(57)【要約】【課題】軽量化を図り、腐食と錆の発生を未然に防止し、成形材料のリサイクルを容易に図ることのできる自動車用ウエザーストリップ、およびそうしたウエザーストリップを容易に製造することのできる製造方法を提供する。【解決手段】フランジ部に取付けられ，把持部材３に芯材４を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部２と，シール機能を有するシール部５とを備える自動車用のウエザーストリップであり、前記把持部材３をオレフィン系のゴム又は熱可塑性エラストマーで構成し、前記芯材４をオレフィン系の熱可塑性エラストマーまたはタルクやガラス繊維等のフィラーを含有した材料で構成する。【選択図】      図２
2004149102.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フランジ部に取付けられ，把持部材（３）に芯材（４）を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部（２）と，シール機能を有するシール部（５）とを備える自動車用のウエザーストリップであり、前記把持部材をオレフィン系のゴム又は熱可塑性エラストマーで構成し，前記芯材をオレフィン系の熱可塑性エラストマーまたはタルクやガラス繊維等のフィラーを含有した材料で構成してなる自動車用ウエザーストリップ。
【請求項２】
前記芯材（４）の熱可塑性エラストマーがポリプロピレンであることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ウェザーストリップ。
【請求項３】
芯材（４）を構成する熱可塑性エラストマーの曲げ弾性率が、２０００〜５０００Ｍｐａであることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用ウエザーストリップ。
【請求項４】
把持部材（３）を構成するゴムまたは熱可塑性エラストマーの１００％伸び時の引張強度が、２．５ＭＰａ以下、好ましくは２．０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動車用ウエザーストリップ。
【請求項５】
フランジ部に取付けられ，把持部材（３）に熱可塑性エラストマー製の芯材（４）を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部（２）と，シール機能を有するシール部（５）とを備える自動車用のウエザーストリップを製造する方法であって、少なくとも，熱可塑性エラストマー製の芯材を，熱可塑性エラストマー押出機（１０）で平坦な又は略への字状の展開形状で押出成形する芯材成形工程と、前記芯材を把持部材と共に共押出し成形してグリップ部を形成するグリップ成形工程と、前記グリップ部を，熱可塑性エラストマーの溶融温度付近に冷却しながら，サイジングロール機（１４）で断面略Ｕ字状に成形する最終成形工程と、からなる自動車用ウエザーストリップの製造方法。
【請求項６】
フランジ部に取付けられ，把持部材（３）に熱可塑性エラストマー製の芯材（４）を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部（２）と，シール機能を有するシール部（５）とを備える自動車用のウエザーストリップを製造する方法であって、少なくとも，熱可塑性エラストマー製の芯材を，熱可塑性エラストマー押出機（１０）で平坦な又は略への字状の展開形状で押出成形する芯材成形工程と、前記芯材を，形状ロール機（１１）によって所定のパターンに成形するパターン成形工程と、前記芯材を把持部材と共に共押出し成形してグリップ部を形成するグリップ成形工程と、前記グリップ部を，熱可塑性エラストマーの溶融温度付近に冷却しながら，サイジングロール機（１４）で断面略Ｕ字状に成形する最終成形工程と、からなる自動車用ウエザーストリップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、グリップ部に埋設されている芯材を熱可塑性エラストマーで形成した自動車用のウエザーストリップおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、自動車のドア開口部の周縁に沿って形成されるフランジ部に取付けられるウエザーストリップにおいて、そのグリップ部には金属製の芯金が埋設されている。この芯金は、グリップ部をフランジ部へ強固に組付けるために重要なはたらきをする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の芯金は金属製であるため、重量が嵩み、その取扱いが厄介であると共に、自動車の軽量化を図る上で大きな解決すべき課題となっている。また、金属製であるため腐食して錆を発生させ、強度と見栄えの低下につながるといった問題もある。さらに、ウエザーストリップの成形材料をリサイクルするためには、埋設している金属製の芯金を取り除く必要があるため、手間が掛かるといった問題も存在する。
