JP2019510686A - ウェザーストリップ組立体およびウェザーストリップ組立体内の異種金属を分離する方法 - Google Patents

Abstract

ウェザーストリップ組立体は、ボディーに強度と剛性を提供するために第１の金属から形成されたキャリアまたはコアを有するボディーを含む。ウェザーストリップ組立体の露出面は、第１の金属とは異なる第２の金属から形成される。第２の金属は、ウェザーストリップ組立体の露出面として機能する。分離性の電気的低導電層が、第２の金属の部分に隣接して配置され、それら金属間で電気的接触にさらされる可能性のある第１の金属の部分上にのみに受け止められる。【選択図】図２

Description

本出願は、２０１６年４月４日に出願された米国特許仮出願番号第６２／３１７，９３８号の優先権利益を主張し、その開示全部が本明細書に参照により明示的に組み込まれる。

本開示は異種金属を含むウェザーストリップ組立体、および組立体内の異種金属を分離することに関連する方法に関する。

同一所有者の米国特許第５，６１８，５９３号は、ボディーの第１の部分が、ボディーの残部（約７０ショアＡ以下のデュロメータ硬さ）よりも大きなデュロメータ硬さ（約９０ショアＡ以上）を有する、ＥＰＤＭボディーを有するウェザーストリップ成形品を開示している。ボディーの第１の部分上に積層フィルムが接合され、積層フィルムは、ＦＬＵＯＲＥＸ（登録商標）（主成分としてポリフッ化ビニリデンを含む耐候性のポリマー製品）の層と、ポリプロピレンの層と、を含む。ＦＬＵＯＲＥＸ（登録商標）はＲｅｘｈａｍ Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎ ｏｆ Ｍａｔｔｈｅｗｓ，Ｎ．Ｃ．の登録商標である。好ましくは、特にベルトウェザーストリップおよびガラスランウェザーストリップには金属補強コアが含まれており、ＥＰＤＭボディーはコア上に共押出しされている。そのような用途では、フロック、低摩擦の層またはコーティング材料がボディーの第２の部分に付着される。

ボディーの第１の部分に接合された積層フィルム材料を有するウェザーストリップ組立体は、装飾用の積層フィルムに対してより良い耐候性および耐損傷性という点で改善した特性を提供する一方で、ボディーの残部の封止能力を依然として保持している。加えて、積層フィルムは、紫外線、食塩水、酸化、および他の環境条件への耐性の点で優れた結果を提供する。

ガルバニック腐食は、異なる電位を有する２つの異なる金属が電気的に接触した結果生じ、金属の一方が腐食する、良く知られたプロセスである。この腐食性の挙動は電解質が存在する場合に生じる。電解質により、金属イオンが一方の金属から他方の金属に、異なる電位ゆえに移動することが可能になる。この挙動は状況によっては望ましい場合があるが（例えば、電池）、ガルバニック腐食は自動車車両に搭載された構造部材などの他の場合では望ましくない。

同一所有者の米国特許第５，６１８，５９３号に記載されているウェザーストリップ組立体の変更例では、ウェザーストリップ組立体の外部露出面の部分に沿って、ブライトストリップまたは金属キャップが設けられる。多くの場合、金属キャップはステンレス鋼の構造体であり、下地キャリアは、ウェザーストリップ組立体の中に組み込まれた異なる鉄または、より一般的にはアルミニウムキャリアのような異種金属である。周囲環境に露出された場合、これら異種金属が電気的に接触すると電位が存在し、従ってガルバニック腐食が生じる結果となる。腐食の問題に対処するために、業界では、異種金属を分離するためにマイラーフィルムシートを一時期使用した。しかし、ウェザーストリップの形成に関連したロール形成および押出プロセス中に、マイラーフィルムシートのフィルム適用の位置許容誤差ゆえに、一般に機能しなかった。更に、金属キャップの取り付け中に、下地のフィルムが引っ掛かり、異種金属間の物理的障壁が損なわれた。実地における車両では腐食問題が明らかとなった。

米国特許第５，６１８，５９３号

したがって、そのようなガルバニック腐食を防止するために、異種金属を含むウェザーストリップなどの組立体に関連したガルバニック腐食の可能性を制限すること、および組立体内の異種金属を分離することに関連する方法の、必要性が存在する。

