(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂からなる基部と、該基部から連続して延びて相手側部材に押付けられる熱可塑性エラストマーのリップと、を備え、上記リップの付け根部分にノッチを設けた自動車用シール部品において、
上記基部は、硬度がショア・Ａ４０°以上の熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂で形成され、
上記リップは、硬度がショア・Ａ４０°〜Ａ９０°の熱可塑性エラストマーで形成され、
上記ノッチを設けたノッチ形成部は、上記基部または上記リップのうち低硬度のものよりもショア・Ａ５°以上硬度が低い熱可塑性エラストマーで形成され、
上記ノッチ形成部を除く上記リップの内面または上記リップの内面と対向する上記基部の表面の少なくとも何れか一方の面には、リップ内側表層部または基部表層部が形成され、
上記基部表層部は、上記基部の材料に対し、また上記リップ内側表層部は、上記リップの材料に対して、それぞれショア・Ａ５°以上硬度が高い材料で形成されていることを特徴とする自動車用シール部品。
【請求項２】
請求項１に記載の自動車用シール部品において、
上記リップの外面には、硬度がショア・Ｄ４０°〜Ｄ６０°の熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂によって、リップ外側表層部が形成されていることを特徴とする自動車用シール部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、グラスラン、ウエストシール、ウインドモール等の自動車用シール部品に関し、特にリップの耐ヘタリ性を改善してシール機能や保持機能の低下を抑制し、耐久性を向上させたものである。
【背景技術】
【０００２】
グラスランのシールリップやウエストシールの保持リップ等は車両組付け状態において、形状を撓ませることによりシール機能や保持機能を発揮する。従って、上記リップは、一般的に圧縮永久歪に優れた熱可塑性エラストマーにより形成されているが、撓んだ状態に長時間曝されることにより所謂ヘタリ（永久歪）が発生し、その反力値は徐々に低下する。その結果、グラスランにおいては、ガラスのバタツキが発生し、ウエストシールにおいては水切り性の悪化等が発生する。また、ウエルト構造により車体フランジに組付ける部品については、保持力が低下し、脱落し易くなる等の不具合が発生する。
【０００３】
リップの耐ヘタリ性を改善したグラスランとして図１０に示すものが知られている。上記グラスラン１０１は、基底部１０２並びに車内側及び車外側の側壁部１０３ａ，１０３ｂからなるチャンネル部１０４と、上記各側壁部１０３ａ，１０３ｂからチャンネル部１０４の内側に延びる車内側及び車外側のシールリップ１０５，１０６を備えていて、少なくとも車内側のシールリップ１０５の裏面側のリップ付け根部に凹部１０７を形成し、該凹部１０７を埋めるようにスポンジ弾性補助部材１０８を設けることにより形成されている。上記スポンジ弾性補助部材１０８によって、上記シールリップ１０５のヘタリ（永久歪）を抑制し、該シールリップ１０５のドアガラスへの追従性の低下を防止せんとするものである。（例えば特許文献１）
【特許文献１】特開２００１−２１９７４５号公報（段落００１４、段落００１８等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記従来のグラスラン１０１は、上述したように車内側のシールリップ１０５の裏面側のリップ付け根部に凹部１０７を形成し、該凹部１０７を埋めるようにスポンジ弾性補助部材１０８を設けていたために、次に述べるような問題点があった。
（１）スポンジ弾性補助部材１０８によってシールリップ１０５の反力が増加してしまう。
（２）スポンジ弾性補助部材１０８を設けた分、シールリップ１０５の断面積が増加し、材料費も増加し、コストが高くなってしまう。
（３）スポンジ弾性補助部材１０８に熱可塑性エラストマー発泡体を使用しているため、押出し成形性が悪い。
【０００５】
本発明は、上記従来の問題点を解決し、シールリップの反力の増加、断面積の増加、材料費の増加等を防止しつつ、シールリップの耐ヘタリ性を向上させることのできるグラスラン等の自動車用シール部品を提供することを目的に成されたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１の発明は、熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂からなる基部と、該基部から連続して延びて相手側部材に押付けられる熱可塑性エラストマーのリップと、を備え、上記リップの付け根部分にノッチを設けた自動車用シール部品において、
