专利名称：汽车组件和密封元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及汽车组件和密封汽车组件和汽车之间的间隙的密封元件。
背景技术：
在例如尾灯等的汽车组件中，密封元件被设置在汽车组件和汽车之间的间隙中，用来防止进水。海绵状的密封圈被广泛用作密封元件。在传统的汽车组件中，密封元件采用强压被夹在间隙中，这增强了密封元件的密封特性。
作为包括了密封元件的传统的汽车组件，在公开号为2000-90725的日本专利申请中可以得知。在传统的汽车组件(车灯)中，一个环形肋形成在灯体的后表面，并且弹性密封元件被连接到环形肋的顶端。至少，部分环形肋包括多个肋。
发明内容
本发明的一个目的就是至少部分地解决传统技术中的问题。
根据本发明的一个方面，汽车组件包括位于汽车组件和车体之间中、用来密封汽车组件和车体之间的间隙的密封元件。密封元件包括可粘附到且可分离于车体的侧壁的第一密封元件，和弹性可压缩且层叠在第一密封元件上的第二密封元件。当密封元件是在汽车部件和车体之间时，第一密封元件粘附到侧壁上。
根据本发明的另一方面，位于一对组件之间且密封组件之间的间隙的密封元件包括可粘附到且可分离于一个组件的侧壁的第一密封元件，和弹性可压缩且层叠在第一密封元件上的第二密封元件。当密封元件是在组件之间时，第一密封元件粘附到侧壁上。
通过参照附图阅读本发明的提出的优选实施方式的具体描述，可以更好地理解本发明的上述以及其它目的、特征、优点和技术以及工业意义。
图1根据本发明的一个实施方式的汽车组件的截面视图；图2是汽车组件的后视图；图3是汽车组件的密封元件的平面视图；图4是沿着图3的线A-A截取的截面视图；图5是说明密封元件工作的示意图；图6是密封元件的改进型式的截面视图；图7是说明变形的密封元件的改进型式的工作的示意图；图8是密封元件的性能检测结果曲线图；以及图9是性能检测结果的图表。
具体实施例方式
下面将参照附图具体地说明本发明的典型实施方式。
图1是根据本发明的一个实施方式的汽车组件的截面视图。图2是汽车组件的后视图。图3是汽车组件的密封元件的平面图。图4是沿着图3的线A-A截取的截面视图。图5是说明密封元件工作的示意图。图6是密封元件的改进型式的截面视图。图7是说明改进型式的工作的示意图。图8是密封元件的性能检测结果曲线图。图9是性能检测结果的图表。
汽车组件1被应用到例如尾灯等的车灯或者例如外部镜等的车镜装置上。在这个实施方式(参照图1和2)中说明将汽车组件1应用到车灯上。
汽车组件1(车灯)包括壳体2、灯源3和灯玻璃4。汽车组件1被安装到车体10(参照图1)的一侧上的一个组件(车体面板)上。壳体2包括在后表面上的多个紧固件21、21。汽车组件1通过紧固件21、21被安装到车体10上。由于这样，整个汽车组件1被固定到车体10上。灯源3容纳在壳体2的内侧且从壳体2的后表面被连接到车体10的电源(未图示)。灯玻璃4被放置在灯源3的前表面且被安装到壳体2上。并且，灯玻璃4和壳体2隔成一个灯腔5。
汽车组件1还包括密封元件6(参照图3)。密封元件6具有环形结构，并且在它的两端包括固定孔61、61。密封元件6沿着壳体2的后表面上的环形肋23被放置。穿过固定孔61、61，通过被旋于其上(参照图2)，密封元件6被固定到壳体2上。
