CN110062729A - 密封孔塞 - Google Patents

Abstract

一种孔塞，被构造成堵住部件的孔。所述孔塞包括颈环和堵塞突起，所述颈环被构造成抵接住所述部件的第一表面，所述堵塞突起从所述颈环延伸。所述堵塞突起包括第一唇部和第二唇部。所述第一唇部被构造成抵接住所述部件的限定所述孔的内边缘。所述第二唇部被构造成抵接住所述部件的与所述第一表面相对的第二表面。

Description

密封孔塞

相关申请

本申请与2016年12月14日申请的名称为“密封孔塞(Sealing Hole Plug)”的第62/434,079号美国临时专利申请相关并主张其优先权。美国临时专利申请第62/434,079号的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开的实施例大体上涉及孔塞，并且更明确地说，涉及被构造成插入不同尺寸的部件的孔内的孔塞。

背景技术

各种组装件包括彼此连接的面板、块件或其他这样的部件。例如，汽车组装件包括各种面板和结构，所述面板和结构连接到其他面板或结构，或连接到汽车框架。

某些部件，例如块件和面板，在其中形成有孔。在组装过程中，所述孔可以接收和保持紧固件，或允许管、线路等通过。然而，在某些情况下，孔可能不会被用到。类似地，例如，可以为将来的应用保留所述孔。

孔塞通常用于牢固地覆盖和闭合在装置的面板内形成的孔。典型的孔塞由弹性材料，例如橡胶形成，所述弹性材料允许所述孔塞具有挠性，同时提供流体密封屏障。

EP 3061675、DE 10303366和EP 0911132公开了塞。美国专利第9,676,425号公开了一种可膨胀孔塞组装件。

通常，在部件的两侧使用诸如胶水的粘合剂将孔塞在孔周围密封到所述部件上。其他孔塞包括单独且不同的密封结构，所述密封结构用于密封地接合部件的一侧。这样，为了将孔塞密封到部件上，使用单独的密封件和/或材料，这增加了劳动时间和成本。

发明内容

需要一种孔塞，所述孔塞可以固定到部件上而无需使用单独且不同的密封结构或粘合剂。此外，需要一种可以有效地密封地固定到部件上的孔塞。

鉴于这些需要，本公开的某些实施例提供一种被构造成堵住部件的孔的孔塞。所述孔塞包括颈环，所述颈环被构造成抵接住所述部件的第一表面。堵塞突起从所述颈环延伸。所述堵塞突起包括第一唇部和第二唇部。所述第一唇部被构造成抵接住所述部件的限定所述孔的内边缘。所述第二唇部被构造成抵接住所述部件的与所述第一表面相对的第二表面。所述孔塞被构造成在加热时熔化和/或膨胀，以密封地且牢固地结合到所述部件上。

在至少一个实施例中，所述第一唇部从管状延伸部径向地延伸，所述管状延伸部从所述颈环延伸出。所述第二唇部连接到所述第一唇部。所述第一唇部位于所述颈环和所述第二唇部之间。所述第一唇部和所述第二唇部中的每一个包括连接到倾斜的半锥体的凸壁。

在至少一个实施例中，所述堵塞突起包括连接到所述第二唇部的鼻部。所述鼻部可以是圆顶形的。所述鼻部可具有第一厚度，所述第一厚度不同于所述孔塞的侧壁的第二厚度。

所述堵塞突起可包括在所述第二唇部和所述鼻部之间的向内倾斜的环形铰链。所述铰链被构造成在加热过程中促进所述孔塞的均匀膨胀。

所述堵塞突起可包括形成在所述鼻部末端处的注入口。所述注入口被构造成确保加热过程中材料的顺畅流动和均匀的应力分布。

本公开的某些实施例提供一种密封系统，所述密封系统包括具有第一表面和第二表面的部件，所述第二表面与所述第一表面相对。孔穿过所述部件从所述第一表面延伸到所述第二表面。所述孔由所述部件的内边缘限定。孔塞堵住所述部件的所述孔。所述孔塞包括颈环，所述颈环抵接住所述部件的所述第一表面，还包括从所述颈环延伸的堵塞突起。所述堵塞突起包括第一唇部和第二唇部，其中所述第一唇部抵接住所述部件的限定所述孔的所述内边缘。所述第二唇部抵接住所述部件的与所述第一表面相对的所述第二表面。