上記基部は、硬度がショア・Ａ４０°以上の熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂で形成され、
上記リップは、硬度がショア・Ａ４０°〜Ａ９０°の熱可塑性エラストマーで形成され、
上記ノッチを設けたノッチ形成部は、上記基部または上記リップのうち低硬度のものよりもショア・Ａ５°以上硬度が低い熱可塑性エラストマーで形成され、
上記ノッチ形成部を除く上記リップの内面または上記リップの内面と対向する上記基部の表面の少なくとも何れか一方の面には、リップ内側表層部または基部表層部が形成され、
上記基部表層部は、上記基部の材料に対し、また上記リップ内側表層部は、上記リップの材料に対して、それぞれショア・Ａ５°以上硬度が高い材料で形成されている。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載の自動車用シール部品において、上記リップの外面には、硬度がショア・Ｄ４０°〜Ｄ６０°の熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂によって、リップ外側表層部が形成されている。
【０００９】
削除
【００１０】
削除
【００１１】
削除
【００１２】
（１）請求項１の自動車用シール部品は、上記基部を、硬度がショア・Ａ４０°以上の熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂で形成し、上記リップを、硬度がショア・Ａ４０°〜Ａ９０°の熱可塑性エラストマーで形成し、上記ノッチを設けたノッチ形成部を、上記基部または上記リップのうち低硬度のものよりもショア・Ａ５°以上硬度が低い熱可塑性エラストマーで形成したので、リップを折り曲げた時に発生する歪を、上記ノッチ形成部に集中させ、ノッチ形成部を耐ヘタリ性に優れた歪率の大きな領域とし、耐ヘタリ性に劣る歪率の小さな領域のリップ全体への波及を抑制し、これによって、リップの耐ヘタリ性を向上させることができる。
特に、上記基部または上記リップのうち低硬度のものよりもショア・Ａ５°以上硬度が低い熱可塑性エラストマーでノッチ形成部を形成し、該ノッチ形成部にノッチを形成したので、図１０に示す凹部（ノッチ）１０７を埋めてスポンジ弾性補助部材１０８を設ける場合のように、リップの反力を増加させることがない。また、リップの断面積を増加させることもない。
また、ノッチを設けた部分を熱可塑性エラストマーで形成するので、従来のスポンジ弾性補助部材等の発泡体に較べて押出し成形性を向上させることができる。
また、上記ノッチ形成部を除く上記リップの内面または上記リップの内面と対向する上記基部の表面の少なくとも何れか一方の面に、リップ内側表層部または基部表層部を形成し、上記基部表層部を、上記基部の材料に対し、また上記リップ内側表層部を、上記リップの材料に対して、それぞれショア・Ａ５°以上硬度が高い材料で形成したので、上記リップの内面に形成されたリップ内側表層部または上記リップの内面と対向する上記基部の表面に形成された基部表層部によって、上記ノッチ部分の近傍に発生していた歪率の小さな領域の範囲が狭くなり、上記ノッチを形成した部分の低硬度の熱可塑性エラストマーの部分に歪をより集中させて、耐ヘタリ性を向上させることができる。
（２）請求項２の自動車用シール部品は、上記リップの外面に、硬度がショア・Ｄ４０°〜Ｄ６０°の熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂によって、リップ外側表層部を形成したので、上記リップよりも高硬度の熱可塑性エラストマーによって上記リップの外面に形成されたリップ外側表層部によって、上記リップの外側面側が伸び難いものになるので、これによって上記ノッチを形成した部分の低硬度の熱可塑性エラストマーの部分に歪をより集中させて、耐ヘタリ性を向上させることができる。
【００１３】
