專利名稱：汽車的封裝固定窗的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及汽車車窗模件及其制造方法，特別涉及用各鑲框部件組裝固定窗的問題。
本發(fā)明背景在一些汽車中，后車門組件包括其中有一活動窗玻璃的一前窗開口和其中裝有固定窗玻璃的后窗開口?，F(xiàn)有的后部固定窗用各部件組裝而成，這些部件包括窗玻璃、一用作相鄰活動窗的軌道的后部柱以及各種模制件或鑲框件，特別是一用一互鎖槽道之類與該窗模件機械連接的擠壓成形頂梁/B-柱鑲框件。某些現(xiàn)有鑲框為一預(yù)制彈性條。車窗插入在該鑲框條的槽道中，從而鑲框條靠彈性夾住車窗，但常常夾得不牢?，F(xiàn)有后部固定窗由于用各部件組裝而成而存在若干缺點，例如漏水、漏風(fēng)造成的噪聲以及裝配和修整問題。此外，這些模件很難組裝，特別是在各部件由不同供應(yīng)商制造時。
使用模制工藝可克服上述問題中的一部分，為此使用注入成形技術(shù)用聚合物封裝車窗周邊而制成套住窗玻璃的一部分鑲框。實質(zhì)上，把窗玻璃置于可在窗玻璃周邊上生成一鑲框的一模腔中。首先清潔注入成形鑲框待粘合其上的窗玻璃周邊，以便粘合牢固而在該制成件上形成不透水的密封。然后合上模具后注入材料，從而封裝窗玻璃周邊，形成所需幾何形狀的鑲框。但是，從質(zhì)量上看，現(xiàn)有技術(shù)中所使用的PVC和RIM之類材料不如用于車身密封的彈性更好的材料。而且，窗玻璃用塑料封裝后用互鎖槽道之類與獨立橡膠頂梁條鑲框連接會造成(1)由于使用兩種不同的聚合材料而有損外觀，以及(2)連接處會漏水、漏風(fēng)。
美國專利No.5,139,307公開了一種具有封裝窗玻璃的固定窗組件。該組件包括一槽形細長剛性支撐件、一窗玻璃片材和一用樹脂材料模制成的密封墊。樹脂材料伸展在窗玻璃的周邊和槽形支撐件的外表面上而把該片材與支撐件連接成一窗玻璃件。必須用獨立頂梁鑲框或密封條與該制成的窗玻璃組件連接。美國專利No.5,261,721公開了汽車的一種不透明或半透明窗玻璃組件，包括其周邊用一模制密封墊封裝的玻璃。美國專利No.4,953,331公開了車門的一種固定窗，其中的固定腹板、窗玻璃、固定軌道和密封一次制成。
因此，需要一種固定窗/鑲框組件，它有封裝窗玻璃，鑲框為彈性材料，頂梁條無需為獨立部件，頂梁密封唇與隔柱密封唇連接而在活動窗玻璃轉(zhuǎn)角處形成連續(xù)密封。本發(fā)明提供滿足這一要求的方法和裝置。
本發(fā)明概述按照一個方面，本發(fā)明提供一種制造汽車固定窗模件的方法。該模件一次注入成形而成，窗玻璃、隔柱和頂梁鑲框條用作模腔中的模芯。一部分隔柱和大部分頂梁鑲框條伸出在模具之外。窗玻璃安置在模具的模腔中，隔柱和頂梁條相對窗玻璃在模具中安置在其位置上。然后合上模具、在模腔中注入樹脂，從而沿窗玻璃和一部分隔柱形成封裝鑲框。此外，注入的樹脂在模具中與頂梁鑲框條的端部粘合而把注入成形的封裝鑲框與頂梁鑲框條和隔柱鑲框的端部粘合成一體。所注入的聚合物固化后，打開模具，取出模件。所注入的聚合物最好為EPDM。
因此，按照一個方面，本發(fā)明方法包括下列步驟提供一窗玻璃、一隔柱、一頂梁鑲框條和一具有安置該窗玻璃、該隔柱一部分和該頂梁鑲框條的一端的各模腔的模具；把該窗玻璃、該隔柱和該頂梁放置在該模腔中其各自位置上并在該模具中安置連接支架；合上模具；在模具中注入聚合材料，從而用聚合材料封裝一部分窗玻璃和一部分隔柱而把頂梁鑲框條和隔柱的端部與聚合材料粘合成一體；讓聚合物固化而形成頂梁條與之連成一體的封裝固定窗玻璃組件；從模具中取出頂梁條與之連成一體的封裝固定窗玻璃組件。
按照另一方面，本發(fā)明提供一種汽車固定窗玻璃模件，包括一車窗玻璃、該窗玻璃一邊的一隔柱和一封裝該窗玻璃的周邊和一部分隔柱的封裝鑲框。該封裝鑲框用聚合材料制成，其上有一從該隔柱和車窗伸出的細長頂梁鑲框條。該頂梁條包括一水平部和一垂直部，該垂直部形成一B-柱鑲框。
按照另一方面，該隔柱呈卷形，其中有一供活動窗玻璃插入的槽道；該頂梁鑲框條為擠壓成形，封裝材料、頂梁鑲框條和隔柱鑲框使用相同材料。
附圖的簡要說明

圖1為裝在一汽車中的本發(fā)明固定窗模件的立體圖。
圖2為本發(fā)明固定窗模件的后視圖。
圖3為本發(fā)明所使用模具打開時的俯視圖，隔柱、窗玻璃和頂梁鑲框條處于模制位置上。
圖4為本發(fā)明固定窗模件的局部正視圖，示出頂梁鑲框條、窗玻璃和隔柱由虛線所示鑲框的注入封裝部連成一體。
