KR100349822B1 - 플러쉬유리밀봉시스템 - Google Patents

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KR100349822B1
KR100349822B1 KR1019940023361A KR19940023361A KR100349822B1 KR 100349822 B1 KR100349822 B1 KR 100349822B1 KR 1019940023361 A KR1019940023361 A KR 1019940023361A KR 19940023361 A KR19940023361 A KR 19940023361A KR 100349822 B1 KR100349822 B1 KR 100349822B1
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마이클존맥마너스
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슈레겔코포레이션
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Abstract

기계식으로 함께 체결되는 사실상 강성인 이중 열가소성 탄성중합체 캐리어 부품 및 탄성 탄성중합체 밀봉 삽입체를 갖고 있는 플러쉬 유리 창문 밀봉체가 개시된다. 캐리어 부품들은 대체로 U자형 자동차 개구부네 부합하도록 단일 조각으로 압출 및 성형되고, 삽입체는, 캐리어 속으로 삽입되기 전에, 그 위에 활주면을 적용하기에 적합한 대체로 납작한 형상으로 압출된다.

Description

플러쉬 유리 밀봉 시스템
본 발명은 일반적으로, 자동차 플러쉬(flush) 유리 창문 밀봉체들에 관한 것으로서, 특히 자동차 도어 프레임과 가동 창문 유리 패널들 사이를 밀봉하기 위한 장식 밀봉체들 및 그러한 창문 밀봉체들을 조립하는 방법에 관한 것이다.
자동차 산업, 특히 자동차 산업의 승용차 및 밴(van) 분야는 자동차의 외양을 개선하고 자동차의 연료 효율을 향상시키도록 자동차의 공기 역학적 항력(aerodynamic drag)을 감소시키기 위해 장착하는 플러쉬 유리 창문에 더욱 더 의존하고 있다. 그러한 밀봉체들에 대한 수많은 상반되는 요구 사항들은 제조 및 설치를 어렵게 하고 비용을 상승시킨다. 자동차 차체의 더욱 더 복잡한 형태는 평면 유리 창문의 상부 에지를 에워싸기 위해 단일 평면에서 간단히 굴곡되지 않는 밀봉체를 필요로 한다. 밀봉체들은 곡률부(유리의 코너들)에 형성될 뿐만 아니라, 유리의 만곡된 상부면 및 자동차의 둥근 측면들과 일치하도록 수직 방향으로 호형으로 되어 있다.
지금까지, 자동차 창문 밀봉체용으로는 에틸렌-프로필렌-디엔-단량체 고무[ethylene-propylene-diene-monomer rubber(EPDM)]와 같은 열경화성 재료가 광범위하게 사용되어 왔다. 일부 복합 밀봉체들은 열가소성 재료와 같은 다른 재료들로 부터 형성된 부분들을 포함해 왔지만, 밀봉체의 주요부에는 통상 EPDM이 사용되어 왔다. EPDM은 창문 밀봉체의 형성을 유용하게 하는 다수의 특성들을 갖고 있다.EPDM은 비교적 저렴하고, 효과적이고, 압출하기 쉽고, 우수한 내후성(weatherability), 탄성, 내마모성, 및 내구성을 갖고 있다. 그러나, EPDM은 자동차 산업의 훨씬 더 엄격한 요구 사항들에 적합하게 하는 것을 더욱 더 어렵게 하는 여러 단점들을 갖고 있다. 이들 단점들 중의 적지 않은 부분은 EPDM이 보통 검게 만들어진다는 점이다. 둘째로, 자동차 산업에서 요구되는 복잡한 형태로 EPDM을 성형하기 위해서는 종종 별도로 제작된 성형 코너 조각(piece)을 제공할 필요가 있고, 빈번하게 와이어 캐리어(wire carrier), 스탬핑 가공된 금속 캐리어 또는 중실 금속 지지체를 제공할 필요가 있다는 것이다. 이들의 각각은 밀봉체의 가격을 추가로 상승시킨다.
자동차의 외양을 개선하기 위해, 자동차 업계는 통상 차체 색상과 조화시킴으로써 자동차의 외양을 증진시키도록 채색된 창문 밀봉체를 요구한다. EPDM 상에 색상을 부여하는 것이 과거에는 만족스럽지 못했던 반면에, 열가소성 재료들은 쉽게 채색된다.
