JP6498033B2

JP6498033B2 - 車両用シール材

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Publication number: JP6498033B2
Application number: JP2015102035A
Authority: JP
Inventors: 敦生升本
Original assignee: Nishikawa Rubber Co Ltd
Current assignee: Nishikawa Rubber Co Ltd
Priority date: 2015-05-19
Filing date: 2015-05-19
Publication date: 2019-04-10
Anticipated expiration: 2035-05-19
Also published as: JP2016215784A; EP3095629B1; US20160340969A1; EP3095629A1; US9708846B2

Description

本発明は、例えば自動車のドアとドア用開口部との間をシールするための車両用シール材に関し、特に、押出成形された部分と型成形された部分とが一体化した構造の技術分野に属する。

例えば自動車に設けられているドア用開口部と該ドア用開口部を開閉するドアとの間には、特許文献１に開示されているようなウエザーストリップが配置されている。特許文献１では、自動車のルーフサイドに沿って形成されて該ルーフサイドに取り付けられる基部と、ドアガラスの縁部が車室外側から押し付けられるシール部とを備えており、基部とシール部とによって中空体が形成されている。そして、特許文献１のウエザーストリップは、押出成形された部分と、型成形されたコーナー部分とが連続して一体化するように成形されており、そのうちの型成形された部分には、シール部に突起を形成し、基部には、シール部の突起と僅少な隙間をおいて対向する突起を形成している。

特許第３３６５００６号公報

上述した特許文献１のウエザーストリップでは、長手方向について同一断面形状が連続する部分を押出成形し、断面形状が変わる部分を型成形して一体化することができる。そして、押出成形された部分では、中空体の内部にブリッジを形成して所定のシール圧を確保することができる一方、型成形された部分では中空体の内面を成形するための金型の中芯を成形後に抜き出さなければならないため、押出成形された部分と同様なブリッジを成形することができない。そこで、型成形された部分においてシール部及び基部に、互いに対向する突起を設けたことで、ブリッジの無い型成形された部分でのシール圧を、ブリッジを有する押出成形された部分でのシール圧に近づけるようにしている。

型成形する際には、上述したように金型の中芯を用いて中空体の内面を成形し、その後、中空体から中芯を抜き出さなければならないので、中空体には中芯抜き出し用の開放部をスリット状に設ける必要がある。

しかしながら、中空体に開放部を設けると剛性が低下してシール圧が低くなるので、開放部の幅はできるだけ小さくしたい。特許文献１では、互いに対向する突起を僅少な隙間をおいて設けているので、開放部の幅は僅少なものになると考えられる。開放部の幅が僅少である場合には、金型の中芯の根元部分の厚みも開放部の幅と同程度となるまで薄くしなければならず、その結果、中芯の根元部分の肉厚が薄くなり、このことで中芯の強度が不足して耐久性に劣るものになる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ブリッジのある押出成形部分と、ブリッジの無い型成形部分とでシール圧が同程度になるようにしながら、型成形部分を成形するための中芯の耐久性を高めることができるようにすることにある。

上記目的を達成するために、本発明では、型成形部分の開放部の縁部に凹凸形状を設けて凸形状の部分を中空状シール部の内面に当接させてシール圧を押出成形部分と同程度確保できるようにし、凹形状の部分によって中芯の根元部分の厚みを部分的に厚くできるようにして中芯の強度を確保するようにした。

すなわち、ドアの周縁部と車体のドア用開口部の周縁部との間に配置され、閉状態の上記ドアと上記車体とで押圧されて上記ドアとドア用開口部との間をシールする中空状シール部を有する車両用シール材において、
上記車両用シール材は、押出成形された押出成形部分と、型成形された型成形部分とが一体化してなり、
上記押出成形部分には、上記中空状シール部の内面における複数箇所を繋ぐように延びるブリッジが設けられ、
上記型成形部分には、上記中空状シール部の内面を成形する金型の中芯を抜き出すための開放部が設けられ、該開放部の縁部には、凹凸形状が設けられ、シール時に凸形状部分が上記中空状シール部の内面に当接する構成とした。

