隔音装置的制作方法

专利名称：隔音装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于在车体容腔的预定横截面处密封所述容腔的隔音装置。
背景技术：
近年来，对于通过使得在车辆的容腔(例如通常处于车辆的不同的立柱或其它中 空结构件)内产生或传播的噪音或振动衰减以改进车辆的要求已经导致了隔音装置的改 进，其中所述隔音装置包括由耐热塑料或金属制成的承载件，由热活化发泡树脂材料制成 的一个或多个部件安装至所述承载件。该装置定位在车辆容腔内并且然后承受热量，使得 树脂材料发泡并且密封容腔。然而，由于所生产的多种不同的车辆设计以及由于简化车辆 制造以及因而降低制造成本的要求，这种装置的进一步改进仍是需要和必要的。
例如，在装备有天窗的车辆情况中，通常必须将排水管引入到促使水从天窗周围 区域排出的一个或多个容腔中。大体上，这种排水管在车体的立柱容腔已经借助于隔音装 置被密封之后而设置。然而，这项工作很难不会破坏隔音装置且不影响或甚至损坏隔音装 置的声衰减特征地完成。这种问题的一个可行的解决方案是在隔音装置中包含预构造的开 口，其中所述预构造的开口能够并适于接收排水管。然而，如果这种排水管未被安装的话， 则隔音装置的声衰减特性由于所述开口而受到影响。避免这种问题的方法是通过采用两个 不同的隔音装置设计，其中一个具有开口(用于在具有天窗的车辆上安装)并且另一个没有 这种开口(用于在没有天窗的车辆上安装)。然而，这显著地增加了制造车辆的复杂性与成 本。
因此，强烈需要有一种避免这种根据现有技术不足的隔音系统、即需要这样一种 装置，所述装置能够在热活化密封材料膨胀之后使得排水管(或任何其它类似的物体如电 缆或导线)通到车辆的容腔、尤其立柱容腔中，并且所述装置还在没有管或类似装置引入到 容腔时保持隔音装置的声学特性。发明内容
本发明提供了一种装备有挡板组件的隔音装置，所述挡板组件使得排水管等能够 在车辆制造的任何阶段(包括在密封材料膨胀之后)穿过所述隔音装置，此外，所述挡板组 件在没有管被引入到立柱中时不会负面影响隔音装置的声学特性，即挡板仍处于关闭位置 并且利用由弹簧施加的压力抵靠着隔音装置中的开口被保持就位。本发明的隔音装置还具 有这样的优点，即有助于远距离地、在不可触及的区域将排水管引入到车辆容腔内。
因而，本发明的一个方面提供了一种隔音装置，所述隔音装置用于在车体的容腔 的预定横截面处密封所述容腔，所述隔音装置包括承载件；附着至所述承载件的热膨胀密 封材料；以及挡板组件，其中在所述承载件中具有开口，所述挡板组件具有挡板，所述挡板 在正常状态下通过弹簧被保持就位以封闭所述开口，所述挡板适于通过将管插过所述开口 而偏转。
本发明的另一方面提供了一种用于在车体的容腔的预定横截面处密封所述容腔的方法，所述方法同时允许用于柔软排水管或任何类似装置的通道的可逆开口，所述方法 包括将前述隔音装置引入到所述容腔内的步骤。


图1和2示出了根据本发明的隔音装置的不同的透视图。图3和4示出了穿过图1和2的隔音装置开口的排水管。图5以示意性剖视图的方式示出了根据本发明的位于容 腔内的隔音装置。图6和7示出了根据本发明的隔音装置的另一实施例的不同视图。图8 和9示出了根据本发明的隔音装置的局部视图，其中所述隔音装置具有自挡板延伸的弯曲 突出部。
具体实施方式
根据本发明，设置用于在车体的立柱容腔的预定横截面处密封立柱容腔的隔音装 置。所述隔音装置包括一个或多个由热膨胀密封材料制成的部件，其中所述部件固定至承 载件。所述隔音装置所形成的形状与容腔的横截面形状相对应但稍微小于容腔的横截面形 状。承载件包含适于接收排水管或其它这类物体(通常，具有大体圆形横截面的细长物体) 的开口。例如，承载件可以大体上是凹形的，具有用于接收大概在承载件中心附近定位的排 水管的开口。在本发明的上下文中，“凹形”例如包括圆锥形、碗形和漏斗形。承载件可以包 括位于开口附近的颈部，其中所述颈部有助于在排水管插入到开口中时引导所述排水管， 以使得甚至可以远程距离容易地地实现插入，而插入排水管的操作者无需观察到所述装置 (例如，在隔音装置已经在车辆立柱内深度定位的情况中)。
