CN101952132A - 具有一体式密封件的封装的窗组件及其安装方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种封装的窗组件，其在安装到车身(特别是车顶)的开口中后可以固定或可移动。为了防止空气、水和/或灰尘进入车辆的乘员室，将一体式密封件(40)模制到介电基底材料(44)上。该密封件(40)在所述组件安装到车身开口中之后有效地封闭所述窗组件的边缘与围绕车身开口的钣金之间的间隙，而无需后续应用密封件，例如预制的球状密封件。
Description
技术领域
本发明总的涉及一种封装的窗组件，其中聚合物框架或垫圈构件包围玻璃板的周边区域的至少一部分。
背景技术
封装的窗组件，尤其是车辆顶窗或太阳天窗，已经在专利文献中进行了描述，例如：
美国专利No.6,375,254描述了一种用于机动车车顶的“盖”。所述“盖”包括盖“板”和塑料框架，该塑料框架围绕该盖板的边缘发泡或注射成型，从而形成边缘间隙密封件。该塑料框架具有朝底部敞开的槽，并且该槽通过形成边缘间隙密封件的唇部而与外部交界。在该槽中放置有塑料插件，该塑料插件由比塑料框架的材料软的材料制成。还描述了制造这种盖(可选地包括加强框架)以及制造/放置塑料框架的槽中的塑料插件的过程。
美国专利No.6,517,150描述了一种用于关闭机动车辆车顶中的车顶开口的盖单元，这种盖单元具有盖元件和加强框架。该盖元件由至少部分透明的塑料构成，该加强框架例如由金属制成，沿着盖元件的侧边缘延伸，并且支承密封件。该密封件围绕盖元件的侧边缘，用于接触基本竖向延伸的车顶安装密封表面。该加强框架利用柔性粘接剂粘接于盖元件，使得盖元件能够沿横向方向相对于加强框架移动，以便实现盖元件的热膨胀。该密封件具有与基本不受盖元件的热膨胀影响的车顶安装密封表面接触的车顶密封区域，并且该密封件具有用于补偿盖元件的热膨胀的盖密封区域。
为车辆制造商提供封装的窗组件的供应商们一直在寻求制造这种组件的方式，所述组件工作良好、美观悦人、制造简单，并且成本有效。相信本申请的封装的窗组件能够满足这些目的。
发明内容
本发明涉及一种填充车身中的开口的封装的窗组件，特别地，涉及一种有助于填充车辆车顶中的开口的窗组件。为了实现该目的，将一体式密封件模制在介电基底材料的周缘的至少一部分周围。
所述一体式密封件由若干部件构成，所述部件包括基部、该基部的至少一个表面模制到基底材料的周缘上。唇部从基部的分离区域以弯曲构形延伸。在一个实施方式中，唇部包括位于其末端(distal end)处或附近的凹接合部。在一些实施方式中，凸接合部从密封件的基部的另一区域沿能够选择性地与所述凹接合部接合的方位延伸。
本发明的有益之处在将使用上述特征的窗组件安装在车身钣金中的开口中后得以实现，由此本发明的窗组件的密封件与车身钣金的形成车身开口的周边的至少一部分密封接触。这样，密封件的唇部被压缩，使得唇部朝密封件的基部移动；同时，密封件的唇部在车身钣金的所述部分上施加密封力。
在本申请中，“安装”可意味着一次将封装的窗组件基本永久地放置在车身开口中，正如用于固定的太阳天窗的情况。“安装”还可应用于可动太阳天窗的反复打开/关闭，在此过程中，本发明的窗组件的密封件必须能够保持相对于车辆钣金的密封构造，优选贯穿车辆的整个寿命期间。
在这些凸接合部从基部延伸的实施方式中，形成在唇部中的凹接合部因而与凸接合部以接合的方式接触。在这种接合中，形成了敞开部，从而允许自接合密封件中具有一定量的柔性，以便施加相对恒定的密封压力在前述车身钣金上。
本发明的这些及其他目的、特征和优点将从下面结合附图的说明中变得显而易见。附图仅出于示例的目的示出了根据本发明的一些实施方式。
附图说明
图1是根据本发明一些特定实施方式的自适应、非接合密封件的横截面视图；
