CN108473037B - 汽车密封条 - Google Patents

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Abstract

提供一种汽车密封条，其能够配合到汽车的车体开口部的开口边缘，并且能够降低成本、重量和关闭负荷。配合至车体开口部(3)的密封条(6)是细长本体，其具有对应于车体开口部(3)的边部(4a、4b、4c)和转角部(5a、5c)的长度，并且密封条(6)包括中空的密封部。对应于地板侧边部(4c)的密封部(20B)的表面与对应于地板侧转角部(5c)的密封部(20C)的表面互相连续。对应于地板侧边部(4c)的密封部(20B)的壁厚被设定为小于对应于地板侧转角部(5c)的密封部(20C)的壁厚。对应于地板侧边部(4c)的密封部(20B)包括整个密封部之中具有最小的壁厚的部分。

Description

汽车密封条
技术领域
本发明涉及密封条，并且特别地涉及用于汽车的密封条，其装接于汽车的车体开口部的开口边缘，并且包括中空的密封部。
背景技术
通常，在汽车中，设置有用于密封车体开口部(例如，背门开口部、后备箱开口部、前门开口部、后门开口部等)的开口边缘与门体(例如，背门、后备箱盖、前门、后门等)的周边部之间的间隙的密封条，其能够封闭车体开口部。为了防止风雨、灰尘、声音等进入汽车内部，要求密封条具有高密封性。
顺便提及，车体开口部的开口边缘以大致直线延伸的边部与弯曲以将边部与另一个边部连接的转角部的组合为边界。在许多情况下，密封条具有与车体开口部的开口边缘相对应的长度，并且沿着开口边缘安装。因此，需要在弯曲密封条的同时将密封条装接至转角部。然而，在密封条被弯曲以对应转角部的情况下，在密封条的中空的密封部中发生不自然的变形(例如，密封部起皱或脱落)，这可能导致密封性能的部分恶化。因此，提出用于防止密封部的不自然的变形的各种对策。例如，专利文献1公开了如下的一种构造，其中，与转角部相对应的密封部的厚度(壁厚)被设定为大于与边部相对应的密封部的厚度(壁厚)(参见专利文献1的“摘要”)。此外，专利文献2公开了一种密封条的密封部被成型为与转角部的形状相对应的形状的构造(参见专利文献2的权利要求)。
引用列表
专利文献
[专利文献1]:JP-A-H05-31784
[专利文献2]:JP-A-H03-104749
发明内容
技术问题
尽管有上述现有技术的对策，特别是在下雨时，在车体开口部的上缘(车顶附近)的边部和边部的两侧上的转角部处仍可能发生漏水，并且存在当实际发生漏水时泄漏变得显而易见的不便。因此，为了安全起见，通常，基于与易于发生漏水的车体开口部的上缘相对应的密封部的壁厚，而均匀地设定装接至车体开口部的边部处的密封条的密封部的壁厚。
然而，当仔细观察落在汽车车体的车顶的雨水流时，雨水通过车体开口部的上缘(车顶附近)的边部而聚集在转角部中，聚集的雨水沿着汽车车体侧表面的立柱部而进一步向下流动并且通过车体开口部的下缘侧(地板侧)的转角部附近而落到地侧。即，从车顶流来的雨水几乎不落入车体开口部的下缘侧的边部(以下，称作“地板侧边部”)。在此情况下，与地板侧边部相对应的密封部的壁厚被设定为等于与除了地板侧边部之外的边部相对应的密封部的的壁厚这样的现有技术的密封条的构造可能被认为是过剩的品质。该过剩的品质的壁厚设定导致不理想的结果，例如，由于使用不必要的材料而导致成本增加、密封条的重量增加、以及在门体关闭时的关闭负荷(关闭阻力)增加。
本发明的目的提供一种用于汽车的密封条，其能够装接至汽车的车体开口部的开口边缘，并且相比于现有技术能够降低成本、重量和关闭负荷(关闭阻力)。