この構成によれば、型成形部分の成形時には、中空状シール部の内面が金型の中芯によって成形され、成形後には、中芯を中空状シール部の開放部から抜き出すことが可能になる。この開放部の縁部に凹凸形状を設けることで、中芯の根元部分が凹形状部分において厚肉化するので、中芯の強度が確保される。

また、ドアが閉状態になって中空状シール部が押圧されると、型成形部分の開放部の縁部の凸形状部分が中空状シール部の内面に当接するので、型成形部分のシール圧を、押出成形部分のシール圧と同程度にすることが可能になる。

また、ドアの開閉によって凸形状部分が中空状シール部の内面に当接したり離れたりすることになるが、このとき、凹凸形状としたことで互いの接触面積が少なくなっているため、粘着音が発生しにくくなる。

好ましくは、上記型成形部分の開放部は、上記中空状シール部の長手方向に延びるスリットで構成されており、
上記スリットの縁部には、上記凹凸形状が上記スリットの長手方向に連続して設けられている。

この構成によれば、型成形部分の開放部が中空状シール部の長手方向に延びるスリットであることから、成形後の中芯をスリットから容易に抜き出すことが可能になる。そして、凹凸形状が上記スリットの長手方向に連続しているので、中芯の根元部分の広い範囲に亘って肉厚が確保され、これにより、中芯の強度が確保される。

好ましくは、上記凹凸形状の凹形状部分の幅は、凸形状部分の幅よりも広く設定されている。

凹形状部分の幅を広くすることで、中芯の根元部分の強度がより高くなる。

好ましくは、上記中空状シール部の内面における上記凸形状部分が当接する当接面は、上記凹凸形状が連続する方向に延びる平坦な面で構成されている。

この構成によれば、平坦な面で当接面を構成したことで、シール材が変形した際に凸形状部分を当接面に確実に当接させて所定のシール圧を確保することが可能になる。

好ましくは、凹凸形状は、上記開放部の縁部から上記中空状シール部の内部に亘って設けられている。

この構成によれば、凹凸形状が広い範囲に設けられることになるので、シール材が変形した際に凸形状部分を中空状シール部の内面に確実に当接させて所定のシール圧を確保することが可能になる。

本発明によれば、型成形部分に、中空状シール部の内面を成形する金型の中芯を抜き出すための開放部を設け、該開放部の縁部に凹凸形状を設け、凸形状部分が中空状シール部の内面に当接するようにしたので、ブリッジのある押出成形部分と、ブリッジの無い型成形部分とでシール圧を同程度にしながら、型成形部分を成形するための中芯の耐久性を高めることができる。

また、型成形部分の開放部を、中空状シール部の長手方向に連続するスリットとした場合には、成形後の中芯をスリットから容易に抜き出すことができる。そして、スリットの縁部に連続して凹凸形状を設ければ、中芯の根元部分の広い範囲に亘って肉厚を確保して中芯の耐久性を高めることができる。

また、凹凸形状の凹形状部分の幅を凸形状部分の幅よりも広く設定することで、中芯の耐久性をより一層高めることができる。

また、中空状シール部の内面における凸形状部分が当接する当接面を平坦な面で構成した場合には、シール材が変形した際に凸形状部分を当接面に確実に当接させて所定のシール圧を確保することができる。

また、凹凸形状部を開放部の縁部から中空状シール部の内部に亘って広い範囲に設ける場合には、シール材が変形した際に凸形状部分を中空状シール部の内面に確実に当接させて所定のシール圧を確保することができる。