附图说明

图1示出了根据本公开的实施例的孔塞的立体仰视图。

图2示出了根据本公开的实施例的孔塞的前视图。

图3示出了根据本公开的实施例的孔塞的立体俯视图。

图4示出了根据本公开的实施例的孔塞的俯视图。

图5示出了根据本公开的实施例的孔塞的仰视图。

图6示出了根据本公开的实施例的孔塞的通过图5的剖切线6-6得到的横截面图。

图7示出了根据本公开的实施例的固定到部件的孔塞的一部分的横截面图。

图8示出了根据本公开的实施例的，在膨胀过程之前固定到部件的孔塞的局部立体横截面图。

图9示出了根据本公开的实施例的，在膨胀过程之后固定到部件的孔塞的局部立体横截面图。

图10示出了根据本公开的实施例的将孔塞密封地固定在部件的孔内的方法的流程图。

在详细解释本公开的实施例之前，应理解，本公开的应用不限于以下描述中所阐述或附图中所图示的部件的构造和布置的细节。本公开能够具有其它实施例，并且以各种方式实践或实施。并且，应理解，本文所使用的用语和术语是出于描述的目的且不应视为限制性的。“包含”和“包括”及其变化形式的使用希望涵盖之后列出的项目与其等同物以及额外项目与其等同物。

具体实施方式

本公开的实施例提供一种孔塞，所述孔塞被构造成在加热过程中膨胀和/或熔化以密封地接合部件的一些部分。所述孔塞可以形成为单个整体件。所述孔塞可以包括多个密封和保持唇部，所述唇部被构造成在加热过程之前将所述孔塞牢固地保持在部件上。在加热过程中，所述唇部膨胀、熔化和/或以其他方式流入所述部件的各个区域中，从而增加保持力并提供与之相应的坚固的密封界面。

图1示出了根据本公开的实施例的孔塞100的立体仰视图。图2示出了所述孔塞100的前视图。图3示出了所述孔塞100的立体俯视图。图4示出了所述孔塞100的俯视图。图5示出了所述孔塞100的仰视图。图6示出了所述孔塞100通过图5的剖切线6-6得到的横截面图。

参照图1-6，所述孔塞100包括环形的颈环102，所述颈环102具有平坦的第一环形表面104，所述第一环形表面104通过外环形边缘108连接到相对的平坦的第二环形表面106。堵塞突起110从所述第二环形表面106向下延伸(如图1-6所示方向)。内腔112穿过所述颈环102限定并进入所述堵塞突起110。所述内腔112从穿过所述颈环110形成的开口端114延伸并进入所述颈环110和所述堵塞突起110的内表面116。所述内腔112可以不穿过所述堵塞突起110。

所述堵塞突起110包括环形的第一唇部118，所述第一唇部118围绕所述堵塞突起110的颈部120周向延伸。所述第一唇部118从管状延伸部122径向地延伸，所述管状延伸部122从所述颈环110向下延伸。所述第一唇部118通过所述延伸部122与所述颈环102的所述第二环形表面106分开。所述第一唇部118与所述颈环110朝向所述堵塞突起110的远端鼻部124间隔开。所述第一唇部110包括连接到倾斜的半锥体128的凸壁126，所述半锥体128从所述凸壁126开始朝向所述鼻部124向内和向下倾斜。

