JP4990782B2 - 熱成形ｔｐｖ同時押出し成形ヘッダトリム - Google Patents

Description

本発明は、自動車のドアフレームの窓開口のための上部窓枠に関する。本発明は、詳細には、自動車のドアフレーム窓開口に曲率が合った上部窓枠を製造する方法に関する。

自動車のドアは、典型的には、窓開口を画定するドアフレームを有する。引っ込み可能な窓ガラス及び固定された窓ガラスが、窓開口内に配置されている。典型的には、上部窓枠がドアフレームのヘッダ部分に固定され、この上部窓枠は、窓開口に沿って延びる。上部窓枠は、ドアを閉めたときにヘッダと自動車の本体部分を密着させる。それと同時に、上部窓枠の外面は、自動車のドアの外部に沿って配置される。従って、上部窓枠は、見た目に美しい外観を備える必要がある。

多くの自動車ドア、特にリヤドアでは、ドアフレームの窓開口は、自動車の全体的なスタイルと補足し合う湾曲部分又はコーナー部を有する。その結果、上部窓枠は、かかる湾曲部分又はコーナー部と形状が一致するよう曲げ可能でなければならない。上部窓枠は、一般に、圧延された金属キャリヤ上に押出し成形された外側層を有し、この外側層は、典型的には、熱硬化性材料、例えばＰＶＣ又はＥＰＤＭゴムである。しかしながら、上部窓枠の曲げは、上部窓枠に悪影響を及ぼす傾向がある。具体的に言えば、曲げの結果として、外観の欠陥、例えば波打ち、折りじわ、膨れ、折れ曲がり等が生じる場合が多い。

曲率が窓開口に合う２つの別々の部品で作られた上部窓枠が、上述の外観上の欠陥を回避するために利用されている。これら上部窓枠は、全体として平らな押出し成形部分及び成形縁部を備えた打ち抜き加工金属部分を有する。押出し成形部分は、窓開口の全体として平らな部分に沿って嵌まり、打ち抜き加工金属部分は、窓開口のコーナー部又は湾曲部分の曲率に合致する。しかしながら、この形態の結果として、互いに不釣り合いな押出し成形部分と打ち抜き加工部分との接合部に魅力のない目に見える接合部が生じ、それにより、自動車の全体的外観が損なわれる。加えて、上部窓枠の打ち抜き加工金属部分を製造するのに必要な費用のかかる機械設備が必要なので、費用効果が良くない。

この結果、窓開口のコーナー部又は湾曲部分と形状が一致し、ドアフレームに見た目に美しい外観を与える費用効果のよい上部窓枠が要望されている。

本発明の一特徴によれば、自動車のドアフレームの窓開口の湾曲部分と形状が一致する上部窓枠を製造する方法が提供される。上部窓枠は、ＴＰＶ及びキャリヤから形成される。この方法は、ＴＰＶをキャリヤと同時押出し成形するステップと、ＴＰＶを硬化させて上部窓枠を形成するステップと、上部窓枠をＴＰＶの熱変形温度よりも高い温度まで加熱するステップと、上部窓枠を曲げて自動車ドアフレームの窓開口の湾曲部分と形状が一致するようにするステップとを有する。

本発明の別の特徴によれば、自動車のドアフレームの窓開口の湾曲部分と形状が一致するよう外部化粧縁を備えた上部窓枠をＴＰＶ及びキャリヤから製造する方法であって、ＴＰＶをキャリヤと同時押出し成形して上部窓枠を形成するステップと、ＴＰＶを硬化させて上部窓枠を形成するステップと、上部窓枠をＴＰＶの熱変形温度よりも高い温度まで加熱するステップと、上部窓枠を曲げてドアフレームの窓開口の湾曲部分と形状が一致するようにするステップと、外部化粧縁を上部窓枠に取り付けるステップを有することを特徴とする方法が提供される。

