JP3832202B2 - ウエザストリップ及びその製造方法 - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、押出成形部の端部に型成形部を一体に形成してなるウエザストリップ及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図6〜図9は、ウエザストリップの一つである従来のオープニングトリム50を示している。このオープニングトリム50は、二本の押出成形部51の接続端部の端面間が型成形部61によりストレート接続されて一体に形成されている。なお、Sは、押出成形部51と型成形部61との境界線(接続端面)である。
【0003】
図8の押出成形部51も図9の型成形部61も、図10に示す自動車ボディ1のドア開口周囲部のフランジ2に取り付けられる断面略U字状の取付部52,62と、ドア3の当接を受けて弾性変形する中空シール部53,63とを備える。さらに、押出成形部51(ここでは二本のうちの一方のみ)は、取付部52から突出してインナガーニッシュ(図示略)の縁部を覆う意匠リップ部54を備える。なお、図6〜図9に示す従来のオープニングトリム50は、図10における点線円A部位の部分を表している。
【0004】
図8の押出成形部51は、取付部52と意匠リップ部54とがソリッドEPDM(エチレン・プロピレン・ジエン共重合体)ゴムで、また、中空シール部53がスポンジEPDMゴムで、一体的に共押出成形されてなる。55は取付部52に埋没されて骨片に分離可能な板金インサートである。取付部52から意匠リップ部54にかけての外表面には、それらの押出成形後に樹脂フィルム、熱可塑性エラストマーフィルム又はファブリック(布)が熱溶着されることにより加飾被覆56が形成されている。
【0005】
図9の型成形部61は、取付部62と中空シール部63とがソリッドEPDMゴムで一体的に型成形されてなる。具体的には、金型(図示略)に二本の押出成形部51の前記接続端部が把持されることにより、前記接続端面が金型のキャビティに面してセットされ、該キャビティにソリッドEPDMゴム材料が注入され、加硫されることにより、型成形部61が型成形されると同時に、型成形部61と押出成形部51とが一体に接続される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、ソリッドEPDMゴム材料で型成形部61を型成形するとき、ゴムの加硫のために必要とする金型温度が180〜200℃と高く、その金型温度では加飾被覆56が溶融するため、その溶融を防ぐ又は隠すための下記の処置▲1▼又は▲2▼が必要であった。
【0007】
▲1▼ すなわち、押出成形部51の接続端部の端末にまで加飾被覆56が存在していると、金型に押出成形部51の接続端部が把持されるときに加飾被覆56が把持されて溶融し、溶融跡や把持跡が付いてしまう。そこで、図6に二点鎖線で示すように、接続端部における加飾被覆56xを取付部52の一部及び意匠リップ部54とともに段カットして除去し、該除去後の接続端部を金型に把持させて、加飾被覆56の溶融を防いでいた。しかし、この段カットは非常に手間のかかる作業であった。
【0008】
▲2▼ また、この段カットをしない場合には、前記の通り加飾被覆56が溶融して溶融跡や把持跡が付くため、それらの跡をバフ掛けにより取り去って隠す必要があった。このバフ掛けも非常に手間のかかる作業であり、さらに、シボ模様が設けられた加飾被覆56の場合はそのシボ模様が消えてしまうとか、ファブリックよりなる加飾被覆56の場合はバフ掛けができないとかという問題があった。さらに、形成形部61をソリッドEPDMゴムで形成する場合には、ゴムの補強材として使用されているカーボンブラックのために、取付部62もシール部63も全て黒色の外観となる。そして、型成形部61の両側の押出成形部51がともに加飾被覆56を備えている場合には、型成形部61でその外観色が異なり、見栄えを悪くする。さらにまた、型成形部61をソリッドEPDMゴムで形成する場合には、取付部62もシール部63も同じ材料で形成しているため、シール性を重視してそのゴム材料を柔らかく設定すると、取付部62のフランジへの挟持力が弱くなり、逆にフランジへの挟持力を重視してそのゴム材料の設定を硬くすると、シール性およびドア閉り性が悪くなるので、両者のバランスを取って設計することが難しかった。
