CN106564440B - 具有整体线通道的密封索环组件 - Google Patents

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Abstract

一种与面板和线束一起使用的密封索环组件包括第一索环和第二索环、线缆引导器以及环形固定器。第一索环限定第一导管和第一组密封唇。第二索环限定第二导管和第二组密封唇。线缆引导器位于第一导管和第二导管内并且接收和支撑线束。环形固定器由第一索环和第二索环包裹，并且具有将第一索环和第二索环彼此固定的第一组轴向突出的闩锁指状件。固定器还具有将第一索环和第二索环固定至面板的第二组轴向突出的闩锁指状件。当密封索环组件经由环形固定器固定至面板时，密封唇形成针对面板的相对侧面的密封。

Description

具有整体线通道的密封索环组件
技术领域
本发明涉及一种具有整体线通道的密封索环组件。
背景技术
在复杂系统中使用线束来布置电气部件之间的大捆的电线。例如，在普通车辆中，引擎室内配线线束的电线被捆扎成单独的线束，并布线通过防火墙中的开口。然后，将线束连接到车辆内部的仪表、娱乐/导航系统、电动座椅或其他电子装置。在开口处的防水密封有助于防止外部任何东西渗入车辆内部。出于此目的，通常使用的是形式为橡胶或合成聚合物材料的空心圆柱形插件的单件式密封索环。密封索环可以径向张开和/或设置有扩大的头部，从而将索环保持在相对于开口的安装位置中。
复杂系统中的电容量不断增加。在一些区域中，必须将配线线束布线通过一个有限空间，例如，车辆的引擎室内、电器的相邻面板之间或通过建筑物的外墙。配线线束的成捆的电线可以具有较大的直径，这反过来使配线线束难以在有限空间内的部件之间进行布线。此外，一旦配线线束已经成功地布线通过面板开口，那么，相对于周围部件(诸如车辆内部的离合器踏板、制动器踏板与加速踏板)必须保持足够的间隙。然而，采用常规圆柱形或扩口型密封索环的话可能难以实现配线线束的相对较厚的线束的准确和可重复的布线。
发明内容
公开了一种用于和线束及面板一起使用的密封索环组件。在示例性实施例中，密封索环组件包括第一索环和第二索环、线缆引导器以及环形固定器。第一索环限定第一导管和第一组密封唇(即面朝面板的密封表面)。类似地，第二索环限定第二导管和第二组密封唇；位于所述第一导管和第二导管内的线缆引导器配置成接收线束。
由第一索环和第二索环进行包裹或者夹在第一索环和第二索环之间的环形固定器具有第一组和第二组轴向延伸闩锁指状件。第一组闩锁指状件配置成将第一索环和第二索环彼此固定。第二组闩锁指状件将第一索环和第二索环固定至面板。一旦相对于面板安装密封索环组件，则第一组密封唇和第二组密封唇通过从面板的相对侧面进行密封来提供针对面板的双向防水密封。
第一索环和第二索环可以由弹性材料(例如乙烯丙烯二烯单体(EPDM)橡胶)构造而成，这使得第一索环和第二索环在安装过程中可在环形固定器和线缆引导器上伸展。线缆引导器可由相对硬的模制材料(例如尼龙或塑料)构造而成，从而使得当线束布线穿过密封索环组件时，线缆引导器支撑并维持线束的形状。
在一个示例性配置中，总共设置有五个密封唇，其中，第一组密封唇包括三个密封唇，而第二组密封唇包括两个密封唇。
线缆引导器可限定半圆形或弓形线通道，半圆形或弓形线通道配置为接收线束并且位于第二索环的第二导管内。在这种实施例中，第二导管的形状可以是圆柱形。
线缆引导器可包括壳体，该壳体位于第一导管中并且配置为接收线束。在这种实施例中，第一导管可以是矩形或者是盒形。
第一组轴向延伸闩锁指状件可以包括径向延伸的闩锁，同时第二索环限定多个凹部。在这个实施例中的各个凹部接收一个不同的径向延伸的闩锁。
第一组径向延伸的闩锁指状件的每个闩锁指状件还可以具有U形轮廓，为第一组径向延伸的闩锁指状件提供常规弹簧锁的需要的弹性水平。第二组轴向延伸闩锁指状件的每个闩锁指状件可以包括接合面板的径向延伸的闩锁。第一组和第二组轴向延伸闩锁指状件的径向延伸的闩锁定向为相对于彼此的相反方向。