図１，２は第１実施例を示す。図１はグラスランの全体形状の断面図、図２はリップ部分を拡大して示したものである。この実施例において、自動車用シール部品は、グラスランとして構成されている。上記グラスラン１Ａは、断面略Ｕ字状の基部２と、該基部２の車内側側壁部２ａおよび車外側側壁部２ｂの先端に設けられた一対の相手側部材（ガラス）Ａ１に押し付けられるリップ３，３を備えている。上記基部２は、硬度ショア・Ａ７０°〜Ａ８０°の熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂で形成し、一対のシール用のリップ３，３は、硬度ショア・Ａ７０°〜Ａ８０°の熱可塑性エラストマーで形成している。
【００１４】
上記一対のリップ３には、相手側部材（ガラス）Ａ１を押付けた時に屈曲を促進するノッチ等の折曲部（以下、ノッチと総称する）４が設けられている。
【００１５】
上記ノッチ４は、上記リップ３の内周側（上記リップ３に相手側部材Ａ１が接触する面と反対側の面）に設けたノッチ形成部５に形成されている。上記ノッチ形成部５は、上記基部２やリップ部３に対して硬度がショア・Ａ５°以上低い熱可塑性エラストマーで形成されている。
【００１６】
ここで本発明の前提概念を説明する。図１１は熱可塑性エラストマーの圧縮率と圧縮永久歪との関係を示すグラフ図であり、このグラフ図からも明らかなように、圧縮永久歪の特性は、歪が小さい領域では圧縮永久歪が大きく、歪が大きい領域には圧縮永久歪が小さくなる傾向にある。歪を分散させると、圧縮永久歪の特性の悪い歪の小さな領域の面積が増えるため、シールリップの耐ヘタリ性が悪くなる。従って、歪の分布範囲を広げるよりも、歪を局所的に集中させ、歪の大きな領域とした方が、シールリップの耐ヘタリ性が向上する。
【００１７】
なお、圧縮永久歪の計算方法は、以下による。
【００１８】
圧縮永久歪（％）＝（ｈ０−ｈ１）／（ｈ０−ｈ２）×１００
ｈ０    試験前の試験片高さ
ｈ１    試験後の試験片高さ
ｈ２    圧縮時の試験片高さ
また、圧縮永久歪の測定条件は、以下による。
【００１９】
温度条件  ７０℃
時間      １６８ｈｒ
歪率      基準位置（５〜３０％歪）  歪率＝（ｈ０−ｈ２）／ｈ０×１
００
放置時間    ３０ｍｉｎ
ＪＩＳ  Ｋ６２６２に準ずる。
【００２０】
以上の前提概念に沿って本実施例では、低硬度の上記ノッチ形成部５は、上記ノッチ４を囲むように所定の厚さ（範囲）に形成されていて、上記リップ３の外面側が相手側部材（ガラス）Ａ１で押されて、ノッチ４部分で撓んだときに発生する歪を上記ノッチ形成部５に集中的に発生させ、上記ノッチ形成部５を歪の大きな領域とし、その他の周辺部位の歪分布範囲を狭く抑え、圧縮永久歪特性の悪い歪の小さな領域の面積を減らし、リップ３の反力を上げず、断面積を増やすことなく、耐ヘタリ性能を改善している。
【００２１】
実験例１
図２に示す形状のグラスラン１Ａを、基部２およびリップ３を硬度ショア・Ａ７０°の熱可塑性エラストマーで形成し、上記ノッチ形成部５を硬度ショア・Ａ６０°の熱可塑性エラストマーで形成したもの（本発明例１）と、上記基部２、リップ３、ノッチ形成部５を硬度ショア・Ａ７０°の熱可塑性エラストマーの単一材で形成したもの（従来例）とのリップ高さ変化率を実測した。
【００２２】
その結果、単一材で形成した従来のグラスランのリップ高さ変化率は７０％であるのに対して、本発明例のグラスランのリップ高さ変化率は６４％であり、６％程度の改善効果が認められた。なお、リップ高さ変化率の計算方法は、以下による。
【００２３】
リップ高さ変化率（％）＝（ｈ０−ｈ１）／（ｈ０−ｈ２）×１００
ｈ０    試験前のリップ高さ
ｈ１    試験後のリップ高さ
ｈ２    圧縮時のリップ高さ
また、リップ高さ変化率の測定条件は、以下による。
【００２４】
温度条件  ７０℃
時間      １６８ｈｒ
歪率      基準位置（４０％歪）  歪率＝（ｈ０−ｈ２）／ｈ０×１００
放置時間    ３０ｍｉｎ
図３は上記第１実施例のグラスラン１Ａのリップ３が撓んだ際の歪の分布状態を解析した、図４は比較対象として上記低硬度のノッチ形成部５を設けないグラスランのリップが撓んだ際の歪の分布状態を解析した図である。図４においては、歪率の小さな領域が広い範囲に分布しているのに対し、図３においては、歪率の小さな領域が図４よりも狭い範囲に分布すると共に、歪率の大きな領域が低硬度のノッチ形成部５に集中していることが証明された。
【００２５】
