DE102019101920A1

DE102019101920A1 - Äusserer Dichtungsstreifen

Info

Publication number: DE102019101920A1
Application number: DE102019101920.6A
Authority: DE
Inventors: Hirofumi Otsuka; Hiroshi Sugawa
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2018-01-30
Filing date: 2019-01-25
Publication date: 2019-08-01
Anticipated expiration: 2039-01-26
Also published as: DE102019101920B4; JP6812993B2; CN110091698A; CN110091698B; US10864808B2; US20190232770A1; JP2019130964A

Abstract

Ein äußerer Dichtungsstreifen, der aus einem thermoplastischen Elastomer gebildet ist, der an einem oberen Randabschnitt eines Türblatts einer Fahrzeugtür zum Abdichten eines Raums zwischen dem Türblatt und einer Türscheibe angebracht ist, umfasst einen Hauptkörper, der aus einer fahrzeuginnenseitigen Seitenwand, einer oberen Wand und einer fahrzeugaußenseitigen Seitenwand und einer oberen Dichtungslippe und einer unteren Dichtungslippe besteht, die von der fahrzeuginnenseitigen Seitenwand zu der Seite der Türscheibe vorstehen. Eine an Weichmacher reiche Schicht und eine an Weichmacher reiche Schicht, die einen höheren Anteil einer Weichmacherkomponente enthält, verglichen mit dem thermoplastischen Elastomer, das die obere Dichtungslippe und die untere Dichtungslippe bildet, sind auf den Seiten der oberen Dichtungslippe und der auf der Türscheibe anliegenden unteren Dichtungslippe ausgebildet.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft einen äußeren Dichtungstreifen, der an einem oberen Randabschnitt einer Fahrzeugtür angebracht ist.
Beschreibung des Standes der Technik
Wie in 3 gezeigt, umfasst eine Tür 1 eines Fahrzeugs im Allgemeinen ein Türblatt 2 und einen Türrahmen 3, der einen Fensterrahmen bildet. Die Öffnung des Türrahmens 3 wird durch eine sich auf und ab bewegende Türscheibe 4 geöffnet und geschlossen.
Ein äußerer Dichtungsstreifen 100 ist an einem oberen Randabschnitt (auch als „Gürtellinie“ bezeichnet) 2c des Türblatts 2 angebracht.
Wie in einer schematischen Darstellung in 4 gezeigt ist, umfasst der äußere Dichtungsstreifen 100 als eine Grundstruktur einen Hauptkörper 500, der sich entlang des oberen Randabschnitts 2c des Türblatts 2 erstreckt, und eine obere Dichtungslippe 600 und eine untere Dichtungslippe 700, die sich von einer fahrzeuginnenseitigen Seitenwand (510) des Hauptkörpers 500 zu der Türscheibe 4 erstrecken, und am Hauptkörper 500 an dem oberen Randabschnitt 2c des Türblatts 2 angebracht ist.
Die obere Dichtungslippe 600 und die untere Dichtungslippe 700 weisen einen distalen Endabschnitt 610 und einen distalen Endabschnitt 710 auf, die an der Türscheibe 4 anliegen und sich biegen, und den Raum zwischen der oberen Dichtungslippe 600 und der unteren Dichtungslippe 700 und der Türscheibe 4 durch ihre Rückstellkräfte abdichten, wodurch ein Eindringen von Fremdstoffen, wie Wassertropfen und Staub und Lärm, von außen in das Fahrzeuginnere verhindert wird. Wenn sich die Türscheibe 4 auf und ab bewegt, entfernen sie Wassertropfen, Staub und dergleichen, die an der Türscheibe 4 haften, und bieten dem Fahrer eine gute Sicht.
Automobildichtungselemente einschließlich des äußeren Dichtungsstreifens 100 wurden unter Verwendung von vulkanisiertem Kautschuk wie EPDM hergestellt. In den letzten Jahren waren jedoch Produkte, die thermoplastische Elastomere (TPE) verwenden, weit verbreitet, da sie mehrere ähnliche Eigenschaften von Kautschuk aufweisen, ihre spezifischen Gewichte niedriger sind als die von Kautschukmischungen, ihrer leichten Handhabung beim Formen, Recycling und so weiter.
In den letzten Jahren wurde die Schalldämmleistung verbessert und die Klimaanlage, die Akustik und die Kommunikationsfunktionen in Fahrzeugen wurden in der Leistung verbessert. Infolgedessen befindet sich die Türscheibe 4 ständig in einem geschlossenen Zustand. Durch Schließen der Türscheibe 4 bewegt sie sich an den oberen Randabschnitt 2c des Türblatts 2 zur Außenseite des Fahrzeugs, so dass die obere Dichtungslippe 600 und die untere Dichtungslippe 700 für einen langen Zeitraum in einem stärksten Biegezustand gehalten werden. Als Ergebnis tritt in dem äußeren Dichtungsstreifen 100, der ein thermoplastisches Elastomer (TPE) verwendet, eine Alterungsverschlechterung der oberen Dichtungslippe 600 und der unteren Dichtungslippe 700 als Phänomen einer permanenten Verformung (bleibende Druckbelastung) im Zustand der stärksten Biegung auf. Wenn sich die Türscheibe 4 auf und ab bewegt, nimmt die Rückstellkraft auf der Seite der Türscheibe 4 ab, ein Spalt wird zwischen der Türscheibe 4 und der oberen Dichtungslippe 600 oder / und der unteren Dichtungslippe 700 gebildet, und es wird unmöglich, das Eindringen von Fremdkörpern, wie Wassertropfen, Staub und Lärm, von außen in das Fahrzeuginnere zu verhindern. Ferner wird es unmöglich, an der Türscheibe 4 anhaftende Wassertropfen, Staub und dergleichen zu entfernen, was zu dem Problem führt, dass dem Fahrer keine gute Sicht geboten werden kann.