【０００４】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、軽量化を図り、腐食と錆の発生を未然に防止し、成形材料のリサイクルを容易に図ることのできる自動車用ウエザーストリップ、およびそうしたウエザーストリップを容易に製造することのできる製造方法を提供するものである。
【０００５】
また、本発明は、従来の金属製の芯金に代えて、熱可塑性エラストマー製の芯材を使用することによって新たに発生する問題を解決することも、その課題としている。すなわち、従来の金属製の芯金を埋設したウエザーストリップにおいては、当該芯金を被覆している被覆材（ゴム材または熱可塑性エラストマー）が芯金と融着していないので、コーナー部に対応して折曲げてもそれに追従することが可能であった。
【０００６】
しかし、金属製の芯金に代えて、熱可塑性エラストマー製の芯材を埋設し、かつ、その芯材を被覆材と同系のオレフィン系にすると、両者が、共押出成形した際に熱融着してしまい、コーナー部に対応して折曲げようとしても、被覆材の伸びが芯材によって抑制されてしまう。従って、コーナー部に対応した折曲げを円滑に行うことができない。本発明は、こうした問題を解決することも課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１乃至図５を参照して説明する。請求項１の発明に係る自動車用ウエザーストリップ１は、フランジ部に取付けられ，把持部材３に芯材４を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部２と，シール機能を有するシール部５とを備える自動車用のウエザーストリップであり、前記把持部材３をオレフィン系のゴム又は熱可塑性エラストマーで構成し、前記芯材４をオレフィン系の熱可塑性エラストマーまたはタルクやガラス繊維等のフィラーを含有した材料で構成してなるものである。
【０００８】
請求項２の発明に係る自動車用ウエザーストリップは、請求項１の発明に係る自動車用ウエザーストリップにおいて、前記芯材の熱可塑性エラストマーがポリプロピレンであることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明に係る自動車用ウエザーストリップは、請求項１又は請求項２の発明において、芯材４を構成する熱可塑性エラストマーの曲げ弾性率が、２０００〜５０００Ｍｐａであることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明に係る自動車用ウエザーストリップは、請求項１〜３のいずれかの発明において、把持部材３を構成するゴムまたは熱可塑性エラストマーの１００％伸び時の引張強度が、２．５ＭＰａ以下、好ましくは２．０ＭＰａ以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５の発明に係る自動車用ウエザーストリップの製造方法は、フランジ部に取付けられ，把持部材３に熱可塑性エラストマー製の芯材４を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部２と、シール機能を有するシール部５とを備える自動車用のウエザーストリップを製造する方法であって、少なくとも，熱可塑性エラストマー製の芯材４を、熱可塑性エラストマー押出機１０で平坦な又は略への字状の展開形状で押出成形する芯材成形工程と、前記芯材４を把持部材３と共に共押出し成形してグリップ部２を形成するグリップ成形工程と、前記グリップ部２を、熱可塑性エラストマーの溶融温度付近に冷却しながら、サイジングロール機１４で断面略Ｕ字状に成形する最終成形工程と、からなるものである。
【００１２】
請求項６の発明に係る自動車用ウエザーストリップの製造方法は、フランジ部に取付けられ，把持部材３に熱可塑性エラストマー製の芯材４を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部２と，シール機能を有するシール部５とを備える自動車用のウエザーストリップを製造する方法であって、少なくとも，熱可塑性エラストマー製の芯材４を、熱可塑性エラストマー押出機１０で平坦な又は略への字状の展開形状で押出成形する芯材成形工程と、前記芯材４を，形状ロール機１１によって所定のパターンに成形するパターン成形工程と、前記芯材４を把持部材３と共に共押出し成形してグリップ部２を形成するグリップ成形工程と、前記グリップ部２を，熱可塑性エラストマーの溶融温度付近に冷却しながら、サイジングロール機１４で断面略Ｕ字状に成形する最終成形工程と、からなるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に係る自動車用ウエザーストリップ１の実施形態を、図１および図２に示す。これは、自動車のボディに形成したドア開口部の端縁に沿って設けたフランジ部に取付けられるもので、把持部材３に芯材４を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部２と、当該グリップ部２に一体成形され、ドアに弾接してシール機能を発揮する中空状のシール部５とから構成される。
