一種防噪音的索環及其製造方法
2023-05-27 01:26:36
專利名稱：一種防噪音的索環及其製造方法
技術領域：
本發明涉及一種用於汽車車身的索環。更詳細地說，本發明涉及一種固定在穿過把發動機艙和乘客空間隔開的車身護板布線的導線束上的索環。該索環設置在導線束與該車身護板相交處，以便防止水和灰塵從發動機艙滲入乘客空間。而且，它還能改進隔音效果。
如
圖1中所示，當導線束穿過把發動機艙X和乘客空間Y隔開的車身護板4布線時，索環3固定在該車身護板上，從而保護了乘客空間Y不受水和灰塵的侵入。
如圖2中所示，用一種橡膠或彈性體材料製成的常規的索環3是一個具有兩個部分的整體件。一個部分是固定在導線束的圓表面上的小管部分1，另一部分是從小管部分呈喇叭形擴大的一個截頭圓錐形管部分2。
首先把電纜W匯總在一起，然後用一條絕緣膠帶T1螺旋形地纏繞在其上以形成導線束。該導線束穿過索環3並且通過用一條絕緣膠帶T2從外部牢固地纏繞在小管部分1上而被固定。截頭圓錐形管部分2在其喇叭形擴大端部分的外圓表面上設有一個裝配凹槽2a，而車身護板4上則設有一個通孔4a。當把包括索環3和導線束W/H的組件裝在汽車中時，索環3穿過孔4a，使得通孔4a的邊緣裝配在凹槽2a中。
當把這組包括索環3和導線束W/H的組件裝入車身護板4的通孔4a中時，可以從乘客空間一側或者從發動機一側來完成這項工作。但在兩種情況下，當把索環3穿過孔4a時，都必須使截頭圓錐形管部分2變形。因此該截頭圓錐形管部分2具有一個薄型結構的喇叭形擴大部分2b。
在發動機艙X中產生的噪音(圖2中用箭頭示出)通過截頭圓錐形管部分2的較薄部分向索環3的內部傳遞。傳遞過來的噪音(用虛線箭頭表示)先穿過一個在導線束的外表面與索環的內表面之間的空間S，然後進入乘客空間Y中。
在該已知索環中未曾考慮到隔音問題，因此由於噪音通過導線束的通路孔的傳播而使乘客空間的舒適程度有所降低。
為了減少乘客空間的噪音，有人建議預先用剛性材料6充滿該空間S，如圖3中所示。但是，這種剛性材料使導線束的穿過的機動性下降。另一種可能的方法是在空間S中充滿一種密封劑。但是，這種方法增加了另一個工作步驟，即充滿密封劑的步驟。
而且，按照上述方法，該剛性材料6或固化的密封劑將阻止索環發生變形，因而使其通過車身護板變得困難。
此外，導線束在其穿過索環的部位的柔性將變得更差，使得導線束在汽車車身的布線也變得更加困難。因而，過去為減少噪音而採取的各種嘗試導致施工性能下降，因而一個性能的實現排斥了另一個性能。
本發明的目的在於提供一種索環，該索環具有改進的聲學性能並且還具有較好的施工性能，而不會降低索環的彎曲和導線束的柔性。
為此提供了一種索環，包括一個導線束從其中穿過並且在其一端具有一個邊緣的小管部分；一個從該小管部分的該邊緣呈喇叭形擴大並且具有一個喇叭形擴大部分以及內和外表面的截頭圓錐形管部分，在該截頭圓錐形管部分的外表面上形成有一個用於裝入汽車車身護板上的凹槽；一個導線束穿過其中的內管部分，該內管部分附接在小管部分的邊緣上並基本上沿著截頭圓錐形部分的軸線方向延伸而且具有一個敞開邊緣和一個外表面；以及一個具有一個基本上位於其中心位置上的通孔的閉合部分，該閉合部分與內管部分的敞開邊緣以及與截頭圓錐形管部分的喇叭形擴大部分相連接，從而提供了一個由內管部分的外表面，截頭圓錐形管部分的內表面和閉合部分所包圍的橫截面為環形的封閉空間。
該閉合部分可以是具有一個中央孔的圓盤形。