解决问题的手段
根据本发明的第一方面，提供一种密封条，该密封条被构造为待装接至汽车的车体开口部的，所述车体开口部以包括地板侧边部的至少一个边部和与所述边部连续并且包括地板侧转角部的至少一个转角部为边界，其中，所述密封条是细长部件，具有被构造为与所述车体开口部的所述边部和所述转角部相对应的长度，并且所述密封条包括中空的密封部，其中，对应于所述地板侧边部的密封部的表面与对应于所述地板侧转角部的密封部的表面互相连续，其中，对应于所述地板侧边部的密封部的壁厚被设定为小于对应于所述地板侧转角部的密封部的壁厚，其中，对应于所述地板侧边部的密封部包括在整个密封部中具有最小的壁厚的部分，并且其中，述对应于所述地板侧边部的密封部中，与所述地板侧边部的中央部相对应的密封部的壁厚大于与所述地板侧边部的除了所述中央部之外的部分相对应的密封部的壁厚。
根据本发明的第一方面，能够获得下列的效果。即，如上所述，从车顶流来的雨水几乎不落入车体开口部的下缘侧的边部(地板侧边部)。因此，通过在对应于地板侧边部的密封部中设置在整个密封部中具有最小的壁厚的部分，在不发生雨水等的漏水的情况下，能够减轻密封条的重量，能够降低材料成本，并且能够减小门体关闭时的关闭负荷(关闭阻力)。此外，还能够获得下列的效果。即，根据该构造，与地板侧边部的中央部相对应的密封部的耐磨性相对地提高，并且斥力增加。特别地，由于耐磨性的提高，抵抗人进入汽车或者行李放入汽车或者从汽车取出时导致的损伤的耐久性提高。
根据本发明的第二方面，提供根据第一方面的密封条，其中，对应于所述地板侧边部的密封部的表面与对应于所述地板侧转角部的密封部的表面无缝地互相连续。
根据本发明的第二方面，除了根据第一方面的构造的效果之外，还能够获得下列的效果。即，在通过挤出成型制造根据本发明的密封条的情况下，对应于地板侧边部的密封部与对应于地板侧转角部的密封部互相连接处的过渡段(或者边界区域)能够设定为截面形状连续变化的渐变段。结果，能够确保对应于地板侧边部的密封部的表面与对应于地板侧转角部的密封部的表面“无缝地互相连续”的状态。提供确保无缝地连续的状态，能够确保能防止漏水等的密封性能。与该构造不同的，在使用与现有技术的实例相同的成型方法形成对应于地板侧转角部的密封部的情况下，不能避免对应于地板侧转角部的密封部的表面与对应于地板侧边部的密封部的表面之间的边界处的缝(或台阶)的形成，并且该缝成为密封部的密封性能恶化的大的影响因素。
本发明的有益效果
根据本发明，能够提供一种密封条，其能够装接至汽车的车体开口部的开口边缘，并且相比于现有技术能够降低成本、重量和关闭负荷(关闭阻力)。
附图说明
图1是汽车的背门开口部的示意图，其中，(A)是示出安装有根据实施例的密封条的状态的立体图，并且(B)是示出未安装密封条的状态的立体图。
图2是沿着图1的线I-I截取的密封条的截面图。
图3是沿着图1的线II-II截取的密封条的截面图。
图4是沿着图1的线III-III截取的密封条的截面图。
图5示出汽车的侧门开口部的轮廓，其中(A)是示出安装有根据实施例的密封条的状态的立体图，并且(B)是示出前门开口部的地板侧边部附近的放大图。
图6是沿着图5的线IV-IV截取的密封条的截面图。
图7是沿着图5的线V-V截取的密封条的截面图。
参考标记列表
1:汽车
3:背门开口部(车体开口部)
4:车顶侧边部
4b:立柱侧边部
4c:地板侧边部
5a:车顶侧转角部
5c:地板侧转角部
6:密封条
6A:立柱侧边部对应部
6B:地板侧边部对应部
6C:地板侧转角部对应部
10:装接部
20A:密封部(立柱侧边部对应部6A的密封部)
