JP2010143235A - グラスランおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】二次的不具合をもたらすことなしに軽量化を可能としたグラスランを提供する。
【解決手段】断面チャンネル状の基部４のほか、アウタリップ５，インナリップ６およびカバーリップ７を備えていて、基部４に中空状の芯材８を埋設して、その芯材８を表皮材９で被覆してある。芯材８は、長手方向に直交する断面においては相互に独立している複数の空隙部１０をその断面における芯材８の周長方向に隔壁１１を隔てて並設してなる中空部を有している。芯材８はポリプロピレン等のオレフィン系熱可塑性樹脂で形成され、アウタリップ５やインナリップ６を含む表皮材９はオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）で形成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、自動車用ドアのグラスランおよびその製造方法に関するものである。

この種のグラスランは、周知のようにドアガラスを保持しつつそのドアガラスの昇降動作の際のガイドとなり、同時にドアガラス閉時のシール性を確保する機能を有するものである。そして、特許文献１に記載のように、グラスランの軽量化を目的として、リップ以外の基部を発泡熱可塑性エラストマー（例えば、発泡ＴＰＥ）にて形成したものが提案されている。
特開２００５−８８７１８号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、その製法上の特殊性として超臨界二酸化炭素を発生・維持するための装置が不可欠であり、多額の設備投資が必要となることによって、製品のコストアップが余儀なくされるほか、いわゆる表面荒れなどの外観不良が発生するおそれがあり、なおも改善の余地を残している。

本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、上記のような二次的不具合をもたらすことなしに軽量化を図ることを可能としたグラスランとその製造方法を提供するものである。

請求項１に記載の発明は、熱可塑性樹脂からなる中空状の芯材を熱可塑性エラストマーからなる表皮材で被覆してあるグラスランを特徴とする。

より具体的には、請求項２に記載のように、チャンネル状の基部とその基部の開口縁側に突出形成されたリップ部とを備えていて、少なくとも上記基部に中空状の芯材を埋設してあるものとする。

ここで、中空状の芯材の採用による極端な剛性低下を抑制する上では、請求項３に記載のように、芯材は、長手方向に直交する断面においては相互に独立している複数の空隙部をその断面における芯材の周長方向に並設してなる中空部を有しているものとする。

より具体的には、請求項４に記載のように、芯材の中空部を形成している複数の空隙部は隔壁を隔てて相互に隣接配置してあるものとする。

また、グラスランとしての屈曲容易性またはドアサッシュ等の相手側部材に対する形状追従性を確保する上では、請求項５に記載のように、芯材の長手方向の少なくとも一部に所定のピッチで複数のスリットを形成して、グラスランとしての屈曲容易性または相手側部材に対する形状追従性を具備させてあることが望ましい。

ここで、芯材および表皮材の材質としては、例えば請求項６に記載のように、芯材はオレフィン系熱可塑性樹脂製のものとし、表皮材はオレフィン系熱可塑性エラストマー製のものとする。

請求項７に記載の発明は、熱可塑性樹脂からなる中空状の芯材を熱可塑性エラストマーからなる表皮材で被覆してあるグラスランを製造する方法として、中空状の芯材を押出成形する工程と、上記芯材の長手方向の少なくとも一部に所定のピッチで複数のスリットを形成する工程と、上記スリットが形成された芯材の周囲に表皮層となるべき材料を押し出して、内部に中空状の芯材が埋設されたグラスランを押出成形する工程と、を含むことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、内部に容積の大きな中空部が確保されることで、グラスランの軽量化を達成することができる。また、グラスランの製造に際して特殊な設備を必要としないので、製造コストを低減することができるとともに、いわゆる表面荒れ等の二次的不具合の発生を抑制できる。

請求項７に記載の発明によれば、特殊で且つ大がかりな設備を必要とすることなしに効率良く中空状の芯材を有するグラスランを製造することができるほか、製造コストの低減とともに、いわゆる表面荒れ等の二次的不具合の発生を抑制できる。