因此所形成的封閉空間提供了一個氣墊。該氣墊吸收從發動機艙通過索環的截頭圓錐形管部分的壁傳來的噪音，從而可減少或消除噪音從封閉空間滲入到乘客空間中。因此該氣墊改進了隔音性能。此外，由於隔音是通過提供一個封閉的氣墊單獨實現的，從而使截頭圓錐形管部分仍可保持其彎曲性能。而且，當索環穿過護板上的孔時，其容易變形，從而使它很容易安裝在護板上。因此，穿過該索環的導線束仍能保持柔性，因而導線束可以方便地布線。
該索環可以由彈性材料整體製成。這種材料可以是橡膠或者彈性體。
該索環還可以包括一個用於固定一個阻尼消音器的凸緣部分，該凸緣部分附在內管部分的敞開邊緣上。該凸緣部分可以包括一個管狀部分和一個開口端部分，該開口端部分沿徑向向外彎曲。至少內管部分和閉合部分最好用高密度的彈性材料製成。
這種高密度材料能防止噪音滲入和改進隔音性。通兩部分構成了通向乘客空間的直接的噪音通道，因此用高密度材料來製成這些部分就具有上述優點。當然也可以把整個索環都用這種材料製造。但是，因為高密度材料是很貴的，這種構造將增加成本。
最好，該索環包括多個從內管部分的外表面沿縱向伸出的內壁部分，從而使該橫截面為環形的封閉空間被隔開成多個部分。
該橫截面為環形的封閉空間還可以包括一種膨脹材料。
本文還提供了一種製造該索環的方法，該方法包括如下步驟a)在有硫化劑的模具中整體地形成小管部分和截頭圓錐形管部分，由此提供了一個處於半硫化狀態的索環核心部分；b)在有硫化劑的另外一個模具中整體地形成內管部分和閉合部分，由此提供了一個處於半硫化狀態的索環輔助部分，該索環核心部分和索環輔助部分具有相對應的結合位置；c)把核心部分和輔助部分放入一個第3模具中，使該相對應的結合位置相接觸；以及d)加熱該第3模具，直到兩部分都完全硫化為止，由此該相對應的結合位置就熔融和結合在一起，從而產生該索環。
該方法還可以包括提供一個用來把一個阻尼消音器固定在索環的輔助部分上的凸緣部分的步驟。最好，該索環的輔助部分用高密度材料製成，而索環的核心部分則用低密度材料製成。
本文還提供了另外一種製造該索環的方法，該方法包括如下步驟a)在一個有硫化劑的模具中整體地形成小管部分，截頭圓錐形管部分和內管部分，由此提供了一個處於半硫化狀態的索環核心部分；b)在另一個有硫化劑的模具中形成閉合部分，由此提供了一個處於半硫化狀態的索環輔助部分，該索環核心部分和索環輔助部分具有相對應的結合位置；c)把核，心部分和輔助部分都放入一個第3模具中，使該相對應的結合位置相接觸；以及d)加熱該第3模具，直到核心部分和輔助部分都完全硫化為止，由此該相對應的結合位置處就熔融和結合在一起，從而產生該索環。
該方法還可以包括提供一個用來把一個阻尼消音器固定在索環輔助部分上的凸緣的步驟。最好，該索環輔助部分用高密度材料製成，而索環的核心部分用低密度材料製成。
該索環包括一個具有環形截面的封閉空間。所以，該方法不需要包括在現有技術中需要的一個添加防噪音介質或密封劑的輔助步驟。由此該索環的生產得到了改進。
本發明的上述和其他目的、特點和優點通過下面對作為非限制性實例的最佳實施例的詳細說明，並參照附圖將一清二楚，附圖中圖1示出汽車中安裝了索環的部位；圖2示出了一個已知的索環，其中穿過有一股電線束；圖3示出了一個充滿介質的已知索環；
圖4示出了安裝在汽車護板上的本發明第一實施例的索環；圖5示出了沿圖4的線11-11截取的剖視圖；圖6示意地示出了本發明第一實施例的索環的生產過程；圖7示意地示出了本發明第二實施例的索環的生產過程；圖8示出了安裝在汽車車身護板上的第三實施例的索環；圖9示意地示出了本發明第三實施例的索環的生產過程；圖10示意地示出了本發明第四實施例的索環的生產過程；圖11A示出了沿圖10中的A-A線截取的剖視圖；圖11B示出了沿圖10中的B-B線截取的剖視圖；圖12A，B和C示意地示出了本發明第五實施例索環的生產過程。
