CN102080742A - 用于汽车前围板的密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于密封汽车前围板(30)的开口的密封装置，该开口设置用于导引通过暖气管和/或空调管，该密封装置带有一个可安装在所述开口内的双组件式密封体，该密封体具有由第一密封材料制成的外部环形边缘组件(12)和由第二密封材料制成的内部密封组件(14)。在此，第一和第二密封材料(12，14)具有不同的弹性模量和/或不同的声音阻尼性能。

Description

用于汽车前围板的密封装置
技术领域
本发明涉及一种用于密封为导引通过暖气管和/或空调管设置的汽车前围板开口的密封装置。
背景技术
为了将汽车客舱调节至期望的温度，需要将导流管道从汽车发动机舱导引至客舱内，以此可以将例如通过内燃机的废热加热的水输送到布置在客舱内的采暖元件，通常是空气-水热交换器中。
空调管道的布设与此相似，空调设备的布置在客舱中的蒸发器通过空调管道与制冷剂环路中的其余部件相连。
这些管道穿过汽车前围板或车厢前壁的通道需要密封件，尤其是用于保护汽车内室不受潮湿或其它进入的污垢颗粒的影响。
由现有技术已知不同的密封件。传统的密封件例如完全由聚氨酯泡沫(PUR)构成，其具有较好的消噪声性能并且尤其可以为将密封件安装在前围板开口中而被充分压缩。然而如果管道在待密封的前围板开口中的位置在一定容差范围内变化，聚氨酯泡沫在其弹性方面对于在这种情况下实现密封是不利的。
基于PUR的密封元件通常发生持久并且保留下来的形变。因此，它们仅能为构件容差和安装容差以及为构件移动提供不充足的补偿。
其它的密封方案设有由橡胶，例如由三元乙丙橡胶(EPDM)制成的密封体。EPDM比PUR泡沫具有更高的弹性。因此可以借助EPDM密封件尽量不影响密封功能地补偿可能的构件容差和安装容差以及在汽车持续运行中出现的构件的移动。
然而EPDM相比PUR泡沫几乎不可压缩，因此在将密封件连接在前围板开口上时需要特殊的装配方案。
此外，例如由DE 10 2007 005 371 A已知一种双构件式管道密封元件，其具有由聚氨酯制成的密封件和隔声的橡胶面。然而沿管道的轴向观察，密封件和橡胶面沿轴向相互错移地布置。此外，这种管道密封元件不能将管道相对分隔板轴向固定。在此，密封件借助压配合与管道固定连接，受到预紧力的管道将密封件压到分隔板上。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于，提供一种在密封性和隔声性上得到改进的用于暖气管或空调管的前围板密封件，其还可以特别简单并且成本低廉地制造，而且能够仅以很少的安装步骤被安装在待密封的管道和/或车辆前围板上。
该技术问题通过一种密封装置解决，该密封装置具有一个双组件式的密封体，该密封体可以安装在待密封的汽车前围板开口中。在此，密封体具有由第一密封材料制成的环形的外部密封组件和由第二密封材料制成的内部密封组件。
在此，第一和第二密封材料在其弹性模量和/或在其声音阻尼性能方面有所不同。因此，本发明提供了一种密封体，其在尽可能地消除已知的密封材料各自的缺点的同时充分利用了它们各自的优点。
因此按照本发明尤其规定，环形的边缘组件为了能够安装在汽车前围板开口上而具有有利的可变形性，可变形性实现了不用借助工具将密封体简单地安装在前围板上。内部密封组件相对于外部密封组件优选具有更高的弹性可变形性，由此可以在尽量不影响密封性的情况下补偿可能的位置容差和安装容差以及待密封的管道相对于前围板的移动。
此外，通过按本发明的可预先大量生产的双组件式密封体简化了密封件在前围板通道或车厢前壁通道区域内的安装。因为在安装技术方面只需设置唯一的一个密封体，其例如可由汽车配件厂商预先安装并且处于可装入状态。
环形的外部密封组件有利地具有相比内部密封组件改进的声音和/或机械阻尼性能。通过这种方式方法可以削弱车辆前围板和暖气管之间的固体声音传递。
