CN104340012A - 车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车辆，所述车辆包括用于密封通过底板以及与底板间隔开的加固板的开口的密封管总成。密封管总成还密封在通过密封管总成的冷却管路的周围。密封管总成形成有能够处于延伸位置和反向位置的中空密封腿，其中，当中空冷却腿处于反向位置时，密封住冷却管路。密封管总成密封在底板上并且连接至加固板。本发明还公开了用于密封管的安装支架，该安装支架具有凹陷并且具有用于辅助容纳安装杆以及将密封管和开口对齐的槽形的孔。

Description

车辆

技术领域

本发明涉及通过多个车辆面板的冷却管路密封通道。

背景技术

在汽车应用中，提供用于通过车厢乘客舱和其外部之间的管和线缆的密封机构是很重要的。这种密封机构的主要目标是防止水和其它污染物进入车厢乘客舱。该密封机构还可以减少噪声并防止气流进入或流出车厢乘客舱。

发明内容

根据本发明的一个方面，公开了一种车辆。该车辆包括底板(floor pan)、与底板间隔开的加固板以及延伸通过底板和加固板的冷却管路。安装支架形成有开口并且包括形成用于容纳连接至加固板的至少一个安装杆的至少一个槽形孔的凹陷部分。密封管(grommet)延伸通过安装支架上的开口并且包括密封住底板的密封环以及中空密封腿，中空密封腿具有中空密封腿从主体延伸开的延伸位置(extended position)以及中空密封腿位于主体内、包围冷却管路并密封住冷却管路的反向位置(inverted position)。在一个实施例中，底板包括面向加固板的表面并且密封环密封住该表面。中空密封腿可以包括当中空密封腿处于反向位置时接触冷却管路的密封肋。冷却管路可以包括防止中空密封腿从反向位置向延伸位置移动的脊。

根据本发明的另一方面，公开了一种车辆。该车辆包括部分地形成车辆的外部的底板以及与底板间隔开的部分地形成车辆的内部的加固板。至少一个安装杆连接至加固板。车辆还包括进一步包括形成有开口以及配置用于容纳安装杆并且包括形成该孔的凹陷部分的至少一个孔的安装支架的密封管总成。密封管延伸通过该开口并连接至安装支架。密封管包括用于密封住底板的密封环。密封管总成进一步包含具有中空密封腿从密封管向车辆的内部延伸开的延伸位置以及中空密封腿位于密封管内并向车辆的外部延伸的反向位置的中空密封腿。安装支架的一个或多个孔可以被开槽。中空密封腿可以包括当中空密封腿处于延伸位置时位于中空密封腿的外部并且当中空密封腿处于反向位置时位于中空密封腿的内部的密封肋。

所述中空密封腿可包括当所述中空密封腿处于延伸位置时位于在所述中空密封腿的外部并且当所述中空密封腿处于所述反向位置时位于所述中空密封腿的内部的密封肋。

所述孔中的至少一个孔可被开槽。

根据本发明的又一方面，公开了一种车辆。该车辆包括底板以及与底板间隔开的加固板、连接至加固板的至少一个安装杆以及连接至加固板并密封住底板的密封管总成。密封管总成进一步包含形成有用于连接密封管的开口并且包括形成有配置用于容纳安装杆的至少一个槽形孔的凹陷部分的安装支架。在一个实施例中，底板包括面向加固板的表面并且密封环密封住该表面。密封管总成可以进一步包含具有中空密封腿延从密封管总成伸开的延伸位置以及中空密封腿位于密封管总成内的反向位置的中空密封腿，其中中空密封腿处于反向位置时包围冷却管路并且当冷却管路延伸通过底板和加固板时密封住冷却管路。中空密封腿可以包括当中空密封腿处于反向位置时接触冷却管路的密封肋。

根据本发明的一个实施例，公开了一种车辆。该车辆包括包括底板以及与所述底板间隔开的加固板的地板、连接至所述加固板的至少一个安装杆、密封在所述底板上的密封管以及安装支架，所述安装支架连接至所述加固板，形成有用于连接所述密封管的开口，并且包括形成有配置用于容纳所述安装杆的至少一个槽形孔的凹陷部分。