20B:密封部(地板侧边部对应部6B的密封部)
20C:密封部(地板侧转角部对应部6C的密封部)
23:密封部
24:密封部
30:汽车
31:前门开口部(车体开口部)
32:后门开口部(车体开口部)
具体实施方式
以下，将参考附图描述本发明的一些实施例。
[第一实施例]
图1至4例示了根据本发明的第一实施例的密封条。
图1的(A)和(B)示出了背门2掀开的状态下的普通两箱型汽车1的背门开口部3。参考标记“1a”表示汽车的车顶，参考标记“1b”表示汽车后部的立柱部，并且图1的(A)中的虚线标识的箭头代表当落在车顶1a上的雨水沿着立柱部1b向下流动时的雨水的路径。
如图1的(B)所示，背门开口部3的开口边缘以大致四个边部(4a、4b、4c)与大致四个转角部(5a、5c)的组合为边界。四个边部包括：车顶侧边部4a，其沿着背门开口部3的上缘大致水平地延伸；一对左右立柱侧边部4b，其沿着立柱部1b而在上下方向上延伸；以及地板侧边部4c，其沿着背门开口部3的下缘大致水平地延伸。四个转角部包括：一对左右车顶侧转角部5a，其位于车顶侧边部4a与立柱侧边部4b之间的位置处；以及一对左右地板侧转角部5c，其位于地板侧边部4c与立柱侧边部4b之间的位置处。每个转角部5a和5c是弯曲以平滑地将相邻的两个边部互相连接的部分，并且因此也将称为“弯曲部”。
图1的(A)示出密封条6被安装在背门开口部3的开口边缘上的状态。密封条6形成为与背门开口部3的开口边缘相对应的环状(或者无端条状)，并且密封条6被构造为细长的橡胶部件，其具有与包括边部和转角部的背门开口部3的开口边缘的全部的周长相对应的长度。在密封条6的长度方向上的任意位置处，基本的横截面形状大致相同(包括相似的形状)。然而，如下文所述的，横截面形状的一部分的尺寸设定根据位置而变化。
图2示出沿图1的(A)中的线I-I截取的截面，即，装接至背门开口部3的立柱侧边部4b处的密封条6的立柱侧边部对应部6A的截面。如附图所示，立柱侧边部对应部6A包括：装接部10；以及密封部20A，该密封部20A具有被设置为与装接部10邻接的中空的隧道状。
装接部10是直接地装接至用作被装接部件的背门开口部3的开口边缘这样的部分，并且装接部10包括：金属形成的芯材11(以下，也称作“芯金属11”)，其弯曲为“倒U状”截面；以及橡胶覆盖部12，其装接为覆盖芯金属11。在橡胶覆盖部12的内部，设置从橡胶覆盖部12的内表面突出的四个保持唇部13。构成背门开口部3的开口边缘的汽车侧部件(凸缘)插置在保持唇部13之间，使得密封条固定至背门开口部3的开口边缘。此外，在橡胶覆盖部12的外端部并且装接部10的一端部附近(在图2中，左下端部附近)，三个辅助唇部(车内侧唇部14a、车外侧唇部14b、以及末端侧唇部14c)设置为从橡胶覆盖部12的外表面突出。在三个辅助唇部中，车内侧唇部14a是用于覆盖诸如地毯或者布料的车内部材料的端部的覆盖唇部。此外，车外侧唇部14b和末端侧唇部14c是当密封条6安装在背门开口部3上时用于密封汽车车体与装接部10之间的间隙的唇部。
此外，在如图2所示的立柱侧边部对应部6A中，具有中空的隧道状的密封部20A被设置为与装接部10的上侧邻接。密封部20A包括车内侧壁部21(壁厚：Tin2)和车外侧壁部22(壁厚Tout2)。密封部20A由壁部21和22围绕，以在密封部20A中确保具有大致菱形形状截面的隧道状中空区域。立柱侧边部对应部6A的密封部20A直接暴露于雨水，并且因此需要具有充分的密封性能。因此，密封部20A的壁厚(Tin2、Tout2)设定为使得能够以不发生漏水的适当的负荷按压背门2。