第一组和第二组闩锁指状件可以绕着环形固定环的周边交替地且等距地间隔开。
还公开了一种组件，该组件包括面板、线束和密封索环组件，其中，面板具有第一侧面和第二侧面，线束通过开口在面板的第一侧面和第二侧面之间延伸，密封索环组件如上所述进行配置。
一种使用密封索环组件相对于面板安装线束的方法包括：将线束送入线缆引导器中，然后将带线缆引导器的线束送入第二索环中。该方法进一步包括：将第一索环和环形固定器从面板的第一侧面插入至面板的开口中、通过第一数量的多个轴向延伸闩锁指状件将环形固定器和第一索环固定，以及从面板的第二侧面将第二索环固定到第一索环。固定第二索环包括通过第二数量的轴向延伸闩锁指状件将第二索环锁紧到第一索环，从而使得多个密封唇流体在面板的第一侧面和第二侧面上形成针对面板的密封。
本发明的上述特征和优点及其它特征和优点通过以下结合附图对实施公开内容的最佳方式进行的详细描述中而容易变得显而易见。
附图说明
图1是本文所述的用于和线束及面板一起使用的密封索环组件的示意性透视图。
图1A是具有开口的示例性面板的示意性截面图，其中，在该开口内设置有图1的密封索环组件。
图2是图1所示的密封索环组件的整体线通道和环形固定环的示意性透视图。
图3是当相对于第一索环安装时的图2的结构的示意性透视图。
图4是描绘与环形固定环的闩锁指状件的面板的接合的环形固定环、面板、第一索环和第二索环的一部分的示意图。
图5是描绘第一索环和第二索环通过环形固定环的彼此接合的环形固定环、面板、第一索环和第二索环的另一部分的示意图。
具体实施方式
参照附图，其中相同的附图标记表示相同的部件，图1中描绘了密封索环组件10，密封索环组件10将在相对于图1A中示意性地示出的面板12在装配和安装位置出现。面板12可以由金属、复合材料、玻璃或其它材料构造而成，而且可以用于将舱室和空间划分成分离的侧面13和15。在一个非限制性示例性汽车应用中，图1A的面板12可以是防火墙，该防火墙从内部侧面(即客厢或车辆内部)将车辆车身的发动机舱或引擎室侧分离。
配线线束的线束(W12)布线穿过面板12中的开口(箭头17)，以便从侧面15输送电能到位于侧面13上的各种电气部件，例如仪表板内的仪表、电动座椅、娱乐或导航系统等。需要将大捆电线或电缆布线通过其他类型的面板12中的开口的其它车辆或非车辆应用在本发明的预期范围内可以被容易地预见，例如但不限于，将建筑物或电器的内部区域和外部区域分开的面板。为了图示的一致性，图1的面板12在下文中将作为车辆中的防火墙进行描述，但是这并不限制这种应用的范围。
图1的密封索环组件10包括相应的第一索环20和第二索环30、线缆引导器40和环形保持器50，后者在图2中最佳示出并如下进行描述。第一索环20和第二索环30在图1A的面板12的不同侧面13和15上相对于彼此相对设置。在图1的完全装配的配置中，第一索环20和第二索环30一起包裹图2的环形保持器50和线缆引导器40的基本上所有的结构。也就是说，第一索环20和第二索环30完全包围环形保持器50和线缆引导器40，除了如下所述的线缆引导器40的远端41和43。
如下参照图2和图3描述的环形保持器50包括多个轴向突出的闩锁指状件52，即平行于环形保持器50的中心轴线XX突出的突片或延伸部。环形保持器50的轴向突出的闩锁指状件52共同地操作用以将相应第一索环20和第二索环30彼此固定，同时还将密封索环组件10固定到与通过其插入线束(W)的开口(图1A的箭头17)相邻的面板12。线缆引导器40使线束(W)容易地布线通过面板12，同时还保持线束(W)的形状。此外，第一索环20和第二索环30配置成将开口(箭头17)从面板12的相对侧面13和15密封(如以下参照图4和图5进行描述)，从而阻止流体的泄漏或灰尘或其他碎屑进入侧面13中。