Um das obige Problem zu lösen, sind äußere Dichtungsstreifen mit Dichtungslippen bekannt, deren Haltbarkeit verbessert ist. Wie in 5 gezeigt ist, ist für einen äußeren Dichtungsstreifen 100 der JP 2016-147518 A der äußere Dichtungsstreifen 100 aus einem Hauptkörper 500, einer oberen Dichtungslippe 600 und einer unteren Dichtungslippe 700 gebildet, und die obere Dichtungslippe 600 und die untere Dichtungslippe 700 weisen einen proximalen Endabschnitt 620 und einen proximalen Endabschnitt 720 mit verringerter Dicke im Querschnitt, die auf der Seite des Hauptkörpers 500 ausgebildet sind, sowie einen distalen Endabschnitt 610 und einen distalen Endabschnitt 710 mit einer erhöhten Dicke auf der Seite der Türscheibe 4 auf. Der distale Endabschnitt 610 und der distale Endabschnitt 710 liegen an der Türscheibe 4 an und biegen sich um den proximalen Endabschnitt 620 und den proximalen Endabschnitt 720, so dass der distale Endabschnitt 610 und der distale Endabschnitt 710 Rückstellkräfte gegen die Türscheibe 4 erzeugen, wodurch der äußere Dichtungsstreifen 100 in engen Kontakt mit der Türscheibe 4 gebracht wird.
Andererseits hat die obere Dichtungslippe 600 einen vorstehenden Abschnitt 630, der in Richtung der unteren Dichtungslippe 700 vorsteht. Wenn sich eine der oberen Dichtungslippe 600 und der unteren Dichtungslippe 700 verschlechtert, dreht sie sich in eine Richtung weg von der Türscheibe 4, und der vorstehende Abschnitt 630 drückt die andere Dichtungslippe gegen die Türscheibe 4, wodurch das oben beschriebene Problem gelöst wird, das durch Alterungsverschlechterung verursacht wird. In diesem Fall erhöht jedoch die neue Bereitstellung des vorstehenden Abschnitts 630 die Nutzmenge des Materials, was ein Problem hinsichtlich der Kosten und des Gewichts verursacht.
Als nächstes wird für einen äußeren Dichtungsstreifen der JP 2007-137357 A ein Hauptkörper aus einem weichen Harzmaterial gebildet, und eine obere Dichtungslippe und eine untere Dichtungslippe, die eine Türscheibe elastisch kontaktieren und elastisch verformt sind, sind aus einem speziellen EPDM (Niedrigtemperatur-vernetztes EPDM, vernetzt bei 150 °C oder weniger) Gummimaterial gebildet, das mit dem Hauptkörper coextrudiert werden kann.
Das bei niedriger Temperatur vernetzte EPDM hat den Vorteil, dass es den weichen Harzmaterialien in der Elastizität überlegen ist, und eine bleibende Verformung durch Kompression kaum auftritt. Die JP 2007-137357 A nutzt diesen Vorteil, um das oben beschriebene Problem zu lösen. In diesem Fall ist es jedoch erforderlich, ein spezielles Material zu verwenden, das bei niedriger Temperatur vernetzt werden kann, was ein Kostenproblem verursacht.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen äußeren Dichtungsstreifen bereitzustellen, der die Haltekraft zwischen dem äußeren Dichtungsstreifen und einer Türscheibe im Lauf der Zeit beibehält, eine ausreichende Haltbarkeit aufrecht erhalten kann und leicht und kostengünstig ist.
Um das obige Problem zu lösen, enthält ein äußerer Dichtungsstreifen gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung einen Hauptkörper, der sich entlang eines oberen Randabschnitts eines Türblatts einer Fahrzeugtür erstreckt und eine fahrzeugaußenseitige Seitenwand, eine obere Wand und eine fahrzeuginnenseitige Seitenwand aufweist, und eine Dichtungslippe, die von einer fahrzeuginnenseitigen Seitenfläche des Hauptkörpers zu einer Türscheibe vorsteht, die in der Tür untergebracht ist, wobei der äußere Dichtungsstreifen aus einem thermoplastischen Elastomer gebildet ist, die Dichtungslippe einen distalen Endabschnitt, der sich auf einer Türglasseite befindet, und einen Scharnierabschnitt enthält, der zwischen dem distalen Endabschnitt und der fahrzeuginnenseitigen Seitenwand angeordnet ist und als ein Stützpunkt dient, an dem sich die Dichtungslippe beim Anliegen an die Türscheibe verbiegt, und eine an Weichmacher reiche Schicht, die einen höheren Anteil an einer Weichmacherkomponente enthält, im Vergleich zu der Weichmacherkomponente, die in dem die Dichtungslippe bildenden thermoplastischen Elastomer enthalten ist, auf einer Seite der Dichtungslippe ausgebildet ist, die auf der Türscheibe anliegt. Es sei angemerkt, dass die Weichmacherkomponente in der vorliegenden Erfindung Prozessöl ist, das in dem thermoplastischen Elastomer enthalten ist.
Hier wird Prozessöl grob in drei Arten eingeteilt: paraffinisches Prozessöl, naphthenisches Prozessöl und aromatisches Prozessöl. In der vorliegenden Erfindung kann jede der Arten von Prozessöl einzeln oder in Kombination verwendet werden.
In dem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung enthält der äußere Dichtungsstreifen den Hauptkörper, der sich entlang des oberen Randabschnitts des Türblatts der Fahrzeugtür erstreckt, und die Dichtungslippe, die von der fahrzeuginnenseitigen Seitenfläche des Hauptkörpers zu der Türscheibe der Tür nach außen vorsteht und den Scharnierabschnitt und den distalen Endabschnitt aufweist. Wenn der äußere Dichtungsstreifen an dem oberen Randabschnitt des Türrahmens angebracht ist, stößt folglich der distale Endabschnitt der Dichtungslippe an die Türscheibe an, und die Dichtungslippe erzeugt eine Rückstellkraft gegen die Türscheibe, wodurch eine sichere Abdichtung zwischen der Türscheibe und dem äußeren Dichtungsstreifen ermöglicht wird.
