隔板密封裝置製造方法

2023-06-02 11:20:41

隔板密封裝置製造方法
【專利摘要】本發明涉及隔板密封裝置(1)，上述隔板密封裝置(1)包括：密封-功能組(A)，具有底板(2)、外部密封部(4)及至少一個內部密封部(5、6)；具有彈性的公差補償部件(B)；以及收容部件(C)，由汽車製冷制熱裝置外殼的凸緣面形成；上述隔板密封裝置(1)針對貫通汽車隔板的至少一個連接裝置用貫通部具有公差補償功能。
【專利說明】隔板密封裝置

【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及為了對貫通位於汽車的車廂(passenger compartment)和機艙(engine room)之間的隔板的連接裝置用貫通開口進行密封而對汽車製冷制熱裝置具有公差補償功能的隔板密封裝置。

【背景技術】
[0002]汽車製冷制熱裝置需要用於在車輛的內部和機艙之間搬運熱交換器流體的連接裝置。在上述連接裝置的區域，例如，隔板密封裝置密封貫通開口，以防止濺水(splashwater) 0就這種密封裝置而言，一方面，需要設計成具有水密性及氣密性的裝置。另一方面，在這種密封設計結構中，針對安裝在汽車駕駛艙(cockpit)周圍的裝置，需要能夠補償基本上在車身(body-1n-white)中產生的公差和所安裝的部件組的公差鏈(tolerancechains)引起的公差。並且，密封裝置需要能夠充分衰減客艙和機艙的聲耦合。
[0003]目前，在這種密封過程中，使用具有高公差補償功能的確保水密性密封的所謂橡膠密封圈(rubber grommet),例如使用特殊地形成的橡膠管型部件。這種橡膠密封圈一方面固定於製冷制熱裝置內，另一方面固定於車身結構內。
[0004]作為應對方案,使用泡沫型(foamed)密封裝置,而上述泡沫型密封裝置向隔板一側密封連接裝置以及製冷制熱裝置。泡沫條(foam strip)為公知的另一密封變形例，上述泡沫條例如:從形成在製冷制熱裝置上的聚氨酯(polyurethane)-泡沫墊(foam mat)(PUR)模切(die cutting)的密封裝置。
[0005]在使用橡膠密封圈的情況下，所提及的現有技術的缺點為這種密封圈的高成本及複雜的組裝過程，即，將橡膠密封圈與車身相連接的複雜的工作過程。此外，存在當組裝時經常無法確保工藝可靠性的缺點。
[0006]在泡沫型密封裝置的情況下，高成本同樣成為缺點，並且，當組裝時，需要較大的力，以預先壓縮密封裝置。
[0007]在使用泡沫條或被模切的密封裝置的情況下，這些能夠僅體現低的公差補償性，或者不能使組件的聲耦合衰減得很充分。尤其，例如，基於作為氈(felt)類的絕緣層(insulating layer)能夠形成在車廂一側汽車隔板上的隔板絕緣部的覆蓋因單層泡沫-壓印部分(stamping part)而只能受限地進行。
[0008]除了如上所述的典型的密封技術之外,還存在包括雙組份製造(two componentmanufacturing,所謂的2C製造)的技術性的解決辦法。能夠利用這種方式來使不同的材料合金成為一個部件，在此情況下，還能夠使用硬質-軟質化合物，也能夠進行組合。通過雙組份製造，經過僅一次的注塑成型工序就能夠生產由多個組件構成的塑料部件。由於完全省略了個別的注塑成型部件的複雜的手動組裝過程，因此上述雙組份製造節約資源且減少時間和費用。
[0009]在德國專利DE 102009056043 Al號中記述了由兩個不同的軟質組件構成的密封裝置。上述密封裝置具有泡沫型塑料或合成樹脂，尤其具有由PUR形成的包圍周圍的外部邊緣組件及橡膠物質，尤其具有由三元乙丙橡膠(EPDM, Ethylene-Propylene-DieneMonomer)形成的內部密封組件。用於制熱用配管或空氣調節(air condit1ning)用配管的所有貫通開口形成在以形狀及材料結合方式藉助波紋管(bellows)來與上述外部邊緣組件相連接的內部密封組件。
[0010]在歐洲專利EP 1700723 BI號中也記述了具有由彈性體物質形成的密封部件及由硬質塑料物質形成的加強部件的雙組份密封裝置，在此情況下，上述密封部件通過雙組份注塑成型來形成在上述加強部件上，且兩個組件與波紋管相連接。
[0011]在歐洲專利1512614A1號中記述了自行支撐型基體及具有至少一個軟性密封部的雙組份密封裝置，在此情況下，上述密封裝置通過多組分注塑成型方法來製成。上述密封裝置的特殊性在於，由自行支撐型部件構成，或者形成有由軟質材料形成的能夠更換的座圈(bezel)。