図１〜７は本発明に係るグラスランのより具体的な第１の実施の形態を示す図であり、図１に示すように、グラスラン３は、自動車用ドア１におけるドアサッシュ２の内側に沿って嵌合保持される。なお、図１は左側フロントドアを示す。このグラスラン３は、ドアサッシュ２のルーフ側上辺部２ａに相当する部分と前後の縦辺部２ｂ，２ｃに相当する部分とを有していて、通常はそれぞれに押出成形されたものをコーナー部Ｃに相当する部分の型成形部にて相互に接続してある。

図２は図１のａ−ａ線に沿う拡大断面図、すなわちドアサッシュ２に嵌合保持されていないグラスラン３の自由状態での拡大断面図を示しており、グラスラン３は、断面略チャンネル状の本体部たる基部４と、その基部４の開口縁側からチャンネル状空間の内方に向けて斜めに突出形成されたアウタリップ５およびインナリップ６と、インナリップ６とは反対側の外方に向けて突出形成されたカバーリップ７とを備えている。なお、ここではアウタリップ５およびインナリップ６のほかカバーリップ７を総称してリップ部と言う。そして、基部４は基底部４ａのほかアウタ側およびインナ側それぞれの側壁部４ｂ，４ｃを有していて、基底部４ａと双方の側壁部４ｂ，４ｃの三辺にて囲まれたチャンネル状空間にて図示外のドアガラスを受容するとともに、ドアガラス閉時においてはアウタリップ５およびインナリップ６の双方がドアガラスに弾接することになる。

ここで、先にも述べたように、図２はグラスラン３単体での自由状態を示していることから、当該グラスラン３をドアサッシュ２に嵌合保持させたときには、双方の側壁部４ｂ，４ｃがほぼ平行となるまでそれぞれの側壁部４ｂ，４ｃが起き上がることになる。

グラスラン３のうちチャンネル状の基部４には中空状の芯材８が埋設されていて、その芯材８が露出することがないようにアウタリップ５やインナリップ６さらにはカバーリップ７までも含んでなる表皮材９にて芯材８を被覆してある。

芯材８は、図３にも示すようにグラスラン３の長手方向においてその断面形状がほぼ一定していて、全体としては一体構造のものではあっても、いわゆるボックス断面形状（矩形断面形状）の芯材素片を芯材８の周長方向において並べたような形状となっている。そして、芯材８全体としての中空部は芯材８の周長方向において複数の領域であるボックス断面形状または断面多角形状の複数の空隙部１０，１０‥に隔壁１１を介して分割されていて、それぞれの空隙部１０，１０‥は相互に独立している。そして、それぞれの空隙部１０，１０‥の総和をもって芯材８全体としての中空部が形成されている。

言い換えるならば、芯材８は、その長手方向に直交する断面においては相互に独立している複数の空隙部１０，１０‥をその断面における芯材８の周長方向に並設してなる中空部を有していることになり、芯材８の中空部を形成しているそれぞれの空隙部１０，１０‥は隔壁１１を隔てて相互に隣接するように配置してある。

そして、図３から明らかなように、芯材８のうちグラスラン３そのものの基底部４ａと両側の側壁部４ｂ，４ｃとの境界部分に相当する部分では薄肉状のブリッジ部１２のみが設定されている。これにより、芯材８が表皮材９と組み合わされてグラスラン３と化した段階では上記ブリッジ部１２があたかもヒンジとして機能し、基底部４ａに対する両側の側壁部４ｂ，４ｃの起倒変位をスムーズに許容するようになっている。