圖5為沿圖3中5-5線剖取的剖面圖。
圖6為沿圖2中6-6線剖取的剖面圖。
圖7為沿圖2中7-7線剖取的剖面圖。
對本發(fā)明優(yōu)選實施例的詳細說明圖1示出本發(fā)明固定窗組件的一優(yōu)選實施例，即汽車22中的固定窗模件20。圖2示出與汽車22分離的后門窗模件20。后門窗模件20包括窗玻璃24、隔柱26和一體化鑲框28。盡管在特殊場合窗玻璃24可使用各種材料，但窗玻璃24大都使用常見的透明或有色汽車玻璃，但也可使用聚碳酸酯之類塑料或其他釉面材料。
從圖1、2和5可見，隔柱26一般為長方形橫截面，最好為卷形金屬柱，從而形成供活動窗玻璃(圖1中的窗玻璃32)插入的槽道30。隔柱26上有一D-柱鑲框，即其上有一外唇部62和一內(nèi)唇部63(見圖5和6)的EPDM互擠壓鑲框60?？梢钥吹剑珼-柱鑲框唇62在活動窗玻璃32外表面上沿窗玻璃32的后邊緣形成一密封面。如下詳述，D柱內(nèi)唇63密封活動窗玻璃32的內(nèi)表面。隔柱26起通常所起的作用，即支撐窗玻璃24、隔開活動窗玻璃32與固定窗玻璃24、引導(dǎo)活動窗玻璃32在槽道30中的滑動?；D壓鑲框60上最好有一低摩擦涂層或植絨片，以利于活動窗玻璃32的滑動。
如在本發(fā)明背景中所述，與擠壓成形鑲框與封裝窗模件的機械連接一樣，不希望使用供窗玻璃插入的預(yù)模制鑲框。因此，本發(fā)明所提供的后門窗模件20中的一體化鑲框28不僅因模制在窗玻璃24上而與之牢牢連接，而且如下詳述包括完全一體化的頂梁34和B-柱部36。因此，頂梁鑲框條34從一體化鑲框28的封裝部38伸出。B-柱部36在轉(zhuǎn)角40處與頂梁34連接，該轉(zhuǎn)角的角度約為90-110°、最好為110°。在大多數(shù)情況下，頂梁鑲框條34和B-柱部36或為擠壓而成的一整件，或為在轉(zhuǎn)角40處粘合在一起的兩獨立擠壓件。在本發(fā)明的多數(shù)應(yīng)用場合，頂梁34和B-柱部36用EPDM(ethylenepropylene diene rubber)、SBR(styrene butadiene rubber)或其他熱固或熱塑聚合物制成。最好使用EPDM?？山M合使用各種反應(yīng)助劑或其他添加劑與優(yōu)選聚合物。一體化鑲框28最好使用相同優(yōu)選材料。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員不難看出，頂梁鑲框條34的長度決定于車型，例如約長30.48cm-90.44cm(12-36英寸)。
完成的后窗模件中的隔柱26包括封裝部42和在制作時伸出在模腔外的非封裝部44。安裝支架46與通常一樣裝在隔柱26上。應(yīng)該看到，通常在后窗模件20上還有其他安裝支架等，但也可裝在前門上。此外，所示支架46代表所有這類安裝附件。
如圖2所示，重要的一點是D-柱鑲框唇62在轉(zhuǎn)角64處粘合到頂梁34上。即，頂梁唇66由模制聚合物與D-柱鑲框唇62相連而形成緊套住活動窗玻璃32的該轉(zhuǎn)角的徑向連續(xù)鑲框區(qū)。這就消除了現(xiàn)有技術(shù)中的一個嚴重缺點(密封不嚴)。因此，注入成形材料注入頂梁唇66與鑲框唇62之間空間，在轉(zhuǎn)角64處形成徑向部。應(yīng)該看到，頂梁34和D-柱鑲框60的內(nèi)唇和外唇、即外唇62和66和D-柱鑲框60的內(nèi)唇63(頂梁34的內(nèi)唇未示出)密封活動窗玻璃32。兩內(nèi)唇在轉(zhuǎn)角64處同樣由注入成形聚合物相連。
圖3所示模具48的模腔50包括如下所述若干區(qū)域或空間。模具48中可安置窗玻璃24(虛線所示)、隔柱26的一部分和頂梁鑲框條34的一端部。因此，模腔50包括隔柱安置部52、窗玻璃安置部54和擠壓成形頂梁安置部56。即，模腔50可容納作為模芯的窗玻璃24、隔柱26的一部分和頂梁鑲框條34的一部分。這些模芯區(qū)或模芯空間在模具48中的幾何形狀決定于模芯的幾何形狀。模具48有合適的密封區(qū)，把模制聚合材料保持在模腔50中。
