CN105307886B - 用于机动车窗玻璃的密封装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于机动车窗玻璃的密封装置至少包括:具有闭锁槽道(4)的保持轨道(3),闭锁槽道(4)由引导轨道(5)及具有闭锁钩(14)的弹簧支脚(6)形成,并且保持轨道(3)固定在窗玻璃(1)上,具有引导槽道(8)的盖(7),引导槽道(8)由具有锁定元件(16)的闭锁轨道(9)和定位挡块(10)形成,引导轨道(5)设置在引导槽道(8)中,并且闭锁轨道(9)接合在闭锁槽道(4)中,其特征在于,闭锁钩(14)被闭锁到锁定元件(16)中,其中闭锁钩(14)的凸出弯曲的接合引导面(17)沿着锁定元件(16)的接合滑动边缘(18)而被引导,弹簧元件(11)在引导槽道(8)中,张紧在引导轨道(5)和盖(7)的下侧的接触表面(12)之间。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机动车窗玻璃的密封装置、用于其生产的方法和其使用。
背景技术
机动车在挡风玻璃和发动机身之间的区域通常必须受到保护,以免于湿气、驾驶所产生的气流和渗透灰尘的影响。同时,在挡风玻璃和金属车身之间的过渡区域必须是密封的。在这个过渡区域中,还时常使用由塑料制成的水箱。水箱保护机动车中的对溅水敏感的构件免受湿气的影响。水箱盖可使累积在挡风玻璃上的水排泄出去。然而,玻璃、各种塑料和金属等材料具有显著不同的属性,这在密封期间需要做特殊考虑。为了实现安全密封,尤其在水箱的关键区域,时常使用例如橡胶垫圈等聚合材料。设置在挡风玻璃的下边缘和水箱盖之间的特殊水箱密封时常要承担这种作用。其必须是稳定的,耐久的,并且还是安装简单的。水箱密封通常通过挤压方法来生产,在构件上的固定通过合适的粘接剂和粘接系统进行。
DE 199 61 706 A1公开了一种用于将固定安装的挡风玻璃连接到车身构件,尤其水箱上的装置。该装置包括有形状的条带,其具有粘附到车窗上的唇。唇在其下侧具有用于连接到构件上的装置。
DE 10 2009 026 369 A1公开了一种用于机动车窗玻璃的密封装置。其包括保持轨道、窗玻璃和通过连接点而连接到闭锁轨道上的盖。保持轨道包括闭锁槽道,其形成有弹簧支脚和支撑体。盖在闭锁槽道中与闭锁轨道相接合,并且在盖和支撑体的接触表面之间设置了弹簧元件。其它用于机动车窗玻璃的密封装置是从FR 2 966 091 A1,DE 10 2008050 130 A1和WO 2013/120671 A1中获悉的。
为了能够获得密封装置的较高的防泄漏能力和稳定性,尤其理想地配合锁定能力,需要非常精密的生产。如果生产的构件只是轻微地偏离生产规格,那么经常需要非常高的作用力来锁定构件。依赖于偏差,甚至可能只产生有限的密封。高的锁定作用力和生产公差还可能对密封装置的定位精度产生负面影响,并且使得安装过程变得极为困难。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于机动车窗玻璃的密封装置,其只需要较低的作用力即可以可靠且牢固地锁定单独的构件。
本发明的目的根据独立权利要求1来实现。优选的实施例显现于从属权利要求。
从其它独立的权利要求中显现了根据本发明的用于生产密封机动车窗玻璃的装置的方法以及其使用。
根据本发明的用于车窗玻璃的密封装置至少包括具有闭锁槽道的保持轨道。闭锁槽道由引导轨道和弹簧支脚形成并进行限定。保持轨道固定在窗玻璃上。保持轨道的紧固可通过粘接剂或粘合带来完成。在本发明的一个可选的实施例中,粘结件的接触表面可进行预处理,利用例如保持轨道的底漆或等离子体处理。保持轨道用作在窗玻璃和车身构件之间的连接件。
根据本发明的装置还包括具有引导槽道的盖,尤其水箱盖,其中引导槽道由闭锁轨道和定位挡块形成。引导轨道设置在引导槽道中,同时,闭锁轨道接合在闭锁槽道中,并且弹簧支脚被闭锁连接在闭锁轨道上。
