CN113165485A - 密封元件和用于密封车辆车身的方法 - Google Patents
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Abstract
根据本发明的密封元件(3)具有至少一个卡锁造型部。所述密封元件(3)在此设计为，该密封元件能够仅通过其自身的弹性与连接构件的至少一个非弹性承接部卡锁。因此密封元件(3)的所述至少一个卡锁造型部(31)与连接构件的至少一个非弹性承接部(11)形成形状配合的连接。通过密封元件(3)的卡锁，密封元件(3)的至少一个密封面(51、52、53)密封地按压在连接构件的至少一个相适配地布置的密封面上。当存在多个密封面(51、52、53)时，所述密封面可以布置在不同的相邻布置的连接构件上，而且还布置在不具有非弹性承接部(11)的相邻的构件上。非弹性承接部(11)在此设计为密封元件(3)的卡锁造型部(31)的几何上的配合件，从而使密封元件(3)的卡锁造型部(31)能够卡锁在非弹性承接部(11)上或非弹性承接部(11)中。
Description
本发明涉及一种密封元件、尤其用于车辆车身的密封元件和一种用于密封车辆车身的方法。
根据现有技术，车辆车身中的密封部被粘接或者借助额外的构件、例如卡夹被固定。其弊端在于带来高昂成本的高制备费用。
此外，所使用的附加元件通常还称为密封连接的薄弱点，这是因为粘接或紧固元件的失灵同样会导致密封部的失灵。
在文献DE 198 09 537 A1中建议了一种用于制造布置在衬垫上的紧固元件的方法。此外，在所述紧固元件上还可以通过底切结构形状配合地固定有密封型材。所述紧固元件在此具有例如蘑菇形状，利用所述蘑菇形状能够将紧固元件卡锁进相应的配合件中，从而实现固定。而且即使在工步中完成密封部的装配，弊端仍在于，需要用于紧固元件及其与密封型材连接的高制备费用。
在此本发明所要解决的技术问题在于，提供一种密封元件，所述密封元件在制造和装配中是特别简单且成本低廉的。本发明所要解决技术问题还在于，提供一种用于密封车辆车身的方法，所述方法能够简单且高效地实施。
根据本发明的密封元件可以用于缝隙(或者说接缝)的密封。在此，缝隙例如可以是车辆车身的一部分，例如位于车门槛与车身之间或者甚至位于关闭的门与车身之间。根据本发明的方法适用于密封车辆车身和/或相邻接的构件的一个或多个缝隙。
根据本发明的密封元件具有至少一个卡锁几何形状或者说卡锁造型部。所述密封元件在此设计为，该密封元件能够仅通过其自身的弹性卡锁进连接构件的而至少一个非弹性承接部中。也就是说密封元件的所述至少一个卡锁造型部与连接构件的至少一个非弹性承接部形成形状配合的连接。
此外，所述密封元件的仅利用其弹性连同非弹性承接部来确保卡锁的这种设计方式还可以在于其为至少一个卡锁造型部的壁厚或至少一个卡锁造型部本身的壁厚、材料选择或对至少一个卡锁造型部的几何形状的选择。
在一种特别优选的设计方式中，密封元件的卡锁造型部基本上无缝隙地贴靠在非弹性承接部上。有利地，由此确保密封元件的牢固的安装和由此良好的密封效果。
至少一个非弹性承接部在此布置在至少一个连接构件上，所述连接构件直接处于待密封的缝隙的附近。如果存在用于密封元件的多个卡锁造型部的多个非弹性承接部，所述承接部也可以布置在不同的连接构件上。
通过密封元件的卡锁，密封元件的至少一个密封面密封地按压在连接构件的至少一个相适配地布置的密封面上。当存在多个密封面时，所述密封面可以布置在不同的相邻布置的连接构件上，而且布置在不具有非弹性承接部的相邻的构件上。
密封元件和非弹性承接部的卡锁的具体数量与具体的应用相关。那么有利的可以在于，密封元件在待密封的缝隙两侧分别构造卡锁造型部，连同相适配的非弹性承接部，因为密封元件的密封效果和安装特别好。
非弹性承接部在此设计为密封元件的卡锁造型部的几何上的配合件，从而使密封元件的卡锁造型部能够卡锁在非弹性承接部上或非弹性承接部中。