ウェザーストリップ組立体は、ボディーに強度と剛性を提供するための第１の金属から形成されたキャリア、および第１の金属とは異なる第２の金属により形成された露出面を、少なくとも部分的に有するボディーを含む。第２の金属は、ウェザーシール組立体の露出面として少なくとも部分的に機能し、分離性の電気的非導電層または低導電層（オレフィン系ポリマーなど）が、第２の金属の部分に隣接して配置され、それら金属間で電気的接触にさらされる可能性がある第１の金属の部分上にのみ受け止められる。

異種金属を分離する好ましい方法は、ボディーに強度と剛性を提供するための第１の金属から形成されたキャリアを提供することを含む、ウェザーストリップ組立体ボディーを形成することを含む。方法は、更に第１の金属とは異なる第２の金属を提供することを含み、第２の金属はウェザーストリップ組立体の露出面として少なくとも部分的に機能する。更に、方法は、第２の金属の部分に隣接して配置され、電気的接触にさらされる可能性のある第１の金属の部分を、オレフィン系ポリマーなどの電気的非導電層または低導電層で分離することを含む。

主な利点はガルバニック腐食の可能性を制限する能力にある。

関連する長所は、この解決策を既存の製造方法および製品設計に容易に組み込むことのできる能力である。

更に別の利点は、制限された量の材料に関連する。それ故、この利点は、新規なウェザーストリップ組立体に関連する費用と重量との削減、およびガルバニック腐食問題に対処することに関連する方法に関連する費用と重量との削減、に関連する。

更に本開示の他の利点および長所が、以下の詳細な説明を読み理解することにより、より明らかとなるであろう。

代表的な自動車車両の正面図である。 図１の線２−２に大まかに沿って見たウェザーストリップ組立体の断面図である。

図を参照すると、少なくとも第１および第２のドア１０４を含む車両ボディー組立体１０２を含む自動車車両１００が示されている。車両ボディー組立体内には開口部１０６が設けられ、可動ウィンドウ１０８は、開口部を選択的に開放および閉鎖するために、通常通りに車両ボディー（ドア）に対して上昇および下降する。１つまたは複数のウェザーストリップまたはウェザーストリップ組立体１１０が、ウィンドウ１０８の周囲を含む車両ボディー組立体上に設けられている。

図２に示すように、例示的なウェザーストリップ１１０は好ましくは、予め形成された、金属補強コアまたはキャリア１２０を含む。好ましい実施形態では、キャリア１２０は、車両１００への取り付けのため、およびキャリア上の所望の場所に封止部分１３０を位置決めするために設けられた所定の構成を有する。加えて、ブライトストリップ１４０が、車両１００から外向きに面するキャリア１２０のマッシュルーム形状部分１４２の上に機械的に固定される。ブライトストリップ１４０は、キャリア１２０のマッシュルーム形状部分１４２上にスライドするか、または機械的に受け止められる例えばＣ字型のステンレス鋼構造であり得る。すなわち、ブライトストリップ１４０のＣ字型構造は、キャリア１２０の同様の形状をした部分１４２に合致して、その上で噛み合って受け止められて設けられる。背景技術に記載されたように、過去には、この配置は、通常、ステンレス鋼のブライトストリップ１４０をアルミニウムキャリアと接触させて配置していた（ただし、当業者は、キャリアのアルミニウム、およびブライトストリップ１２０に関連したステンレス鋼、ではなく、更に他の異種金属を使用できることを、理解するであろう。）。これは、その結果としてガルバニック腐食挙動をもたらす可能性がある。