根据本发明的装置还包括设置在弹簧支脚上的闭锁钩,其中闭锁钩具有至少截面方向上凸出弯曲的接合引导面。具有接合滑动边缘的锁定元件设置在闭锁轨道上。具有接合引导面的闭锁钩和具有接合滑动边缘的锁定元件被设置成使得在接合的时候,接合滑动边缘沿着接合引导面受到引导,并被接合。
在根据本发明的密封装置的一个有利的实施例中,闭锁钩的接合引导面在整个区域中是相当凸出弯曲的,其中在接合的时候,接合滑动边缘在整个区域是在闭锁钩上被引导的。这里,“相当”意味着75%,优选超过85%,并且尤其超过95%。
根据本发明的装置还包括弹簧元件,其在引导槽道中张紧在盖的下侧的接触表面和引导轨道之间。
在根据本发明的密封装置的一个有利的实施例中,凸出弯曲的接合引导面设置在面向锁定元件的闭锁钩的远端区域中。这里,“远端”意味着在接合时首先撞击锁定元件,并且设置在离弹簧支脚和保持轨道之间的连接点远距离处的闭锁钩的区域。
根据现有技术的闭锁钩在其远端区域中,换句话说在其接合时间首先撞击匹配的锁定元件的区域中通常具有采用带有恒定角度的斜平面形式的接合引导面。匹配的锁定元件具有带小半径的圆角的接合滑动边缘,从而当接合滑动边缘沿着引导平面引入时避免峰值力或压力峰值。对于利用锁定元件引入和锁定闭锁钩所需要的力是在插入方向和接合引导面的斜平面之间的楔角φ(Phi)的函数,其中力随着增加的楔角φ而变得更大。采用带恒定角度的斜平面形式的接合引导面因而具有随着弹簧支脚的偏转增加,插入方向和斜平面之间的楔角φ增加,并且结果导致接合所需要的接合力陡然增加的缺点。
相反,根据本发明的闭锁钩的接合引导面在横截面中具有凸出弯曲的轮廓。根据本发明的凸出弯曲的轮廓确保了在插入时间由于根据现有技术的斜平面形式的接合导向服务所造成的楔角φ的扩大得以减少或避免。换句话说,借助于根据本发明的凸出弯曲的接合引导面,楔角φ例如仍保持基本恒定不变,并且不依赖于弹簧支脚的偏转。这具有可将盖精确且不消耗过大力的条件下锁定到保持轨道上的特殊优势。或者,楔角φ和因而接合力可选择性地受到接合引导面的特定凸面曲率的影响,这可通过简单的考虑或实验进行计算。因而,接合引导面的曲率例如可被实现,使得在接合过程的开始时,需要比接近接合过程结束时更大的接合力。或者,接合引导面的曲率例如可被实现,使得在接合过程的开始时,需要比接近接合过程结束时更小的接合力,从而从触觉或听觉上察觉到更显著的接合效果。
在根据本发明的接合引导面的一个有利的实施例中,凸面曲率具有为1.5*b至5.0*b,且优选2.0*b至4.0*b的局部曲率半径rEF,其中b是闭锁钩在接合过程中的最大偏转。这里,“局部曲率半径”意味着凸面曲率沿着轮廓的不同点可具有不同的曲率半径,其无论如何都处于上面指出的范围内。如本发明人的研究所论证的那样,这个范围内的局部曲率半径可在较低的接合力的作用下实现简单且操作可靠的接合。
在根据本发明的接合引导面的一个有利的实施例中,凸面曲率具有为1.5*b至5.0*b,且优选2.0*b至4.0*b的局部曲率半径rEF,其中b是闭锁钩的最大偏转。如本发明人的研究所论证的那样,这个范围内的曲率半径可在较低的接合力的作用下实现简单且操作可靠的接合。由于恒定的曲率半径原因,这种引导面是设计和生产简单的。
在根据本发明的密封装置的一个有利的实施例中,接合滑动边缘具有为0.05*b至0.5*b,且优选为0.2*b至0.4*b的局部曲率半径rEG,其中b是闭锁钩的最大偏转。如本发明人的研究所论证的那样,这种接合滑动边缘的曲率半径特别适合于防止接合滑动边缘和接合引导面上的压力峰值,并保护其材料。