按本发明第一种有利的扩展设计规定，内部密封组件相对于导引通过前围板开口的管道的延伸方向在径向上完全由外部密封组件包围。这就是说，在垂直于管道延伸方向的、基本上与汽车前围板平面重合的平面内，位于内部的密封组件完全由外部密封组件包围。由此还可以实现尽可能地使内部密封组件在机械方面和/或声音方面与前围板分离。
按本发明的一种扩展设计，所有用于暖气管和/或空调管的通孔设置在内部密封组件中。内部密封组件尤其通过其相比外部密封组件更高的弹性更好地适合于形成用于导引通过汽车前围板的管道的、至少液体密封的，甚至气体密封的密封件。
按本发明的另一种设计方案有利地规定，外部和内部密封组件基本上位于同一个平面内。这个平面优选与汽车前围板在其通孔区域内的平面一致。在此，管道可以基本上垂直于密封体平面，但也可以倾斜于密封体平面地穿过该密封体。
内部密封组件配设有至少一个，优选多个用于导引通过车辆前围板的管道的通孔。内部密封组件优选与这些通孔邻接地具有环形的密封凸缘区段。以这种方式方法可以增大管道和内部密封组件之间的密封面积，由此得到改进的密封效果。
在此，密封凸缘区段可以设计为基本上呈圆柱体形，但也可以朝向其自由端部圆锥状地变尖。内部密封组件的密封凸缘区段至少区段性地具有至少略小于待导引通过的暖气管或空调管外径的内径。
在此，还这样设置内部密封组件的弹性，使得通过将管道导引通过通孔就已经达到了足够的密封功能。密封件自身也可以通过其密封组件的弹性形变和随之形成的夹紧效应固定在各管道上。
按本发明的一种扩展设计还规定，至少内部密封组件在其通孔区域内至少局部设计为波纹管状。也就是说，密封组件具有径向向外与通孔邻接的波纹状的走向，其使管道可以在密封组件的平面内移动。以这种方式方法，可以在尽量不影响密封功能的情况下补偿各暖气管或空调管可能的位置容差或构件容差。由此还可以使暖气管或空调管在车辆运行时具有一定的灵活性，而不会对密封件的功能安全性造成压力。
此外，按本发明另一种有利的设计方案规定，内部密封组件通过波纹管与外部密封组件相连。通过内外密封组件的这种波纹管状的连接，还可以为所有设置在内部密封组件中的管道通孔提供相对于前围板开口的位置补偿和容差补偿。在此，波纹管状的设计优选全部集成在内部密封组件中。
通过在内部密封组件的边缘和在设置于其中的通孔边缘上的至少两重波纹管状的设计还可以实现，内部密封组件的所有通孔设计为以补偿容差的方式既可以共同相对汽车前围板开口移动，也可以相互间移动。
按本发明的另一种有利的设计方案规定，内部密封组件由一种天然的或合成的橡胶材料，尤其是三元乙丙橡胶(EPDM)制成。EPDM具有高达500％的可拉伸性，并且在长时间使用下也能在较宽的温度范围内持续地保持弹性。
因此，借助由EPDM制成的内部密封组件可以实现管道相对于汽车前围板的、位置补偿和容差补偿并且同时具有出色密封性能的固定。在此，EPDM密封组件在声音性能方面存在的缺点可以通过外部密封组件在很大程度上上补偿或消除，该外部密封组件按本发明另一种优选的设计方案由泡沫塑料或人造树脂，尤其是聚氨酯制成。
外部密封组件尤其由一种持续弹性的软泡沫，尤其是由聚氨酯(PUR)泡沫构成，其实现了密封体在前围板上简单可靠以及持久的安装。此外，可以借助通过PUR密封组件形成的前围板侧的连接改进密封体的声音阻尼性能。
按本发明另一种有利的设计方案，外部和内部的密封组件形状配合地和/或材料接合地相互连接。在此，作为接合方法尤其考虑使内部的EPDM组件与外部的PUR组件通过硫化胶合或热空气焊接相互连接。内部和外部的密封组件也可以在其连接区域内具有相互对应的形状配合连接件，借助其在制造密封体时至少临时将两个密封组件相互连接。
在此还可以考虑，借助双组分注塑法(2K-Spritzgussverfahren)制造双组件式密封体，其中，尤其将两个组件之一注塑或发泡成型在另一个组件上。
