CN100376420C

CN100376420C - 密封条

Info

Publication number: CN100376420C
Application number: CNB2005100777849A
Authority: CN
Inventors: 山田宜伸; 稻垣聪; 葛谷弘志
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2004-06-25
Filing date: 2005-06-24
Publication date: 2008-03-26
Anticipated expiration: 2025-06-24
Also published as: CN1712257A; JP2006007942A; JP4360284B2; US20060005471A1; US7252294B2

Abstract

一种密封条，包括：经调整以安装到凸缘上的压边部分，具有中空部分的密封部件，以及盖唇。压边部分包括：底壁部分；内侧壁部分和外侧壁部分，其构成一对侧壁部分，并形成为总体具有基本呈U形的横截面；以及中央连接类型的型芯，预埋于所构造的压边部分内。在型芯的骨片中，通过预埋所述底壁部分的底壁构件和预埋内侧壁部分的内部构件形成角θa，通过底壁构件和预埋于外侧壁部分的外部构件构成了角θb，该角θa和角θb都被制成锐角。

Description

密封条

技术领域

本发明涉及具有截面基本为U形的压边部分(trim part)的密封条。

背景技术

通常，举例而言，由例如EPDM这类橡胶材料制造的密封条，置于车辆如汽车的车身上的门开口周部。通过挤出成型，将密封条制成截面形状固定的长条形。此外，如图6A所示，密封条51包括沿着门开口周部经压配合保持在凸缘上的压边部分52和中空密封部件53，后者设置为从压边部分52突起。压边部分52包括基底部分54、内侧壁部分55以及外侧壁部分56，这两个侧壁部分从基底部分54基本上是平行延伸而出，从而整体形成基本上为U形截面的形状。金属型芯57预埋于压边部分52内，以保持该截面基本上为U形。

在将这样的密封条51装到车辆的车身门开口周部的角部上时，密封条51需要在其纵向上相应弯曲，从而能与角部弯曲形状相符。在此，当弯曲形状的曲率较大时，会存在所谓压边部分张开变形的风险，如图6B所示，压边部分58基本上为U形的截面中的开口部分张开。对于密封条59，因为发生压边部分张开变形，会在凸缘和密封条本身之间产生缝隙，由此引发如下缺点，即破坏外观以及保持力下降，从而加速密封条脱落。

于是，为了使对应于角部的压边部分开口宽度比对应于直线部分的压边部分开口宽度窄，已考虑采取相应措施，即让开口的宽度随密封条纵向位置而产生变化(例如：参见日本专利No.2750641)，以及，对该压边部分上随之发生张开变形的部分进行钳压。

然而当局部改变开口宽度时，制造过程会相应复杂且制造设备也会相应复杂。采用这种结构，会引起密封条制造成本上升的不利情况。此外，现已有实例表明仅采取减小开口宽度的方法不足以作为抵消压边部分张开变形的措施。另外，在随后采取钳压动作时，由于增加了一道工序，也存在制造成本上升的不利情况。

