(57)【要約】  複合材構造体は、自動車におけるウェザーストリップとして特定の用途がある。ウェザーストリップは、ゴム、ＥＰＤＭ又は可撓性を示す熱可塑性樹脂のような第一の材料と、ゴムの表面の部分上に施された第二の硬い低摩擦材料とを有する。１つの好ましい配置において、低摩擦材料は、ウェザーストリップが第二の材料が施されない領域内にて撓むのを許容する隔てた列にて第一の材料と共に、共押出し成形される。低摩擦材料が増大した厚さにて施され、これにより可撓性に影響を与えずに耐磨耗性を向上させることができる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
関係した密封面と係合するウェザーストリップにおいて、
その少なくとも一部分が関係した窓と係合し得るようにされた第一の面を有する細長い可撓性部材を備え、
第一の面は、可撓性部材が長手方向列の間の領域に沿って選択的に関節動作することができるように、長手方向列に配設された低摩擦材料を有する、ウェザーストリップ。
【請求項２】
請求項１に記載のウェザーストリップにおいて、可撓性部材は、エラストマー的材料から形成される、ウェザーストリップ。
【請求項３】
請求項１に記載のウェザーストリップにおいて、低摩擦材料は、熱可塑性樹脂及び架橋結合した熱可塑性樹脂の１つである、ウェザーストリップ。
【請求項４】
請求項１に記載のウェザーストリップにおいて、長手方向列は、可撓性部材の長さに沿って実質的に平行である、ウェザーストリップ。
【請求項５】
請求項１に記載のウェザーストリップにおいて、低摩擦材料は、第一の面部分に沿って連続的な列にて延びる、ウェザーストリップ。
【請求項６】
請求項５に記載のウェザーストリップにおいて、低摩擦材料の列は、細長い可撓性部材に沿って連続的である、ウェザーストリップ。
【請求項７】
請求項６に記載のウェザーストリップにおいて、低摩擦材料の列は、可撓性部材の第一の面から外方に延びる、ウェザーストリップ。
【請求項８】
請求項１に記載のウェザーストリップにおいて、低摩擦材料は、横方向断面幅に亙って可変の厚さを有する、ウェザーストリップ。
【請求項９】
請求項１に記載のウェザーストリップにおいて、低摩擦材料の列は、第一の面の実質的に全ての上を延びる、ウェザーストリップ。
【請求項１０】
請求項１に記載のウェザーストリップにおいて、低摩擦材料は、可撓性部材の第一の面部分の上のみを進む、ウェザーストリップ。
【請求項１１】
関係した密封面と係合するウェザーストリップにおいて、
関係した窓と密封係合し得るようにされ第一の面を有する細長い可撓性部材を備え、
第一の面は、可撓性部材が厚い低摩擦材料の領域の間にて可撓性を維持するよう第一の面上に配設された可変厚さの低摩擦材料を含む、ウェザーストリップ。
【請求項１２】
請求項１１に記載のウェザーストリップにおいて、低摩擦材料は熱可塑性樹脂である、ウェザーストリップ。
【請求項１３】
請求項１１に記載のウェザーストリップにおいて、低摩擦材料は、可撓性部材の長さに沿って延びる連続的な列にて配設される、ウェザーストリップ。
【請求項１４】
請求項１１に記載のウェザーストリップにおいて、低摩擦材料は、関係したガラスに面する可撓性部材の外面に沿って隔てた列にて配設される、ウェザーストリップ。
【請求項１５】
請求項１１に記載のウェザーストリップにおいて、低摩擦材料は０．１４４ｍｍ程度の最大厚さを有する、ウェザーストリップ。
【請求項１６】
ウェザーストリップを形成する方法において、
第一の面を有する細長い可撓性部材を形成するステップと、
ウェザーストリップが窓の面と係合し得るようにされた領域内にて第一の面に沿って低摩擦材料の少なくとも第一及び第二の列を押出し成形するステップとを備える、ウェザーストリップを形成する方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法において、可撓性部材を形成するステップは、可撓性部材を押出し成形するステップを含む、方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法において、可撓性部材を形成するステップは、低摩擦材料と共に可撓性部材を共押出し成形するステップを含む、方法。
【請求項１９】
