JP2011183935A

JP2011183935A - ドアウエザストリップ

Info

Publication number: JP2011183935A
Application number: JP2010051272A
Authority: JP
Inventors: Masahito Fukuda; 政仁福田; Tatsuji Goto; 達司後藤; Masatoshi Hotta; 昌利堀田; Takeaki Sato; 剛章佐藤
Original assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Current assignee: Toyoda Gosei Co Ltd
Priority date: 2010-03-09
Filing date: 2010-03-09
Publication date: 2011-09-22
Also published as: US20110219701A1; US8353130B2; CN102189919A; GB201103757D0; GB2478637A

Abstract

【課題】製造設備の複雑化を招くことなく、十分な性能を確保できるとともに、昨今の軽量化のニーズにも十分に対応することのできるドアウエザストリップを提供する。
【解決手段】ドアウエザストリップ５は、ドアフレーム７の外周に沿って取付けられる取付基部１１と、取付基部１１からドア３外周方向に延出する中空状のシール部１２とを備える。取付基部１１は、基底部１３と、車内側側壁部１４及び車外側側壁部１５と、隔壁部１６とを備える。取付基部１１及びシール部１２ともに、同一のＥＰＤＭスポンジゴム材料によって、押出成形により構成され、比重０．３６以上、０．４４以下、低伸張応力２００ｋＰａ以上、２３０ｋＰａ以下、発泡平均セル径１８０μｍ以上、２２０μｍ以下を満たす。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ドア周縁の被取付部に取付けられる取付基部と、取付基部からドア外周方向に延出するシール部とを具備するドアウエザストリップに関するものである。

一般に、車両（自動車）用ドアの周縁部にはドアウエザストリップが取付けられる。当該ドアウエザストリップは、ドア周縁の被取付部に取付けられる取付基部と、取付基部に一体形成され、中空部を有するシール部とを備えている。そして、ドア閉時には、ドアウエザストリップのシール部が車体（自動車本体）のドア開口周縁に圧接されることによって、ドアと車体との間がシールされる。

ところで、ドアウエザストリップは、上述のとおり取付基部とシール部とを備えているのであるが、各部位によってその機能は異なる。すなわち、取付基部としては、ドア周縁の被取付部に取付けられる部位であるため、その取付形状を長期間に亘って保持することが要求される。一方、中空シール部としては、車体のドア開口周縁に圧接する際の変形追従性能が要求される。

しかしながら、従来では、上記のようないわば相反する性能を同時に実現することが困難であった。一方で、取付基部とシール部とを異なる材料で構成する技術が提案されている（例えば、特許文献１等参照。）。

当該技術というのは、取付基部を、比重０．２以上０．４５未満で、かつ、低伸張応力２００ｋＰａ以上のスポンジゴム材料で構成し、シール部を、比重０．４５以上１．０以下で、かつ、低伸張応力１２０ｋＰａ以上２００ｋＰａ未満のスポンジゴム材料で構成するものである。

特開２００９−９６４５５号公報

ところが、上記技術では、シール部の占める割合が大きく、また、その比重が比較的大きいため、昨今のさらなる軽量化のニーズに十分に対応できているとは言えない。さらに、上記技術では、２種類の材料を組み合わせて成形しなければならず、２台の押出機が必要になる等、製造設備が複雑になってしまうことが懸念される。

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、製造設備の複雑化を招くことなく、十分な性能を確保できるとともに、昨今の軽量化のニーズにも十分に対応することのできるドアウエザストリップを提供することにある。

以下、上記目的を解決するのに適した各手段につき、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を付記する。

手段１．車両用ドア周縁の被取付部に取付けられる取付基部と、
前記取付基部からドア外周方向に延出し、ドア閉状態にあっては、車両本体のドア開口周縁に圧接するシール部とを具備し、
前記取付基部及びシール部ともに、同一のＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合体）スポンジゴム材料によって、押出成形により構成されるドアウエザストリップであって、
比重０．３６以上、０．４４以下、
低伸張応力２００ｋＰａ以上、２３０ｋＰａ以下、
発泡平均セル径１８０μｍ以上、２２０μｍ以下
を満たすことを特徴とするドアウエザストリップ。

