CN105358413A - 可膨胀孔塞组件 - Google Patents

Abstract

一种孔塞组件(10)被设置为固定在面板的孔中，并且可以包括至少一部分(24)被设置为固定在面板的孔中的主体(12)，和连接在主体(12)的可膨胀层(40；40a；40b；40c)。可膨胀层(40；40a；40b；40c)被设置为在孔中膨胀以形成液体密封阻挡层。

Description

可膨胀孔塞组件

相关申请

本申请涉及于2013年7月25日提交的美国临时专利申请No.61/858294，并要求其优先权，特此将其全部内容并入本文以作参考。

技术领域

本公开的实施例总体涉及被设置为堵塞部件中的孔的装置，并且，更具体地，涉及可膨胀的孔塞组件。

背景技术

不同的设备和部件包括有形成于其中的孔的面板等。在组装过程中，孔可以接收和保持紧固件，或允许管，电线等从中穿过。然而，在某些情况下，孔可能不被利用。相似的，孔例如可能是留作将来之用。孔塞被用来牢固地覆盖或封闭形成于设备面板内的孔。一个典型的孔塞是由弹性材料组成的，如橡胶，这样使孔塞挠曲，同时提供了一个液体密封阻挡层。

在各种各样的应用中，特别是汽车应用，一个部件，例如面板或框架，可能是被电镀覆层的(电镀的)。在电镀过程中，部件可能被浸没在电泳池或槽内，其中包括，例如，80-90％的去离子水和10-20％的涂料材料。去离子水为涂料材料提供了载体，其中可能包括具有树脂，颜料，溶剂，和/或类似物质的固体涂料组份。树脂典型地防止锈蚀，而颜料提供了颜色(或许也可以防止锈蚀)。使用溶剂确保材料能够顺畅地施加到部件上。.

通常，部件可能包括排水孔或类似结构，这些结构被设置为当部件从电泳池或槽移除时作允许电泳液从部件中排出。当组件被定位在面板或其他这种部件内之后，排水通道就被孔塞和/或贴纸堵塞或覆盖以防止湿气和声能例如从中通过。

值得注意的是，通达到位置已经被固定的部件和/或贯穿其形成的排出通道可能是困难的。例如，当一个部件已被固定在汽车的外部面板之后，外部面板和/或另一面板，例如内部面板，会阻止个人将孔塞或贴纸插入到贯穿部件形成的一个或更多排出通道之内或之上。

因此，分开和独特的泡沫块或密封件可以被定位在诸面板之间。泡沫块或密封件通常是位于远离孔塞和/或贴纸的位置。也就是说，在潜在的流体路径上，泡沫块或密封件可以被定位在孔塞的上游(或下游)。然而，已发现，单独和不同的泡沫块和密封件是昂贵的，大体积的，并且可能难以定位在理想位置。

因此，已知的堵塞部件的方法可能被证明是耗时和昂贵的。此外，为了防止湿气渗入和不良的声音能量，大多数，如果不是全部，通过部件形成的孔被各自用孔塞插入，这增加了生产时间和成本。

发明内容

本发明公开的某些实施例提供被设置为在面板的孔内固定的孔塞组件。该孔塞组件可以包括至少有一部分被配置成固定在面板的孔中的主体，以及连接到主体的可膨胀层。可膨胀层被设置为在孔中膨胀以形成一个液体密封阻挡层。

该可膨胀层可以被设置为在第一温度和第一压力同时存在或存在其一的条件下呈不膨胀的状态。相应的，该可膨胀层可以被设置为在异于第一温度和第一压力的第二温度和/或第二压力下膨胀。

在至少一个实施例中，主体可能包含连接到凸缘的圆周环。可膨胀层可能定位在圆周环和凸缘之间。

具有开放端的通道可以通过至少一部分处于非膨胀状态的膨胀层界定。液体覆层可能覆盖主体和至少一部分可膨胀层。液体覆层的多余部分通过处于未膨胀状态的具有开放端的通道排出。

在至少一例实施例中，可膨胀层可包括可膨胀材料形成的单环。在至少一个其它实施例中，可膨胀层可包括多个可膨胀材料环。

主体可能包括至少一个孔固定构件，其被设置为来可卡扣地(snapably)将孔塞组件固定在孔中。

本公开的某些实施例提供了一种孔塞系统。该系统可以包括具有贯穿其中形成的孔的部件，和设置为固定在孔中的可膨胀的孔塞组件。可膨胀的孔塞组件可以包括至少一部分固定于面板孔中的主体，以及与主体连接的可膨胀层。可膨胀层被设置为在孔中膨胀以形成液体密封阻挡层。