請求項１６に記載の方法において、低摩擦材料を押出し成形するステップは、ウェザーストリップが低摩擦材料が存在しない領域内にて関節動作するのを許容するよう列を隔てて離すステップを含む、方法。
【請求項２０】
請求項１６に記載の方法において、低摩擦材料を押出し成形するステップは、低摩擦材料を第一の面の全長に沿って連続的に押出し成形するステップを含む、方法。
【請求項２１】
請求項１に記載のウェザーストリップにおいて、可撓性部材は、関係した自動車に取り付け得るようにされたベルトシールである、ウェザーストリップ。
【請求項２２】
請求項１に記載のウェザーストリップにおいて、ガラスラン組立体は、関係した窓の端縁を受け入れ得るようにされたキャビティを形成する全体としてＵ字形の溝型材を有し、可撓性部材は、溝型材に固定されると共に、キャビティ内に延びる第一及び第二のリップを含み、低摩擦材料が第一及び第二のリップの各々の部分に設けられる、ウェザーストリップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、全体として、複合材ストリップであって、第一の材料と、望ましい硬さを有する第二の材料とから形成された第一の部材すなわち可撓性部材から成り、複合材構造体の可撓性を維持し得るように可撓性部材の選んだ領域に取り付けられた上記複合材ストリップに関する。
【背景技術】
【０００２】
複合材構造体は、ベルトシール又はガラスランのような、自動車と関係して使用されるウェザーストリップ、又は、特に、窓と動的に接触する領域にて、窓との接触が可撓性及び硬い耐磨耗面を要求する場合に同様のウェザーストリップ装置として、特定の用途にて使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
全体としてＵ字形又はＣ字形の剛性な溝型材を提供し、この溝型材内に、同様の湾曲したＣ字形の押出し成形品が挿入されるか、又は該溝型材の選んだ部分がガラスランとして作用するようエラストマーにて被覆されることは既知である。例えば、熱可塑性エラストマー又はＥＰＤＭが溝型材上に押出し成形され、１つ又はより多くの可撓性のシールリップを形成し、また、耐磨耗の目的のため、溝型材の基部分に押出し成形される。ガラスランの開放した領域又はキャビティは、窓を車のドアに対して選択的に上昇且つ下降させるとき、窓の端縁を受け入れ且つ案内する。
【０００４】
例えば、ウェザーストリップが溝型材の外側端末領域から内方に撓む密封リップを有するガラスランである場合、複合材構造体の可撓性を維持することが重要である。硬い被覆は、典型的にＥＰＤＭ材料のような可撓性部材に施され、また、その被覆は、ＥＰＤＭに接着剤にて固定され又はＥＰＤＭと共押出し成形される。被覆は、通常、ＥＰＤＭの全表面に施され、構造体の可撓性は実質的に減少するが、低摩擦被覆の望ましい耐磨耗の性質を提供する。すなわち、より厚い被覆を施すことにより改良された耐磨耗の性質が実現される一方、望ましい可撓性はより薄い被覆を施すことを必要とする。このように、可撓性が犠牲にされるならば、最終的に、耐磨耗性、すなわち耐久性は損なわれる可能性がある、すなわち密封可能性は１つの問題となる。
【０００５】
従って、性能の特性に望ましくない影響を与えずに、上記目標の双方が実現され、また、効率的で且つ経済的な態様にて製造することのできる複合材構造体又はウェザーストリップが課題とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
複合材構造体は、第一の面を有し、該第一の面の少なくとも一部分が関係した自動車の窓と係合し得るようにされた、細長い可撓性部材を備えている。低摩擦材料が第一の面にて長手方向列に配設される。
【０００７】
長手方向列は、可撓性部材の長さに沿って実質的に平行であることが好ましい。
低摩擦材料は可撓性部材の第一の面から外方に伸びている。
１つの好ましい実施の形態において、低摩擦材料は、厚さを変えることができ、また、個々の列が分離され又は隔てられている。このため、可撓性部材は隔てた領域に沿って選択的に関節動作することができる。
【０００８】
低摩擦材料は０．２５０ｍｍ程度の最大厚さを有する。
ウェザーストリップを形成する方法は、細長い可撓性部材を形成するステップと、第一及び第二の列の低摩擦材料を可撓性部材の第一の面上に押出し成形するステップとを備えている。