所述底板可包括面向所述加固板的表面并且密封管密封在所述表面上。

所述密封管可进一步包括中空密封腿，所述中空密封腿能够处于所述中空密封腿从所述密封管延伸离开的延伸位置以及所述中空密封腿位于所述密封管内的反向位置，其中，当所述冷却管路延伸通过所述底板和所述加固板时，所述中空密封腿处于所述反向位置，包围冷却管路并且密封所述冷却管路。

所述中空密封腿可包括当中空密封腿处于反向位置时接触冷却管路的密封肋。

附图说明

图1是现有技术中密封管总成的剖面侧视图；

图2是密封管总成的剖面侧视图；

图3a和图3b分别是现有技术中安装支架的俯视图和侧视图；

图4a和图4b分别是另一种安装支架的俯视图和侧视图；

图5a和图5b分别是中空密封腿处于延伸位置和处于反向/密封位置的侧视图。

具体实施方式

根据需要，本说明书中公开了本发明的具体实施例；然而，应理解公开的实施例仅为本发明的示例，其可以多种替代形式实施。附图无需按比例绘制；可放大或缩小一些特征以显示特定部件的细节。所以，此处所公开的具体结构和功能细节不应解释为限定，而仅为教导本领域技术人员以多种形式实施本发明的代表性基础。

典型的应用可能需要管通过单层板并将管密封在单层板上。为了提供额外的结构支撑，一些车辆应用可能增加相平行的额外的板。这些板之间可能具有间隙。可能在有些应用中管必须通过这样的多个板。那么至少将开口密封在最外层板以防止污染物进入乘客舱就变得很重要。

在一种可行的应用中，可能存在位于车厢乘客舱中的电池组。电池组可能需要导向车厢乘客舱外部的冷却管路。这样的路径设置可能通过可以由间隙分开的两个板组成的车身结构上的开口。增加的挑战是将从开口的一侧安装密封机构。例如，安装冷却管和密封的安装人员能完全在车厢乘客舱执行操作而不必在车厢乘客舱的外部执行任何安装操作。

用于密封冷却管路在其中通过车身面板的开口的装置可以对两个不同区域提供密封。第一个区域是冷却管路的路线经过的通过车身面板的开口本身。由于冷却管路通过密封装置，因此，第二个区域是冷却管路周围。描述的总成应用于任何导管、管道或可以通过车身面板并且不限于冷却管路的等同物的密封。

当管道和光缆的路径通过车身面板时，可以通过密封管密封开口。密封管可以密封开口周围的区域以及光缆或管道周围的区域。典型的开口可以通过单个车身面板。对于一些应用，管道可能必须通过多个面板。此外，车身面板之间存在间隙。这样的应用可能是其中冷却管路的路径通过底板并且其中底板具有短距离间隔开以向该结构提供额外支撑的额外的加固板。取决于该应用，可能需要密封这些面板中一个或多个面板的开口。本发明涉及密封管道在其中通过多个车身面板的开口。

为了有效，应该正确安装密封装置。如果不正确安装密封部分，密封有效性可能会降低。如果密封部件与必须密封的表面没有对齐，那么密封可能没效果。在一些应用中，密封装置与开口对齐以确保正确的密封是很重要的。有效的密封机构可以提供确保密封正确对齐的方法。

另一种考虑是将管和密封管安装进车辆。密封管可能需要进入需要密封的所有板或表面。考虑到乘客舱和车辆底部之间的开口。引导管路通过这样的开口可能需要从两侧操作以使密封管正确地密封。这种需要增加了安装的复杂性和持续期间。需要进入两侧可能增加安装时间或者可能需要多个人员来完成该任务，每一种都会增加操作的成本。优选的方法可以是能从一侧安装管路且不需要在其它侧上有任何操作的方法。

通过安装进开口并将自身固定至面板的紧固器而不是通过密封管的安装考虑也可能有利于安装。取决于安装可用的空间，对安装者而言可能没有足够的空间将密封管轻松地安装到位。然而，可能存在空间使工具进入该区域来紧固紧固器。在多个面板的情况下，可能难以在最外层的板上使密封管进入密封位置。紧固器还可以更牢固地将密封管保持在位置上。紧固器也可以提供将该总成对齐进入正确位置的方法。