図５は第２実施例のグラスランのリップ部分を示す断面図である。上記第１実施例との主たる相違点は、上記ノッチ形成部５を除く上記リップ３の内面（上記リップの相手側部材との接触面と反対側の面）の表面に、上記リップ３や上記基部２よりも高硬度の熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂によってリップ内側表層部６を形成した場合を示す。
【００２６】
第２実施例のグラスラン１Ａは、基部２を硬度ショア・Ａ７０°〜Ａ８０°の熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂で形成し、リップ３を硬度ショア・Ａ７０°〜Ａ８０°の熱可塑性エラストマーで形成し、上記ノッチ形成部５を上記基部２やリップ３に対して硬度がショア・Ａ５°以上低い熱可塑性エラストマーで形成し、上記リップ内側表層部６を上記リップ３に対して硬度ショア・Ａ５°以上高い熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂で形成している。
【００２７】
実験例２
図５に示す第２実施例のグラスラン１Ａとして，第１実施例の実験例１に示す本発明例１に対して、上記リップ内側表層部６を硬度ショア・Ａ７７°の熱可塑性エラストマーで形成したもの（本発明例２）と、上記基部２、リップ３、ノッチ形成部５を硬度がショア・Ａ７０°の熱可塑性エラストマーの単一材で形成したもの（従来例）のリップ高さ変化率を実測した。
【００２８】
その結果、単一材で形成した従来のグラスランのリップ高さ変化率は７０％であるのに対して、第２実施例のグラスランのリップ高さ変化率は６１％であり、従来例のグラスランに対しては９％、第１実施例のグラスランに対しても３％の改善効果が認められた。
【００２９】
図６は第３実施例のグラスラン１Ａのリップ部分を示す本発明例の断面図である。上記第２実施例との主たる相違点は、上記リップ３の内面と対向する上記基部２の表面に、上記リップ３の内側表層部６と同様に上記基部２よりも硬度がショア・Ａ５°以上高い高硬度の熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂によって基部表層部７を形成した場合を示す。
【００３０】
第３実施例のグラスラン１Ａは、上記第２実施例に対して上記基部表層部７を上記基部２よりも硬度がショア・Ａ５°以上高い熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂で形成している点のみ異なる。
【００３１】
実験例３
図６に示す第３実施例のグラスラン１Ａとして、第２実施例の実験例２に示す本発明例２に対して上記基部表層部７を硬度ショア・Ａ７７°の熱可塑性エラストマーで形成したもの（本発明例３）と、上記基部２、リップ３、ノッチ形成部５を硬度ショア・Ａ７０°の熱可塑性エラストマーの単一材で形成したもの（従来例）のリップ高さ変化率を実測した。
【００３２】
その結果、単一材で形成した従来例のグラスランに対しては１１％、第２実施例のグラスランに対しても２％の改善効果が認められた。
【００３３】
図７は第４実施例のグラスランの断面図である。上記第３実施例との主たる相違点は、上記リップ３の外面（上記リップの相手側部材との接触面）の表面に、上記リップ内側表層部６および基部表層部７よりも更に高硬度の熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂によってリップ外側表層部８を形成した場合を示す。
【００３４】
第４実施例のグラスラン１は、上記第３実施例に対して、上記リップ外側表層部８を硬度Ｄ４０〜６０の熱可塑性エラストマー或いは熱可塑性樹脂で形成している点のみ異なる。ここで、上記リップ外側表層部８は、基部２の端部まで延長しても良い。
【００３５】
実験例４
図７に示す第４実施例のグラスラン１Ａとして、第３実施例の実験例３に示す本発明例３に対して上記リップ外側表層部８を硬度Ｄ４８の熱可塑性エラストマーで形成したもの（本発明例４）と、上記基部２、リップ３、ノッチ形成部５を硬度がショア・Ａ７０°の熱可塑性エラストマーの単一材で形成したもの（従来例）のリップ高さ変化率を実測した。
【００３６】
その結果、単一材で形成した従来例のグラスランに対しては１６％、第３実施例のグラスランに対しても５％の改善効果が認められた。
【００３７】
図８は第５実施例を示す。この実施例において、自動車用シール部品は、ウエストシールとして構成されている。上記ウエストシール１Ｂは、断面略Ｕ字状の基部２と、該基部２の外面に設けられたシール用のリップ３と、上記基部２の内面に設けられた保持用のリップ３Ａと、を備えている。上記シール用のリップ３の外面にはリップ摺動部１３が設けられている。