所述堵塞突起110还包括在所述第一圆周唇部118下方的环形第二唇部130。所述第二唇部130围绕所述堵塞突起110在所述第一唇部118下方径向延伸。所述第二唇部130被定位为比所述第一唇部118更靠近所述鼻部124。所述第二唇部130包括凸壁132，所述凸壁132连接到倾斜的半锥体134，所述半锥体134向内和向下倾斜地延伸到所述鼻部124。

如图所示，所述第一唇部118可以从所述管状延伸部122径向地延伸，所述管状延伸部122从所述颈环102延伸。所述第二唇部130连接到所述第一唇部118。所述第一唇部118定位在所述颈环102和所述第二唇部130之间。

如图6所示，特别地，所述鼻部124的厚度t1可以小于所述堵塞突起110在靠近所述第一唇部118和所述第二唇部130的侧壁127处的厚度t2。所述堵塞突起110在所述鼻部124上方的所述侧壁127处可以更厚。也就是说，所述孔塞100的所述远端鼻部124的厚度可以减小。所述厚度t1可以小于所述厚度t2，以减少在使所述孔塞100膨胀的加热过程中流走的材料。简而言之，所述鼻部124的厚度不同于所述侧壁127的厚度。

图7示出了固定到部件200的所述孔塞100的一部分的横截面图。所述唇部118和130被构造成在使所述孔塞100膨胀的加热过程之前，将所述孔塞100牢固地结合到所述部件200。此外，随着所述孔塞100被加热，所述孔塞100熔化并膨胀。在此过程中，所述唇部118和130熔化并膨胀以密封地接合所述部件200。

所述孔塞100可包括在所述第二唇部130和所述鼻部124之间的向内倾斜的环形铰链170。所述铰链170可形成在所述孔塞100的内表面上。所述铰链170被构造成便于所述堵塞突起110在加热过程中向外推压和膨胀。例如，在加热过程期间，所述堵塞突起110在所述铰链170周围在弧线A的方向上径向且向下地膨胀。

此外，注入口180可以形成在所述鼻部124的末端182处。所述注入口180确保在加热过程中材料的顺畅流动和均匀的应力分布，以使所述材料稳定地膨胀。所述注入口180可以是穿过所述末端182延伸的直圆柱形通道。在加热过程期间，所述孔塞100的熔化可以密封地填充所述注入口180。

所述注入口180可以与所述孔塞100的中心纵向轴线183轴向对齐，这确保了材料中的均匀应力分布，以在加热过程中稳定地膨胀。在加热过程之后，所述孔塞100具有弹性和柔软性，因此能够吸收压力，并且结合在所述部件200的边缘下方的力以将所述孔塞100固定在所述部件200的所述孔202中。

图8示出了根据本公开的实施例的，在膨胀过程之前固定到所述部件200(例如面板)的所述孔塞100的局部立体横截面图。堵塞系统201由固定到所述部件200的所述孔塞100形成。所述部件200可以是平板或面板，所述平板或面板具有所述第一表面204和与所述第一表面204相对的第二表面210。所述孔202穿过所述部件200从所述第一表面204延伸到所述第二表面210。所述孔由所述部件200的所述内边缘206限定。

所述堵塞突起110定位在所述部件200的所述孔202内。所述颈环102叠在所述部件200的所述第一表面或上表面204之上。所述第一唇部118抵接住所述部件200限定所述孔202的所述内边缘206。例如，所述第一唇部118的所述凸壁126被推入并抵靠所述内边缘206。

所述第二唇部130定位在所述孔202下方。所述第二唇部130的所述凸壁132抵靠所述部件200的第二表面或下表面210。如图所示，所述部件200的围绕所述孔202的部分被俘获在所述颈环102(具有覆盖所述上表面204的一部分的所述第二环形表面106)和所述第二唇部130之间(使得所述下表面210的一部分叠在所述凸壁132之上)。此外，所述第一唇部118定位在所述孔202内。具体地，所述第一唇部118抵接住限定所述孔202的所述内边缘206。

