專利名稱：汽車用密封條及其制造方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種汽車用密封條，其包括一個嵌入在一個夾緊件中的由熱塑性彈性體制成的插入件。本發(fā)明還涉及這樣的密封條的制造方法。
背景技術：
通常，是在密封條的夾緊部中設置金屬插入件，例如該密封條是連接到在車身中沿用于車門的開口形成的凸緣上的。該插入件執(zhí)行重要的功能，以將夾緊部牢固地連接到凸緣上。
然而，由于傳統(tǒng)插入件由金屬制成，所以它較重且難于處理，并已變?yōu)闇p輕汽車重量的缺點。另外，由于傳統(tǒng)插入件由金屬制成，所以它會磨損并產生銹蝕，從而影響密封條的機械強度和外觀。此外，為了再生形成密封條的材料，必須從夾緊部上去除嵌入的金屬插入件，從而需要大量人力來從事該工作，并且已變?yōu)榱硪粋€缺點。

發(fā)明內容
本發(fā)明克服了上述缺點，并且本發(fā)明的一個目的是提供一種密封條，其具有減輕的重量，并防止產生磨損和銹蝕，且易于回收利用形成密封條的材料。本發(fā)明的另一個目的是提供一種能夠容易地制造這樣的密封條的制造方法。
本發(fā)明的另一個目的是克服當本發(fā)明包括由熱塑性彈性體制成的插入件而不是傳統(tǒng)金屬插入件時出現的新出現的缺點。即根據包括有金屬插入件的傳統(tǒng)密封條，覆蓋金屬插入件的涂層材料(橡膠或熱塑性彈性體)不與金屬插入件熔接，從而易于沿角部的曲線彎曲密封條。
然而，當使用由熱塑性彈性體制成的插入件而不是金屬插入件時，和當插入件與涂層材料都由烯烴材料制成時，插入件與涂層材料在它們被共擠塑時彼此相熔接。因此，由于涂層材料的伸展被插入件抑制，故難于沿角部彎曲密封條。由于這樣的原因，所以密封條的彎曲操作不能被順利地進行。本發(fā)明的目的之一是解決這一問題。
下面將結合圖1-5說明本發(fā)明。根據本發(fā)明第一方面的汽車用密封條包括有夾緊部2和密封部分5。夾緊部2具有U形橫截面并連接到凸緣上。夾緊部2包括有保持部分3和嵌入在保持部分3中的插入件4。密封部分5執(zhí)行密封功能。保持部分3由烯烴橡膠或熱塑性樹脂制成，插入件4由烯烴熱塑性彈性體或包括有滑石粉或玻璃纖維的材料制成。
根據本發(fā)明第二方面的汽車用密封條的特征在于，在本發(fā)明的第一方面中，形成所述插入件4的所述熱塑性彈性體是聚丙烯。
根據本發(fā)明第三方面的汽車用密封條的特征在于，在本發(fā)明的第一或第二方面中，形成所述插入件4的所述熱塑性彈性體具有2000-5000MPa的楊氏彎曲模量。
根據本發(fā)明第四方面的汽車用密封條的特征在于，在本發(fā)明的第一、第二或第三方面中，形成所述保持部分3的所述橡膠或熱塑性彈性體在100％伸展時具有2.5MPa或更小，優(yōu)選為2.0MPa或更小的抗張強度。
根據本發(fā)明第五方面的汽車用密封條的制造方法包括至少下述工序。該密封條包括夾緊部2和密封部分5。夾緊部2具有U形橫截面并連接到凸緣上。夾緊部2包括有保持部分3和嵌入在保持部分3中的插入件4。密封部分5執(zhí)行密封功能。該制造方法包括有插入件成形工序、夾緊部成形工序和最終成形工序。在插入件成形工序中，通過熱塑性彈性體擠塑機10將由熱塑性彈性體制成的插入件4擠塑成擴展的平面構形或粗略的山式構形。在夾緊部成形工序中，夾緊部2通過共擠塑插入件4和保持部分3而形成。在最終成形工序中，夾緊部2通過精整滾軋機14成形為U形橫截面的構形，同時它冷卻到接近熱塑性彈性體的熔化溫度。