图2是其上模制有根据本发明其他实施方式的自接合密封件的基底的一个实施方式的横截面视图；
图3是其上模制有具有锁定能力的自接合密封件的基底的替代性实施方式的横截面视图；
图4是图2的实施方式的横截面视图，示出了密封件安装在车身中的开口中后处于“接合”状态；
图5是本发明的窗组件处于安装于车顶中的开口的关系的立体图；
图6是本发明的窗组件安装在车顶中的开口中的立体图；
图7是本发明的窗组件使用在可动太阳天窗中时的立体图；
图8是具有凸止挡部的模制自适应密封件的横截面视图；
图9是根据本发明的图3所示实施方式的替代性实施方式的横截面视图。
具体实施方式
本发明涉及一种封装的窗组件，该窗组件能够容易地安装在车身中的开口中。特别地，本发明的封装的窗组件适于填充车顶(也称作太阳天窗或月亮天窗)中的开口。尽管在本申请中以长方形形状示出，但是本发明的窗组件实际上能够以任何期望的形状和/或尺寸来制造。
设计和制造太阳天窗的领域的技术人员对结合已知的太阳天窗使用的密封组件的复杂性和高成本是熟知的。特别地，安装后续制造的球状密封(bulb seals)件或类似元件的必要性是公知的。本发明的主要目的是提供一种一体式密封件，该一体式密封件消除了使用这些后续安装的密封件的需要。本领域技术人员将能够明显地注意到球状密封件本身成本的节省以及连接球状密封件的劳力成本的节省。
根据本发明的封装的窗组件包括尺寸适当的介电基底材料的片材或面板，优选为玻璃，最优选为着色或涂覆了具有良好的太阳能控制属性的钠钙硅玻璃的主体。
密封件通过任何合适的方法模制在基底材料的片材或面板的外周的至少一部分周围。优选地，密封件是注塑模制，但是挤压或反应注射成型(RIM)也是本发明可用的任何其他可行的模制方法。
很多已知的太阳天窗密封组件使用聚氯乙烯(PVC)用于窗组件的封装部分的基部，后续应用的球状密封件安装到该基部中。尽管PVC在经济因素方面是具有吸引力的，但是难以将其附着于诸如玻璃的材料。因此，本发明优选使用多种热塑性弹性体(TPE)材料中的一种或多种，所述材料更容易附着于玻璃，并且仍然是成本有效的，其柔性足以用作本发明的一件式或整体式密封件。一种优选的TPE材料是SEBS(苯乙烯-乙烯-丁二烯-苯乙烯)材料，该SEBS材料由Vi-Chem公司以
注册商标在市场上销售。其他可能适合的用于本发明的密封件的材料包括以下列商标在市场上销售的产品：InvisionTM，ForpreneTM，DuragripTM，DynaflexTM，KratonTM，KralburgTM，InterionTM，NexpreneTM，VeralloyTM以及GLSTM。
已经发现，包括自接合一体式密封件的材料的硬度理想的是在A型肖氏硬度60度至90度之间。更优选地，该硬度在A型肖氏硬度75度至85度之间。理想地，一体式密封件的材料还是耐久的。特别地，该材料是抗刮/抗划的，并且能够抵抗暴露于紫外线照射下的劣化。本发明的窗组件在附图中以多种方式表示，这些附图构成本申请的一部分。
在图1中，示出了本发明的实施方式，其描绘了自适应的非接合密封件10。密封件10已经模制到介电基底材料12的周边上。结合表面14附着于基底材料12。如图所示，结合表面14附着于介电基底的主要表面18的周边部分，并且附着于其周缘表面20，从而形成所谓的双侧封装。结合于介电基底的单个主要表面18的周边部分(单侧封装)或者结合于介电基底的两个主要表面以及边缘表面的周边部分(三侧封装)也在本发明的范围之内。