如图所示，所述内腔112限定在所述颈环102和所述堵塞突起110的内表面114之间。所述鼻部124提供圆顶125。也就是说，所述鼻部124是圆顶形的。所述鼻部124的所述圆顶125以及所述鼻部124相对于所述侧壁127的厚度差使得沿F1方向施加的力沿F2方向径向向外传递，从而确保在加热过程之前与所述部件200的稳定连接。

图9示出了根据本公开的实施例的，在膨胀过程之后固定到所述部件200的所述孔塞100的局部立体横截面图。响应于加热过程，所述孔塞100膨胀，如图9所示。所述孔塞100在所述加热过程中熔化和/或膨胀。例如，当所述孔塞100被加热时，所述孔塞100在所述孔202内和所述孔202周围熔化并膨胀，以在所述孔202周围和内部密封地接合所述部件200。在所述加热过程期间和之后，所述力F1和F2确保增加了所述孔塞100和所述部件200之间的保持力。

所述第一唇部118在加热过程中熔化并膨胀，以提供与所述部件的密封界面。也就是说，当所述第一唇部118熔化并膨胀时，所述熔化的第一唇部118填充所述第一唇部118和所述部件200之间的间隙，并密封地接合所述部件200。这样，所述第一唇部118提供密封和保持唇部。类似地，所述第二唇部130在加热过程中熔化和膨胀，以提供关于所述部件200的增加的保持强度(以及提供与所述部件200的密封界面)。以这种方式，所述第二唇部130提供密封和保持唇部。

如图所示，在加热过程中，所述孔塞100熔化并膨胀。这样，所述第二唇部130膨胀以提供与所述部件200的增加的保持接合。此外，所述孔塞100的膨胀减小了所述内腔112的尺寸。例如，所述堵塞突起110向外和向内膨胀以提供与所述部件200增加的保持接合，以及填充所述内腔112的一些部分。另外，所述颈环102径向和轴向地膨胀。这样，所述膨胀的颈环提供了与所述部件200的增加的保持接合。所述孔塞100的熔化和膨胀密封地填充所述孔塞100和所述部件200之间的任何间隙或开口，从而提供坚固的密封界面以防止所述孔塞100和所述部件200之间的流体泄漏。在所述孔塞的熔化和膨胀期间，所述堵塞突起110和所述部件200之间的靠近所述孔202的任何间隙都被填充。所述第一唇部118(如图7中示出)可以熔化并围绕所述孔202膨胀并进入所述内腔112，从而提供与所述部件200的牢固的密封连接。

参考图1-9，所述孔塞100可以由各种材料形成，所述材料被构造成在加热过程中膨胀和/或以其他方式流入开放空间。例如，所述孔塞100可以由热塑性弹性体形成，例如交联的可膨胀EVA或TPS-SEBS改性的PET。所述远端鼻部124相对于侧壁127的厚度变化阻止材料在加热过程中从所述部件200流出，并且在加热过程之前和之后提供所述鼻部124的圆顶形状。此外，厚度的变化确保了在加热过程之前的强保持力，因为所述孔塞100的底部上的压力被传递到所述侧壁127，从而将所述加热前的孔塞100锁定到所述部件200。所述鼻部124的圆顶形状为所述孔塞100提供了关于所述部件200的相对强的保持力。

所述孔塞100可以在烤箱中加热，例如，在130℃至180℃的温度下加热。已经发现，在至少一个实施例中，所述孔塞100在160℃的温度下有效地膨胀。在至少一个其他实施例中，由TPS-SEBS改性的PET形成的孔塞100在140℃至180℃之间熔化而不膨胀，并且经由所述唇部118和130密封且牢固地接合所述部件，所述唇部118和130在所述部件200的所述孔202周围的某些区域处熔化。

