CN105365536B - 密封组件及其组装方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种密封组件，用于对穿过玻璃的轴组件与所述玻璃的结合位置进行密封，所述轴组件包括轴和围绕所述轴的具有螺纹的轴套，所述密封组件可以包括外密封件，其具有用于支撑在玻璃上的体部，该外密封件还具有至少一个第一密封部分，以形成至少一个密封区域；内旋转密封件，其具有体部，所述体部具有螺纹用于与轴套上的螺纹接合，该内旋转密封件还具有至少一个第二密封部分，以形成至少一个密封区域。其中，在外密封件的体部和内旋转密封件的体部还分别具有相对应的螺纹，用于外密封件和内旋转密封件的接合。该组件能够有效的防止雨刮器与车身连接的部位漏水，安装简便，可靠性高，并且具有外观优势。

Description

密封组件及其组装方法
技术领域
本发明涉及一种密封组件及其组装方法，所述密封组件具体地为一种新型便捷旋转式汽车雨刮器连接密封组件。
背景技术
后雨刮器具有刮水和除灰的作用，除此之外，还是重要的车身外观组成部件。后雨刮器的安装密封性易受人为因素、环境因素等影响，容易发生渗漏。如果后雨刮器密封性能不好，容易导致雨水从车身与雨刮器的接缝处渗漏，造成不可预期的后果。同时，随着市场的需求，后雨刮器的安装空间也越来越多地受到来自车身空间紧凑型方面的影响。由此，在一些情况下不能应用传统的三点式固定的电机，而使替代地采取新的方式，其中两个安装点在车身钣金骨架上，另一个安装点通过玻璃孔来实现，该方式受到越来越多市场方面的需求。
鉴于这些实际情况，对于后雨刮器的密封连接结构有着非常复杂的技术要求。传统的做法是在玻璃的正反面都加上密封橡胶垫圈，并通过在两侧分别增加塑料基座和紧固螺母来达到密封的效果。但这种结构有着不可避免的缺陷，首先从外观上庞大的裸露于车身外的密封组件对于整车的外观性有很大的影响，其次，玻璃的制造误差对于玻璃两侧的橡胶密封垫的压缩量有严重的影响，没办法保证密封的效果，最后，繁复的安装零件使得在安装过程中容易出错，无法达到预期的安装效果，质量无法保证。
发明内容
考虑到现有技术面临的上述技术问题，本发明提出一种新型的密封组件，其可以满足电机两个安装固定点在车身、一个固定点在玻璃上的安装方式，同时满足密封性能好，易于安装的要求，另外还能满足市场对于后雨刮器的外观造型需求。
本发明的密封组件主要可以由外密封件、内旋转密封件、和位于输出轴套上的环形密封件三部分组成。
本发明的密封组件从三个层面对可能发生渗漏进行密封。第一层，对玻璃外部和外密封件本身进行密封，防止雨水沿玻璃滑入玻璃上的开口。第二层，在雨刮器输出轴套安装到位后，通过在输出轴套与外密封件之间加入过盈配合的环形密封件，进行输出轴套和外密封件之间的密封。第三层，在玻璃的内部设置有内旋转密封件，其螺纹与前述外密封件的螺纹啮合旋紧，从而将夹在中间的玻璃的内外表面都密封。
相比于比现有技术的具有内外两块橡胶垫的独立密封方式，本发明的密封组件有着不可比拟的优势。国际上目前还没有技术能把车窗玻璃的公差控制在普通零部件的公差水平。往往玻璃的制造偏差会比较大，另外由于安装误差等因素，传统的两片密封垫在玻璃内外各自独立密封时会导致玻璃两侧压力不同、两侧橡胶压缩量不同的失控状态，使密封性能无法保证。而本发明的结构使得玻璃内外的密封件成为一个整体，无论玻璃的公差水平几何，都能将玻璃夹在中间，对玻璃的密封始终处于内外压力平衡的最佳状态。而且，玻璃外部的密封件尺寸可以做到非常小巧，并能根据需要更改造型。同时，密封件的安装方式为旋转紧固，因此安装、拆卸维修等工作都非常容易。另外，使得产品结构简单，可以标准化零部件设计，并进一步节约设计成本和产品成本。
附图说明
下文中将结合附图对实施本发明的最优实施例进行详尽描述，以便能容易地理解本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点。