圖4至6中示出了本發明的索環10的第一實施例。該索環用橡膠或彈性體整體地製成。該索環包括一個較小的管子部分11，導線束從該管穿過並且被緊密地固持在其中。該索環還包括一個截頭圓錐形管部分12，該部分連接在該較小的管子部分的邊緣11a上並從此處向外擴張成截頭圓錐形。該喇叭形擴大的末端部分在其外圓表面上具有一個配合凹槽12a，車身零件就裝配在該凹槽中。該索環還包括一個從較小管子部分的邊緣11a沿著截頭圓錐管部分12的軸線方向延伸的內管部分13，導線束從該內管中穿過。該索環還包括一個圓盤形閉合部分14，該部分在內管部分13的遠離小管部分11的一端的邊緣13a沿徑向向外延伸，並且與截頭圓錐形管部分12的喇叭形擴大的邊緣12b和內管13的外圓表面13b相連接。內管部分的外表面13b，截頭圓錐形管部分12的內環形面12C和閉合部分14的內表面14a限定了一個環形截面的封閉空間16。
小管部分11和內管部分13具有相同的直徑，因而直線地相連接。圖4示出了當索環從乘客空間向發動機艙安裝時的情況。導線束W/H是通過聚集電纜W並且用一條絕緣帶T把它們綑紮起來而形成的。然後把該導線束穿過各個部分並且緊密地固定。截頭圓錐形管部分12具有一個喇叭形擴大的部分12d和一個在喇叭形擴大的邊緣處的厚截面部分，在厚截面部分的外圓表面上具有一個護板裝配凹槽12a。與護板凹槽12a相鄰的喇叭形擴大的邊緣沿徑向向外延伸並且在朝向乘客空間Y的護板的後面形成一個配合部分12e。護板裝配凹槽12a在其底面上有一個突出部12f。如圖4中所示，在車身護板4中形成的通孔4a的邊緣向發動機艙X彎曲，以便形成一個凸緣部分4b。上述突起部分12f靠緊在凸緣部分4b的相應表面上。
圖6中示出了索環10的生產過程。一方面由小管部分11和截頭圓錐形管部分12組成的索環核心部分20，另一方面由內管部分13和閉合部分14組成的索環輔助部分21都是在分開的模具(在附圖中未示出)中製造的將可硫化橡膠充滿於各模具的空腔中並且使它加熱。模具的加熱溫度和硫化溫度根據橡膠的類型進行調整。當索環的核心部分20和輔助部分21處於半硫化狀態(表面變粘)時，就把它們從模具中取出。
接著，把該半硫化的核心部分20和輔助部分21放入另外的一個模具(附圖中未示出)中，使核心部分20的結合位置和輔助部分21的結合位置放在相對應的位置。這些結合位置一方面是小管部分11的邊緣a靠在內管部分13的邊緣b的位置，另一方面是截頭圓錐形管部分12的配合部分12e(位於朝向旅客空間Y的護板的後面)靠在閉合部分14的對應表面d的位置。
當該模具在這種狀態下閉合和加熱時，這些結合位置處就熔融和結合在一起，從而產生如圖4中所示的索環10。
可以看出，由內管部分13、截頭圓錐形管部分12和閉合部分14所封閉的空間1 6不可能通過一次模壓就形成。另一方面，核心部分20和輔助部分21可以事先分開進行模壓，直到它們處於半硫化狀態，然後把它們放進一個共用模具中並使其結合位置排列在相對應的位置上。當部分20、21仍然處於半硫化狀態時，可以通過進一步加熱使它們結合在一起。這個步驟可以獲得一個用橡膠製成並且具有一個環形截面的封閉空間16的整體的索環。