本発明の更に別の特徴によれば、エンドキャップによって覆われた互いに反対側の端部を有する、自動車のドアフレームの窓開口用の上部窓枠をＴＰＶ及びキャリヤから製造する方法であって、ＴＰＶをキャリヤと同時押出し成形するステップと、ＴＰＶを硬化させて上部窓枠を形成するステップと、エンドキャップを成形して上部窓枠の反対側の端部に取り付けるステップとを有することを特徴とする方法が提供される。

本発明の更に別の特徴によれば、自動車のドアフレームの窓開口の湾曲部分と形状が一致するよう互いに異なるデュロメータ値のＴＰＶから作られた上部窓枠を製造する方法であって、互いに異なるデュロメータ値のＴＰＶを同時押出し成形するステップと、ＴＰＶを硬化させて上部窓枠を形成するステップと、上部窓枠をＴＰＶの熱変形温度よりも高い温度まで加熱するステップと、上部窓枠を曲げてドアフレームの窓開口の湾曲部分と形状が一致するようにするステップとを有することを特徴とする方法が提供される。

本発明の内容は、添付の図面と関連して以下の詳細な説明を読むとよく理解されるようになるので本発明の利点は容易に理解されよう。

図１を参照すると、自動車１２の全体が符号１０で示されたドアが、ドアフレーム１４を有している。ドア１０は、自動車のどのドアであってよいが、例示の実施形態では、ドア１０は、リヤドアである。リヤドア１０のドアフレーム１４は、Ｂピラー部分１６と、Ｃピラー部分１８と、ベルトライン２０とを有している。ベルトライン２０は、Ｂピラー部分１６とＣピラー部分１８との間で長手方向に延びている。

ドアフレーム１４は、窓開口２２を画定しており、この窓開口の具体的な形状は、自動車のスタイルに関する検討事項に応じて様々であろう。引っ込み可能な窓ガラス２４が、窓開口２２の一部を選択的に閉め、固定された窓ガラス２６が、窓開口２２の残りの部分を閉じている。仕切りポスト２８が、引っ込み可能な窓ガラス２４を固定状態の窓ガラス２６から分離している。窓開口２２は、Ｃピラー部分１８に隣接して位置する湾曲部分３０を有している。「湾曲部分」という用語は、狭義なものではない。この目的のため、「湾曲部分」という用語は、窓開口２２のコーナー部を含む多くの非直線状形態のうちの任意のものを含むことが想定されている。

全体が符号３２で示された上部窓枠が、Ｂピラー部分１６とＣピラー部分１８に隣接したベルトライン２０との間で窓開口２２に沿って延びている。上部窓枠３２の一部は、窓開口２２の湾曲部分３０と形状が一致するよう曲げられている。上部窓枠３２は、図４に示すヘッダフランジ３４に固定され、このヘッダフランジは、ドアフレーム１４の上方部分又はヘッダ３５から延びている。このように、上部窓枠３２は、ドアフレーム１４のヘッダ３５と引っ込み可能な窓ガラス２６及び固定された窓ガラス２８の各々との間に配置される。

図２及び図３を参照すると、上部窓枠３２は、全体を符号３６で示された成形ストリップと、キャリヤ３８とを有している。好ましい実施形態では、成形ストリップ３６は、様々な可撓性及び耐久性に関する要件を満たすよう互いに異なるデュロメータ値のＴＰＶ（熱可塑性加硫物）で作られた押出し成形部材として形成されている。具体的に説明すると、ＴＰＶをキャリヤ３８と同時押出し成形してキャリヤ３８を成形ストリップ３６内に完全に埋め込む。まず最初に、上部窓枠３２を図２に示すように全体として直線状の部品として押出し成形し、この直線状部品は、窓開口２２の全体として直線状の部分に利用できる。