图1是现有技术的双橡胶垫独立密封组件分解图示；
图2是根据本发明的密封组件的分解图示；
图3是外密封件的结构剖面图；
图4是内旋转密封件的结构剖面图；
图5是密封组件功能结构剖面原理图，其中内旋转密封件尚未完全安装；
图6是密封组件功能结构剖面原理图，其中内旋转密封件处于完全安装后的位置。
具体实施方式
参考附图，其中相同的附图标记代表相同的部件。
图1是现有技术的双橡胶垫式独立密封组件的分解图示。该密封组件对穿过车窗玻璃的轴组件与所述车窗玻璃的结合位置进行密封。所述轴组件可以是车辆雨刷器(特别是后雨刷器)的电机的输出轴组件7。对于传统三点式固定的电机，其中两个安装点位于车身钣金骨架(未示出)上，即如图1的第一系统结构固定点8和第二系统结构固定点9，第三个安装点以穿过车窗玻璃孔固定的方式实现。其中，该密封组件包括：紧固螺母1，遮挡罩盖2、玻璃外侧密封橡胶垫3、车窗玻璃4、玻璃内侧密封橡胶垫5、和橡胶垫支撑基座6，这些构件按照如图1所示的顺序组装在一起以形成密封。如上文所述，这种结构具有如下缺陷：首先庞大的裸露于车身外的密封组件影响车辆外观；其次玻璃的制造误差对于玻璃两侧的橡胶密封垫的压缩量有严重的影响，没办法保证密封效果；最后，繁复的安装零件使得在安装过程中容易出错。
图2是根据本发明的密封组件100的分解图示，该密封组件特别适用于在轴组件108与所述车窗玻璃103的结合位置处进行密封。但是需要说明的是，尽管下文中针对穿过车辆玻璃的雨刷系统描述了本申请的密封组件，但可以理解的是，本申请提出的密封组件可以用于其他场合，用于对穿过板件的轴进行密封。
主要参考图2，所述轴组件108穿过车窗玻璃的开口104。所述轴组件108可以是车辆雨刷器(特别是后雨刷器)的电机的输出轴组件。如图2所示，电机的两个安装点111、112在车身上，另一个安装点形成在玻璃开口位置而实现电机的固定。所述输出轴组件包括轴113和绕轴113套设的轴套114。密封组件100至少包括外密封件101和内密封件106。其中，在本发明的密封组件中，内密封件106需要被旋转以进行组装过程，因此其被称为内旋转密封件106。
如图2、3和5所示，外密封件101具有体部115，所述体部起到支撑作用，用于将外密封件支撑在玻璃103上。在该体部115中限定沿纵向轴线延伸的中心孔，所述轴113和轴套114穿过该中心孔延伸。该外密封件还具有密封部分116，为区别于下文所述的内旋转密封件106的密封部分，将外密封件101的密封部分116称为第一密封部分116。该第一密封部分116形成在体部115上，且具有如图3所示的不规则形状：其可以形成大致沿径向方向远离纵向轴线延伸的延伸部117、和位于中心孔附近的凸起118。其中当轴套114穿过外密封件的中心孔后，所述凸起118在玻璃外侧与轴套114密封接触，从而形成第一密封区域119。所述延伸部117限定大致平坦的表面，该表面构成外密封件的大致平坦的玻璃限位特征120，当把外密封件从玻璃外侧部分地插入玻璃开口后，玻璃限位特征120接合玻璃的外表面，实现外密封件在玻璃上的定位。另外，延伸部117的一部分与车窗玻璃的外表面密封接触，形成第二密封区域121。
如图2和4所示，内旋转密封件106具有体部122和第二密封部分123，所述体部用于支撑该第二密封部分。在体部122中限定沿纵向轴线延伸的中心孔，所述轴和轴套穿过该中心孔延伸。所述内旋转密封件与轴套可以通过各自的螺纹128、110接合，即内旋转密封件可以具有螺纹128，同时轴套114具有螺纹110，螺纹128与螺纹110接合。优选螺纹128为内螺纹，螺纹110为外螺纹。内旋转密封件106的第二密封部分123沿轴向同时远离纵向轴线延伸延伸，且该第二密封部分与车窗玻璃的内表面密封接触，以形成第三密封区域124。该外密封件和内旋转密封件通过各自体部上的螺纹102、107接合。优选地，外密封件的螺纹102为外螺纹，位于外密封件体部的靠近玻璃的端部处，内密封件的螺纹107为内螺纹，位于内旋转密封件体部的大致中部位置。这样，内旋转密封件具有两段螺纹，即用于接合外密封件体部的螺纹102的螺纹107，以及用于接合轴套114的螺纹110的螺纹128。