【０００９】
可撓性部材を形成するステップは、可撓性部材を押出し成形するステップを含むことが好ましい。
本発明の主要な利点は、ゴムと同一の抗力の性質を有さず、また、その可撓性を失わない硬い面を提供することが可能な点である。好ましいウェザーストリップは、複合材ウェザーストリップの可撓性に影響を与えずに、硬い又は剛性な材料の厚さを増大することを許容する。
【００１０】
山部が硬い材料であり、谷部が第一の可撓性材料である場合、交番的な山部及び谷部は、それぞれ耐久性及び可撓性を提供する。
山部の中心間の間隔は変更可能であり、また、同様に押出し成形した山部の高さも使用される材料に依存して変化させることができる。
【００１１】
本発明の更に別の有利な点は、ウェザーストリップの製造が容易なことに関する。
本発明の更にその他の特徴及び利点は、以下の説明を読み且つ理解することにより、当該技術の当業者に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
図１は、車の色々な位置に配置されたウェザーストリップを有する、自動車１０のような自動車の代表図である。車における既知のウェザーストリップは、ドアシール、窓シール、サンルーフシール、窓通路シール（すなわちガラスラン）、トランクシール、フードトゥカウルシール等を含む。これらのウェザーストリップは、複合材構造体であり且つ密封、審美物、トリム及びエッジ片等の目的を果たすことがしばしばである。これらのウェザーストリップは、例えば、押出し成形、成形、接着剤、締結具等のような多岐に亙る態様にて形成される。ウェザーストリップを異なる材料にて形成することも既知である。例えば、ＥＰＤＭのようなエラストマーが、その弾性、エラスティックな性質、押出し成形又は成形の何れかによる製造の容易さのため、第一の材料すなわち基材料として一般に使用される。第一の材料の上に、改良された耐磨耗性質を有する、すなわち、窓に対して当接する低摩擦面を提供する硬い材料である第二の材料を付与することも既知である。
【００１３】
車１０は、窓１８の上端縁に沿って密封するヘッダ部分１６と、Ａ、Ｂピラー部分２０、２２と、ベルトシール２４とから成るウェザーシール組立体１４が従来通り設けられたドア１２を有する。勿論、上述したその他のシールを自動車に含めることもできるが、簡略化の目的のため、本明細書にて詳細には説明しない。図２に示すように、ウェザーシール組立体／ガラスランは、ドアのベルトライン又はベルトシール領域２４の下方を延び、また、窓をドアに対して開放し且つ閉塞するとき、窓を案内するのを助ける。上述したように、ガラスランの一例は、強度又は剛性のため提供される溝型金属であるＣ字形又はＵ字形の溝型材を含む。窓を受け入れる溝型形状の開放した端部から内方に延在する可撓性のリップを有する同様の形状のエラストマー部材（図示せず）を採用することが一般的である。米国特許明細書５，２１７，７８６号（その詳細は参考として引用し本明細書に含めてある）には、かかる配置が示されている。更にその他のガラスランの形態が当該技術にて周知である。例えば、１つの形態は、その詳細を参考として引用し、本明細書に含めた、同時に所有する米国特許明細書４，９５１，４１８号に示し且つ記載されたようなエラストマー材料内に封入された剛性な支持体を有する。更に、２００４年４月１４日付けで出願された、同時に所有する仮特許出願明細書６０／５６１，９７２号には、剛性な溝型材が示されており、熱可塑性加硫物（ＴＰＶ）のような、熱可塑性エラストマーが剛性な溝型材の外端縁に設けられ、窓の両面と係合する内方に延びる可撓性のリップを更に画成する。
【００１４】
窓を可撓性のリップの間に受け入れることは、図３及び図４に示されている。窓３０は、ウェザーストリップ又は可撓性のリップ３６、３８がそれぞれ係合する第一の面３２及び第二の面３４を有する。リップの第一の端部４０は、剛性なＣ字形の溝型材４２の外終端に固定されている。リップ３６、３８の面の１つ、すなわち窓（図４）と係合するよう配設された面には、低摩擦材料４４が設けられている。窓による反復的な接触に耐えることのできる硬い耐磨耗面を提供するよう溝型材の基部面に同一又は異なる低摩擦材料４８を設けることも既知である。
【００１５】