密封元件6包括粘结/分离元件62和被层叠的弹性压缩元件63(参照图4)。例如，粘结/分离元件62由丁基橡胶、生胶或者弹性材料制造，且相对于车体10的侧壁具有粘附性质(粘性或者粘着能力)和可分离性。换句话说，粘结/分离元件62是由可以粘附到车体10的侧壁上且可以容易地与车体10的侧壁分离的材料制造。粘附性质是指粘结能力到一定程度，从而如果使用预定的推压力将粘结/分离元件62压到车体10的侧壁上，那么水就不能通过密封元件6的表面边界和车体10的侧壁。可分离性是指分离能力到一定程度，从而使被粘附到车体10的侧壁上的粘结/分离元件62可以通过操作者用手容易地将其从那分离开。此外，粘附性质和可分离性在一定范围内可以恰当地改变，这对于本领域的技术人员是显而易见的。另外，车体10的侧壁(车体面板)由镀层钢板构成。
弹性压缩元件63由橡胶基材料、聚乙烯基材料或者弹性体基材料制造。弹性压缩元件63具有封闭隔室结构、半封闭隔室结构(该结构部分地包括一系列隔室或者泡沫)或者海绵型结构。因此，包括弹性可压缩结构的弹性压缩元件63在压缩过程中引起斥力。后面将具体说明粘结/分离元件62和弹性压缩元件63。粘结/分离元件62和弹性压缩元件63使用丙烯酸的粘结材料、粘结材料或者双面胶被连接在一起。
一旦将汽车组件1安装在车体10上，那么密封元件6就被夹在汽车组件1(壳体2和肋23)和车体10(车体面板)(参照图1)之间。密封元件6被壳体2的肋23压在车体10的侧壁上，并且粘结/分离元件62粘附到车体10的侧壁上(参照图5)。由于肋23的推压力，弹性压缩元件63被压缩，并且，由于它的斥力，粘结/分离元件62受压且粘附到车体10的侧壁上。因此，有效地密封了在汽车组件1和车体10之间的间隙。
在汽车组件1中，密封元件6包括具有粘附性质、可以粘附到车体10的侧壁上的粘结/分离元件62。因此，密封元件6被很好地粘附到车体10的侧壁上，并且密封元件6和车体10的表面边界被恰当地密封。因此，当与由海绵制造的密封元件相比时，汽车组件1和车体10之间的间隙被有效地密封。
在汽车组件1的结构中，即使当弹性压缩元件63的斥力由于时间流逝而减少时，由于粘结/分离元件62的粘附性质，密封元件6也能粘附到车体10的侧壁上。因此，恰当地维持了汽车组件1和车体10之间的间隙的密封特性。
通常，如果强推压力被施加到密封元件上，那么密封元件的压缩率增加，这将产生强斥力，该斥力强有力地将密封元件压在车体上，且提高了密封特性。但是，强推压力的施加可以引起车体的变形。因此，需要采用低推压力的情况下保证密封特性。此外，汽车组件(肋)和车体(车体面板)之间的间隙是不统一的，并且当密封元件被放置在间隙中时，施加到密封元件上的推压力是不均匀的。由于这个原因，在弱推压力的位置，密封特性降低，导致发生进水。因此，即使施加到密封元件上的推压力是弱的，还是需要保证密封元件所需的密封特性。换句话说，当密封元件的压缩率(斥力)被设置的低的时候，也需要保证所需的密封特性。
在汽车组件1中，因为在密封元件6和车体10的侧壁的表面边界的密封特性被增强，因此使用弱推压力也能保证必需的密封特性(参照图8和9)。因此，车体10的变形的发生可以被抑制，或者汽车组件1和车体10的硬度可以被降低。此外，在汽车组件1的结构中，因为密封元件6的使压缩率降低，所以可以使用薄的密封元件6(弹性压缩元件63)，这可以降低生产成本。而且，汽车组件1可以容易地被安装在车体10上。
例如，在采用粘结物将密封元件粘附到车体上的汽车组件的结构中，当需要更换汽车组件的时候，不需要的粘结痕迹保持在了车体上。但是，在汽车组件1中，密封元件6包括可分离的粘结/分离元件62。汽车组件1通过粘结/分离元件62接触车体10的侧壁。由于这种结构，在更换汽车组件1时，在车体10上采用较小的反作用力，密封元件6就可以被容易地从车体10的侧壁上分离开。
