JP3932909B2 - ウエザーストリップ - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、車両のドア開口周縁に沿って取付けられるウエザーストリップに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
一般に、自動車等の車両のドアの開口周縁にはウエザーストリップが設けられる。ウエザーストリップは、ドア開口周縁のフランジに保持されるトリム部と、前記トリム部の一方の側壁から突出するよう設けられた中空状のシール部とを備えている。トリム部は断面略U字状をなしており、該トリム部がフランジに嵌め込まれることで、ウエザーストリップの取付状態が維持されるようになっている。
【0003】
そして、ドア閉時には、前記シール部が潰れ変形することによって、ドア及び車両本体間がシールされるようになっている。かかるウエザーストリップには、ドア開口周縁のうち、ドア上部や側部に対応する部位に取付けられるものもあれば、ドア開口周縁全周にわたって取付けられるものもある。このうち、ドア上部や側部に対応する略直線状の部分は所謂押出成形法によって成形され(押出成形部)、略直線状の部分が交わるコーナー部分は型成形法によって成形される(型成形部)。
【0004】
ところで、近年、前記型成形部、特に型成形部のシール部を構成する素材として、例えばオレフィン系熱可塑性エラストマー(TPO)を用いたものが知られるようになってきている(例えば特開2001−310685等)。このように、TPOを素材として採用することで、ゴムを用いた場合と異なり、加硫等の工程が不要となり、成形時間を短縮できるといった多くのメリットが生じる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のように型成形部のシール部をTPO等で構成した場合には、たとえ軟質のTPOを用いたとしてもゴムのような伸張を期待することができない。このため、成形後、例えば運搬時等において、前記型成形部のシール部に伸張方向に応力が加わると、その応力が押出成形部との接続部に伝わり、押出成形部との間で剥離が生じてしまうという不具合が生じてしまうおそれがある。特に、押出成形部がEPDM(エチレン−プロピレン−ジエン共重合体)等のように、型成形部のシール部とは異なった素材で構成されているような場合に、上記不具合が起こり易い傾向にある。
【0006】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであって、その目的は、少なくとも中空シール部を有してなる押出成形部と、押出成形部の端面に接続され、少なくとも前記中空シール部に対応するシール部を有してなる型成形部とを備えたウエザーストリップにおいて、接続部におけるシール部の剥離といった不具合を防止することの可能なウエザーストリップを提供することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
以下、上記目的等を解決するための各手段につき項分けして説明する。なお、必要に応じて対応する手段に特有の作用効果等を付記する。
【0011】
手段1.少なくとも中空シール部を有してなる押出成形部と、
少なくとも前記押出成形部の中空シール部の端面に接続されたシール部を有してなる型成形部と
を備えたウエザーストリップであって、
前記型成形部のうち少なくとも前記シール部は、熱可塑性エラストマーにより構成されており、
前記型成形部のシール部のうち、前記押出成形部の中空シール部との接続部近傍部位には、該部位の伸張方向に加わる応力を緩和するための応力緩和部を設け、
前記型成形部のシール部の一側縁に、成形用の中芯を抜き取るための開口部を形成するとともに、前記応力緩和部は、前記開口部に臨むとともに開口部に略直交する方向に延びるよう設けられていることを特徴とするウエザーストリップ。
【0012】
手段1によれば、ウエザーストリップに対し変形応力がかかった場合でも、押出成形部の中空シール部に接続された型成形部のシール部のうち、中空シール部との接続部近傍部位には応力緩和部が設けられており、かかる応力緩和部の存在により該部位において伸張方向に加わる応力が緩和される。そのため、前記応力緩和部における応力緩和により、伸張方向に加わる応力が押出成形部と型成形部との接続部に集中してしまうといった事態を抑制することができる。その結果、接続部での剥離を起こりにくくすることができる。なお、「応力緩和部」としては、例えば「凹欠部」「切り欠き」「スリット」「溝部」「薄肉部」等が挙げられる。
【0014】