附图说明

图1A示出根据本公开的一个实施例的孔塞组件的底部立体图。

图1B示出根据本公开的一个实施例的可膨胀层的顶部立体图。

图1C示出根据本公开的一个实施例的可膨胀层的顶部立体图。

图1D示出根据本公开的一个实施例的可膨胀层的顶部立体图。

图2示出根据本公开的一个实施例的孔塞组件的底视图。

图3示出根据本公开的一个实施例的通过图2中的3-3线剖切而成的孔塞组件的横截面。

图4示出根据本公开的一个实施例的固定在面板孔中的孔塞组件的顶部立体图。

图5示出根据本公开的一个实施例的处于膨胀状态的孔塞组件的横截面视图。

图6示出根据本公开的一个实施例的汽车外部框架的内部截面视图。

图7示出根据本公开的一个实施例牢固地堵塞部件的孔的方法的流程图。

在详细说明本公开的实施例之前，应当理解本公开不将其应用局限在下面的详细说明中参数或在图中示出的部件的结构和布置的细节。本公开能够胜任其他实施例和通过多种方式实践或施行。同时，应当理解此处用的措辞和术语是出于描述的目的，不应被视为限制。使用“包括”和“包含”及其变体，是为了涵盖后面列出的项和等价物以及其附加的项及其等价物。

具体实施方式

图1A示出根据本公开实施例的孔塞组件10的底部立体图。该孔塞组件10包括可以由塑料，橡胶，金属或其他类似物组成的主体12。主体12可以包括外周直立环14，其整体地连接于从环14的较上边缘18径向向内延伸的垂直凸缘16。中央通道20被相对于凸缘16的内部边缘22贯穿主体12地界定。如图所示，主体12通常被构形为具有圆形轴向截面。然而，主体12可以被构形为各种各种其他形状和大小，比如卵形，椭圆形，矩形，三角形等等。

一个或多个偏移突起23可以从环14的较下的边缘25向下延伸。突起23可以被设置为在环14的上部，下部，或者远离某个部件(比如面板)地偏移。主体12可包括比图示的更多或更少的突起23。替代地，主体12可以不包括任何突起23。

孔固定件24从围绕中央通道20的内部边缘22向下延伸。孔紧固件24可以是叉齿，倒勾，夹子、闩锁等被设置为把主体12牢固地连接在贯穿部件形成的孔中。例如，每个孔紧固件24可以包括一个或更多连接至远端斜楔尖端28的可挠伸长梁26。在静止位置，如图1所示，可挠伸长梁26可以大致与环14平行。当孔塞组件10被推入孔中时，可挠伸长梁26被设置成向内超向中心轴线30挠曲。当斜楔尖端28移动通过限定孔的内部边缘时，伸长梁26卡扣回到其静止位置，并且斜楔尖端28牢固地锁定在孔周围的表面上，从而将孔塞组件10固定在位。因此，孔紧固件24可以被设置为可卡扣(snapably)地固定孔塞装置10到孔中。替代地，孔固定件24可以是或者包括各种其它结构，这些结构被设置为可卡扣地，可锁定地(latchably)，或者可拆卸地固定孔塞组件10在孔中。此外，尽管图中示出三个孔固定件24，但也可使用比图示更多或更少的孔固定件24。

孔塞组件10也包括一个设置在环14的内表面42和凸缘16的较下的表面44之间的内部可膨胀层40。在未膨胀状态，内部可膨胀层40可以不延伸越过凸缘16的内部边界22到中央通道20。因此，在内部可膨胀层40处于未膨胀状态时形成一个贯穿中央通道20的开放通道。替代地，只要开放通道是贯穿处于未膨胀状态的可膨胀层40形成的，可膨胀层40可以径向地朝向中心轴线延伸越过内部边缘22。

如图所示，可膨胀层40可以从环14的内表面42上部朝向中心轴线30径向地延伸至内部边缘22。凹口(divots)48可以在靠近孔固定件24的可膨胀层40中形成。替代地，可膨胀层40可以不包括凹口48，但是替代性地延伸到在孔固定件24的可伸长梁26之间形成的空间50中。

