JP5152664B2 - 自動車用ウエザストリップ - Google Patents
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Description
本発明を車体開口部周縁のフランジ部に取付けられ、自動車ドア閉時にドアと当接し、ドアと車体との間をシールするオープニングトリムウエザストリップを例に取り説明する。
トリム部120は、断面略U字形をなし、車体開口部周縁6に形成されたフランジ部9を把持して、オープニングトリムウエザストリップ110を車体開口部の全周に亘り取付けるものである。トリム部120は、その内部にインサート部材126が埋設され、上記断面略U字形の内面にはフランジ部9を保持する車外側保持リップ124と車内側保持リップ125が形成されており、保持リップ124、125によって、車体1のフランジ部9に保持されている。
しかし、近年地球環境の保護のため、自動車の軽量化が求められ、自動車の軽量化のために、オープニングトリムウエザストリップ110等においても軽量化が必要となり、ソリッド材を微発泡させて軽量化が図られていた(例えば、特許文献1〜4参照。)。
なお、車外側保持リップ124と車内側保持リップ125の肉厚を従来と同じ厚さとし、微発泡材料に発泡剤を多く入れて比重を0.6〜0.8に調整した場合の25%伸張応力は200KPa〜350KPaで、比重が0.8〜1.05程度の従来の微発泡材料の半分以下の値となり、トリム部120としての機能を発揮しなかった。
しかしながら、上記のように微発泡材料をさらに発泡させて、比重を小さくすると、軽量化の要請に対しては好ましいが、剛性は低下してしまうこととなり、取付部としてのトリム部120の機能が発揮されなくなる。
上記被覆材は、EPDMゴム100重量部とエチレン・オクテン樹脂12〜20重量部のブレンド材を用い、比重が0.6〜0.8で、かつ、25%伸張応力が500KPa以上の物性を有するゴムのスポンジ材を使用し、
上記シール部は、エチレン・オクテン樹脂がブレンドされていないEPDMゴムを用い、比重が0.4〜0.6で、かつ、25%伸張応力が200KPa以下の物性を有するゴムのスポンジ材で形成されたことを特徴とする自動車用ウエザストリップである。
ゴムのスポンジ材は、EPDMゴム100重量部とエチレン・オクテン樹脂12〜20重量部のブレンド材であり、エチレン・オクテン樹脂をブレンドすることおよび/またはEPDMゴムの架橋密度を大きくして、剛性を上げることができる。そのため、保持リップの外形形状を大きく変化させなくても、その形状を維持できるとともに、フランジ部の挟持においても充分な剛性を備えることができ、トリム部がフランジ部から外れようとするときに、抜け荷重を大きくして、抜け難くし、トリム部をフランジ部に挿入する場合に荷重を増大させることがない。
なお、エチレン・オクテン樹脂のブレンド割合を調整して弾性と剛性を調整することができる。そのため、上記保持リップは、適度な柔軟性(弾性)を有し、上記フランジ部の肉厚が変化しても、保持リップの撓みにより保持力を維持することができ、また、フランジ部の凹凸や屈曲に応じて確実にフランジ部を把持することができる。
また、25%伸張応力が200Kpa以下の物性を有するスポンジ材で形成されたため、柔軟性に優れて、シール部が相手部材に当接したときに、相手部材の形状に応じて変形して確実にシールすることができるとともに、ドア閉力の増加を抑制することができる。
また、カバーリップは、上記ゴムのスポンジ材で形成したため、カバーリップの部分の重量を低減することができ、自動車の軽量化に資することができる。
さらに、ゴムのスポンジ材は、被覆材と同じEPDMゴムとエチレン・オクテン樹脂オのブレンド材であり、エチレン・オクテン樹脂をブレンドすることおよび/またはEPDMゴムの架橋密度を大きくして、剛性を上げることができ、ブレンド割合を調整して弾性と剛性を調整することができる。そのため、カバーリップがリップの形態をなしていても、その形状を維持できるとともに、ガーニッシュ等の相手部材との当接においても充分な当接力を備えることができる。
被覆材としてEPDMゴム100重量部とエチレン・オクテン樹脂12〜20重量部のブレンド材を用い、比重が0.6〜0.8で、かつ、25%伸張応力が500KPa以上の物性を有するゴムのスポンジ材を使用したため、ウエザストリップのトリム部の重量を軽減することができるとともに、保持リップが充分な剛性を有することができ、トリム部がフランジ部を確実に把持することができる。
図1は、本発明の実施の形態のオープニングトリムウエザストリップ10の断面図である。オープニングトリムウエザストリップ10は、取付部としてのトリム部20とカバーリップ30と中空シール部40からなる。なお、後述するようにカバーリップ30の上面には、表皮層33が設けられている。
なお、25%伸張応力とは、JISK6254で定義するもので、加硫ゴムの低変形における静的弾性率を測定したものである。
反対に20重量部を超えてオレフィン系熱可塑性樹脂をブレンドすると、25%伸張応力は500KPa以上にし易くはなるが、トリム部20及び車外側保持リップ24、車内側保持リップ25の可撓性が悪くなり、車体開口部周縁のコーナー部へ湾曲させてオープニングトリムウエザストリップ10を装着した時などに、トリム部20が湾曲に追従し難く、また、車体のフランジ部9の挿入時に、フランジ部9の挿入荷重が増加し、さらに、押出成形状態である直線状に戻ろうとする力により、車体開口部周縁のコーナー部においてフランジ部9から抜けようとする不具合がある。
上記オレフィン系熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、エチレン・オクテン樹脂等EPDMゴムと相性が良いものを使用できる。表1に示す実施例1、2においては、エチレン・オクテン樹脂を使用した。
