(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
ゴム系弾性体により形成されて、押出成形法により成形された押出成形部と、当該押出成形部に連続し且つ金型を用いたインサート成形法により芯材として機能するインサート部材と一体に成形された型成形部と、を備えた自動車のウエザーストリップにおいて、
上記インサート部材は、平板状の本体部と、上記本体部の表面側の周縁部において当該本体部よりも一段低く形成されている保持部と、上記保持部を含む本体部の周縁部の一部を切り欠くことで形成された複数の切欠凹部と、を有していて、
上記型成形部は、金型のキャビティを隔離形成している金型要素の成形面に突出形成された支持突起部に上記インサート部材の本体部の裏面側が当接・支持されることで板厚方向の位置決めがなされ、且つ上記金型要素の成形面に突出形成された位置決め突起部に上記インサート部材の切欠凹部が係合することで上記板厚方向に直交する二次元平面内での位置決めがなされた状態で、上記金型のキャビティ内にゴム系弾性体の原材料を注入することにより、上記インサート部材における本体部の表面側のうち少なくとも保持部が上記型成形部を形成するゴム系弾性体で被覆されるようにして上記押出成形部と接続成形され、
上記インサート部材は、樹脂製で且つ略矩形状のものであって、上記保持部を含む本体部の四辺それぞれの一部を切り欠くことで、上記ゴム系弾性体と凹凸嵌合して固定保持力を高める固定用凹部が形成されていることを特徴とするウエザーストリップ。
上記固定用凹部は当該固定用凹部と凹凸嵌合するゴム系弾性体の抜け方向に対して引っ掛かりの関係となる形状に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のウエザーストリップ。
上記インサート部材における本体部の表面側は、ゴム系弾性体により被覆された保持部以外の部分が露出していることを特徴とする請求項3に記載のウエザーストリップ。
エンジンルームよりも前方側の車体部材と上記エンジンルームを開閉するフードの前端部との間を封止するフードシール部材として用いられるものであることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一つに記載のウエザーストリップ。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、特許文献1に記載された技術では、インサート部材に複数のセットピン用孔を多数の透孔や突起部とともに形成したものであるため、インサート部材の構造が三次元的に複雑でその取り扱いが面倒になるばかりでなく、複数のセットピン用孔や多数の透孔の存在によってインサート部材が割れ易く強度の上で不利になる。また、複数のセットピン用孔は小径のものであるため、それらのセットピン用孔に嵌め合わされるセットピン径も必然的に小径のものとなり、セットピンが破損し易く金型の耐久性の面で課題を残している。
【0006】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、とりわけインサート部材を簡素な構造として当該インサート部材や金型の強度の向上を図りつつ、インサート成形に際してインサート部材の位置ずれを防止できるように考慮されたウエザーストリップの構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明は、ゴム系弾性体により形成されて、押出成形法により成形された押出成形部と、当該押出成形部に連続し且つ金型を用いたインサート成形法により芯材として機能するインサート部材と一体に成形された型成形部と、を備えた自動車のウエザーストリップの構造である。
【0008】
その上で、上記インサート部材は、平板状の本体部と、上記本体部の表面側の周縁部において当該本体部よりも一段低く形成されている保持部と、上記保持部を含む本体部の周縁部の一部を切り欠くことで形成された複数の切欠凹部と、を有している。
【0009】
さらに、上記型成形部は、金型のキャビティを隔離形成している金型要素の成形面に突出形成された支持突起部に上記インサート部材の本体部の裏面側が当接・支持されることで板厚方向の位置決めがなされ、且つ上記金型要素の成形面に突出形成された位置決め突起部に上記インサート部材の切欠凹部が係合することで上記板厚方向に直交する二次元平面内での位置決めがなされた状態で、上記金型のキャビティ内にゴム系弾性体の原材料を注入することにより、上記インサート部材における本体部の表面側のうち少なくとも保持部が上記型成形部を形成するゴム系弾性体で被覆されるようにして上記押出成形部と接続成形されたものである。
また、
上記インサート部材は、樹脂製で且つ略矩形状のものであって、上記保持部を含む本体部の四辺それぞれの一部を切り欠くことで、上記ゴム系弾性体と凹凸嵌合して固定保持力を高める固定用凹部が形成されている。