特别地，图1的第一索环20可包括具有朝向面板12的侧面13(例如，车辆客舱的内侧面)的外表面23以及朝向面板12的侧面15(例如发动机舱的引擎室侧)的内表面25的第一密封盘22。第一索环20包括第一导管24，该第一导管24反过来限定伸长的第一开口26。第一导管24从第一密封盘22的外表面23朝面板12的侧面13延伸。第一导管24可成形为图1中示出的示例性实施例中的矩形盒。如下所述，第一导管24和伸长的第一开口26相对于第二索环30的第二导管34放大或“伸长”。伸长设计旨在有助于使线束(W12)分为面板12的侧面13上的两个或多个较小的子线束(W1、W2)，以便促进电力传输到不同的电气部件。
图1的第二索环30可包括直径与第一密封盘22相同或基本上相同的第二密封盘32。可以位于侧面15上的第二密封盘32包括背离第一索环20的外表面33和面向第一索环20的内表面35。当相对于面板12安装时，内表面25和35彼此直接相邻并经由如下所述的环形保持器50的锁定操作而固定在一起。
图1的第二索环20包括限定第二开口36的第二导管34，其中第二导管34从外表面33朝侧面15延伸并延伸进入侧面15中。第二导管34可为如在图1中示出的示例性实施例中的带有圆形横截面的圆柱形管，以便接收大致圆柱形的线束(W12)。例如，典型车辆配线线束的常规30mm的线束可以接收在第二导管34内并如第一导管24内的子线束(W1和W2)一样分为分开的15mm的线束，其中伸长的第一开口26允许用于子线束(W1和W2)的充足空间并行地定位。
线缆引导器40和环形保持器50包裹在相应的第一索环20和第二索环30之间。线缆引导器40可包括限定弓形或半圆形线导向通道40G的弓形或半圆形表面45。从图1的角度看，在安装位置，这种线导向通道的端部41在第二开口36内是可见的。线缆引导器40的端部43在第一导管24的远端27处是可见的，其中端部43与安装位置的远端27齐平设置。端部43可包括所示的径向支脚或突片或其他保持特征，从而有利于防止线缆引导器40缩进到第一导管24中。
为了便于线缆引导器40和环形保持器50装配到图1的第一索环20和第二索环30中，相应的第一索环20和第二索环30可以由柔性和弹性适当的材料(例如，乙烯丙烯二烯单体(EDPM)橡胶或其他合成弹性体)构成。为了使柔性和弹性水平适合于本文设想的各种应用，第一索环20和第二索环30应充分地可拉伸，以便在其中容纳线缆引导器40和环形保持器50并且在释放时恢复到松弛状态，从而保持线缆引导器40和环形保持器50。此外，线缆引导器40借助于线缆引导器40的几何形状和第一导管24的几何形状而接收和保持在第一导管24内，第一导管24围绕线缆引导器40并因此将线缆引导器40固定到位。
参照图2，线缆引导器40和环形保持器50描绘为布置在对应于图1的安装位置。线缆引导器40包括两个部分，即线导向通道40G和外壳40H，这两个部分可以单独形成并超声焊接或粘合在一起，或者其可以一体地形成。线导向通道40G可以构造为所示的半圆形滑槽，使得固定在线通道40G内的任何线束(W12，见图1)的重量从下方支撑。外壳40H可以构造为管，比如所示的矩形或者盒形管，并因此在除图1中所示的第一导管24的端部26处的所有侧面上为封闭的。
图2的环形保持器50包括环形壁51(即，形成完整的环)，以及多个轴向延伸的闩锁指状件52。轴向延伸的闩锁指状件52包括间隔开的、交替轴向延伸的闩锁指状件44A和44B。轴向延伸的闩锁指状件44A可以具体体现为柔性卡扣指状件，例如具有带闩锁48(比如所示的三角形齿或支脚)的U形轮廓。轴向延伸的闩锁指状件44B可以具体体现为同样具有闩锁49的刚性突片，闩锁49可以依据设计相对于闩锁48类似地或不同地成形。