在本发明的一个有利的实施例中,弹簧元件张紧在盖的下侧的接触表面和引导轨道之间。弹簧元件在横截面中实现为单个唇,优选指状或舌状。弹簧元件与引导轨道一起在定位挡块和闭锁轨道之间优选完全密封盖的下侧的接触表面,并且同时支撑接触表面。弹簧元件优选具有高的比刚度。弹簧元件密封闭锁槽道,以免于外部环境的影响。弹簧元件在插入闭锁轨道期间受到压缩,并被按压在定位挡块上。弹簧元件与引导轨道一起使盖居中于定位挡块和闭锁轨道之间。通过由弹簧支脚和闭锁轨道组成的锁定装置进行居中不再是必需的。从居中任务解放出来的弹簧支脚因而可设计为是特别柔韧的,并且因而可补偿引导槽道区域中的生产公差。
弹簧元件优选包括弹性体和/或热塑性弹性体,优选包括聚氨基甲酸脂、聚烯烃类、聚硫化物、聚环氧化物和橡胶,例如天然橡胶、丁腈橡胶(NBR)、苯乙烯丁二稀橡胶、丁二稀丙烯腈橡胶、乙烯丙烯二烯橡胶、硅树脂,例如RTV(室温硫化硅树脂橡胶)、HTV-(高温硫化)硅树脂橡胶、过氧化物硫化硅树脂橡胶、和/或添加硫化硅树脂橡胶、聚丙烯酸盐、苯乙烯/丁二稀嵌段共聚物(SBS),和/或乙烯-丙烯-二烯橡胶(EPDM)。
弹簧元件优选作为(部分)空心体、多孔实心体或实心体来实现。不同的弹簧元件设计可实现稳定性、重量和弹性的额外的变化和控制。
弹簧元件优选具有肖氏A40至肖氏A90,优选肖氏A50至肖氏A75的肖氏硬度。根据本发明的肖氏硬度可实现接触表面可逆但同时牢固且防泄漏的密封。
弹簧元件优选具有2mm至8mm,优选3mm至6mm的长度。这个长度可实现弹簧元件的最佳密封和居中。如果选择更大的长度,那么支撑作用可能会下降;对于较短的长度,预期的公差补偿可能受到部分限制。弹簧元件在落脚点优选具有为0.5mm至3mm,尤其优选1mm至2mm的直径。“落脚点”指弹簧元件与引导轨道的接触区域的区。弹簧元件在自由端优选具有为0.2mm至1.5mm,优选0.5mm至1mm的直径。尤其在与肖氏A40至肖氏A90的弹簧元件的肖氏硬度结合下,提到的尺寸改善了弹簧元件的同时支撑、密封和尤其居中作用。
保持轨道和/或引导轨道优选包含增强插件。增强插件增加了保持轨道的稳定性,可实现稳定性的进一步调整。增强插件优选包括金属、有机聚合物或合成材料。
保持轨道优选通过粘结件而结合到窗玻璃上。粘结件可使窗玻璃在保持轨道上,并由此在安装部件上实现一种简单、稳定且牢固的固定。粘结件优选包括或包含丙烯酸盐添加剂、异丁烯酸甲酯添加剂、氰基丙烯酸盐添加剂、聚环氧化物、硅树脂添加剂、硅烷硬化聚合物添加剂、以及其混合物和/或共聚物。粘结件与窗玻璃或保持轨道的接触表面可选地进行预处理,例如底漆或等离子体处理。
粘结件优选包括双面粘接带。双面粘接带可使窗玻璃快速且精确地固定在保持轨道上。粘接剂的硬化通常是不必要的。粘接剂的剂量确定也被排除了。
弹簧支脚可包括金属或塑料插件,例如金属箔或金属弹簧。弹簧支脚优选不包括金属或塑料插件,并且从弹簧支脚本身的材料中获得其柔韧性。没有金属或塑料插件的弹簧支脚的生产尤其简单。
弹簧支脚优选是可偏转的,或者可偏转地连接在保持轨道上。依赖于偏转力,在安装部件和窗玻璃之间的连接可能是可逆或不可逆锁定的。
引导轨道优选具有支撑凸部,其可在引导轨道和闭锁轨道之间实现与设计相关的或公差相关的例如正/负10°的角度偏差。支撑凸部的精密的定尺寸通过引导槽道的尺寸和提供的角度偏差来控制,并可以易于适应引导槽道的尺寸和提供的角度偏差,并根据需要而变化。
定位挡块优选设置在相对于闭锁轨道0°(平行)至45°的角度范围内。因而实现了弹簧元件的自由端在盖的下侧面和定位挡块所形成的空心槽中的可靠定位。而且,通过定位挡块的这种布置改善了弹簧元件的密封作用和稳定性以及在接触表面上的固定。
在根据本发明的密封装置的一个有利的实施例中,锁定元件的解锁引导面具有带斜平面的轮廓的第一区段和带凸出弯曲轮廓的第二区段。凸出弯曲的轮廓优选是切向连续的。解锁引导面设置在锁定元件的近端区域中,并面向闭锁钩,“近端”在这里意味着面向盖。