従来の解決策は、１つまたは複数の理由により効果的ではなかったので、代替の解決策が望まれる。その目的のために、ステンレス鋼のより薄いゲージを用いてキャップ１４０が形成され得る。加えて、押出し可能材料のオレフィン系ポリマーの共押出層（あくまで一例として、約０．２ｍｍから約１．０ｍｍの範囲の厚さ）などの薄い分離層１５０が設けられ、分離層材料は非常に低い導電性を有する。より好ましくは、分離材料は０．２ｍｍの最小厚さを有するが、上方の厚さの範囲は幾分変動し得る。しかし、分離層は高価な材料で形成されるので、より薄い層の使用が恐らく好ましい。分離層のために使用される例示的な材料はオレフィン系ポリマー類を含む。好ましくは、分離層材料１５０は、キャリア１２０の、所望の、限定された表面領域部分のみの上に（好ましくは、製造の容易さのために共押出しにより）適用される（または、適用されてもよい。例えば、好ましくは、ブライトストリップまたはキャップ１４０の所望の部分上に共押出しされる。）。その結果、キャリア（またはブライトストリップ／キャップ）の全体をコーティングする代わりに、分離層材料を受け止めるために、アルミニウムコアキャリア１２０（またはブライトストリップ／キャップ１４０）の表面領域の部分だけを共押出しすることにより、分離層材料１５０の著しい節減が実現される。例えば、図２に示すように、分離層材料１５０は、キャリア１２０の取り付け部分１４２上、またはその表面上に受け止められるブライトストリップ／キャップ１４０と電気的に接触する可能性のあるキャリアの表面部分上で受け止められる。同様に、分離層材料１５０がブライトストリップ／キャップ１４０に適用される場合には、使用される分離層材料の量は、キャリア１２０との電気的接触が起こり得る可能性のある部分または領域に限定される。このように、キャリア１２０（またはブライトストリップ／キャップ１５０）の部分のみの上に分離層材料１５０を選択的に適用することより、ウェザーストリップ組立体内で使用される分離層材料１５０の全体的な量が低減する。例えば、好ましい製造プロセスにおいては、分離層材料１５０は、キャリアのマッシュルーム形状部分の外側表面の上のみに共押出しされ、そして、分離層材料１５０は、キャリア１２０の末端部１２２上に延びる領域１５２を含み、ブライトストリップ１４０下方の（ブライトストリップのＣ字型輪郭の下方の）マッシュルーム形状部分の外側表面輪郭に沿って連続的に進み、Ｃ字型のブライトストリップ１４０の末端部の縁を越えて延びる凹部１５４内で終了する。分離層１５０は、ステンレス鋼のブライトストリップ／キャップ１４０をアルミニウムキャリア／コア１２２から分離して、異種金属間のガルバニック反応を防止する。

加えて、ブライトストリップ１４０用に、より薄いゲージのステンレス鋼を使用することができ、または代替として、同一所有者の米国特許第５，６１８，５９３号に示され記載されているように、通常、ウェザーストリップ上に接合される積層フィルムの一部として、より少量のＦｌｕｏｒｅｘの材料を使用することができる。共押出しされた分離層１５０、または好ましくはキャリア１２０上に共押出しされた他の分離材料を使用することにより、キャリア上の分離層材料の位置は、より大幅に正確に制御される。加えて、分離層１５０の所望の厚さは、以前使用されたマイラーフィルムに関連した厚さよりも大幅に厚い。分離層材料１５０の増加した厚さにより、ブライトストリップ（キャップ）１４０の侵入が防止でき（以前は、取り付け中に、マイラーストリップが不測にも切れたり、損傷したりする場合があった）、更にキャリア１２０（例えば、アルミニウム）とブライトストリップ１４０（例えば、ステンレス鋼）と、に関連した２つの異種金属間に電気導電性が確立する可能性が制限される。

本明細書は、最良の形態を含んだ開示を説明し、また当業者であれば本開示を作製し利用することができるように、実施例を使用している。本開示の特許可能な、範囲は請求項により規定され、当業者が思い付く他の実施例を含み得る。そのような他の実施例は、請求項の字義通りの文言とは異ならない構造的要素を有するならば、または請求項の字義通りの文言から実質的ではない差異を有する等価な構造的要素を含むならば、請求項の範囲内にあることを意図している。加えて、本開示は、審査のために元来提示したような、構成要素および／またはステップの組み合わせと、請求項の組み合わせとに対する保護を求めること、ならびに出願手続き中に、構成要素および／またはステップの他の組み合わせと、請求項の組み合わせと、に対する潜在的な保護を求めることを意図している。

Claims (20)