【0009】
本発明の目的は、上記課題を解決し、型成形部のシール部を軟質又はスポンジ熱可塑性エラストマー(以下、TPEという。)で形成し、型成形部の取付部を半硬質樹脂で形成することにより低い温度で型成形ができ、押出成形部に溶融跡や把持跡が付かないようにし、また、型成形部のシール部は、その弾性変形に必要な荷重を、軟質又はスポンジTPE材で形成することによって得て、型成形部の取付部の必要な挟持力は、半硬質樹脂材で形成することによって得ることにある。また、本発明の他の目的は、型成形部の取付部の半硬質樹脂の色を押出成形部の加飾被覆の色と合致させることにより、一連につながったウエザストリップ全体の色調を統一して外観を向上させることにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
第一の発明に係るウエザストリップは、スポンジゴム又は軟質あるいはスポンジTPEで押出成形されたシール部と、芯材を埋設しソリッドゴム、低発泡ゴム又はTPEで同時押出成形された取付部と、該取付部の外表面に、樹脂、熱可塑性エラストマー又はそれら材料の発泡体で設けられた加飾被覆とを備える押出成形部の端部に、硬度がショアAタイプで30゜〜60゜である軟質あるいはスポンジTPEで湾曲形状に型成形されたシール部と、芯材が埋設されずに、硬度がショアDタイプで30゜〜65゜である半硬質樹脂だけで湾曲形状に型成形された形状保持性に優れる取付部とを備える型成形部を一体に接続してなる。なお、ここでいう半硬質樹脂とは成形後にそれ自体の形状がくずれない硬さを有するものであり、この樹脂の概念には熱可塑性エラストマーも含まれる。
【0011】
第二の発明に係るウエザストリップの製造方法は、スポンジゴム又は軟質あるいはスポンジTPEで押出成形されたシール部と、芯材を埋設しソリッドゴム、低発泡ゴム又はTPEで同時押出成形された取付部と、該取付部の外表面に、樹脂、TPE又はそれら材料の発泡体で設けられた加飾被覆とを備える押出成形部の端部を金型のキャビティに載置し、先に、芯材を埋設させることなく、硬度がショアDタイプで30゜〜65゜である取付部形成用の半硬質樹脂材料だけをキャビティに充填して、形状保持性に優れる取付部を湾曲形状に型成形し、その後、硬度がショアAタイプで30゜〜60゜であるシール部形成用の軟質あるいはスポンジTPE材料をキャビティに充填して、シール部を湾曲形状に型成形することにより、該シール部と取付部とを備える型成形部を前記押出成形部の端部に一体に接続する。
【0012】
第一又は第二の発明において、押出成形部の取付部に、該取付部から突出する意匠リップ部が一体に形成されてもよい。そして、押出成形部の意匠リップ部の外表面にも前記加飾被覆が設けられ、該加飾被覆が段カットされることなく前記押出成形部の端部の端末まで存在している。
この場合、金型の温度を加飾被覆が溶融しない温度に設定することが好ましく、該金型の温度は60〜80℃が好ましい。
また、押出成形部の取付部に埋設される芯材は、取付部の曲げ変形に容易に追従できるように、分離可能なタイプの芯材が好ましく、さらに、このタイプの芯材を被覆するTPEは軟質TPEが好ましい。
【0013】
第一の発明において、前記押出成形部の加飾被覆と前記型成形部の取付部が同色に形成されていることが好ましい。前記型成形部の取付部には芯材が埋設されていない。これは、半硬質樹脂材料だけで、その形状が保持されるためである。
【0014】