例如，在包括由粘性材料制造的密封元件的结构中，残余物和灰尘粘到密封元件和车体的接触部分，而这不是所需的。在汽车组件1中，密封元件6包括可粘结的粘结/分离元件62。密封元件6由于粘结力而不是粘胶接触车体10的侧壁。因此，减少了接触部分的残余物等的粘附。
在汽车组件1中，需要粘结/分离元件62由非硫化橡胶制造。在汽车组件1的结构中，粘结/分离元件62牢固地粘附到车体10的侧壁，因而提高了表面边界上的密封元件6的密封特性。由此，有效地密封了汽车组件1和车体10之间的间隙。非硫化橡胶是一种没有被热硫化的橡胶材料且不同于硫化橡胶(在硫化之前的橡胶材料)。非硫化橡胶被广泛地用作例如用于屋顶的防水板等的建筑材料。
在汽车组件1中，需要粘结/分离元件62采用塑性材料制造。在汽车组件1的结构中，粘性/分离元件62根据车体10的侧壁的形状变形，因此增强了粘结/分离元件62相对于车体10的侧壁的粘附性质(粘结性)。因此，有效地密封了汽车组件1和车体10之间的间隙。
在汽车组件1中，粘结/分离元件62由非渗透性材料制造也是合乎要求的。采用这种材料，可以防止水渗透过粘结/分离元件62和随后发生的进水。因此，有效地密封了汽车组件1和车体10之间的间隙。
非硫化橡胶、塑性材料或者非渗透性材料的例子包括丁基橡胶(异丁烯异戊二烯合成橡胶(IIR)、乙烯基丙烯橡胶(三元乙丙橡胶(EPDM))或者乙丙二元橡胶(EPM)、天然橡胶(NR)、异戊二烯橡胶(IR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(SBR)、丁二烯橡胶(BR)、1，2-聚丁二烯、氯丁橡胶(CR)、丙烯腈-丁二烯合成橡胶(腈丁二烯橡胶(NBR)、丙烯腈-异戊二烯橡胶(NIR)或者丙烯腈-异戊二烯-丁二烯橡胶(NBIR))、氯磺化聚乙烯(CSM)、聚氯乙烯(CM)、丙烯酸(类)橡胶(ACM或ANM)、表氯醇橡胶(CO或ECO)、硅胶(Q)、氟橡胶(F)、聚氨酯橡胶(U)、聚硫橡胶(OT或EOT)、沥青、苯乙烯-丁二烯苯乙烯共聚物(SBS)、苯乙烯-乙烯基-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)、乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚氯乙烯(PVC)、聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)、脂肪酸酯和蜡。
在汽车组件1中，粘结/分离元件62需要由丁基橡胶、乙烯基-丙烯橡胶或者丁基橡胶和乙烯基-丙烯橡胶的混合物制造。采用这种材料，就实现了可粘结和可分离的粘结/分离元件62。
此外，在汽车组件1中，粘结/分离元件62也需要由添加了2％到20％的改性聚合物的丁基橡胶、乙烯基-丙烯橡胶或者丁基橡胶和乙烯基-丙烯橡胶的混合物制造。改性聚合物例如包括乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基-丁二烯-苯乙烯共聚物、低密度聚乙烯、聚乙烯、沥青、脂肪酸酯和蜡。采用这样的材料，实现了具有最合适的粘附性质和分离能力的粘结/分离元件62。
此外，在汽车组件1中，弹性压缩元件63由非渗透性材料制造也是所需的。采用这样的材料，防止了水通过弹性压缩元件63的渗透和随后的进水。因此，有效地密封了汽车组件1和车体10之间的间隙。具有封闭蜂窝结构的材料可以被用作非渗透性材料。