上記手段１のドアウエザストリップによれば、低伸張応力が２００ｋＰａ以上あるので、その取付状態において、取付基部がさほど不必要な変形をせず、取付状態の安定化を図ることができる。一方で、シール部の材料剛性に関しては、その低伸張応力が２３０ｋＰａ以下とさほど大きくないことから、ドア閉状態においてドア開口周縁に圧接する際の変形追従性能を十分に満足する。結果として、十分なシール性をも確保できる。ここで、「低伸張応力」とあるのは、より具体的には、「ＪＩＳＫ６２５４」に規定されるところの、「低変形引張応力」σ２５（試験片に所定の伸び（２５％）を与えたときの引張力を、試験片の初期断面積で除した値）で評価することができる（以下同様）。

しかも、手段１では、比重が０．４４以下であることから、十分な軽量化を図ることができる。尚、比重が０．３６未満の場合には、上記低伸張応力２００ｋＰａ以上を充足させることが比較的困難となる。

その上、発泡平均セル径が２２０μｍ以下であるため、表面肌が細やかなものとなり、耐久性、剛性に優れる。一方で、発泡平均セル径が１８０μｍ未満の場合、比重０．３６を充足し、かつ、低伸張応力２００ｋＰａ以上を充足するドアウエザストリップを得ることが比較的困難となる。

手段１のドアウエザストリップは、取付基部及びシール部ともに、同一のＥＰＤＭスポンジゴム材料によって、押出成形により形成される。このため、製造設備の複雑化やコストの増大を抑制することができる。

本手段１のドアウエザストリップは、望ましくは例えば２種類のＥＰＤＭポリマーを主成分とすることにより構成される。すなわち、比較的高分子量のＥＰＤＭポリマーと、比較的低分子料のＥＰＤＭポリマーである。高分子量ＥＰＤＭポリマーとしては、例えば、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）が１００〜１８０、非共役ジエンがエチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエンからなり、それぞれの組成比が６〜１２質量％、０．５〜５質量％であり、合計の非共役ジエンの組成比が８〜１２質量％、ＧＰＣ法により求めたＭｗ／Ｍｎが３．０〜４．０を満たすものが好適に用いられ、低分子量ＥＰＤＭポリマーとしては、例えば、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）が２０〜６０、非共役ジエンがエチリデンノルボルネンからなり、その含量が８〜１２質量％であり、ＧＰＣ法により求めたＭｗ／Ｍｎが４．０〜６．０を満たすものが好適に用いられる。

また、当該ＥＰＤＭポリマー１００質量部に対し、無機フィラー３質量部〜３０質量部、硫黄２．０質量部〜３．０質量部、ＯＢＳＨ（４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド））３．０質量部〜６．０質量部、ＡＤＣＡ（アゾジカルボンアミド）０．４質量部〜１．９質量部の添加物等が適宜配合される。尚、ＯＢＳＨ、ＡＤＣＡはいずれも発泡剤であるが、本手段１では、これら２種類の発泡剤が併用されることで、いわゆる２段階での発泡を実現でき、上記特性の特に比重について充足させることができる。さらに、手段１のドアウエザストリップには、上記特許文献１の取付基部の材料として用いられているようなポリエチレン等のいわゆる樹脂材料が含まれないこととするのが望ましい。これにより、樹脂を混入することに起因して生じうる圧縮永久歪み、いわゆる「へたり」の発生を抑制することができ、シール部の材料として好適に用いることができる。

手段２．表面粗度ＲｚＤ（十点平均粗さ）２０μｍ以上、３７μｍ以下を満たすことを特徴とする手段１に記載のドアウエザストリップ。

手段２によれば、表面粗度ＲｚＤ（十点平均粗さ）３７μｍを満たすため、水漏れ、滲みといった不具合をより確実に抑制することができる。尚、表面粗度ＲｚＤ（十点平均粗さ）は、より小さな値の方が好ましいが、２０μｍ未満にしようとすると、発泡を少なく、又は小さくしなければならない。その場合には、比重０．４４以下、かつ、発泡平均セル径１８０μｍ以上を満たすことが困難となり、所定の剛性を備え、かつ、軽量化のニーズにも満足し、さらに、表面肌がきれいなシール部の材料として用いることができなくなる。

本発明によれば、製造設備の複雑化を招くことなく、十分な性能を確保できるとともに、昨今の軽量化のニーズにも十分に対応できるドアウエザストリップを得ることができる。

一実施形態において自動車を模式的に示す斜視図である。ドアウエザストリップを示す断面図である。別の実施形態におけるドアウエザストリップを示す断面図である。別の実施形態におけるドアウエザストリップを示す断面図である。