可膨胀层40可以是与主体12的尺寸和形状相顺应的材料环。可膨胀层40可以从凸缘16的较下的表面44延伸到环14的较低边缘25的平面。可膨胀层40的高度，开始于环14的较低边缘25终止于凸缘16的较低表面44，可能是自始至终一致的。可选择地，可膨胀层40的高度可能不是自始至终一致的。例如，相比接近于中央通道20的位置，可膨胀层40的高度在接近于环14的位置可以更大，反之亦然。

可膨胀层40可以是单层可膨胀材料。替代地，可膨胀层40可以包括多层分开和相异的可膨胀材料。例如，可膨胀材料的第一个环可以设置为在第一温度下膨胀，而覆盖在第一个环上的膨胀材料的第二个环可以设置为在异于第一温度的第二温度下膨胀。因此，可膨胀层40可以是或者包括一个或多个可膨胀材料的可膨胀层。

可膨胀层40可以由可膨胀材料形成，所述可膨胀材料当被施加热时和/或当可膨胀材料受到例如压力降低或升高的压力变化时膨胀。例如，可膨胀材料可以是或者包括聚氨酯泡沫，氨酯泡沫，或提供防水阻挡层的两部分闭合单元泡沫。作为另一个例子，可膨胀材料可以由可膨胀树脂或其他类似的物质组成。

图1B示出根据本公开的一个实施例的可膨胀层40a的顶部立体图。可膨胀层40a可以被用作如图1所示的可膨胀层40。可膨胀层40a包括可膨胀材料的一个单层或者环40a，其在特定的温度和/或压力下膨胀。

图1C示出根据本公开的一个实施例的可膨胀层40b的顶部立体图。可膨胀层40b可以被用作如图1所示的可膨胀层40。可膨胀层40b包括可膨胀材料的第一层或环41，其覆盖在可膨胀材料的第二层或环43之上。第一环41和第二层环43可以由不同的可膨胀材料组成，其每一个被设置为在特定的温度和/或压力下膨胀。第一环41可以通过例如粘接剂固定于第二环43。替代地，第一环41可以简单地定位在第二环43之上而无需紧固或粘合剂。可膨胀层40b可以包括比图示更多的层或者环。

图1D示出根据本公开的一个实施例的可膨胀层40c的顶部立体图。可膨胀层40c可以被用作如图1所示的可膨胀层40。可膨胀层40c包括可膨胀材料的第一C形半圆45，其紧靠一个作为镜像的可膨胀材料的第二C形半圆47。第一半圆45和第二半圆环47可由不同的可膨胀材料形成，每一种材料被设置为在特定的温度和/或压力下膨胀。第一半圆45可以例如通过粘接剂被固定在第二半圆47。替代地，第一半圆45可以简单地抵接在第二环47而无需紧固或粘合剂。可膨胀层40c可细分出比表图示更多的部分，比如三个，四个，五个等。

图2示出根据本公开的一个实施例的孔塞组件10的底视图。如图所示，内部可膨胀层40可以从环14的内表面42延伸到凸缘16的内边缘22。在未膨胀状态，可膨胀层40的内边缘60可以不延伸过凸缘16的内边缘22的轴向包层62，所以中央通道20保持畅通和开启。然而，如上面提到的，内边缘60可以替代地延伸过轴向包层62，只要内边缘60界定了一个液体的中央开放通道，比如电泳液，在未膨胀状态时经由此通道通过。通常，未膨胀的通道70被界定在处于未膨胀状态的可膨胀层40的内边缘60之间。

图3示出依据本公开的一个实施例的通过图2中的线3-3剖切而成的孔塞组件10的横截面。孔塞组件10被图示为固定在一个部件上，例如面板80。孔塞组件10和面板80可以组成一个系统。参照图1-3，孔固定件24把孔塞组件10固定在由面板80的内边缘84界定的孔82中。孔固定件24的斜楔尖端28抵接进面板80的下表面86，同时突起24抵接进面板80的上表面88，从而把孔塞组件10牢固地夹在孔82中。如图所示，在未膨胀状态下，可膨胀层40可以不延伸过凸缘16的内边缘22的轴向包层62。因此，主体12的中央通道20是自由开放的，所以液体可以从中通过，同时可膨胀层40处于未膨胀状态。