実施形態に係る車両用シール材を備えた車両の前側の右側面図である。実施形態に係る車両用シール材を車両のピラーに取り付けた状態を示す右側面図である。車両用シール材を車室外側から見た斜視図である。車両用シール材の略下半部を車室内側から見た斜視図である。車両用シール材の型成形分を車室内側から見た拡大斜視図である。図５におけるVI−VI線断面図である。図５におけるVII−VII線断面図である。使用状態における図５相当図である。使用状態における図６相当図である。スリット近傍の凹凸形状が設けられた部分の拡大図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る車両用シール材１が取り付けられた車両の前側を車室外側（車両の右側）から見た図である。この車両は、乗用自動車であり、側部には、フロントドア１０１によって開閉されるドア用開口部１０２（図２に示す）が形成されている。ドア用開口部１０２の前方には、上下方向に延びるピラー１００が配設されている。ピラー１００の下半部に、フロントドア１０１の前端部がヒンジ（図示せず）を介して開閉可能に取り付けられている。ピラー１００の上半部は、上側へ行くほど後側に位置するように傾斜して延びている。ピラー１００の上端部にはルーフ１０３の前端部が連続している。

尚、この実施形態の説明では、車両前側を単に「前」といい、車両後側を単に「後」というものとする。また、以下の説明では、ルーフ１０３が開閉せず、ドア自体の上半部にドアガラスの縁を収納するサッシュやリテーナを有していない、所謂ハードトップタイプの車両に本発明を適用した場合について説明するが、本発明は、例えば、折りたたんで格納することができるルーフを有するコンバーチブルタイプの車両に適用することもでき、車両のタイプは特に限定されない。

シール材１は、フロントドア１０１の周縁部と車体のドア用開口部１０２の周縁部との間に配置されて、フロントドア１０１とドア用開口部１０２との間をシールするためのものであり、全体が例えばゴム等の弾性材を成形してなるものであり、例えばＥＰＤＭなどのゴムや熱可塑性エラストマー（ＴＰＥ）が使用される。この実施形態のシール材１は、前部のピラー１００に取り付けられるものであるが、形状を変更することで、例えば、ルーフ１０３、リヤピラー、センターピラー等に取り付けることもできる。図２における符号１０４は、ピラー１００の車室内側を覆うピラートリムの一部である。

シール材１は、ピラー１００に沿って該ピラー１００の上端部近傍から下端部近傍に亘って延びる細長い形状となっている。シール材１は、互いに異なる成形方法によって成形された２つの部分で構成されている。すなわち、図２及び図３に示すように、シール材１における上端部から上下方向中間部の下寄りの部分までは、押出成形された押出成形部分２であり、押出成形部分２よりも下側の部分は、型成形された型成形部分３である。図２〜図４において、押出成形部分２と型成形部分３との境界を一点鎖線で示しており、実際の製品では表面に細い線として境界が現れる。

シール材１の前側では、後側に比べて押出成形部分２が下まで延びている。押出成形方法とは、材料を口金（図示せず）から押し出して長手方向に同一断面形状が連続するものを成形する方法であり、また、型成形方法とは、金型内に形成されるキャビティに材料を充填し、金型の成形面によって成形する方法であり、これら２つの成形方法は従来から周知の方法、例えば上記特許文献１に開示されている方法であるため、詳細な説明は省略する。

図３や図４に示すように、シール材１の押出成形部分２は、上述の如く上端部から下端部に亘って同一断面形状となっている。一方、シール材１の型成形部分３は、前後方向の寸法が下方へ向かって徐々に拡大しているとともに、複雑な形状となっている。

シール材１は、押出成形部分２から型成形部分３に亘って連続する中空状シール部４を有している。中空状シール部４は、閉状態のフロントドア１０１（ガラスを含む）と車体とで押圧されてフロントドア１０１とドア用開口部１０２との間をシールするためのものである。図３にのみ示すが、押出成形部分２に形成されている中空状シール部４の内部には、ブリッジ５が設けられている。ブリッジ５は、押出成形部分２にのみ設けられており、中空状シール部４の内面における２箇所を繋ぐように車幅方向に延びる壁である。従って、押出成形部分２では、ブリッジ５によって中空状シール部４の内部が２つに区画され、ブリッジ５を介して２つの中空形状が成形されている。