Die an Weichmacher reiche Schicht, die einen höheren Anteil der Weichmacherkomponente enthält, verglichen mit der Weichmacherkomponente, die in dem die Dichtungslippe bildenden thermoplastischen Elastomer enthalten ist, ist auf der Seite der Dichtungslippe ausgebildet, die auf der Türscheibe anliegt. Folglich tritt im Lauf der Zeit in der Dichtungslippe ein Phänomen auf, bei dem sich die Weichmacherkomponente von der Seite der hochkonzentrierten, an Weichmacher reichen Schicht, zu der Seite der Dichtungslippe mit der geringen Konzentration bewegt, und wird eine Kontraktionskraft in der an Weichmacher reichen Schicht, in der die Weichmacherkomponente reduziert ist, erzeugt, und wird eine Expansionskraft in der Dichtungslippe, in der die Weichmacherkomponente erhöht ist, erzeugt.
Infolgedessen kompensiert die Dichtungslippe, die dazu neigt, auf der Türscheibenseite verzogen und verformt zu werden, eine Verringerung der Rückstellkraft aufgrund des Phänomens der permanenten Verformung (permanente Druckbelastung) und hält die anfängliche Haltekraft zwischen der Dichtungslippe und der Türscheibe aufrecht, und kann den Eintritt von Fremdmaterial, wie Wassertropfen, Staub und Lärm, von außen in das Fahrzeuginnere verhindern. Wenn sich ferner die Türscheibe auf und ab bewegt, können Wassertropfen, Staub und dergleichen, die an der Türscheibe haften, entfernt werden, um dem Fahrer eine gute Sicht zu bieten.
Bei dem äußeren Dichtungsstreifen gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung ist die an Weichmacher reiche Schicht in dem Scharnierabschnitt auf der Seite der Dichtungslippe ausgebildet, die an der Türscheibe anliegt.
In dem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung tritt, da die an Weichmacher reiche Schicht in dem Scharnierabschnitt auf der Seite der Dichtungslippe ausgebildet ist, die an der Türscheibe anliegt, ein Phänomen in dem Scharnierabschnitt auf, bei dem sich die Weichmacherkomponente im Lauf der Zeit von der Seite hoher Konzentration und an Weichmacher reichen Schicht zu der Seite des Scharnierabschnitts mit der geringen Konzentration bewegt, und in der an Weichmacher reichen Schicht, in der die Weichmacherkomponente reduziert ist, eine Kontraktionskraft erzeugt wird, und in dem Scharnierabschnitt, in dem die Weichmacherkomponente erhöht ist, eine Expansionskraft erzeugt wird.
Infolgedessen erzeugt der Scharnierabschnitt eine Verwerfungs- und Verformungskraft auf der Türscheibenseite. Die Kraft breitet sich auf der gesamten Dichtungslippe aus und kompensiert eine Verringerung der Rückstellkraft aufgrund des Phänomens der permanente Verformung (permanente Druckbelastung), so dass die anfängliche Haltekraft zwischen der Dichtungslippe und der Türscheibe erhalten bleibt, was eine Verhinderung des Eindringens von Fremdmaterial, wie Wassertropfen und Staub und Lärm, von außen in das Fahrzeuginnere ermöglicht. Wenn sich ferner die Türscheibe auf und ab bewegt, können Wassertropfen, Staub und dergleichen, die an der Türscheibe haften, entfernt werden, um dem Fahrer eine gute Sicht zu bieten. Darüber hinaus ist auf der Dichtungslippe keine andere an Weichmacher reiche Schicht als der Scharnierabschnitt vorhanden, was eine Verringerung der Härte und das Auftreten einer Oberflächenrauheit der Dichtungslippenoberfläche, die dadurch verursacht wird, dass der Weichmacher reichlich vorhanden ist, verhindert.
In dem äußeren Dichtungsstreifen gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt ein Unterschied in den Gewichtsanteilen zwischen der Weichmacherkomponente, die in der an Weichmacher reichen Schicht enthalten ist, und der in der Dichtungslippe enthaltenen Weichmacherkomponente 3% bis 25%.
In dem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt der Unterschied in Gewichtsanteilen zwischen der in der an Weichmacher reichen Schicht enthaltenen Weichmacherkomponente und der in der Dichtungslippe enthaltenen Weichmacherkomponente 3% bis 25%. Wenn der äußere Dichtungsstreifen an dem oberen Randabschnitt des Türrahmens der Fahrzeugtür angebracht ist, weist er folglich eine anfängliche Leistung auf, einschließlich einer guten Verarbeitbarkeit während des Anbringens und einer guten Haltekraft, und auch nach dem Anbringen hält der äußere Dichtungsstreifen die Haltekraft zwischen der Türscheibe und der Dichtungslippe im Lauf der Zeit aufrecht, und kann eine ausreichende Haltbarkeit beibehalten.