図３を参照すると、成形ストリップ３６は、保持部分４０を有し、この保持部分は、第１のセグメント４２、第２のセグメント４４、及び第１のセグメント４２と第２のセグメント４４との間に延びる連結セグメント４６を有している。好ましくは、保持部分４０は、約４０のショアＤスケールデュロメータ硬度を有する。第１のセグメント４２と第２のセグメント４４は、内部チャネル４８を画定している。複数の保持部材５０が、第１のセグメント４２及び第２のセグメント４４のうちの少なくとも一方から内部チャネル４８内へ延びている。ヘッダフランジ３４は、窓開口２２に隣接してドアフレーム１４の上方部分３５に沿って延びていて（図４に示すように）、内部チャネル４８内に受け入れられている。複数の保持部材５０は、内部チャネル４８内でヘッダフランジ３４に摩擦係合して上部窓枠３２をドアフレーム１４の窓開口２２に沿って取り付けている。

再び図２及び図３を参照すると、キャリヤ３８は、全体としてＵ字形であり、成形ストリップ３６の保持部分４０内に埋め込まれている。具体的に説明すると、キャリヤ３８は、上部窓枠３２に剛性を与えるよう第１のセグメント４２、第２のセグメント４４及び連結セグメント４６内に埋め込まれている。キャリヤ３８は、当初、押出し成形の際に、図示のＵ字形を呈する前に魚の骨又はダイヤモンドの形を有するのがよい。好ましい実施形態では、キャリヤ３８は、ロール成形金属、例えばアルミニウム又は鋼である。しかしながら、キャリヤ３８を熱可塑性材料から成形できることが想定される。保持部分４０は、ＴＰＶをキャリヤ３８と同時押出し成形しているときの金属のリードスルー（read-thru）を阻止するよう連結セグメント４６に隣接して空隙（図示せず）を備えるのがよい。

図３及び図４を参照すると、上部窓枠３２は、第１のセグメント４２から延びていて、フレーム５８の一部を隠す一対の互いに間隔を置いたクローズアウト（closeout）リップ５４，５６を更に有している。一対の互いに間隔を置いたクローズアウトリップ５４，５６は各々、約７５のショアＡスケールデュロメータ硬度を有する。ドア１０を閉めると、一対のクローズアウトリップ５４，５６は、図４に示すようにフレーム５８に密着する。

依然として図３及図４を参照すると、上部窓枠３２は、保持部分４０の第１のセグメント４２から延びる内部密封リップ６０を更に有している。内部密封リップ６０は、ドアフレーム１４への上部窓枠３２の取付けの際、ヘッダフランジ３４を内部チャネル４８内に案内する。内部密封リップ６０は、ヘッダ３５にも密着する。

上部窓枠３２の保持部分４０は、第２のセグメント４４から延びる互いに間隔を置いた第１の脚部６２及び第２の脚部６４を更に有している。第１の脚部６２と第２の脚部６４との間には外部チャネル６６が画定されている。第１の脚部６２及び第２の脚部６４は各々、外部チャネル６６内に延びる端部６８を有している。好ましくは、第１の脚部６２及び第２の脚部６４は、約５０のショアＤスケールデュロメータ硬度を有する。締結具７６が、図４に示されており、この締結具は、第２の脚部６４及びヘッダフランジ３４に隣接したヘッダ３５の部分を貫通して延びて上部窓枠３２をドアフレーム１４に取り付けている。締結具７６は１つしか示されていないが、上部窓枠３２をヘッダフランジ３４の全体に沿って取り付けるのに複数個の締結具７６が利用されることは言うまでもない。

図４を参照すると、ガラスラン（glass run）インサート７０は、引っ込み可能な窓ガラス２６及び固定された窓ガラス２８に当接した状態でこれらを受け入れるために外部チャネル６６内に設けられている。ガラスランインサート７０は、外部チャネル６６内で窓ガラス２６，２８に接触し、窓ガラス２６，２８と上部窓枠３２を密着させる縁部７２，７４を有している。ガラスランインサート７０は上部窓枠３２に係合するようスナップ嵌めされる。別体のコンポーネントとして開示されているが、ガラスランインサート７０は、変形例では、上部窓枠３２と一体に形成されてもよいことは言うまでもない。