隔音装置装备有“挡板组件”，所述挡板组件优选固定至承载件。该挡板组件包括 挡板以及弹簧，二者共操作以在正常状态下使得挡板保持在关闭开口的位置，同时在期望 管从装置的与挡板相反侧插入到开口中时允许挡板容易偏转。
密封材料是能够热膨胀的、即适于在加热时由一种或多种起泡剂/发泡剂发泡。 在一个实施例中，密封材料具有范围在130°c与210°C之间的活化温度。具体地，密封材料 可以是能够热膨胀的、发泡聚合物组分，其由下列材料组成，聚乙烯或其它聚烯烃和/或乙 烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)和/或乙烯烷基(甲基)丙烯酸酯共聚物例如EMA和/或橡胶块 或基于苯乙烯和1，3双烯的无规共聚物。
热膨胀密封材料可以由例如乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、乙烯与(甲基)丙烯酸 乙酯的共聚物(其可选地还包含通过聚合作用成比例结合的(甲基)丙烯酸)、以及苯乙烯与 丁二烯或异戊二烯的无规共聚物或嵌段共聚物或者它们的氢化产物制成。所述无规共聚物 或嵌段共聚物或所述氢化产物可以是SBS型、SIS型三嵌段共聚物或者它们的氢化产物SEB S或SEPS。这些聚合物的混合物或合成物可以被采用。另外，聚合物组分还可以包含交联 剂、偶联剂、填料、着色剂、稳定剂、增粘剂、塑化剂以及其它辅助物质和添加剂。考虑到实现 足够的发泡能力以及膨胀能力，这些聚合物组分还可以包含发泡剂。实质上，合适的发泡剂 可以是所有已知的发泡剂，例如由于分解而释放气体的“化学发泡剂”或者“物理发泡剂” 即膨胀的中空珠。前一类提到的发泡剂的实例是偶氮二异丁腈、偶氮二甲酰胺、二亚硝基五 亚甲基四胺、4，4'-氧代双(苯磺酸酰肼)、二苯砜-3，3’ - 二磺酰肼((1丨8111;1；'0117(1以2丨(16)、 苯-1，3’ - 二磺酰肼以及对甲苯-磺酰-氨基脲。物理发泡剂的实例为基于聚偏二氯乙烯共聚物或丙烯腈/(甲基)丙烯酸共聚物的能够膨胀的塑料中空微珠，例如可购自Henkel的 “Dualite”。在一个实施例中，能够热膨胀的密封材料具有低于200°C的活化温度。
隔音装置装备有承载元件/承载件。承载元件在由热膨胀密封材料制成的一个或 多个部件下方或周围或内设置，以便支承相应的部件。承载件可以是基于任何耐热类型的 塑料，优选聚酰胺、更优选聚酰胺6、聚酰胺6，6、聚酰胺11、聚酰胺12或它们的混合物。术 语“耐热”此处意味着材料针对范围在130°C与210°C之间的温度是完全耐热的。
承载件优选由热塑性材料/塑料制成，其熔点是在热膨胀密封材料的活化温度范 围以上。合适的热塑性塑料包括聚酰胺、聚酰亚胺、聚氧丙烯或聚对苯二甲酸乙二醇酯。在 一个实施例中，承载件由聚酰胺制成。所述聚酰胺或用于制造承载件的其它聚合物可以包 含纤维和/或无机填料以及其它常规使用的辅助剂和添加剂。
承载件可以被构造成朝向容腔壁引导由热膨胀密封材料产生的膨胀泡沫，并且防 止膨胀泡沫以干涉容腔完全密封的方式松陷或变形。隔音装置内的热膨胀密封材料量优选 被选择成在膨胀之后，所述材料的体积占据隔音材料与结构元件的内表面之间的间隙，并 且高效地密封容腔和/或将中空结构构件内的经空气和/或经结构的噪音传播抑制到期望 的程度。
承载件优选由能够模制成型的材料制成,其中所述能够模制成型的材料在正常 使用过程中足以抵抗破裂和断裂，并且所述能够模制成型的材料的熔点或软化点高于 热膨胀密封材料的活化温度以及包含隔音装置的结构件将要暴露于的灼热温度(bake temperature)。优选地，能够模制成型的材料具有足够的弹性(不易碎)并且在环境温度具 有足够的强度，以抵御破裂或断裂，同时对于升高的温度(例如，用于使得热膨胀密封材料 发泡的温度)具有足够的耐热性，从而没有显著缠绕地、没有松陷地或没有变形地将热膨胀 密封材料在结构件的容腔内保持在期望的位置。