以下に、一実施形態について図面を参照して説明する。図１に示すように、車両としての自動車１の車体に形成されたドア開口２には、自動車ドア（図ではフロントドア：以下、単に「ドア３」という）が開閉可能に設けられており、ドア３の周縁部にはドアウエザストリップ５が取着されている。ドアウエザストリップ５は、長手方向略全域が所定の押出成形機によって形成される１つの押出成形体からなり、押出成形体の長手方向両端部を接続することで環状に形成されている。なお、ドアウエザストリップ５は、複数の断面形状の押出成形体を型成形部で連結して１つの環状にしても良い。

図２に示すように、ドアウエザストリップ５は、ドアフレーム７の外周に沿って設けられた断面略Ｃ字状の被取付部８に嵌合される取付基部１１と、取付基部１１からドア３外周方向に延出するシール部１２とを備えている。本実施形態においては、前記シール部１２は、内部に中空部１２ａを有している（中空シール部）。

また、取付基部１１は、基底部１３と、当該基底部１３からドア外周方向に延びる車内側側壁部１４及び車外側側壁部１５と、これら車内側側壁部１４及び車外側側壁部１５間を連結するとともに、前記基底部１３及びシール部１２間を隔絶する隔壁部１６とを備えている。

さらに、本実施形態では、シール部１２の車外側の付根部付近から車外側に突出するサブリップ部１７が設けられている。当該サブリップ部１７は、その先端部側がドアフレーム７の延出部分（ドアウエザストリップ５の車外側においてドアフレーム７の外周方向に延出した部分）の内面に圧接する。そして、ドア３が閉じられたときには、シール部１２が車体のドア開口２の周縁に圧接して変形し、これにより車体とドア３の間がシールされる。

なお、本実施形態では、断面略Ｃ字状の被取付部８（リテーナ部８）嵌着されるものを示したが、被取付部８への取付けは、取付基部１１に対して、ドアウエザストリップ５の長手方向に沿って所定間隔毎にクリップ２１が取付けられ、このクリップ２１を被取付部８に形成された取付孔２２に嵌め込むことにより、ドアウエザストリップ５を被取付部８に対して取付けるようにしてもよい。

さて、本実施形態におけるドアウエザストリップ５は、ＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合体）スポンジゴムにより構成されている。より詳しくは、比重０．３６以上、０．４４以下、低伸張応力２００ｋＰａ以上、２３０ｋＰａ以下、発泡平均セル径１８０μｍ以上、２２０μｍ以下を満たしているとともに、表面粗度ＲｚＤ（十点平均粗さ）２０μｍ以上、３７μｍ以下を満たしている。

本実施形態において、ドアウエザストリップ５は、取付基部１１及びシール部１２ともに同一のＥＰＤＭスポンジゴム材料によって、押出成形により形成される。特に、本実施形態では、比較的高分子量のＥＰＤＭポリマーと比較的低分子料のＥＰＤＭポリマーの２種類のＥＰＤＭポリマーを主成分とすることにより構成される。高分子量ＥＰＤＭポリマーとしては、例えば、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）が１００〜１８０、非共役ジエンがエチリデンノルボルネン、ジシクロペンタジエンからなり、それぞれの組成比が６〜１２質量％、０．５〜５質量％であり、合計の非共役ジエンの組成比が８〜１２質量％、ＧＰＣ法により求めたＭｗ／Ｍｎが３．０〜４．０を満たすものが好適に用いられ、低分子量ＥＰＤＭポリマーとしては、例えば、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）が２０〜６０、非共役ジエンがエチリデンノルボルネンからなり、その含量が８〜１２質量％であり、ＧＰＣ法により求めたＭｗ／Ｍｎが４．０〜６．０を満たすものが好適に用いられる。

また、当該ＥＰＤＭポリマー１００質量部に対し、炭酸カルシウム、酸化カルシウム、珪酸マグネシウム等の無機フィラー類を合計で３質量部〜３０質量部、硫黄２．０質量部〜３．０質量部、ＭＢＴ（Mercapto Benzo Thiazole）、ＺＤＢＣ（Zinc-di-n-Butyl Dithio Carbamate）等の加硫促進剤を合計で４．０〜５．０質量部、２種類の発泡剤であるＯＢＳＨ（４，４′−オキシビス（ベンゼンスルホニルヒドラジド））３．０質量部〜６．０質量部、ＡＤＣＡ（アゾジカルボンアミド）０．４質量部〜１．９質量部の添加物が適宜配合される。