第一又は第二の発明において、押出成形部の取付部の成形材料は従来と同様にソリッドゴム、低発泡ゴム又はTPEでもよいが、好ましくはEPDMのソリッドゴムあるいは8%〜25%発泡(さらに好ましくは10%〜20%発泡)のEPDM低発泡ゴムである。押出成形部のシール部の成形材料も従来と同様にスポンジゴム又は、軟質あるいはスポンジTPEが適用できる。ゴムの種類としては、EPDMゴムが例示でき、軟質あるいはスポンジTPEの種類としては、オレフィン系TPE(TPO)、スチレン系TPE(SBC)等が例示でき、特にTPOが好ましい。
【0015】
型成形部のシール部の成形材料としては、軟質あるいはスポンジTPEが適用でき、TPEの種類としては、オレフィン系TPE(TPO)、スチレン系TPE(SBC)等が例示できる。そして特に、押出成形部や型成形部の取付部との接着性の観点から軟質TPOが好ましい。型形成部の取付部の成形材料としては、硬度がショアDタイプで30゜〜65゜のポリエチレン、ポリプロピレン等のオレフィン系樹脂が例示でき、特に、オレフィン系ゴムであるEPDMとの接着性の観点からポリエチレン樹脂が好ましい。
【0016】
加飾被覆の樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン等のポリオレフィン樹脂が例示でき、加飾被覆のTPEとしては、TPO、SBC等が例示でき、さらにこれら樹脂又はTPEの発泡材を例示できる。加飾被覆の表面にはシボ模様等の模様が賦形されていることが好ましい。もちろん、この模様が賦形されている場合には、型形成部の取付部及び/又は意匠リップ部の外表面に同一パターンの模様が賦形される。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1〜図3は、ウエザストリップの一つであるオープニングトリムに具体化した第1の実施形態を示している。このオープニングトリム10は、二本の押出成形部11の接続端部の端面間に型成形部21を一体に形成してストレート接続している。従って、本実施形態は、型成形部を湾曲形状に型成形する本発明には含まれないが、本発明に含まれる後記の第2実施形態において引用しているので、本実施形態の記載を残す。Sは、押出成形部11と型成形部21との境界線(接続端面)である。なお、この第1の実施形態のオープニングトリム10は、図10における点線円B部位の部分を表している。
【0018】
図2の押出成形部11も図3の型成形部21も、図10に示す自動車ボディ1のドア開口周囲部のフランジ2に取り付けられる断面略U字状の取付部12,22と、ドア3の当接を受けて弾性変形する中空シール部13,中空状のシール部23とを備える。さらに、押出成形部11も型成形部21も、それぞれの取付部12、22から突出してインナガーニッシュ(図示略)の縁部を覆う意匠リップ部14、24を備える。なお、押出成形部11の意匠リップ部14は、図6に示す従来のオープニングトリムのように押出成形部11の一方のみに備えられていてもよい。
【0019】
図2の押出成形部11は、取付部12と意匠リップ部14とがソリッドEPDMゴムで、また、中空シール部13がスポンジEPDMゴムで、一体的に共押出成形されてなる。なお、15は取付部12に埋設された骨片状に分離可能な板金インサートである。また、取付部12から意匠リップ部14にかけての外表面には、それらの押出成形後にTPEフィルムが貼着されることにより加飾被覆16が形成されている。
【0020】
図3の型成形部21は、半硬質樹脂であるショアDタイプ硬度が約40゜のポリエチレン樹脂製の取付部22及び意匠リップ部24と、ショアAタイプ硬度が約50゜の軟質TPO製の中空状のシール部23とが一体に形成されている。具体的には、金型(図示略)に二本の押出成形部11の接続端部が把持されることにより、その接続端面が金型のキャビティに面してセットされ、該キャビティにまず、図3に一点鎖線で示すゲート25から取付部22、意匠リップ部24形成用のポリエチレン樹脂材料が注入(射出)され、その後(ほぼ同時に)図3に点線で示す別のゲート26からシール部23形成用の軟質TPOをキャビティに注入することにより、型成形部21が形成されると同時に、該型成形部21と押出成形部11とが一体に接続される。