例如，承载件可以由这样一种能够模制成 型的材料形成，其中所述材料是稍微柔韧的且抗断裂的，从而组装后的隔音装置能够在室 温承受弯曲力，而不会破裂或永久变形。构成承载件的材料并不是特别受限的，并且例如 所述材料可以是具有这些属性的任何种聚合物组分(例如，聚酯、芳香族聚醚、聚醚酮以及 尤其诸如尼龙66的聚酰胺)。适用于承载件的聚合物组分对于本领域技术人员而言是已知 的，并且包括热塑性材料以及热固性材料，并且因而不限于在此所述的细节。非发泡的(实 心的)以及发泡的聚合物组分可以被用于制造承载件。取决于所期望的物理特性，能够模 制成型的材料除了聚合物组分以外还可以包括各种不同的添加剂和填料、例如着色剂和/ 或强化纤维(例如玻璃纤维)。优选地，能够模制成型的材料具有至少200°C的熔点或软化 点(ASTM D789)，更优选地该熔点或软化点为至少225°C或最优选地为至少250°C ;和/或 所述能够模制成型的材料在18.6kg (ASTM D648)的条件下具有至少180°C的热偏转温度 /热变形温度，更优选地该热变形温度为至少200°C或最优选地为至少220°C ;和/或所述 能够模制成型的材料具有至少lOOOkg/cm2的抗拉强度(ASTM D638 ；50%R. H.)，更优选地该 抗拉强度为至少1200kg/cm2或最优选地为至少1400kg/cm2 ;和/或所述能够模制成型的材 料具有至少50000kg/cm2的弯曲模量(ASTM D790 ；50%R. H.)，更优选地该弯曲模量为至少 60000kg/cm2、最优选地为至少 70000kg/cm2。
作为替代地，承载件或者承载件的一个或多个部分可以由诸如钢或铝的金属制 成。
根据一个实施例，隔音装置包括承载件；根据本发明的热膨胀密封材料；以及至 少一个连接构件，其中所述连接构件用于将隔音装置保持在容器内处于期望的位置，所述 热膨胀密封材料与所述承载件的至少一部分操作偶联并由其支承，并且所述热膨胀密封材 料至少在隔音装置的大致整个周边附近延伸。隔音装置可以大致为凹形的形状。例如，承 载件可以被构造成为圆锥形、漏斗形或碗形。承载件的中央或内部基本上没有任何与容腔 的纵向轴线垂直设置的平坦区域。这种构造将有助于在承载件内朝向开口引导排水管或类 似物体，并且将帮助避免这样的可能性，即这种管的前端将悬于承载件上以使得不可能或 者非常难穿过开口进行插入。
在一个实施例中，承载件的内部被成形为其在管将被引入的端部(第一端部)相对 宽但在开口和挡板组件所位于的另一端部(第二端部)较窄。承载件本体内部大体上在第 一端部与第二端部之间沿直径缩窄。在本发明的一个方面中，承载件的内表面是光滑的。 在另一方面中，导轨围绕承载件内部定位，大体上沿着从第一端部至第二端部的方向延伸。 导轨的朝向承载件内部的表面可以是光滑的，从而在插入的管端部与一个或多个导轨接触 时，管端部朝向开口被引导，因而有助于管穿过开口。
大体上，热膨胀密封材料的位于隔音装置周边的厚度是从大约I至大约10mm。在 上下文中，“厚度”意味着隔音装置的与该装置所位于其中的中空结构件的纵向轴线平行的 尺寸。热膨胀密封材料的宽度可以具有类似的大小，例如从大约I至大约10mm。在上下文 中，“宽度”意味着隔音装置的与中空结构件的纵向轴线垂直的尺寸。热膨胀密封材料的厚 度和宽度之一或这两者可以在承载件周边不同位置点处是不同的。总体上说，宽度和厚度 被选择成热膨胀密封材料的位于承载件周边周围的量足以在密封材料发泡时完全地密封 隔音装置外侧周围，同时使得隔音装置与材料所位于的容腔的内壁之间的任何间隙消除。