根據本發(fā)明第六方面的汽車用密封條的制造方法包括至少下述工序。該密封條包括夾緊部2和密封部分5。夾緊部2具有U形橫截面并連接到凸緣上。夾緊部2包括有保持部分3和嵌入在保持部分3中的插入件4。密封部分5執(zhí)行密封功能。該制造方法包括有插入件成形工序、圖案形成工序、夾緊部成形工序和最終成形工序。在插入件成形工序中，通過熱塑性彈性體擠塑機10將由熱塑性彈性體制成的插入件4擠塑成擴展的平面構形或粗略的山式構形。在圖案形成工序中，插入件4通過滾軋機11而形成有圖案。在夾緊部成形工序中，夾緊部2通過共擠塑插入件4和保持部分3而形成。在最終成形工序中，夾緊部2通過精整滾軋機14成形為U形橫截面的構形，同時它冷卻到接近熱塑性彈性體的熔化溫度。


圖1是一個側視圖，示出了根據本發(fā)明的汽車用密封條。
圖2是一個橫截面圖，示出了根據本發(fā)明的汽車用密封條的一個實施例。
圖3是一個橫截面圖，示出了根據本發(fā)明的汽車用密封條的另一個實施例。
圖4是一個流程圖，示出了根據本發(fā)明的制造方法。
圖5是一個平面圖，示出了在如圖4所示根據本發(fā)明的制造方法的實施例中的圖案形成工序中形成的帶圖案的插入件(展開形式)的一個示例。
圖6是一個展開平面圖，示出了在圖4所示實施例中形成的魚骨式插入件的一個實施例。
圖7是一個展開平面圖，示出了在圖4所示實施例中形成的插入件的另一個實施例。
圖8是一個展開平面圖，示出了作為參考的插入件。
具體實施例方式
在圖1和2中示出了根據本發(fā)明的一個實施例的汽車用密封條。該密封條連接到沿在車身中制成的用于車門的開口形成的凸緣上，并且它包括夾緊件2和密封部分5。夾緊件2的橫截面呈U形并且包括保持部分3和嵌入在保持部分3中的插入件4。密封部分5為中空形狀并與夾緊件2整體模塑而成，這使得與門面板彈性接觸，以執(zhí)行密封功能。
保持部分3由烯烴乙烯-丙烯-二烯-甲撐-交聯固體橡膠EPDM制成，密封部分5由EPDM海綿橡膠制成。另外，插入件4由聚丙烯，即烯烴熱塑性彈性體制成。烯烴熱塑性彈性體類似于EPDM，即烯烴橡膠?？梢韵蚓郾┲刑砑右恍┨盍?添加劑)，例如滑石粉或玻璃纖維，以增加其機械強度。保持部分3可以由烯烴熱塑性彈性體TPE制成。
形成插入件4的聚丙烯具有2000-5000MPa的楊氏彎曲模量，包住插入件4的夾緊件2具有足夠的能牢固保持住凸緣的機械強度。
根據該汽車用密封條1，插入件4由合成熱塑性彈性體制成，而不是如傳統(tǒng)技術那樣由金屬制成，從而密封條1的重量與傳統(tǒng)密封條相比可以降低到70％或更低，從而實現很大程度地降低密封條1的重量。另外，由于插入件4由彈性體制成，所以它可以防止磨損和銹蝕的產生。此外，插入件4由烯烴類的并類似于形成保持部分3和密封部分5的烯烴EPDM的聚丙烯樹脂制成，從而它當回收利用密封條1時不需要去除插入件4。因此，這使得密封條1的回收利用較為容易了。
根據本發(fā)明的汽車用密封條1的組成可以應用于任何類型的包括有插入件的密封條，并且它不局限于連接到形成于車身中的用于車門的開口上的那一種。因此，它可以應用于例如圖3中所示的密封條1，其連接到除用于車門的開口之外的地方。