例如，通过向EPDM(三元乙丙橡胶)添加碳黑和硫化剂而获得形成装接部10中的橡胶覆盖部12和四个保持唇部13的橡胶材料。在制造过程期间，使用硫化剂进行硫化(即，聚合体交联反应)。另一方面，例如，通过向EPDM添加碳黑、硫化剂和发泡剂而获得形成装接部10中的三个辅助唇部14a至14c和密封部20A的橡胶材料。在制造过程期间，使用硫化剂进行硫化(即，聚合体交联反应)并使用发泡剂进行发泡(起泡)。此处，用发泡剂发泡的EPDM海绵橡胶材料与用于形成橡胶覆盖部12等的EPDM硫化橡胶材料相比更软并且具有更高的柔软性。
在根据实施例的密封条6中，装接至背门开口部3的车顶侧边部4a的车顶侧边部对应部6A'具有与立柱侧边部对应部6A相同的截面形状和尺寸。即，车顶侧边部对应部6A'的密封部的壁部21和22(未示出)的壁厚分别为Tin2和Tout2。
图3示出沿图1的(A)的线II-II截取的截面，即，装接至背门开口部3的地板侧边部4c处的密封条6的地板侧边部对应部6B的截面。地板侧边部对应部6B还包括装接部10和具有中空的隧道状的密封部20B。地板侧边部对应部6B的装接部10具有与立柱侧边部对应部6A的装接部10大致相同的形状和尺寸。
如图3所示，设置为与装接部10的上侧邻接的具有中空的隧道状的密封部20B包括车内侧壁部21(壁厚：Tin1)和车外侧壁部22(壁厚：Tout1)。密封部20B由壁部21和22围绕，以在密封部20B中确保具有大致菱形形状截面的隧道状中空区域。如图3所示的密封部20B的壁部21和22的壁厚Tin1和Tout1被设定为比如图2所示的立柱侧边部对应部6A的密封部20A的壁部21和22的壁厚Tin2和Tout2小(即，Tin1<Tin2，Tout1<Tout2)。地板侧边部对应部6B的密封部20B不太可能暴露于从车顶1a流下的雨水并且不需要具有与其他位置处的密封部相同的密封性能。因此，即使在壁厚Tin1和Tout1小的情况下，也没有问题。
图4示出沿图1的(A)的线III-III截取的截面，即，装接至背门开口部3的地板侧转角部5c处的密封条6的地板侧转角部对应部6C的截面。地板侧转角部对应部6C还包括装接部10和具有中空的隧道状的密封部20C。地板侧转角部对应部6C的装接部10具有与立柱侧边部对应部6A的装接部10大致相同的形状和尺寸。
如图4所示，设置为与装接部10的上侧邻接的具有中空的隧道状的密封部20C包括车内侧壁部21(壁厚：Tin3)和车外侧壁部22(壁厚：Tout3)。密封部20C由壁部21和22围绕，以在密封部20C中确保具有大致菱形形状截面的隧道状中空区域。如图4所示的密封部20C的壁部21和22的壁厚Tin3和Tout3被设定为比如图2所示的立柱侧边部对应部6A的密封部20A的壁部21和22的壁厚Tin2和Tout2大(即，Tin2<Tin3，Tout2<Tout3)。优选的是，Tin3(或者Tout3)被设定为Tin2(或者Tout2)的约1.4至2.0倍。这样，通过将密封条的地板侧转角部对应部6C的密封部20C的壁厚(Tin3、Tout3)设定为显著大于立柱侧边部对应部6A的密封部20A的壁厚(Tin2、Tout2)，能够使地板侧转角部对应部6C的密封部20C的硬度高于立柱侧边部对应部6A的密封部20A的硬度。因此，即使在使地板侧转角部对应部6C弯曲的同时将密封条的地板侧转角部对应部6C装接至背门开口部3的地板侧转角部5c的情况下，也能够防止密封部20C不自然地变形或者起皱。
