专利名称：一种防噪音的索环及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种用于汽车车身的索环。更详细地说，本发明涉及一种固定在穿过把发动机舱和乘客空间隔开的车身护板布线的导线束上的索环。该索环设置在导线束与该车身护板相交处，以便防止水和灰尘从发动机舱渗入乘客空间。而且，它还能改进隔音效果。
如
图1中所示，当导线束穿过把发动机舱X和乘客空间Y隔开的车身护板4布线时，索环3固定在该车身护板上，从而保护了乘客空间Y不受水和灰尘的侵入。
如图2中所示，用一种橡胶或弹性体材料制成的常规的索环3是一个具有两个部分的整体件。一个部分是固定在导线束的圆表面上的小管部分1，另一部分是从小管部分呈喇叭形扩大的一个截头圆锥形管部分2。
首先把电缆W汇总在一起，然后用一条绝缘胶带T1螺旋形地缠绕在其上以形成导线束。该导线束穿过索环3并且通过用一条绝缘胶带T2从外部牢固地缠绕在小管部分1上而被固定。截头圆锥形管部分2在其喇叭形扩大端部分的外圆表面上设有一个装配凹槽2a，而车身护板4上则设有一个通孔4a。当把包括索环3和导线束W/H的组件装在汽车中时，索环3穿过孔4a，使得通孔4a的边缘装配在凹槽2a中。
当把这组包括索环3和导线束W/H的组件装入车身护板4的通孔4a中时，可以从乘客空间一侧或者从发动机一侧来完成这项工作。但在两种情况下，当把索环3穿过孔4a时，都必须使截头圆锥形管部分2变形。因此该截头圆锥形管部分2具有一个薄型结构的喇叭形扩大部分2b。
在发动机舱X中产生的噪音(图2中用箭头示出)通过截头圆锥形管部分2的较薄部分向索环3的内部传递。传递过来的噪音(用虚线箭头表示)先穿过一个在导线束的外表面与索环的内表面之间的空间S，然后进入乘客空间Y中。
在该已知索环中未曾考虑到隔音问题，因此由于噪音通过导线束的通路孔的传播而使乘客空间的舒适程度有所降低。
为了减少乘客空间的噪音，有人建议预先用刚性材料6充满该空间S，如图3中所示。但是，这种刚性材料使导线束的穿过的机动性下降。另一种可能的方法是在空间S中充满一种密封剂。但是，这种方法增加了另一个工作步骤，即充满密封剂的步骤。
而且，按照上述方法，该刚性材料6或固化的密封剂将阻止索环发生变形，因而使其通过车身护板变得困难。
此外，导线束在其穿过索环的部位的柔性将变得更差，使得导线束在汽车车身的布线也变得更加困难。因而，过去为减少噪音而采取的各种尝试导致施工性能下降，因而一个性能的实现排斥了另一个性能。
本发明的目的在于提供一种索环，该索环具有改进的声学性能并且还具有较好的施工性能，而不会降低索环的弯曲和导线束的柔性。
为此提供了一种索环，包括一个导线束从其中穿过并且在其一端具有一个边缘的小管部分；一个从该小管部分的该边缘呈喇叭形扩大并且具有一个喇叭形扩大部分以及内和外表面的截头圆锥形管部分，在该截头圆锥形管部分的外表面上形成有一个用于装入汽车车身护板上的凹槽；一个导线束穿过其中的内管部分，该内管部分附接在小管部分的边缘上并基本上沿着截头圆锥形部分的轴线方向延伸而且具有一个敞开边缘和一个外表面；以及一个具有一个基本上位于其中心位置上的通孔的闭合部分，该闭合部分与内管部分的敞开边缘以及与截头圆锥形管部分的喇叭形扩大部分相连接，从而提供了一个由内管部分的外表面，截头圆锥形管部分的内表面和闭合部分所包围的横截面为环形的封闭空间。
该闭合部分可以是具有一个中央孔的圆盘形。
因此所形成的封闭空间提供了一个气垫。该气垫吸收从发动机舱通过索环的截头圆锥形管部分的壁传来的噪音，从而可减少或消除噪音从封闭空间渗入到乘客空间中。因此该气垫改进了隔音性能。此外，由于隔音是通过提供一个封闭的气垫单独实现的，从而使截头圆锥形管部分仍可保持其弯曲性能。而且，当索环穿过护板上的孔时，其容易变形，从而使它很容易安装在护板上。因此，穿过该索环的导线束仍能保持柔性，因而导线束可以方便地布线。