【0021】
なお、型成形部21の取付部22の半硬質樹脂のショアDタイプの硬度が30゜より低い場合は、自身の形状保持ができず、65゜より高い場合は、押出成形部11の意匠リップ部14との接続部で型成形部21の意匠リップ部24が変形しないので好ましくない。また、型成形部21の中空状のシール部23のTPEのショアAタイプの硬度が30゜より低い場合は、柔らか過ぎて必要なシール力が得られず、60゜よりも高い場合は、ドア閉力が上がるので好ましくない。
【0022】
この型成形部21を型成形するとき、ポリエチレン樹脂も軟質TPOも加硫する必要がないので、その金型温度は60〜80℃と低くすることができ、その金型温度では押出成形部11の加飾被覆16は溶融しない。従って、本実施形態では、接続端部における加飾被覆16が段カットされることなく接続端部の端末まで存在させ得る。よって、金型に押出成形部11の接続端部が把持されるときには加飾被覆16が把持されるが、加飾被覆16に溶融跡や把持跡が付くことはないため、バフ掛けは不要である。
【0023】
なお、従来の技術にも記載したように、型成形部21の中空状のシール部23をスポンジEPDMゴムよりも弾性係数が大きく、かつフランジ2への取付安定性を考慮して取付部と同じ硬さのソリッドTPOで型成形すると、この中空状のシール部23の弾性変形に必要な荷重が、スポンジEPDMゴムで押出成形された中空シール部13の同荷重よりも大きくなり、ドア閉力が大きくなるおそれがあったが、この第1実施形態では、型成形部21の取付部22をフランジ2への取付安定性に必要な硬さを有するポリエチレン樹脂で形成し、型成形部21の中空状のシール部23はその中空状のシール部23の弾性変形に必要な荷重だけを考慮して軟質TPOで形成したので、該荷重が押出成形部11の中空シール部13の同荷重に近付けられている。従って、押出成形部11の中空シール部13と型成形部21の中空状のシール部23との間に弾性変形に必要な荷重の差がなく、その境界域でのシール性を向上させるとともに、ドア閉力も大きくならないので、ドア閉まり性能も良くすることができる。
【0024】
また、型成形部21の取付部22はフランジ2への取付安定性に必要な硬さを有するポリエチレン樹脂で形成したため、その内部に押出成形部11に埋設されているような板金インサート15を埋設させる必要がなく、オープニングトリム10を軽量化することができる。さらに、このポリエチレン樹脂の色調は押出成形部11の加飾被覆16と同じ色調にされているので、オープニングトリム全体で一連の外観となり、その見栄えを向上させることができる。なお、押出成形部11の加飾被覆16の表面にシボ模様等の模様が賦形されている場合には、型形成部21の取付部22と意匠リップ部24の外表面に同一の模様が型成形時に金型から転写で賦形される。さらにまた、型成形部21に用いたポリエチレン樹脂も軟質TPOも、押出成形部11のEPDMゴムも全てオレフィン系の高分子材料のため、SP値が近く、押出成形部11と型成形部21との間の接着力に問題なく両者を接続することができるとともに、型成形時における型成形部21の取付部22と中空状シール部23との間の接着も良好に行うことができる。
【0025】
図4は、本発明の第2の実施形態を示したオープニングトリム10のコーナー接続部位(図10のC部位)を示す斜視図である。この第2の実施形態のオープニングトリム10の構成は、基本的には上記第1の実施形態のオープニングトリム10と同じであり、その適用箇所が第1の実施形態では直線状に形成されているのに対し、第2の実施形態では湾曲状に形成されている点が異なっている。従って、この第2の実施形態のオープニングトリム10も、上記第1の実施形態のオープニングトリム10と同じ作用・効果を奏する。
【0026】