1. ウェザーストリップ組立体であって、
   ボディーを備え、
   前記ボディーは、
   前記ボディーに強度と剛性を提供するための第１の金属から形成されたキャリアと、
   前記第１の金属とは異なる第２の金属から形成された露出面であって、前記第２の金属は前記ウェザーシール組立体の露出面として少なくとも部分的に機能する、露出面と、
   前記第１の金属および前記第２の金属のうちの一方の部分上にのみに受け止められた分離性の電気的低導電層であって、前記第１の金属および前記第２の金属のうちの前記一方の前記部分は、前記第２の金属および前記第１の金属のうちの他方の部分と隣接して配置され、前記第１の金属と前記第２の金属との間で電気的接触にさらされる可能性のある、分離性の電気的低導電層と、
   を少なくとも部分的に含む、
   ウェザーストリップ組立体。
2. 前記電気的低導電層は前記第１の金属に適用される、請求項１に記載のウェザーストリップ組立体。
3. 前記電気的低導電層は前記第１の金属の選択された部分上に押出しされる、請求項２に記載のウェザーストリップ組立体。
4. 前記電気的低導電層はオレフィン系ポリマーである、請求項３に記載のウェザーストリップ組立体。
5. 前記電気的低導電層は約０．１ｍｍから約０．２ｍｍの範囲の厚さを有する、請求項４に記載のウェザーストリップ組立体。
6. 前記電気的低導電層は約０．２ｍｍの最小厚さを有する、請求項４に記載のウェザーストリップ組立体。
7. 前記電気的低導電層は前記第２の金属に適用される、請求項４に記載のウェザーストリップ組立体。
8. 前記電気的低導電層は前記第１の金属の選択された部分上に押出しされる、請求項７に記載のウェザーストリップ組立体。
9. 前記電気的低導電層はオレフィン系ポリマーである、請求項８に記載のウェザーストリップ組立体。
10. 前記電気的低導電層は約０．１ｍｍから約０．２ｍｍの範囲の厚さを有する、請求項７に記載のウェザーストリップ組立体。
11. 前記電気的低導電層は約０．２ｍｍの最小厚さを有する、請求項７に記載のウェザーストリップ組立体。
12. 第１の金属をウェザーストリップ組立体内に組み込まれる異種の第２の金属から分離する方法であって、前記方法は、
    ウェザーストリップ組立体ボディーを形成するステップを含み、
    前記ウェザーストリップ組立体ボディーを形成するステップは、
    前記ボディーに強度と剛性を提供するために第１の金属から形成されたキャリアを提供するステップと、
    前記第１の金属とは異なる第２の金属を提供するステップであって、前記第２の金属は前記ウェザーストリップ組立体の露出面として少なくとも部分的に機能する、ステップと、
    前記第２の金属の部分に隣接して配置され、電気的接触にさらされる可能性のある前記第１の金属の部分を、電気的低導電層で分離するステップと、
    を含む、
    方法。
13. 前記分離するステップは、前記第１の金属および前記第２の金属のうちの一方の部分上にのみ、分離性の電気的低導電層を適用するステップを含み、前記第１の金属および前記第２の金属のうちの前記一方の前記部分は、前記第２の金属および前記第１の金属のうちの他方の部分に隣接して配置されている、請求項１２に記載の方法。
14. 前記電気的低導電層を適用するステップは、前記層を前記第１の金属または前記第２の金属のいずれかの選択された部分上に押出しするステップを含む、請求項１３に記載の方法。
15. 分離するステップは、前記電気的低導電層としてオレフィン系ポリマーを使用するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
16. 前記分離するステップは、約０．１ｍｍから約０．２ｍｍの範囲の厚さで前記層を適用するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
17. 前記分離するステップは、約０．２ｍｍ以上の厚さで前記層を適用するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
18. 前記分離するステップは、前記第２の金属が上に取り付けられている前記第１の金属の部分に前記層を適用するステップを含む、請求項１２に記載の方法。
19. 前記適用するステップは、前記電気的低導電層としてオレフィン系ポリマーを０．２ｍｍの最小厚さで押出しするステップを含む、請求項１８に記載の方法。
20. 前記適用するステップは、前記電気的低導電層としてオレフィン系ポリマーを約０．１ｍｍから約０．２ｍｍの範囲の厚さで押出しするステップを含む、請求項１８に記載の方法。

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