ブリッジ５は、フロントドア１０１が閉状態にあるときに、そのフロントドア１０１と車体とで押圧されて弾性変形する。そのときに生じる反発力によって中空状シール部４をフロントドア１０１の周縁部及び車体に押圧し、中空状シール部４をフロントドア１０１の周縁部及び車体に対して密着させてシール性を高めることができるようになっている。

図４に示すように、型成形部分３の前側には、中空状シール部４が形成される一方、後側には、板状部６が形成されている。板状部６は、図２に示すように、ピラー１００のフランジ１００ａに沿って延びるように形成されている。

図６及び図７に示すように、型成形部分３の中空状シール部４は、車室外側に位置する外側中空部１０と、該外側中空部１０よりも車室内側に位置する内側中空部２０とを有している。外側中空部１０は、押出成形部分２の中空状シール部４においてブリッジ５よりも車室外側に位置する中空部と連続している。内側中空部２０は、押出成形部分２の中空状シール部４においてブリッジ５よりも車室内側に位置する中空部と連続している。

図４及び図５に示すように、型成形部分３の下端部には、中空状シール部４の下端部を下方に開放するための開口部８が形成されている。開口部８は、型成形部分３の車室外側から内側に亘って開口している。

型成形部分３の中空状シール部４には、中空状シール部４の内面を成形する金型の中芯（図示せず）を抜き出すためのスリット（開放部）７が設けられている。スリット７は、中空状シール部４の長手方向に連続して形成されており、前側へ行くほど下に位置するように全体として傾斜している。スリット７の下端部は、開口部８に連続している。図６及び図７にも示すように、スリット７は、中空状シール部４の車幅方向中央部近傍に位置しており、このスリット７よりも車室外側に外側中空部１０が位置し、スリット７よりも車室内側に内側中空部２０が位置している。尚、図４に示すように、スリット７は、押出成形部分２には形成されていないので、シール材１の上下方向中途部まで延びている。

図６及び図７に示すように、内側中空部２０を構成する壁部は、固定壁部２１と、固定壁部２１の下縁部から車室外側へ延びる下壁部２２と、下壁部２２の車室外側の縁部から上方へ突出する突出壁部２３とで構成されている。固定壁部２１は、ピラー１００を構成する車体パネル１０６（図８及び図９に示す）に固定される。固定壁部２１には、図８に示すファスナ１１０が挿通するファスナ挿通孔２１ａ（図４及び図５に示す）が形成されている。ファスナ１１０は、シール材１の型成形部分３をピラー１００に固定するための部材である。尚、シール材１は、ピラー１００に両面テープ等で接着することもできる。

固定壁部２１の下端部には、車室内側へ突出して上下方向に延びる内側突出部２１ｂが形成されている。内側突出部２１ｂは、ファスナ１１０によって型成形部分３をピラー１００に固定した状態で、車体パネル１０６に圧接して密着するように弾性変形する。また、下壁部２２の車室外側の端部には、車室外側へ突出して上下方向に延びる外側突出部２２ａが形成されている。

突出壁部２３は、車室内側へ向けて湾曲しながら延びている。突出壁部２３の上端部には、車室外側へ延びる中間壁部２４が形成されている。中間壁部２４の内面２４ａは、車室内外方向に延びる平坦な面で構成されている。

外側中空部１０を構成する壁部は、中間壁部２４の車室外側の縁部から車室外側へ延びる下壁部１１と、下壁部１１の車室外側の縁部から上方へ延びる側壁部１２と、側壁部１２の上縁部から車室内側へ延びる上壁部１３とで構成されている。下壁部１１は、車室外側へ行くほど下に位置するように傾斜しながら延びている。上壁部１３は、車室内側へ行くほど下に位置するように傾斜しながら延びており、上壁部１３と下壁部１１との上下方向の間隔は、車室内側へ行くほど狭くなっている。上壁部１３の内面１３ａには、車室内外方向の中間部に、上下方向に延びる凹条部１３ｂが形成されている。上壁部１３の凹条部１３ｂよりも車室内側部分１３ｃは、成形後の外力が作用しない状態では、車室内側へ行くほど上に位置するように傾斜している。つまり、上壁部１３は、凹条部１３ｂ近傍で下方へ窪むように屈曲している。また、凹条部１３ｂの形成により、上壁部１３は凹条部１３ｂの近傍を起点として変形し易くなる。