【００１４】
そして、把持部材３をオレフィン系のエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム即ちＥＰＤＭ製のソリッドゴムで構成し、シール部５を同じくＥＰＤＭ製のスポンジゴムで構成している。また、芯材４をオレフィン系ゴムであるＥＰＤＭと、同じオレフィン系の熱可塑性エラストマーであるポリプロピレンで構成している。なお、ポリプロピレンに、タルクやガラス繊維等のフィラー（添加物）を含有させて、その強度をさらに高めることもできる。把持部材３は、オレフィン系の熱可塑性エラストマー即ちＴＰＥで構成することもできる。
【００１５】
なお、この芯材４を構成するポリプロピレンは、その曲げ弾性率が２０００〜５０００Ｍｐａであり、グリップ部がフランジへ装着され、保持できる強度を備えている。
【００１６】
この自動車用ウエザーストリップ１は、芯材４を従来の金属に代えて合成熱可塑性エラストマーで形成しているので、当該ウエザーストリップ１の重量を、従来のものの７０％以下とすることができ、大幅な軽量化を実現している。また、芯材４の腐食および錆の発生を未然に防止することができる。さらに、この芯材４は、把持部材３およびシール材を構成するオレフィン系のゴムＥＰＤＭと同じオレフィン系であるポリプロピレン樹脂で構成しているので、当該ウエザーストリップ１をリサイクルするに際して、芯材４を取り除く必要がない。従って、容易にリサイクルすることができる。
【００１７】
なお、本発明に係る自動車用ウエザーストリップ１は、自動車ボディのドア開口部に取付けられるものに限定されず、芯金を埋設する全てのウエザーストリップを含む。従って、例えば、図３に示すようにドア開口部以外の部分に取付けられるウエザーストリップ１にも適用される。
【００１８】
また、この自動車用ウエザーストリップ１は、把持部材３を構成するＥＰＤＭ製のソリッドゴム又は熱可塑性エラストマーを、１００％伸び時の引張強度が、２．０ＭＰａ以下のものを使用して、コーナー部における追従性を確保している。
【００１９】
前記した如く、芯材４を把持部材（被覆材）３と同系の材料とし、共押出成形によって成形すると両者が熱融着してしまい、自動車のコーナー部に対応して折り曲げて装着する場合、把持部材３の伸びが芯材４によって抑えられてしまう。
【００２０】
本発明者らは、この問題を解決するために、まず、オレフィン系熱可塑性エラストマー製の芯材４を埋設した同じくオレフィ系ゴム製の把持部材３の伸びを、従来の金属製の芯金を埋設した被覆材のそれと比較するための測定を行った。この測定には、図６に示すフィッシュボーンタイプのものと、図７に示す片側連結タイプのものを使用した。その結果、両タイプ共に、その伸び率は、従来の芯金を埋設したものの約１／２以下で、曲げ応力は約２倍以上であることが判明した。
【００２１】
この結果から、本発明者らは、本発明における把持部材３のコーナー部に対する追従性を従来の被覆材と同程度にするには、当該把持部材３を、従来技術における被覆材より、その伸び率が２倍程度以上高いもの（すなわち、引張強度が約１／２以下のもの）を選択すれば良いとの結論に達した。
【００２２】
この結論に基づき、本発明者らは従来技術における被覆材の引張強度を測定し、その結果、１００％伸び時の引張強度が４〜５ＭＰａであることを確認した。この結果から、本発明における把持部材３を構成する材料の１００％伸び時の引張強度を、４〜５ＭＰａの半分以下である２．５ＭＰａ以下、好ましくは２．０ＭＰａ以下とすることとした。
【００２３】
こうすることによって、芯材４と把持部材３を同系の材料で構成することにより、両者が共押出成形によって熱融着しても、コーナー部における追従性を、従来通りに確保することができる。
【００２４】
上記実施形態に係る自動車用ウエザーストリップ１は、本発明に係る自動車用ウエザーストリップの製造方法によって製造することができる。図４を参照して説明する。
【００２５】
すなわち、まず、芯材成形工程によって、オレフィン系熱可塑性エラストマー製の芯材４を、熱可塑性エラストマー押出機１０で、断面略Ｕ字状ではなく、平坦な又は略への字状の展開形状で押出成形する。次に、パターン成形工程において、押出成形された芯材４を、形状ロール機１１によって所定のパターンに成形する。このパターンは限定されるものではないが、例えば、図５〜図７に示すようなものとすることができる。
【００２６】
続くグリップ成形工程で、パターン化した芯材４をゴム押出機１２に供給して、ゴム材（ＥＰＤＭ）である把持部材３と共にヘッド１２ａから共押出し成形してグリップ部２を形成する。さらに、加硫工程において、そのグリップ部２を２５０°前後に加熱した加硫炉１３を通過させて、把持部材３を加硫する。この場合、埋没させた芯材４は周りを加硫させた把持部材３に覆われているため、形状はそのままだが溶融状態となっている。
【００２７】