相对于环形保持器50的中心轴线XX，轴向延伸的闩锁指状件44A的闩锁48定向成以便径向向外朝向。这允许闩锁指状件44A接合如图4所示的面板12，即，以靠着形成于面板12中的任何开口的周边边缘锁定，以便通过面板12输送线束(图1A的W12)。每个轴向延伸的闩锁指状件44B的闩锁49相反地径向向内朝向并因此配置成将相应第一索环20和第二索环30彼此锁定。在一个示例性实施例中，总共八个轴向延伸的闩锁指状件44A和44B可以以相等数目使用，其中每个闩锁指状件44A以相等间距位于一对闩锁指状件44B之间，反之亦然，使得突片48和49的径向方向交替围绕环形壁51的周边。
参照图3，线缆引导器40和环形保持器50示出为相对于第一索环20安装，从而使得第一索环20的内侧面25可见。第一组密封唇28和第二组密封唇38由图1的第一封盘22和第二密封盘32限定，如下面参照图4进一步详细地描述，其中在图3中仅示意性地示出第一组密封唇28。第一组密封唇28可以形成在内表面25的同心圆形突出部21上，其中同心圆形突出部外接于环形保持器50。第二组密封唇38(在图3中未示出)可以相对于第二索环30的内表面35类似地构造。第一组密封唇28和第二组密封唇38可以由与第一和第二索环20(例如，EDPM橡胶)相同的材料形成，并因此在压靠面板12时充分地可压缩和防水。
特别参照图4和图5描述密封索环组件10的密封和锁定功能。由于密封索环组件10具有两个侧面，即由作用在面板12的侧面13上的第一索环20提供的一个侧面和由作用在图1A中最佳示出的侧面15上的第二索环30提供的另一侧面，更加坚固的流体和碎屑密封相对于传统索环是可能的。例如，在一个示例性实施例中，密封索环组件10可经由第一组密封唇28和第二组密封唇38限定至少五个不同的密封表面，其中密封表面在图4中示出为密封表面A、B、C、D和E。密封表面A和B通过第二索环30(即第二组密封唇38)的材料压靠侧面15上的面板12而提供。由第一组密封唇28提供的密封表面C、D和E同样地通过第一索环20的材料压靠侧面13上的面板12而提供。当第一索环20和第二索环30经由环形保持器50锁定在一起时，密封表面A、B、C、D和E压靠面板12，从而避免水、灰尘和其他碎屑从侧面15通向侧面13。
图4中还示出的是轴向延伸的闩锁指状件44A接收在由第二索环30的内壁38限定的配合凹部39内。闩锁48与面板12的接合防止了环形保持器50通过面板12的轴向缩回，并因此允许轴向延伸的闩锁指状件44A用作柔性卡扣型保持器。由于多个闩锁指状件44A围绕环形保持器50的轴向壁51的周边布置，因此，第一索环20在围绕环形保持器50的周边的多个等距间隔位置处固定到面板12。
图5描绘了第一索环20和第二索环30经由轴向延伸的闩锁指状件44B保持到彼此。如图2和图3所示以及以上所述，闩锁指状件44B包括闩锁49。不像用于将第一索环20固定到面板12的图4的闩锁48，闩锁49为向内朝向，以便将凹部39接合在第二索环30的材料中。第二索环30可以与凹部39一起模制，以为凹部39提供与所示的闩锁49匹配的轮廓。因此，当轴向延伸的闩锁指状件44B中的一个给定闩锁指状件插入到第二索环20的对应凹部39中时，闩锁49卡扣到位并将第一索环20固定到第二索环30。
图5中还描绘了通过第一索环20的材料沿着环形壁51保持环形保持器50，其中环形壁51保持在由第一索环限定的凹部或狭槽29内。这种配置通过允许第一索环20的弹性材料在环形壁51上方拉伸并释放而便于进行手动的组装，其中第一索环20的弹性随后捕获环形保持器50。
以上描述的密封索环组件10可促进具有有限包装空间的典型配线线束的线束安装在比如如上所述的车辆的拥挤的发动机舱与乘客舱之间、结构面板或建筑壁的内侧面与外侧面之间、或者从电器的一个侧面安装到另一侧面，例如，制冷器的后面板。例如，鉴于图1至图5的描述，本领域技术人员将认识到的是，所公开的结构实现了使用密封索环组件10相对于任何面板安装线束的方法。例如，本方法可包括将图1A的线束(W12)送入到线缆引导器40中，例如，将第二索环30在线缆引导器40上方拉伸，以使得线束(W12)送入到图2的线导向通道40G和外壳40H中并固定在其内。带线缆引导器40的线束(W12)可随后送入到第二索环30中。