该索环可以由弹性材料整体制成。这种材料可以是橡胶或者弹性体。
该索环还可以包括一个用于固定一个阻尼消音器的凸缘部分，该凸缘部分附在内管部分的敞开边缘上。该凸缘部分可以包括一个管状部分和一个开口端部分，该开口端部分沿径向向外弯曲。至少内管部分和闭合部分最好用高密度的弹性材料制成。
这种高密度材料能防止噪音渗入和改进隔音性。通两部分构成了通向乘客空间的直接的噪音通道，因此用高密度材料来制成这些部分就具有上述优点。当然也可以把整个索环都用这种材料制造。但是，因为高密度材料是很贵的，这种构造将增加成本。
最好，该索环包括多个从内管部分的外表面沿纵向伸出的内壁部分，从而使该横截面为环形的封闭空间被隔开成多个部分。
该横截面为环形的封闭空间还可以包括一种膨胀材料。
本文还提供了一种制造该索环的方法，该方法包括如下步骤a)在有硫化剂的模具中整体地形成小管部分和截头圆锥形管部分，由此提供了一个处于半硫化状态的索环核心部分；b)在有硫化剂的另外一个模具中整体地形成内管部分和闭合部分，由此提供了一个处于半硫化状态的索环辅助部分，该索环核心部分和索环辅助部分具有相对应的结合位置；c)把核心部分和辅助部分放入一个第3模具中，使该相对应的结合位置相接触；以及d)加热该第3模具，直到两部分都完全硫化为止，由此该相对应的结合位置就熔融和结合在一起，从而产生该索环。
该方法还可以包括提供一个用来把一个阻尼消音器固定在索环的辅助部分上的凸缘部分的步骤。最好，该索环的辅助部分用高密度材料制成，而索环的核心部分则用低密度材料制成。
本文还提供了另外一种制造该索环的方法，该方法包括如下步骤a)在一个有硫化剂的模具中整体地形成小管部分，截头圆锥形管部分和内管部分，由此提供了一个处于半硫化状态的索环核心部分；b)在另一个有硫化剂的模具中形成闭合部分，由此提供了一个处于半硫化状态的索环辅助部分，该索环核心部分和索环辅助部分具有相对应的结合位置；c)把核，心部分和辅助部分都放入一个第3模具中，使该相对应的结合位置相接触；以及d)加热该第3模具，直到核心部分和辅助部分都完全硫化为止，由此该相对应的结合位置处就熔融和结合在一起，从而产生该索环。
该方法还可以包括提供一个用来把一个阻尼消音器固定在索环辅助部分上的凸缘的步骤。最好，该索环辅助部分用高密度材料制成，而索环的核心部分用低密度材料制成。
该索环包括一个具有环形截面的封闭空间。所以，该方法不需要包括在现有技术中需要的一个添加防噪音介质或密封剂的辅助步骤。由此该索环的生产得到了改进。
本发明的上述和其他目的、特点和优点通过下面对作为非限制性实例的最佳实施例的详细说明，并参照附图将一清二楚，附图中图1示出汽车中安装了索环的部位；图2示出了一个已知的索环，其中穿过有一股电线束；图3示出了一个充满介质的已知索环；
图4示出了安装在汽车护板上的本发明第一实施例的索环；图5示出了沿图4的线11-11截取的剖视图；图6示意地示出了本发明第一实施例的索环的生产过程；图7示意地示出了本发明第二实施例的索环的生产过程；图8示出了安装在汽车车身护板上的第三实施例的索环；图9示意地示出了本发明第三实施例的索环的生产过程；图10示意地示出了本发明第四实施例的索环的生产过程；图11A示出了沿图10中的A-A线截取的剖视图；图11B示出了沿图10中的B-B线截取的剖视图；图12A，B和C示意地示出了本发明第五实施例索环的生产过程。
图4至6中示出了本发明的索环10的第一实施例。该索环用橡胶或弹性体整体地制成。该索环包括一个较小的管子部分11，导线束从该管穿过并且被紧密地固持在其中。该索环还包括一个截头圆锥形管部分12，该部分连接在该较小的管子部分的边缘11a上并从此处向外扩张成截头圆锥形。该喇叭形扩大的末端部分在其外圆表面上具有一个配合凹槽12a，车身零件就装配在该凹槽中。该索环还包括一个从较小管子部分的边缘11a沿着截头圆锥管部分12的轴线方向延伸的内管部分13，导线束从该内管中穿过。该索环还包括一个圆盘形闭合部分14，该部分在内管部分13的远离小管部分11的一端的边缘13a沿径向向外延伸，并且与截头圆锥形管部分12的喇叭形扩大的边缘12b和内管13的外圆表面13b相连接。内管部分的外表面13b，截头圆锥形管部分12的内环形面12C和闭合部分14的内表面14a限定了一个环形截面的封闭空间16。