本実施形態によれば、取付基部１１及びシール部１２ともに同一のＥＰＤＭスポンジゴム材料によって、押出成形により形成される。このため、製造設備の複雑化やコストの増大を抑制することができる。

また、低伸張応力が２００ｋＰａ以上あるので、その取付状態において、取付基部１１がさほど不必要な変形をせず、取付状態の安定化を図ることができる。一方で、シール部１２の材料剛性に関しては、その低伸張応力が２３０ｋＰａ以下とさほど大きくないことから、ドア３閉時においてドア開口２周縁に圧接する際の変形追従性能を十分に満足する。結果として、十分なシール性をも確保できる。

しかも、本実施形態では、比重が０．４４以下であることから、十分な軽量化を図ることができる。

その上、発泡平均セル径が２２０μｍ以下であるため、表面肌が細やかなものとなり、耐久性、剛性に優れる。

また、表面粗度ＲｚＤ３７μｍ以下を満たすため、上記の表面肌が細やかなものとなることに加え、水漏れ、滲みといった不具合をより確実に抑制することができる。

［実施例及び比較例］
［実施例１］
＜ＥＰＤＭ組成物の調製＞
高分子量ＥＰＤＭポリマーとして、商品名エスプレン５５２７Ｆ（住友化学社製エチレン組成比＝５４質量部、エチリデンノルボルネン組成比＝８．３質量％、ジシクロペンタジエン組成比＝０．９質量％、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）＝１２０、Ｍｗ／Ｍｎ＝３．７）６５質量部と、
低分子量ＥＰＤＭポリマーとして、商品名エスプレン５０５Ａ（住友化学社製エチレン組成比＝５４質量部、エチリデンノルボルネン組成比＝９．５質量％、ムーニー粘度ＭＬ１＋４（１２５℃）＝３５、Ｍｗ／Ｍｎ＝５．５）３５質量部とを用い、
カーボンブラックを１０２質量部、
プロセスオイルを６２質量部、
炭酸カルシウム等のフィラー類を合計で２５質量部、
亜鉛華を７質量部、
ステアリン酸を１．５質量部、
硫黄を２質量部、
ＭＢＴ、ＺＤＢＣ等の加硫促進剤を合計で４．６質量部、
ＯＢＳＨを３．４質量部、
ＡＤＣＡを１．８質量部、それぞれ配合し、混練等を行うことで未加硫状態のＥＰＤＭ組成物を得た。

このＥＰＤＭ組成物をゴム押出機から、例えば図２に示すような取付基部とシール部とを有する断面形状で押出し、ＵＨＦ（マイクロ波加熱）槽、ＨＡＶ（熱風加熱）槽の２段階の加熱ゾーンを通過させて、２段階発泡とともに加硫させて、本実施形態のドアウエザストリップ（押出成形部）を製造した。因みに、ＨＡＶ槽内の温度は約２２０℃であり、ＵＨＦ槽の出口部分での成形体の表面温度は２００℃程度であった。

［比較例１］
＜ＥＰＤＭ組成物の調製＞
ＥＰＤＭとして、商品名エスプレン５５５（住友化学社製）を１００質量部用い、
カーボンブラックを１０２質量部、
プロセスオイルを７０質量部、
炭酸カルシウム等のフィラー類を合計で３５質量部、
亜鉛華を７質量部、
ステアリン酸を１質量部、
硫黄を０．７質量部、
ＭＢＴ等の加硫促進剤を合計で４質量部、
ＯＢＳＨを３質量部、それぞれ配合し、混練等を行うことで未加硫状態のＥＰＤＭ組成物を得た。

［比較例２］
＜ＥＰＤＭ組成物の調製＞
ＥＰＤＭとして、商品名エスプレン５５５（住友化学社製）を１００質量部用い、
カーボンブラックを１０２質量部、
プロセスオイルを７０質量部、
炭酸カルシウム等のフィラー類を合計で３５質量部、
亜鉛華を７質量部、
ステアリン酸を１質量部、
硫黄を０．７質量部、
ＭＢＴ等の加硫促進剤を合計で８．５質量部、
ＯＢＳＨを７質量部、それぞれ配合し、混練等を行うことで未加硫状態のＥＰＤＭ組成物を得た。