通过挤出成型制造根据实施例的密封条6，并且在密封条的地板侧转角部对应部6C与地板侧边部对应部6B互相连接处的过渡段(边界区域)中，密封部的壁厚从地板侧转角部对应部6C向地板侧边部对应部6B逐渐减小。此外，由于通过挤出成型形成密封条6，所以地板侧边部对应部6B的密封部20B的表面和地板侧转角部对应部6C的密封部20C的表面无缝地互相接续，并且诸如防渗漏性这样的密封性能优秀。
在根据实施例的密封条6中，装接至背门开口部3的车顶侧转角部5a的车顶侧转角部对应部6C'具有与地板侧转角部对应部6C相同的截面形状和相同的尺寸。即，车顶侧转角部对应部6C'的密封部的壁部21和22(未示出)的壁厚分别为Tin3和Tout3。
在背门开口部3的地板侧转角部5c中，不太可能发生漏水。因此，即使在地板侧转角部对应部6C的密封部20C的壁厚(Tin3、Tout3)被设计为与立柱侧边部对应部6A的密封部20A的壁厚(Tin2、Tout2)相同(即，Tin2＝Tin3，Tout2＝Tou3)的情况下，防渗漏性也没有问题。
根据实施例的密封条6中地板侧边部对应部6B的密封部20B的壁厚、立柱侧边部对应部6A的密封部20A的壁厚以及地板侧转角部对应部6C的密封部20C的壁厚之间的关系如下式所示。
Tin1<Tin2<Tin3或者Tin1<Tin2＝Tin3
Tout1<Tout2<Tout3或者Tout1<Tout2＝Tout3
在根据实施例的密封条6中，地板侧边部对应部6B的密封部20B的壁厚(Tin1、Tout1)被设定为小于地板侧转角部对应部6C的密封部20C的壁厚(Tin3、Tout3)，并且地板侧边部对应部6B的密封部20B的壁厚(Tin1、Tout1)是整个密封部中最小的。如上所述，落在汽车车体的车顶1a上的雨水几乎不进入背门开口部3的地板侧边部4c。因此，通过将整个密封部中具有最小的壁厚的部分与地板侧边部4c相对应地设置在密封部20B中，雨水等的漏水不发生，密封条6的重量能够减轻，并且能够降低材料成本。此外，能够减小关闭背门2时的关闭负荷(关闭阻力)。
[第二实施例]
图5至7例示了根据本发明第二实施例的密封条。第二实施例实施了本发明并且基本上具有与第一实施例相同的构造(即，根据装接位置而适当地设定中空的密封部的壁厚)。然而，与车体开口部的地板侧边部相对应的密封部的构造与第一实施例不同。以下，将主要描述该不同点。
图5的(A)示出处于前门和后门去除的状态下的4门货车型汽车30的前门开口部31和后门开口部32。密封条6被安装为遍及各个开口部31和32的开口边缘的整个周长。
图5的(B)是示出前门开口部31的开口边缘的地板侧边部4c、位于地板侧边部4c的前后方位置处(图5中的左右)的一对地板侧转角部5c以及一对柱侧边部4b及其附近的放大图(这里，4b、4c和5c因为其隐藏在密封条6里侧而用虚线标识)。根据第二实施例的用于前门开口部31的密封条6至少包括：立柱侧边部对应部6A，其对应于柱侧边部4b而在上下方向上延伸；地板侧边部对应部6B，其对应于地板侧边部4c而在水平方向上延伸；和地板侧转角部对应部6C，其对应于地板侧转角部5c。
图6示出沿图5的线IV-IV截取的截面，即，地板侧边部对应部6B的靠近地板侧转角部对应部6C的位置处的截面。另一方面，图7是沿图5的线V-V截取的截面，即，地板侧边部对应部6B的长度方向上的中央位置处的截面。如附图所示，密封条6的地板侧边部对应部6B包括：装接部10；以及密封部23和24，其具有被设置为与装接部10邻接的中空的隧道状。