비록 EPDM이 재료로서의 가격은 저렴하지만, 자동차에 EPDM 밀봉체를 제작하여 설치하는 총 비용은 많이 든다. 밀봉체는 성형 조각들을 절단, 연귀이음(mitering) 또는 용접함으로써 유리의 곡률부에 형성되어야 할뿐만 아니라 만곡된 유리 및 자동차의 둥근 측면들과 일치하도록 수직 방향으로 호형으로 되어야 한다. EPDM으로 이를 완수하기 위해서는, 통상 EPDM 밀봉체가 압출될 때, EPDM 내부에 금속 지지체가 부가된다. 압출 밀봉체를 삼차원의 요구되는 형상으로 성형하기 위해서는 대형이고 고가인 롤 성형 기계류 및 공구, 그리고 스트레치 벤딩 장비 및 공구가 요구된다. 따라서, 밀봉체의 비용 및 밀봉체를 형성하기 위해 필요한 장비의 자본 비용인 총 비용을 상승시킨다.
본 발명의 목적은 공지의 밀봉체의 단점들을 극복하는 개선된 자동차 창문 유리 밀봉체를 제공하는 것이다. 본 발명의 밀봉체는 두 부재들, 즉 경질인 강성 또는 반강성 플라스틱 및 연질인 플라스틱으로부터 열 성형된 사실상 강성인 제1 캐리어 부재와, 탄성 재료, 양호하게는 고무로 제조된 제2 밀봉 부재를 구비한다. 특히, 본 발명의 목적은 차체에 부착되고 자동차와 색상을 조화시킬 수 있고 자동차의 외형과 조화되도록 열 성형될 수 있는 이중 듀로미터(durometer)의 열가소성 탄성중합체[thermoplastic elastomer(TPE)]를 포함하는 제1 캐리어 부재를 구비하는 밀봉체를 제공함으로써, 전술한 고가의 대형인 롤 성형 기계류 및 공구, 그리고 스트레치 벤딩 장비 및 공구의 필요성을 제거하는 것이다.
제1 부재는 일편 요소로 압출 또는 성형에 의해 열 성형될 수 있고, 자동차의 개구부의 외형에 부합될 수 있다. 따라서, 성형된 접합선들 및 코너들을 끼워맞추기 위해 캐리어 부재를 절단, 연귀이음 또는 용접해야 하는 필요성을 피할 수 있다. 제2 부재는 활주 코팅 또는 플로킹(flocking)과 같은 활주 표면이 쉽게 제공될 수 있는 일편 요소의 비교적 평평한 고무 부재를 압출함으로써 형성될 수 있다.
본 발명의 밀봉체는 다른 이점들을 갖고 있다. 사실상 강성인 열가소성 재료로부터 성형된 캐리어 부재는 와이어 캐리어, 스탬핑 가공된 금속 캐리어 또는 중실금속 지지체를 필요로 하지 않고, 통상 광택도(gloss) 20 이하로 제한되는 고무에 비해 광택도 60의 높은 최종 광택도가 제공될 수 있다. 조립체는 제작하는데 뿐만 아니라 설치하는데에도 더 적은 노동력 및 자본 비용을 필요로 한다. 완성된 조립체는 종래에 사용된 모든 고무 조립체보다 가볍다. 전체적으로, 본 발명의 밀봉체는 공지의 밀봉체보다 저렴하고, 더 용도가 넓고, 더 매력적이며, 유지하기가 더 쉽다.
본 발명의 현재 양호한 실시예에 따라 간단히 언급하면, 자동차의 차체와 가동창문 패널 사이에 밀봉체를 형성하기 위한 플러쉬 창문 밀봉체는 제1 기부와 제1 및 제2 다리부들에 의해 한정된, 자동차의 차체에 창문 밀봉체를 부착시키기 위한 대체로 U자형 제1 부분과, 제2 기부와 상기 제2 및 제3 다리부에 의해 한정된 역 U자형 형상의 유리 주행 채널부와, 제2 및 제3 다리부들의 단부에서 제1 및 제2 장착 채널들을 형성하기 위한 제2 및 제3 다리부들의 단부 상의 제1 및 제2 내향 현수연장부들을 갖는 사실상 강성인 플라스틱 캐리어 부착 본체; 및 창문 패널과의 활주가능한 밀봉체를 형성하기 위한 두개 이상의 탄성 밀봉면과, 유리 주행 채널 내에 삽입체를 고착시키기 위해 캐리어의 제1 및 제2 장착 채널들과 결합하는 제1 및 제2 고정 로브(anchoring lobe)들을 갖고 있는, 유리 주행 채널 내에 설치된 U자형 탄성 삽입체를 구비한다.