また、型成形部のシール部の一側縁に、成形用の中芯を抜き取るための開口部が形成されていることから、当該開口部が存在する分だけ、押出成形部の中空シール部の端面の面積に対し、型成形部のシール部の端面の面積が狭くなる。その分、接合部での接合強度の低下が懸念されるところであるが、手段1では、前記応力緩和部が、開口部に臨むようにして、かつ、開口部に略直交する方向に延びるよう設けられている。そのため、接合部における接合面積が開口部の存在により狭くなったとしても、応力が開口部に臨むようにして設けられた応力緩和部で緩和され、接合部での応力の集中をより効率的に緩和することができる。
また、型成形部のうち少なくとも前記シール部が熱可塑性エラストマーにより構成されていることから、当該部位においては成形後に加硫等の工程が不要となり、成形時間を短縮できるといった多くのメリットが生じる。
【0015】
手段2.前記押出成形部は、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体により構成されていることを特徴とする手段1に記載のウエザーストリップ。
【0016】
手段2のように、押出成形部の中空シール部と型成形部のシール部とが別の素材で構成されることから、同種の素材で構成される場合に比べて接続部における接続強度の低下が懸念されるところであるが、上記各手段のように、接続部に応力が集中する事態を抑制できることから、接続部における剥離をより起こりにくくすることができる。
【0017】
手段3.断面略U字状のトリム部及び該トリム部の一側に一体形成された中空シール部を具備してなる押出成形部と、
前記押出成形部のトリム部の端面に接続されてなる型成形トリム部及び前記押出成形部の中空シール部の端面に接続されてなる型成形シール部を具備してなる型成形部と
を備えたウエザーストリップであって、
前記型成形部のうち型成形トリム部は、半硬質樹脂又は硬質熱可塑性エラストマーにより構成され、前記型成形部のうち型成形シール部は、軟質熱可塑性エラストマーにより構成されており、
前記型成形シール部のうち、前記押出成形部の中空シール部との接続部近傍部位には、該部位の変形を容易ならしめるとともに該部位の伸張方向に加わる応力を緩和するための応力緩和部を設け、
前記型成形シール部の一側縁に、成形用の中芯を抜き取るための開口部を形成するとともに、前記応力緩和部は、前記開口部に臨むとともに開口部に略直交する方向に延びるよう設けられていることを特徴とするウエザーストリップ。
【0018】
手段3によれば、型成形部の型成形トリム部は、押出成形部のトリム部の端面に接続され、型成形部のシール部は、押出成形部の中空シール部の端面に接続される。かかるウエザーストリップにあって、例えばその搬送時等において、変形応力、特に伸張方向に応力がかかったりすることが起こりうる。この場合、型成形シール部のうち、押出成形部の中空シール部との接続部近傍部位には、応力緩和部が設けられており、かかる応力緩和部の存在により、該部位における変形が容易となり、該部位の伸張方向に加わる応力が緩和される。従って、伸張方向に加わる応力が押出成形部と型成形部との接続部、特に中空シール部と型成形シール部との接続部に集中してしまうといった事態を抑制することができる。その結果、接続部での剥離を起こりにくくすることができる。なお、「応力緩和部」としては、例えば「凹欠部」「切り欠き」「スリット」「溝部」「薄肉部」等が挙げられる。
また、型成形部が熱可塑性エラストマー等の熱可塑性材料により構成されていることから、成形後に加硫等の工程が不要となり、成形時間を短縮できるといった多くのメリットが生じる。また、型成形トリム部が半硬質樹脂又は硬質熱可塑性エラストマーにより構成されることで取付状態における安定性を確保でき、型成形シール部が軟質熱可塑性エラストマーにより構成されることで所定のシール性を確保できる。
また、型成形シール部の一側縁に、成形用の中芯を抜き取るための開口部が形成されていることから、当該開口部が存在する分だけ、中空シール部の端面の面積に対し、型成形シール部の端面の面積が狭くなる。その分、接合部での接合強度の低下が懸念されるところであるが、手段3では、前記応力緩和部が、開口部に臨むようにして、かつ、開口部に略直交する方向に延びるよう設けられている。そのため、接合部における接合面積が開口部の存在により狭くなったとしても、応力が開口部に臨むよう設けられた応力緩和部で緩和され、接合部での応力の集中をより効率的に緩和することができる。
【0019】
手段4.前記押出成形部は、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体により構成されていることを特徴とする手段3に記載のウエザーストリップ。
【0020】