在根据本发明的第一区段的一个有利的实施例中,在第一区段的斜平面和解锁方向之间的闭锁角γ<arctan(1/µ0),其中µ0是在闭锁钩的材料和锁定元件的材料之间的摩擦系数。最大角度arctan(1/µ0)描述了自闭锁角度,在此之外接合装置的无损伤释放是不再可能的。
在根据本发明的解锁引导面的一个有利的实施例中,闭锁角γ是62°至85°,其依赖于材料的选择。这种闭锁角可实现可靠的锁定,其受到免于无意中释放的保护。同时,解锁力受到这种措施的限制,使得弹簧支脚、闭锁钩或锁定元件在解锁时不会受损。
在根据本发明的解锁引导面的一个有利的实施例中,第二区段具有为0.5*b至5.0*b,且优选为1.0*b至3.0*b的局部曲率半径rAF,其中b是闭锁钩的最大偏转。这里,“局部曲率半径”意味着凸面曲率可能具有不同的曲率半径,其在沿着轮廓的不同点上都处于上面指出的范围内。如本发明人的研究所论证的那样,这个范围之后的局部曲率半径可在较低的解锁力的作用下实现简单且操作可靠的解锁。
在根据本发明的解锁引导面的一个有利的实施例中,解锁引导面的凸出弯曲的第二区段具有为0.5*b至5.0*b,且优选为1.0*b至3.0*b的局部曲率半径rAF,其中b是闭锁钩的最大偏转。如本发明人的研究所论证的那样,这个范围内的恒定曲率半径可在较低的解锁力的作用下实现简单且操作可靠的解锁。因为恒定的曲率半径原因,这种解锁引导面的加工尺寸和生产是简单的。
在根据本发明的密封装置的一个有利的实施例中,闭锁钩在近端区域中具有解锁滑动边缘,其具有为0.05*b至0.5*b,且优选为0.2*b至0.4*b的局部曲率半径rAG,其中b是闭锁钩的最大偏转。如本发明人的研究所论证的那样,这种解锁滑动边缘的曲率半径特别适合于防止解锁滑动边缘和解锁引导面上的压力峰值,并保护其材料。
在根据本发明的密封装置的一个有利的实施例中,斜平面形状的第一区段的长度是整个解锁引导面的长度的20%至80%。这样具有凸出弯曲轮廓的第二区段的长度是解锁引导面的全长减去第一区段的长度,其中解锁滑动边缘沿着解锁引导面被引导。第一区段的长度优选是解锁引导面长度的40%至60%,并且尤其大概50%。这具有一方面将闭锁钩和锁定元件可靠地锁定并固定,以免无意中释放的特殊优点。另一方面,解锁力在达到第二区段时随着弹簧支脚的偏转增加而不那么陡峭地增加,从而需要比没有曲率的解锁引导面更低的解锁力。
本发明还包括一种用于生产密封装置的方法。在第一步骤中,保持轨道通过粘结件而结合到窗玻璃上。在下一步骤中,引导轨道设置在盖的引导槽道中。带闭锁轨道的盖在引导轨道和盖的下侧的接触表面之间的弹簧元件的张紧作用下被并行或后续地压入到闭锁槽道中,超过闭锁钩,其中闭锁轨道的锁定元件的接合滑动边缘沿着闭锁钩的凸出弯曲的接合引导面被引导。在接下来的步骤中,盖在弹簧元件的松弛作用下移动回来,其中闭锁钩接合在闭锁轨道上。
本发明的另一方面包括一种用于释放根据本发明生产的密封装置的方法,其中闭锁钩的至少一个解锁滑动边缘沿着锁定元件的解锁引导面的第一区段的斜平面被引导,然后解锁滑动边缘沿着具有凸出弯曲轮廓的解锁引导面的第二区段被引导。
本发明还包括根据本发明的密封装置的用途,其用作挡风玻璃或后窗,优选作为挡风玻璃的水箱盖。
附图说明
以下将参照附图详细地解释本发明。附图纯粹是示意图,并且没有按真实比例。它们决非限制本发明。
其中:
图1描绘根据本发明的密封装置的横截面图,
图2描绘锁定的弹簧元件的放大的横截面图,
图3描绘在接合期间的闭锁钩和锁定元件的放大的横截面图,
图4描绘根据现有技术的闭锁钩和锁定元件的放大的横截面图,
图5A和5B描绘根据现有技术的图4的闭锁钩和锁定元件的放大的横截面图,
图6描绘在接合过程中的接合力的曲线图,
图7描绘根据本发明的用于生产密封装置的方法的流程图,
图8A和8B描绘根据本发明的锁定元件的一个备选实施例的放大的横截面图,且
图9描绘在接合过程中的接合力的曲线图。
具体实施方式