圖4所示模腔50用虛線突出表示窗玻璃24、隔柱26和頂梁鑲框條34的端部58的相對位置。應(yīng)該看到，本發(fā)明的一個主要特征是把擠壓成形頂梁34的端部58置于模腔50中，從而一旦注入EPDM，所注入的EPDM與EPDM頂梁鑲框條34和D-柱鑲框唇62相連、封裝窗玻璃24而形成鑲框整件28。頂梁鑲框條34最好伸入模腔中約2.54cm-7.62cm(1-3英寸)。最好使用模具導(dǎo)板，以便于注入和在模具中封裝各模芯，特別是鑲框條34和隔柱26。鑲框28的模制部與頂梁鑲框條34和D-柱鑲框唇62粘合在一起而生成一體化接頭；本發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，粘合劑跨越這些接頭，從而鑲框在接頭處與其他部位一樣牢固。
各種注入成形參數(shù)、例如聚合物溫度、注入和閉模時間、壓力、澆道設(shè)計和澆口不是本發(fā)明所特有的，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員根據(jù)本說明書不難得出它們的合適值。例如，使用EPDM時合適的固化(硫化)溫度值約為160℃-260℃(320°F-500°F)。在模制前一般最好清潔窗玻璃24的邊緣。
圖5、6和7示出該實施例在一特殊應(yīng)用場合下的優(yōu)選剖面圖。因此，圖5示出卷形隔柱26與互擠壓EPDM聚合物60。即，隔柱26制成后在制作模件20前與EPDM橡膠鑲框60互擠壓。合適的互擠壓材料有EPDM、SBR和其他熱固和熱塑材料。最好使用EPDM。圖6示出互擠壓鑲框60與模制或封裝部38之間的粘合與窗玻璃24的相對位置。模制或封裝部38緊緊固定窗玻璃24。圖7示出在一特殊構(gòu)形的鑲框中用注入的EPDM封裝窗玻璃24。
因此，本發(fā)明顯然提供了滿足上述目的、具有上述優(yōu)點的方法和裝置。盡管以上結(jié)合具體實施例說明了本發(fā)明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員顯然可按照上述說明作出種種替代方案、修正和改動。因此，所有這些替代方案、修正和改動都包括在權(quán)利要求的精神和寬廣范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種制造汽車固定窗組件的方法，包括下列步驟提供一窗玻璃；提供一隔柱；提供一頂梁鑲框條；提供一具有一模腔的模具，所述模腔中有一安置所述窗玻璃的空間、一安置所述隔柱的空間和一安置所述頂梁鑲框條的一端部的空間；把所述窗玻璃放置在所述模腔的所述窗玻璃安置空間中；把所述隔柱放置在所述模腔的所述隔柱安置空間中；把所述頂梁鑲框條的一端插入所述模腔的所述頂梁鑲框條端部安置空間中；合上所述模具；在所述模具中注入樹脂，從而用所述聚合材料封裝所述窗玻璃的一部分和所述隔柱的一部分，把所述頂梁鑲框條的所述端部與所述樹脂粘合成一體；待所述樹脂固化，形成其上有連成一體的頂梁鑲框條的封裝固定窗玻璃組件；以及從所述模具中取出其上有連成一體的頂梁鑲框條的封裝固定窗玻璃組件。
2.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔柱有一互擠壓鑲框，該鑲框包括至少一個密封唇；所述頂梁鑲框條包括至少一個密封唇；所述樹脂所形成的一徑向鑲框區(qū)使所述互擠壓鑲框的所述密封唇與所述頂梁鑲框條的所述密封唇相連。
3.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述隔柱為與EPDM橡膠互擠壓的卷形金屬。
4.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述窗玻璃用玻璃、塑料或其他釉面材料制成。
5.按權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，所述窗玻璃在放置到所述窗玻璃安置空間中之前清潔其邊緣。
6.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述頂梁鑲框條擠壓成形。
7.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述頂梁鑲框條長約30.48cm-90.44cm(12-36英寸)。
8.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述樹脂為EPDM、SBR或其他熱固和熱塑聚合物或其組合。
9.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述頂梁鑲框組件用與所述固化樹脂相同的材料制成。