图4示出依据本公开的一个实施例的固定在面板80的孔82中的孔塞组件10的顶部立体图。孔塞组件10和面板80可以两者都被液体覆层(例如电泳液)包覆，浸没，溅射等。过多的液体可以通过敞开的中央通道20从孔塞组件10和面板80排出。在孔塞组件10和面板80被覆层和排出过多液体之后，热量可被施加到可膨胀层40。当热量被施加，可膨胀层40膨胀以填充和封闭中央通道20，从而提供防水阻挡层。可选择的，可膨胀层40可以被设置为在压力变化过程中膨胀，而不是在受热过程中膨胀。

图5示出本公开的一个实施例的处于膨胀状态的孔塞组件10的横截面视图。如图所示，可膨胀层40已经膨胀以完全填充了中央通道20和面板80的孔82。当热量被施加时，可膨胀层40可以被设定尺寸和设置为填充任何和所有处于主体12中的内部开口。例如，在室温下，可膨胀层40可以不填充中央通道20。然而，当孔塞组件10被置于炉子中固化至超过60℃的温度时，例如，可膨胀层40膨胀和填充中央通道20，如图5所示，以形成液体密封阻挡层，该液体密封阻挡层阻隔例如水的液体从中通过，并且抑制震动能量，例如声音。

图6示出依据本公开的一个实施例的汽车102的外部框架100的内部截面视图。外部框架100位于内部汽车轿厢106的外部并且可以包含内部装饰面板108，该内部装饰面板108在内部面板110内侧，内部面板110又在中间面板112的内侧，中间面板112又在外部面板114的内侧。内部面板110可以包括贯穿其形成的多个孔116，这些孔可能难以接合。代替在每个和每一孔116中放置分开和相异的孔塞，可以将单独的可膨胀孔塞组件10插入贯穿中间面板112形成的孔120中，它可以用液体材料(例如电泳液)包覆，连同可膨胀孔塞组件10。热量可以被施加以膨胀可膨胀材料40以封闭孔120并且在其中提供液体密封、声音抑制的阻挡层。同样地，可膨胀孔塞装置10可以用来阻止湿气和外部声能穿入内部轿厢106。

图7示出依据本公开的一个实施例的牢固地堵塞部件的孔的方法的流程图。在200，孔塞组件，例如可膨胀孔塞组件10，被固定在例如面板的系统部件的孔中。接着，在202，包括面板和孔塞组件的系统被液体覆层包覆，例如电泳液。例如，系统可以被浸没在电泳液的槽中。在液体包覆之后，系统可以被从液体槽中被移走，并且，在204，多余的液体通过通道，例如未膨胀孔塞组件的中央通道20，排出。在200-204，系统可以被置于第一温度和压力下，例如室温和一个大气压。在多余的液体包层流干之后，在206，系统被置于温度和/或压力的变化，这样孔塞组件的可膨胀层膨胀以填充系统部件的孔，由此提供液体密封阻隔层。可选择地，可膨胀层可以在液体包层在其上和/或其内干燥时膨胀。

因此，本公开的实施例提供了可以用来有效堵塞部件的孔的可膨胀孔塞组件。本公开的实施例提供了节省堵塞系统中的孔的时间和花费的孔塞组件。

尽管不同的空间和方向术语，例如顶部，底部，较下的，中间的，侧面的，水平的，竖直的，前面等等可以被用来描述本公开的实施例，然而应当理解这些术语可以仅仅用来针对图中显示的方向。这些方向可以颠倒，转动，或者以其它方式改变，例如较上的部分成为较下部分，反之亦然，水平成为竖直，等等。

前述事项的变化和修正落在本公开的范围内。应当理解此处公开和限定的实施例延及到所有文本和/或图中提到过的或由此推出的两个或更多个单独特征的所有选择性的组合。所有这些不同的组合构成本公开的各种选择性的方面。此处描述的实施例解释了已知用于实践本公开的最好模式并且能够使本领域技术人员利用本公开。权利要求被解释为包括现有技术所允许的范围内的替代实施例。

在所附的权利要求的范围内，术语“包括”和“其中”被用作相应的术语“包括”和“其中”的平文英语等价物。并且，在下述权利要求的范围内，术语“第一”，“第二”和“第三”等，仅被用作标识，并且不旨在强加数字要求于他们的对象。此外，下述权利要求的限制没有被书写为装置-加-功能的模式并且没有基于35U.S.C§112(f)进行解释的目的，除非并且直到这些权利要求限制清楚地用到后跟缺少进一步结构的功能的声明的“的装置”的措辞。