図３を再び参照すると、上部窓枠３２は、成形ストリップ３６に沿って延びる窓枠又は“Ａ”表面７８を有している。窓枠表面７８は、上部窓枠３２をヘッダフランジ３４に固定すると、自動車１２の外部に沿って配置される。化粧縁８０が図５に示されており、この化粧縁を窓枠表面７８に沿って取り付けて上部窓枠３２に見た目に美しい仕上がり外部を与えるのがよい。具体的に説明すると、化粧縁８０は、高光沢（特艶）の黒の仕上がり、低光沢の黒の仕上がり、クロムの仕上がりを有するか、或いは、自動車１２の残部の外観とマッチし、これと補足し合い、又はこれとコントラストをなすよう着色される。化粧縁８０は、好ましくは、熱可塑性ポリオレフィン（ＴＰＯ）から作られる。

図６を参照すると、上部窓枠３２は専ら、互いに異なるデュロメータ値のＴＰＶから形成されてもよい。この結果、かかる実施形態では、上部窓枠３２は、キャリヤ３８無しで作られる。上部窓枠３２を専らＴＰＶから形成すると、その結果として、完全にリサイクル可能な上部窓枠３２が得られる。

図７を参照すると、エンドキャップ８２を成形して上部窓枠３２の互いに反対側の端部８４，８６に取り付けるのがよく、この上部窓枠は、窓開口（図示せず）と形状が一致するよう曲げられている。エンドキャプ８２は、上部窓枠３２の端部８４，８６を効果的に閉鎖しており、これらエンドキャップは、上部窓枠３２の端部８４，８６の粗い切断された外観を隠す。エンドキャップ８２を上述した上部窓枠３２の変形例のうちのどれにも利用できる。

図９に示すように、本発明に従って上部窓枠３２を製造する一方法では、まず最初に、キャリヤ３８を押出し成形ダイ８２′中に通す。キャリヤ３８は、ロール成形金属か成形熱可塑性コンポーネントのいずれかである。押出し成形ダイ８２′にデュロメータ値の互いに異なるＴＰＶをも送り込んで成形ストリップ３６をキャリヤ３８と同時押出し成形する。その目的は、全体として直線状の上部窓枠３２を形成することにある。この同時押出し成形ステップの際、キャリヤ３８をＴＰＶの成形ストリップ３６内に完全に埋め込む。次に、ＴＰＶを硬化させるために、上部窓枠３２を一連の冷却浴８４に通す。冷却浴８４は、ＴＰＶを硬化させているときに上部窓枠３２の断面を維持する少なくとも１つのサイジング（寸法規制）案内部材８６を有している。次に、上部窓枠３２をカッタ８８で所定の長さに切断する。次に、上部窓枠３２をオーブン９０内でＴＰＶの熱変形温度よりも高い温度まで加熱する。好ましくは、ＴＰＶの熱変形温度は、約１２０℃と約１５０℃との間の温度である。熱変形温度に達すると、曲げプレス９２を利用して上部窓枠３２を曲げて窓開口２２の湾曲部分３０と形状が一致するようにする。最後に、上部窓枠３２を図４に示すようにドアフレーム１４のヘッダ３５に沿って延びるヘッダフランジ３４に固定する。