【0010】
ここで、本発明では、ウエザーストリップとして、例えば請求項
6に記載のように、エンジンルームよりも前方側の車体部材と上記エンジンルームを開閉するフードの前端部との間を封止するフードシール部材として用いられるものを想定している。この場合に、上記金型の成形面に支持突起部と位置決め突起部がそれぞれ形成されていることで、これらの支持突起部や位置決め突起部の痕跡が穴部としてインサート成形後のウエザーストリップの一部に残ることは不可避ではあるものの、上記フードシール部材のように自動車への正規組付状態において外部に露出することなく外観見栄えの上で影響を及ぼさない部位である場合には、支持突起部や位置決め突起部の痕跡が残ることは実用上何ら問題となることなく許容される。
【0012】
また、請求項
2に記載のように、上記固定用凹部は当該固定用凹部と凹凸嵌合するゴム系弾性体の抜け方向に対して引っ掛かりの関係となる形状に形成されていることがより望ましい。さらに具体的には、請求項
3に記載のように、上記固定用凹部はゴム系弾性体とあり溝嵌合のかたちで凹凸嵌合する形状となっているものとする。
【発明の効果】
【0014】
請求項1に記載の発明によれば、インサート部材の本体部の周縁部に保持部と複数の切欠凹部とを形成するだけで足り、穴の類を一切形成する必要がない簡素な構造で済むので、インサート部材の割れや強度低下を未然に防止しつつ、ゴム系弾性体の原材料の注入を伴うインサート成形時のインサート部材の位置ずれを防止することができる。また、インサート成形のために金型の成形面に形成される支持突起部はその大きさに制限がないために破損しにくく、金型の耐久性向上に寄与できる。
【0015】
同じく請求項
1に記載の発明によれば、インサート部材を樹脂製で且つ略矩形状のものとして、保持部を含む本体部の四辺それぞれに、ゴム系弾性体と凹凸嵌合して固定保持力を高める固定用凹部を形成したため、型成形部を形成するゴム系弾性体とインサート部材との固定保持力が一段と向上する。そして、請求項
2に記載の発明のように、固定用凹部がゴム系弾性体の抜け方向に対して引っ掛かりの関係となる形状に形成されていたり、あるいは請求項
3に記載の発明のように、固定用凹部がゴム系弾性体とあり溝嵌合のかたちで凹凸嵌合する形状となっていると、型成形部を形成するゴム系弾性体とインサート部材との固定保持力の向上効果が一段と顕著となる。
【発明を実施するための形態】
【0017】
図1〜13は本発明に係るウエザーストリップを実施するためのより具体的な形態を示し、本実施の形態では、自動車のエンジンルームよりも前方側の車体部材に装着されていて、エンジンルームを開閉するフードの前端部との間を封止するフードシールの例を示している。
【0018】
図1はフード2(
図3,4参照)を開いた自動車のエンジンルーム1の内部を示していて、エンジンルーム1よりも前方側の車体部材であるフロントバンパーのバンパーフェイシア3の上面には、車幅方向に沿ってフロントフードシール(以下、単にフードシールと言う。)4が装着される。
【0019】
図2は
図1に示したフードシール4単体の右半部の詳細を示していて、
図3は
図2のA−A線に沿った断面図を、
図4は
図2のB−B線に沿った断面図をそれぞれ示している。そして、
図2に示すフードシール4は、複数のクリップ取付穴5a,6a,7aに圧入されるクリップにより
図1に示したバンパーフェイシア3の上面に固定される。
【0020】
また、
図2に示すフードシール4は、EPDMに代表されるようなゴム系弾性体材料により略長尺ベルト状に形成されているもので、
図3に示す断面形状をもって公知の押出成形法により押出成形された中空押出成形部5と、
図4に示す断面形状をもって同じく公知の押出成形法により押出成形された非中空押出成形部6と、中空押出成形部5と非中空押出成形部6とを滑らかに接続するべく金型を用いたインサート成形法により成形されて、中空押出成形部5と非中空押出成形部6との間に介在しつつ断面形状が徐変している型成形部7と、を備えている。
【0021】
そして、中空押出成形部5は、
図3に示すように、プレート状の基部8の先端部に中空シールリップ9を一体に形成したものであり、他方、非中空押出成形部6は、
図4に示すように、同じくプレート状の基部10の先端部に非中空の舌片状のシールリップ11を一体に形成したものであり、それらの中空押出成形部6と非中空押出成形部7との間に
図5に示す型成形部7が介在していて両者を接合・接続している。なお、
図5の12a,12bは、型成形部7とその両側の中空押出成形部5および非中空押出成形部6との接合線をそれぞれに示す。
【0022】
図5は