본 발명의 양호한 태양에 따르면, 캐리어 부착 본체는 다른 듀로미터 값을 갖는 두 개의 열가소성 탄성중합체들을 구비한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 캐리어 부착 본체는 두 개의 열가소성 탄성중합체들의 동시압출에 의해 형성된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 캐리어 부착 본체는 두 개의 열가소성 탄성중합체들의 성형에 의해 형성된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 캐리어 부착 본체는 스티렌 블록 공중합체, 고무-폴리올레핀 혼합물, 탄성중합체 화합물, 열가소성 화합물, 열가소성 탄성중합체 화합물, 열가소성 이오노머(ionomer), 열가소성 폴리우레탄, 염화 폴리비닐 및 그들의 혼합물들로부터 선택된 열가소성 탄성중합체로 구성된다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 탄성 삽입체는 EPDM 고무로 구성된다. 흔히, 탄성 삽입체는 가동 유리 패널과 결합하기 위한 표면 상의 활주 코팅 또는 플로킹의 층은 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 캐리어와 탄성 삽입체는 별도로 성형되어 기계적으로 함께 체결된다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 탄성 삽입체는 창문 패널과 결합하기 위한 하나 이상의 로브들을 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 캐리어 부착 본체는 유리 주행 채널의 강성을 증가시키기 위한 얇은 금속 박판을 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 캐리어 부착 본체는 유리 주행 채널의 수축을 감소시키기 위한 하나 이상의 유리섬유 코드(cord)를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 탄성 삽입체는 밀봉면 상의 활주면 층의 적용을 용이하게 하기 위해 대체로 평평한 형상으로 압출된다.
본 발명의 신규한 태양들은 첨부된 특허청구범위에 특별히 기술된다. 본 발명은 다른 목적 및 이점들과 함께 첨부 도면들과 관련하여 행해진 본 발명의 양호한 실시예에 대한 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 보다 완전하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 자동차용 플러쉬 유리 창문 밀봉체가 제1도에 단면도로 도시되어 있다. 창문 밀봉체(10)는 가동 창문 유리의 세 측면들과 결합하도록 자동차의 도어 또는 창문 개구부에 장착된다. 자동차의 도어 또는 차체 내에 남아 있는 창문 유리의 제4 측면은 통상 그 위에 장착되는 벨트 라인 밀봉체에 의해 밀봉된다.
창문 밀봉체(10)는 두 개의 주기능 부재들, 즉 자동차의 창문 개구부를 에워싸는 플랜지 상에 장착되도록 된 대체로 U자형인 캐리어 부착 본체 부재(12)와, 탄성창문 결합 삽입 부재 또는 삽입체(14)를 포함한다.
캐리어(12)는 외측 다리부(16)와 내측 다리부(18) 사이에 형성된 자동차 차체결합 U자형 제1 채널(15)을 포함한다. 내측 다리부(18)는 더 넓은 역 U자형 창문 주행 채널의 일부분을 형성한다. 밀봉체의 역 U자형 창문 주행 채널 부분의 캐리어 기부(20)의 상부 외측면은 자동차의 차체와 결합하고 차체에 밀봉체를 형성하기 위해 기부의 코너들로부터 상방 및 내측으로 연장하는 두 개의 만곡된 돌기(22, 24)들을 갖고 있다. 또한, 차체 결합 U자형 제1 채널에는 차체에 캐리어를 견고하게 고착시키기 위한 하나 이상의 연성인, 바람직하게는 고 활주 저항을 갖는 체결 돌기(26, 28, 30)들이 제공되는 것이 바람직하다. 돌기(32)는 차체에 대한 또 다른 밀봉체를 형성한다.
창문 주행 채널의 다리부(18, 38)들의 단부(34, 36)들은 창문 주행 채널의 개구부에서 짧은 내부 채널들을 형성하는 만곡된 내향 현수 연장부(40, 42)들을 갖고 있다. 다리부(38)의 대향 단부(44)는 차체에 산뜻한 외양을 제공하도록 상방으로 연장한다.
캐리어 부착 본체 부재(12)는 두 개의 다른 플라스틱 재료들, 즉 사실상 강성이고 경질인 플라스틱 및 연질인 플라스틱으로부터 형성되는 것이 바람직하다. 경질의 플라스틱은 다리부(16, 18, 38)들 및 기부(20)를 구비하는 대체로 U자형 프레임을 형성하기 위해 사용된다. 연질의 중합체는 돌기(22, 24, 26, 28, 30, 32)들을 형성하기 위해 사용된다.
캐리어의 플라스틱 부분들은 다수의 다른 플라스틱 재료들, 예컨대, 열가소성 수지들 및 열가소성 탄성중합체(TPE)들로부터 형성될 수 있다. 열가소성 수지와 TPE 사이의 구별은 명확하지 않다(1988년 뉴욕주 소재의 반 노스트랜드 레인홀드캄파니, 인크.의 비. 엠. 월커 및 씨. 피. 라더에 의해 편집된 "열가소성 탄성중합체 편람, 제2판" 참조). 경도에 따라, TPE들은 때로는 열가소성 수지로, 때로는 열가소성 탄성중합체들로 분류된다. 본 발명의 목적을 위해서, 그러한 구별은 전혀 이루어지지 않게 되고, 경질 등급 및 연질 등급의 플라스틱 모두 TPE들로서 언급될 것이다.