在一个实施例中，热膨胀密封材料在活化过程中可以至少径向地膨胀，从而密封 结构件的与隔音装置相连的内表面，并且因而防止由车辆产生的不期望的噪音和振动传递 至驾驶舱。热膨胀密封材料可以被设置成在被活化并膨胀时所述材料与容腔的内壁接触、 但不会粘附或粘接至容腔的内壁。作为替代地，由热膨胀密封材料制成的部件可以被选择 成在部件的膨胀状态中，热膨胀密封材料牢固地粘附或粘接至内容腔壁表面(也就是说，没 有施加很大力的话无法从壁表面分离)。在本发明的特定实施例中，源自热膨胀密封材料 的膨胀后的材料足够牢固地附着至容腔壁表面，从而观察到内聚失效(cohesive failure) (也即，出现粘合结构失效从而在承载件与容腔壁分离时在二者的表面上仍存在粘性)。源 自热膨胀密封材料的膨胀后的材料可以是闭孔发泡体(closed cell foam)。在特定的实施 例中，膨胀后的材料的密度相对低(例如，小于1200kg/m3)，从而最终防音/密封的中空结构 件仍重量相对较轻，因而为车辆提供了改进的燃油经济性。热膨胀密封材料可以设置成如 果期望的话适于膨胀其原始体积的至少100%、至少250%、至少500%、至少750%、至少1000% 或至少2000%或甚至更多。
热膨胀密封材料通过任何用于制造隔音装置的已知方法与承载件组合，所述方法 包括共注射成型、并排注射成型(side-by-side iniectionmolding)、包覆成型以及嵌件成型。
隔音装置可以包括承载件；在承载件上支承的一个或多个由热喷嘴密封材料制成 的部件；以及至少一个可以与所述承载件一体模制成型的连接构件。承载件可以包括凹形内部分，在一个实施例中，所述凹形内部分不由热膨胀密封材料制成的部件覆盖。承载件可 以包括这样一种结构(例如台阶、凹槽或沟槽)，其中所述结构大致包围所述承载件的周边、 与所述承载件一体模制成型并且被构造成在膨胀之前接收所述热膨胀密封材料部件。
为了实现令人满意的排水，除了管待穿过的开口以外，承载件还可以包括一个或 多个允许涂布流体(例如，电子涂布成分)或其它液体的开口，其中所安装的隔音装置在车 辆组装的过程中浸没在所述流体或液体中。
隔音装置的总体形状(横截面轮廓)并非是特别受限的，但是大体上被构造成与隔 音装置待放置与其中的结构件容腔的横截面形状类似或稍微更小。大体上，期望的是隔音 装置的外边缘与容腔的内壁大致平行，从而在隔音装置与容腔壁之间产生宽度大致均匀的 间隙(大体上，该间隙是从大约I至大约10mm)。该间隙允许在热膨胀密封材料被活化(即、 发泡)之前诸如金属预处理溶液(例如，磷酸盐解槽)、底漆或油漆的液体涂布材料大致涂布 中空结构件的整个内表面。此外，承载件上的接收热膨胀密封材料部件的结构并非具体受 限，并且例如形式可以是“L”形的搁板或凸缘、“V”、“U”或“C”形的凹槽或沟槽、支架、凸耳、 夹片等。热膨胀密封材料可以被定位在围绕承载件的周边的沟槽内并且隔音装置在一中空 结构件内固定，从而在热膨胀密封材料与容腔壁之间产生间隙。沟槽可以包括安装表面以 及侧壁，其中所述安装表面朝向车体的隔音装置所位于其中的容腔的内表面，所述侧壁与 容腔的纵向轴线大致垂直。热膨胀密封材料还可以借助于承载件周边周围的孔被固定至承 载件，其中，热膨胀密封材料延伸到所述孔中或者穿过所述孔，或者热膨胀密封材料借助于 承载件的周边周围的且大体上与承载件所在的平面垂直的边沿固定至承载件，其中，热膨 胀密封材料围绕所述边沿。承载件可以包含多种类型的将热膨胀密封材料固定至承载件的 结构。在一个实施例中，采用这样一种支承结构，这种支承结构有助于在热膨胀密封材料朝 向容腔的正被密封的内表面(例如，上述侧壁)膨胀时引导热膨胀密封材料。热膨胀密封材 料可以作为离散且分离的部件设置在承载件周边的周围或者形式可以是一围绕且连续的 带。由热膨胀密封材料制成的带的外边缘可以自承载件的外边缘稍微凹设，或者可以与承 载件的外边缘大致平齐，或者可以延伸超出承载件的外边缘。
在隔音装置将被安设至结构件的壁时，连接构件的一部分可以插入到所述壁的开 口中，其中所述开口的尺寸设置成与所插入的连接构件部分的尺寸大致匹配。这种开口的 形状并不是特别关键的，并且例如可以是方形、圆形、矩形、多边形、椭圆形或不规则的形 状，前提是所述开口适于接收连接构件并且与连接构件相互作用从而将隔音装置保持在期 望的位置。如果期望的话，可以采用不止一个连接构件。连接构件可以是隔音装置技术领 域中已知的任何类型的连接构件，包括夹片、销钉、栓杆、螺钉等，具体地连接构件可以简单 地被插入到容器壁开口内并被闩锁就位(例如借助于弹性延伸部、壁或倒钩)。