图10示出了根据本公开的实施例的将孔塞100密封地固定在部件200的孔202内的方法的流程图。参照图1-10，所述方法开始于300，在300处，所述孔塞100的所述堵塞突起110插入到所述部件200的所述孔202中。在302处，所述部件200的围绕所述孔202的一些部分被俘获在所述孔塞100的所述颈环102和所述第二唇部130之间。在304处，所述第一唇部118被推入到所述部件200的限定所述孔200的所述内边缘206。在306处，所述孔塞100被加热以熔化和/或使所述孔塞100膨胀。在308处，通过所述孔塞100的熔化和/或膨胀，所述孔塞100密封且牢固地结合到所述部件200。

如本文所述，本公开的实施例提供了一种孔塞，所述孔塞在加热过程中熔化和/或膨胀以密封地接合部件的一些部分，并且提供与部件的那些部分的增加的保持力。在所述加热过程中，所述唇部膨胀、熔化和/或以其他方式流入所述部件的一些区域，从而增加保持力并提供与部件的那些区域的坚固的密封界面。

本公开的实施例提供了一种孔塞，所述孔塞可以固定到部件而不需要单独且不同的密封结构或粘合剂。此外，所述孔塞被构造成有效地密封地固定到部件上。

虽然使用了各种空间和方向术语(例如，顶部、底部、下部、中间、侧向、水平、垂直、前部等)来描述本公开的实施例，但应理解这些术语仅关于附图所示的取向来使用。所述取向可颠倒、旋转或以其它方式改变，以使得上部部分是下部部分，且反之亦然，水平变成垂直，等等。

前述内容的变化和修改落在本公开的范围内。应理解，本文所公开且定义的实施例延及所描述或从文字和/或附图知悉的各个特征中的两个或两个以上特征的所有可选组合。所有这些不同组合构成本公开的各种替代方面。本文所述的实施例解释已知用于实践本公开的最佳模式，并且将使本领域的技术人员能够利用本公开。权利要求书应被解释为在现有技术所允许的程度内包含替代实施例。

当用于随附权利要求书时，术语“包含”和“其中(in which)”用作相应术语“包括”和“其中(wherein)”的明文等同物。此外，当用于随附权利要求书中时，术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记，并且不希望对其对象强加数值要求。此外，对随附权利要求书的限制不是以构件加功能的格式来书写的，并且不希望基于35U.S.C.§112(f)来解释，除非且直到这些权利要求限制明确使用用语“用于……的构件”，然后是功能的陈述，而没有进一步的结构描述。

本公开的各种特征阐述在随附权利要求书中。

Claims (20)

1.一种孔塞，所述孔塞被构造为堵塞部件的孔，所述孔塞包括：

颈环，所述颈环被构造成抵接住所述部件的第一表面；和

从所述颈环延伸的堵塞突起，其中所述堵塞突起包括第一唇部和第二唇部，其中所述第一唇部被构造成抵接住所述部件的限定所述孔的内边缘，并且其中所述第二唇部被构造成抵接住所述部件的与所述第一表面相对的第二表面。

2.根据权利要求1所述的孔塞，其中所述孔塞被构造成在加热时发生熔化或膨胀中的一者或两者，以密封地且牢固地结合到所述部件上。

3.根据权利要求1所述的孔塞，其中所述第一唇部从管状延伸部径向地延伸，所述管状延伸部从所述颈环延伸出，其中所述第二唇部连接到所述第一唇部，并且其中所述第一唇部位于所述颈环和所述第二唇部之间。