上記実施例１と同様に、比較例１，２のＥＰＤＭ組成物を原材料として、ゴム押出成形機を用い、上記と同じ断面形状を有する成形体を押出成形し、その後、上記実施例１と同様に２段階の加熱ゾーンを通過させるものの、１段階の発泡で加硫が施されたドアウエザストリップを得た。

＜ドアウエザストリップの評価＞
得られたドアウエザストリップに関し、各種評価を行った。その評価結果を表１に示す。

上記表１に示すように、実施例１のドアウエザストリップは、比重０．３９、低伸張応力２２０ｋＰａ、発泡平均セル径２１０μｍ、表面粗度ＲｚＤ３５μｍの特性が得られた。そして、当該ドアウエザストリップは、取付状態の安定化を図ることができるとともに、十分なシール性を確保でき、十分な軽量化を図ることができ、耐久性、剛性に優れ、水漏れ、滲みといった不具合が起こりにくいものであった。

一方、比較例１のドアウエザストリップは、低伸張応力としては十分であるが、比重が大きすぎ、軽量化のニースを満たすことができず、また、比較例２のドアウエザストリップは、比較例１に対し軽量化を図ったものであるが、それでも十分とは言えず、しかも低伸張応力の著しい低下を招いてしまった。

なお、上記実施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。

（ａ）上記実施形態では、シール部としては、中空部１２ａを有するシール部１２のみが対象とされていた。これに対し、図３に示すように、中空部１２よりも車外側に位置するシールリップ１８を具備するタイプのドアウエザストリップに具体化することもできる。この場合、中空部１２ａを有するシール部１２及びシールリップ１８により、シール部が構成される。

また、上記実施形態では、取付基部１１が全て上記ＥＰＤＭスポンジゴムのみから構成されている場合について具体化されているが、当該取付基部１１に、伸縮防止のための各種部材（例えば、ワイヤーや、撚糸等）が埋設されるものを除外する趣旨ではない。従って、例えば、図４に示すように、一部にソリッド材（ＳＬ１）を具備するタイプのドアウエザストリップ５に具体化することもできる。

（ｂ）上記実施形態では、サブリップ部１７としてシール部１２の車外側の付根部付近から車外側に突出するものが例示されているが、他の箇所から延びるサブリップ部を備えていてもよい。例えば、図３に示すように、シールリップ１８の途中から延びるサブリップ部１９ａや、取付基部１１から延びるサブリップ部１９ｂを具備してもよい。

（ｃ）上記実施形態では、被取付部８への取付け態様として、断面略Ｃ字状のリテーナに嵌合させるものを示し、別例としてクリップ２１によるものを示したが、図３に示すように、断面略Ｃ字状のリテーナを介さない構成としてもよい。また、この場合、クリップ２１に代えて、或いは加えて、両面接着テープでドアフレーム７の周壁面７ａに取着してもよい。

（ｄ）上記実施形態では、フロントドアのドアウエザストリップ５について具体化したが、取付けられるドアの部位は何ら限定されるものではなく、例えばリヤドアに取着されるドアウエザストリップに具体化することもできる。

１…自動車、２…ドア開口、３…ドア、５…ドアウエザストリップ、７…ドアフレーム、８…リテーナ部、１１…取付基部、１２…シール部、１２ａ…中空部、１３…基底部、１４…車内側側壁部、１５…車外側側壁部、１６…隔壁部、１８…シールリップ、２１…クリップ。

Claims

車両用ドア周縁の被取付部に取付けられる取付基部と、
前記取付基部からドア外周方向に延出し、ドア閉状態にあっては、車両本体のドア開口周縁に圧接するシール部とを具備し、
前記取付基部及びシール部ともに、同一のＥＰＤＭ（エチレン−プロピレン−ジエン共重合）スポンジゴム材料によって、押出成形により構成されるドアウエザストリップであって、
比重０．３６以上、０．４４以下、
低伸張応力２００ｋＰａ以上、２３０ｋＰａ以下、
発泡平均セル径１８０μｍ以上、２２０μｍ以下
を満たすことを特徴とするドアウエザストリップ。
表面粗度ＲｚＤ（十点平均粗さ）２０μｍ以上、３７μｍ以下を満たすことを特徴とする請求項１に記載のドアウエザストリップ。