そして、加硫炉１３から搬出された半製品を一次冷却機１５で１８０℃程度（熱可塑性エラストマーの溶融温度付近）まで冷却した後、最終成形工程において、グリップ部２をサイジングロール機１４で断面略Ｕ字状に成形する。その後、サイジングロール機１４でＵ字状成形後には融点以下に冷却され、二次冷却機１６で冷却してウエザーストリップ１とする。
【００２８】
この自動車用ウエザーストリップの製造方法は、芯材４の成形およびそのパターン化から最終成形までを自動的に連続成形するので、熱可塑性エラストマー製の芯材４を埋設したウエザーストリップ１を容易に成形することができる。特に、芯材成形工程においては、芯材４を断面Ｕ字状ではなく、平坦な又は略への字状の展開形状で押出し成形し、後の加硫溶融工程において、ゴム材の加硫と共に芯材４を溶融して、続く最終成形工程で軟化した芯材４を断面略Ｕ字状に成形するので、主として熱可塑性エラストマー製芯材４の成形を円滑に行うことができる。
【００２９】
自動車の直線部のみに取付けられるウェザーストリップの熱可塑性エラストマー芯材の形状としては、図８に示すような平板形状（打ち抜き部が全くない形状）でも良いが、自動車のコーナー部にも取付けられるウェザーストリップの熱可塑性エラストマー芯材の形状としては、図６や図７に示すような金属製芯材が使用される形状を適用する事も可能である（図６：フィッシュボーンタイプ，図７：片側連結タイプ）。また、図５に示すように、両側と中央に打ち抜き部があり、両側で連結部があるような形状にしてもよい。またパターン形状はこれらに限定はされない。
【００３０】
【発明の効果】請求項１に記載の自動車用ウエザーストリップ１は、芯材４を従来の金属に代えて熱可塑性エラストマーで形成しているので、当該ウエザーストリップ１およびそれを取付けた自動車の軽量化を図ることができる。また、芯材４の腐食および錆の発生を未然に防止することができ、強度および見栄えの低下を防ぐことができる。さらに、この芯材４は、把持部材３およびシール材を構成するゴムと同種のポリマーで構成しているので、容易にリサイクルすることができる。また、芯材を構成する熱可塑性エラストマーにタルクやガラス繊維等のフィラーを含有させれば、芯材の強度を高めることができる。
【００３１】
請求項２に記載の自動車用ウエザーストリップ１も、請求項１に記載の発明と同様に、軽量化を図ると共に腐食および錆の発生を未然に防止することができ、リサイクルも容易に行うことができる。また、芯材４を構成するポリプロピレンは汎用熱可塑性エラストマーであり、コストも安い。
【００３２】
請求項３に記載の自動車用ウエザーストリップ１は、芯材４を構成する熱可塑性エラストマーの曲げ弾性率が２０００〜５０００Ｍｐａであるので、請求項２に記載の自動車用ウェザーストリップと同様にその強度を高めることができる。
【００３３】
請求項４に記載の自動車用ウエザーストリップ１は、把持部材３を構成するゴムまたは熱可塑性エラストマーの１００％伸び時の引張強度が、２．５ＭＰａ以下、好ましくは２．０ＭＰａ以下であるので、自動車のコーナー部に追従して円滑に取付けることができる。
【００３４】
請求項５に記載の自動車用ウエザーストリップの製造方法は、芯材成形工程において、芯材４を平坦な又は略への字状の展開形状で押出し成形し、後の加硫溶融工程において、ゴム材の加硫と共に芯材４を溶融して、続く最終成形工程で軟化した芯材４を断面略Ｕ字状に成形するので芯材４の成形を含めたウエザーストリップ１の成形を円滑かつ容易に行うことができる。
【００３５】
請求項６に記載の自動車用ウエザーストリップの製造方法は、同様に、ウエザーストリップ１の成形を円滑かつ容易なものとすることができる。また、パターン成形工程を備えているので、パターン化した芯材４を備えたウエザーストリップ１を円滑かつ容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウエザーストリップを取付けた自動車を示す側面図である。
【図２】本発明に係る自動車用ウエザーストリップの実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る自動車用ウエザーストリップの他の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る自動車用ウエザーストリップの製造方法の実施形態を示す工程図である。
【図５】図４に示す実施形態において、パターン成形工程でパターン化された芯材（平坦な展開形状）の一例を示す平面図である。
【図６】図４に示す実施形態において、フィッシュボーンタイプの芯材の他例を示す展開平面図である。
【図７】図４に示す実施形態において、芯材の更に異なる他例を示す展開平面図である。
【図８】芯材の参考例を示す展開平面図である。
【符号の説明】
１      ウエザーストリップ
２      グリップ部
３      把持部材
４      芯材
５      シール部
１０    熱可塑性エラストマー押出機
１１    形状ロール機
１２    ゴム押出機
１２ａ    ヘッド