In dem äußeren Dichtungsstreifen, der das thermoplastische Elastomer verwendet, wird die an Weichmacher reiche Schicht, die einen höheren Anteil der Weichmacherkomponente im Vergleich zu der in der Dichtungslippe enthaltenen Weichmacherkomponente enthält, auf der Seite der Dichtungslippe gebildet, die an der Türscheibe anliegt. Folglich wird eine Verringerung der Rückstellkraft, die durch ein Phänomen verursacht wird, bei dem die Dichtungslippe in einem nach oben gerichteten Biegezustand (permanente Druckbelastung) dauerhaft verformt wird, kompensiert, so dass die anfängliche Haltekraft zwischen dem äußeren Dichtungsstreifen und der Türscheibe beibehalten wird und die Produktqualität verbessert wird. Ferner erzeugt die vorliegende Erfindung die obigen Wirkungen im Laufe der Zeit und hat somit keinen Einfluss auf die anfängliche Leistung, einschließlich einer Bearbeitbarkeit, wenn der äußere Dichtungsstreifen am oberen Randabschnitt des Türrahmens der Fahrzeugtür angebracht ist, und einer guten Haltekraft zwischen dem äußeren Dichtungstreifen und der Türscheibe, wenn der äußere Dichtungsstreifen angebracht ist.
Figurenliste

1 ist eine Querschnittsansicht eines äußeren Dichtungsstreifens in einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der an einem oberen Randabschnitt eines Türrahmens einer Fahrzeugtür angebracht ist, und ist eine Querschnittsansicht entlang der Pfeillinie A-A in 3.
2 ist eine Querschnittsansicht eines äußeren Dichtungsstreifens in einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, der an einem oberen Randabschnitt eines Türrahmens einer Fahrzeugtür angebracht ist, und ist eine Querschnittsansicht entlang der Pfeillinie A-A in 3.
3 ist eine Vorderansicht einer Fahrzeugtür (Vorderseite).
4 ist eine schematische erklärende Ansicht eines äußeren Dichtungsstreifens und ist eine Querschnittsansicht entlang der Pfeillinie A-A in 3.
5 ist eine Querschnittsansicht eines herkömmlichen äußeren Dichtungsstreifens, der an einem oberen Randabschnitt eines Türrahmens einer Fahrzeugtür angebracht ist, und ist eine Querschnittsansicht entlang der Pfeillinie A-A in 3.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG VON BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
Die vorliegende Erfindung betrifft einen äußeren Dichtungsstreifen, in dem eine an Weichmacher reiche Schicht, die einen hohen Anteil einer Weichmacherkomponente enthält, auf der Seite einer Dichtungslippe angeordnet ist, die auf einer Türscheibe von einer fahrzeuginnenseitigen Wand eines Hauptkörpers zu einem distalen Endabschnitt anliegt, so dass der äußere Dichtungsstreifen nach dem Anbringen an einem oberen Randabschnitt eines Türblatts die Haltekraft zwischen dem äußeren Dichtungsstreifen und der Türscheibe im Lauf der Zeit beibehält und eine ausreichende Haltbarkeit aufrecht erhalten werden kann.
Zunächst wird kurz die Konfiguration einer Tür 1 beschrieben, an der ein äußerer Dichtungsstreifen 10 angebracht ist. Wie in 3 gezeigt ist, weist die Tür 1 ein Türblatt 2 an einem linken vorderen Abschnitt eines Fahrzeugs und einen Türrahmen 3 auf, der einen Fensterrahmen der Tür 1 bildet. Obwohl 3 den linken vorderen Abschnitt zeigt, ist die vorliegende Erfindung auf Türen an einem rechten vorderen Abschnitt sowie linken und rechten hinteren Abschnitten anwendbar.
Das Türblatt 2 ist über ein Scharnier (nicht gezeigt) an einem Fahrzeugkörper angebracht. Das Türblatt 2 ist in einer Taschenform ausgebildet, die nach oben geöffnet ist, mit einem inneren Blatt 2a, das auf der Fahrzeuginnenseite angeordnet ist, und einem äußeren Blatt 2b, das auf der Fahrzeugaußenseite angebracht ist, und die miteinander verbunden sind. Der Türrahmen 3 ist an dem oberen Rand des Türblatts 2 angebracht. Eine Türscheibe 4 ist in dem Türblatt 2 untergebracht und wird durch eine Hubvorrichtung (nicht gezeigt) angehoben und abgesenkt, um eine Fensteröffnung zu öffnen und zu schließen, die zwischen dem Türblatt 2 und dem Türrahmen 3 ausgebildet ist. Der äußere Dichtungsstreifen 10 ist an einem oberen Randabschnitt 2c des äußeren Blatts 2b angebracht.
1 zeigt eine erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Schnittansicht entlang der Pfeillinie A-A in 3 des äußeren Dichtungsstreifens 10, der an dem oberen Randabschnitt 2c des Türblatts 2 angebracht ist. Der äußere Dichtungsstreifen 10 weist einen Hauptkörper 50, der aus einer fahrzeugaußenseitigen Seitenwand 53 und einer fahrzeuginnenseitigen Seitenwand 51 besteht, die einander in einem vorbestimmten Abstand gegenüberliegen, und eine obere Wand 52 auf, die die oberen Ränder der fahrzeugaußenseitigen Seitenwand 53 und der fahrzeuginnenseitige Seitenwand 51 integral verbindet.
Auf der fahrzeuginnenseitigen Seitenfläche der fahrzeuginnenseitigen Seitenwand 51 sind eine obere Dichtungslippe 60 und eine untere Dichtungslippe 70, die zu der Türscheibe 4 vorstehen, integral in einer vorstehenden Weise über beide Enden der fahrzeuginnenseitigen Seitenwand 51 in der Längsrichtung gebildet. Die obere Dichtungslippe 60 und die untere Dichtungslippe 70 weisen eine im Wesentlichen flache Faltenform auf, und stehen schräg nach oben von der fahrzeuginnenseitigen Seitenwand 51 vor.