根据优选实施例，所述外密封件101的第一密封部分116还具有与径向方向成角度地朝向玻璃延伸的折回部125，其与车窗玻璃内侧密封地接触而形成第四密封区域126，同时，其与第一密封部分的延伸部的玻璃限位特征协作，以夹紧车窗玻璃，使密封更可靠。
如图2和3所示，外密封件101的体部115由硬质塑料制成，且第一密封部分116由软质橡胶制成，所述外密封件的体部和所述第一密封部分通过二次注塑形成为一体。类似地，内旋转密封件106的体部122由硬质塑料制成，且第二密封部分123由软质橡胶制成，所述内旋转密封件的体部和所述第二密封部分通过二次注塑形成为一体。
所述外密封件和内旋转密封件的螺纹102、107可以是相对应的长行程普通连续螺纹，但是根据具体情况，为了更加节省空间同时保证接合强度，所述外密封件和内旋转密封件的螺纹可以是彼此相对应的多段短行程螺纹。
优选地，所述密封组件100还包括环形密封圈105，其定位到轴套上的环形定位槽109中，用于接合在轴套和所述外密封件的体部之间，以形成第五密封区域127。环形密封圈以过盈配合的方式接合所述轴套和所述外密封件。
图5和6是密封组件的功能结构剖面原理图，其中图5中内旋转密封件处于未完成组装的状态，图6中内旋转密封件处于组装成功后的最终位置。从图5中可清楚地看到上述第一至第五密封区域119、121、124、126、127。该结构省略了现有技术的密封组件中的紧固螺母和用于密封件的塑料基座，从而具有结构和外观方面的优势。
参考图2、5、6所示，本发明所述密封组件的安装方法包括：
步骤1，将外密封件101从车窗玻璃的外部塞入玻璃开口104，使得外密封件101紧贴玻璃103的外表面。优选地，使得外密封件的玻璃限位特征120与玻璃接合，协助外密封件相对于车窗玻璃的定位；
步骤2，通过内旋转密件的螺纹128与轴套上的螺纹110的啮合，将内旋转密封件组装到所述轴组件上；
步骤3，作为可选步骤，将环形密封圈105预装在轴套上的环形定位槽中，以便预装环形密封圈，同时这还能防止内旋转密封件106在运输途中脱落。该步骤针对具有环形密封圈的实施例进行；
步骤4，使轴组件108穿过所述外密封件的中心孔；
步骤5，朝向玻璃旋转内旋转密封件106，直到其与外密封件的螺纹102啮合并旋紧，使得内旋转密封件与玻璃内侧压紧车窗玻璃并形成密封。由此即完成了密封组件100的安装。
上文中参照优选的实施例详细描述了本发明提出的密封组件，然而本领域技术人员可理解的是，在不背离本发明理念的前提下，可以对上述具体实施例做出多种变型和改型，可以对本发明提出的各种技术特征、结构进行多种组合，而不超出其保护范围。

Claims (15)

1.一种密封组件(100)，用于对穿过玻璃(103)的轴组件(108)与所述玻璃的结合位置进行密封，所述轴组件(108)包括轴(113)和围绕所述轴(113)的具有螺纹(110)的轴套(114)，其特征在于，所述密封组件包括：
外密封件(101)，其具有用于支撑在玻璃上的体部(115)，该外密封件还具有至少一个第一密封部分(116)，以形成至少一个密封区域(119，121)；
内旋转密封件(106)，其具有体部(122)，所述体部具有螺纹(128)用于与轴套(114)上的螺纹(110)接合；该内旋转密封件还具有至少一个第二密封部分(123)，以形成至少一个密封区域(124)；
其中，在外密封件的体部(115)和内旋转密封件的体部(122)上还分别具有相对应的螺纹(102；107)，用于外密封件和内旋转密封件的接合。
