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自動車ドアのウェザーストリップ反力計算方法
- 自動車ドアのウェザーストリップにかかる反力を計算する方法を解説します。
- ドアの閉速度や重量から求められる運動エネルギーを利用して、ウェザーストリップにかかる反力を求めることができます。
- ウェザーストリップの材質やドアの変位量、断面積などを考慮して、具体的な計算式を用いて反力を算出します。
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ウェザーストリップに掛かる反力は、どう求めたらいいのでしょうか？ 摩擦係数×力で、開閉時はウェザーストリップの形状が変化し、力も変わるでしょう。 推測ですが、閉時は伸びようとするのでリップ部分の押さえ力だけのかな？ 開時は、窓のが全面当たったとして、窓の水滴やほこりをストリップするからリップ部分 の摩擦係数×力だけウェザーストリップが縮まろうとし、ウェザーストリップが縮まった 弾性力が勝つと伸び、又縮みそして伸びとなります。 以上ではなしで、ドアを閉めた時の気密シールで、雨水や風もシャットアウトする内容 ですか？ それは、ゴムの材質であるＥＰＤＭの弾性係数と形状が必要です。 縮む量や断面形状と長さが必要です。《経験上、断面形状がただの長方形とは思えない》 が、簡単には、100mm程度のサンプルを作成し、プッシュプルゲージにて２０ｍｍ→８ｍｍ に縮めてその力を測り、全長さ÷試験長さ×プッシュプルゲージ計測値で求めた方が 確実と考えます。 ウェザーストリップ変位量は、20mm→8mm仕様なら縮み代は20mm－8mm＝12mmなので、単純計算 では、5[N/100mm]で2mm⇒10[N/100mm]で4mmの比例なら30[N/100mm]で12mmとなり、その30[N/100mm]×全長2000[mm]＝600[N]＝61.2[kg]です。 形状がやはりΩ（オーム）型っぽい形状なので、12[mm]縮むと30[N/100mm]より大きな力が 必要と思うので、やはりプッシュプルゲージ＋押し付け板で計測した方が良いと思います。 それと、ドアを閉めるスピードを考慮した押し付けも別に計測するべきでしょう。 衝撃力に対する反力が計測できるからです。 プッシュプルゲージは、計測値をその時の計測値モードとその間のMAX計測値モードとを 切り換えられるタイプがあるので、その切り換えられるタイプを利用すると衝撃力に対する 反力のMAX値が計測できます。 また、その時の計測値モードで測定すると、針の振れ具合で簡単な反力の挙動確認ができます。 貴殿の職種では、簡単な計測機器であるプッシュプルゲージ位は持っておいた方が良いと 思います。
お礼
ご回答頂き、ありがとうございます。 上手くご説明が出来ていなく申し訳ありません。 単純にドアを閉めた際のウェザーストリップ（シール材）に及ぶ 反力を求めたいのですが・・・。窓部分に付いているウェザースト リップではなく、ドアに付いているウェザーストリップになります。 雨水や風もシャットアウトする内容ですか？→今回、反力を求めよう としている理由としては、ドアを閉めた際の力によって、ボディ側に 振動が生じますが、その際に、ウェザーストリップがドア側から受け た力（反力）を机上計算にて出したいと思っています。 ＥＰＤＭの弾性係数はどう算出すればいいのでしょうか？ 縮む量についてですが、５〔Ｎ／１００ｍｍ〕で２ｍｍ １０〔Ｎ／１００ｍｍ〕で４ｍｍ 断面形状については、長方形ではありません。開発段階にあるため、 詳しい形状はお伝えしかねますので、Ω（オーム）型っぽい形状？ で考えて頂ければと思います。 全長については、２０００ｍｍぐらいです。
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補足
総反力＝２．０４＋２．０４＋３．０６＋３．０６ ＝１０．２ｋｇｆ ですね。すいません。