[0012]具有波紋管及更換部件的特徵的不同的隔板密封裝置的複雜的設計結構有可能被提及為現有技術的缺點，因而這種隔板密封裝置能夠引起超成本，還有可能在組裝及插入過程中容易受損。


【發明內容】

[0013]本發明的課題是提供經濟實惠的隔板密封裝置，上述隔板密封裝置具有製造和組裝容易且在插入過程中也牢固的特徵，並且，在相鄰的部件組之間體現高的公差補償性，且具有對于振動及引擎噪音的優秀的衰減特性以及突出的水密性及氣密性。
[0014]上述課題根據具有技術方案I的特徵的隔板密封裝置來得以解決。改善例記載於從屬技術方案中。
[0015]本發明涉及隔板密封裝置，上述隔板密封裝置包括密封-功能組、具有彈性的公差補償部件及用於收容製冷制熱裝置外殼的凸緣面(flange surface)的收容部件,並對於貫通汽車隔板的至少一個連接裝置的貫通部具有公差補償功能。上述密封-功能組為了密封連接裝置而包括底板、外部密封部及至少一個內部密封部。
[0016]外部密封部包圍底板的外部邊緣，並向汽車隔板一側密封上述底板。汽車製冷制熱裝置的膨脹閥用密封部及連接裝置用密封部所屬的內部密封部密封針對上述連接裝置的收容板或底板。
[0017]優選地，上述多個連接裝置中的一個連接裝置藉助與突出部及上述膨脹閥用密封部一同位於底板的開口，來整體地且由以形狀結合方式收容的汽車製冷制熱裝置的膨脹閥形成。作為突出部，以下將提及底板的邊緣包圍膨脹閥用開口的周圍，並從上述底板的一面向外側延伸之類的類型。
[0018]在實施例中，由於隔板密封裝置的所有組件，S卩，個別的硬質底板、硬質收容板、軟質公差補償部件、軟質的內部密封部及外部密封部完全在多組分注塑成型步驟中製成，因而上述隔板密封裝置能夠以一體型表現。
[0019]在本發明中，因雙組份製造或多組分製造而具有牢固的結構，由此明顯降低成本和組裝費用。此外，被擠壓塗敷(extrus1n-coating)的密封部與高公差補償相關地提供對於氣體及濺水的充分的氣密性及水密性。
[0020]在不同的實施例中，優選地，隔板密封裝置的功能組相互組合。例如，尤其優選為公差補償部件及密封-功能組的功能以組合方式形成的情況。在這種實施例中，公差補償部件體現為底板的必要結構部件，在此情況下，底板包括能夠形成力(force build-up)的彈性裙皺(elastic fold)形態的彈簧式(spring-loaded)塑料部件。在此情況下，軟質組件能夠以輔助(auxiliary)方式被使用。並且，尤其優選為收容部件及公差補償部件的功能也以組合方式形成的情況。在這種實施例中，公差補償部件不僅執行公差補償功能，還執行針對製冷制熱裝置的收容功能。
[0021]在追加的一個優選實施例中，收容部件與密封-功能組內的有效面積(effectivearea)對應地被縮小，並形成為底板的一部分，在此情況下，收容部件具有上述收容部件藉助適合的固定單元來配置在製冷制熱裝置外殼的凸緣面的效果。
[0022]公差補償部件由具有彈性的製作材料或彈簧式部件構成，上述具有彈性的製作材料或彈簧式部件柔軟地將收容部件與密封-功能組相連接。根據既優選又簡單的本發明的實例，公差補償部件藉助單層或多層泡沫物質、塑料彈簧或彈性褶皺來體現。
[0023]在本發明中，優選地，通過由泡沫條形成汽車隔板的外部密封部來得到改善。在尤其優選的一實例中，內部密封部以幾何學方式由密封圈形成，在此情況下，根據如上所述的概念，描述了特殊地形成的尤其以圓錐形逐漸變細的管型部件，上述管型部件附著在本體的開口。
[0024]並且，經證明，優選地，密封-功能組除了內部密封部及外部密封部之外還包括密封部。就車廂一側，所謂的後方密封部或作為應對方案的側面密封部而言，在兩種密封變形例中，相對隔板絕緣部密封底板。上述後方密封部配置在分配於汽車製冷制熱裝置的一面，相反，上述側面密封部形成在隔板密封裝置的外側邊緣，根據這一點來區別上述兩種密封變形例。
[0025]接著，本發明通過設計為如下來實現，即，後方密封部由泡沫條形成，或者側面密封部由沿著底板的側面邊緣以雙組份製造方式被擠壓塗敷的密封部而形成，並且，重疊(overlap)在車輛(vehicle-mounted)隔板絕緣部。