发明内容

本发明着眼于解决上述问题，以及，本发明的目的在于提供一种能够克服成本增加的同时实现对减小压边部分张开变形的密封条。

下面，在下文描述中将逐条列出适于达到该目标的手段。请注意，在每项描述之后，按照要求添加有逐条列出的这些方法的内在功能和优点。

(1)一种密封条包含：

压边部分，包括一对侧壁部分和将所述侧壁部分彼此连接的底壁部分，以及，在所述压边部分中，沿着所述压边部分的纵向埋有型芯；

所述型芯包括多个彼此基本平行布置的骨片和将所述骨片连结的连接部分；

每个骨片分别包括埋于所述底壁部分中的底壁构件，以及一对埋于所述侧壁部分中的侧壁构件，

其中由所述底壁构件与所述侧壁构件之一限定的角形成为锐角。

根据(1)，在将密封条组装到车辆车身时，若密封条被弯曲使得底壁部分处于曲线之内，而侧壁部分的末端处于曲线之外，由此产生的应力会挤压底壁部分，同时使侧壁部分扩张。当上述情形发生的时候，由于在底壁部分存在型芯的连接部分，因而很难压缩底壁部分，同时会加大作用于侧壁部分的扩张应力。特别是，当曲线曲率较大时，且作用于侧壁部分的应力超过侧壁部分的扩张极限时，该应力被转化成将侧壁部分末端向曲线内部方向移动的力，在曲线内部扩展的程度比较小(也就是说，向着底壁部分侧的方向)。就此而言，上述的密封条当中，型芯的骨片形成为，使得由埋入底壁部分的底壁构件和一埋入侧壁部分的侧壁构件之间限定的角度成锐角。通过这种结构，即便在施加前述应力的状况下，两侧壁部分都倒向使得锐角变得更小的方向。因此，至少两侧壁部分末端之一向该末端靠近另一末端外缘的方向移动，因此压边部分开口宽度变窄。从而可避免压边部分在弯曲部位的张开变形。因此，(1)和常规的技术不同，在常规技术中，对开口宽度局部产生变化，或随后对压边部分发生张开变形的部分进行钳压，常规方式所带来的工序步骤的增加和由此产生的成本增加可被本发明所克服。此外，当沿着车辆本体门开口周部的角部的凸缘安装密封条的时候，由于在凸缘和密封条本身之间不会产生缝隙，所以外观的改进得以实现，而保持力减少的问题也可被克服。注意：所谓“锐角”表示，在这样的角度下，预设的侧壁部分末端之间的开口宽度的尺寸可以得到保证，例如，优选处于不小于70度到不大于89度的范围的角度，更优选处于不小于80度到不大于84度范围的角度。

(2)一种密封条，包含：

U形压边部分，包括一对侧壁部分和将所述侧壁部分彼此连接的底壁部分，以及，在所述压边部分中，沿着所述压边部分的纵向埋有型芯；

其中所述底壁构件和垂线之一之间的交点位于所述底壁构件的相对端部之间，所述的垂线是从一个所述侧壁构件的末端部分延伸出的垂直于所述底壁构件的线。

根据(2)，基本上提供了和(1)相同的功能和优点。此外，所述型芯形成为使由各侧壁构件末端部分延伸出的垂直于底壁构件所形成的垂线之间的交点位于底壁构件两个端部内。基于这种结构，在将密封条组装到角部的凸缘上时，即便在这种情形下，即密封条被弯曲，并由此被施加超过侧壁部分扩张极限的应力时，侧壁部分倾倒，从而进一步确保侧壁部分的末端部分向内移动。因此进一步确保实现消除压边部分张开变形。注意，即便在下述情形下也可以获得同样的功能和优点，此种情形下所描述和说明的位于底壁构件相对端部之内的垂线之间的交点，可取代为：位于各侧壁部分的近端部内侧的垂线之间的交点。

(3)一种根据(1)或者(2)所述的密封条，其中所述侧壁部分中的一个包括加厚部分，所述加厚部分形成于所述一个侧壁部分的末端附近，使得所述加厚部分向所述压边部分外突出，以及

密封部件，向所述压边部分外伸展，使得具有中空部分，所述中空部分的一端连接到所述加厚部分，以及所述中空部分的另一端连接到所述侧壁部分之一的近端部附近，

其中，在与所述压边部分纵向成直角相交的横截面上，通过连接所述一个侧壁部分的重心Pb和交点Pc限定一条直线Le，所述交点Pc为沿所述底壁构件延伸的直线Lc与沿所述一个侧壁部分的所述侧壁构件延伸的直线Ld之间的交点，以及

由所述直线Le和所述直线Lc限定的角θd形成锐角。

根据(3)，当试图将上述构造的密封条弯曲的时候，加厚部分很大地程度影响了所述一个侧壁部分末端的延伸，该加厚部分沿着使θd变小的方向或者向内移动。因此，所述的一个侧壁部分可向着开口宽度必定变小的方向移动。通过这种结构，可以实现消除所述压边部分的张开变形。

(4)一种基于(3)的密封条，其中压边部分是一种刚性比密封部件刚性更强的材料。

根据(4)，压边部分是由一种具有比密封部件更强刚性的材料制成的。当试图弯曲密封条的时候，在一侧壁部分沿着开口宽度减小的方向移动的情形下，密封部件会受到应力的作用，从而导致中空部分压扁。出于这点考虑，在(4)中，密封部件的一端被连接到加厚部分，该加厚部分处在一侧壁部分末端并具有相对较高刚性。通过这种结构，由于可利用加厚部分的刚性克服密封部件的变形，得以保持密封部件的形状，因此可克服中空部分压扁。结果是，在车辆的车身门开口周部的角部处，也可以消除密封部件的变形，因此，可消除密封性能降低。