从自适应的非接合密封件10的基部22开始，唇部24以弯曲构形延伸，其延伸一段距离，从而与车身钣金26形成密封接合。已经发现，唇部24的长度优选至少比介电基底12的边缘与形成车身开口的边缘的钣金26之间的距离大200％。还已经发现，由密封件10施加在车身钣金26上的力应当足以保持始终有效的密封，并且优选在0.50磅英尺/100毫米(2.2牛/100毫米)至6磅英尺/100毫米(26.6牛/100毫米)之间，以便提供始终有效的密封。为了使得这里描述的自适应非接合密封件10能够实现这些目的，形成密封件的优选材料为硬度在A型肖氏硬度75度至85度范围内的TPE-SW苯乙烯类嵌段共聚物。落在前述参数内的密封件能够用作适当的密封件，该密封件既能够用于固定的窗组件，也能够用于可动的窗组件。
在图8中示出了本发明的自适应、非接合密封件10的变型。图8中所示的密封件的另一个特征在于凸止挡件32。凸止挡件32沿着形成车身开口的钣金(未示出)的大体方向从基部30延伸。凸止挡件32防止唇部34被压缩或变形超过期望的量，并使唇部34的压缩量可重复。凸止挡件32还可提供唇部34对车身开口的钣金的附加的密封力。在其他重要的方面，该自适应、非接合密封件10的变型与没有凸止动件特征的自适应、非接合密封件10基本相似。
图2示出了本发明的另一实施方式。除了结合表面44、基部40以及弯曲唇部42的基本特征外，该实施方式还在唇部42的末端46处或附近具有凹接合部48。将在下文中对凹接合部48的功能进行更完整的描述。此外，与唇部42分开地从基部40延伸的是凸接合部50。凸接合部50和凹接合部48的主要用途是在密封件抵靠车辆钣金被压缩时以如下方式提供密封件的可重复变形：如图4所示，通过凸接合部50和凹接合部48的接合，将提供唇部对车辆钣金的有效密封力。已经发现，具有可释放的接合特征48、50的自接合密封件的密封力优选在2磅英尺/100毫米(8.8牛/100毫米)至6磅英尺/100毫米(26.6牛/100毫米)之间。由于其密封能力的可重复性，具有可释放的接合特征48、50的自接合密封件对于可动的窗组件应用是特别有用的。
图3示出了本发明的封装的窗组件的又一实施方式，其具有结合表面、基部、弯曲的唇部62、从基部60的与唇部62分离的区域延伸的凸接合部68、以及形成在弯曲的唇部62中的凹接合部66。凸接合部68和凹接合部66的位置主要确定为在唇部62沿朝向基部60的方向被压缩后允许凸接合部68和凹接合部66接合。在本实施方式中，凸接合部68和凹接合部66能够实现可锁定的接合，从而在初始接合之后提供可重复的有效密封。在自接合密封件结构的唇部62和基部60之间产生的开口部分70在提供有效密封力的同时，还提供一定的柔性，以适应窗组件的基底边缘与安装本发明的窗组件的车身开口的钣金之间的间隙的尺寸变化。这对可释放的自接合密封件和可锁定的自接合密封件都是真实的。具有可锁定的凸接合部68和凹接合部66的自接合密封件特别适于可动的车窗组件。
关于可锁定的自接合密封件，改变凸接合部68和凹接合部66的位置以使得凸接合部68从唇部62的末端72延伸，并且凹接合部66以允许凸接合部68和凹接合部66接合(如图9所示)的方式设置在基部60中，也是落在本发明范围内的。
图4示出了图2的自接合密封件，其中例如当图5的可拆卸太阳天窗面板80安装在车身开口中并且如图6所示处于关闭位置时，凸接合部50和凹接合部48相互接合。
图7示出了处于打开位置的可打开太阳天窗90(与可拆卸的太阳天窗相反)。在该构造下，图1、图2、图3和图8的密封件将位于相关附图中描绘的位置。
尽管已经示出并描述了根据本发明的多种实施方式，但应当理解，本发明不限于此，而是能够进行对本领域技术人员熟知的大量改变和修改。因此，本发明不限于这里示出和描述的细节，并且包括所有这些改变和修改。
Claims (15)
1.一种封装的窗组件，包括：
介电基底，其具有至少一个主要表面和围绕所述主要表面的周缘表面；
模制到所述基底的至少周边部分上的自适应密封件，所述密封件包括：
基部，其具有与所述介电基底的一个或更多个表面紧密结合接触的至少一个结合表面；和