2.如权利要求1所述的密封组件，其中外密封件(101)具有沿纵向轴线限定的中心孔，所述轴和轴套穿过该中心孔延伸；外密封件包括第一密封部分(116)，其具有大致沿径向方向远离纵向轴线延伸的延伸部(117)和位于中心孔附近的凸起(118)，其中所述凸起在玻璃外侧与轴套(114)密封接触以形成第一密封区域(119)，所述延伸部(117)的一部分与玻璃的外表面密封接触以形成第二密封区域(121)。
3.如权利要求1所述的密封组件，其中内旋转密封件(106)具有沿纵向轴线限定的中心孔，所述轴和轴套穿过该中心孔延伸；第二密封部分(123)沿轴向方向同时远离纵向轴线延伸，该第二密封部分(123)与玻璃内表面密封接触以形成第三密封区域(124)。
4.如权利要求1所述的密封组件，其中外密封件(101)的体部(115)上的螺纹(102)为外螺纹，且内旋转密封件的体部上的螺纹(107)为内螺纹。
5.如权利要求1所述的密封组件，其中第一密封部分(116)的延伸部(117)还具有平坦表面，该表面形成外密封件的玻璃限位特征(120)。
6.如权利要求1所述的密封组件，所述外密封件(101)的第一密封部分(116)还具有与径向方向成角度地朝向玻璃延伸的折回部(125)，其与玻璃内侧密封接合而形成第四密封区域(126)，同时其与第一密封部分的延伸部(117)协作，以夹紧玻璃(103)。
7.如权利要求1所述的密封组件，还包括环形密封圈(105)，其定位到轴套上的环形定位槽(109)中，用于接合在轴套(114)和所述外密封件的体部(115)之间以形成第五密封区域(127)。
8.如权利要求1所述的密封组件，其中外密封件(101)的体部(115)由硬质塑料制成，且第一密封部分(116)由软质橡胶制成，所述外密封件的体部和所述第一密封部分通过二次注塑形成为一体。
9.如权利要求1所述的密封组件，其中内旋转密封件(106)的体部(122)由硬质塑料制成，且第二密封部分(123)由软质橡胶制成，所述内旋转密封件的体部和所述第二密封部分通过二次注塑形成为一体。
10.如权利要求1所述的密封组件，所述外密封件和内旋转密封件的螺纹(102；107)为相对应的长行程普通连续螺纹。
11.如权利要求1所述的密封组件，所述外密封件和内旋转密封件的螺纹(102；107)均为多段彼此相对应的短行程螺纹。
12.如权利要求7所述的密封组件，所述环形密封圈(105)以过盈配合的方式接合所述轴套(114)和所述外密封件(101)。
13.如权利要求1所述的密封组件，其中所述轴组件(108)为雨刷器的电机输出轴组件。
14.一种用于权利要求1-6中任一项所述的密封组件的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
将外密封件(101)的一部分从玻璃的外部塞入玻璃开口，使外密封件紧贴玻璃的外侧；
通过内旋转密件的螺纹(128)与轴套上的螺纹(110)的啮合，将内旋转密封件组装到所述轴组件(108)上；
使得轴组件通过所述外密封件的中心孔穿过已经安装在玻璃上的外密封件(101)中；
朝向玻璃旋转内旋转密封件(106)，直到其螺纹(107)与外密封件的螺纹(102)啮合并旋紧，使得内旋转密封件压紧玻璃内侧并形成密封。
15.一种用于权利要求7-13中任一项所述的密封组件的安装方法，其特征在于，包括以下步骤：
将外密封件(101)的一部分从玻璃的外部塞入玻璃开口，使外密封件紧贴玻璃的外侧；
通过内旋转密件的螺纹(128)与轴套上的螺纹(110)的啮合，将内旋转密封件组装到所述轴组件(108)上；
将环形密封圈(105)预装在轴套上的环形定位槽(109)中；
使得轴组件通过所述外密封件的中心孔穿过已经安装在玻璃上的外密封件(101)中；
朝向玻璃旋转内旋转密封件(106)，直到其螺纹(107)与外密封件的螺纹(102)啮合并旋紧，使得内旋转密封件压紧玻璃侧并形成密封。
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