図９及び図１０に示すように、本発明に従って上部窓枠３２を製造する別の方法では、キャリヤ３８を押出し成形ダイ８２′中に通す。キャリヤ３８は、ロール成形金属か成形熱可塑性コンポーネントのいずれかである。押出し成形ダイ８２′にデュロメータ値の互いに異なるＴＰＶをも送り込んで成形ストリップ３６をキャリヤ３８と同時押出し成形する。その目的は、全体として直線状の上部窓枠３２を形成することにある。この同時押出し成形ステップの際、キャリヤ３８をＴＰＶの成形ストリップ３６内に完全に埋め込む。次に、ＴＰＶを硬化させるために、上部窓枠３２を一連の冷却浴８４に通す。一連の冷却浴８４は、ＴＰＶを硬化させているときに上部窓枠３２の断面を維持する少なくとも１つのサイジング案内部材８６を有している。ＴＰＶを硬化させているときに、図９に示すように、化粧縁８０をアプリケータ９４より成形ストリップ３６の窓枠表面７８に取り付けるのがよい。次に、上部窓枠３２をカッタ８８で所定の長さに切断する。次に、上部窓枠３２をオーブン９０内でＴＰＶの熱変形温度よりも高い温度まで加熱する。好ましくは、ＴＰＶの熱変形温度は、約１２０℃と約１５０℃との間の温度である。熱変形温度に達すると、曲げプレス９２を利用して上部窓枠３２を曲げて窓開口２２の湾曲部分３０と形状が一致するようにする。この時点で、化粧縁８０が成形ストリップ３６の窓枠表面７８にまだ取り付けられていない場合、化粧縁８０を図１０に示すようにアプリケータ９F４により窓枠表面７８に取り付けるのがよい。最後に、上部窓枠３２を図４に示すようにドアフレーム１４のヘッダ３５に沿って延びるヘッダフランジ３４に固定する。

図１１に示すように、本発明に従って上部窓枠３２を製造する更に別の方法では、キャリヤ３８を押出し成形ダイ８２′中に通す。キャリヤ３８は、ロール成形金属か成形熱可塑性コンポーネントのいずれかである。押出し成形ダイ８２′にデュロメータ値の互いに異なるＴＰＶをも送り込んで成形ストリップ３６をキャリヤ３８と同時押出し成形する。その目的は、全体として直線状の上部窓枠３２を形成することにある。この同時押出し成形ステップの際、キャリヤ３８をＴＰＶの成形ストリップ３６内に完全に埋め込む。次に、ＴＰＶを硬化させるために、上部窓枠３２を一連の冷却浴８４に通す。一連の冷却浴８４は、ＴＰＶを硬化させているときに上部窓枠３２の断面を維持する少なくとも１つのサイジング案内部材８６を有している。次に、上部窓枠３２を金型１００内に配置し、この金型内で、エンドキャップ８２を成形して上部窓枠３２の互いに反対側の端部８４，８６に取り付ける。上部窓枠３２を窓開口の湾曲部分と形状が一致するようにするために、上部窓枠３２の曲げが望ましい場合、上部窓枠３２をオーブン９０内で、ＴＰＶの熱変形温度よりも高い温度まで加熱する。好ましくは、ＴＰＶの熱変形温度は、約１２０℃と約１５０℃との間の温度である。熱変形温度に達すると、曲げプレス９２を利用して上部窓枠３２を曲げて窓開口２２の湾曲部分３０と形状が一致するようにする。ＴＰＶを硬化させているとき又は上部窓枠３２を曲げて窓開口２２の湾曲部分３０と形状が一致するようにした後、化粧縁８０を上部窓枠３２に取り付けるのがよい。最後に、上部窓枠３２をドアフレーム１４のヘッダ３５に沿って延びるヘッダフランジ３４に固定する。