Die obere Dichtungslippe 60 enthält einen Scharnierabschnitt 62, der an einem Abschnitt vorgesehen ist, der sich im Wesentlichen horizontal von der fahrzeuginnenseitigen Seitenwand 51 des Hauptkörpers 50 zu der Türscheibe 4 hin erstreckt, und einen distalen Endabschnitt 61, der sich von einem Endabschnitt des Scharnierabschnitts 62 aus auf der Seite der Türscheibe 4 zu der Türscheibe 4 schräg nach oben erstreckt. Ein zentraler Abschnitt des Scharnierabschnitts 62 in der Fahrzeugbreitenrichtung ist geringfügig verengt. Das heißt, die Dicke des zentralen Abschnitts des Scharnierabschnitts 62 in der Fahrzeugbreitenrichtung ist ein wenig kleiner als die Dicke der beiden Endabschnitte des Scharnierabschnitts 62 in der Fahrzeugbreitenrichtung. Die Dicke eines Endabschnitts des distalen Endabschnitts 61 auf der Seite des Scharnierabschnitts 62 und eines Endabschnitts auf der Seite der Türscheibe 4 ist kleiner als die Dicke eines mittleren Abschnitts des distalen Endabschnitts 61 in der Fahrzeugbreitenrichtung. Wenn sich die Türscheibe 4 anhebt, wodurch eine äußere Kraft in Fahrzeughöhenrichtung verursacht wird, die auf den distalen Endabschnitt 61 der oberen Dichtungslippe 60 wirkt, biegt sich der Scharnierabschnitt 62 hauptsächlich. Das heißt, der distale Endabschnitt 61 dreht sich mit dem Scharnierabschnitt 62 als einem Stützpunkt.
Wie die obere Dichtungslippe 60 erstreckt sich die untere Dichtungslippe 70 in der Fahrzeuglängsrichtung entlang der Unterkante der Fensteröffnung. Die untere Dichtungslippe 70 ist unter der oberen Dichtungslippe 60 ausgebildet. Die Konfiguration der unteren Dichtungslippe 70 ist im Wesentlichen die gleiche wie die der oberen Dichtungslippe 60. Das heißt, die untere Dichtungslippe 70 enthält einen Scharnierabschnitt 72, der an einem Abschnitt vorgesehen ist, der sich im Wesentlichen horizontal von der fahrzeuginnenseitigen Seitenwand 51 des Hauptkörpers 50 zu der Türscheibe 4 hin erstreckt, und einen distalen Endabschnitt 71, der sich schräg nach oben von einem Endabschnitt des Scharnierabschnitts 72 auf der Seite der Türscheibe 4 zu der Türscheibe 4 hin erstreckt. Ein zentraler Abschnitt des Scharnierabschnitts 72 in der Fahrzeugbreitenrichtung ist geringfügig verengt. Die Dicke eines Endabschnitts des distalen Endabschnitts 71 auf der Seite des Scharnierabschnitts 72 und eines Endabschnitts auf der Seite der Türscheibe 4 ist kleiner als die Dicke eines zentralen Abschnitts des distalen Endabschnitts 71 in der Fahrzeugbreitenrichtung. Wenn eine äußere Kraft in der Fahrzeughöhenrichtung auf den distalen Endabschnitt 71 der unteren Dichtungslippe 70 wirkt, verbiegt sich der Scharnierabschnitt 72 hauptsächlich. Das heißt, der distale Endabschnitt 71 dreht sich mit dem Scharnierabschnitt 72 als einem Stützpunkt.
Eine an Weichmacher reiche Schicht 63 und eine an Weichmacher reiche Schicht 73, die jeweils einen höheren Anteil an einer Weichmacherkomponente enthalten, im Vergleich zu der Weichmacherkomponente, die in der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 enthalten sind, sind auf den gesamten Oberflächen der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 auf den auf der Türscheibe 4 anliegenden Seiten ausgebildet.
Der Hauptkörper 50 (die fahrzeugaußenseitige Seitenwand 53, die fahrzeuginnenseitige Seitenwand 51 und die obere Wand 52) des äußeren Dichtungsstreifens 10 weist eine vorbestimmte Steifigkeit (beispielsweise eine Durometer-Härte HDA von 85 bis 95 Grad gemäß JIS K 7215) auf, und ist aus einem leicht elastisch verformbaren Material gefertigt. Andererseits sind die obere Dichtungslippe 60 und die untere Dichtungslippe 70 integral mit dem Hauptkörper 50 einschließlich der fahrzeugaußenseitigen Seitenwand 53 coextrudiert, und sind somit im Wesentlichen aus einem Material der gleichen Art gebildet wie der Hauptkörper 50. Da es sich jedoch um Abschnitte handelt, die die Türscheibe 4 elastisch kontaktieren, bestehen sie aus einem Material, das flexibler und leichter elastisch verformbar ist als das des Hauptkörpers 50. Insbesondere wird ein Material mit einer Durometer-Härte HDA von 60 bis 80 Grad gemäß JIS K 7215 verwendet.
In der vorliegenden Ausführungsform verwendet der äußere Dichtungsstreifen 10 TPV (dynamisch vulkanisiertes thermoplastisches Elastomer) als ein thermoplastisches Elastomer. Der Unterschied in Gewichtsanteilen zwischen der in der an Weichmacher reichen Schicht 63 enthaltenen Weichmacherkomponente und der an Weichmacher reichen Schicht 73 und der Weichmacherkomponente, die in dem thermoplastischen Elastomer enthalten ist, das die obere Dichtungslippe 60 und die untere Dichtungslippe 70 bildet, beträgt 12%. Die Dicken der an Weichmacher reichen Schicht 63 und der an Weichmacher reichen Schicht 73 betragen jeweils 0,6 mm.