非弹性承接部优选与待密封的缝隙直接相邻布置，从而使密封元件覆盖并且遮挡住缝隙。在一种优选的设计方式中密封元件可以设计为，密封元件至少部分嵌合在待密封的缝隙中，以便有利地提高密封效果。
在一种备选的设计方式中，待密封的缝隙也可以是非弹性承接部本身。这有利地是特别高效的。
在另一种优选的设计方式中，密封面与卡锁造型部及非弹性承接部直接相邻地布置，从而使非弹性承接部将密封元件压向相邻布置的构件的相适配地布置的密封面。有利地，由此显著改进密封效果。
在密封元件的一种优选的设计方式中，卡锁造型部具有底切。在安置或安装密封元件时，所述底切则能够因密封元件的弹性被压缩，直至密封元件在承接部中牢固地处于其最终位置中。在所述最终位置中，密封元件优选基本上是无应力的，因为由此可以有利地确保密封元件的长耐用性。有利地，通过卡锁造型部的底切可以实现密封元件在非弹性承接部上的特别牢固的卡锁。
在一种优选的设计方式中，密封元件由单独的材料条构成。由此有利地使密封元件的制造特别简单且成本低廉。此外，该设计方式还有利于密封元件的耐久性。
在一种备选的设计方式中，密封元件还可以由多个相连的材料条构成。由此可以有利地实现在密封元件的不同的横截面区域中的特殊性质。材料条的连接在此可以借助由现有技术已知的方法完成，例如借助焊接或粘接完成。
此外，密封元件还有利地已经借助挤出成型方法制造。该挤出成型方法能够有利地根据不同横截面几何形状成本低廉、快速且简单地调整，因为仅需调整挤出嘴即可。
具体的卡锁造型部的选择在此取决于多种不同因素，尤其密封元件的负载、密封元件的材料、密封元件的壁厚、用于构造卡锁造型部的可用空间、密封元件在其安装位置中的可触及性、待密封的缝隙的尺寸和长度。技术人员可以通过获知上述因素顺利地选择功能性卡锁造型部。
在另一种优选的设计方式中，卡锁型材具有蘑菇形状。有利地，密封元件通过蘑菇头的倒角部能够良好地套插在非弹性承接部上或***非弹性承接部中。
在密封元件的另一种优选的设计方式中，卡锁型材钩状地构造。非弹性承接部和缝隙形廓为此可以具有例如相适配的倾斜区域，所述倾斜区域在密封元件安置或安装在非弹性承接部上或非弹性承接部中时相互钩连。有利地，由此可以实现特别牢固的卡锁。
在另一种优选的设计方式中，密封元件包围非弹性承接部。由此，当在非弹性承接部上或中安置或安装密封元件时可以确保密封元件在承接部上非常牢固的安装和同时长久的耐久性。此外，在该设计方式中，故障的密封元件可以被特别简单地去除。
在另一种优选的设计方式中，非弹性承接部是开口或凹陷，密封元件的突悬式的卡锁造型部至少部分嵌合和卡锁在所述开口或凹陷中。有利地，密封元件由此可以实施为具有较小的横截面。
在另一种优选的设计方式中，密封元件至少部分具有空腔。特别优选地，空腔处于密封面的区域中。由此能够有利地改进密封元件在密封面上的弹性接触。此外，该设计方式还特别有利地实现贴靠的构件、例如车门的密封。
在另一种优选的设计方式中，密封元件在密封面的区域中具有密封唇。而且还能有利地改进密封效果。
作为密封元件的材料可以使用所有在现有技术中已知的弹性密封材料。在此特别优选地是弹性体和热塑性弹性体、例如EPDM(三元乙丙橡胶)、TPE(热塑性弹性体)、TPV(热塑性硫化橡胶)材料。
在密封元件的一种优选的设计方式中，卡锁造型部具有固定元件。所述固定元件在此例如是突悬式的固定销，所述固定销建立与连接构件中的相适配的承接部的形状配合的连接，并且由此有利避免非弹性承接部与密封元件之间沿缝隙方向的位移。
在密封元件的一种优选的设计方式中，密封元件具有至少一个排气孔。所述排气孔在此确保空气从密封元件中的逸出。这例如出现在车门或车门蒙皮贴靠在密封元件的情况下，其中密封元件被压缩。排气孔在此优选构造为孔，并且在密封元件的长度上分布。进一步优选地，排气孔被布置在该密封元件的处于安装状态下不可见的区域中。由此可以实现更美观的外观，并且此外还能够有利地避免外来异物、例如雨水的侵入。