为了有助于在隔音装置已经在容腔内安置就位之后管穿过容腔内的开口，通常期 望的是将隔音装置设置成在横截面中观看该开口位于容腔的中心点上或附近。这种结构可 以借助于协调承载件本体与连接构件的设计来实现。附加地或作为替代地，隔音装置可以 设置成其纵向轴线与容腔的纵向轴线大致平行(例如，±20°或±10°或±5° )和/或与 容腔的壁大致垂直(例如，±20°或±10°或±5° )。这将有助于确保无需过大的力以使 得管穿过开口并打开挡板，并且有助于确保管将不会弯曲或弯折或无法正确插入。
在本发明的特定的实施例中，热膨胀密封材料的一部分在结构件壁内的开口附近被定位，从而在热膨胀密封材料活化时，热膨胀密封膨胀以完全阻塞该开口。例如，连接构 件可以从经由热膨胀密封材料的一部分从隔音装置延伸出。在活化时，膨胀的材料可以延 伸穿过开口并且至少部分地包封连接构件，因而有助于提供隔音装置在容腔内的牢固、永 久的固定。
承载件还可以被构造成具有一个或多个突出部，其中所述突出部从承载件延伸出 并且适于与容腔壁相互作用，从而尤其在热膨胀密封材料完全活化之前稳定隔音装置并且 将隔音装置更牢固地保持在期望的位置。
适于接收管或类似物体的开口可以具有任何合适的尺寸和构造，但是大体上将被 选择成与管的横截面轮廓大致匹配，从而管将不会在其外壁与开口的周边之间留有很大间 隙地容易穿过开口。例如，管与开口的横截面都是圆形的。在一个实施例中，开口限定了与 结构件容腔的纵向轴线大体垂直的平面，其中隔音装置将放置于该结构件容腔中。在该实 施例中，优选的是管的待穿过开口的端部被倒角或被削尖。这种结构发现有助于在管被插 入时自开口离开的挡板的期望偏转。然而，如果管的端部是方角(square off)的话，则期望 的是使得挡板呈一角度地定位，从而该挡板在管插入开口时限定了与管的纵向轴线不垂直 的平面，这是因为为了阻塞开口正常由弹簧保持就位的挡板因而可以更容易地被偏转。例 如，挡板可以被定位成在管穿过开口时所述挡板所限定的平面相对于管的纵向轴线处于不 超过75°的角度，或者该角度不超过60°、或者不超过45°或者不超过30°。
在本发明的隔音装置中所采用的挡板部件可以具有任何合适的构造并且可以由 任何合适的材料构成，只要该挡板部件适于通过弹簧被保持就位，以使得封闭承载件内管 等将穿过的开口。总体上讲，挡板应当被构造成与开口的轮廓匹配。例如，在开口限定了一 平面的情况中，挡板可以是平的(平坦的)。然而，在一个实施例中，挡板具有适于延伸到开 口中的中央部分。挡板可以由耐热塑料构成，例如由与用于制造承载件同一类型的塑料构 成。在另一实施例中，挡板可以由橡胶或弹性体例如聚烯烃热塑性弹性体构成，前提是这种 材料在加热热膨胀密封材料之后足够耐热，以仍提供开口高效的封闭，同时在管插入时允 许管适于自开口偏离。在另一实施例中，挡板可以由诸如钢或铝的金属构成。复合挡板也 是合适的，例如，挡板由选自耐热塑料、橡胶(弹性体)以及金属的两种或多种材料构成。挡 板还可以被构造成其包含由热膨胀密封材料制成的一个或多个部件，与附着至承载件周边 的热膨胀密封材料类似，所述部件被定位成在活化时密封材料膨胀。密封材料部件在挡板 上的这种膨胀可以有助于密封在承载件内的开口与插到所述开口中的管之间可能出现的 任何间隙，因而有助于阻挡或减小噪音或振动经过容腔的传播并且减少管在与承载件或挡 板接触时(例如通过震颤)产生噪音的任何可能性。在根据本发明的装置在车辆容腔内安置 而没有管穿过承载件中的开口的实施例中，与挡板相关的密封材料的膨胀有助于将挡板永 久地固定就位，因而还防止了噪音源并进一步有助于阻挡声音或振动经过容腔的传播。出 于同样的目的，由热膨胀密封材料制成的一个或多个部件还可以在承载件上定位在开口内 或开口附近。