4.根据权利要求1所述的孔塞，其中所述第一唇部和所述第二唇部中的每一个包括连接到倾斜的半锥体的凸壁。

5.根据权利要求1所述的孔塞，其中所述堵塞突起还包括连接到所述第二唇部的鼻部。

6.根据权利要求6所述的孔塞，其中所述鼻部具有第一厚度，所述第一厚度不同于所述孔塞的侧壁的第二厚度。

7.根据权利要求6所述的孔塞，其中所述堵塞突起还包括在所述第二唇部和所述鼻部之间的向内倾斜的环形铰链，其中所述铰链被构造成在加热过程中促进所述孔塞的均匀膨胀。

8.根据权利要求6所述的孔塞，其中所述堵塞突起还包括形成在所述鼻部末端处的注入口，其中所述注入口被构造成确保加热过程中材料的顺畅流动和均匀的应力分布。

9.根据权利要求6所述的孔塞，其中所述鼻部是圆顶形的。

10.一种密封系统，包括：

具有第一表面和第二表面的部件，所述第二表面与所述第一表面相对，其中孔穿过所述部件从所述第一表面延伸到所述第二表面，并且其中所述孔由所述部件的内边缘限定；以及

堵住所述部件的所述孔的孔塞。所述孔塞包括：

抵接住所述部件的所述第一表面的颈环；和

从所述颈环延伸的堵塞突起，其中所述堵塞突起包括第一唇部和第二唇部，其中所述第一唇部抵接住所述部件的限定所述孔的所述内边缘，并且其中所述第二唇部抵接住所述部件的与所述第一表面相对的所述第二表面。

11.根据权利要求10所述的密封系统，其中所述孔塞被构造成在加热时发生熔化或膨胀中的一者或两者，以密封地且牢固地结合到所述部件上。

12.根据权利要求10所述的密封系统，其中所述第一唇部从管状延伸部径向地延伸，所述管状延伸部从所述颈环延伸出，其中所述第二唇部连接到所述第一唇部，并且其中所述第一唇部位于所述颈环和所述第二唇部之间。

13.根据权利要求10所述的密封系统，其中所述第一唇部和所述第二唇部中的每一个包括连接到倾斜的半锥体的凸壁。

14.根据权利要求10所述的密封系统，其中所述堵塞突起还包括连接到所述第二唇部的鼻部。

15.根据权利要求14所述的密封系统，其中所述鼻部具有第一厚度，所述第一厚度不同于所述孔塞的侧壁的第二厚度。

16.根据权利要求14所述的密封系统，其中所述堵塞突起还包括在所述第二唇部和所述鼻部之间的向内倾斜的环形铰链，其中所述铰链被构造成在加热过程中促进所述孔塞的均匀膨胀。

17.根据权利要求14所述的密封系统，其中所述堵塞突起还包括形成在所述鼻部末端处的注入口，其中所述注入口被构造成确保加热过程中材料的顺畅流动和均匀的应力分布。

18.根据权利要求14所述的密封系统，其中所述鼻部是圆顶形的。

19.一种孔塞，所述孔塞被构造为堵塞部件的孔，所述孔塞包括：

颈环，所述颈环被构造成抵接住所述部件的第一表面；和

从所述颈环延伸的堵塞突起，其中所述堵塞突起包括第一唇部、第二唇部和连接到所述第二唇部的圆顶形的鼻部，其中所述第一唇部和所述第二唇部中的每一个包括连接到倾斜的半锥体的凸壁，其中所述第一唇部从管状延伸部径向地延伸，所述管状延伸部从所述颈环延伸出，其中所述第二唇部连接到所述第一唇部，其中所述第一唇部位于所述颈环和所述第二唇部之间，其中所述第一唇部被构造成抵接住所述部件的限定所述孔的内边缘，其中所述第二唇部被构造成抵接住所述部件的与所述第一表面相对的第二表面，并且

其中所述孔塞被构造成在加热时发生熔化或膨胀中的一者或两者，以密封地且牢固地结合到所述部件上。

20.根据权利要求19所述的孔塞，其中所述鼻部具有第一厚度，所述第一厚度不同于所述孔塞的侧壁的第二厚度，其中所述堵塞突起还包括：

在所述第二唇部和所述鼻部之间的向内倾斜的环形铰链，其中所述铰链被构造成在加热过程中促进所述孔塞的均匀膨胀；和

形成在所述鼻部末端处的注入口，其中所述注入口被构造成确保加热过程中材料的顺畅流动和均匀的应力分布。