公开的各种特征由上述权利要求阐述。

Claims (20)

1.一种被设置为固定在面板中的孔中的孔塞组件，所述孔塞组件包括：

至少有一部分被设置为固定在面板的孔中的主体；以及

连接于所述主体的可膨胀层，其中所述可膨胀层被设置为在孔中膨胀以形成液体密封阻挡层。

2.权利要求1的孔塞组件，其特征在于，所述可膨胀层被设置为在满足第一温度和第一压力的一项或两项时处于未膨胀状态，并且所述可膨胀层被设置为在满足异于所述第一温度和所述第一压力的第二温度和第二压力的一项或两项时膨胀。

3.权利要求1的孔塞组件，其特征在于，所述主体包括连接至凸缘的环形边缘，所述可膨胀层被定位在所述环形边缘和所述凸缘之间。

4.权利要求1的孔塞组件，其特征在于，具有开放端的通道贯穿至少一部分处于未膨胀状态的可膨胀层被界定。

5.权利要求4的孔塞组件，更进一步包括包覆主体和至少一部分可膨胀层的液体包层，多余部分的液体包层通过处于未膨胀状态的具有开放端的通道排出。

6.权利要求1的孔塞组件，其特征在于，所述可膨胀层包括可膨胀材料的单独环。

7.权利要求1的孔塞组件，其特征在于，所述可膨胀层包括可膨胀材料的多个环。

8.权利要求1的孔塞组件，其特征在于，所述主体包括设置为可卡扣地固定孔塞组件到孔中的至少一个孔固定件。

9.一种孔塞系统，所述系统包括：

贯穿其中形成孔的部件；和

被设置为固定在所述孔中的可膨胀孔塞组件，所述可膨胀孔塞组件包括：

至少一部分固定在所述面板的孔中的主体；和

连接在所述主体上的可膨胀层，所述可膨胀层被设置为在所述孔中膨胀以形成液体密封阻挡层。

10.权利要求9的系统，其特征在于，所述可膨胀层被设置为在满足第一温度和第一压力的一项或两项时处于未膨胀状态，并且所述可膨胀层被设置为在满足异于所述第一温度和所述第一压力的第二温度和第二压力的一项或两项时膨胀。

11.权利要求9的系统，其特征在于，所述主体包括连接在凸缘的环形边缘，所述可膨胀层被定位在所述环形边缘和所述凸缘之间。

12.权利要求9的系统，其特征在于，具有开放端的通道贯穿至少一部分处于未膨胀状态的可膨胀层界定。

13.权利要求12的系统，更进一步包括包覆至少一部分可膨胀孔塞组件的液体包层，多余部分的液体包层在系统固化以使所述可膨胀层膨胀之前通过所述具有开放端的通道排出。

14.权利要求9的系统，其特征在于，所述可膨胀层包括可膨胀材料的单独环。

15.权利要求9的系统，其特征在于，所述可膨胀层包括可膨胀材料的多个环。

16.权利要求9的系统，其特征在于，所述主体包括设置为可卡扣地固定孔塞组件到孔中的至少一个孔固定件。

17.一种被设置为固定在面板的孔中的孔塞组件，所述孔塞组件包括：

至少一部分被设置为固定在面板的孔中的主体，所述主体包括连接在凸缘的环形边缘；和

可膨胀层，其被定位在所述环形边缘和所述凸缘之间，所述可膨胀层被设置为在孔中膨胀以形成液体密封阻挡层，所述可膨胀层被设置为在满足第一温度和第一压力的一项或两项时处于未膨胀状态，并且所述可膨胀层被设置为在满足异于所述第一温度和所述第一压力的第二温度和第二压力的一项或两项时膨胀，具有开放端的通道贯穿至少一部分处于未膨胀状态的可膨胀层界定。

18.权利要求17中的孔塞组件，更进一步包括包覆所述主体和至少一部分所述可膨胀层的液体包层，多余部分的液体包层通过处于未膨胀状态的具有开放端的通道排出。

19.权利要求17的孔塞组件，其特征在于，所述可膨胀层包括可膨胀材料的单独环。

20.权利要求17的孔塞组件，其特征在于，所述可膨胀层包括可膨胀材料的多个环。