TPE들은 여러 다른 상표들 및 종류들로 상업적으로 이용가능하다. 각각의 종류들은 경도, 인장 강도, 압축률, 연신률, 열 안정성, 및 착색 능력과 같은 서로 다른 성질들을 갖고 있는 다른 등급들로 얻어질 수 있다. 특정 용도를 위한 적절한 TPE의 선택은 그러한 성질들의 적절한 조합에 따라 좌우된다.
본 발명의 창문 밀봉체용으로 특별히 사용되는 TPE들의 종류들은 스티렌 블록 공중합체, 고무-폴리올레핀 혼합물, 탄성중합체 화합물, 열가소성 화합물, 열가소성 탄성증합체 화합물, 열가소성 단량체, 열가소성 폴리우레탄, 염화 폴리비닐, 및 그들의 혼합물들이다.
TPE들의 다른 종류들 및 그들의 성질들은 본 명세서에 그 개시 내용이 참조로 반영된 전술한 월커 및 라더의 편람에 상세히 기재되어 있다. 일부 TPE 및 공급처에 대해서 이하에 간단히 설명한다.
스티렌 블록 공중합체들은 수많은 종류(및 종류 내의 등급들)로 시판중인데, 예컨대, 쉘 케미칼 캄파니(Shell Chemical Co.)에 의해 시판중인 크레이톤[Kraton(등록 상표)]은 디엔 또는 올레핀 쌍, 에틸렌-부틸렌과의 스티렌의 블록 공중합체들을 기본으로 하고 있다. 디엔은 이소프렌 또는 부타디엔일 수 있다.
고무-폴리올레핀 혼합물(또는 열가소성 폴리올레핀[thermoplastic polyolefin(TPO)]들은 에틸렌-프로필렌 고무[ethylene-propylene rubber(EPR)] 또는 에틸렌-프로필렌-디엔-단량체(EPDM)와의 다양한 폴리올레핀의 혼합물들이다. 적절한 폴리올레핀들은 폴리프로필렌 및 다양한 종류의 폴리에틸렌을 포함한다. 또한, 프로필렌과 에틸렌의 공중합체들 및 TPO들의 혼합물들도 사용될 수 있다. 또한, TPO들은 다른 TPE들의 조절제로서도 유용하다.
화합물화(alloying)는 대응 혼합물의 성질보다 더 우수한 성질들을 갖는 재료를 제공하기 위해 둘 이상의 재료들을 상호작용 화합하는 것이다. 페인트칠될 수 있는 성질들을 갖고 있는 열가소성 화합물들이 이용가능하다. 열가소성 탄성중합체 화합물들 및 탄성중합체 화합물[elastomeric alloy(EA)]들은 주성분들의 단순한 혼합물들과는 다른 성질들을 제공하도록 처리된 둘 이상의 중합체들의 상승적인 혼합물들로 이루어진다. 탄성중합체 화합물들의 두 가지 종류는 용융처리 가능한 고무[melt processible rubber(MPR)] 및 열가소성 가황물[thermoplastic vulcanizate(TPV)]들이다.
EA-MPR들은 고무 상(phase)이 고도로 교차 결합된, 염소화처리된 폴리올레핀, 에틸렌-비닐 아세테이트 공중합체 및 아크릴 에스테르 혼합물의 고도로 소성화된 단일 상 화합물로 만들어진 TPE들의 범주이고, 예컨대, 이 아이. 듀폰 드 네모아, 인크에 의해 시판중인 알크린[Alcryn(등록 상표)]이다. EA-TPV들은 고무 상이 완전히 교차결합된 고무/플라스틱 중합체 혼합물로 만들어진다.
TPV의 플라스틱 상은 통상 폴리올레핀(특히, 폴리프로필렌)이고, 고무 상은 흔히 에틸렌-프로필렌 탄성중합체이다. 창문 밀봉체용으로 적합한, 특히 유용한 TPV는 폴리프로필렌 및 EPDM 고무로부터 형성되고, 몬산토 케미칼 캄파니(Monsanto Chemical Co.)의 산토프렌[Santoprene(등록 상표)]과 같이 여러 등급으로 시판중이다.