なお、この第2実施形態のオープニングトリム10では、その型形成部21の取付部22及び意匠リップ部24が半硬質のポリエチレン樹脂で湾曲形状に形成されている。一方、従来のオープニングトリムでは、押出成形部の11の取付部12を残して中空シール部13を切欠き、この取付部12をボディのコーナーの形状に合わせて湾曲させ、その後、この切欠きを型成形シール部で補填する技術が用いられているが、この従来のオープニングトリムでは、ボディへの取付後に湾曲された取付部が元の直線状の形状に戻ろうとして、フランジからズレるおそれがあった。そのため、この第2の実施形態のオープニングトリムでは、この従来の加工技術を用いたオープニングトリムよりも、形状安定性に優れ、かつ、その取付安定性に優れている。
【0027】
すなわち、[従来の技術]の項で説明した従来例とは異なり、ボディのコーナーの形状に合わせて湾曲させる必要がある従来のオープニングトリム110は、次のように製造されている。まず、図11(a)に示すように、直線状に形成された押出成形部111の取付部112を残して中空シール部113の一部を切欠いて切欠き114を形成し、図11(b)に示すように、この押出成形部111の切欠き114に対応した取付部112を湾曲させた状態で金型(図示略)にセットする。続いて、図12(a)に示すように、この切欠き114にシール部115を型成形して一体化させている。ところが、この従来のオープニングトリムでは、前記のように湾曲された取付部112が元の直線状に戻ろうとする弾性力(弾性戻り)が強いため、図12(b)に示すように、ボディに取付けられた後のオープニングトリム110がその弾性戻りによってフランジからズレたり、型成形したシール部115の形状が歪んだりすることがあった。
【0028】
これに対し、図4の第2実施形態のオープニングトリム10では、直線状の押出成形部の取付部を湾曲させるのではなく、型形成部21の取付部22を湾曲形状に型成形するから、上記弾性戻りが無いのである。
【0029】
なお、本発明は上記各実施形態に限定されるものではなく、例えば以下のように、発明の趣旨から逸脱しない範囲で適宜変更して具体化することもできる。
【0030】
(1)押出成形部11の取付部12と意匠リップ部14とを低発泡EPDMゴム又は軟質TPOで、また、中空シール部13を軟質あるいはスポンジTPOで、一体的に共押出成形すること。
(2)加飾被覆16を樹脂フィルムで形成すること。
(3)開閉部材が当接するシール部を備えたトランク用、バックドア用、スライディングルーフ用等の各種のウエザストリップに具体化すること。
(4)押出成形部のシール部及び型成形部のシール部として、実施形態ではそれぞれ中空状のシール部13,23を例示したが、その形状は中空状に限定されるものではなく、図5(a)(b)に示すようにそれぞれ例えばリップ状のシール部13,23としてもよい。
(5)芯材として、実施形態では骨片状に分離可能な板金インサート15を例示したが、分離可能な芯材に限定されるものではなく、分離しない芯材でもよい。
【0031】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明に係るウエザストリップ及びその製造方法によれば、次の効果が得られる。
1.型成形部のシール部を軟質あるいはスポンジTPEで成形し、型成形部の取付部を半硬質樹脂で成形することにより金型温度を下げて、押出成形部に溶融跡や把持跡が付かないようにすることができる。
2.型成形部のシール部の弾性変形に必要な荷重だけを考慮してTPE材料を選択でき、(例えばドア閉時に)スポンジゴム又はスポンジTPEで押出成形された押出成形部のシール部の当該部位に加わる荷重に近付けることができる。
3.押出成形部の加飾被覆の段カットやバフ掛けが不要になる。
4.さらに、直線状の押出成形部の取付部を湾曲させるのではなく、型成形部の取付部が芯材を埋設させることなくショアDタイプ硬度30゜〜65゜である半硬質樹脂だけで湾曲形状に型成形されているので、弾性戻りが無く、ウエザストリップの形状保持性および取付安定性に優れる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るオープニングトリムの直線状接続部位の斜視図である。