接下来，第一索环20和环形保持器50可从面板12的第一侧面(例如从侧面13)插入至面板12的开口(箭头17)中。也就是说，图3中示出的密封索环组件10的一部分(即，具有第一索环20的部分)从图1的侧面13插入至面板12中的开口(箭头17)中，然后经由图4中示出的轴向突出的柔性闩锁指状件44A的操作而卡扣到位。环形保持器50和第一索环20因此经由第一数量的多个轴向延伸的闩锁指状件44(即闩锁指状件44A)而固定。在组装的这个阶段，图1的密封索环组件10安装在面板12的侧面13上。
接下来，第二索环30可以从侧面15滑动到位并经由图5中示出的轴向突出的闩锁指状件44B(在本示例性方法中，其为第二数量的轴向延伸的闩锁指状件44)的锁定操作而固定到第一索环20。经由锁定的第一索环20和第二索环30压缩的第一组密封唇28和第二组密封唇38形成面板12的侧面13和15上的密封。
以这种方式，密封索环组件10可以相对于具有多个密封件的面板12而安装，从而确保相对于面板12不透水以及始终如一地放置。具有线束(W12)的配线线束的其余部分可随后附接到发动机舱的壁或其他合适的结构，且子线束(W1、W2)可电连接至内侧15上的部件。
尽管已经详细描述了用于实施本发明的最佳模式，但熟悉本领域的技术人员将认识到落入所附权利要求书的范围内的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种与面板和线束一起使用的密封索环组件，所述密封索环组件包括：
第一索环，其限定第一导管和第一组密封唇；
第二索环，其限定第二导管和第二组密封唇；
线缆引导器，其位于所述第一导管和第二导管内，所述线缆引导器配置成接收和支撑所述线束；以及
环形保持器，其由所述第一索环和所述第二索环包裹，并具有将所述第一索环和所述第二索环彼此固定的第一组轴向突出的闩锁指状件，且还具有将所述第一索环和所述第二索环固定到所述面板的第二组轴向突出的闩锁指状件；
其中，当所述密封索环组件经由所述环形保持器固定至所述面板时，所述第一组密封唇和所述第二组密封唇配置成形成针对所述面板的相对侧面的密封。
2.根据权利要求1所述的密封索环组件，其中，所述第一索环和所述第二索环由乙烯丙烯二烯单体(EDPM)橡胶构成。
3.根据权利要求1所述的密封索环组件，其中，所述线缆引导器由模制尼龙或塑料构成。
4.根据权利要求1所述的密封索环组件，其中，所述第一组密封唇包括三个密封唇，而所述第二组密封唇包括两个密封唇。
5.根据权利要求1所述的密封索环组件，其中，所述线缆引导器包括半圆形线导向通道，所述半圆形线导向通道配置成接收所述线束并位于所述第二导管内，并且其中所述第二导管为圆柱形管。
6.根据权利要求1所述的密封索环组件，其中，所述线缆引导器包括矩形外壳，所述矩形外壳配置成接收所述线束并位于所述第一导管中，并且其中所述第一导管为矩形盒。
7.根据权利要求1所述的密封索环组件，其中，所述第一组轴向突出的闩锁指状件包括径向延伸的闩锁，并且其中所述第二索环限定多个凹部，每个所述凹部接收所述径向延伸的闩锁中的一个。
8.根据权利要求7所述的密封索环组件，其中，所述第一组轴向突出的闩锁指状件的每个闩锁指状件具有U形轮廓。
9.根据权利要求1所述的密封索环组件，其中，所述第二组轴向突出的闩锁指状件的每个闩锁指状件包括接合所述面板的径向延伸的闩锁。
10.根据权利要求1所述的密封索环组件，其中，所述第一组轴向突出的闩锁指状件和所述第二组轴向突出的闩锁指状件围绕所述环形保持环的周边交替地且等距地间隔开。
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