図５及び図６に図示するように、本発明のウェザーストリップがより詳細に示されている。この場合、ウェザーストリップは、基部６８によって相互に接続された第一の脚部６４及び第二の脚部６６を有する剛性な溝型材６２を有するガラスラン６０として示されている。典型的に、脚部６４、６６及び相互に接続する基部６８に画成された溝型材は、溝型材の形態に形成され且つ内部キャビティ７０を画成する単一の材料から形成される。脚部の外終端は、実質的に同一の形態の左側及び右側ウェザーストリップとして示した、可撓性のリップ又はウェザーストリップ８０を有する。しかし、リップは、必要と考えるならば、異なる形態のものとすることができることが理解されよう。各シールリップの第一の端部８２は、溝型材のそれぞれの脚部の外端に固定されている。好ましい配置において、シールリップは、追加的な接着剤又はその他の固定手段を必要とせずに、溝型材の脚部の外終端上に押出し成形されている。本発明は、ウェザーストリップをガラスラン組立体の他の部分に固定する押出し成形した配置とすることは好ましいが、かかる配置にのみ限定されるべきではない。
【００１６】
ウェザーストリップ又は可撓性のリップの各々は、第一の面すなわち外方に延在する面８６と、第二の面すなわち内方に面する面８８とを有する第一の細長の可撓性部材８４を備えている。このように、シールリップは、片持ち状に取り付けられ、また、内終端縁９０は、第一の端部８２の取り付け領域に対して撓み又は回動自在である。図３及び図４を参照することから理解されるように、ガラスラン組立体にてシールリップの可撓性を維持することが望ましい。硬い低摩擦材料として機能する熱可塑性樹脂のような被覆を含めることは、シールリップの望ましい増大した耐磨耗の性質を提供することができるが、残念なことに、複合材構造体の可撓性を制限することになる。例えば、４０ないし６０ミクロン（０．０４０ないし０．６０ｍｍ）以上の被覆が可撓性部材上に提供されるならば、窓の面に順応する望ましい可撓性が影響を受ける可能性がある。他方、低摩擦材料の量を増大させることは、耐久性及び耐磨耗性質を向上させるために望ましい。
【００１７】
好ましい実施の形態にて示した本発明は、低摩擦材料の領域９４の間に空間又は間隙９２を提供することにより、可撓性及び耐磨耗性の双方を実現する。好ましい配置において、低摩擦材料は、可撓性部材の第一の面にて長手方向列として押出し成形される。このように、可撓性部材は、望ましい可撓性の性質のため、ゴム又はＥＰＤＭのようなエラストマー材料にて形成されることが好ましい。他方、低摩擦材料は、熱可塑性樹脂又はその他の材料であり、また、可撓性部材上に共押出し成形されることが好ましい。長手方向に延びるリッジは、低摩擦材料が存在しない間隙により分離され、これにより、シールリップは、何らの低摩擦材料が存在しないこれらの領域内にて依然として撓むことができる。可撓性部材の第一の面上に共押出し成形された低摩擦材料の厚さは、実質的に増大させることができるという利点を有する。例えば、厚さは、１２０ミクロン（０．１２０ｍｍ）程度の厚さまで増大させることができる。増大した厚さは、シールリップの耐磨耗性を実質的に向上させ、しかも、摩擦材料の列の間に提供された間隙のため、本発明の場合と同一の可撓性が維持される。
【００１８】
図６に最も良く例示するように、低摩擦材料の形態は、最大高さを有することができ、また、その高さは、低摩擦材料のリッジの断面に亘り変化させることができる。しかし、この低摩擦材料の特定の形状又は形態は、必要と考えられるように変化させることができる。同様に、低摩擦材料のリッジ間の中心間の間隔を変化させることができる。
【００１９】
図５を再度参照すると、リッジは、リップの取り付け端部８２から内方に設けられることが好ましい。リッジは、連続的に反復可能な配列形態のパターンにて可撓性部材の第一の面８６の主要部分の上を延び、また、内側終端縁９０の回りさえも延びていて、低摩擦材料が、典型的に可撓性部材を形成し窓に望ましくない抗力を付与するであろうエラストマーではなくて、窓の面と接触することを保証する。先行技術は、５０ショアＡないし８０ショアＤの範囲の硬さを有し、また、４０ショアＤ程度の硬さの被覆を有する可撓性部材を使用することができるが、可撓性が問題となり、このため被覆の厚さを減少させることが必要となる。他方、材料の厚さが減少するならば、ＯＥＭにより要求される耐磨耗の性質を満足させることは困難である。この場合、山部又はリッジは望ましれる耐久性を提供し、また、谷部や低摩擦材料が存在しない領域は可撓性を提供する。圧縮負荷撓み必要量の設計上の特徴は、第一の面の何れの領域が低摩擦材料の領域を受け入れるかを決定することになろう。