為了使導線束W/H穿過索環10並把它們裝入汽車中，首先通過一個襯套擴徑機(附圖中未示出)把小管部分11和內管部分13的內徑擴大，在其一端設置有一個連接器的導線束W/H可以以其連接器這端穿過索環。由於內管部分13的四周被封閉空間16中的氣墊所環繞，內管部分13可以利用其撓性和彈性而方便地擴張，從而使導線束W/H的施工性能不受阻礙。
在導線束W/H穿過索環10以後，用絕緣膠帶T2纏繞在小管部分11遠離該截頭圓錐形管部分的端部上從而把部分導線束W/H固定於其中(在圖4中用點劃線示出)。這樣，導線束W/H就被固定在索環10中的預定位置上。
當把裝有索環10的導線束W/H穿過車身護板4上的孔4a時，可以通過將彎曲索環10的截頭圓錐形管部分12從發動機艙X穿入乘客空間Y中或者反之來完成。由於截頭圓錐形管部分12在其封閉空間16中包含氣墊，使它彎曲是容易的。然後將通孔4a的邊緣裝入截頭圓錐形管部分12的凹槽12a中。突起部12f受到凸緣部分4b的壓縮，從而密封得到了改進。
當在發動機艙X中產生噪音時，安裝在護板4上的索環10通過在封閉空間16中的氣墊吸收這種噪音。因而至乘客空間的噪音洩漏受到抑制。
圖7示出了第二實施例。相對於第一實施例的一個不同處在於其整體形成的索環核心部分20』還包括內管部分13，而輔助部分21』只包括閉合部分14。另一個不同處在於該輔助部分是用高密度的橡膠材料製成的。為使索環核心部分20』和輔助部分21』相結合，將截頭圓錐形管部分12的端面12b(圖7中稱為C)和閉合部分14的相應表面(稱為d)相接觸並且放在模具中加熱。
當閉合部分14用高密度材料製造時，噪音滲透率進一步減小，因而噪音的屏蔽進一步得到改進。
高密度材料也可用在第一實施例中的輔助部分21上。
圖8和9示出了第三實施例。在該實施例中，索環10從乘客空間一側裝入車身護板4中並且在這一側裝有一個阻尼消音器。該阻尼消音器位於護板內側的噪音吸收材料31的側面並且由樹脂材料製成的壁32所形成。該材料和壁分別具有通孔31a和32a，這些孔與護板4的通孔4a相連通。
第三實施例的索環與第一實施例的不同處在於阻尼消音器固定裝置23設置在內管部分13的端面的延長部分。該固定裝置具有一個從端面13a延伸的推力管部分24以及一個從推力管部分24的端部向外彎曲的止動凸緣25。後者沿橫向通過噪音吸收材料31的孔31a，同時止動凸緣25從壁32的孔32a中穿過並藉此被固定。
圖9示出了一個設置有阻尼消音器止動凸緣23的索環10。一方面其結構像在第一實施例中那樣的索環核心部分20和另一方面包括止動凸緣23、內管部分13及閉合部分14的輔助部分21分別在不同的模具中模壓直到它們變成半硫化狀態為止。然後把它們放進一個模具中並使結合位置放在相對應的位置上並且予以模壓，使得該兩部分形成一個整體。最好，裝有止動凸緣23的輔助部分21用高密度橡膠製成。
圖10和11示出了第四實施例。與第一實施例相比較的一個不同之處在於，輔助部分21的內管部分13上設置有間壁部分26。該間壁部分互相間隔90°從內管部分13的外圓表面上沿縱向伸出。間壁部分26的一端結合在閉合部分14的相應表面上。把輔助部分21與索環核心部分20結合在一起並進行模壓，使得每個間壁部分26的邊緣段26a與截頭圓錐形管部分12的內表面12c結合成一個整體。
圖11B示出了上述第四實施例。在該實施例中，由內管部分13、截頭圓錐形管部分12和閉合部分14所形成的空間被間壁26分隔成4個封閉的空間16a、16b、16c和16d。
當內管部分13和截頭圓錐形管部分12通過間壁26相連接時，使後者可以防止熱變形並且可以更牢固地安裝在車身護板中。