图1描绘了根据本发明的密封装置的横截面图。窗玻璃1,优选复合玻璃窗玻璃通过粘结件2而结合在保持轨道3上。保持轨道3用于将机动车构件,优选水箱连接到窗玻璃1上。保持轨道3包括闭锁槽道4,其中闭锁槽道4由引导轨道5和弹簧支脚6形成。保持轨道3可选地包括增强插件15。增强插件15优选包括金属和弹性塑料,并且还可提高了保持轨道3的刚性。盖7,优选水箱的盖借助闭锁轨道9和定位挡块10形成了引导槽道8。作为保持轨道3的一部分而实现的引导轨道5设置在引导槽道8中,并利用弹簧元件11密封引导槽道8。出于清晰起见,参考标号11'描绘了处于非张紧状态的弹簧元件11。同时,闭锁轨道9接合在弹簧支脚6上的闭锁槽道4中,并确保了盖7的安全固定。优选采用聚合的包含橡胶的弹性唇形式的弹簧元件11张紧在盖7的下侧的接触表面12和引导轨道5之间。弹簧元件11在横截面中优选作为没有额外的凹部或凸部的单个指状唇来实现。如上所述,弹簧元件11与引导轨道5和优选支撑凸部13一起在定位挡块10和闭锁轨道9之间密封盖7的下侧的接触表面12。同时,弹簧元件11将盖7支撑在闭锁轨道3上。闭锁轨道9和弹簧支脚6优选设置为彼此平行或基本平行。
这种锁定通过弹簧支脚6的闭锁钩14和闭锁轨道9的锁定元件16,例如锁定凸块、凹部或凸部来完成。
闭锁钩14在面向闭锁轨道9的侧面上,在远端区域中具有接合引导面17。这里,“闭锁钩的远端区域”意味着与弹簧支脚6和保持轨道3之间的连接点背离的闭锁钩14的区域。锁定元件16在面向弹簧支脚6的侧面上,在其远端区域具有接合滑动边缘18。这里,锁定元件16的“远端区域”意味着与闭锁轨道9和盖7之间的连接点背离的锁定元件16的区域。
定位挡块10和闭锁轨道9优选设置为彼此平行或具有轻微的张角。这种布置可与弹簧元件11和引导轨道5上的支撑凸部13一起实现闭锁槽道4的防泄漏闭合以及在盖7、闭锁轨道3和窗玻璃1之间的中间空间的防泄漏闭合。
图2描绘了锁定的弹簧元件的放大的横截面图。所示的盖7的区域包括定位挡块10和闭锁轨道9。接触表面12由位于定位挡块10和闭锁轨道9之间的中间空间形成。定位挡块10和闭锁轨道9优选设置为彼此相对平行或V形形状。在本发明的上下文中,“V形”还包括在接触表面12以及通过定位挡块10和闭锁轨道的平均假想直线A和B之间多达45°的平均角偏移。这里优选的直线A和B的布置是远离接触表面12。在接触表面12的平面C和直线A之间的角度α因此优选是90°至135°;在接触表面12的平面C和直线B之间的角度β优选是60°至90°。弹簧元件11在横截面中优选由指状或舌状形式来实现,并与引导轨道5和支撑凸部13一起密封在盖7和窗玻璃1(未显示)之间的接触表面12和右边的空间(图中未显示)。同时,弹簧元件11优选具有肖氏A50至肖氏A75的肖氏硬度以及3mm至6mm的长度。在安装状态下受到压缩的弹簧元件按压在定位挡块10和闭锁轨道9上,并因而可在没有实际锁定的条件下实现居中。另外,弹簧元件6是足够柔韧的,使其可补偿引导槽道中的生产公差。
图3以放大的横截面图描绘了图1中具有闭锁钩14的弹簧支脚6和具有锁定元件16的闭锁轨道9在接合过程中的基本轮廓。
闭锁钩14在面向闭锁轨道9的侧面上,在远端区域具有接合引导面17。接合引导面17是凸出弯曲的。这里,接合引导面17具有例如圆形节段的形状,其接合引导面的曲率半径rEF为2mm。锁定元件16在面向弹簧支脚6的侧面上,在其远端区域具有接合滑动边缘18。接合滑动边缘18在这里具有例如圆形节段的形状,其接合滑动边缘的曲率半径rEG为0.15mm。在这个示例中,闭锁钩14的最大偏差b是0.7mm,其在这里基本上与锁定元件16的宽度相对应。
在接合过程中,接合力FE施加于盖上。接合滑动边缘18以楔角φ撞击闭锁钩14的接合引导面17的切线。接合力FE在接合滑动边缘18和接合引导面17之间的接触点上撞击闭锁钩14,并转换成横向力,使得闭锁钩14在弹簧支脚6的张紧作用下通过横向力而移动远离闭锁轨道9。接合力FE必须依赖于弹簧支脚6的回复力、接合引导面17和接合滑动边缘18之间的摩擦力,并且尤其依赖于在接合力FE的方向和接合引导面17的切线之间的楔角φ。