１３    加硫炉
１４    サイジングロール機
１５    一次冷却機
１６    二次冷却機
【図１】
2004149102.tif 000003
【図２】
2004149102.tif 000004
【図３】
2004149102.tif 000005
【図４】
2004149102.tif 000006
【図５】
2004149102.tif 000007
【図６】
2004149102.tif 000008
【図７】
2004149102.tif 000009
【図８】
2004149102.tif 000010
【手続補正書】
【提出日】平成15年6月18日(2003.6.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】フランジ部に取付けられ，把持部材（３）に芯材（４）を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部（２）と，シール機能を有するシール部（５）とを備える自動車用のウエザーストリップであり、前記把持部材をオレフィン系のゴム又は熱可塑性エラストマーで構成し，前記芯材をオレフィン系の熱可塑性エラストマーまたはタルクやガラス繊維等のフィラーを含有した材料で構成してなる自動車用ウエザーストリップ。
【請求項２】前記芯材（４）の熱可塑性エラストマーがポリプロピレンであることを特徴とする請求項１に記載の自動車用ウェザーストリップ。
【請求項３】芯材（４）を構成する熱可塑性エラストマーの曲げ弾性率が、２０００〜５０００Ｍｐａであることを特徴とする請求項１または２に記載の自動車用ウエザーストリップ。
【請求項４】把持部材（３）を構成するゴムまたは熱可塑性エラストマーの１００％伸び時の引張強度が、２．５ＭＰａ以下、好ましくは２．０ＭＰａ以下であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の自動車用ウエザーストリップ。
【請求項５】フランジ部に取付けられ，把持部材（３）に熱可塑性エラストマー製の芯材（４）を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部（２）と，シール機能を有するシール部（５）とを備える自動車用のウエザーストリップを製造する方法であって、少なくとも，熱可塑性エラストマー製の芯材を，熱可塑性エラストマー押出機（１０）で平坦な又は略への字状の展開形状で押出成形する芯材成形工程と、前記芯材を把持部材と共に共押出し成形してグリップ部を形成するグリップ成形工程と、前記グリップ部を，熱可塑性エラストマーの溶融温度付近に冷却しながら，サイジングロール機（１４）で断面略Ｕ字状に成形する最終成形工程と、からなる自動車用ウエザーストリップの製造方法。
【請求項６】フランジ部に取付けられ，把持部材（３）に熱可塑性エラストマー製の芯材（４）を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部（２）と，シール機能を有するシール部（５）とを備える自動車用のウエザーストリップを製造する方法であって、少なくとも，熱可塑性エラストマー製の芯材を，熱可塑性エラストマー押出機（１０）で平坦な又は略への字状の展開形状で押出成形する芯材成形工程と、前記芯材を，形状ロール機（１１）によって所定のパターンに成形するパターン成形工程と、前記芯材を把持部材と共に共押出し成形してグリップ部を形成するグリップ成形工程と、前記グリップ部を，熱可塑性エラストマーの溶融温度付近に冷却しながら，サイジングロール機（１４）で断面略Ｕ字状に成形する最終成形工程と、からなる自動車用ウエザーストリップの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、グリップ部に埋設されている芯材を熱可塑性エラストマーで形成した自動車用のウエザーストリップおよびその製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、例えば、自動車のドア開口部の周縁に沿って形成されるフランジ部に取付けられるウエザーストリップにおいて、そのグリップ部には金属製の芯金が埋設されている。この芯金は、グリップ部をフランジ部へ強固に組付けるために重要なはたらきをする。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の芯金は金属製であるため、重量が嵩み、その取扱いが厄介であると共に、自動車の軽量化を図る上で大きな解決すべき課題となっている。また、金属製であるため腐食して錆を発生させ、強度と見栄えの低下につながるといった問題もある。さらに、ウエザーストリップの成形材料をリサイクルするためには、埋設している金属製の芯金を取り除く必要があるため、手間が掛かるといった問題も存在する。
【０００４】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、軽量化を図り、腐食と錆の発生を未然に防止し、成形材料のリサイクルを容易に図ることのできる自動車用ウエザーストリップ、およびそうしたウエザーストリップを容易に製造することのできる製造方法を提供するものである。