此外，按本发明可以规定，密封体可以通过其外部密封组件摩擦配合地固定在汽车前围板的开口中。外部密封组件尤其可以具有固定凸起，借助该固定凸起，外部密封组件可以在形成形状配合式连接的情况下与为此相应设置的汽车前围板开口的边缘啮合。
此外还可以考虑，通过压配合或夹紧配合使外部密封组件并由此使整个密封体与汽车前围板相连。
密封件的另一种建设性地有利的设计方案由此实现，即，内部密封组件具有一个用于固定和/或容纳空调膨胀阀的槽状凹处。内部密封组件的锅状或槽状的凹处一方面可以容纳膨胀阀，该膨胀阀已经固定在待导引通过密封组件的管道上。
另一方面，可以通过槽状凹处将密封组件在安装到汽车前围板之前抗扭地布置在汽车空调设备或采暖设备的相应管道上。将膨胀阀容纳在密封件中还在将管道固定在汽车中为其设置的部位之前提供了密封件相对于管道的轴向固定。
最后，还可以规定，密封体的设置用于空调管道的通孔布置在内部密封组件的槽状凹处的底部区域中。
密封装置可以基本上由密封体组成，但根据各种设计方案也还可以包括其它组件，诸如一些单个的辅助密封元件，如密封环，以及可能的在此未详细示出的、用于将密封体连接在前围板上的固定组件。
除了一种前述的带有密封体的密封装置，本发明按照另一种独立的方面涉及一种空调模块，其带有预先安装在空调管或暖气管上的、前述的双组件式密封体。这种空调模块例如可以已由汽车配件厂商配设按本发明的密封体而处于可安装状态，并且作为相应预先设置的模块输送至汽车的最终安装过程。那么为了最终安装只需要将密封体压入或通过其它方法固定在前围板侧的通孔区域内。
本发明按照另一种独立的方面还涉及一种装备有前述的密封装置的汽车。
附图说明
本发明的其它目的、特征以及有利的设计方案在以下参照附图对实施例的描述中阐述。在此，在文字中描述的和在图中图示出的所有特征在单独使用以及在每个合理的相互组合中均构成本发明的主题。在附图中：
图1示出了从车辆发动机舱观察的按本发明的密封装置的立体图；
图2示出了沿图1中的剖切线A-A剖切的横剖面图。
具体实施方式
在图1和2中示意性示出的双组件式密封体10具有一个环形的外部密封组件12和由其包围的一个内部密封组件14。外部和内部的密封组件12、14在其材料特性方面有所不同。内部密封组件14例如完全由一种天然的或合成的橡胶材料，例如由EPDM制成，这种材料相比优选由PUR泡沫构成的外部密封件12具有更高的灵活性和弹性。
借助优选由PUR泡沫构成的外部密封组件12，整个密封体10被固定在图2中仅示意性示出的汽车前围板30上。在此，密封体10的固定可以通过外部密封组件12的夹紧配合实现。以这种方式方法，甚至可以考虑在不借助工具的情况下将密封体10最终安装在汽车上。
因此外部密封组件12具有基座区段32，通过该基座区段，外部密封组件可以在到达其最终安装位置时支承在前围板通孔的边缘上。
外部密封组件12在沿径向的外侧具有倒角的棱边或斜面28，借助其可以将外部密封组件12并且由此将整个密封体10压入或夹在设置在前围板30内的通孔中。
由PUR泡沫构成的外部密封组件12赋予密封体10较好的隔声性能，并且使前围板30和内部密封组件14在声音传导上尽可能地脱耦。
如图1示出的那样，用于暖气管或空调管的所有通孔16、18设置在内部密封组件14的区域内。参照图2的横剖面图可见，通孔16、18指向内侧的边缘在此设有密封凸缘区段22，其增大了内部密封组件14和导引通过各开口16、18的管道26相互间的密封的支承面。
凸缘区段22的轴向长度在此优选相当于各通孔16、18半径的一半至一倍半。
内部密封组件14径向向外与通孔16、18邻接地具有波纹管状的拱形结构24、25，其使通孔16、18可以相对彼此，但也可以作为整体相对于外部密封组件12或相对于前围板30的通孔进行容差补偿的移动。在此，附图标记25表示在通孔16和内部组件14的外边缘之间延伸的拱形结构，而用24表示位于相邻通孔之间的拱形结构24。