Der Hauptkörper 50 des äußeren Dichtungsstreifens 10 ist mit einem Vorsprung 55 und einer Klaue 54 auf der fahrzeugaußenseitigen Seitenwand 53 und der fahrzeuginnenseitigen Seitenwand 51 versehen. Andererseits ist das äußere Blatt 2b in einer Flanschform ausgebildet, die sich in der Fahrzeuglängsrichtung erstreckt, wobei Blech das äußere Blatt 2b bildet, das in Schichten gefaltet ist. Wenn der obere Randabschnitt 2c des äußeren Blatts 2b zwischen der fahrzeuginnenseitigen Seitenwand 51 und der fahrzeugaußenseitigen Seitenwand 53 durch Absenken des äußeren Dichtungsstreifens 10 von oberhalb des oberen Randabschnitts 2c des äußeren Blatts 2b eingefügt wird, ist die Klaue 54 mit einer Endfläche des Blechs in Eingriff, wobei der Vorsprung 55 auf der Oberfläche des äußeren Blatts 2b gegenüber dem Fahrgastraum anliegt, und der äußere Dichtungsstreifen 10 am oberen Randabschnitt 2c des Türblatts 2 angebracht ist.
Wie in 1 gezeigt ist, sind die an Weichmacher reiche Schicht 63 und die an Weichmacher reiche Schicht 73, die einen höheren Anteil der Weichmacherkomponente im Vergleich zu der in der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 enthaltenen Weichmacherkomponente enthalten, auf den gesamten Oberflächen der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 auf den an der Türscheibe 4 anliegenden Seiten ausgebildet. Folglich tritt ein Phänomen auf, bei dem sich die Weichmacherkomponente von der Hochkonzentrationsseite zu der Niedrigkonzentrationsseite bewegt, d. h. im Laufe der Zeit von der an Weichmacher reichen Schicht 63 und der an Weichmacher reichen Schicht 73 zu der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70, und Kontraktionskräfte in der an Weichmacher reichen Schicht 63 und der an Weichmacher reichen Schicht 73, in denen die Weichmacherkomponente reduziert ist, erzeugt werden, und Expansionskräfte in der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 erzeugt werden, in denen die Weichmacherkomponente erhöht ist.
Infolgedessen werden die obere Dichtungslippe 60 und die untere Dichtungslippe 70 in einer Richtung verzogen und verformt, um auf die Seite der Türscheibe 4 zu fallen, und die Anschlagkräfte zwischen der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 und der Türscheibe 4 werden verstärkt. Folglich werden Verringerungen der Rückstellkräfte aufgrund des Phänomens der permanenten Verformung (permanente Druckbelastung) der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 kompensiert, um zu ermöglichen, dass sowohl die obere Dichtungslippe 60 als auch die untere Dichtungslippe 70 die Haltekräfte gegen die Türscheibe 4 beibehalten, so dass es möglich ist, ein Eindringen von Fremdmaterial, wie Wassertropfen und Staub und Lärm, von außen in das Fahrzeuginnere zu verhindern. Wenn sich ferner die Türscheibe 4 auf und ab bewegt, können Wassertropfen, Staub und dergleichen, die an der Türscheibe 4 anhaften, entfernt werden, um dem Fahrer eine gute Sicht zu geben.
In der vorliegenden Ausführungsform sind die an Weichmacher reiche Schicht 63 und die an Weichmacher reiche Schicht 73 auf den gesamten Seiten der Dichtungslippen ausgebildet, die an der Türscheibe 4 anliegen. Als eine Modifikation der vorliegenden Ausführungsform können die an Weichmacher reiche Schicht 63 und die an Weichmacher reiche Schicht 73 teilweise ausgebildet sein. Beispielsweise können sie in einem Bereich von einem proximalen Endabschnitt über einen Scharnierabschnitt oder in einem Bereich von einem distalen Endabschnitt über einem Scharnierabschnitt auf der Seite der Dichtungslippe, die auf der Türscheibe 4 anliegt, gebildet sein, oder auf der Seite auf der die Dichtungslippe in fragmentarischer Weise auf der Türscheibe 4 anliegt. In diesem Fall tritt, auf die gleiche Weise wie oben, ein Phänomen auf, bei dem sich die Weichmacherkomponente in Bereichen, in denen die an Weichmacher reiche Schicht 63 und die an Weichmacher reiche Schicht 73 vorhanden sind, von der Hochkonzentrationsseite zu der Niederkonzentrationsseite im Laufe der Zeit bewegt, und Reduzierungen der Rückstellkräfte aufgrund des Phänomens der permanenten Verformung (permanente Druckbelastung) der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 kompensiert werden, was sowohl der oberen Dichtungslippe 60 als auch der unteren Dichtungslippe 70 ermöglicht, ihre anfänglichen Haltekräfte gegen die Türscheibe 4 aufrechtzuerhalten.
2 zeigt eine zweite Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und ist eine Querschnittsansicht entlang der Pfeillinie A-A in 3 eines äußeren Dichtungsstreifens 10, der an dem oberen Randabschnitt 2c des Türblatts 2 angebracht ist. Der Unterschied zwischen der zweiten Ausführungsform und der oben beschriebenen ersten Ausführungsform besteht darin, dass in der zweiten Ausführungsform eine an Weichmacher reiche Schicht 63 und eine an Weichmacher reiche Schicht 73 in einem Scharnierabschnitt 62 und einem Scharnierabschnitt 72 einer oberen Dichtungslippe 60 und einer unteren Dichtungslippe 70 ausgebildet sind. Auch in der vorliegenden Ausführungsform ist der Unterschied in den Gewichtsanteilen zwischen einer in der an Weichmacher reichen Schicht 63 und in der an Weichmacher reichen Schicht 73 enthaltenen Weichmacherkomponente und der Weichmacherkomponente, die in einem thermoplastischen Elastomer enthalten ist, welches die obere Dichtungslippe 60 und die untere Dichtungslippe 70 bildet, 12%. Die Dicken der an Weichmacher reichen Schicht 63 und der an Weichmacher reichen Schicht 73 betragen jeweils 0,6 mm.