図2の型成形部7を拡大したものであり、同図に示すように、型成形部7は、プレート状の基部13のうち中空押出成形部5側の端部に中空シールリップ14をわずかに残した非中空の舌片状のシールリップ15を有していて、このシールリップ15のリップ長が非中空押出成形部6側に向かって漸次小さくなるように徐変している。そのため、
図3,4からも明らかなように、中空押出成形部5と非中空押出成形部6とではその断面形状が異なるものの、両者の間に
図5に示すように型成形部7が介在していることで、中空押出成形部5側の中空シールリップ9のシール面9a(
図3参照)と非中空押出成形部6側のシールリップ11のシール面11a(
図4参照)とが型成形部7のシールリップ15を介して滑らかに連続していることになる。
【0023】
なお、中空押出成形部5と非中空押出成形部6では、基部8,10がゴム系弾性体として例えばEPDMのソリッド材で形成されていて、中空シールリップ9とシールリップ11が基部8,10よりも軟質のゴム系弾性体として例えばEPDMのスポンジ材で形成されているが、それらの材質の使い分けは本発明の本質部分と直接関係がないので、本実施の形態ではその材質の違いを図示してはいない。また、型成形部7のゴム系弾性体としては例えばEPDMのソリッド材が用いられる。
【0024】
図6は
図5に示した型成形部7の平面図を示していて、
図7は同じく
図5に示した型成形部7の背面図を示している。
【0025】
図5のほか
図6,7に示すように、型成形部7の基部13には、インサート部材として大小二つのクリップ取付穴7aを有するインサートプレート17が埋設されていて、インサートプレート17の上面はそのまま型成形部7の基部13の表面に露出している。なお、インサートプレート17は、型成形部7の材質であるEPDMに代表されるようなゴム系弾性体よりも硬質で且つ当該ゴム系弾性体と親和性の良い樹脂材料製のものであり、例えばポリプロピレン(PP)製のものが使用される。
【0026】
他方、
図7に示すように、型成形部7の基部13の裏面側には、表面側まで貫通している二つのクリップ取付穴7aとは別に、複数の微小な角穴18と複数のスロット状の長穴19が形成されている。これらの複数の角穴18と複数の長穴19は、後述するように、金型を用いたインサート成形法によりインサートプレート17を埋設するようにして型成形部7を成形するにあたり、金型側の位置決め手段によってインサートプレート17を位置決め支持するためにそれらの位置決め手段の痕跡として不可避的に形成されるものであって、いずれの角穴18および長穴19共に型成形部7における基部13の表面側には非貫通となっている。
【0027】
なお、
図1,2に示したようなフードシール4の取付形態からして、型成形部7の裏面に複数の角穴18や長穴19が残存していたとしてもそれらが外部に露出することはないから、外観見栄えの上で何ら問題となることなく許容される。
【0028】
図8は
図5〜7に示した型成形部7に埋設されるインサートプレート17単独での詳細を示していて、同図(A)はその平面図を、同図(B)は背面図をそれぞれ示している。したがって、
図8の(A)のインサートプレート17は
図6に、
図8の(B)のインサートプレート17は
図7にそれぞれ対応していることになる。
【0029】
図8の(A),(B)に示すように、インサートプレート17は型成形部7ひいてはフードシール4の長手方向に沿った変形長矩形状または略長矩形状のものであって、表面側の四周の周縁部がいわゆる縁取りされるかたちで一段低く形成されていて、この表面側の一段低い部分が平面視にて大部分を占める本体部20と区別されるかたちで保持部21とされている。そして、後述する
図9〜11から明らかなように、インサートプレート17が型成形部7に埋設された段階では、保持部21は型成形部7そのものを形成しているゴム系弾性体によって被覆され、この被覆層はインサートプレート17の本体部20の表面と面一状態となっている。
【0030】
より詳しくは、
図9は
図6のC−C線に沿った断面図を、
図10は
図6のE−E線に沿った断面図をそれぞれ示している。また、
図11は
図6のF−F線に沿った断面図を示している。これらの
図9〜11から明らかなように、インサートプレート17における本体部20の周縁部に一段低く形成されている保持部21には、型成形部7を形成しているゴム系弾性体の一部が充満することで当該保持部21を被覆している。
【0031】
また、
図8に示すインサートプレート17の周縁部のうち二つの長辺部には、対辺同士の互いに対向する位置に、保持部21を含むそれらの長辺部の一部を略コ字状に切り欠くかたちで矩形状の切欠凹部22を形成してある。これらの切欠凹部22は対辺同士のものを二つで一組として合計で二組四個形成してある。そして、後述するように、インサート成形のための金型25のキャビティ30内に予めインサートプレート17を配置するにあたって、各切欠凹部22を金型側の位置決め突起部32に係合させることで、金型25のキャビティ30に対するインサートプレート17の二次元平面内での位置決めが施されるようになっている。