此外，根據該實施例的密封條1是這樣的，從而形成保持部分3的EPDM固體橡膠或熱塑性彈性體在100％伸展時具有2.0MPa或更小的抗張強度，即EPDM固體橡膠或熱塑性彈性體在伸展兩倍時抗張強度為2.0MPa或更小。因此，在車身的角部段處可以保持密封條1的隨動性。
如上所述，通過用類似材料共擠塑插入件4和保持部分(蓋材料)3，它們通過加熱而彼此熔接，從而當密封條1彎曲以便將它連接到車身的角部段上時，保持部分3的伸展由插入件4抑制住。
為了解決這樣的缺陷，發(fā)明人和他們的組織進行了實驗性試驗，其中比較了根據本發(fā)明的保持部分3的伸展和根據現有技術的覆蓋材料的伸展。保持部分3由包括有用類似于烯烴橡膠的烯烴熱塑性彈性體制成的嵌入式插入件的烯烴橡膠制成，而現有技術的覆蓋材料包括嵌入式金屬插入件。在該試驗中，使用了如圖6中示出的魚骨式插入件和如圖7中示出的一側連接式插入件。根據該試驗，在魚骨式和一側連接式這兩種類型中，根據本發(fā)明的插入件4的伸展率是傳統(tǒng)覆蓋材料的伸展率的1/2或更小，因此根據本發(fā)明的這兩種類型的抗彎強度比傳統(tǒng)材料的抗彎強度的大兩倍以上。
根據該試驗結果，發(fā)明人和他們的組織得出結論，即根據本發(fā)明的保持部分3應該是具有比傳統(tǒng)覆蓋材料的伸展率的大約兩倍還高的伸展率的那一種(即保持部分3的抗張強度應該是傳統(tǒng)蓋材料的抗張強度的大約1/2或更小)，以便類似于傳統(tǒng)覆蓋材料那樣針對車身的角部段保持保持部分3的隨動性。
基于該結論，發(fā)明人和他們的組織測量了傳統(tǒng)覆蓋材料的抗張強度，發(fā)現它在100％伸展時為4-5MPa。因此，決定根據本發(fā)明的形成保持部分3的材料的抗張強度應該為2.5MPa或更小，優(yōu)選為2.0MPa或更小，即小于4-5MPa的1/2。
通過這樣布置，即保持部分3和插入件4在由類似材料形成且通過共擠塑模制而成時通過加熱而彼此熔接的情況下，可以在汽車角部段處保持與現有技術一樣好的隨動性。
如上所述作為本發(fā)明的一個實施例的汽車用密封條1可以由根據本發(fā)明的制造方法制造。下面將說明根據本發(fā)明的制造方法。
首先，在一個插入件成形工序中，通過熱塑性彈性體擠塑機10將烯烴熱塑性彈性體的插入件4擠塑成擴展的平面構形或山式構形，并不擠塑成U形橫截面。然后，在接下來的圖案形成工序中，通過滾軋機11將被擠塑的插入件4成形為具有某種圖案的形狀。該圖案不受構形的局限，它可以例如被成形為如圖5-7中所示的構形。
在圖案形成工序之后的夾緊部成形工序中，將帶圖案的插入件4送到橡膠擠塑機12并從該機器的頭部12a處與由橡膠(EPDM)制成的保持部分3一起共擠塑，從而形成夾緊部2。另外，在硫化工序中，夾緊部2被載運通過加熱到大約250℃的硫化爐13，從而形成保持部分3。在該工序中，嵌入式插入件4在其周圍覆蓋有被硫化的保持部分3，從而插入件4處于熔融狀態(tài)，但它仍保持其構形。
然后，在主冷卻機15中將從硫化爐13中載運出的半成品冷卻到大約180℃(接近于熱塑性彈性體的熔化溫度)，并且在接下來的最終成形工序中，通過精整流軋機14將夾緊部2成形為U形橫截面。最后，在成形為U形構形后，通過例如副冷卻機16將其冷卻到熱塑性彈性體的熔化溫度以下，從而形成密封條1。