[0026]作為兩種應對方案的密封部為追加的密封唇(sealing lip),用於進一步減小從機艙產生的噪音的噪聲級。也藉助如上所述的不同的密封部來衰減振動，否則這種振動從機艙通過製冷制熱裝置的連接件向儀錶盤(dashboard)傳遞。最終，就如上所述的設計而言，即使當組裝製冷制熱裝置時，與組裝及接觸加壓相關的力小，也沿著汽車長度方向擴張公差範圍。
[0027]尤其，在優選的一實例中，密封-功能組的密封部由彈性體物質形成。根據尤其優選且簡單的本發明的一實例，底板由聚烯烴(polyolefin)，例如由包含滑石或玻璃纖維等填充材料的聚丙烯(polypropylene)形成，並且,外部密封部及內部密封部由熱塑性彈性體(TPE)或分別不同的物質形成。上述熱塑性彈性體苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯(SEBS，Styrene-ethylene-butylene-styrene)例如具有低的硬度,呈現對底板材料的優秀的粘結力，且能夠進行熱塑性加工。
[0028]根據情況，後方密封部由從具有單面或雙面外皮(skin)的聚氨酯泡沫物質(I3UR)模切的板形成，這一點也符合本發明的目的，並且是優選的組合。若這種物質粘結在收容部件的下側，則收容部件執行公差功能，並呈開孔(open-celled)形態，但設計成相應的壓縮硬度。
[0029]在與車廂一側相關的一實例中，優選地，隔板密封裝置藉助螺絲等固定部件來固定在汽車隔板，由此相對薄的密封部件能夠用於隔板。針對製冷制熱裝置的外殼的隔板密封裝置能夠以受限地可移動的方式形成，因而衰減製冷制熱裝置和車身的聲耦合。
[0030]如下地設計隔板密封裝置:即，當組裝製冷制熱裝置時，維持向隔板施加的充分的接觸加壓力，而維持針對製冷制熱裝置的小的反應力。這種設計使得能夠以無需追加的結合工作的方式組裝製冷制熱裝置。
[0031]在與相應附圖相關的實施例的後續說明中提出了本發明的其他具體事項、特徵及優點。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0032]圖1為以俯視圖示出隔板密封裝置的簡圖。
[0033]圖2為沿著X-X線切割的橫向剖視圖，是隔板密封裝置的簡圖。
[0034]圖3a為具有後方密封部的隔板密封裝置的簡圖。
[0035]圖3b為具有側面密封部的隔板密封裝置的簡圖。
[0036]圖3c為由公差補償部件及收容部件構成的功能組的組合，是具有後方密封部的隔板密封裝置的簡圖。
[0037]圖4a為以俯視圖示出具有合併在密封-功能組的公差補償部件的隔板密封裝置的簡圖。
[0038]圖4b為沿著Y-Y線切割的橫向剖視圖，是隔板密封裝置的簡圖。
[0039]附圖標記的說明
[0040]1:隔板密封裝置
[0041]2:底板
[0042]3:突出部
[0043]4:外部密封部
[0044]5:膨脹閥的密封部
[0045]6:連接裝置的密封部
[0046]7:膨脹閥用開口
[0047]8:連接裝置用開口
[0048]9:後方密封部
[0049]10:側面密封部
[0050]11:汽車隔板
[0051]12:隔板絕緣部
[0052]13:收容板
[0053]14:彈性褶皺
[0054]A:密封-功能組
[0055]B:公差補償部件
[0056]C:收容部件

【具體實施方式】
[0057]隔板密封裝置能夠大致被描述為，在汽車的車廂中配置在汽車製冷制熱裝置和隔板(簡單地說，汽車內部和機艙之間壁)之間的平坦的板。因此，上述隔板密封裝置具有分配在由隔板一側表不的隔板的一面和分配在由車廂一側表不的汽車製冷制熱裝置的一面。
[0058]圖1以隔板一側俯視圖示出隔板密封裝置I的簡圖，上述隔板密封裝置I包括:底板2，由硬質塑料形成，以密封連接裝置；外部密封部4，用於包圍上述底板的周圍；以及至少一個內部密封部5、6。根據情況，膨脹閥用開口 7位於上述底板2，在此情況下，在隔板一偵牝在上述開口的周圍形成有底板2的突出部3。上述突出部3與膨脹閥的密封部5 —同整體地，且以形狀結合方式收容插入於車廂一側的膨脹閥，在此情況下，由密封圈形成的密封部5向膨脹閥一側密封隔板密封裝置I。
[0059]並且，汽車製冷制熱裝置的至少一個連接裝置用開口(7或8)位於底板2，在此情況下，在隔板一側，在上述底板2上的各個開口(7或8)的周圍形成有密封部(5或6)，上述密封部(5或6)由密封圈形成，並用於包圍上述開口的周圍，上述密封部(5或6)向各個連接裝置一側個別地密封隔板密封裝置I。