在密封元件的一种优选的设计方式中，卡锁造型部具有牵拉元件(或者说抗拉元件)。牵拉元件在此优选沿密封元件的纵向并且此外还优选自外部不可见地嵌入密封元件中。稳定化元件的材料在此优选具有高抗拉强度。优选材料的示例是玻璃轮胎线(或者说玻璃轮胎纤维)、芳纶、碳纤维材料或其他纤维材料。有利地，通过牵拉元件能够吸收有损于密封元件的牵引负载，并且避免例如在安装时干扰的、密封元件的拉伸。
在密封元件的另一种优选的设计方式中，密封元件至少部分具有改进滑动性能的涂层。该涂层在此例如是润滑涂层。这样可以有利地实现在密封元件上的滑动，并且由此通过在密封元件上的滑动避免变形、例如在车门或车门蒙皮贴靠在密封元件上时的变形。此外，这样还可以改进密封元件的耐久性。
在另一种优选的设计方式中，密封元件由至少两种材料构成。有利地，这样可以更好地满足对密封元件的特定功能区域的要求。这样可以在卡锁造型部的区域中使用具有更高弹性模量的材料、也即更硬的材料，以便确保更可靠的卡锁。在密封元件的密封面的区域中，例如在密封元件对车门或车门的蒙皮进行压缩的区域中，优选可以使用具有较低弹性模量的材料，以便实现良好的密封性能。
在本发明的一种优选的实施方式中，密封元件具有定位辅助装置。在此，定位辅助装置是密封元件的区域，该区域向外突悬或者以其他方式实现密封元件相对于其他构件的不可移动的定位。定位辅助装置在此可以例如是密封元件的突伸的区域。所述其他构件具有相适配的凹陷。通过密封元件的突伸式区域在所述其他构件的凹陷中的定位，将密封元件相对于其他构件的位置进行不可移动的固定。有利地，可以利用定位辅助装置简化自动制备过程的实施。特别有利地，可以通过定位辅助装置连同上述牵拉元件实现在安装密封装置时特别高的准确性，因为定位辅助装置实现极准确的定位，并且牵拉元件避免密封元件的拉伸，由此实现极准确的组合。根据本发明的用于密封车辆的车身的方法的其特征在于以下方法步骤：
在一步骤中，制备上述密封元件。优选地，密封元件的制造在此借助挤出成型方法完成。
在另一方法步骤中，在连接构件(例如车辆的塑料车门槛)上构造至少一个非弹性承接部。在此，非弹性承接部在紧邻缝隙的区域中与密封元件的至少一个卡锁造型部相适配。如果应存在多个非弹性承接部和多个卡锁造型部，所述弹性承接部和卡锁造型部应该成对地相互适配。
在一个方法步骤中，卡锁造型部挤压或按压进非弹性承接部中或在非弹性承接部上。在此，可以使用润滑剂来简化所述挤压或按压。
根据本发明的方法有利地实现车身缝隙的快速且成本低廉的密封，并且特别适用于大批量生产。此外，根据本发明的已经借助该方法安置的密封元件能够非常快速且简单地更新。
本发明的另外的优选设计方案由在说明书中提到的其余特征得出。
只要未额外作出不同表述，在本申请中提到的本发明的不同实施例都能够有利地相互组合。
以下在实施例中根据附图阐述本发明。在附图中：
图1示出带有密封元件的车门槛的剖视图，
图2同样以剖视图示出所述车门槛的密封元件的另一种设计方式，
图3示出带有密封元件的门槛，
图4示出图3中带有密封元件的门槛的剖视图，
图5示出带有密封元件的门槛在车辆车身的侧向件上固定的情况，
图6示出带有门槛和车门的车辆车身的侧向件，
图7示出图6的侧向件的剖视图，
图8示出密封元件的另一剖视图，
图9示出在车门的区域中车辆车身的侧向件，并且
图10示出带有定位辅助装置的密封元件。
图1示出车辆的门槛1的横截面。在作为连接构件的门槛1上布置有非弹性承接部11，其呈带有蘑菇状造型的突悬式折边的形式。密封元件3具有相适配的、同样蘑菇状的卡锁造型部31，所述卡锁造型部基本上无缝隙地包围门槛1的非弹性承接部11。密封元件3具有空腔32，所述空腔改进密封元件3的弹性可调整性，以便能够密封相邻的构件，并且简化了密封元件3的装配。