图4描绘了根据现有技术的闭锁钩14和锁定元件16在接合过程中的放大的横截面图。图5A和5B同样描绘了根据现有技术的图4的闭锁钩14和锁定元件16的放大的横截面图。
根据现有技术的闭锁钩14在其远端侧面上,换句话说在其与弹簧支脚6和保持轨道3之间的连接点背离的侧面上具有采用斜平面形式的接合引导面17。此外,锁定元件16在其远端具有接合滑动边缘18。
图5描绘了第一接合位置A,其中接合滑动边缘18撞击接合引导面17。接合力FE在接合引导面17的斜平面上以楔角φ1撞击接合滑动边缘18。此处,接合力FE被转换成横向力,其使闭锁钩14在弹簧支脚6的张紧作用下偏离闭锁轨道9。
在进一步接合下,接合滑动边缘18沿着接合引导面17滑动,其中弹簧支脚6被进一步张紧。通过闭锁钩14的偏转,并通过弹簧支脚6在与保持轨道3的连接点上的可靠的张紧作用,接合引导面17的斜平面相对于接合力FE的方向进一步倾斜。
图5B描绘了后面的第二接合位置B。在插入方向和引导面17的斜平面之间的楔角φ1已经增加了角度φ2。对于将闭锁钩14插入和锁定到锁定元件16中所必须的接合力FE是在插入方向和引导面17的斜平面之间的楔角φ的函数,并且接合力FE随着楔角φ的增加而变得更大。
根据现有技术采用斜平面形式的接合引导面17因而具有随着弹簧支脚偏转的增加,在接合力FE和斜平面之间的楔角φ增加,结果用于插入所需要的接合力FE极大增加的缺点。
相反,根据本发明的接合引导面17在横截面中具有凸出弯曲的轮廓,如图3中所示。根据本发明的凸出弯曲的接合引导面17具有在插入时减少或防止楔角φ增大的效应,这发生于根据现有技术的采用斜平面形式的接合引导面17上。换句话说,借助于根据本发明的凸出弯曲的接合引导面17,楔角φ仍保持基本恒定不变,并且不依赖于弹簧支脚6的偏转。
出于更佳清晰的目的,图6描绘了接合力FE在接合过程中的曲线图。在各种情况下,接合力FE是在接合路径上以任意单位绘制的。接合路径是盖7至保持轨道3的途径。在楔角φ方面只需要考虑通过弹簧支脚6的偏转引起的变化。其它影响,例如摩擦可被忽略。
作为一个比较示例,绘制了根据现有技术的图4的闭锁钩14的接合力FE,图4的闭锁钩14具有采用斜平面形式的接合引导面17。接合力FE随着接合路径的增加逐渐地增加至最大值。
作为根据本发明的一个示例,描绘了图1的闭锁钩14的接合力FE,图1的闭锁钩14具有根据本发明的凸出弯曲的接合引导面17。同现有技术相比,接合力FE更缓慢地增加。接合力FE的最大值只有大约比较示例的最大值的50%。这个结果对于本领域中的技术人员是意外且令人惊奇的。
图7描绘了根据本发明用于生产密封装置的方法的流程图。在第一步骤中,保持轨道3通过采用双面粘接带形式的粘结件2而结合到窗玻璃1上。在下一步骤中,引导轨道5设置在引导槽道8中,位于定位挡块10和盖7的闭锁轨道9之间。然后在引导轨道5和盖7的下侧的接触表面12之间的弹簧元件11的张紧作用下,盖7受到按压,使闭锁轨道9进入闭锁槽道4中,超过闭锁钩14。在最后步骤中,盖7在弹簧元件11的松弛作用下移动回来,并且在此过程中,闭锁钩14接合在闭锁轨道9的锁定元件16上。
图8A描绘了根据本发明16的锁定元件的一个备选实施例的放大的横截面图,其中闭锁钩14处于锁定状态。闭锁钩14使其解锁滑动边缘20倚靠在解锁引导面19上,优选在起始边缘上,其中锁定元件16在该边缘界定了闭锁轨道9的边界。弹簧支脚6优选松弛下来,或者仅仅轻微地偏转。