如图6和7所示，地板侧边部对应部6B的装接部10在长度方向上的整个区域中具有相同的截面形状和尺寸。装接部10包括：芯金属11，其具有U状截面；橡胶覆盖部12，其覆盖芯金属11；保持唇部16和三个保持突起15，其从橡胶覆盖部12的内表面突出；以及覆盖唇部17，其从橡胶覆盖部12的外表面突出。构成前门开口部31的开口边缘的汽车侧部件(凸缘)插置在保持突起15和保持唇部16之间使得密封条6固定至前门开口部31的开口边缘。覆盖唇部17是用于覆盖诸如地毯或者布料这样的车内部材料的端部的唇部。
如图6所示的(在地板侧边部对应部6B的除了中央位置之外的位置处的)中空的密封部23和如图7所示的(在地板侧边部对应部6B的中央位置处的)中空的密封部24具有大致相同的截面形状，但是具有不同的壁部尺寸。具体地，图7的密封部24的壁厚T4被设定为大于图6的密封部23的壁厚T3(T3<T4)。结果，密封部24的外形和截面积大于密封部23的外形和截面积。在根据第二实施例的密封条6中，地板侧边部对应部6B中的位于靠近地板侧转角部对应部6C的位置处的中空的密封部23的壁厚T3是密封条6的密封部的整个区域中最小的。
在根据如图5至7所示的第二实施例的密封条中，地板侧边部对应部6B中的与地板侧边部4c的中央部相对应的密封部24(参见图7)的壁厚T4大于与地板侧边部4c的除了中央部之外的部分相对应的密封部(例如，图6的密封部23)的壁厚(T3)。因此，与地板侧边部4c的中央部相对应的密封部24的耐磨性提高，并且斥力增加。特别地，由于密封部24的耐磨性的改进，地板侧边部对应部6B抵抗人进入汽车或者行李放入汽车或者从汽车取出时产生的损伤的耐久性提高。
优选的是，将与第二实施例相同的构造(即，在对应于地板侧边部4c的密封部中，与地板侧边部4c的中央部相对应的密封部24的壁厚大于与地板侧边部4c的除了中央部之外的部分相对应的密封部的壁厚)应用于用于背门开口部3(图1)或者后备箱开口部(未示出)的密封条。将描述该点。在背门开口部3或者后备箱开口部中，在许多情况下，不仅门体的锁定机构而且检测门体半关状态的装置都设置在地板侧边部4c的中央部中。在此情况下，在半关状态检测装置周围设置的密封条的密封部的斥力弱的情况下，虽然门体完全关闭，但是检测装置也可能错误地判定“门体处于半关状态”，使得门半关警告灯错误地点亮。为了防止错误地点亮门半关警告灯，优选的是，在半关状态检测装置周围设置的密封条的密封部的回弹性高到一定程度。因此，与地板侧边部4c的中央部相对应的密封部24的壁厚被设定为相对大以增大密封部24的斥力这样的构造具有能够防止门半关警告灯错误地点亮的有利效果。

Claims (2)

1.一种密封条，该密封条被构造为装接至汽车的车体开口部，所述车体开口部以至少一个边部和至少一个转角部为边界，所述至少一个边部包括地板侧边部，所述至少一个转角部与所述边部连续并且包括地板侧转角部，
其中，所述密封条是细长部件，具有被构造为与所述车体开口部的所述边部和所述转角部相对应的长度，并且所述密封条包括中空的密封部，
其中，与所述地板侧边部相对应的密封部的表面和与所述地板侧转角部相对应的密封部的表面互相连续，
其中，与所述地板侧边部相对应的密封部的壁厚被设定为小于与所述地板侧转角部相对应的密封部的壁厚，
其中，与所述地板侧边部相对应的密封部包括在整个密封部之中具有最小壁厚的部分，并且
其中，在与所述地板侧边部相对应的密封部中，与所述地板侧边部的中央部相对应的密封部的壁厚大于与所述地板侧边部的除了所述中央部之外的部分相对应的密封部的壁厚。
2.根据权利要求1所述的密封条，
其中，与所述地板侧边部相对应的密封部的表面和与所述地板侧转角部相对应的密封部的表面无缝地互相连续。
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