车辆车身的侧向件4与门槛1相邻，其中，在门槛1与侧向件4之间存留有缝隙2。所述缝隙2被密封元件3密封。
为所述密封设置多个密封面。由此在密封元件3与门槛1、也即连接构件1之间构造密封面52。同样，在侧向件4与密封元件3之间构造上部密封面53。同样在密封元件3与侧向件4之间构造另一密封面51。在密封面51处，非弹性承接部11使密封元件3压向密封面51，由此确保非常好的密封效果。
图2同样示出门槛1连同其与相邻的、车辆车身的侧向件4的缝隙2。密封元件3在此也具有用于改进密封元件的可调整性的空腔32，以便能够例如还密封相邻的构件(例如车门)。卡锁造型部31在此同样蘑菇状地构造。然而不同于根据图1所示的实施例，卡锁造型部31在此构造为突悬式折边，类似于图1中的非弹性承接部11。相应地，在根据图2的实施例中非弹性承接部31构造为，使得非弹性承接部基本上无缝隙地包围卡锁造型部31。通过卡锁造型部31在非弹性承接部11中的固定安装，相邻的密封面52受到良好的按压。如根据图1的实施例那样，构造相对于侧向件4的其他的密封面53和51。
根据图2的实施例由此与根据图1的实施例的几何形状相逆。
图3示出带有密封元件3的门槛1的详细视图。门槛1由塑料制成并且具有紧固元件13，借助所述紧固元件能够将门槛固定在车辆车身的侧向件4上。
图4以剖视图示出图3的门槛1的剖切面B-B(在图3中示出)。图4基本上对应于图1，然而还额外示出固定销12。固定销12是从非弹性承接部11突伸出的杆状元件。密封元件3的卡锁造型部11(31)具有孔，作为固定销12的承接部。通过固定销12避免密封元件3与非弹性承接部11之间在缝隙2上的相对运动，并且将密封元件3在非弹性承接部11上的定位进行固定。
图5示出带有密封元件3的门槛1在车辆车身的侧向件4上固定的情况。在此，紧固元件13(见图3)固定在侧向件4中的相应的承接部中。
图6示出车辆车身的侧向件4连同固定在侧向件上的门槛1。在侧向件4上已经装配了车门6。车门6具有门板61，所述门板覆盖并且遮挡住车门6的下部区域。
图7示出在带有车门6和门板61的侧向件4处沿剖切面C-C的门槛1的剖视图(见图6)。清楚示出紧固元件13，所述紧固元件嵌合在侧向件4中并且使门槛1固定在侧向件中。在车门6的关闭状态下，门板61在密封元件3中嵌合在其空腔32的区域内，并且由此密封车门。由此，密封元件3不仅使门槛1而且使车门6都相对于车辆车身的侧向件4密封，也就是说建立两个密封连接。
图8示出密封元件3，其与图1类似地具有卡锁造型部31和空腔32。为使空气能够从密封元件3的空腔32中逸出，密封元件3具有多个排气孔37。排气孔37被布置在处于安装状态下不可见的区域中(见图7)。排气孔37具有2mm的直径。此外，密封元件还具有定位辅助装置39。所述定位辅助装置39是密封元件3中的开口，在组装状态下门槛1的相适配的突悬式元件(见图1)导引穿过所述开口。由此将紧固元件3沿其纵向固定。
密封元件3在此具有两个由不同材料制成的区域。由此设置密封区域34，车门蒙皮61在安装状态下(见图7)车门关闭时贴靠在所述密封区域中并且按压所述密封区域34。此外还设置卡锁区域35，卡锁造型部31布置在所述卡锁区域中。在此，密封区域34中的材料的弹性模量明显低于在卡锁区域35中的材料的弹性模量。由于在卡锁区域35中的材料的高弹性模量，改善了整个密封元件3的稳定性，并且确保卡锁造型部的更可靠且持久的卡锁。在此，区域界限36表示两种材料相互接触所处的边界。卡锁区域35和密封区域34在此由密度为80g/cm3、但具有不同弹性模量的EPDM橡胶(三元乙丙橡胶)制成。
此外，在密封区域34外侧设置涂层38，其呈润滑涂层的形式。所述涂层在此改进所述区域的滑动性能。由此，贴靠的车门蒙皮61能够在密封过程中在涂层38上滑动，从而减少密封元件3的变形。通过变形的减少，改进了密封性质并且改进密封元件3的耐用性。