本发明描述密封管总成的可行实施例以提供有效密封的密封管。这些实施例可以有效地密封至面板中一个面板的表面并且连接至其它面板。

图1显示用于密封通过两个车身面板的开口的现有技术密封管总成的剖视图。有些应用可能需要在乘客舱2和车辆的下部4之间引导管18。例如，管18可以是冷却管路。车辆结构可以由底板8和复合(doubler)或加固板6组成使得在底板8和加固板6之间存在间隙10。底板8的一侧可以部分地形成为车辆的外部或底部4。加固板6的一侧可以部分地形成为车辆的内部2。

密封管总成由安装支架12和密封管14组成。密封管14可以由橡胶或其它类似的弹性材料制成。可以由金属或其它刚性材料构建安装支架12。密封管14设计成连接至安装支架。安装支架12连接至加固板6以保持整个密封管总成的位置。

可以通过固定至加固板6的安装杆20将安装支架12连接至加固板6。安装杆20是焊接至加固板6的焊接螺栓。安装支架12的安装孔16与安装杆20对齐。通过与安装杆20匹配的螺母22将安装支架12连接至加固板6。取决于使用的安装孔16的尺寸和螺母22的尺寸，螺母22可以使用垫圈46。当拧紧螺母22时，安装支架12固定在螺母22和加固板6之间。

图3a和图3b显示图1中密封管总成使用的现有技术安装支架12的俯视图和侧视图。图3a描述了具有形成开口50的圆环部分58的安装支架12的俯视图，通过该开口安装密封管(图1中的14)。圆环部分58的边缘周围形成凸缘60。凸缘的外边缘66是环形。外边缘66的尺寸大于加固板开口外边缘的尺寸。凸缘60有便于将密封管安装在安装支架12上的一个或多个切口64。凸缘60具有朝远离圆环部分58的方向向外延伸的两个突耳62。安装支架12还具有用于将安装支架12固定至加固板6的安装口或孔16。安装孔16位于突耳62内。

现在参考图3b，显示了现有技术安装支架12的侧视图。当使用安装杆20时，安装孔16必须足够大以容纳安装杆20的焊块(weld shoulder)68。为了适应制造公差，安装孔16必须大于焊块68并且适应安装杆20之间距离的任何变化。当公差正确时，安装孔16包围安装杆20的焊块68使得安装支架12平躺在加固板6上。然后可以通过垫圈46和螺母22将安装支架12固定至安装杆20。实践中，焊块68的直径和形状可以改变，所以安装孔16必须足够大以容纳最坏情况的变型。所以，可能需要安装孔较大以适应焊块68的变型以及安装杆之间距离的公差。

再参考图1，密封管14通过安装支架12安装并固定至安装支架。密封管14具有用于将密封管14连接至安装支架12的支架密封42部分。支架密封42在密封管14边缘的周围形成槽28。

密封管14位于安装支架的开口(图3a中的50)内部并且通过将安装支架12***槽28来固定。密封管14边缘的形状与安装支架的开口(图3a中的50)的形状匹配使得当将安装支架12安装进密封管14的槽28时存在稳固安装。槽28的尺寸大约为安装支架12的厚度。

密封管提供了底板8的密封。密封管14包括都朝底板开口34延伸的引导环32和密封环30。引导环32延伸自支架密封42。引导环32的目的是将密封管14对齐进底板开口34中的位置。随着密封管***通过加固板的开口，引导环32可以接触底板8。如果引导环32与底板开口34没有正确地对齐，则可能会阻止朝底板8方向的移动。当引导环32与底板开口34对齐使得底板开口34完全包含引导环32时，密封管可以朝底板8的方向移动。这可以向安装者提供指示是否正确安装密封管14。

当安装孔16与安装杆20和焊块(图3b中的68)具有足够的间隙以允许密封管总成移动来辅助引导引导环32通过底板8时，对齐功能是可行的。通过正确地对齐引导环32，密封环30可以位于正确的位置以有效地密封。引导环32也可以提供一些密封能力。由于安装杆20之间距离的变化，安装孔16必须大于安装杆20和焊块(图3b中的68)的最大直径加上一定的公差，以允许安装支架12随着对齐引导环32而调节位置。这种配置的缺点是由于安装孔16必须较大，因此，如果紧固件变松，则密封管可能改变位置并且不提供有效的密封。

当正确地定位和固定时，随着向底板8***密封管14，密封环30接触底板8并且压紧面向加固板36的表面而产生密封。外部的密封环30与引导环32成一定的角度并且朝底板8的方向从支架密封42延伸。密封环30的直径大于底板开口34的直径。密封环30的长度为当密封管总成固定时由于面向加固板36的表面的接触使得密封环30可以弯曲。当锁紧紧固件22时，密封环30上的力在面向加固板36的表面上产生密封。