【００２０】
上述したように、組立体を形成する１つの好ましい方法は、可撓性部材及び低摩擦材料を共押出し成形することであり、また好ましくは、低摩擦材料は被覆でないものとし、むしろ、第二の材料は第一の材料の選んだ領域にのみ施される。材料を共押出し成形することが容易であるため、低摩擦材料は、典型的に、可撓性部材の第一の面にて隔てられた長手方向列にて延在することが理解されよう。しかし、このことは、例えば、鋳型を介して不連続的な列に施す等のようなその他の方法にて低摩擦材料を施すことを排除するものではない。
【００２１】
更に、低摩擦材料として使用される特定の材料すなわち熱可塑性樹脂材料はまた、広範囲に渡るものとすることもできる。例えば、適宜な硬さを示し、また、望ましい低摩擦を示す材料である熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂、ＴＰＥｓ又はＵＨＭＷポリエチレンが適している。低摩擦材料は、シールリップと窓との間の摩擦を減少させるのに十分な粗さを提供する粒子を含むことも可能であると考えられる。
【００２２】
上述したように、本発明は、ガラスランにのみ限定されず、窓又はその他の面と動的又は静的に係合するかどうかを問わず、その他の分野にても適用可能である。このように、この説明から、ガラスランにて使用することが明らかであるが、ベルトシールとして使用し、また、低摩擦を有する硬い面の望ましい特徴を、基礎となる可撓性材料に望まれる可撓性の性質と組み合わせることができるその他の領域にて使用することが当該技術の当業者には理解されるから、特許請求の範囲はこのように限定されるべきではない。ガラスランの溝型材の基部面６８に設けられた低摩擦材料９６は、可撓性が主たる関心事ではないため、これらの作用部を含む必要は無いことも理解されよう。しかし、その間に間隙又は間隔を有する細長いストリップ又は領域内での硬い材料の施工は、より少量の低摩擦材料を望ましい厚さにすることにより行われ、これにより構成要素にて使用される低摩擦材料の量を全体として減少させることができる。
【００２３】
本発明の用途の更に別の例は、シールと関係したトリムリップを有するドアシール又は一次的シールに関する。トリムリップは、典型的にスカッフプレート、ヘッダ等の上を延びて、きれいで審美的に心地良い外観を提供する。サイドエアバッグの使用が増すに伴い、トリムリップと関係した摩擦率を減少させ且つエアバッグの展開に望ましくない影響を与えないようトリムリップの可撓性を維持することが望ましい。低摩擦材料をトリムリップ上に組み込むことにより、内部トリムの輪郭外形に適合するよう望ましい可撓性を有する硬い面の低摩擦面の所望の性質が満足される。同様に、特に、主要シール及びトリムリップが共押出し成形される場合、製造が依然として容易であり、また、低摩擦材料は、トリムリップの所望の部分上にて長手方向列に共押出し成形することができる。
【００２４】
本発明は、好ましい実施の形態に関して説明した。勿論、改変例及び変更例は、当該技術の当業者に明らかになるであろし、本発明は説明した実施の形態に限定されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ガラスラン溝型材及びベルトウェザーストリップのような複合材ストリップの全体的な位置を示す自動車の立面図である。
【図２】図１に示した自動車の前側ドア用のガラスラン溝型材の拡大立面図である。
【図３】ガラスランの断面図である。
【図４】ガラスランの断面図である。
【図５】ガラスランに組み込まれた複合材構造体／ウェザーストリップの拡大断面図である。
【図６】複合材構造体／ウェザーストリップの第一の面の拡大図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
2008506581.tif 000009
2008506581.tif 000010