열가소성 폴리우레탄[thermoplastic polyurethane(TPU)]들은 긴 사슬 디올(long-chain diol) 및 짧은 사슬 디올과의 디이소시안네이트(diisocyanates)의 공중합화에 의해 형성된다. TPU들은 다수의 종류들 및 등급들, 예컨대, 모베이 코포레이션(Mobay Corporation)의 텍신[Texin(등록 상표)], 비, 에프, 굿리치 캄파니(B. F. Goodrich Co.)의 에스탄[Estane(등록 상표)], 다우 케미칼 코포레이션(Dow Chemical Corp.)의 펠레탄[Pellethane(등록 상표)] 및 케이. 제이. 퀸 앤드캄파니 인크.(K. J. Quinn and Co., Inc.)의 큐-탄[Q-Thane(등록 상표)]이 상업적으로 시판중이다.
또한, 염화 폴리비닐(PVC)계 TPE들도 창문 밀봉체용으로 적합하고, 다른 등급들로 그리고 다른 TPE들 및 고무들과의 혼합물로서 이용가능하다. P-V 화합물은 캐나다의 게리 바레이크 임포트 익스포트 인크.(Gerry Bareich Import Export Inc.)로부터 입수가능한 그러한 재료 중의 하나이다.
열가소성 이오노머들은, 예컨대, 이. 아이 듀폰 드 네모아의 서어린[Surlyn(등록 상표)]과 같은, 질기고, 내구성 있고, 투명한 열가소성 수지들을 제공하는 사슬간 이온 결합을 포함하고 있는 중합체들이다.
캐리어의 경질 플라스틱 부분은 강성 또는 반강성 TPE로부터 형성된다. 강성 TPE, 예컨대, 폴리프로필렌은 바람직하게는 쇼어 경도 D 스케일로 65 내지 85 듀로미터, 바람직하게는 75 듀로미터의 범위의 경도를 갖는다. 반강성 TPE, 예컨대, 크레이톤[Kraton(등록 상표)]은 쇼어 경도 D 스케일로 30 내지 55 듀로미터, 바람직하게는 50 듀로미터 범위의 경도를 갖는다.
캐리어의 연질 플라스틱 부분은 쇼어 경도 A 스케일로 50 내지 95 듀로미터, 양호하게는 70 듀로미터를 갖는 더 연하고 더 탄성적인 TPE, 예컨대 산토프렌[Santoprene(등록 상표)]으로부터 형성된다.
그러한 경질 TPE 및 연질 TPE는, 예컨대, 압출 또는 성형에 의해 쉽게 처리 및 제작되고, 특히 서로 다른 듀로미터 값을 갖는 둘 이상의 TPE의 동시압출 또는 동시성형에 적합하다. TPE들은 안료(pigment)를 혼합함으로써 또는 페인트칠함으로써 자동차와 조화되도록 쉽게 채색될 수 있다. 직접 페인트칠할 수 있는 TPE들은 어떤 사전 처리 없이 수성 페인트들을 수용하도록 기본 중합체 내에 혼합된 고표면 에너지 재료를 갖는다. 다양한 경도의 이러한 재료는 페로 코포레이션(Ferro Corporation)으로부터 구입 가능하다.
경질 TPE들은 고광택 마무리로 만들어질 수 있고, 예컨대, 광택계로 60°에서 측정 시에 EPDM 고무 밀봉체로 얻을 수 있는 것보다 사실상 높은 A급 마무리 또는 60 이상의 수치값의 광택도가 쉽게 얻어질 수 있다. 이러한 TPE는 색상 또는 광택도에 있어서의 최소한의 변화로 SAE J1960에 의한 외부 기후 사이클에 부응할 필요가 있다.
탄성 밀봉 삽입체(14)는 캐리어의 창문 주행 채널에 밀봉 삽입체를 고착시키도록 만곡된 연장부(40, 42)들과 결합하는 두 개의 고정 로브(50, 52)들에 의해 창문주행 채널 내에 기계적으로 부착된다.
개방형으로 비교적 평평한 형상으로 제작되는 것이 바람직하지만 필수적인 것은 아닌 탄성 밀봉 삽입체(14)는 코너들에서 구부려지고, 캐리어의 유리 주행 채널내부로 삽입된다. 삽입체의 끼움을 돕기 위해, 삽입체는 그 길이를 가로질러 복수개의 슬릿(slit)들을 가질 수 있고, 코너들에서 천공될 수 있다.
삽입체는 두 개의 밀봉 로브(54, 56)들을 갖는다. 큰 제1 로브(54)는 유리 주행 채널의 내측 다리부(18)로부터 외측 다리부(38)를 향하여 연장한다. 작은 제2 로브(56)는 외측 다리부(38)로부터 내측 다리부(18)를 향해 연장한다. 로브(54, 56)들은 테이퍼져 있고, 중실 또는 중공일 수 있다. 로브들은 창문 유리가 창문 주행 채널로부터 인출될 때 로브들의 단부가 채널을 폐쇄하도록 도시한 것처럼 서로 결합되도록 치수 설정되고 배열된다. 바람직하게는, 창문 유리의 측면들과 결합하는 로브들의 표면들에는 활주 코팅 또는 플로킹과 같은 활주면(58, 60)들이 제공된다. 유사한 활주면(62)이 창문 유리의 에지와 결합하기 위해 삽입체(14)의 내측면(64)에 제공된다.