スリット７は、内側中空部２０の固定壁部２１の車室外側の縁部と、外側中空部１０の上壁部１３の車室内側の縁部との間に位置している。従って、スリット７の長手方向に延びる両縁部は、内側中空部２０の固定壁部２１の車室外側の縁部と、外側中空部１０の上壁部１３の車室内側の縁部とで構成される。

図５に示すように、スリット７の長手方向に延びる縁部のうち、車室外側に位置する縁部の内面には凹凸形状がスリット７の長手方向に連続して設けられている。凹凸形状は、凹形状部分１５及び凸形状部分１６がスリット７の長手方向に交互に形成されることによってできている。凹形状部分１５は、外側中空部１０の上壁部１３の厚み方向に窪むように、つまり上壁部１３の肉厚が薄く形成されており、その内面は湾曲している。また、凸形状部分１６は、外側中空部１０の上壁部１３の厚み方向に突出するように、つまり上壁部１３の肉厚が増して形成されており、その外面が山型をなしている。図１０に示すように、凹形状部分１５の幅、即ちスリット７の長手方向の寸法Ｗ１は、凸形状部分１６の幅、即ちスリット７の長手方向の寸法Ｗ２よりも長く設定されている。

尚、凹形状部分１５の幅Ｗ１と凸形状部分１６の幅Ｗ２とは同じであってもよいし、Ｗ１をＷ２よりも短くしてもよい。

図６及び図７に示すように、上記凹凸形状は、スリット７の縁部から外側中空部１０の上壁部１３の内面１３ａに沿って中空状シール部４の内部まで設けられている。これにより、凹凸形状を設ける範囲が拡大される。

次に、上記のように構成されたシール材１の成形要領について説明する。まず、押出成形部分２を押出成形によって得た後、その押出成形部分２の長手方向の端部を金型（図示せず）のキャビティに入れておき、この状態でキャビティ内の材料を金型で成形するのと同時に、その金型内の材料を押出成形部分２の端部と一体化させる。これにより、押出成形部分２に一体化した型成形部分３を得ることができる。

型成形部分３を成形する際には、金型の中芯（図示せず）によって外側中空部１０と内側中空部２０を成形し、その後、型成形部分３を弾性変形させながら、中芯をスリット７から抜き出す。中芯の形状は、外側中空部１０と内側中空部２０の内面を成形することができる形状である。中芯におけるスリット７を成形する部分が中芯の根元部分となり、この根元部分が金型に固定されている。スリット７の幅は、図６及び図７に示すように外側中空部１０や内側中空部２０の幅に比べて大幅に狭いので、中芯の根元部分の肉厚が薄くなってしまう。この実施形態では、スリット７に凹凸形状を設けたので、中芯の根元部分の肉厚が、凹形状部分１５を成形する部分で厚肉化することになる。これにより、中芯の根元部分の構造が、複数のリブを有する構造となるので、中芯の強度が確保される。

特に、凹凸形状をスリット７の縁部から外側中空部１０の上壁部１３の内面１３ａに沿って中空状シール部４の内部まで設けることにより、凹凸形状を設ける範囲を拡大させているので、中芯の根元部分の強度をより一層向上させることができる。

さらに、凹形状部分１５の幅Ｗ１を、凸形状部分１６の幅Ｗ２よりも長く設定しているので、中芯の根元部分において厚肉化できる範囲が拡大する。このことによっても、中芯の根元部分の強度をより一層向上させることができる。

次に、シール材１の使用状態について説明する。シール材１がピラー１００に取り付けられると、図９に示すように、凸形状部分１６の突出方向先端部が中空状シール部４の内面である中間壁部２４の内面（当接面）２４ａに当接する。一方、図８に示すように、凹形状部分１５の内面は、中間壁部２４の内面２４ａから離れている。つまり、スリット７の縁部は、中間壁部２４の内面２４ａに対して少ない接触面積で接触している。