图8B描绘了图8A的锁定元件16的放大的横截面图。解锁引导面19被划分成两个区段:第一区段19.1开始于起始边缘,其中锁定元件16利用起始边缘连接闭锁轨道9,并且第一区段19.1具有斜平面,其具有例如65°的闭锁角γ。采用凸出曲面形式的第二区段19.2切向连接在第一区段19.2上。解锁引导面19的这种凸出弯曲的区段19.2具有例如2mm的恒定曲率半径rAF。图中还详细地显示了具有为0.15mm的曲率半径rÉG的接合滑动边缘18。
所以在闭锁钩14解锁的时候没有发生自锁,其中在给定的摩擦系数μ0下,必须设计闭锁角γ,使得γ<arctan(1/μ0)。锁定位置的闭锁角γ单独确定了锁定位置的稳固。
在解锁过程的时候,解锁滑动边缘20沿着解锁引导面19滑动,并且最初沿着第一区段19.1滑动。因为解锁引导面19设置在刚性闭锁轨道9的锁定元件16上,所以楔角φ不会变化。然而,解锁力FA随着弹簧支脚6的偏转而线性地增加至高的作用力,带来闭锁钩14或锁定元件16过载的风险。
图9描绘了在解锁路径上绘制的解锁力FA的曲线图。根据现有技术的比较示例是解锁引导面19,其由采用带固定闭锁角γ的斜平面形式的单个区段组成。该示例是根据本发明的解锁引导面19,其由具有斜平面形状的第一区段19.1和采用圆形分段形式的第二区段19.2组成。
在解锁过程的时间,在根据现有技术的比较示例和根据本发明的示例中,解锁力FA大致线性地增加,因为在这两种情况下,闭锁钩14的解锁滑动边缘20在其横截面中沿着解锁引导面19的区段19.1的斜平面而线性滑动。线性增加是最初的优点,并且是适宜的,从而确保高的解锁阈值和因而可靠的锁定作用,其受到保护,以免无意中的解锁。
在根据现有技术的比较示例中,解锁力FA一直升高至非常高的值,带来对闭锁钩14或锁定元件16造成损伤的风险。
在根据本发明的示例中,解锁滑动边缘20在解锁引导面19的具有凸面曲率的第二区段19.2上滑动。通过凸面曲率,楔角φ得以减少,并补偿解锁力FA方面的增加,FA的增加是由于弹簧支脚6的偏转增加而造成的。图9描绘了根据本发明的示例2中的解锁力FA的斜率降低,并达到只有大约根据现有技术的比较示例的最大值的50%。
这对于本领域中的技术人员是意外且令人惊奇的。
参考标号
1 窗玻璃
2 粘结件
3 保持轨道
4 闭锁槽道
5 引导轨道
6 弹簧支脚
7 盖
8 引导槽道
9 闭锁轨道
10 定位挡块
11 弹簧元件
12 接触表面
13 支撑凸部
14 闭锁钩
15 增强插件
16 锁定元件、凹部或凸部
17 接合引导面
18 接合滑动边缘
19 解锁引导面
19.1 解锁引导面19的第一区段
19.2 解锁引导面19的第二区段
20 解锁滑动边缘
A, B 直线
B 闭锁钩14的最大偏转
FA 解锁力
FE接合力
rAF解锁引导面19的曲率半径
rAG解锁滑动边缘20的曲率半径
rEF接合引导面17的曲率半径
rEG接合滑动边缘18的曲率半径
α, β角
γ 闭锁角
φ,φ1,φ2楔角
µ0在闭锁钩14和锁定元件16之间的摩擦系数。
Claims (20)
1.一种用于机动车窗玻璃的密封装置,至少包括
具有闭锁槽道(4)的保持轨道(3),所述闭锁槽道(4)由引导轨道(5)及具有闭锁钩(14)的弹簧支脚(6)形成,并且所述保持轨道(3)固定在窗玻璃(1)上,
具有引导槽道(8)的盖(7),所述引导槽道(8)由具有锁定元件(16)的闭锁轨道(9)和定位挡块(10)形成,
所述引导轨道(5)设置在所述引导槽道(8)中,并且所述闭锁轨道(9)接合在所述闭锁槽道(4)中,
其特征在于,
所述闭锁钩(14)被闭锁到所述锁定元件(16)中,其中所述闭锁钩(14)的凸出弯曲的接合引导面(17)沿着所述锁定元件(16)的接合滑动边缘(18)而被引导,
弹簧元件(11)在所述引导槽道(8)中张紧在所述盖(7)的下侧的接触表面(12)和所述引导轨道(5)之间,以及
所述凸出弯曲的接合引导面(17)具有为1.5*b至5.0*b的局部曲率半径rEF,并且b是所述闭锁钩(14)的最大偏转,
所述弹簧支脚(6)是可偏转的,或者可偏转地连接在所述保持轨道(3)上,并且所述闭锁轨道(9)是刚性的。