挡板可以具有与承载件相连的第一端部以及不与承载件相连的第二端部。第一端 部例如可以通过弹簧连接至承载件。为了这种连接，可以附加地或作为替代地采用铰链机 构。在一个实施例中，挡板的第二端部是挡板的与第一端部相反的端部。因为第二端部并 未与挡板相连，所以第二端部仍是自由的并且适于通过穿过承载件内的开口的管相对于承载件移位。例如，挡板可以绕与承载件相连的第一端部枢转，从而第二端部自承载件向外移 动离开。第一端部还可以适于相对于承载件稍微移动，但是这种移动成比例地小于由第二 端部所展现的移动。在一个有利实施例中，挡板组件包括弯曲的突出部，其中所述弯曲的突 出部从挡板的第二端部向外延伸。弯曲的突出部可以由与挡板相同的材料(例如，金属或塑 料)构成或者由不同的材料构成，并且可以与挡板一体形成。该突出部的凸形表面可以设置 成其朝向承载件。在管或类似物体穿过承载件中的开口时(使得挡板的第二端部移位成其 不再阻塞开口)，管与该凸形表面接触。由于该表面的凸形特征，所以管可以更容易地滑动 经过开口并且完全延伸穿过承载件并超过承载件，而很少有或不会有管在挡板组件上悬置 或经受过大阻力的倾向。
弹簧被用于将挡板在承载件上保持就位，从而阻塞开口。为此目的可以采用多个 弹簧。弹簧材料与设计被选择成提供一定量的张紧作用，从而在同时允许管容易穿过开口 延伸、造成挡板偏转的情况下封闭开口。也就是说，在正常处理与使用隔音装置的过程中， 在热膨胀密封材料的活化之前与之后，开口仍由挡板封闭(即，在没有施加偏转力时，挡板 不会从开口脱离或者与开口分离)。附加地，期望的是关闭的挡板足够牢固地被保持就位， 从而避免任何噪音或振动的产生，其中所述噪音或振动否则的话在组装后的车辆运行时由 承载件与挡板的相互作用而产生。然而，弹簧张力应当被调整成在管与挡板接触时施加至 管的仅仅适中大小的压力高效地使得挡板打开并从开口转离，因而允许管完全并容易地穿 过开口。弹簧还起使挡板在车辆容腔内保持就位的作用，因而还避免了由于挡板自开口移 位而产生噪音或振动(例如，如果挡板组件由单独的、可拆卸的帽替代的话，就可能出现噪 音或振动)的可能性。在一个实施例中，弹簧张力也被选择成在管从开口撤出时挡板将返回 至其封闭开口的最初位置。
在本发明的特定实施例中，弹簧由相对薄的弹性材料例如金属或塑料构成。所述 材料应当是耐热的，例如适于承受在热膨胀密封材料活化过程中将遭受的温度，同时适于 保持足够的弹性，从而使得挡板抵靠着承载件维持在期望的位置，在该位置，所述开口被高 效地封闭。多种不同的弹簧形状可以被采用。例如，弹簧可以是细长的条，其大体为矩形的 形状并适于弯曲。弹簧可以被弯曲、弯折或者被形成为例如Z或台阶的形状。弹簧形状与 构造可以被选择成，当弹簧与承载件和挡板共操作地设置时，挡板在稍小至适中大小的张 力作用下抵靠着承载件被保持就位，从而封闭开口。
在本发明的一个实施例中，弹簧被固定至承载件以及挡板。这种固定/连接可以 通过任何合适的方法实现。例如，承载件与挡板之一或这两者可以包含一个或多个支柱，其 中所述支柱穿过弹簧每端上的孔延伸并且通过夹具、销、焊接、粘合剂等被保持就位。挡板 和/或承载件还可以被模制成型到弹簧的一端或两端上，从而固定弹簧。
在一个实施例中，挡板与弹簧是一体的，而并非是分离的、连接在一起的部件。例 如，一体的挡板/弹簧部件(挡板组件)可以由合适耐热的弹性塑料模制成型。
在本发明的一个实施例中，挡板未被固定就位，从而利用闩锁、锁定或任何其它类 型的机械互锁来封闭开口。这简化了隔音装置的制造并且还避免了与在管插入到开口的过 程中解锁或解除闩锁这种机构有关的任何困难。
如前所述，本发明的隔音装置用于与排水管组合。这种排水管大体上由柔软塑料 制成，并且具有大体上圆形的横截面。排水管的外径和内径可针对给定的最终应用被合适选择和调整；大体上，排水管的外径将是大约10至大约20mm，并且壁厚大约I至3mm。排水 管可以在任何类型的车辆内被安装，但是尤其适用于装备有天窗的车辆。排水管可以在车 辆组装的所谓“白车体步骤(body in white step)”的过程中(例如,在密封材料膨胀之前) 或在组装的过程中(即，在密封材料膨胀之后，例如在车辆组装的装饰车间阶段中)被安装。