フロントドア１０１が閉状態になると、中空状シール部４は、フロントドア１０１の周縁部と車体のピラー１００とで車幅方向に押圧されて弾性変形する。このとき、凸形状部分１６の先端部が中間壁部２４の内面２４ａに当接して反発力を発生するので、ブリッジを設けたのと同程度となるまで型成形部分３のシール圧を上昇させることができる。これにより、型成形部分３のシール圧を押出成形部分２のシール圧と同程度にすることが可能になる。

また、中間壁部２４の内面２４ａは、凹凸形状が連続する方向に延びる平坦な面で構成されているので、凸形状部分１６の突出方向先端部を中間壁部２４の内面２４ａに確実に当接させることができる。

また、フロントドア１０１の開閉によってシール材１の凸形状部分１６が中空状シール部１０の内面に当接したり離れたりすることになるが、このとき、凹凸形状としたことで互いの接触面積が少なくなっているため、ゴムや熱可塑性エラストマーに見られる粘着音が発生しにくくなる。

以上説明したように、この実施形態に係る車両用シール材１によれば、型成形部分３に、中空状シール部４の内面を成形する金型の中芯を抜き出すためのスリット７を設け、該スリット７の縁部に凹凸形状を設け、凸形状部分１６が中空状シール部４の内面に当接するようにしている。凸形状部分１６を設けたことにより、ブリッジ５のある押出成形部分２と、ブリッジの無い型成形部分３とでシール圧を同程度にすることができる。そして、凹形状部分１５を設けたことにより、型成形部分３を成形するための中芯の根元部分の肉厚を部分的に厚くすることができ、中芯の耐久性を高めることができる。

上述の実施形態はあらゆる点で単なる例示に過ぎず、限定的に解釈してはならない。さらに、特許請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本発明の範囲内のものである。

以上説明したように、本発明に係る車両用シール材は、例えば、自動車のドアの周縁部と車体のドア用開口部の周縁部との間に配置して使用することができる。

１車両用シール材
２押出成形部分
３型成形部分
４中空状シール部
５ブリッジ
７スリット（開放部）
１５凹形状部分
１６凸形状部分
２４ａ中間壁部の内面（当接面）
１０１フロントドア
１０２ドア用開口部

Claims

ドアの周縁部と車体のドア用開口部の周縁部との間に配置され、閉状態の上記ドアと上記車体とで押圧されて上記ドアとドア用開口部との間をシールする中空状シール部を有する車両用シール材において、
上記車両用シール材は、押出成形された押出成形部分と、型成形された型成形部分とが一体化してなり、
上記押出成形部分には、上記中空状シール部の内面における複数箇所を繋ぐように延びるブリッジが設けられ、
上記型成形部分には、上記中空状シール部の内面を成形する金型の中芯を抜き出すための開放部が設けられ、該開放部の縁部には、凹凸形状が設けられ、シール時に凸形状部分が上記中空状シール部の内面に当接することを特徴とする車両用シール材。
請求項１に記載の車両用シール材において、
上記型成形部分の開放部は、上記中空状シール部の長手方向に連続して形成されたスリットで構成されており、
上記スリットの縁部には、上記凹凸形状が上記スリットの長手方向に連続して設けられていることを特徴とする車両用シール材。
請求項１または２に記載の車両用シール材において、
上記凹凸形状の凹形状部分の幅は、凸形状部分の幅よりも広く設定されていることを特徴とする車両用シール材。
請求項１から３のいずれか１つに記載の車両用シール材において、
上記中空状シール部の内面における上記凸形状部分が当接する当接面は、上記凹凸形状が連続する方向に延びる平坦な面で構成されていることを特徴とする車両用シール材。
請求項１から４のいずれか１つに記載の車両用シール材において、
上記凹凸形状は、上記開放部の縁部から上記中空状シール部の内部に亘って設けられていることを特徴とする車両用シール材。