なお、グラスラン３の機能の上で特に支障がない場合には、芯材８が表皮材９にて完全に被覆されている必要はなく、少なくとも芯材８の一部が表皮材９で被覆されることなく露出することがあっても良い。また、芯材８の中空部を形成しているそれぞれの空隙部１０，１０‥の形状も必ずしも図３に示したものに限らず、任意の形状とすることができる。例えば、中空円筒状の芯材素片を芯材８の周長方向において並べたような形状であっても良い。加えて、必要に応じて芯材８における隔壁１１以外の部位の肉厚を部位ごとに変化させる形状としても良いほか、グラスラン３の基部４ａにおいて、その基底部４ａと両側の側壁部４ｂ，４ｃとで中空状の芯材８が互いに独立していても良く、さらに基底部４ａのみ、あるいは両側の側壁部４ｂ，４ｃのみに芯材８を埋設するようにしても良い。

ここで、グラスラン３のうち図１のルーフ側上辺部２ａに相当する部分については、図４に示すように芯材８に等ピッチあるいは不等ピッチにてスリットとして複数のＶ溝状の切欠部１３を下向きに形成してある。図４の（Ａ），（Ｂ）は共に図１のグラスラン３におけるＭ１部での芯材８のみの拡大図を示し、同図（Ａ）は曲げる前の状態を、同図（Ｂ）は曲げた後の状態をそれぞれ示している。これらの図では、芯材８の長手方向に対してほぼ垂直となる複数の切欠部１３を形成しているが、芯材８の長手方向に対して斜めとなるような複数の切欠部を形成するようにしても良い。

図４の（Ａ）の状態から同図（Ｂ）のように上側が凸形状となるようにグラスラン３を曲げた場合には、芯材８における各切欠部１３のＶ溝状空間があたかも消失するような形態で曲がり、結果としてグラスラン３のうち図１のルーフ側上辺部２ａに相当する部分については所定の曲率が付与されることになる。これによって、グラスラン３のルーフ側上辺部２ａに相当する部分についての屈曲容易性または相手側部材であるところのドアサッシュ２に対する形状追従性を具備させてある。

もちろん、グラスラン３のうち図１のルーフ側上辺部２ａに相当する部分について、図５の（Ａ）に示すように芯材８に等ピッチあるいは不等ピッチにてスリットとして複数の切り込み１４を形成しても良い。この場合には、図４の（Ｂ）と同様に上側が凸形状となるようにグラスラン３を曲げた場合には、図５の（Ｂ）に示すように芯材８における各切り込み１４がＶ溝状にいわゆる口開きすることから、結果としてグラスラン３のうち図１のルーフ側上辺部２ａに相当する部分について図４と同様に所定の曲率が付与されることになる。これによってもまた、グラスラン３としての屈曲容易性または相手側部材であるところのドアサッシュ２に対する形状追従性を具備させてあることになる。

なお、図４，５の（Ｂ）において、芯材８に隣接してその芯材８が埋設されたグラスラン３を描いてあるのは、その芯材８が埋設されたグラスラン３の向きをわかりやすくするためである。

これらのことはグラスラン３のうち図１の縦辺部２ｂに相当する部分についても同様であって、グラスラン３のうち図１の縦辺部２ｂに相当する部分については、図６に示すように芯材８に等ピッチあるいは不等ピッチにてスリットとして複数の切り込み１５を形成してある。図６の（Ａ），（Ｂ）は共に図１のグラスラン３におけるＭ２部での芯材８のみの拡大図（車両前方側から見た図）を示し、同図（Ａ）は曲げる前の状態を、同図（Ｂ）は曲げた後の状態をそれぞれ示している。

図６の（Ａ）の状態から同図（Ｂ）のように車室外側が凸形状となるようにグラスラン３を曲げた場合には、芯材８における各切り込み１５がＶ溝状にいわゆる口開きすることから、結果としてグラスラン３のうち図１の縦辺部２ｂに相当する部分については所定の曲率が付与されることになる。これによって、グラスラン３の縦辺部ｂに相当する部分についての屈曲容易性または相手側部材であるところのドアサッシュ２に対する形状追従性を具備させてある。