在汽车组件1中，需要粘结/分离元件62由丁基橡胶制造，这种丁基橡胶具有根据日本工业标准(JIS)中的硫化或热塑橡胶的硬度试验方法(K6253)规定的小于或者等于45的A型硬度，并且需要弹性压缩元件63在压缩率为大约10％时具有大于或等于0.033[kg/2.0mm×10.0mm](＝0.66×10-3[kg/mm2])的斥力。采用这样的结构，保证了采用低推压力时的合适的密封特性(参照图8和9)。由此，由于密封元件6的斥力而作用在汽车组件1和车体10上的载荷减小了。
此外，在汽车组件1的结构中，需要较低地限制粘结/分离元件62(丁基橡胶)的硬度，可以被设置为大于或等于20。采用这种结构，保证了粘结/分离元件62的强度和硬度。
在汽车组件1中，密封元件6优选为包括一对在其间夹有弹性压缩元件63的粘结/分离元件62，62(参照图6和7)。采用这种结构，例如，一旦密封元件6被夹在相对的壁(汽车组件1的侧壁和车体10的侧壁)之间的间隙中，那么粘结/分离元件62，62在密封元件6的两个表面都呈现出粘附性质和分离能力。由于这样，除了有效地密封了侧壁之间的间隙之外，密封元件6也容易地从侧壁分离。
在该实施方式中，密封元件6被设置在汽车组件1和车体10之间的间隙中。因为密封元件6容易粘结和分离，所以以这种方式将密封元件6应用在汽车组件1中取得了上面说明的效果。但是，密封元件6的应用并不局限于此，并且密封元件6也可以被用于其它目的。例如，密封元件6可以被夹在车体10上的一对组件之间。采用这样的结构，通过密封元件6可以获得良好的密封效果。
该实施方式的汽车组件1的密封元件6(根据本发明的例子)和传统的密封元件(根据传统技术的例子)进行了与密封特性有关的性能测试(参照图8和9)。在根据本发明的例子中使用了由0.5毫米(mm)厚的丁基橡胶制造的粘结/分离元件62和由从2.0mm到3.0mm厚的海绵制造的弹性压缩元件63的层形成的密封元件6(参照图3)。在根据传统技术的例子中使用的密封元件(未图示)仅由4.0mm到1.2mm厚的海绵制造。
在图8所示的性能测试中，通过使用10mm长和2.0mm厚的板状元件压每个密封元件，并且测量了每个密封元件的压缩率和斥力之间的关系。此外，在每个密封元件上完成了浸没测试，并且测量了密封元件的压缩率和可密封范围之间的关系。在浸没测试中，密封元件被夹在2.0mm高、100.0mm半径的环形导板和丙烯酸的板之间。当采用各种比率被压缩同时，密封元件被浸没。在使密封元件被浸没在100mm的水深中一个小时之后，观测环形导板内侧的进水来进行计算。
如图8的测试结果所示，采用根据该实施方式的密封元件6，在大约10％的压缩率时，产生了大约0.033[kg/2.0mm×10.0mm]的斥力，并且发现在压缩率(斥力)大于或者等于10％时，保证了合适的密封特性。但是，采用传统的密封元件，在大约30％的压缩率时，产生了大约0.182[kg/2.0mm×10.0mm]的斥力，并且发现在压缩率(斥力)大于或者等于30％时，才能保证合适的密封特性。因此，可以理解，与传统的密封元件相比，在根据本实施方式中的密封元件6，以较低的压缩率就可以保证合适的密封特性。
此外，在图9所示的性能测试中，根据本实施方式的密封元件6上完成了浸没测试，并且计算了粘结/分离元件62(丁基橡胶)的硬度(A型，JIS K6253)和密封特性之间的关系。在性能测试中，密封元件6的压缩率被设置为10％。在图9中，“OK”表示没有发生进水，而“NG”表示发生了进水。由图9的测试结果中可以看出，当密封元件6的压缩率小于或者等于10％时，通过设置粘结/分离元件62的硬度小于或者等于45，就可以保证合适的密封特性。