圖12示出了第五實施例。如在圖12A中所示，索環的核心部分20在一個模具中形成以產生一個半硫化產品。然後如圖12B中所示，把樹脂泡沫塗料28塗在截頭圓錐形管部分12的內環形面12C上到一個預定的厚度。然後把它與包括內管部分13和閉合部分14的輔助部分一起放在一個模具中並且加熱。如圖12C中所示，所塗的塗料28膨脹到內管部分13的外圓表面上，使得由上述三個部分形成的封閉空間16中充滿了膨脹材料28』。這種材料可以吸收噪音從而可改進索環的隔音性能。
在把導線束W/H穿過該索環時，可以將一種例如尿烷這樣的密封產品施加在小管部分一側。因而它可以充滿在位於小管部分中的導線束W/H的電纜W之間的氣隙中。
從上述說明可以清楚地看出，本發明的索環設置有一個通過關閉截斷圓錐形管部分的喇叭形擴大端而形成的封閉空間。該索環可以例如從乘客空間一側安裝在護板中。此時在發動機艙形成的噪音將進入截頭圓錐形管部分的喇叭口形壁並且朝其在乘客空間一側的孔中滲入。該封閉空間通過其氣墊可吸收該噪音，因而可減少或消除該噪音通向乘客空間一側。
此外，本發明的索環具有一個防噪音的封閉空間並且既沒有介質也沒有固體密封劑。因而該截頭圓錐形管部分可以方便地彎曲並且使索環可方便地裝入車身護板的通孔中。結果使隔音和施工性能都得到改進。而且，具有這種封閉空間的防噪音索環可以用橡膠或彈性體製成一個整體件。因此這種索環便於製造，不需要安裝防噪音介質或密封的輔助工作。索環製造的生產率也提高了。
在汽車中，防止噪音進入乘客空間從而使其生活空間更舒適是十分重要的。為此，必須減少或消除來自發動機的噪音洩漏。本發明索環實際上可消除低噪音並且可降低高噪音。這樣朝向乘客空間的噪音洩漏就被防止或者消除，從而使該乘客空間更加舒適。
權利要求
1.一種索環，包括一個導線束(W/H)從其中穿過並且在其一端具有邊緣(11a)的小管部分(11)和一個從所述小管部分(11)的所述邊緣(11a)呈喇叭形擴大的截頭圓錐形管部分(12)，該錐形管部分具有一個喇叭形擴大部分和內(12C)和外表面，在該截頭圓錐形管部分(12)的該外表面上形成有一個用於裝入汽車車身護板上的凹槽(12a)，其特徵在於，所述索環還包括一個所述導線束(W/H)穿過其中的內管部分(13)，所述內管部分(13)附接在該小管部分(11)的所述邊緣(11a)上並基本沿著所述截頭圓錐形管部分(12)的軸線方向延伸而且具有一個敞開邊緣(13a)和一個外表面(13b)；以及一個具有一個基本上位於其中心位置上的通孔的閉合部分(14)，所述閉合部分(14)與該內管部分(13)的所述敞開邊緣(13a)以及與所述截頭圓錐形管部分(12)的所述喇叭形擴大部分相連接，從而提供了一個由所述內管部分(13)的所述外表面(13b)，所述截頭圓錐形管部分(12)的所述內表面(12C)和所述閉合部分(14)所包圍的橫截面為環形的封閉空間(16)。
2.如權利要求1所述的索環(10)，其特徵在於，它是用彈性材料整體製成的。
3.如權利要求1或2所述的索環(10)，其特徵在於，它還包括一個用來固定一個阻尼消音器的凸緣部分(23)，該凸緣部分附接在該內管部分(13)的所述敞開邊緣(13a)上。
4.如權利要求3所述的索環(10)，其特徵在於，所述凸緣部分(23)包括一個管狀部分(24)和一個開口端部分(25)，所述開口端部分(25)沿徑向向外彎曲。
5.如權利要求1-4中任一項所述的索環(10)，其特徵在於，至少所述內管部分(13)和所述閉合部分(14)用高密度彈性材料製成。