【０００５】
また、本発明は、従来の金属製の芯金に代えて、熱可塑性エラストマー製の芯材を使用することによって新たに発生する問題を解決することも、その課題としている。すなわち、従来の金属製の芯金を埋設したウエザーストリップにおいては、当該芯金を被覆している被覆材（ゴム材または熱可塑性エラストマー）が芯金と融着していないので、コーナー部に対応して折曲げてもそれに追従することが可能であった。
【０００６】
しかし、金属製の芯金に代えて、熱可塑性エラストマー製の芯材を埋設し、かつ、その芯材を被覆材と同系のオレフィン系にすると、両者が、共押出成形した際に熱融着してしまい、コーナー部に対応して折曲げようとしても、被覆材の伸びが芯材によって抑制されてしまう。従って、コーナー部に対応した折曲げを円滑に行うことができない。本発明は、こうした問題を解決することも課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】図１乃至図５を参照して説明する。請求項１の発明に係る自動車用ウエザーストリップ１は、フランジ部に取付けられ，把持部材３に芯材４を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部２と，シール機能を有するシール部５とを備える自動車用のウエザーストリップであり、前記把持部材３をオレフィン系のゴム又は熱可塑性エラストマーで構成し、前記芯材４をオレフィン系の熱可塑性エラストマーまたはタルクやガラス繊維等のフィラーを含有した材料で構成してなるものである。
【０００８】
請求項２の発明に係る自動車用ウエザーストリップは、請求項１の発明に係る自動車用ウエザーストリップにおいて、前記芯材の熱可塑性エラストマーがポリプロピレンであることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項３の発明に係る自動車用ウエザーストリップは、請求項１又は請求項２の発明において、芯材４を構成する熱可塑性エラストマーの曲げ弾性率が、２０００〜５０００Ｍｐａであることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項４の発明に係る自動車用ウエザーストリップは、請求項１〜３のいずれかの発明において、把持部材３を構成するゴムまたは熱可塑性エラストマーの１００％伸び時の引張強度が、２．５ＭＰａ以下、好ましくは２．０ＭＰａ以下であることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項５の発明に係る自動車用ウエザーストリップの製造方法は、フランジ部に取付けられ，把持部材３に熱可塑性エラストマー製の芯材４を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部２と、シール機能を有するシール部５とを備える自動車用のウエザーストリップを製造する方法であって、少なくとも，熱可塑性エラストマー製の芯材４を、熱可塑性エラストマー押出機１０で平坦な又は略への字状の展開形状で押出成形する芯材成形工程と、前記芯材４を把持部材３と共に共押出し成形してグリップ部２を形成するグリップ成形工程と、前記グリップ部２を、熱可塑性エラストマーの溶融温度付近に冷却しながら、サイジングロール機１４で断面略Ｕ字状に成形する最終成形工程と、からなるものである。
【００１２】
請求項６の発明に係る自動車用ウエザーストリップの製造方法は、フランジ部に取付けられ，把持部材３に熱可塑性エラストマー製の芯材４を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部２と，シール機能を有するシール部５とを備える自動車用のウエザーストリップを製造する方法であって、少なくとも，熱可塑性エラストマー製の芯材４を、熱可塑性エラストマー押出機１０で平坦な又は略への字状の展開形状で押出成形する芯材成形工程と、前記芯材４を，形状ロール機１１によって所定のパターンに成形するパターン成形工程と、前記芯材４を把持部材３と共に共押出し成形してグリップ部２を形成するグリップ成形工程と、前記グリップ部２を，熱可塑性エラストマーの溶融温度付近に冷却しながら、サイジングロール機１４で断面略Ｕ字状に成形する最終成形工程と、からなるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明に係る自動車用ウエザーストリップ１の実施形態を、図１および図２に示す。これは、自動車のボディに形成したドア開口部の端縁に沿って設けたフランジ部に取付けられるもので、把持部材３に芯材４を埋設した断面略Ｕ字状のグリップ部２と、当該グリップ部２に一体成形され、ドアに弾接してシール機能を発揮する中空状のシール部５とから構成される。
【００１４】