附图说明

图1A和图1B表示根据本发明实施例的密封条的结构，其中图1A是沿着图3中线IA-IA所取的截面，以及图1B是该实施例的透视图；

图2是表示汽车的透视图；

图3是安装到凸缘上的密封条的侧视图；

图4是另一实施例密封条的截面图，在此实施例中预定位置形成加厚部分；

图5是又一实施例中密封条的截面图，其中，增大了介于底璧部分和内侧壁部分之间弯曲部分的半径，以及介于底璧部分和外侧壁部分之间弯曲部分的半径；

图6A和图6B表示常规的密封条，其中图6A是通常情况下的截面图，而图6B示出压边部分发生张开变形的截面图。

具体实施方式

在下文中，通过参照附图描述实施例。如图2、图3所示，根据本实施例，密封条1安装于车身侧沿着门开口4的周部凸缘，该门开口4对应于汽车2上的侧门3。此外，通过挤出成型，将密封条1制成具有固定截面的长条形。

描述基于图1A、1B的密封条1的结构，密封条1具有安装到凸缘上的压边部分6。该压边部分6包括底璧部分9以及内侧壁部分10和外侧壁部分11，两侧壁部分构成了一对侧壁部分，以及压边部分截面在整体上基本呈U形。延伸到压边部分6之内的保持唇缘12形成于内侧壁部分10之上，同时多个辅助唇缘13形成于该外侧壁部分11的内侧。此外，压边部分6由乙烯-丙烯-二烯烃三元共聚物(三元乙丙橡胶)密实材料制成，并且具有在其内部埋入的金属型芯14。

密封部件17由EPDM(三元乙丙橡胶)海绵材料形成，其比压边部分6柔软，密封部件17位于外侧壁部分11的外壁表面。密封部件17具有中空部分17a，并且在两个位置连接到外侧壁部分11，亦即沿着远侧端和底壁部分9侧的侧端。密封部件17的一个侧端连接到加厚部分18上，该加厚部分18形成为沿着外侧壁部分11的末端(图中上端)向外突出。密封部件17的另外一个侧端连接到外侧壁部分11上接近端部分11a附近。加厚部分18也是由EPDM密实材料制成的。当门3关闭时，密封部件17被压扁并形变，从而在门3和汽车2的车身之间形成密封。

此外，将车辆内部延伸的盖唇19连接到底壁部分9的外侧。盖唇19被设计成通过其末端部分遮盖诸如顶棚和装饰物(未示出)这类车内部件的端部。

在此，对构成了本发明特征的型芯14进行描述。型芯14为所谓中央结合型，在此类型中具有多个基本平行排布的条状骨片22，以及具有中央连接部分23，该中央连接部分的作用是，在骨片22的横向中心附近，其作为连接部分将条状骨片22相互连接。该中央连接部分23基本上处于底壁部分9的横向中心位置。

骨片22被制成U-型，与压边部分6的横截面相符。在本实施例中，当在压边部分6的横截面看时，大致呈线状预埋在底壁部分9中的底壁构件22a和作为侧壁构件大致呈线状预埋在内侧壁部分10的内部构件22b，其间所形成的角θa被制成锐角。类似的，由底壁构件22a和作为侧壁构件大致呈线状预埋于外侧壁部分11的外部构件22c，其间形成的角θb也被制成锐角。另一方面，将介于内侧壁部分10和外侧壁部分11末端部分之间的开口宽度j设定为一定尺寸，该尺寸提供适合的安装性能以及相对于基本为直线形状的凸缘的保持力。也就是说，开口宽度j的尺寸大体和所述常规的密封条51开口宽度Wa相同，在常规的密封条51中，内侧壁部分55和外侧壁部分56大致被制造为彼此平行(参见图6A)。结果是，尽管所提及的角度为锐角，所述的角度是能够确保开口宽度j为预定尺寸的角度，优选这些角在不小于70度到不大于89度的范围，更优选这些角在不小于80度到不大于84度的范围。

接着，将描述上述方法制造的密封条1的功能和优点。在密封条1中，安装在呈较大曲率的弯曲部分凸缘上的角部C(参见图3)被以下述方式弯曲，使得底壁部分9占据弯曲部分的内侧，而内侧壁部分10和外侧壁部分11的末端部分占据弯曲部分的外侧。也就是说，通过下述弯曲方式对角部C施加了应力，在这种弯曲方式下，处在弯曲部分内侧的底壁部分9被压缩，而处在弯曲部分外侧的内侧壁部分10和外侧壁部分11的末端部分延展。

然而，由于型芯14的中央连接部分23处在底壁部分9的内部，底壁部分很难被压缩。另一方面，由于内侧壁部分10和外侧壁部分11由相对较硬的EPDM密实材料制成，它们很难被拉伸。因此，在弯曲该角部时产生的应力被转化成一种力，在这种力的作用下，由于在曲线内侧拉伸相对较小，内侧壁部分10和外侧壁部分11的末端部分向曲线内部移动，也就是说沿着其末端部分靠近底壁部分9一侧的方向。