在上述现有技术设置中，当图1中的带有引导环32的密封管总成与图3中的安装支架连接时可能会产生问题。在这种***中，公差可能使得引导环32对不齐。在安装期间，引导环32有可能接触底板36的内表面而不是通过底板开口34安装。当紧固安装支架12时，引导环32的变形可能会阻止密封环30与底板表面8的正确接触。由于弹性材料不能提供足够的阻力来指示问题，因此，安装者可能不能探测到这种情况。当发性这种情况时，密封管不能正确地密封并且污染物可以进入其间隙。

图2描述了没有现有技术中引导环(图1中的32)的改善的密封管总成。对图1的上述描述除了对引导环(图1中的32)的任何参考之外都适用。此外，使用图4a和图4b中显示的安装支架配置。密封环30的直径大于底板开口34的直径。当将密封管总成安装孔16与安装杆20对齐时，密封环30应该倚靠在底板8的内表面36上。随着将安装支架12紧固，密封环30压紧在底板8的内表面36上。

当去掉现有技术引导环(图1中的32)时，可能需要对齐该密封的不同方法。图4a和图4b显示了替代的安装支架12设计。如图4b所示，改变安装支架12使得安装孔或口16周围的区域凹陷或者成杯状54。这允许安装支架12安装在安装杆20的焊块68的上方而不是必须安装在焊块68周围的开口中。这允许使用更小的安装口或孔16。为了补偿安装杆20之间距离的差异，如图4a所示的一个安装孔56可以被开槽(slotted)。首先可以将非槽形安装孔(slotted mounting aperture)16与安装杆20对齐。一旦安装杆20***非槽形安装孔16，可以旋转安装支架12直到槽形安装孔56和其它安装杆20对齐。可以通过开槽56补偿安装杆20之间距离的任何变化。不再需要安装孔16适应焊块68的变型。通过安装孔16周围的凹陷结构54适应焊块68的变型。凹陷54能适应最坏情况下的焊块68变型且不影响密封管总成的对齐。

使用图4a和图4b中的安装支架12，安装杆20可以在一定公差内为密封管总成提供更好地预测的位置。非槽形安装孔16提供固定的安装点。槽形安装孔56允许安装杆20之间的距离变化。非槽形安装孔16可以刚好足够大以容纳安装杆20。由于没有引导环(图1中的32)，因此，能够未对齐的材料会更少。图2中改善的密封管总成将对齐功能从引导环(图1中的32)有效地改到安装支架上。这更容易且更可靠地实现安装密封管总成。此外，引导环(图1中的32)通过底板开口34突出并且暴露在外使得车辆下面的物体有可能将其损坏。

图3a和图3b中的现有技术安装支架12依靠引导环(图1中的32)来正确地定位密封管总成。使用图3a和图3b中没有引导环32的安装支架12可能导致密封环不正确的定位。由于每个安装孔16大于安装杆的焊块68，因此安装支架12的最终位置可能会发生显著变化。由于两个安装杆20之间的距离变化以及焊块68的尺寸变化，因此，安装孔(图3中的16)必须足够大以允许总成的定位。实际效果是没有引导环32，密封环30的位置更加不可预测。取决于公差怎样叠加，安装支架12可能设置在密封环32没有完全覆盖开口的位置。图4a和图4b中的安装孔(16和56)允许较小的变化(variability)并且可以减小密封环32没有正确定位的机率。

再次参考图2，当加固板6的开口大于底板8的开口时改善了安装的容易度。这允许密封环30不必变形来通过加固板6的开口。密封环30可以通过加固板6的开口并且接触面向底板8的加固板36的表面。如果开口的尺寸相同，则密封管总成仍然可以有效。然而，由于可能需要一些操作使密封环30通过加固板6的开口，安装较复杂。

密封管14可以具有允许一个或多个管18通过密封管14的一个或多个中空密封腿24。中空密封腿24位于支架密封42上与密封环30相对的一侧。密封管14从支架密封42向与底板8相反的方向延伸。密封管14形成有可以包含反向的中空密封腿24的空腔44。密封管14具有形成或连接中空密封腿24的端面40。端面40可以是平面并且可以提供用于一个或多个密封中空腿24的足够的空间。中空密封腿24连接至端面40并且从端面40延伸。中空密封腿24可以与车身面板(6和8)成一定角度使得管18不必垂直地通过底板8和加固板6。