図１２に示すように、本発明に従って上部窓枠３２を製造する更に別の方法では、互いに異なるデュロメータ値のＴＰＶを押出し成形ダイ８０内に送り込んで成形ストリップ３６を形成する。キャリヤ３８は、この方法では用いられない。この結果、上部窓枠３２は、互いに異なるデュロメータ値のＴＰＶの成形ストリップ３６を有する。次に、ＴＰＶを硬化させるために、上部窓枠３２を一連の冷却浴８４に通す。一連の冷却浴８４は、ＴＰＶを硬化させているときに上部窓枠３２の断面を維持する少なくとも１つのサイジング案内部材８６を有している。次に、上部窓枠３２をカッタ８８で所定の長さに切断する。次に、上部窓枠３２をオーブン９０内でＴＰＶの熱変形温度よりも高い温度まで加熱する。好ましくは、ＴＰＶの熱変形温度は、約１２０℃と約１５０℃との間の温度である。熱変形温度に達すると、曲げプレス９２を利用して上部窓枠３２を曲げて窓開口２２の湾曲部分３０と形状が一致するようにする。ＴＰＶを硬化させているとき又は上部窓枠３２を曲げて窓開口２２の湾曲部分３０と形状が一致するようにした後、化粧縁８０を上部窓枠３２に取り付けるのがよい。最後に、上部窓枠３２をドアフレーム１４のヘッダ３５に沿って延びるヘッダフランジ３４に固定する。

本発明を例示の仕方で説明した。用いられている用語は、性質上、本発明を限定するものではなく、説明上の用語である。上記教示に照らして本発明の多くの改造例及び変形例を想到できる。従って、本発明は、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲内で、具体的に説明した形態以外の形態で実施できる。

ドアフレームの窓開口に沿って延びる上部窓枠を有する自動車の部分斜視図である。 成形ストリップ及びキャリヤを有する上部窓枠の切除斜視図である。 上部窓枠の断面図である。 ドアフレームのヘッダフランジに固定された上部窓枠の断面図である。 化粧縁が取り付けられた上部窓枠の切除斜視図である。 キャリヤが設けられていないＴＰＶの成形ストリップを有する上部窓枠の切除斜視図である。 エンドキャップが成形されて取り付けられた曲げ状態の上部窓枠の切除斜視図である。 本発明の一実施形態に従って上部窓枠を製造する方法の略図である。 化粧縁を取り付けるステップを含む本発明の別の実施形態の上部窓枠の製造方法の略図である。 図９と類似した上部窓枠の製造方法の略図であり、化粧縁を取り付けるステップが、上部窓枠を曲げた後に実施される状態を示す図である。 本発明の更に別の実施形態に従って上部窓枠を製造する方法の略図である。 本発明の更に別の実施形態に従って上部窓枠を製造する方法の略図である。

Claims (5)

1. 自動車のドアフレームの窓開口の湾曲部分と形状が一致する上部窓枠をＴＰＶ及びキャリヤから製造する方法であって、
   前記ＴＰＶを前記キャリヤと同時押出し成形するステップと、
   前記ＴＰＶを前記キャリヤと同時押出し成形するステップの直後、前記上部窓枠を一連の冷却槽を通過させることにより、前記ＴＰＶを硬化させて前記上部窓枠を形成するステップと、
   前記ＴＰＶを硬化させて前記上部窓枠を形成するステップと同時に、前記上部窓枠を少なくとも一つのサイジング案内部材を通過させることにより、前記上部窓枠の断面を維持し、その後、化粧縁を前記上部窓枠に取り付けるステップと、
   前記上部窓枠を前記ＴＰＶの熱変形温度よりも高い温度まで加熱するステップと、
   前記上部窓枠を曲げ、前記ドアフレームの前記窓開口の前記湾曲部分と形状が一致するようにするステップ、と備えている、
   ことを特徴とする方法。
2. 前記上部窓枠を前記ＴＰＶの熱変形温度よりも高い温度まで加熱するステップに先立って、前記上部窓枠を所定の長さに切断するステップを有する、
   請求項１記載の方法。
3. 前記同時押し出しステップは、前記キャリヤを前記ＴＰＶ中に埋め込むステップを含む、
   請求項２記載の方法。
4. 前記ＴＰＶを前記キャリヤと同時押出し成形するステップに先立って、前記キャリヤをロール成形するステップを有する、
   請求項３記載の方法。
5. 前記ＴＰＶを前記キャリヤと同時押出し成形するステップに先立って、前記キャリヤを成形するステップを有する、
   請求項３記載の方法。

Images