そして、把持部材３をオレフィン系のエチレン−プロピレン−ジエン三元共重合体ゴム即ちＥＰＤＭ製のソリッドゴムで構成し、シール部５を同じくＥＰＤＭ製のスポンジゴムで構成している。また芯材４を、オレフィン系ゴムであるＥＰＤＭと同じオレフィン系の熱可塑性エラストマーであるポリプロピレンで構成している。なお、ポリプロピレンに、タルクやガラス繊維等のフィラー（添加物）を含有させて、その強度をさらに高めることもできる。把持部材３は、オレフィン系の熱可塑性エラストマー即ちＴＰＥで構成することもできる。
【００１５】
なお、この芯材４を構成するポリプロピレンは、その曲げ弾性率が２０００〜５０００Ｍｐａであり、グリップ部がフランジへ装着され、保持できる強度を備えている。
【００１６】
この自動車用ウエザーストリップ１は、芯材４を従来の金属に代えて合成熱可塑性エラストマーで形成しているので、当該ウエザーストリップ１の重量を、従来のものの７０％以下とすることができ、大幅な軽量化を実現している。また、芯材４の腐食および錆の発生を未然に防止することができる。さらに、この芯材４は、把持部材３およびシール部５を構成するオレフィン系のゴムＥＰＤＭと同じオレフィン系であるポリプロピレン樹脂で構成しているので、当該ウエザーストリップ１をリサイクルするに際して、芯材４を取り除く必要がない。従って、容易にリサイクルすることができる。
【００１７】
なお、本発明に係る自動車用ウエザーストリップ１は、自動車ボディのドア開口部に取付けられるものに限定されず、芯金を埋設する全てのウエザーストリップを含む。従って、例えば、図３に示すようにドア開口部以外の部分に取付けられるウエザーストリップ１にも適用される。
【００１８】
また、この自動車用ウエザーストリップ１は、把持部材３を構成するＥＰＤＭ製のソリッドゴム又は熱可塑性エラストマーを、１００％伸び時の引張強度が、２．０ＭＰａ以下のものを使用して、コーナー部における追従性を確保している。
【００１９】
前記した如く、芯材４を把持部材（被覆材）３と同系の材料とし、共押出成形によって成形すると両者が熱融着してしまい、自動車のコーナー部に対応して折り曲げて装着する場合、把持部材３の伸びが芯材４によって抑えられてしまう。
【００２０】
本発明者らは、この問題を解決するために、まず、オレフィン系熱可塑性エラストマー製の芯材４を埋設した同じくオレフィ系ゴム製の把持部材３の伸びを、従来の金属製の芯金を埋設した被覆材のそれと比較するための測定を行った。この測定には、図６に示すフィッシュボーンタイプのものと、図７に示す片側連結タイプのものを使用した。その結果、両タイプ共に、その伸び率は、従来の芯金を埋設したものの約１／２以下で、曲げ応力は約２倍以上であることが判明した。
【００２１】
この結果から、本発明者らは、本発明における把持部材３のコーナー部に対する追従性を従来の被覆材と同程度にするには、当該把持部材３を、従来技術における被覆材より、その伸び率が２倍程度以上高いもの（すなわち、引張強度が約１／２以下のもの）を選択すれば良いとの結論に達した。
【００２２】
この結論に基づき、本発明者らは従来技術における被覆材の引張強度を測定し、その結果、１００％伸び時の引張強度が４〜５ＭＰａであることを確認した。この結果から、本発明における把持部材３を構成する材料の１００％伸び時の引張強度を、４〜５ＭＰａの半分以下である２．５ＭＰａ以下、好ましくは２．０ＭＰａ以下とすることとした。
【００２３】
こうすることによって、芯材４と把持部材３を同系の材料で構成することにより、両者が共押出成形によって熱融着しても、コーナー部における追従性を、従来通りに確保することができる。
【００２４】
上記実施形態に係る自動車用ウエザーストリップ１は、本発明に係る自動車用ウエザーストリップの製造方法によって製造することができる。図４を参照して説明する。
【００２５】
すなわち、まず、芯材成形工程によって、オレフィン系熱可塑性エラストマー製の芯材４を、熱可塑性エラストマー押出機１０で、断面略Ｕ字状ではなく、平坦な又は略への字状の展開形状で押出成形する。次に、パターン成形工程において、押出成形された芯材４を、形状ロール機１１によって所定のパターンに成形する。このパターンは限定されるものではないが、例えば、図５〜図７に示すようなものとすることができる。
【００２６】
続くグリップ成形工程で、パターン化した芯材４をゴム押出機１２に供給して、ゴム材（ＥＰＤＭ）である把持部材３と共にヘッド１２ａから共押出し成形してグリップ部２を形成する。さらに、加硫工程において、そのグリップ部２を２５０°前後に加熱した加硫炉１３を通過させて、把持部材３を加硫する。この場合、埋没させた芯材４は周りを加硫させた把持部材３に覆われているため、形状はそのままだが溶融状態となっている。
【００２７】
そして、加硫炉１３から搬出された半製品を一次冷却機１５で１８０℃程度（熱可塑性エラストマーの溶融温度付近）まで冷却した後、最終成形工程において、グリップ部２をサイジングロール機１４で断面略Ｕ字状に成形する。その後、サイジングロール機１４でＵ字状成形後には融点以下に冷却され、二次冷却機１６で冷却してウエザーストリップ１とする。