本发明的示意性实施例在附图中示出。图1和2提供了根据本发明的隔音装置I 的不同的视图。承载件2设成具有由热膨胀密封材料制成的部件12，其中该部件附着至承 载件2的周边。承载件2是凹形，并且具有内部件4，其中所述内部件具有邻近开口 6的颈 部5，所述开口适于接收诸如排水管的插入的管。该内部件4除了开口 6以外还可以包含一 个或多个孔，其中所述孔在车辆组装的过程中将有助于诸如涂漆等液体的排放。这些附加 的孔大体上小于开口 6。承载件2因而大体上具有漏斗形状，其有助于排水管等穿过开口 6，甚至从远距的位置或者在开口 6在视线中在车辆容腔内被隐藏时。承载件2装配有连接 构件7，其中所述连接构件适于插入到限定容腔的结构件的内部中的开口中，因而在容腔内 将隔音装置I保持就位。承载件2还承载有腿8和9，其中所述腿有助于使得隔音装置I在 容腔内稳定和固定。挡板10在承载件2的相反侧上被定位，并且抵靠着开口 6通过弹簧11 以高效封闭开口 6的方式被保持就位。弹簧11可以由金属板材制成，并且以台阶的形状设 置。弹簧11紧固至承载件2，从而弹簧向挡板10施加张力，因而使得挡板稍微压靠着开口 6。在如图2所示的实施例中，弹簧11安装至立柱15和16，其中所述立柱15和16从承载 件2的主体向外延伸，并且所述弹簧的另一端安装至立柱17和18，其中所述立柱17和18 从挡板10向外延伸。热膨胀密封材料12围绕承载件2的周边附着。在该实施例中，热膨 胀密封材料12仅仅位于承载件2的一侧，其中该侧与管将插入到开口 6中的那侧相反，从 而避免在管插入时受到发泡的密封材料影响。优选地，承载件2被设置成内部件4大致没 有与隔音装置将定位其中的容腔的纵向轴线垂直的任何平坦区域，例如图1中示出的区域 13。这将有助于管插到开口 6中，这是因为否则的话这种平坦区域有可能使得管悬置且不 朝向开口 6被引导。
图3和4示出了排水管14插过开口 6，使得挡板10自开口 6离开地偏转。在所示 的实施例中，排水管14具有倒角的端部15。
图5以示意性剖视图的方式示出了根据本发明的隔音装置1，其中所述隔音装置 被定位在由容腔壁20和容腔壁21所限定的容腔22中。隔音装置可以利用一个或多个连 接构件(未示出)在容腔22内被保持就位。容腔壁20和21例如可以是金属片材，并且形成 了车辆立柱的一部分。隔音装置I包括大体漏斗形的承载件2，其中所述承载件具有开口 6。开口 6可以通过挡板10被封闭，其中所述挡板通过弹簧(未示出)被保持就位。热膨胀 密封材料12在承载件2的外侧上设置。在通过加热而被活化时，热膨胀密封材料可以从承 载件2径向向外膨胀，与容腔壁20和21的内表面接触，因而封闭容腔22。在热膨胀密封材 料活化之前或之后，管14可以被插过开口 6。在所示的实施例中，管14可以具有方角的端 部23。在管14穿过隔音装置I延伸时，所述管与挡板10的内表面接触并推动挡板10打 开。挡板10限定了在管插过开口 6时与管14的纵向轴线24不垂直的平面25，因而有助于 挡板10偏转(打开)。例如，挡板10可以被定位成其限定平面25，其中所述平面25在管插 过开口时相对于管的纵向轴线成一角度A，所述角度A不超过75°、或不超过60°、或不超 过45°、或不超过30°。
如图5所示，隔音装置I可以设置成所述隔音装置的纵向轴线24与容腔22的纵 向轴线(未示出)大致平行(例如，±20°或±10°或±5° )和/或与容腔壁20和21大致 垂直(例如，±20°或±10°或±5° )。开口 6限定了与隔音装置I的纵向轴线24大致垂 直(例如，±20°或±10°或±5° )的平面，如图14中的角度B所示。
图6和7示出了根据本发明的隔音装置I的另一实施例。承载件2具有围绕其外 周的由热膨胀密封材料制成的环12以及自所述环伸出的连接构件7。开口 6位于所述承载 件2内，所述开口正常地由挡板12封闭，其中所述挡板通过由弹簧等(未示出)提供的张力 抵靠着承载件2被保持就位。图7是隔音装置I的端视图，示出了承载件2的开口端部，其 中管将插入到所述开口端部中以使得管穿过开口 6延伸。导轨27位于承载件2的内部中， 所述导轨大体上从承载件2的开口端部朝向开口 6延伸并具有光滑的、向内的表面，其中所 述光滑的、向内的表面被斜角设置，从而插入到开口端部中的管朝向开口 6被容易地引导。