图9示出具有密封元件3的车辆车身的侧向件的剖视图。带有门内部件64和门外部件63的车门6在此利用门板61密封地按压在密封元件3的密封区域34上。在门内部件64上与密封件3相间隔地布置有门缝密封部65，所述门缝密封部密封侧向件4与门内部件64之间。密封元件3在此与图8类似地具有呈玻璃轮胎线形式的牵拉元件33。
图10示出带有定位辅助装置39的密封元件3的俯视图。定位辅助装置39在此是密封元件3的开口。在密封元件3安装在车辆的门槛1上时(见图1)，在此设置相适配的突悬式的定位辅助装置，从而使密封元件3在安装时精确定位。此外，通过牵拉元件33(见图9)有效避免在安装期间密封元件3的弹性拉伸或压缩，从而确保精确的安装。
附图标记清单
1 车门槛
11 非弹性承接部
12 固定销
13 紧固元件
2 缝隙
3 密封元件
31 卡锁造型部
32 空腔
33 牵拉元件
34 密封区域
35 卡锁区域
36 区域界限
37 排气孔
38 涂层
39 定位辅助装置
4 侧向件
51 侧向件4与密封元件3之间的密封面
52 侧向件4与连接构件1之间的密封面
53 侧向件4与密封元件3之间的密封面
6 车门
61 门板
63 门外部件
64 门内部件
65 门缝密封部
Claims (15)
1.一种密封元件(3)，其具有至少一个卡锁造型部(31)，其特征在于，所述密封元件(3)设计为，密封元件(3)能够通过其自身的弹性与连接构件的至少一个非弹性承接部(11)相卡锁，所述非弹性承接部(11)与所述至少一个卡锁造型部(31)相适配。
2.根据权利要求1所述的密封元件(3)，其特征在于，密封元件(3)由单独的材料条构成。
3.根据上述权利要求中任一项所述的密封元件(3)，其特征在于，至少一个卡锁造型部(31)是蘑菇状的。
4.根据上述权利要求中任一项所述的密封元件(3)，其特征在于，至少一个卡锁造型部(31)是钩状的。
5.根据上述权利要求中任一项所述的密封元件(3)，其特征在于，密封元件(3)在与连接构件卡锁时包围该连接构件的至少一个非弹性承接部(11)。
6.根据上述权利要求中任一项所述的密封元件(3)，其特征在于，密封元件(3)在与连接构件卡锁时至少部分处于所述至少一个非弹性承接部(11)中。
7.根据上述权利要求中任一项所述的密封元件(3)，其特征在于，所述密封元件(3)至少部分具有空腔(32)。
8.根据上述权利要求中任一项所述的密封元件(3)，其特征在于，所述密封元件(3)具有两个卡锁造型部(31)，所述卡锁造型部与两个连接构件(1)的两个非弹性承接部(11)相适配，其中，待密封的缝隙(2)位于两个连接构件之间。
9.根据上述权利要求中任一项所述的密封元件(3)，其特征在于，所述密封元件(3)具有密封唇。
10.根据上述权利要求中任一项所述的密封元件(3)，其特征在于，所述密封元件(3)具有至少一个排气孔(37)。
11.根据上述权利要求中任一项所述的密封元件(3)，其特征在于，所述密封元件(3)具有牵拉元件(33)。
12.根据上述权利要求中任一项所述的密封元件(3)，其特征在于，所述密封元件(3)至少部分具有改进滑动性能的涂层(38)。
13.根据上述权利要求中任一项所述的密封元件(3)，其特征在于，所述密封元件(3)具有带有不同材料的两个区域。
14.根据权利要求13所述的密封元件(3)，其特征在于，所述密封元件(3)在卡锁造型部(31)的区域中所具有的材料较之在密封面的区域中具备更高的弹性模量。
15.一种用于密封车辆的车身的方法，其特征在于以下方法步骤：
-提供根据上述权利要求中之一所述的密封元件(3)，
-与所述密封元件(3)的至少一个卡锁造型部(31)相适配地构造至少一个非弹性承接部(11)，
-将卡锁造型部(31)挤压或按压在非弹性承接部(11)中或非弹性承接部(11)上。
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