【図2】押出成形部を示す図1のII−II線断面図である。
【図3】押出成形部を示す図1のIII−III線断面図である。
【図4】本発明の第2の実施形態に係るオープニングトリムのコーナー接続部位の斜視図である。
【図5】両実施形態におけるシール部の形状の別例を示し、(a)は押出成形部の断面図、(b)は型成形部の断面図である。
【図6】従来例に係るオープニングトリムの要部を取付部の非開口側から見た斜視図である。
【図7】同オープニングトリムの要部を取付部の開口側から見た斜視図である。
【図8】図7のVIII−VIII線断面図である。
【図9】図7のIX−IX線断面図である。
【図10】オープニングトリムを取り付けた自動車の概略図である。
【図11】別の従来例に係るオープニングトリムを示し、(a)は直線状の押出成形部のシール部に切欠きを形成したときの斜視図、(b)は同押出成形部を湾曲させて金型にセットするときの斜視図である。
【図12】図11(b)に続いて同押出成形部の切欠きにシール部を型成形したときの斜視図、(b)は同オープニングトリムが取付部の弾性戻りによって変形したときの斜視図である。
【符号の説明】
10 オープニングトリム
11 押出成形部
12 取付部
13 中空シール部
14 意匠リップ部
15 板金インサート
16 加飾被覆
21 型成形部
22 取付部
23 中空状のシール部

Claims (7)

  1. スポンジゴム又は軟質あるいはスポンジ熱可塑性エラストマーで押出成形されたシール部と、芯材を埋設しソリッドゴム、低発泡ゴム又は熱可塑性エラストマーで同時押出成形された取付部と、該取付部の外表面に、樹脂、熱可塑性エラストマー又はそれら材料の発泡体で設けられた加飾被覆とを備える押出成形部の端部に、
    硬度がショアAタイプで30゜〜60゜である軟質あるいはスポンジ熱可塑性エラストマーで湾曲形状に型成形されたシール部と、芯材が埋設されずに、硬度がショアDタイプで30゜〜65゜である半硬質樹脂だけで湾曲形状に型成形された形状保持性に優れる取付部とを備える型成形部を一体に接続してなるウエザストリップ。
  2. スポンジゴム又は軟質あるいはスポンジ熱可塑性エラストマーで押出成形されたシール部と、芯材を埋設しソリッドゴム、低発泡ゴム又は熱可塑性エラストマーで同時押出成形された取付部と、該取付部の外表面に、樹脂、熱可塑性エラストマー又はそれら材料の発泡体で設けられた加飾被覆とを備える押出成形部の端部を金型のキャビティに載置し、
    先に、芯材を埋設させることなく、硬度がショアDタイプで30゜〜65゜である取付部形成用の半硬質樹脂材料だけをキャビティに充填して、形状保持性に優れる取付部を湾曲形状に型成形し、
    その後、硬度がショアAタイプで30゜〜60゜であるシール部形成用の軟質あるいはスポンジ熱可塑性エラストマー材料をキャビティに充填して、シール部を湾曲形状に型成形することにより、
    該シール部と取付部とを備える型成形部を前記押出成形部の端部に一体に接続するウエザストリップの製造方法。
  3. 前記押出成形部の取付部に、該取付部から突出する意匠リップ部が一体に形成された請求項1記載のウエザストリップ。
  4. 前記押出成形部の意匠リップ部の外表面にも前記加飾被覆が設けられ、該加飾被覆が段カットされることなく前記押出成形部の端部の端末まで存在している請求項記載のウエザストリップ。
  5. 前記加飾被覆と前記型成形部の取付部とが同色に形成されている請求項記載のウエザストリップ。
  6. 記加飾被覆が段カットされることなく押出成形部の端部の端末まで存在しており、
    前記金型の温度を前記加飾被覆が溶融しない温度に設定する請求項2記載のウエザストリップの製造方法。
  7. 前記金型の温度が60〜80℃である請求項記載のウエザストリップの製造方法。
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