10.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述隔柱的至少一部分在放置到所述模腔的所述隔柱安置空間中前與EPDM材料互擠壓。
11.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述頂梁鑲框條有一縱向軸線，所述縱向軸線上有一形成一B-柱部的90-110°的彎頭；所述頂梁鑲框條可沿所述活動窗玻璃的至少兩邊緣接觸-相鄰的活動窗玻璃。
12.一種制造汽車固定窗模件的方法，包括下列步驟提供一窗玻璃；提供其中有一供一活動窗玻璃插入的槽道的柱，所述柱有一彈性鑲框部；提供一可與一活動窗玻璃接觸的細長擠壓成形頂梁鑲框條；提供一具有一模腔的模具，所述模腔中有一安置所述窗玻璃的空間、一安置所述柱的空間和一安置所述細長擠壓成形頂梁鑲框條的一端部的空間；把所述窗玻璃放置在所述模腔的所述窗玻璃安置空間中；把所述柱放置在所述模腔的所述柱安置空間中，使得所述柱的一邊接觸所述窗玻璃的一邊，而所述柱的一部分伸出所述模具；把所述細長擠壓成形頂梁鑲框條的一端插入所述模腔的所述頂梁鑲框條端部安置空間中，使得所述細長擠壓成形頂梁鑲框條的一部分伸出所述模具；合上所述模具；在所述模具中注入聚合材料，從而用所述聚合材料封裝所述窗玻璃的一部分和所述柱的一部分，從而所述聚合材料把所述細長擠壓成形頂梁鑲框條的所述端部與所述柱的所述彈性鑲框部連成一體；待所述聚合材料固化，形成封裝所述窗玻璃的邊緣、所述柱的一部分和所述細長擠壓成形頂梁鑲框條的所述端部的注入成形鑲框，從而形成其上有連成一體的頂梁條的封裝固定窗玻璃組件；以及從所述模具中取出其上有連成一體的頂梁鑲框條的封裝固定窗玻璃組件。
13.按權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述柱為卷形金屬。
14.按權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述窗玻璃在放置到所述窗玻璃安置空間中之前清潔其邊緣。
15.按權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述頂梁鑲框條長約30.48cm-90.44cm(12-36英寸)。
16.按權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述聚合材料為EPDM、SBR或其他熱固和熱塑聚合物或其組合。
17.按權(quán)利要求16所述的方法，其特征在于，所述頂梁鑲框組件和所述柱的所述彈性鑲框用與所述聚合材料相同的材料制成。
18.按權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述柱與所述彈性鑲框部互擠壓。
19.按權(quán)利要求12所述的方法，其特征在于，所述頂梁鑲框條有一縱向軸線，所述縱向軸線上有一形成一B-柱部的約90-110°的彎頭；所述頂梁鑲框條可沿所述活動窗玻璃的至少兩邊緣接觸一相鄰的活動窗玻璃。
20.一種汽車固定窗玻璃組件，包括一汽車窗玻璃；所述窗玻璃一邊上的一柱；以及一封裝所述窗玻璃的周邊和所述柱的一部分的封裝鑲框，所述封裝鑲框用聚合材料制成，其上有一從所述柱和所述車窗伸出的細長頂梁鑲框條，所述細長鑲框條有一縱向軸線，所述細長鑲框條的所述縱向軸線上有一約90-110°的彎頭。
21.按權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，所述EPDM的表面上有一低摩擦涂層區(qū)。
全文摘要
一種窗模件(20),包括一由一模制鑲框件封裝的固定窗玻璃(24),該模制鑲框件有一整體部套住一相鄰活動窗玻璃。該整體鑲框(28)用EPDM制成。把一窗玻璃(24)、一隔柱(26)和一EPDM擠壓鑲框條(34)的端部(58)放置到一有一窗玻璃安置部(54)、一隔柱安置部(52)和一頂梁(鑲框條)安置部(56)的模具中后注入EPDM而把這些模芯封裝成整體,這樣就制成該窗模件(20)。
文檔編號B29C70/76GK1221370SQ97195443
公開日1999年6月30日 申請日期1997年6月11日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月13日
發(fā)明者約翰·D·肯尼, 戴維·S·托得 申請人:金斯頓－沃倫公司, 通用汽車公司