如上文所述，根据本发明的一个实施方式，密封元件包括具有粘附性质的、粘结到车体的侧壁上的粘结/分离元件。密封元件牢固地粘附到侧壁上，并且密封元件和车体的表面边界被密封。因此，与使用由海绵制造的密封元件的汽车组件相比，能够有效地密封汽车组件和车体之间的间隙。
此外，一旦密封元件被夹在相对的侧壁(汽车组件的侧壁和车体的侧壁)之间的间隙中，那么粘结/分离元件就在密封元件的两个表面上呈现出粘附性质和分离能力。由于这样，除了有效密封了侧壁之间的间隙之外，密封元件也容易地与侧壁分离。
另外，粘结/分离元件和弹性压缩元件中的一者或者两者都是由非渗透性材料制造。因此，可以防止水穿过弹性压缩元件的渗透。
为了完全且清楚地公开，虽然本发明已经描述了特定的实施方式，但是随附的权利要求并不局限于此，而是可以解释为体现了本领域的技术人员能想到的所有改进和变化结构，而这些改进和变化结构都完全地落在此处描述的基本技术中。
权利要求
1.一种汽车组件包含密封元件，位于所述汽车组件和车体之间，用来密封所述汽车组件和所述车体之间的间隙，其中所述密封元件包括可粘附到且可分离于所述车体的侧壁的第一密封元件，和弹性可压缩的且层叠在所述第一密封元件上的第二密封元件，以及当所述密封元件在所述汽车组件和所述车体之间时，第一密封元件粘附到所述侧壁上。
2.根据权利要求1所述的汽车组件，其中第一密封元件由非硫化橡胶制造。
3.根据权利要求1所述汽车组件，其中第一密封元件由塑性材料制造。
4.根据权利要求1所述的汽车组件，其中第一密封元件由非渗透性材料制造。
5.根据权利要求1所述的汽车组件，其中第一密封元件由丁基橡胶、乙烯基-丙烯橡胶或者丁基橡胶和乙烯基-丙烯橡胶的混合物中的任一种制造。
6.根据权利要求1所述的汽车组件，其中第一密封元件由丁基橡胶、乙烯基-丙烯橡胶或者丁基橡胶和乙烯基-丙烯橡胶的混合物中的任一种制造，其中添加了2％到20％的改性聚合物，所述改性聚合物选自于乙烯-醋酸乙烯共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-乙烯基-丁二烯-苯乙烯共聚物、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯共聚物、低密度聚乙烯、聚乙烯、沥青、脂肪酸酯和蜡。
7.根据权利要求1所述的汽车组件，其中第二密封元件由非渗透性材料制造。
8.根据权利要求1所述的汽车组件，其中第一密封元件由日本工业标准K6253定义的A型硬度小于或等于45的丁基橡胶制造，以及第二密封元件在压缩率约10％时的斥力大于或等于约0.033[kg/2.0mm×10.0mm]。
9.根据权利要求1所述的汽车组件，其中第一密封元件包括夹着第二密封元件的一对第一密封元件。
10.一种密封元件，位于一对组件之间且密封所述组件之间的间隙，所述密封元件包含第一密封元件，可粘附到并且可分离于所述组件中的一个的侧壁；以及第二密封元件，弹性可压缩并且层叠在第一密封元件上，其中当所述密封元件在所述组件之间时，第一密封元件粘附到所述侧壁上。
全文摘要
一种汽车组件，包括夹在汽车组件和车体之间、用来密封汽车组件和车体之间的间隙的密封元件。所述密封元件包括可粘附到并且可分离于车体的侧壁的粘结/分离元件，和弹性可压缩并且层叠在所述粘结/分离元件上的弹性压缩元件。当密封元件在汽车组件和车体之间时，粘结/分离元件粘附到车体的侧壁上。
文档编号F21S8/10GK101049807SQ20071009224
公开日2007年10月10日 申请日期2007年4月2日 优先权日2006年4月3日
发明者町田义一, 夏目雅博, 坂元胜己, 藤田和也 申请人:市光工业株式会社, 株式会社夏目, 早川橡胶株式会社