唇部，其从所述基部以弯曲构形延伸，并且能够密封所述封装的窗组件的周边部分与安装所述封装的窗组件的车身开口的钣金的周缘之间的间隙，
其中，所述密封件包括A型肖氏硬度为60至90度的热塑性弹性体材料，并且构造成在所述车身开口的钣金的周缘上施加0.50磅英尺/100毫米(2.2牛/100毫米)至6磅英尺/100毫米(26.6牛/100毫米)之间的力。
2.如权利要求1所述的封装的窗组件，其中，所述密封件的材料包括SEBS TPE材料。
3.如权利要求1所述的封装的窗组件，其中，所述热塑性弹性体材料的硬度为A型肖氏硬度75至85度。
4.如权利要求1所述的封装的窗组件，其中，由所述密封件施加在所述车身开口的钣金的周缘上的力在2磅英尺/100毫米(8.8牛/100毫米)至6磅英尺/100毫米(26.6牛/100毫米)之间。
5.如权利要求1所述的封装的窗组件，其中，凸止挡件从所述基部朝所述唇部延伸，以便在所述唇部发生预定量的变形之后强迫性地接触所述唇部。
6.一种封装的窗组件，包括介电基底，所述介电基底具有成对的相反的主要表面以及位于所述主要表面之间的周缘表面，并且自接合密封件模制到所述基底的周边部分上，所述密封件包括：
基部，其具有与所述介电基底的一个或更多个表面紧密结合接触的至少一个结合表面；
唇部，其从所述基部以弯曲构形延伸，所述唇部包括位于其末端处或附近的凹接合部；以及
凸接合部，所述凸接合部同样从所述基部沿能够在所述唇部变形后选择性地与所述凹接合部接合的方位延伸，
其中，所述密封件包括A型肖氏硬度为60至90度的热塑性弹性体材料。
7.如权利要求6所述的封装的窗组件，其中，所述唇部构造成在所述车身开口的钣金的周缘上施加0.50磅英尺/100毫米(2.2牛/100毫米)至6磅英尺/100毫米(26.6牛/100毫米)之间的力。
8.如权利要求6所述的封装的窗组件，其中，所述自接合密封件包括具有苯乙烯类嵌段共聚物的热塑性弹性体材料。
9.如权利要求8所述的封装的窗组件，其中，所述自接合密封件包括SEBS TPE材料。
10.如权利要求1所述的封装的窗组件，其中，所述密封件的唇部的长度至少比所述介电基底的边缘与所述车身开口的钣金之间的距离大200％。
11.一种封装的窗组件，包括介电基底，所述介电基底具有成对的相反的主要表面，所述主要表面终止于周缘表面中，并且可锁定的自接合密封件模制到所述基底的周边部分上，所述密封件包括：
基部，其具有与所述介电基底的一个或更多个表面紧密结合接触的至少一个结合表面；
唇部，其从所述基部以弯曲构形延伸，所述唇部包括位于其末端处或附近的可锁定的凹接合部；以及
凸接合部，所述凸接合部同样从所述基部沿能够在所述唇部变形后选择性地与所述可锁定的凹接合部接合的方位延伸，
其中，所述密封件的材料是A型肖氏硬度为60至90度的热塑性弹性体材料。
12.如权利要求11所述的封装的窗组件，其中，所述基部包括所述可锁定的凹接合部，并且所述凸接合部包括所述唇部的末端。
13.如权利要求11所述的封装的窗组件，其中，所述热塑性弹性体材料包括SEBS TPE材料。
14.如权利要求11所述的封装的窗组件，其中，所述密封件的唇部的长度至少比所述介电基底的边缘与所述车身开口的钣金之间的距离大200％。
15.一种将根据权利要求6所述的封装的窗组件安装到车身中的开口中的方法，所述开口具有由车身钣金形成的周边，所述方法包括：
使所述窗组件的密封件与所述车身钣金的至少一部分密封接触；
沿朝向所述基部的方向压缩所述封装的窗组件的密封件的唇部，使得位于所述唇部上的凹部与从所述密封件的基部延伸的凸部接合，从而形成接合的唇部与基部之间的敞开部；以及
将压缩的唇部填充到所述窗组件的基底的边缘与所述车身钣金之间的间隙中。
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