では線ａの特性よりも音響感度が増大しており騒音を低減することができない。
【００２２】
なお、後述する線ｃの特性の場合を除いて、ワイパモータ５を弾性支持すると、線ｂのように３つのピークが表れることが実験的に確認できた。また、線ａのようにワイパモータ５を弾性支持せずにバックドア２に取り付けた場合や、ワイパーモータ５を取り付けなかった場合、すなわち、バックドア２を一体の構造物とみなすことができる場合には、ピークは２つ表れることが確認できた。
【００２３】
一方、線ｃはワイパモータ５の固有振動数を音響系の共鳴周波数に一致するようにゴムブッシュ５１の硬度を設定した場合の特性を示している。この場合、騒音のピークは約３９Ｈｚと約５７Ｈｚとの２箇所であって、ワイパモータ５を弾性支持した場合であっても例外的にピークが２箇所にしか表れないことがわかる。また、ワイパモータ５がダイナミックダンパとして機能するためバックドア２の振動が抑制され、線ａ及び線ｂの特性よりも音響感度が全体的に低下して、特に乗員が感じやすい周波数域の低周波こもり音を低減することができる。なお、図３では運転席における音響感度の特性について示しているが、車室内のどの位置であっても音響感度は低下する。
【００２４】
このように、本実施形態に係るワイパモータの取り付け構造によれば、ワイパモータ５の固有振動数が車両１の室内空間の音響系の共鳴周波数と等しくなるようにゴムブッシュ５１の硬度を設定するという極めて簡素な構成により、コスト増や重量増を招くことなく車室内の低周波こもり音を低減することができるという利点がある。
【００２５】
なお、本発明は上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変形が可能である。例えば、上述の実施形態においては、バックドアとして、上方にヒンジ機構、下方にラッチ機構をそれぞれそなえ、ヒンジ機構を支点として上下方向に開閉するような構造のものを適用したが、バックドアの開閉機構及び開閉方向は上述のもに限定されるものではなく、左右方向に開くものや、ドアが上下で分割されてその上半部が上方に開き下半部が下方に開くように構成されたもの等にも適用することができる。ただし、本実施形態のように、上方のヒンジ機構を支点として上下方向に開閉するような構造のバックドアの方が取り付け剛性が低く共振しやすいため、このような構造に適用した方が効果が大きい。
【００２６】
また、その他の細部の構成についても必要に応じて適宜変更可能である。
【００２７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明のワイパモータの取り付け構造によれば、リヤゲートに取り付けられたワイパモータが動吸振器（ダイナミックダンパ）として機能するので、コスト増や重量増を招くことなく低周波こもり音を低減することができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるワイパモータの取り付け構造が適用される車両の模式的な斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかるワイパモータの取り付け構造を説明するための模式図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかるワイパモータの取り付け構造の作用を説明するための図である。
【符号の説明】
１  車両
２  リヤゲート（バックドア）
３  リヤワイパ機構
４  ワイパ（ワイパ本体）
５  ワイパモータ（モータ）
５１  ゴムブッシュ
【図１】
2005041285.tif 000003
【図２】
2005041285.tif 000004
【図３】
2005041285.tif 000005