In 2 tritt, da die an Weichmacher reiche Schicht 63 und die an Weichmacher reiche Schicht 73 in dem Scharnierabschnitt 62 und dem Scharnierabschnitt 72 ausgebildet sind, ein Phänomen in dem Scharnierabschnitt 62 und dem Scharnierabschnitt 72 auf, bei dem sich die Weichmacherkomponente von der an Weichmacher reichen Schicht 63 und der an Weichmacher reichen Schicht 73 auf der Hochkonzentrationsseite zu dem Scharnierabschnitt 62 und dem Scharnierabschnitt 72 auf der Niedrigkonzentrationsseite im Laufe der Zeit bewegt, und Kontraktionskräfte in der an Weichmacher reichen Schicht 63 und der an Weichmacher reichen Schicht 73, in denen die Weichmacherkomponente reduziert ist, erzeugt werden, und Expansionskräfte in dem Scharnierabschnitt 62 und dem Scharnierabschnitt 72 erzeugt werden, in denen die Weichmacherkomponente erhöht ist.
Infolgedessen erzeugen der Scharnierabschnitt 62 und der Scharnierabschnitt 72 Verzugs- und Verformungskräfte auf der Seite der Türscheibe 4. Die Kräfte breiten sich auf den Gesamtheiten der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 aus und kompensieren die Reduzierungen der Rückstellkräfte der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 aufgrund des Phänomens der permanenten Verformung (permanente Druckbelastung), so dass sowohl die obere Dichtungslippe 60 und die untere Dichtungslippe 70 ihre anfänglichen Rückstellkräfte gegen die Türscheibe 4 aufrechterhalten können, um das Eindringen von Fremdmaterial, wie Wassertropfen und Staub und Lärm, von außen in das Fahrzeuginnere zu verhindern. Wenn sich ferner die Türscheibe 4 auf und ab bewegt, können Wassertropfen, Staub und dergleichen, die an der Türscheibe 4 haften, entfernt werden, um dem Fahrer eine gute Sicht zu bieten. Ferner sind auf der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 außer dem Scharnierabschnitt 62 und dem Scharnierabschnitt 72 keine an Weichmacher reichen Schichten vorhanden, was Verringerungen der Härte und das Auftreten von Oberflächenrauheit der Seitenflächen der Türglasscheibe 4 der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70, die den an hoher Konzentration vorliegenden Weichmacher begleiten, verhindert.
Überprüfung der Wirkungen
Ein Phänomen, das mit der Bildung einer an Weichmacher reichen Schicht einhergeht, insbesondere die Tatsache, dass sich eine Weichmacherkomponente im Lauf der Zeit von der Hochkonzentrationsseite zu der Niedrigkonzentrationsseite bewegt und eine Kontraktionskraft in einer an Weichmacher reichen Schicht erzeugt wird, in der die Weichmacherkomponente reduziert ist, und eine Expansionskraft in einer Schicht erzeugt wird, die sich in Kontakt mit der an Weichmacher reichen Schicht befindet, in der die Weichmacherkomponente erhöht ist (im Folgenden als „Substrat“ bezeichnet), was zum Auftreten von Verziehungen mit der aufgeweiteten Substratseite führt, wurde wie folgt überprüft.
Der Unterschied in dem Gewichtsanteil der Weichmacherkomponente in der an Weichmacher reichen Schicht beträgt 12%, wie in der ersten Ausführungsform und der zweiten Ausführungsform. Drei Teststücke wurden hergestellt. Jedes Teststück war ein rechteckiges Parallelepiped mit einer Größe von 40 mm in der Breite, 20 mm in der Länge und in der Dickenrichtung mit 1,2 mm Dicke, was in der Summe 0,6 mm in der Dicke des Substrats und 0,6 mm in der Dicke der an Weichmacher reichen Schicht ausmacht. Der Gewichtsanteil der im Substrat enthaltenen Weichmacherkomponente betrug 33 Gew.-%.
Tabelle 1 zeigt die Ergebnisse der Messung des Betrags des Verzugs, wenn die Teststücke in eine Atmosphäre bei 80 °C eingebracht wurden. Die Teststücke wurden mit der Substratseite nach oben und der an Weichmacher reichen Schicht nach unten angeordnet. Das Ausmaß der Verformung wurde mit einem Profilprojektor gemessen, wobei die Unterseite der an Weichmacher reichen Schicht als eine Bezugsebene dient. Die Verformung (Verzug) wurde durch die Ausdehnung der Substratseite verursacht. Tabelle 1

Messergebnisse des Verzugsbetrags (mm) (80 °C, Mittelwert von n = 3)

Testzeit (Stunden) 0 24 48 200 720 1200

Verzugsbetrag (mm) 0 2,9 3,5 3,6 3,6 3,6
Der Unterschied in dem Gewichtsanteil der Weichmacherkomponente in der an Weichmacher reichen Schicht, die bei den Ausführungsformen und der durchgeführten Überprüfung 12% betrug, liegt erstrebenswerter Weise im Bereich von 3% bis 25%. Wenn der Unterschied in dem Gewichtsanteil der Weichmacherkomponente in der an Weichmacher reichen Schicht gering ist, ist das Ausmaß des Verzugs gering und seine Wirkung ist gering. Wenn der Unterschied in dem Gewichtsanteil der Weichmacherkomponente 25% übersteigt, ist das Ausmaß des Verzugs übermäßig groß und die gesamte Dichtungslippe ändert seine Form stark und liegt normalerweise nicht an der Türscheibe an, was zu einer unzureichenden Entfernung von Wassertropfen und Staub und dergleichen führt, die an der Türscheibe haften, wenn sich die Türscheibe auf und ab bewegt, und eine gute Sicht für den Fahrer verhindert.