【0032】
さらに、
図8に示すインサートプレート17の周縁部の四辺部それぞれには、保持部21を含む各辺部の一部を切り欠くかたちで合計で五個の固定用凹部23を形成してある。これらの固定用凹部23はあくまで型成形部17そのものを形成するゴム系弾性体とインサートプレート17との固定保持力向上のために形成されているもので、インサートプレート17が型成形部7を形成するゴム系弾性体に埋設された段階では、それぞれの固定用凹部23は型成形部7を形成するゴム系弾性体の一部で埋められることになる。そして、これらの固定用凹部23の形状は切欠凹部22の形状と類似しているものの、
図8の(A)に拡大して示すように、固定用凹部23に入り込んだゴム系弾性体の抜け方向に対して引っ掛かりの関係となる形状、ひいては凹部空間の奥部側の幅より入口側の幅が狭いいわゆるあり溝形状のものとして形成されている。
【0033】
より詳しくは、
図6のE−E線断面図である
図10では、
図6のインサートプレート17における対辺上の一組の固定用凹部23を通る断面図を示していて、これらの固定用凹部23が平面視にて
図8の(A)に示すようないわゆるあり溝形状のものとして形成されていることは先に述べたとおりである。そして、これらのあり溝形状の固定用凹部23が型成形部7を形成しているゴム系弾性体の一部で埋められていて、両者の抜け止め効果が発揮されうよになっていることが
図10から理解できる。
【0034】
図12,13はいずれも
図5〜7に示した型成形部7をインサート成形するための金型25の断面図を示していて、
図12は
図6のD−D線断面に対応した断面図であり、
図13は
図6のF−F線断面に対応した断面図である。
図12,13に示すように、金型25は分割可能な複数の金型要素26〜29をもって構成されていて、それら複数の金型要素26〜29の成形面によって型成形部7のための製品形状部空間であるキャビティ30が形成される。
【0035】
先に
図7に基づいて説明したように、インサートプレート17が埋設された型成形部7の裏面には、当該型成形部7のインサート成形に際してインサートプレート17の位置決めに関与した金型25側の位置決め支持手段の痕跡が、すなわち位置決め支持手段の形状を反転させたものが複数の角穴18や複数のスロット状の長穴19として残されている。このことは、
図7の複数の角穴18や長穴19の配列に対応した位置決め支持手段が金型25の成形面に形成されていることにほかならない。
【0036】
そこで、
図7の複数のスロット状の長穴19に着目した場合、
図12,13に示した金型要素26の成形面26aには、複数のスロット状の長穴19を反転した形状の位置決め支持手段として複数の支持突起部31が突出形成されていて、それらのうち一つの支持突起部31が
図12,13に示されている。これらの支持突起部31の形状は、
図7に示したスロット状の長穴19を反転した形状のものであることから、断面形状が長円形のビード状のものとして形成されている。なお、各支持突起部31の長手方向はインサートプレート17そのものの長手方向と一致している。
【0037】
同様に、
図7の複数の角穴18に着目した場合、
図12に示した金型要素26の成形面26aには、複数の支持突起部31とは別に、複数の角穴18を反転した形状の位置決め支持手段として複数の角ピン状の位置決め突起部32が突出形成されていて、それらのうち二つの位置決め突起部32が
図12に示されている。
【0038】
図12,13に示したように、金型要素26の成形面26aに複数の支持突起部31が形成されていて、これらの各支持突起部31の上に裏面側を接触面としてインサートプレート17を載置することにより、インサートプレート17の少なくとも板厚方向での位置決めを行って、インサートプレート17を成形面26aから浮かせた状態でキャビティ30内に支持させることができる。なお、本実施の形態では、
図5,6に示したように、インサートプレート17の裏面とは反対側の表面(上面)を型成形部7の外部に露出させるようにしているので、
図12,13に示すようにインサートプレート17を複数の支持突起部31で位置決め支持した状態ではインサートプレート17は金型要素27の成形面に密着することになる。
【0039】
さらに、
図12,13に示したように、金型要素26の成形面26aに複数の位置決め突起部32が形成されていて、複数の支持突起部31上にインサートプレート17を位置決め載置する際に、同時に各位置決め突起部32にインサートプレート17側の切欠凹部22を係合させることで、キャビティ30の二次元平面内での位置決めがなされることになる。