【００３８】
上記基部２は、タルク等のフィラーを含有するポリプロピレン等の熱可塑性樹脂からなり、シール用のリップ３および保持用のリップ３Ａは、硬度ショア・Ａ６５°〜Ａ７５°の熱可塑性エラストマーで形成し、上記リップ摺動部１３は、パイル植毛により形成されている。また、上記シール用のリップ３および保持用のリップ３Ａの付け根部分のノッチ形成部５は、上記基部２やリップ３，３Ａに対して硬度がショア・Ａ５°以上低い熱可塑性エラストマーで形成している。
【００３９】
第５実施例のウエストシール１Ｂは上述のような構成であって、断面略Ｕ字状の基部２内に相手側部材（車体パネル）Ａ２を挿入すると、上記保持用のリップ３Ａは、ノッチ４部分で撓み、その反力で車体パネルに密着するのであるが、上記保持用のリップ３Ａがノッチ４部分で撓んだときに発生する歪は、上記ノッチ形成部５において集中的に発生し歪の大きな領域となり、その他の周辺部位の歪分布範囲を狭く抑え、圧縮永久歪特性の悪い歪の小さな領域の面積を減らし、耐ヘタリ性能を改善する。また、シール用のリップ３に相手側部材（ガラス）Ａ３が接触すると、上記シール用のリップ３は、ノッチ４部分で撓み、その反力で相手側部材（ガラス）Ａ３に密着するのであるが、上記シール用のリップ３がノッチ４部分で撓んだときに発生する歪は、上記ノッチ形成部５において集中的に発生し、上記ノッチ形成部５は、歪の大きな領域となり、その他の周辺部位の歪分布範囲を狭く抑え、圧縮永久歪特性の悪い歪の小さな領域の面積を減らし、耐ヘタリ性能を改善する。
【００４０】
図９は第６実施例を示す。この実施例において、自動車用シール部品は、ウインドモールとして構成されている。上記ウインドモール１Ｃは、基部２と、該基部２の一側面に設けられたシール用のリップ３と、基部２の他側面に設けられた第１，第２の側壁部２１，２２からなるガラス嵌合部２３と、上記第１の側壁部２１の外表面に設けられた表皮部２４と、上記第２の側壁部２２の外表面に設けられた接着部２５と、上記第１の側壁部２１と上記基部２の略境目の近傍に配置されている芯材２６と、を備えている。上記基部２は、硬度ショア・Ａ８０°〜Ａ１００°の熱可塑性エラストマーで形成し、上記第１，第２の側壁部２１，２２およびリップ３は、硬度ショア・Ａ５０°〜Ａ６０°の熱可塑性エラストマーで形成し、上記表皮部２４および接着部２５は、アイオノマー樹脂或いは熱可塑性エラストマーで形成し、上記芯材２６は、金属製ワイヤーで形成している。また、上記シール用のリップ３の付け根部分には、ノッチ４を形成したノッチ形成部５が設けられている。上記ノッチ形成部５は、上記基部２やリップ３に対して硬度がショア・Ａ５°以上低い熱可塑性エラストマーで形成している。
【００４１】
第６実施例のウインドモール１Ｃは上述のような構成であって、シール用のリップ３に相手側部材が接触すると、上記シール用のリップ３は、ノッチ４部分で撓み、その反力で相手側部材（車体パネル）Ａ４に密着するのであるが、上記シール用のリップ３がノッチ４部分で撓んだときに発生する歪は、上記ノッチ形成部５において集中的に発生し、上記ノッチ形成部５は歪の大きな領域となり、その他の周辺部位の歪分布範囲を狭く抑え、圧縮永久歪特性の悪い歪の小さな領域の面積を減らし、耐ヘタリ性能を改善する。なお、以上の第５、第６実施例において、それぞれの部位について第２〜第４実施例の仕様を織り込んでも良い。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】第１実施例のグラスランの全体形状の断面図。
【図２】リップ部分の拡大断面。
【図３】歪の分布状態を示す解析図。
【図４】歪の分布状態を示す解析図。
【図５】第２実施例の断面図。
【図６】第３実施例の断面図。
【図７】第４実施例の断面図。
【図８】第５実施例の断面図。
【図９】第６実施例の断面図。
【図１０】従来例の断面図。
【図１１】熱可塑性エラストマーの圧縮率と圧縮永久歪との関係を示すグラフ図。
【符号の説明】
【００４３】
１…自動車用シール部品、２…基部、３…リップ、４…ノッチ、５…ノッチ形成部、６…リップ内側表層部、７…基部表層部、８…リップ外側表層部。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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