手段4のように、押出成形部と型成形部とが別の素材で構成されることから、同種の素材で構成される場合に比べて接続部における接続強度の低下が懸念されるところであるが、上記手段のように、接続部に応力が集中する事態を抑制できることから、接続部における剥離をより起こりにくくすることができる。
【0023】
手段5.前記型成形部の成形に際しては、前記型成形シール部のうち、前記押出成形部の中空シール部との接続部に隣接してオーバーフロータブを成形するようにしておき、前記型成形部の成形後において、前記オーバーフロータブが切除されてなる手段3又は4に記載のウエザーストリップ。なお、「オーバーフロータブ」とあるのは、型成形に際し、キャビティ内に型成形材料を隅々まで充填するためにゲートから離間した位置に設けられるタブ(肉部)を指すものであって、成形後に切除されるものをいう。
【0024】
手段5によれば、型成形部の成形に際しては、型成形シール部のうち、押出成形部の中空シール部との接続部に隣接してオーバーフロータブが成形される。このため、型成形シール部を構成する素材がキャビティ内により確実に充填され、中空シール部との接続部においても最大限の接続面積を確保しやすい。従って、接続部における剥離をより一層起こりにくくすることができる。
【0025】
手段6.前記応力緩和部は、前記オーバーフロータブに対応する部位に隣接して設けられていることを特徴とする手段3乃至5のいずれかに記載のウエザーストリップ。
【0026】
手段6によれば、応力緩和部がオーバーフロータブに対応する部位に隣接して設けられているため、接続部と応力緩和部との間に所定の隔たりが形成されることとなる。そのため、接続部に隣接して(直接的に)応力緩和部が設けられる場合に比べて、接続面積を確保しやすい。一方で、応力緩和部が接続部から離間して配置される場合に比べて、接続部に加わる応力をより緩和しやすい。
【0027】
【発明の実施の形態】
以下に、一実施の形態について図面を参照しつつ説明する。
【0028】
図1に示すように、本実施の形態のウエザーストリップ11は、自動車のドアの開口周縁(図示略)に設けられるものであって、型成形法により略L字形に形成された少なくとも1つの型成形部12と、型成形部12の両端に接続されており、可変口金を用いた可変押出成形法により連続的に形成された押出成形部13,14とから構成されている。
【0029】
図3に示すように、押出成形部13,14は、トリム部15及び中空シール部16を備えている。トリム部15は、前記開口周縁に位置する図示しないフランジに保持されるようになっており、車内側側壁17、車外側側壁18及び両側壁17,18を連結する断面湾曲形状をなす連結部19を備えており、全体として断面略U字状をなしている。本実施の形態において、押出成形部13,14のトリム部15は、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン共重合)ソリッドゴムによって構成されている。なお、前記各側壁17,18には、内側へ向かって延びる保持リップ21,22が設けられているとともに、連結部19からは、車内側をカバーするためのカバーリップ23が延出形成されている。さらに、図示はしていないが、トリム部15内に金属製のインサートが設けられる構成としてもよい。
【0030】
また、中空シール部16は、車外側側壁18に設けられ、中空状をなしている。該中空シール部16は、EPDM(エチレン−プロピレン−ジエン共重合)スポンジゴムによって構成されている。そして、ドア閉時には、中空シール部16が潰れ変形することで、ドア及び自動車のボディ間がシールされるようになっている。
【0031】
図4(a)に示すように、型成形部12は、前記押出成形部13,14の端面に、型成形されることにより接続して設けられており、トリム部31と、シール部32とを備えている。トリム部31は、前記トリム部15の端面に接続されており、上記押出成形部13,14の場合と同様、断面略U字状をなしている。本実施の形態において、型成形部12のトリム部31は、硬質TPO(オレフィン系熱可塑性エラストマー)によって構成されている。
【0032】
また、シール部32は、前記押出成形部13,14の中空シール部16の端面に接続して設けられている。但し、シール部32は完全には中空状となっておらず、その一側縁には、成形用の中芯42(図5参照)を抜き取るための開口部33が長手方向に形成されている。本実施の形態において、該シール部32は、軟質TPOによって構成されている。
【0033】
さらに、本実施の形態では、図2(a),(b)及び図4(b)に示すように、シール部32のうち、押出成形部13,14との接続部近傍部位には、変形補助部、応力緩和部を構成する凹欠部34が形成されている。該凹欠部34は、後述するオーバーフロータブ35に対応する部位に隣接しており、前記開口部33に臨むようにして設けられている。
【0034】