【0040】
このように、金型要素26の成形面26aに複数の支持突起部31や位置決め突起部32が形成されていて、これらの支持突起部31や位置決め突起部32によりインサートプレート17の位置規制がなされていることにより、結果としてキャビティ30内においてインサートプレート17の三次元方向での位置決めがなされていることになる。
【0041】
したがって、
図12,13に示したようなインサートプレート17の位置決め支持状態において、金型25のキャビティ30内にゴム系弾性体の原材料を注入することにより、
図5,6に示した中空押出成形部5と非中空押出成形部6とを接続するようにして両者の間に同図に示した型成形部7が成形され、同時にその型成形部7の内部には芯材として機能するインサートプレート17が一体的に埋設されることになる。
【0042】
その際に、
図9〜11のほか
図12,13から明らかなように、インサートプレート17の周縁部の一段低い保持部21がゴム系弾性体によって被覆され、同時に
図12に示した位置決め突起部32の上面側もゴム系弾性体によって被覆されることになる。さらに、インサートプレート17の周縁部に形成されているあり溝形状の固定用凹部23(
図8の(A)参照)もゴム系弾性体によって埋められることになる。
【0043】
この場合において、インサートプレート17は金型要素26側の複数の支持突起部31と他の金型要素27の成形面との間に挟み込まれているだけでなく、インサートプレート17側の切欠凹部22と金型要素26の成形面26aに形成された位置決め突起部32との凹凸嵌合によって位置決めされているため、ゴム系弾性体材料の注入圧を受けたとしてもインサートプレート17の浮き上がりや位置ずれが生ずることがない。また、型成形部7の形状よりして、キャビティ30内に注入されたゴム系弾性体材料は型成形部7の長手方向に積極的に流動することになるが、各支持突起部31の長手方向がインサートプレート17ひいては型成形部7の長手方向に一致しているため、それらの各支持突起部31によってゴム系弾性体材料の流動が阻害されることもない。
【0044】
このように本実施の形態によれば、
図8に示したインサートプレート17の周縁部に予め切欠凹部22や固定用凹部23が形成されてはいても、内側の本体部20にはクリップ取付穴7a以外の穴の類のものが形成されていないので、インサートプレート17の割れや強度の低下を未然に防止することができる。しかも、インサートプレート17は
図8に示したような単純なプレート状のものであって、表裏両面に突起物等が存在しないので、その取り扱い性にも優れたものとなる。
【0045】
また、キャビティ30内においてインサートプレート17を支持することになる複数の支持突起部31はその厚みを極端に小さくする必要がなく、長手方向に一定の長さを有しているので、それ自体が破損しにくく、金型の耐久性が向上する。
【0046】
その上、インサートプレート17の表面(上面)は型成形部7の一部として外部に露出することになるものの、周縁部の一段低い保持部21はゴム系弾性体によって被覆されているので、インサートプレート17と型成形部7を形成しているゴム系弾性体とを確実に固定することができるとともに、保持部21がゴム系弾性体から剥がれたり浮き上がったりして見栄えを損ねてしまうこともない。加えて、インサートプレート17は、
図7に示した角穴18が表側に露出するのを隠蔽する機能を併せ持つため、一段と見栄えの向上を図ることができる。
【0047】
さらに、インサートプレート17の周縁部に形成されたあり溝形状の固定用凹部23と、型成形部7を形成しているゴム系弾性体とが、実質的に抜け止め効果を発揮するように凹凸嵌合して嵌まり合った構造となっているので、両者をより確実に固定することができる。
【0048】
図14は本発明の第2の実施の形態を示す図で、
図11と同等部位の断面図を示している。この第2の実施の形態では、
図14から明らかなように、型成形部7に埋設されたインサートプレート17を外部を露出させることなく、その表面(上面)側までもゴム系弾性体にて被覆したものである。そして、必要に応じて
図11の構造の型成形部7に代えて
図14の構造のものを採用するが可能である。
【0049】
ここで、上記各実施の形態では、
図1に示したように、フロントバンパーのバンパーフェイシア3の上面に装着されるフードシール4を例にとって説明したが、車体造形によってはフロントバンパー以外の例えばラジエータコアサポート等の部材の上面にフードシールが装着されることもあり、このようなタイプのフードシールにも本発明を適用することが可能である。さらに、押出成形部に連続する型成形部に芯材として機能するインサート部材が埋設されているものであれば、フードシール以外の他のウエザーストリップにも本発明を適用することができる。