[0060]最終，在隔板一側，在底板2的邊緣區域上配置有用於包圍上述底板的周圍的外部密封部4，上述外部密封部向汽車的隔板一側密封隔板密封裝置I。
[0061]圖2作為沿著圖1的X-X線切割的橫向剖視圖，簡要示出了隔板密封裝置1，在此情況下，上部面的方向設定為向隔板一側，下部面的方向設定為向車廂一側的製冷制熱裝置一側。圖2的圖像示出了密封-功能組A、圖示為彈簧的公差補償部件B和具有相應的開口的收容部件C。若設計出具有膨脹閥的製冷制熱裝置，則在優選的情況下，在隔板一側，位於開口 7的周圍的底板2由用於收容膨脹閥的突出部3形成，這是由於製冷制熱裝置的膨脹閥大致配置在上述製冷制熱裝置外殼的外部。
[0062]在隔板一側，擠壓塗敷在底板的雙組份製造方式的密封部4、5、6不僅附著在底板2的外側邊緣，還附著在位於開口 7、8的周圍的內部邊緣，在此情況下，內部密封部5、6作為密封圈類型，在側面從底板2的邊緣向相應的開口 7、8內突出。
[0063]寬度大的密封部4、5、6確保部件之間的高公差補償性，這一點實際上是優選的，藉助這種高公差補償性來充分衰減相鄰的組件的聲耦合。
[0064]在隔板密封裝置中，在車廂一側具有設計成向汽車隔板11加壓密封-功能組A的彈簧部件的公差補償部件B。上述彈簧部件能夠為隔板密封裝置I的結構部件或單獨的部件。如圖2的情況，固定在隔板密封裝置的收容部件C也能夠設計成單獨的部件，或者理解為密封-功能組A內有效面積。
[0065]雙組份製造的特殊性在於隔板密封裝置I以一體方式形成，由此完全省略了單獨的成型部件的複雜的手動組裝。進而，與現有技術的解決辦法相比，獲得無需進行波紋管或更換部件等複雜的設計也能形成隔板密封裝置I的改善事項，隔板密封裝置的這種形成不僅降低成本、簡化組裝，還對部件的壽命產生有利的影響。
[0066]圖3a、圖3b及圖3c作為橫向剖視圖，簡要示出了隔板密封裝置I的邊緣，在此情況下，出現了後方密封部9或側面密封部10的不同的設計變形例。隔板密封裝置I以組裝在汽車隔板11的前面的狀態配置在隔板絕緣部12的凹口(recess)內。在圖中未示出將位於車廂的，即，位於上述圖3a、圖3b及圖3c中的底板2的下側的汽車製冷制熱裝置。
[0067]在圖3a所示的實施例中，後方密封部9向車廂一側，S卩，朝向製冷制熱裝置一側固定在底板2上。在此情況下，上述後方密封部9由泡沫條形成，從而獲得增大的公差補償性。並且，圖3a的圖像表示針對隔板絕緣部12的後方密封部9的重疊。
[0068]圖3b示出了作為應對方案的實施例，在上述作為應對方案的實施例中，作為側面密封部10，密封唇沿著底板2的側面邊緣且以重疊的方式濺射(splashing)在通過雙組份技術來製成的車廂一側隔板絕緣部12，並幫助衰減從機艙產生的噪音。已通過外部密封部4來確保相對車廂阻隔氣體及濺水的機艙的充分的氣密性及水密性密封，優選地，通過螺絲連接向汽車隔板11加壓上述外部密封部。在上述兩種實施例中，示出了沒有特殊的設計的作為底板2的必要結構部件的收容部件C。
[0069]圖3c示出了收容部件C合併在後方密封部9的實施例。
[0070]並且，如圖3a的情況，將上述密封部9設計成進行針對隔板絕緣部12的重疊的單層或多層發泡部件。此外，將上述後方密封部9設計成厚度更厚且形態更穩定，其結果，上述後方密封部還作為收容部件C向製冷制熱裝置的外殼提供凸緣面。
[0071]圖4a示出了隔板密封裝置的應對方案的形成，在此情況下，與圖1相比，底板2以包圍具有彈性的公差補償部件B的方式被擴大。上述公差補償部件B由更加細分底板2且作為收容部件C使上述底板的內部部分分離的環形的彈性褶皺形成。
[0072]在本設計變形例中，收容部件C由收容板13構成。與在底板2的外部邊緣配置有外部密封部4相比，膨脹閥用開口 7及連接裝置用開口 8包括相應的密封部，位於內部收容板13上。
[0073]圖4b示出了沿著圖4a的Y_Y線進行的隔板密封裝置的相同的設計的橫向剖視圖。在本設計變形例中，將公差補償部件B設計成密封-功能組A的部分。收容板13在車廂一側從位於底板2的對面的彈性褶皺14位置被移動，其結果，上述收容板13正好放置在汽車製冷制熱裝置的後面。公差補償部件B在本橫向剖視圖中形成為彈性褶皺14類型，藉助上述公差補償部件的應力，底板2向汽車隔板11 一側被加壓，且收容板13向汽車製冷制熱裝置一側被加壓。
[0074]在所述的不同的設計變形例中，在車廂一側，還能配置在底板2的後方密封部9及側面密封部10未圖示在圖4b中。