활주면은 본원 기술 분야에서 숙련된 자들에게 알려진 임의의 코팅 또는 플로킹일 수 있고, 바람직하게는 플로킹이다. 삽입체(14)가 비교적 평평하게 제작될 수 있기 때문에, 삽입체를 접어서 창문 주행 채널 내에 위치시키기 전에 플로킹을 부착시키기 용이하다.
탄성 삽입체는 고무, 예컨대 천연 고무, 스티렌-부타디엔 고무[styrene-butadiene rubber(SBR)], 에틸렌-프로필렌 고무(EPR), 또는 에틸렌-프로필렌-디엔-단량체(EPDM) 고무로부터 형성될 수 있다. EPDM은 양호하고, 우수한 압축률, 내구성, 및 내후성을 보인다.
본 발명의 제2 실시예, 즉 제2도에서, 창문 밀봉체는 캐리어(12)의 다리부(18,38)들 및 기부(20)에 의해 형성된 U자형 채널 내에 매설된 얇은 금속 박판 지지체(70)를 부가한 외에는 제1도에 도시한 것과 기본적으로 동일하다.
지금까지, 이러한 목적을 위해서는 두께가 약 0.75 mm(0.03 inch)인 스탬핑 성형된 금속 지지체 및 꾸불꾸불한 와이어 지지체들이 사용되어 왔다. 본 발명은 다른 접근책을 사용한다. 공지의 지지체에 비해 아주 얇은, 바람직하게는 약 0.05 내지 0.25 mm(0.002 내지 0.01 inch) 사이, 보다 특정하게는 약 0.125 mm(0.005inch)인 금속 박판 지지체가 제공된다. 지지체는 형태 보유력을 제공하고, 코너들에 강성을 부여하고, 밀봉체의 선형 수축을 방지한다. 지지체는 알루미늄 또는 스테인레스강, 바람직하게는 알루미늄 박판으로부터 성형되는 것이 바람직하다. 박판이 얇기 때문에, 박판은 일련의 예비성형 롤러들을 필요로 함이 없이 맨드릴(mandrel)에 의해 단일 작업으로 요구되는 형태로 성형될 수 있다. 금속 박판 지지체는 열가소성 탄성중합체 캐리어가 지지체 상으로 압출되기 전에 또는 후에 요구되는 형태, 예컨대, U자형으로 구부려질 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 제2도에 도시한 박판(70)의 단일 스트립(strip)은 코너들을 보강하기 위한 두 개의 스트립으로, 각각의 코너에 하나씩, 대체될 수 있다.
본 발명의 제3 실시예인 제3도에서, 창문 밀봉체는 다리부(16, 18)들에 의해 형성된 U자형 채널의 기부(82)에 하나 이상의 유리섬유 코드(80)들을 부가한 외에는 제1도에 도시한 것과 기본적으로 동일하다. 유리섬유 코드(들)는 탄성중합체의 선형 수축을 방지하고, 탄성중합체의 압출 중에 합체된다.
제4도에서, 탄성 삽입체(14)는 압출에 의해 얻어진 비교적 평평한 개방 형상으로 도시되어 있는데, 이는 로브(54, 56)의 표면들 및 삽입체의 내측면(64)에 대한 활주면(58, 60, 62)들의 적용을 용이하게 한다.
제5도는 활주면의 적용 후의 설치 위치에 있는 탄성 삽입체(14)를 도시하고, 로브(54, 56)들이 맞닿아 채널을 폐쇄하는 방식을 설명하고 있다.
본 발명의 다른 태양에서, 예컨대, 탄성 삽입체를 수용하기 위해 일편 요소의 대체로 U자형 형상으로 사실상 강성인 이중 듀로미터 열가소성 캐리어를 형성하도록 다른 듀로미터 값을 갖는 열가소성 탄성중합체들을 동시압출함으로써 제1도에 도시한 것과 같은 열가소성 탄성중합체 캐리어가 얻어지는 플러쉬 유리 창문 밀봉체를 조립하는 방법이 제공된다. 일반적으로, 압출 온도는 약 150 내지 250℃, 바람직하게는 200℃이다. 일부 적용예의 경우, 압출물은 자동차 차체의 형태에 부합하도록 열 성형을 추가로 받게 된다. 탄성 삽입체는 탄성중합체, 바람직하게는 EPDM 고무를 대체로 평평한 형상으로 압출하고 상기 압출물을 경화시킴으로써 형성된다. 그리고 나서, 본 발명의 양호한 실시예에서, 평평한 압출물에는, 예컨대, 플로킹에 의한 활주면이 제공된다. 그 다음에, 압출된 삽입체는 U자형 캐리어로 절첩되어, 예컨대, 캐리어의 만곡된 연장부들과 삽입체의 앵커 로브들을 상호 체결함으로써 기계적으로 함께 고정된다.