もちろん、グラスラン３のうち図１の縦辺部２ｂに相当する部分について、図７に示すように芯材８に等ピッチあるいは不等ピッチにてスリットとして複数のＶ溝状の切欠部１６を形成しても良い。この場合には、図６と同様に車室側が凸形状となるようにグラスラン３を曲げた場合には、図７に示すように芯材８における各切欠部１６のＶ溝状空間があたかも消失するような形態で曲がり、結果としてグラスラン３のうち図１の縦辺部２ｂに相当する部分について図６の（Ｂ）と同様に所定の曲率が付与されることになる。これによってもまた、グラスラン３のうち縦辺部２ｂに相当する部分についての屈曲容易性または相手側部材であるところのドアサッシュ２に対する形状追従性を具備させてあることになる。

また、上記芯材８は例えばポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）等のオレフィン（ポリオレフィン）系の熱可塑性樹脂材料にて形成される。オレフィン（ポリオレフィン）系の熱可塑性樹脂材料である理由は、比重の低減が可能であるほか、後述する表皮材９との密着性が良好であるからである。

もちろん上記以外にも、芯材８の材質として、例えばポリスチレン（ＰＳ）、ＡＢＳ、ＡＥＳ、ＡＡＳ等の各種スチレン誘導体樹脂材料、ポリエステル、ポリアミド、ポリオキシメチレン等の各種熱可塑性樹脂材料を用いることが可能である。この場合において、ポリスチレンを用いる場合にはブタジエン等のゴム成分を含むハイインパクトポリスチレン（ＨＩＰＳ）が望ましい。

ただし、物性とコストのバランスの上では、先に述べたポリエチレンやポリプロピレンを用いることが望ましい。特に熱による変形を少なくするべく、収縮率、線膨張係数（寸法安定性）、耐衝撃性、曲げ追従性等を考慮すると、充填材として例えばタルク等のフィラー分を比較的高配合（例えば、２０〜５０ｗｔ％程度）で含むポリプロピレンが望ましい。

その一方、リップ部５，６，７を含む表皮材９は、オレフィン系、スチレン系、ポリエステル系、ウレタン系等の各種熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）にて形成される。特に物性とコストのバランスの上では、オレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）あるいはスチレン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＳ）が望ましい。さらに望ましくは、圧縮永久歪み特性に優れる完全架橋型のオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＶ）を用いると良い。

結果として、充填材として例えばタルク等のフィラー分を含むポリプロピレンにて形成した中空状の芯材８をオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）からなる表皮材９にて被覆すると、両者共にオレフィン系の材料であるために芯材８と表皮材９との熱融着性に優れたものとなる。

したがって、このように構成されたグラスラン３によれば、断面形状が同一のいわゆる中実タイプのものと比較して、芯材８における中空部（各空隙部１０の総和）の占有面積が大きく、相対的に断面積が小さいものとなるため、大幅な軽量化が期待できるとともに、比重の低減化も併せて達成することができる。特にグラスラン３の基部４にのみ中空状の芯材８が配置されているため、グラスラン３としての軽量化効果と耐へたり性とを両立できるようになる。

また、先に述べたように、中空状の芯材８をポリプロピレン等のオレフィン系熱可塑性樹脂製のものとし、表皮材９をオレフィン系熱可塑性エラストマー（ＴＰＯ）製のものとしてあるため、両者共にオレフィン系の材料であるために芯材８と表皮材９との熱融着性に優れ、両者の密着性が良好なものとなるとともに、グラスラン３の比重低減の上でも一層有利となる。特に、中空状の芯材８の材料であるポリプロピレン等のオレフィン系熱可塑性樹脂に充填材として例えばタルク等のフィラー分を含有させてあることによって、寸法安定性の上でも有利となる。