【權利要求】
1.一種隔板密封裝置(1),其特徵在於， 包括: 密封-功能組(八)，具有底板(2)、外部密封部(4)及至少一個內部密封部(54), 具有彈性的公差補償部件(8)，以及 收容部件(0，由汽車製冷制熱裝置外殼的凸緣面形成； 上述隔板密封裝置(1)針對貫通汽車隔板的至少一個連接裝置用貫通部具有公差補償功能。
2.根據權利要求1所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述隔板密封裝置(1)呈一體型，並通過多組分注塑成型來製成。
3.根據權利要求1或2所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述公差補償部件(8)及密封-功能組(八)的功能組合在一個部件而形成。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述收容部件(0及公差補償部件(8)的功能組合在一個部件而形成。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述收容部件(0與上述密封-功能組(八)內的有效面積對應地被縮小，並形成為上述底板(2)的一部分。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述公差補償部件(8)由單層或多層泡沫物質形成。
7.根據權利要求1至5中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述公差補償部件(8)由塑料彈簧形成。
8.根據權利要求1至7中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，將上述公差補償部件(8)設計成彈性褶皺(14)。
9.根據權利要求1至8中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述汽車隔板的外部密封部(4)由泡沫條形成。
10.根據權利要求1至9中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述內部密封部(5,6)以幾何學方式由密封圈形成。
11.根據權利要求1至10中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述密封-功能組(八)包括配置在上述底板(2)的後方密封部(9)；上述後方密封部由泡沫條形成，並以重疊的方式設計在車輛隔板絕緣部(12)。
12.根據權利要求1至11中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述密封-功能組(八)包括側面密封部(10),上述側面密封部作為被擠壓塗敷的雙組份製造密封部，形成在上述底板(2),並以重疊的方式設計在車輛隔板絕緣部(12)。
13.根據權利要求1至12中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述密封-功能組(八)的密封部由彈性體物質形成。
14.根據權利要求1至13中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述底板(2)由聚烯烴形成。
15.根據權利要求1至14中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述外部密封部(4)及內部密封部(5.6)由熱塑性彈性體形成。
16.根據權利要求1至14中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述外部密封部(4)及內部密封部(54)分別由不同的物質形成。
17.根據權利要求1至16中任一項所述的隔板密封裝置，其特徵在於，上述後方密封部(9)由具有單面或雙面外皮的聚氨酯泡沫物質形成。
【文檔編號】B60R13/08GK104340136SQ201410341611
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月17日 優先權日:2013年7月17日
【發明者】格拉爾德·裡希特, 格爾德·馮達倫, 約翰內斯·施陶斯貝格, 拉爾夫·維斯曼, 託馬斯·阿爾貝特恩斯特 申請人:漢拿偉世通空調有限公司