在本实施例中，由底壁构件22a和型芯14的内部构件22b之间形成的角θa被制成锐角。通过这种结构，使内侧壁部分10不是向着角θa扩大的方向、而是向着角θa减少的方向倾倒，从而压边部分6的开口宽度j减小。从而可实现消除压边部分发生在角部的张开变形。

此外，在角部，当外侧壁部分11向着使开口宽度j减少的方向移动的时候，会以一定方式对密封部件17施加应力，使得中空部分17a压扁。就此而言，在本实施例中，密封部件17的一侧端被连接到拥有较高刚性的加厚部分18上，加厚部分18沿着外侧壁部分11的末端形成。通过这种结构，由于加厚部件18的刚性阻止密封部件17变形，得以保持密封部件17的形状，因此阻止中空部分17a的压扁。从而可消除角部C的密封性降低。

因此，如前所详述，由于将型芯14按照预定角度制造，在角部C中，使内侧壁部分10和外侧壁部分11都向开口宽度j减少的方向倾倒，所以可消除压边部分的张开变形。通过此结构，与常规的技术不同，在常规技术中，对开口宽度做局部性变化，或随后对压边部分发生张开变形的部分进行钳压，根据本发明，可避免工序步骤增加以及由此产生的成本增加。此外，不会出现在角部C产生缝隙的情形，因此可实现外观改进，同时消除保持力减小。

此外，当盖唇19的末端向车辆内部延伸时，内侧壁部分10会易于在角部C中产生压边部分张开变形的方向倾倒。就此而言，在本实施例中，由于将型芯14制成上述形状，使内侧壁部分10倒向角θa减小的方向，因此可确保消除压边部分张开变形，而不会受到盖唇19的影响。

此外，由于将开口宽度j设定为合适的尺寸，与将开口宽度设为沿着密封条1全部纵向长度上减少的例子不同，后者在非角部C的部位安装性能下降，本实例则有利于在基本为直线的凸缘上进行安装，消除了此种缺陷。

注意本发明并不必局限于所描述的实施例内容，还可以按照如下的方式实施：

(a)在所述实施例中，仅仅考虑了型芯14的角度而对内侧壁部分10和外侧壁部分11的位置予以设定，内侧壁部分10和外侧壁部分11的位置可通过不仅考虑型芯14的角度，还考虑覆盖型芯14的部分进行设定。例如，在本实施例中，如图4所示，存在加厚部分32，该加厚部分很大程度上影响了外侧壁部分11末端的延展。以这种结构，通过考虑加厚部分32，可以更可靠地实现消除压边部分的张开变形。具体而言，在与密封条31的纵向成直角的横截面上，由EPDM密实材料形成区域(在图中对该区域以分散点图案进行标示)的重心记作点Pb，与边界点Pa处的切线Lb相比，其位于更加靠近末端的位置，其中边界点Pa在中空部分线La上介于加厚壁部分32和密封部件33之间，该中空部分线La限定了中空部分17a。直线Lc同直线Ld的交点记作点Pc，直线Lc沿着型芯35的底壁构件35a延伸，直线Ld沿着型芯的外部构件35c延伸。此时，可设置外侧壁部分11的位置使得由点Pb和点Pc连接形成的直线Le与沿着底壁构件35a延伸的直线Lc所形成的角θd形成锐角，由此在角部C上，加厚部分32沿着角θd减小的方向移动。此外，在这种情形下，由型芯35的底壁构件35a和外部构件35c形成的角θe也形成锐角。结果是，在角部C，外侧壁部分11可以更加确定地沿着使开口宽度k减小的方向移动，因此进一步确保消除压边部分的张开变形。

(b)在上述实施例中，没有对弯曲部分的半径进行记述，在底壁部分9和内侧壁部分10之间形成的弯曲部分限定为锐角，另外，底壁部分9和外壁部分11所形成的弯曲部分也限定为锐角，如图5所示，可将密封条47设置为，其中介于底壁部分41和内侧壁部分42之间的弯曲部分43，以及介于底壁部分41和外侧壁部分44之间的弯曲部分45，上述弯曲部分的半径大于图1A中所示密封条1的相应部分的半径，由此，可缩短压边部分48在密封条47的纵向相交的横截面上的全长，这样的话，可以缩减型芯骨片49的长度。其结果为可采用现有技术的型芯(参见图6A，即尺寸与现有型芯相同的型芯)，现有的型芯用在常规的密封条51上，其中密封条51具有压边部分52，该压边部分52中内侧壁部分55和外侧壁部分56形成为大致平行。由此，在本发明中，即便角部均由弯曲部分形成，应当理解为弯曲部分包括锐角，只要是这些弯曲部分整体上看上去呈锐角。