6.如權利要求1-5中任一項所述的索環(10)，其特徵在於，它還包括多個從所述內管部分(13)的所述外表面(13b)沿縱向伸出的內壁部分(26)，從而使所述橫截面為環形的封閉空間(16)被隔開成多個部分。
7.如權利要求1-6中任一項所述的索環(10)，其特徵在於，所述橫截面為環形的封閉空間(16)還包括一種膨脹材料(28』)。
8.一種製造如權利要求2-7中任一項所述的索環(10)的方法，其特徵在於所述方法包括以下步驟a)在有硫化劑的模具中整體地形成所述小管部分(11)和所述截頭圓錐形管部分(12)，由此提供了一個處於半硫化狀態的索環核心部分(20)；b)在有硫化劑的另外一個模具中整體地形成所述內管部分(13)和所述閉合部分(14)，由此提供了一個處於半硫化狀態的索環輔助部分(21)，所述索環核心部分(20)和所述索環輔助部分(20)具有相對應的結合位置；c)把所述核心部分和輔助部分放入一個第3模具中，使所述相應的結合位置相接觸；以及d)加熱所述第3模具，直到所述核心部分和輔助部分完全硫化為止，由此所述相對應的結合位置處就熔融和結合在一起，從而產生所述的索環(10)。
9.如權利要求8所述的方法，其特徵在於，該方法還包括提供一個用來把一個阻尼消音器固定在所述索環的輔助部分(21)上的凸緣部分(23)的步驟。
10.如權利要求8或9所述的方法，其特徵在於，所述索環的核心部分(20)是用低密度材料製成的，而所述索環的輔助部分(21)是用高密度材料製成的。
11.一種製造如權利要求2-7中任一項所述索環(10)的方法，其特徵在於所述方法包括以下步驟a)在有硫化劑的模具中整體地形成所述小管部分(11)，所述截頭圓錐形管部分(12)和所述內管部分(13)，由此提供了一個處於半硫化狀態的索環核心部分(20』)；b)在有硫化劑的另一個模具中形成所述閉合部分(14)，由此提供了一個處於半硫化狀態的索環輔助部分(21』)，所述該索環核心部分(20』)和所述索環輔助部分(21』)具有相對應的結合位置；c)把所述核心部分和輔助部分都放入一個第3模具中，使所述相對應的結合位置相接觸；以及d)加熱所述第3模具，直到所述核心部分和輔助部分都完全硫化為止，由此所述相對應的結合位置處就熔融和結合在一起，從而產生所述的索環(10)。
12.如權利要求11所述的方法，其特徵在於，所述方法還包括提供一個用來把一個阻尼消音器固定在所述索環輔助部分(21』)上的凸緣部分(23)的步驟。
13.如權利要求11或12所述的方法，其特徵在於，所述索環核心部分(20』)是用低密度材料製成的，所述索環輔助部分(21』)是用高密度材料製成的。
全文摘要
一種使用於汽車中可以減少從發動機艙向乘客空間的噪音洩漏的索環(10)。它用橡膠或彈性體材料製成並包括:一個在其中穿過導線束的小管部分(11);一個從該小管部分擴大的截頭圓錐形管部分(12),在其外表面上形成一個用於裝配在汽車車身護板上的凹槽(12a);一個導線束穿過其中的內管部分(13),該內管部分附接在該小管部分上並且沿該截頭圓錐形管部分(12)的軸向延伸;以及一個與該內管部分(13)的邊緣(13a)和該截頭圓錐形管部分的擴大部分相連接的閉合部分(14)。
文檔編號F16L5/02GK1176197SQ9711614
公開日1998年3月18日 申請日期1997年8月1日 優先權日1996年8月1日
發明者坂田勉, 加藤孝裕 申請人:住友電裝株式會社