ここで、上記のように構成されてなる型成形部12(特にシール部32)を成形する工程について説明する。本実施の形態において型成形部12の成形に際しては、所謂2色成形法が採用され、特にシール部32の成形に際しては、図5に示すような金型41が用いられる。金型41は、前記シール部32を成形するための成形面を有しており、その所定位置に中芯42が設置固定されるようになっている。そして、中芯42の設置状態にあっては、同図に示すようなキャビティ43が構成される。
【0035】
金型41には、可塑化状態にある軟質TPOをキャビティ43内に充填するためのゲート44が設けられている。また、ゲート44から離間した部位(押出成形部13,14との接合部に相当する部位)には、オーバーフロー領域45が形成されている。さらに、オーバーフロー領域45に隣接して、金型41には、前記凹欠部34を形成するための突起46が設けられている。
【0036】
そして、予め成形された両押出成形部13,14がセットされた状態で、可塑化状態にある軟質TPOを前記ゲート44からキャビティ43内に充填する。このとき、前記オーバーフロー領域45の存在により、軟質TPOは、キャビティ43内の隅々にまで充填される。充填後、軟質TPOが硬化されることでシール部32が成形されることとなる。その後、金型41が離型され、中芯42が開口部33から抜き取られることで、シール部32を有する型成形部12、ひいてはウエザーストリップ11が得られる。なお、成形直後においては、前記オーバーフロー領域45に対応するオーバーフロータブ35も成形されるが、該タブ35はその後の工程において切除される。
【0037】
以上詳述したように、本実施の形態では、型成形部12がゴム材料ではなくTPOによって構成されることで、型成形後における加硫等の工程の省略が図られ、もって成形時間を短縮できるといった多くのメリットが生じる。
【0038】
また、搬送時等においては、ウエザーストリップ11に対し伸張方向に応力がかかったりすることが起こりうる。これに対し、本実施の形態では、押出成形部13,14の中空シール部16に接続された型成形部12のシール部32のうち、中空シール部16との接続部近傍部位には凹欠部34が設けられており、かかる凹欠部34の存在により変形が比較的容易に起こりやすくなっている。このため、該部位における変形により、当該部位及びその近傍部位において伸張方向に加わる応力が緩和されることとなる。従って、伸張方向に加わる応力が接続部に集中してしまうといった事態を抑制することができる。その結果、接続部での剥離、ひいては不良品の発生を起こりにくくすることができる。
【0039】
また、中芯42を抜き取るための開口部33が形成されており、当該開口部33が存在する分だけ、中空シール部16の端面の面積に対し、型成形部12のシール部32の端面の面積が狭くなる。その分、接合部での接合強度の低下が懸念されるところであるが、本実施の形態では、凹欠部34が、開口部33に臨むようにして設けられているため、当該凹欠部34近傍部位において応力がより積極的に緩和され、接合部での応力の集中をより効率的に緩和することができる。
【0040】
しかも、型成形部12の成形に際してはオーバーフロータブ35を成形することとしたため、充填がより確実に行われ、中空シール部16との接続部においても最大限の接続面積を確保しやすい。従って、接続部における剥離をより一層起こりにくくすることができる。さらに、前記凹欠部34は、オーバーフロータブ35に対応する部位に隣接して設けられているため、接続部と凹欠部34との間に所定の隔たりが形成されることとなる。そのため、接続部に隣接して(直接的に)凹欠部34が設けられる場合に比べて、接続面積を確保しやすい。一方で、凹欠部34がオーバーフロータブ35を隔てて至近距離に設けられることから、接続部から離間して配置される場合に比べて、接続部に加わる応力をより緩和しやすい。その結果、上記作用効果がより確実に奏されることとなる。
【0041】
尚、上記実施の形態の記載内容に限定されず、例えば次のように実施してもよい。勿論、以下において例示しない他の応用例、変更例も当然可能である。
【0042】
(a)上記実施の形態では、型成形部12を押出成形部13,14とほぼ同じ形状としているが、シール部32のみを型成形部としてもよい。この場合、押出成形部の中間部位の中空シール部を部分的に切除しておき、当該切除部分にシール部32が型成形で接続される。このような構成を採用しても、基本的には上記実施の形態と同様の作用効果が奏される。
【0043】
(b)また、上記実施の形態では型成形に際し凹欠部34を設けることとしているが、成形後に切り欠き加工等を施すこととしてもよい。すなわち、変形補助部、応力緩和部としては、応力の集中を緩和できるものであれば、凹欠部34に限らず、切り欠き、スリット、溝部、薄肉部等、適宜採用することができる。