根據上述汽車用密封條的制造方法，整個過程從插入件4的成形及使其帶有圖案開始直到最終成形工序都是自動和連接進行的，從而可以容易地制造包括由熱塑性彈性體制成的插入件4的密封條1。特別是，在插入件成形工序中，將插入件4擠塑成擴展的平面構形或粗略的山式構形，并不擠塑成U形橫截面，并且在接下來的硫化工序中，插入件4通過硫化形成保持部分3的橡膠的熱量而被熔化，然后在接下來的最終成形工序中，將軟化的插入件4成形為U形橫截面。因此，可以容易地制造包括特別是由熱塑性彈性體制成的插入件4的密封條1的整體部分。
如果只將密封條連接到車身的直線部段上時，可以為其使用由具有如圖8所示的平板式構形(沒有沖孔)的熱塑性彈性體制成的插入件。然而，可以為連接到車身的角部段上的密封條優(yōu)選使用由具有如圖6和7所示的構形的熱塑性彈性體制成的插入件。這樣的構形同樣也用于傳統(tǒng)金屬插入件。(圖6示出了魚骨式插入件，圖7示出了一側連接式插入件)。另外，如圖5中所示，插入件4可以成形為如圖5所示的構形，其中沖孔形成在兩邊緣側和中間部分中，而在兩側形成連接部分。另外，該插入件的圖案不局限于這些形式。
根據在本發(fā)明第一方面中說明的汽車用密封條，插入件4由熱塑性彈性體制成，而不是如傳統(tǒng)金屬制插入件那樣由金屬制成，從而它可以實現使包括有插入件4的密封條和具有密封條1的汽車的重量減輕。另外，出于同樣的原因，它可以防止插入件4中磨損和銹蝕的產生，從而防止密封條1的機械強度和外觀的變壞。此外，插入件4由類似于形成保持部分3和密封部分5的橡膠材料的聚酯材料制成，從而使得易于回收利用密封條1。另外，通過向形成插入件4的材料中加入填料，例如滑石粉或玻璃纖維，可以增加插入件4的機械強度。
根據在本發(fā)明第二方面中說明的汽車用密封條1，可以與本發(fā)明第一方面那樣使密封條1和具有密封條1的汽車的重量減輕，同時防止磨損和銹蝕的產生，從而使密封條1的再生較容易。另外，形成插入件4的聚丙烯是通用目的熱塑性彈性體，從而密封條1的制造成本是廉價的。
根據在本發(fā)明第三方面中說明的汽車用密封條1，形成插入件4的熱塑性彈性體的楊氏彎曲模量為2000-5000MPa，從而與在本發(fā)明第二方面中說明的汽車用密封條相同，可以增加密封條1的機械強度。
根據在本發(fā)明第四方面中說明的汽車用密封條1，形成保持部分3的橡膠或熱塑性彈性體的抗張強度在100％伸展時為2.5MPa或更小，優(yōu)選為2.0MPa或更小，從而可以容易地以好的隨動性將密封條1連接到車身的角部段上。
根據按本發(fā)明第五方面的汽車用密封條的制造方法，在插入件成形工序中將插入件4擠塑成擴展的平面構形或粗略的山式構形橫截面，然后在硫化工序中，插入件4在橡膠被硫化時熔化，并且在接下來的最終成形工序中，將軟化的插入件4成形為U形橫截面，因此可以容易地制造包括有插入件4的密封條。
根據按本發(fā)明第六方面的汽車用密封條的制造方法，也可以容易地制造密封條1。另外，由于該過程包括圖案形成工序，所以可以容易地制造包括帶有圖案的插入件4的密封條。
權利要求
1.一種汽車用密封條，其包括橫截面為U形的夾緊部(2)，其連接到凸緣上并包括有保持部分(3)和嵌入在所述保持部分(3)中的插入件(4)；和密封部分(5)，其執(zhí)行密封功能；其中所述保持部分(3)由烯烴橡膠或熱塑性樹脂制成，和所述插入件(4)由烯烴熱塑性彈性體或包括有滑石粉或玻璃纖維的材料制成。