さらに、中空状の芯材８の長手方向の一部にスリットとして切欠部１３または１６あるいは切り込み１４または１５を形成して、グラスラン３としての屈曲容易性または相手側部材に対する形状追従性を具備させてあるため、グラスラン３を相手側のドアサッシュ２に組み付けた場合にグラスラン３がドアサッシュ２の曲率に忠実に追従し、その最適化が図れるようになる。

ここで、図２に示したグラスラン３の変形タイプとしてカバーリップ７を備えていない場合でも、図３の中空状の芯材８を用いることが可能である。

図８は本発明に係るグラスランの第２の実施の形態を示す。なお、先に図２に示した第１の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。

この第２の実施の形態では、グラスラン２３のチャンネル状の基部４に埋設した中空状の芯材１８をカバーリップ７側にまで延長したものである。

この第２の実施の形態では、カバーリップ７側にまで中空状の芯材１８を延長することで芯材１８そのものの形状は複雑になるものの、カバーリップ７が比較的厚肉であることから、中空状の芯材１８を用いたことによる軽量化の効果はより大きなものとなる。

次に、図２に示したグラスラン３の製造方法の一例を図９に基づいて説明する。この場合において、図２に示したグラスラン３と図８に示したグラスラン２３とでは、カバーリップ７側にまで芯材８または１８が延長されているか否かの違いだけであるので、両者ともに基本的には同じ製法で製造することが可能である。

図９は中空状の芯材８の押出成形と当該芯材８のグラスラン３への埋設とを連続的に行ういわゆるインライン方式での製造方法を示しており、製造設備として、芯材８の押出成形のための１台の押出機１９とそれに付随する水槽２０、引取機２１およびスリット加工装置２２が用意されている。さらに、グラスラン８のリップ部５，６，７を含む表皮材９の押出成形のための２台の押出機２４，２５とそれに付随する水槽２６、および引取機と裁断機とを兼ねた引取・裁断装置２７が用意されている。

押出機１９の口金１９ａからは図３に示した断面形状を有する中空状の芯材８が引取機２１にて引き取られながら連続的に押し出される。押出成形された芯材８はその後段の水槽２０にて冷却されることで図３の断面形状が維持される。この場合において、押出成形された芯材８が水槽２０を通過する過程では、いわゆる真空サイジング治具等を用いることにより、芯材８の中空部が潰れないように配慮するものとする。

図３に示した断面形状をもって芯材８の断面形状が確定したならば、引取機２１の後段のスリット加工装置２２にて図４あるいは図５に示したように芯材８にスリット加工を施して、切欠部１３または切り込み１４を形成する。より具体的には、例えばスリット加工装置２２の近傍に成形後の芯材８の送り速度を検出するエンコーダ等のセンサを設け、そのセンサによる実送り速度に応じてスリット加工装置２２のスリット加工刃の動きを制御し、もって図４，５に示したように所定のピッチでスリットとしての複数の切欠部１３または切り込み１４を形成する。

この場合において、図１に示すようにグラスラン３のうちルーフ側上辺部２ａと縦辺部２ｂ側とで芯材８にスリットを入れる方向が異なる場合には（図４，５と図６，７を参照）、スリット加工装置２２に複数種類のスリット加工刃を用意しておき、ルーフ側上辺部２ａと縦辺部２ｂ側とでスリット加工刃を切り換えて芯材８にスリット加工を施すものとする。

こうしてスリット加工が施された芯材８はそのまま押出機２４，２５が共有する口金２４ａに送り込まれて、その周りにリップ部５，６，７を含む表皮材９が押し出されることで、内部に芯材８が埋設されたかたちでその芯材８が表皮材９にて被覆されたグラスラン３が押出成形されることになる。なお、２台の押出機２４，２５を用意してあるのは、例えば一方の押出機２４からは表皮材９となるべき材料を供給する一方、他方の押出機２５からは例えばアウタ，インナの双方のリップ５，６のうちドアガラスと摺接することになる部分に局部的に摺動特性に優れた高摺動性材料を供給していわゆる二重押出成形のかたちとするためであり、部位に応じて材料を使い分ける必要がない場合には１台の押出機２４のみとすることも可能である。