(c)在所述实施例中，尽管采用EPDM密实材料作为压边部分6的材料，以及采用EPDM海绵材料作为密封部件17的材料，如果压边部分6由具有相对较高刚性的材料形成，而密封部件17由相对较高柔性的材料形成，也可以选取其他材料。例如，可以采用均由TPO(热塑性聚烯烃弹性体)形成的密实材料和海绵材料。此外，可以结合使用PP(聚丙烯)和TPO海绵材料。

(d)在所述实施例中，密封条1包括有密封部件17和盖唇19，然而，也允许对密封条采用省略密封部件17和盖唇19的形状。

附图标记一览表

1密封条 2汽车 3侧门

4门开口 6压边部分 9底璧部分

10内侧壁部分 11外侧壁部分 11a接近端部分

12保持唇缘 13辅助唇缘 14型芯

17密封部件 17a中空部分 18加厚部分

19盖唇 22骨片 22a底壁构件

22b内部构件 22c外部构件 23中央连接部分

31密封条 32加厚部分 33密封部件

35型芯 35a底壁构件 35c外部构件

41底壁部分 42内侧壁部分 43弯曲部分

44外侧壁部分 45弯曲部分 47密封条

48压边部分 49型芯骨片 51密封条

52压边部分 53密封部件 54基底部分

55内侧壁部分 56外侧壁部分 57型芯

58压边部分 59密封条 C角部

Claims

1.一种密封条，包括：

U形压边部分，所述U形压边部分包括一对侧壁部分和将所述侧壁部分彼此连接的底壁部分，以及，在所述U形压边部分中，沿着所述U形压边部分的纵向埋有型芯；

每个骨片分别包括埋于所述底壁部分中的底壁构件，以及一对埋于所述侧壁部分中的侧壁构件，其特征在于，

由所述底壁构件与所述侧壁构件之一限定的角形成为锐角，

所述侧壁部分中的一个包括：加厚部分，所述加厚部分形成于所述一个侧壁部分的末端附近，使得所述加厚部分向所述U形压边部分外突出；以及密封部件，其向所述U形压边部分外伸展，从而具有中空部分，所述中空部分的一端连接到所述加厚部分，以及所述中空部分的另一端连接到所述侧壁部分之一的近端部附近，

其中，在与所述U形压边部分纵向成直角相交的横截面上，通过连接所述一个侧壁部分的重心(Pb)和交点(Pc)限定一条直线(Le)，所述交点(Pc)为沿所述底壁构件延伸的直线(Lc)与沿所述一个侧壁部分的所述侧壁构件延伸的直线(Ld)之间的交点，以及

由通过连接所述一个侧壁部分的重心(Pb)和所述交点(Pc)限定的所述直线(Le)与沿所述底壁构件延伸的所述直线(Lc)限定的角(θd)形成锐角。

2.根据权利要求1所述的密封条，其中由所述的底壁构件和所述各侧壁构件限定的相对的角形成为锐角。

3.根据权利要求2所述的密封条，其中所述的相对的角具有基本上彼此相同的角度。

4.根据权利要求1所述的密封条，其中所述一个侧壁部分的重心(Pb)比边界点(Pa)处的切线(Lb)位于更接近所述一个侧壁部分的末端，所述边界点(Pa)在中空部分线(La)上介于所述加厚部分和所述密封部件之间，所述中空部分线(La)限定了所述中空部分的内表面。

5.根据权利要求1所述的密封条，其中所述U形压边部分的刚性比所述密封部件的刚性大。

6.一种密封条，包括：

所述底壁构件和垂线之一之间的交点位于所述底壁构件的相对端部之间，所述的垂线是从一个所述侧壁构件的末端部分延伸出的垂直于所述底壁构件的线，

由通过连接所述一个侧壁部分的重心(Pb)和所述交点(Pc)限定的所述直线(Le)和沿所述底壁构件延伸的所述直线(Lc)限定的角(θd)形成锐角。

7.根据权利要求6所述的密封条，其中所述一个侧壁部分的重心(Pb)比边界点(Pa)处的切线(Lb)位于更接近所述一个侧壁部分的末端，所述边界点(Pa)在中空部分线(La)上介于所述加厚部分和所述密封部件之间，所述中空部分线(La)限定了所述中空部分的内表面。

8.根据权利要求6所述的密封条，其中所述U形压边部分的刚性比所述密封部件的刚性大。

9.根据权利要求1或权利要求6所述的密封条，其中，所述型芯为中央结合型，以及，所述连接部分在所述骨片的横向中心附近将所述骨片相互连结起来。