【0044】
(c)押出成形部13,14は、必ずしも2本である必要はなく、1本の押出成形部の両端部を型成形部12に接続させることとしてもよい。また、3本以上の押出成形部を複数の型成形部で接続する構成としてもよい。
【0045】
(d)上記実施の形態では、型成形部12の成形に際しオーバーフロータブ35を形成することとしているが、当該タブ35の形成を省略してもよい。
【0046】
(e)上記実施の形態では押出成形部13,14を構成する素材としてEPDMを例示したが、IR(イソブレンゴム)、CR(クロロプレンゴム)等の他の弾性材料を用いてもよい。
【0047】
(f)上記実施の形態では、型成形部12のシール部32に凹欠部34を設けたものを示したが、図2に示すように、押出成形部13,14の中空シール部16に上記開口部33から延長するように接続面に対して略直交する方向に凹欠部340を形成して変形補助部としてもよい(但し、参考例)。
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施の形態におけるウエザーストリップを示す部分斜視図である。
【図2】(a)ウエザーストリップを図1とは反対側から見た状態を示す部分斜視図であり、(b)はその要部を示す部分斜視図である。
【図3】押出成形部を示す断面図である。
【図4】型成形部を示す図であって、(a)は図1のA−A線断面図であり、(b)は図1のB−B線断面図である。
【図5】型成形部のシール部を成形するための金型等を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
11…ウエザーストリップ、12…型成形部、13,14…押出成形部、15…押出成形部のトリム部、16…押出成形部の中空シール部、31…型成形部のトリム部、32…型成形部のシール部、33…開口部、34…凹欠部、35…オーバーフロータブ、41…金型、42…中芯、45…オーバーフロー領域。
Claims (6)
- 少なくとも中空シール部を有してなる押出成形部と、
少なくとも前記押出成形部の中空シール部の端面に接続されたシール部を有してなる型成形部と
を備えたウエザーストリップであって、
前記型成形部のうち少なくとも前記シール部は、熱可塑性エラストマーにより構成されており、
前記型成形部のシール部のうち、前記押出成形部の中空シール部との接続部近傍部位には、該部位の伸張方向に加わる応力を緩和するための応力緩和部を設け、
前記型成形部のシール部の一側縁に、成形用の中芯を抜き取るための開口部を形成するとともに、前記応力緩和部は、前記開口部に臨むとともに開口部に略直交する方向に延びるよう設けられていることを特徴とするウエザーストリップ。 - 前記押出成形部は、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体により構成されていることを特徴とする請求項1に記載のウエザーストリップ。
- 断面略U字状のトリム部及び該トリム部の一側に一体形成された中空シール部を具備してなる押出成形部と、
前記押出成形部のトリム部の端面に接続されてなる型成形トリム部及び前記押出成形部の中空シール部の端面に接続されてなる型成形シール部を具備してなる型成形部と
を備えたウエザーストリップであって、
前記型成形部のうち型成形トリム部は、半硬質樹脂又は硬質熱可塑性エラストマーにより構成され、前記型成形部のうち型成形シール部は、軟質熱可塑性エラストマーにより構成されており、
前記型成形シール部のうち、前記押出成形部の中空シール部との接続部近傍部位には、該部位の変形を容易ならしめるとともに該部位の伸張方向に加わる応力を緩和するための応力緩和部を設け、
前記型成形シール部の一側縁に、成形用の中芯を抜き取るための開口部を形成するとともに、前記応力緩和部は、前記開口部に臨むとともに開口部に略直交する方向に延びるよう設けられていることを特徴とするウエザーストリップ。 - 前記押出成形部は、エチレン−プロピレン−ジエン共重合体により構成されていることを特徴とする請求項3に記載のウエザーストリップ。
- 前記型成形部の成形に際しては、前記型成形シール部のうち、前記押出成形部の中空シール部との接続部に隣接してオーバーフロータブを成形するようにしておき、前記型成形部の成形後において、前記オーバーフロータブが切除されてなる請求項3又は4に記載のウエザーストリップ。
- 前記応力緩和部は、前記オーバーフロータブに対応する部位に隣接して設けられていることを特徴とする請求項3乃至5のいずれかに記載のウエザーストリップ。
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