图8和9示出了隔音装置I的局部视图，其中，弯曲的突出部29自挡板10的端部 30向外延伸。突出部28的凸形表面29设置成其朝向承载件2 (即，朝向管将被插过的开 口)。当这种管或类似物体被插过承载件内的开口(使得挡板10的延伸有弯曲突出部28的 端部30移位成挡板不再阻挡开口)时，管与凸形表面29接触。由于表面的凸形特征，管可 以更容易地滑动穿过开口并且完全穿过并超过承载件2延伸，而很少有或不会有管在挡板 10的端部30上悬置或经受过大阻力的趋势。也就是说，凸形表面29被设置和构造成其在 管的外表面沿凸形表面29滑动时几乎不会产生摩擦。
权利要求
1.一种隔音装置，所述隔音装置用于在车体的容腔的预定横截面处密封所述容腔，所述隔音装置包括承载件；附着至所述承载件的热膨胀密封材料；以及挡板组件，其中在所述承载件中具有开口，所述挡板组件具有挡板，所述挡板在正常状态下通过弹簧被保持就位，以封闭所述开口，所述挡板适于通过将管插过所述开口而偏转。
2.根据权利要求1所述隔音装置，其特征在于，所述热膨胀密封材料形式为围绕所述承载件的周边的至少一部分环。
3.根据权利要求1所述的隔音装置，其特征在于，所述挡板在正常状态下通过弹簧被保持就位，以使得在所述管被插过所述开口时，所述挡板限定一与所述管的纵向轴线不垂直的平面。
4.根据权利要求1所述的隔音装置，其特征在于，所述弹簧是金属制成的。
5.根据权利要求1所述的隔音装置，其特征在于，所述弹簧由薄金属的成形件形成。
6.根据权利要求1所述的隔音装置，其特征在于，所述挡板未被闩锁或锁定就位。
7.根据权利要求1所述的隔音装置，其特征在于，所述承载件由耐热塑料制成。
8.根据权利要求1所述的隔音装置，其特征在于，所述挡板组件被牢固地组装至所述承载件或者嵌件成型至所述承载件。
9.根据权利要求1所述的隔音装置，其特征在于，所述承载件具有内部件，其中所述内部件为凹形。
10.根据权利要求1所述的隔音装置，其特征在于，所述承载件具有邻近所述开口的颈部，所述颈部有助于引导所述管到所述开口中。
11.根据权利要求1所述的隔音装置，其特征在于，所述热膨胀密封材料仅仅附着至所述承载件的一侧，其中该侧与所述承载件的所述管将插过开口的那侧相反。
12.根据权利要求1所述的隔音装置，其特征在于，所述挡板与弹簧是一体的，并且由耐热塑料制成。
13.根据权利要求1所述的隔音装置，其特征在于，所述挡板具有与所述承载件相连的第一端部以及未与所述承载件相连的第二端部，所述挡板组件包括弯曲的突出部，其中所述弯曲的突出部从所述挡板的第二端部向外延伸。
14.一种用于在车体的容腔的预定横截面处密封所述容腔的方法，所述方法同时允许用于管的通道的可逆开口，所述方法包括将根据权利要求1的隔音装置引入到所述容腔内的步骤。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述方法附加地包括将所述隔音装置加热至使得热膨胀密封材料高效活化的温度。
16.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述方法附加地包括将管穿过所述开□。
全文摘要
提供了一种隔音装置，所述隔音装置用于在车体的容腔的预定横截面处密封所述容腔。所述隔音装置包括承载件；附着至所述承载件的热膨胀密封材料；以及挡板组件，其中在所述承载件中具有开口，所述挡板组件具有挡板，所述挡板在正常状态下通过弹簧被保持就位，以封闭所述开口，所述挡板适于通过将管插过所述开口而偏转。
文档编号B62D25/00GK103025584SQ201180026179
公开日2013年4月3日 申请日期2011年5月26日 优先权日2010年5月28日
发明者D·弗雷尼, E·阿尔德施塔特, M·卢皮尼, E·柳田 申请人:汉高股份有限及两合公司