こうして中空状の芯材８が埋設されたグラスラン３は、後段の水槽２６を通過することで冷却され、さらに引取・裁断機２７にて引き取られれながら所定長さに裁断されることで製品となる。

このように中空状の芯材８の押出成形と、その芯材８を被覆するためのリップ部５，６，７を含む表皮材９の押出成形とを連続的にインラインで行うことで、両者を別ラインで成形する場合と比べて芯材８の保管あるいは物流コストを低減することが可能となる。

本発明に係るグラスランが適用される自動車用ドアの概略説明図。 本発明に係るグラスランの第１の実施の形態を示す図で、図１のａ−ａ線に沿う拡大断面図。 図２のグラスランに用いられる芯材単体での断面図。 スリットとしての切欠部が形成された芯材の要部を示す図で、（Ａ）は曲げる前の状態を示す説明図、（Ｂ）は曲げた後の状態を示す説明図。 スリットとしての切り込みが形成された芯材の要部を示す図で、（Ａ）は曲げる前の状態を示す説明図、（Ｂ）は曲げた後の状態を示す説明図。 スリットとしての切り込みが形成された芯材の要部を示す図で、（Ａ）は曲げる前の状態を示す説明図、（Ｂ）は曲げた後の状態を示す説明図。 スリットとしての切欠部が形成された芯材の要部を示す図で、（Ａ）は曲げる前の状態を示す説明図、（Ｂ）は曲げた後の状態を示す説明図。 本発明に係るグラスランの第２の実施の形態を示す断面図。 図２に示したグラスランを成形するための押出成形工程の概略説明図。

符号の説明

１…自動車用ドア
２…ドアサッシュ
３…グラスラン
４…基部
５…アウタリップ
６…インナリップ
７…カバーリップ
８…芯材
９…表皮材
１０…空隙部
１１…隔壁
１３…切欠部（スリット）
１４…切り込み（スリット）
１５…切り込み（スリット）
１６…切欠部（スリット）
１８…芯材
２３…グラスラン

Claims (7)

1. 熱可塑性樹脂からなる中空状の芯材を熱可塑性エラストマーからなる表皮材で被覆してあることを特徴とするグラスラン。
2. チャンネル状の基部とその基部の開口縁側に突出形成されたリップ部とを備えていて、
   少なくとも上記基部に中空状の芯材を埋設してあることを特徴とする請求項１に記載のグラスラン。
3. 上記芯材は、長手方向に直交する断面においては相互に独立している複数の空隙部をその断面における芯材の周長方向に並設してなる中空部を有していることを特徴とする請求項１または２に記載のグラスラン。
4. 上記芯材の中空部を形成している複数の空隙部は隔壁を隔てて相互に隣接配置してあることを特徴とする請求項３に記載のグラスラン。
5. 上記芯材の長手方向の少なくとも一部に所定のピッチで複数のスリットを形成して、グラスランとしての屈曲容易性または相手側部材に対する形状追従性を具備させてあることを特徴とする請求項３または４に記載のグラスラン。
6. 上記芯材がオレフィン系熱可塑性樹脂製のものであり、表皮材がオレフィン系熱可塑性エラストマー製のものであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のグラスラン。
7. 熱可塑性樹脂からなる中空状の芯材を熱可塑性エラストマーからなる表皮材で被覆してあるグラスランを製造する方法であって、
   中空状の芯材を押出成形する工程と、
   上記芯材の長手方向の少なくとも一部に所定のピッチで複数のスリットを形成する工程と、
   上記スリットが形成された芯材の周囲に表皮材となるべき材料を押し出して、内部に中空状の芯材が埋設されたグラスランを押出成形する工程と、
   を含むことを特徴とするグラスランの製造方法。

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