2.按權利要求1所述的汽車用密封條，其特征在于，形成所述插入件(4)的所述熱塑性彈性體是聚丙烯。
3.按權利要求1所述的汽車用密封條，其特征在于，形成所述插入件(4)的所述熱塑性彈性體具有2000-5000MPa的楊氏彎曲模量。
4.按權利要求2所述的汽車用密封條，其特征在于，形成所述插入件(4)的所述熱塑性彈性體具有2000-5000MPa的楊氏彎曲模量。
5.按權利要求1所述的汽車用密封條，其特征在于，形成所述保持部分(3)的所述橡膠或熱塑性彈性體在100％伸展時具有2.5MPa或更小，優(yōu)選為2.0MPa或更小的抗張強度。
6.按權利要求2所述的汽車用密封條，其特征在于，形成所述保持部分(3)的所述橡膠或熱塑性彈性體在100％伸展時具有2.5MPa或更小，優(yōu)選為2.0MPa或更小的抗張強度。
7.按權利要求3所述的汽車用密封條，其特征在于，形成所述保持部分(3)的所述橡膠或熱塑性彈性體在100％伸展時具有2.5MPa或更小，優(yōu)選為2.0MPa或更小的抗張強度。
8.按權利要求4所述的汽車用密封條，其特征在于，形成所述保持部分(3)的所述橡膠或熱塑性彈性體在100％伸展時具有2.5MPa或更小，優(yōu)選為2.0MPa或更小的抗張強度。
9.汽車用密封條的制造方法，該密封條包括連接到凸緣上且橫截面為U形的夾緊部(2)和執(zhí)行密封功能的密封部分(5)，夾緊部(2)包括有保持部分(3)和嵌入在所述保持部分(3)中的插入件(4)，該方法至少包括插入件成形工序，其中通過熱塑性彈性體擠塑機(10)將由熱塑性彈性體制成的插入件(4)擠塑成擴展的平面構形或粗略的山式構形；夾緊部成形工序，其中夾緊部(2)通過共擠塑插入件(4)和保持部分(3)而形成；最終成形工序，其中夾緊部(2)通過精整滾軋機(14)成形為U形橫截面的構形，同時它冷卻到接近熱塑性彈性體的熔化溫度。
10.汽車用密封條的制造方法，該密封條包括連接到凸緣上且橫截面為U形的夾緊部(2)和執(zhí)行密封功能的密封部分(5)，夾緊部(2)包括有保持部分(3)和嵌入在所述保持部分(3)中的插入件(4)，該方法至少包括插入件成形工序，其中通過熱塑性彈性體擠塑機(10)將由熱塑性彈性體制成的插入件(4)擠塑成擴展的平面構形或粗略的山式構形；圖案形成工序，其中插入件(4)通過滾軋機(11)而形成有圖案；夾緊部成形工序，其中夾緊部(2)通過共擠塑插入件(4)和保持部分(3)而形成；最終成形工序，其中夾緊部(2)通過精整滾軋機(14)成形為U形橫截面的構形，同時它冷卻到接近熱塑性彈性體的熔化溫度。
全文摘要
本發(fā)明提供了包括有夾緊部(2)和密封部分(5)的汽車用密封條。夾緊部(2)具有U形橫截面并連接到凸緣上。夾緊部(2)包括有保持部分(3)和嵌入在保持部分(3)中的插入件(4)。密封部分(5)執(zhí)行密封功能。保持部分(3)由烯烴橡膠或熱塑性樹脂制成，插入件(4)由烯烴熱塑性彈性體或包括有滑石粉或玻璃纖維的材料制成。
文檔編號B60J10/00GK1486893SQ03155068
公開日2004年4月7日 申請日期2003年8月26日 優(yōu)先權日2002年9月3日
發(fā)明者辻口正一, 口正一 申請人:西川護謨工業(yè)株式會社