在本实施例中，拱形结构24和25设计为一体件，并且分别表示将开口完全包围的波纹管设计中的内部和外部区段。
参照图1还可以看出，内部密封组件14的设置用于空调管道的通孔18布置在槽状凹处20的底部区域中。在此，槽20用于容纳一个未在图中示出的、布置在发动机舱一侧的空调膨胀阀。
因此，就安装技术方面而言，整个密封体10可以在最后装入汽车内之前就被推套到空调管道或相应的暖气管26上，其中，膨胀阀可以将密封件10相对于各种管道26轴向固定。
就这方面来说，在将空调模块安装在汽车上之前就可非常准确地确定密封体10相对于空调管或暖气管26的位置，这会进一步简化空调模块的安装。
附图标记清单
10 密封体
12 外部密封组件
14 内部密封组件
16 通孔
18 通孔
20 凹处
22 密封凸缘
24 波纹管
25 波纹管
26 暖气管
28 斜面
30 前围板
32 基座区段

Claims (15)

1.一种用于密封汽车前围板(30)的开口的密封装置，该开口设置用于导引通过暖气管和/或空调管，该密封装置带有一个可安装在所述开口内的双组件式密封体，该密封体具有由第一密封材料制成的外部环形边缘组件(12)和由第二密封材料制成的内部密封组件(14)，其中，所述第一密封材料和所述第二密封材料具有不同的弹性模量和/或不同的声音阻尼性能。
2.按权利要求1所述的密封装置，其中，所述内部密封组件(14)相对于导引通过所述开口的管道(26)的延伸方向在径向上完全由所述外部密封组件(12)包围。
3.按权利要求1或2所述的密封装置，其中，用于所述暖气管和/或空调管(26)的所有通孔(16)设置在所述内部密封组件(14)内。
4.按权利要求1至3之一所述的密封装置，其中，所述外部密封组件和所述内部密封组件(12，14)基本上位于同一个平面内。
5.按权利要求1至4之一所述的密封装置，其中，所述内部密封组件(14)在至少一个为所述管道(26)设置的通孔(16，18)上具有环形的密封凸缘区段(22)。
6.按权利要求1至5之一所述的密封装置，其中，所述内部密封组件(14)在其通孔(16，18)的区域内至少局部地设计为波纹管状(24，25)。
7.按权利要求1至6之一所述的密封装置，其中，所述内部密封组件(14)通过波纹管(25)与所述外部密封组件(12)连接。
8.按权利要求1至7之一所述的密封装置，其中，所述内部密封组件(14)由一种天然的或合成的橡胶材料，尤其是三元乙丙橡胶制成。
9.按权利要求1至8之一所述的密封装置，其中，所述外部密封组件(12)由一种泡沫塑料或人造树脂，尤其是聚氨酯制成。
10.按权利要求1至9之一所述的密封装置，其中，所述外部密封组件和所述内部密封组件(12，14)形状配合地和/或材料接合地相互连接。
11.按权利要求1至10之一所述的密封装置，其中，所述密封体(10)可通过其外部密封组件(12)摩擦配合地固定在所述汽车前围板(30)的开口中。
12.按权利要求1至11之一所述的密封装置，其中，所述内部密封组件(14)具有一个用于固定和/或容纳空调膨胀阀的槽状凹处(20)。
13.按权利要求12所述的密封装置，其中，所述为空调管道设置的通孔(18)布置在所述凹处(20)的底部区域中。
14.一种空调模块，带有预先安装在空调管或暖气管(26)上的、按权利要求1至13之一所述的密封装置。
15.一种汽车，带有按权利要求1至13之一所述的密封装置。
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WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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