Es sei angemerkt, dass der Gewichtsanteil der im Substrat enthaltenen Weichmacherkomponente, der bei der obigen Überprüfung 33 Gew.-% betrug, erstrebenswerter Weise im Bereich von 27 Gew.-% bis 50 Gew.-% liegt. Der Gewichtsanteil der Weichmacherkomponente, die in der an Weichmacher reichen Schicht enthalten ist, liegt erstrebenswerter Weise im Bereich von 30 Gew.-% bis 65 Gew.-%. Innerhalb der links beschriebenen Bereiche können die Wirkungen der vorliegenden Erfindung ausreichend bestätigt werden.
Die Dicke der an Weichmacher reichen Schicht liegt erstrebenswerter Weise im Bereich von einem Drittel bis zum Zweifachen der Dicke des Substrats. Es ist wünschenswerter, wenn die Dicke der an Weichmacher reichen Schicht einfach, das heißt, gleich der Dicke des Substrats ist. Im Überprüfungstest ist die an Weichmacher reiche Schicht 0,6 mm dick und die Substratdicke beträgt 0,6 mm, was einfach ist.
Obwohl die erste und die zweite Ausführungsform mit TPV (dynamisch vulkanisiertem thermoplastischem Elastomer) als verwendetem thermoplastischem Elastomer überprüft wurden, können auch TPS (thermoplastische Styrolelastomere) die gleichen Wirkungen erzielen.
Die Implementierung der vorliegenden Erfindung ist nicht auf die obigen Ausführungsformen beschränkt, und verschiedene Modifikationen sind möglich, ohne von dem Ziel der vorliegenden Erfindung abzuweichen.
Obwohl beispielsweise sowohl die obere Dichtungslippe 60 als auch die untere Dichtungslippe 70 in den ersten und zweiten Ausführungsformen die an Weichmacher reichen Schichten aufweisen, kann nur eine der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 die an Weichmacher reiche Schicht aufweisen.
Zum Beispiel können die obere Dichtungslippe 60 und die untere Dichtungslippe 70 hinsichtlich des Gewichtsanteils der Weichmacherkomponente und der Dicke der an Weichmacher reichen Schichten nicht identisch oder gleichförmig sein, was je nach Material und Größe der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 bis zu dem Ausmaß geändert werden kann, das auf der oben beschriebenen Idee über den Unterschied in den Gewichtsanteilen der Weichmacherkomponente und den Dicken basiert.
Zum Beispiel können Oberflächen, die an der Türscheibe 4 der oberen Dichtungslippe 60 und der unteren Dichtungslippe 70 anliegen, beflockt sein, um die Wirkung des Abwischens von Wassertropfen, Staub und dergleichen zu erhöhen.
Zum Beispiel, wenn die an Weichmacher reiche Schicht auf der gesamten Dichtungslippe ausgebildet ist (erste Ausführungsform) und wenn die an Weichmacher reiche Schicht in einem distalen Endabschnitt der an die Türscheibe 4 anliegenden Dichtungslippe teilweise ausgebildet ist (Modifikation der ersten Ausführungsform), zeigt die an Weichmacher reiche Schicht eine Verringerung der Oberflächenhärte und der Oberflächenrauheit, wenn der Weichmacher reichlich vorhanden ist. Somit kann auf der Seite der an Weichmacher reichen Schicht, die auf der Türscheibe anliegt, eine Deckschicht vorgesehen sein, die dünner ist als die an Weichmacher reiche Schicht, mit einer Dicke, welche die Wirkungen der Erfindung nicht beeinträchtigt.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2016147518 A [0007]
JP 2007137357 A [0009, 0010]

Claims

Äußerer Dichtungsstreifen (10), umfassend: einen Hauptkörper (50), der dazu angepasst ist, sich entlang eines oberen Randabschnitts (2c) eines Türblatts (2) einer Fahrzeugtür (1) zu erstrecken, und eine fahrzeugaußenseitige Seitenwand (53), eine obere Wand (52) und eine fahrzeuginnenseitige Seitenwand (51) aufweist; und eine Dichtungslippe (60, 70), die dazu angepasst ist, von einer fahrzeuginnenseitigen Seitenfläche des Hauptkörpers (50) zu einer in der Tür (1) untergebrachten Türscheibe (4) vorzustehen, wobei der äußere Dichtungsstreifen (10) aus einem thermoplastischen Elastomer gebildet ist, die Dichtungslippe (60, 70) einen distalen Endabschnitt (61, 71), der dazu angepasst ist, sich auf einer Seite der Türscheibe (4) zu befinden, und einen Scharnierabschnitt (62, 72) umfasst, der dazu angepasst ist, zwischen dem distalen Endabschnitt (61, 71) und der fahrzeuginnenseitigen Seitenwand (53) angeordnet zu sein und als Stützpunkt zu dienen, an dem sich die Dichtungslippe (60, 70) beim Anliegen auf der Türscheibe (4) verbiegt, und eine an Weichmacher reiche Schicht (63, 73), die einen höheren Anteil an einer Weichmacherkomponente enthält, im Vergleich zu einem Anteil der Weichmacherkomponente, die in dem die Dichtungslippe (60, 70) bildenden thermoplastischen Elastomer enthalten ist, auf einer Seite der Dichtungslippe (60, 70), die dazu angepasst ist, auf der Türscheibe (4) anzuliegen, ausgebildet ist.
Äußerer Dichtungsstreifen (10) nach Anspruch 1, wobei die an Weichmacher reiche Schicht (63, 73) in dem Scharnierabschnitt (62, 72) auf der Seite der Dichtungslippe (60, 70) ausgebildet ist, die dazu angepasst ist, auf der Türscheibe (4) anzuliegen.
Äußerer Dichtungsstreifen (10) nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein Unterschied in den Gewichtsanteilen zwischen der in der an Weichmacher reichen Schicht (63, 73) enthaltenen Weichmacherkomponente und der in der Dichtungslippe (60, 70) enthaltenen Weichmacherkomponente 3% bis 25% beträgt.