【００２８】
この自動車用ウエザーストリップの製造方法は、芯材４の成形およびそのパターン化から最終成形までを自動的に連続成形するので、熱可塑性エラストマー製の芯材４を埋設したウエザーストリップ１を容易に成形することができる。特に、芯材成形工程においては、芯材４を断面Ｕ字状ではなく、平坦な又は略への字状の展開形状で押出し成形し、後の加硫溶融工程において、ゴム材の加硫と共に芯材４を溶融して、続く最終成形工程で軟化した芯材４を断面略Ｕ字状に成形するので、主として熱可塑性エラストマー製芯材４の成形を円滑に行うことができる。
【００２９】
自動車の直線部のみに取付けられるウェザーストリップの熱可塑性エラストマー芯材の形状としては、図８に示すような平板形状（打ち抜き部が全くない形状）でも良いが、本発明における芯材４は、熱可塑性エラストマー製で、図６や図７に示すような形状を用いることが好ましい（図６：フィッシュボーンタイプ，図７：片側連結タイプ）。この形状は従来の金属製芯材にも適用されている。また、図５に示すように、両側と中央に打ち抜き部があり、両側で連結部があるような形状にしてもよい。またパターン形状はこれらに限定はされない。
【００３０】
【発明の効果】請求項１に記載の自動車用ウエザーストリップ１は、芯材４を従来の金属に代えて熱可塑性エラストマーで形成しているので、当該ウエザーストリップ１およびそれを取付けた自動車の軽量化を図ることができる。また、芯材４の腐食および錆の発生を未然に防止することができ、強度および見栄えの低下を防ぐことができる。さらに、この芯材４は、把持部材３およびシール部５を構成するゴムと同種のポリマーで構成しているので、容易にリサイクルすることができる。また、芯材を構成する熱可塑性エラストマーにタルクやガラス繊維等のフィラーを含有させれば、芯材の強度を高めることができる。
【００３１】
請求項２に記載の自動車用ウエザーストリップ１も、請求項１に記載の発明と同様に、軽量化を図ると共に腐食および錆の発生を未然に防止することができ、リサイクルも容易に行うことができる。また、芯材４を構成するポリプロピレンは汎用熱可塑性エラストマーであり、コストも安い。
【００３２】
請求項３に記載の自動車用ウエザーストリップ１は、芯材４を構成する熱可塑性エラストマーの曲げ弾性率が２０００〜５０００Ｍｐａであるので、請求項２に記載の自動車用ウェザーストリップと同様にその強度を高めることができる。
【００３３】
請求項４に記載の自動車用ウエザーストリップ１は、把持部材３を構成するゴムまたは熱可塑性エラストマーの１００％伸び時の引張強度が、２．５ＭＰａ以下、好ましくは２．０ＭＰａ以下であるので、自動車のコーナー部に追従して円滑に取付けることができる。
【００３４】
請求項５に記載の自動車用ウエザーストリップの製造方法は、芯材成形工程において、芯材４を平坦な又は略への字状の展開形状で押出し成形し、後の加硫溶融工程において、ゴム材の加硫と共に芯材４を溶融して、続く最終成形工程で軟化した芯材４を断面略Ｕ字状に成形するので芯材４の成形を含めたウエザーストリップ１の成形を円滑かつ容易に行うことができる。
【００３５】
請求項６に記載の自動車用ウエザーストリップの製造方法は、同様に、ウエザーストリップ１の成形を円滑かつ容易なものとすることができる。また、パターン成形工程を備えているので、パターン化した芯材４を備えたウエザーストリップ１を円滑かつ容易に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るウエザーストリップを取付けた自動車を示す側面図である。
【図２】本発明に係る自動車用ウエザーストリップの実施形態を示す断面図である。
【図３】本発明に係る自動車用ウエザーストリップの他の実施形態を示す断面図である。
【図４】本発明に係る自動車用ウエザーストリップの製造方法の実施形態を示す工程図である。
【図５】図４に示す実施形態において、パターン成形工程でパターン化された芯材（平坦な展開形状）の一例を示す平面図である。
【図６】図４に示す実施形態において、フィッシュボーンタイプの芯材の他例を示す展開平面図である。
【図７】図４に示す実施形態において、芯材の更に異なる他例を示す展開平面図である。
【図８】芯材の参考例を示す展開平面図である。
【符号の説明】
１      ウエザーストリップ
２      グリップ部
３      把持部材
４      芯材
５      シール部
１０    熱可塑性エラストマー押出機
１１    形状ロール機
１２    ゴム押出機
１２ａ    ヘッド
１３    加硫炉
１４    サイジングロール機
１５    一次冷却機
１６    二次冷却機


【手続補正２】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
2004149102.tif 000011
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2004149102.tif 000012