2.根据权利要求1所述的密封装置,其特征在于,所述凸出弯曲的接合引导面(17)设置在所述闭锁钩(14)的面向所述锁定元件(16)的远端区域中。
3.根据权利要求1或2所述的密封装置,其特征在于,所述凸出弯曲的接合引导面(17)具有为2.0*b至4.0*b的局部曲率半径rEF。
4.根据权利要求1或2所述的密封装置,其特征在于,所述凸出弯曲的接合引导面(17)的局部曲率半径是恒定的。
5.根据权利要求1或2所述的密封装置,其特征在于,所述接合滑动边缘(18)具有为0.05*b至0.5*b的曲率半径rEG。
6.根据权利要求5所述的密封装置,其特征在于,所述接合滑动边缘(18)具有为0.2*b至0.4*b的曲率半径rEG。
7.根据权利要求1或2所述的密封装置,其特征在于,所述锁定元件(16)具有解锁引导面(19),其具有带斜平面轮廓的第一区段(19.1)以及带凸出弯曲轮廓的第二区段(19.2)。
8.根据权利要求7所述的密封装置,其特征在于,在所述第一区段(19.1)和所释放方向之间的闭锁角γ<arctan(1/µ0),并且µ0是在所述闭锁钩(14)和所述锁定元件(16)之间的摩擦系数。
9.根据权利要求8所述的密封装置,其特征在于,所述闭锁角γ是62°至85°。
10.根据权利要求7所述的密封装置,其特征在于,所述第二区段(19.2)具有为0.5*b至5.0*b的局部曲率半径rAF,并且b是所述闭锁钩(14)的最大偏转。
11.根据权利要求10所述的密封装置,其特征在于,所述第二区段(19.2)具有为1.0*b至3.0*b的局部曲率半径rAF。
12.根据权利要求7所述的密封装置,其特征在于,所述第二区段(19.2)具有为0.5*b至5.0*b的恒定曲率半径rAF。
13.根据权利要求12所述的密封装置,其特征在于,所述第二区段(19.2)具有为1.0*b至3.0*b的恒定曲率半径rAF。
14.根据权利要求7所述的密封装置,其特征在于,所述第一区段(19.1)的长度是所述解锁引导面(19)的长度的20%至80%。
15.根据权利要求14所述的密封装置,其特征在于,所述第一区段(19.1)的长度是所述解锁引导面(19)的长度的40%至60%。
16.根据权利要求1或2所述的密封装置,其特征在于,所述弹簧元件(11)在横截面中实现为单个唇,并且与所述引导轨道(5)一起在所述定位挡块(10)和所述闭锁轨道(9)之间密封和支撑所述盖(7)的下侧的接触表面(12)。
17.一种用于生产根据权利要求1或2所述的密封装置的方法,其中至少
a. 保持轨道(3)通过粘结件(2)而结合到窗玻璃(1)上,
b. 引导轨道(5)设置在盖(7)的引导槽道(8)内,
c. 在所述引导轨道(5)和所述盖(7)的下侧的接触表面(12)之间的弹簧元件(11)的张紧作用下,所述盖(7)被按压,使闭锁轨道(9)进入闭锁槽道(4)中,超过闭锁钩(14),其中所述闭锁轨道(9)的锁定元件(16)的接合滑动边缘(18)沿着所述闭锁钩(14)的凸出弯曲的接合引导面(17)而被引导,
d. 所述盖(7)在所述弹簧元件(11)的松弛作用下移动回来,并且所述闭锁钩(14)闭锁在所述闭锁轨道(9)的锁定元件(16)上。
18.一种用于释放根据权利要求17生产的密封装置的方法,其中至少
a. 闭锁钩(14)的解锁滑动边缘(20)沿着所述锁定元件(16)的解锁引导面(19)的第一区段(19.1)的斜平面而被引导,
b. 所述解锁滑动边缘(20)沿着所述解锁引导面(19)的第二区段(19.2)的凸出弯曲轮廓而被引导。
19.根据权利要求1或2所述的密封装置用于挡风玻璃或后窗。
20.根据权利要求1或2所述的密封装置用作挡风玻璃的水箱盖。
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