본 발명의 다른 태양에서, 예컨대, 제1도에 도시한 바와 같은 열가소성 캐리어는 탄성 삽입체를 수용하기 위해 일편 요소의 대체로 U자형 형상으로 사실상 강성인 이중 듀로미터 열가소성 캐리어를 형성하도록 다른 듀로미터 값들을 갖는 열가소성 탄성중합체들을 열 성형함으로써 얻어진다. 일반적으로, 성형 온도는 약 150 내지 250℃, 양호하게는 약 200℃이다.
따라서, 본 발명은 사실상 강성인 이중 듀로미터 열가소성 캐리어 및 탄성 삽입체로부터 쉽게 조립되는 플러쉬 유리 밀봉 시스템을 제공한다. 캐리어는 자동차 차체 또는 내장과 쉽게 색상이 조화될 수 있고, 바람직한 고 광택을 갖는다. 조립체는 종래의 밀봉체보다 더 가볍고, 더 저렴하고, 설치가 용이하다.
본 발명의 양호한 실시예와 관련하여 본 발명을 설명하였지만, 본원 기술 분야에서 숙련된 자들은 특허청구의 범위에 의해서만 한정되는 발명의 진정한 정신 및 범주로부터 벗어남이 없이 많은 수정 및 변경이 이루어질 수 있음을 알 것이다.
제1도는 본 발명에 따른 밀봉체의 단면도.
제2도는 얇은 금속 박판 캐리어를 합체하고 있는 본 발명의 제2 태양에 따른 밀봉체의 단면도.
제3도는 유리섬유 코드를 합체하고 있는 본 발명의 제3 태양에 따른 밀봉체의 단면도.
제4도는 활주면의 용이한 적용을 위한, 발출된 위치에서의 고무 삽입체의 단면도.
제5도는 설치 위치에서의 고무 삽입체의 단면도.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 창문 밀봉체 12 : 캐리어 부착 본체 부재
14 : 삽입 부재 또는 삽입체 15 : U자형 제1 채널
16 : 외측 다리부 18 : 내측 다리부
20 : 캐리어 기부 22, 24 : 만곡 돌기
26, 28, 30 : 체결 돌기 32 : 돌기
38 : 다리부 40, 42 : 연장부
50, 52, 54, 56 : 로브 58, 60, 62 : 활주면

Claims (27)

  1. 자동차의 차체와 가동 창문 패널 사이에 밀봉체를 형성하기 위한 플러쉬 유리 창문 밀봉체에 있어서,
    제1 기부와 제1 및 제2 다리부들에 의해 한정된, 자동차의 차체에 창문 밀봉체를 부착시키기 위한 대체로 U자형 제1 부분과, 제2 기부와 상기 제2 및 제3 다리부에 의해 한정된 역 U자형 형상의 유리 주행 채널부와, 제2 및 제3 다리부들의 단부에서 제1 및 제2 장착 채널들을 형성하기 위한 제2 및 제3 다리부들의 단부 상의 제1 및 제2 내향 현수 연장부들을 갖는 사실상 강성인 플라스틱 캐리어 부착 본체와,
    창문 패널과의 활주 가능한 밀봉체를 형성하기 위한 두 개 이상의 탄성 밀봉면과, 유리 주행 채널 내에 삽입체를 고착시키기 위해 캐리어의 제1 및 제2 장착 채널들과 결합하는 제1 및 제2 고정 로브들을 갖는 유리 주행채널 내에 배치된 U자형 탄성 삽입체를 구비하고,
    상기 플라스틱 캐리어 부착 본체는 열가소성 탄성중합체로 구성된 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  2. 제1항에 있어서, 열가소성 탄성중합체는 스티렌 블록 공중합체, 고무-폴리올레핀 혼합물, 탄성중합체 화합물, 열가소성 화합물, 열가소성 탄성중합체 화합물, 열가소성 이오노머, 열가소성 폴리우레탄, 염화폴리비닐 및 그들의 혼합물들로부터 선택되는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  3. 제1항에 있어서, 플라스틱 캐리어 부착 본체는 다른 듀로미터 값을 갖는 두 개의 열가소성 탄성중합체로 구성된 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  4. 제3항에 있어서, 플라스틱 캐리어 부착 본체는 동시압출된 일체식 유닛으로 구성된 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  5. 제3항에 있어서, 플라스틱 캐리어 부착 본체는 성형된 일체식 유닛으로 구성된 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  6. 제1항에 있어서, 자동차 차체 상의 플랜지와 결합하기 위해 상기 제1 및 제2 다리부들 상의 하나 이상의 열가소성 탄성중합체 돌기들을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  7. 제6항에 있어서, 돌기의 듀로미터 값이 상기 다리부들과는 다른 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  8. 제6항에 있어서, 캐리어 부착 본체의 유리 주행 채널 부분의 기부는 자동차 차체에 대한 밀봉체를 형성하기 위한 제1 및 제2 돌기들을 구비하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  9. 제8항에 있어서, 캐리어 부착 본체는 자동차 차체에 대한 밀봉체를 형성하기 위한 하나 이상의 부가적인 열가소성 탄성중합체 돌기를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  10. 