また、被覆材を上記ゴムのスポンジ材で形成したとしても、車外側保持リップ24と車内側保持リップ25の肉厚を通常の肉厚である1.0mm〜1.5mm程度にすることができる。このため、トリム部20の断面略U字形の内側部分にフランジ部9を挿入する場合において荷重を増加させることがない。
また、トリム部20の被覆材がゴムのスポンジ材で形成されているため、重量を軽減でき、オープニングトリムウエザストリップ10の軽量化に貢献することができる。
なお、軽量化の点で言えば、シール部40に適用される通常の比重0.4〜0.6のEPDMゴムのスポンジ材を用いた方が有利ではあるが、カバーリップ30がリップの形態をなしているため、低比重で低剛性の材料では、その形状を維持できない恐れがあるとともに、ガーニッシュ等の相手部材との当接においても充分な当接力が得られない恐れがあるため、上記の表1の実施例1に示す中比重、高剛性のスポンジ材を用いた。
しかし、中比重と言えども、トリム部20とカバーリップ本体31にスポンジ材を用いたため、従来の微発泡材に比べそれらの重量を大きく低減することができ、オープニングトリムウエザストリップ10の重量を大きく低減することができた。
ここで、表皮層33の材料を熱可塑性エラストマーのソリッド材としたのは、後述するように、加硫、発泡工程の後にシート状の熱可塑性エラストマーのソリッド材の貼付けが可能だからであって、後貼付けが難しい形状の場合、ゴムのソリッド材の同時押出成形で表皮層33を形成する場合もある。
表皮層33は、カバーリップ本体31のカバーリップ先端部32を完全に覆って、カバーリップ本体31の内面側まで達している。
さらに、熱可塑性エラストマーを使用するため、オープニングトリムウエザストリップ10の他の部分をスポンジ材で形成した場合でも、スポンジ材の加硫と発泡の終了後に、熱可塑性エラストマーの表皮層33を圧着させることができる。
なお、通常の比重0.4〜0.6、200KPa以下のスポンジ材でカバーリップ本体31を形成した場合、スポンジ材の加硫と発泡の終了後に、熱可塑性エラストマーの表皮層33を押圧ローラーによって圧着させることが難しい(スポンジ材の剛性が低くローラー圧着ができない)が、本発明では、スポンジ材の剛性が高いため、表皮層33を押圧ローラーによって圧着させることができる。
そのため、中空シール部40の重量を低減することができ、オープニングトリムウエザストリップ10の全体を軽量化することができる。
なお、中空シール部根元部43をオレフィン系熱可塑性樹脂が配合されていないEPDMゴムの比重が0.4〜0.6で、かつ、25%伸張応力が200Kpa以下の物性を有するゴムのスポンジ材で形成しないのは、上記中空シール部40を車体開口部周縁6のコーナー部に沿って湾曲して装着する時に、剛性不足から中空シール部が潰れるように異常変形することを防止するためである。
この場合、熱可塑性エラストマーとしては、中空シール部内壁41がEPDMスポンジゴムで形成される場合は、オレフィン系熱可塑性エラストマーを使用することが好ましく、中空シール部内壁41と中空シール部表皮層42との溶着が強くなる。
オープニングトリムウエザストリップ10は、まず、トリム部20とカバーリップ本体31及び中空シール部40が押出成形機61により成形される。
さらに、曲げローラー66により、表皮層33の側部の端部をカバーリップ先端部32の裏面に回り込ませて、カバーリップ本体31と表皮層33を圧着する。
冷却槽(図示せず)から出た加硫、発泡された一体押出物は、引取機(図示せず)により引き取られて、そのトリム部20が断面略U字形に曲げられて、所定の寸法に裁断された後、必要な場合は端末部が接着されてオープニングトリムウエザストリップ10となる。なお、オープニングトリムウエザストリップ10によっては両面接着テープやクリップ等が取付けられて製品となるものもある。
20 トリム部
26 インサート部材
24 車外側保持リップ
25 車内側保持リップ
30 カバーリップ
40 中空シール部
Claims (4)
- 自動車の車体の車体開口部周縁に取付けられ、車体開口部周縁と開口部開閉部材との間をシールする自動車用ウエザストリップにおいて、
該自動車用ウエザストリップは、上記車体開口部周縁又は開口部開閉部材のフランジ部に取付けられウエザストリップを保持する断面略U字形のトリム部と、該トリム部の外面に一体的に形成され上記開口部開閉部材又は開口部周縁に当接してシールするシール部を有し、
上記トリム部は、インサート部材と、該インサート部材を被覆する被覆材を有し、上記断面略U字形の内面に上記フランジ部を保持する保持リップを形成し、
上記被覆材は、EPDMゴム100重量部とエチレン・オクテン樹脂12〜20重量部のブレンド材を用い、比重が0.6〜0.8で、かつ、25%伸張応力が500KPa以上の物性を有するゴムのスポンジ材を使用し、
上記シール部は、エチレン・オクテン樹脂がブレンドされていないEPDMゴムを用い、比重が0.4〜0.6で、かつ、25%伸張応力が200KPa以下の物性を有するゴムのスポンジ材で形成されたことを特徴とする自動車用ウエザストリップ。 - 上記トリム部は、その外面から車内側に延設され一体的に形成されたカバーリップを有し、該カバーリップは、上記EPDMゴムとエチレン・オクテン樹脂のブレンド材であるゴムのスポンジ材で形成される請求項1に記載の自動車用ウエザストリップ。
- 上記シール部は、中空形状である請求項1又は請求項2に記載の自動車用ウエザストリップ。
- 上記シール部と上記カバーリップの外表面はソリッド材で被覆された請求項2又は請求項3に記載の自動車用ウエザストリップ。
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