参考图5a和图5b，中空密封腿24可以在端面(图2中的40)附近具有大于管18的直径的基准直径74。在中空密封腿24的末端具有大约为管18直径的开口38。开口38允许管18通过密封管总成。开口38附近可以具有在中空密封腿24的外边缘的周围延伸的密封肋70。密封肋70的位置可以离开口38有一定距离并且可以为圆形。密封肋70可以是比邻近区域厚的弹性材料层的区域。在延伸位置上，密封肋70可以不与管18接触，即密封肋70在中空密封腿24的外部。如图5b所示中空密封腿24较大的基准直径74允许中空密封腿24反向。当反向时，密封肋70较厚的材料提供管18周围的密封。处于反向位置时，密封肋70在中空密封腿24的内部。

当中空密封腿24处于延伸位置时可以将管18***中空密封腿24。中空密封腿开口38可以具有适当的尺寸使得当管18***时中空密封腿开口38在管18的周围收紧。当将管18朝车身面板8移动时，中空密封腿开口38在管18上的张力可以开始将中空密封腿24拉进反向位置。随着进一步拉动管18，如图5b所示可以将中空密封腿24吸进密封管14的空腔44。可替代地，可以在***管18之前将中空密封腿24翻转。在反向位置时，密封肋70可以接触管18以提供密封。

在操作中，密封肋70有可能没有将中空密封腿24牢固地保持其位置。密封肋70滑动的结果是中空密封腿24可能随时间移动至图5a所示的延伸位置并且从而失去其密封有效性。为了防止中空密封腿24从反向位置滑动，可以将脊状材料72添加至管18以防止密封肋70沿管18移动。该保持机构可以是构造或固定在管18上的脊状材料72。脊状材料72可以是可拆卸材料，比如一层或多层带(tape)。脊状材料72也可以由管18自身的一部分形成。使用的材料量可以足够多使得密封肋70不容易通过脊状材料72。

尽管上文描述了示例性实施例，并非意味着这些实施例说明并描述了本发明的所有可能形式。相反，说明书中使用的词语为描述性词语而非限定，并且应理解不脱离本发明的精神和范围可以作出各种改变。此外，可组合各种执行实施例的特征以形成本发明进一步的实施例。

Claims (5)

1.一种车辆，包括：

包括底板以及与所述底板间隔设置的加固板的地板；

连接至所述加固板的至少一个安装杆；

冷却管路；

形成有开口并且包括凹陷部分的安装支架，所述凹陷部分形成有配置用于容纳所述至少一个安装杆的至少一个槽形孔；以及

延伸通过所述开口并且包括密封所述底板的密封环以及中空密封腿的密封管，所述中空密封腿能够处于所述中空密封腿从所述密封管延伸离开的延伸位置以及所述中空密封腿置于所述密封管内的反向位置，其中，在所述冷却管路延伸通过所述底板和所述加固板之后，所述中空密封腿处于所述反向位置，包围所述冷却管路并且密封所述冷却管路。

2.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述底板包括面向所述加固板的表面，并且其中，所述密封环密封所述表面。

3.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述中空密封腿包括当所述中空密封腿处于所述反向位置时接触所述冷却管路的密封肋。

4.根据权利要求1所述的车辆，其特征在于，所述冷却管路包括配置用于阻止所述中空密封腿从所述反向位置向所述延伸位置移动的脊。

5.一种车辆，包括：

至少部分形成所述车辆外部的底板；

与所述底板间隔开并且至少部分形成所述车辆内部的加固板；

连接至所述加固板的至少一个安装杆；以及

密封管总成，包括：(i)安装支架，形成有开口以及配置用于容纳所述安装杆的至少一个孔，其中，所述安装支架包括形成所述至少一个孔的凹陷部分，(ii)密封管，延伸通过所述开口，连接至所述安装支架，并且包括密封在所述底板上的密封环，以及(iii)中空密封腿，能够处于所述中空密封腿从所述密封管向所述车辆内部延伸的延伸位置以及将所述中空密封腿置于所述密封管内并且朝所述车辆外部延伸的反向位置。