제1항에 있어서, 탄성 삽입체는 고무 삽입체를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  11. 제10항에 있어서, 고무 삽입체는 EPDM 고무로 구성된 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  12. 제1항에 있어서, 탄성 삽입체는 캐리어에 의해 U자형으로 형성되어 유지되는 대체로 평평한 부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  13. 제12항에 있어서, 탄성 삽입체는 그 길이를 가로질러 복수개의 슬릿들을 갖고 있는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  14. 제12항에 있어서, 탄성 삽입체는 코너들에서 천공되는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  15. 제1항에 있어서, 탄성 삽입체는 밀봉면 상에서 활주면을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  16. 제1항에 있어서, 캐리어 부착 본체는 본체의 유리 주행 채널 부분의 강성을 보강하기 위한 금속 박판을 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  17. 제16항에 있어서, 금속 박판은 알루미늄 박판인 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  18. 제1항에 있어서, 캐리어 부착 본체는 본체의 수축을 감소시키기 위한 하나 이상의 유리섬유 코드를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  19. 제1항에 있어서, 유리 주행 채널의 제2 다리부로부터 제3 다리부를 향해 연장하는 테이퍼진 큰 제1 밀봉 로브와, 제3 다리부로부터 제2 다리부를 향하여 연장하는 작은 제2 밀봉 로브를 구비하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  20. 제1항에 있어서, 캐리어 부착 본체와 탄성 삽입체는 기계적으로 함께 체결되는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  21. 제20항에 있어서, 탄성 삽입체는 두 개의 고정 로브들을 구비하고, 캐리어 부착 본체는 고정 로브들과 결합하기 위한 두 개의 만곡된 연장부들을 구비하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체.
  22. 플러쉬 유리 창문 밀봉체를 조립하는 방법에 있어서,
    사실상 강성인 이중 듀로미터 열가소성 탄성중합체 캐리어를 탄성 삽입체를 수용하기 위한 일편 요소의 대체로 U자형 형상으로 형성하도록 다른 듀로미터 값들을 갖는 열가소성 탄성중합체들을 동시압출하는 단계와,
    상기 열가소성 탄성중합체 캐리어를 위한 대체로 평평한 탄성 삽입체를 압출하는 단계와,
    상기 탄성 삽입체를 대체로 U자형 형상으로 절첩하는 단계와,
    상기 절첩된 탄성 삽입체를 캐리어에 기계적으로 고정하도록 캐리어 내부로 가압하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체 조립 방법.
  23. 제22항에 있어서, 대체로 평평한 탄성 삽입체를 플로킹하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체 조립 방법.
  24. 제22항에 있어서, 압출된 탄성 삽입체를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체 조립 방법.
  25. 플러쉬 유리 창문 밀봉체를 조립하는 방법에 있어서,
    사실상 강성인 이중 듀로미터 열가소성 탄성중합체 캐리어를 탄성 삽입체를 수용하기 위한 일편 요소의 대체로 U자형 형상으로 형성하도록 다른 듀로미터 값들을 갖는 열가소성 탄성중합체들을 성형하는 단계와,
    상기 열가소성 탄성중합체 캐리어를 위한 대체로 평평한 탄성 삽입체를 압출하는 단계와,
    상기 탄성 삽입체를 대체로 U자형 형상으로 절첩하는 단계와,
    상기 절첩된 탄성 삽입체를 캐리어에 기계적으로 고정하도록 캐리어 내부로 가압하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체 조립 방법.
  26. 제25항에 있어서, 대체로 평평한 탄성 삽입체를 플로킹하는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체 조립 방법.
  27. 제25항에 있어서, 압출된 탄성 삽입체를 경화시키는 단계를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 플러쉬 유리 창문 밀봉체 조립 방법.
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