小管部分11和内管部分13具有相同的直径，因而直线地相连接。图4示出了当索环从乘客空间向发动机舱安装时的情况。导线束W/H是通过聚集电缆W并且用一条绝缘带T把它们捆扎起来而形成的。然后把该导线束穿过各个部分并且紧密地固定。截头圆锥形管部分12具有一个喇叭形扩大的部分12d和一个在喇叭形扩大的边缘处的厚截面部分，在厚截面部分的外圆表面上具有一个护板装配凹槽12a。与护板凹槽12a相邻的喇叭形扩大的边缘沿径向向外延伸并且在朝向乘客空间Y的护板的后面形成一个配合部分12e。护板装配凹槽12a在其底面上有一个突出部12f。如图4中所示，在车身护板4中形成的通孔4a的边缘向发动机舱X弯曲，以便形成一个凸缘部分4b。上述突起部分12f靠紧在凸缘部分4b的相应表面上。
图6中示出了索环10的生产过程。一方面由小管部分11和截头圆锥形管部分12组成的索环核心部分20，另一方面由内管部分13和闭合部分14组成的索环辅助部分21都是在分开的模具(在附图中未示出)中制造的将可硫化橡胶充满于各模具的空腔中并且使它加热。模具的加热温度和硫化温度根据橡胶的类型进行调整。当索环的核心部分20和辅助部分21处于半硫化状态(表面变粘)时，就把它们从模具中取出。
接着，把该半硫化的核心部分20和辅助部分21放入另外的一个模具(附图中未示出)中，使核心部分20的结合位置和辅助部分21的结合位置放在相对应的位置。这些结合位置一方面是小管部分11的边缘a靠在内管部分13的边缘b的位置，另一方面是截头圆锥形管部分12的配合部分12e(位于朝向旅客空间Y的护板的后面)靠在闭合部分14的对应表面d的位置。
当该模具在这种状态下闭合和加热时，这些结合位置处就熔融和结合在一起，从而产生如图4中所示的索环10。
可以看出，由内管部分13、截头圆锥形管部分12和闭合部分14所封闭的空间1 6不可能通过一次模压就形成。另一方面，核心部分20和辅助部分21可以事先分开进行模压，直到它们处于半硫化状态，然后把它们放进一个共用模具中并使其结合位置排列在相对应的位置上。当部分20、21仍然处于半硫化状态时，可以通过进一步加热使它们结合在一起。这个步骤可以获得一个用橡胶制成并且具有一个环形截面的封闭空间16的整体的索环。
为了使导线束W/H穿过索环10并把它们装入汽车中，首先通过一个衬套扩径机(附图中未示出)把小管部分11和内管部分13的内径扩大，在其一端设置有一个连接器的导线束W/H可以以其连接器这端穿过索环。由于内管部分13的四周被封闭空间16中的气垫所环绕，内管部分13可以利用其挠性和弹性而方便地扩张，从而使导线束W/H的施工性能不受阻碍。
在导线束W/H穿过索环10以后，用绝缘胶带T2缠绕在小管部分11远离该截头圆锥形管部分的端部上从而把部分导线束W/H固定于其中(在图4中用点划线示出)。这样，导线束W/H就被固定在索环10中的预定位置上。
当把装有索环10的导线束W/H穿过车身护板4上的孔4a时，可以通过将弯曲索环10的截头圆锥形管部分12从发动机舱X穿入乘客空间Y中或者反之来完成。由于截头圆锥形管部分12在其封闭空间16中包含气垫，使它弯曲是容易的。然后将通孔4a的边缘装入截头圆锥形管部分12的凹槽12a中。突起部12f受到凸缘部分4b的压缩，从而密封得到了改进。
当在发动机舱X中产生噪音时，安装在护板4上的索环10通过在封闭空间16中的气垫吸收这种噪音。因而至乘客空间的噪音泄漏受到抑制。
图7示出了第二实施例。相对于第一实施例的一个不同处在于其整体形成的索环核心部分20’还包括内管部分13，而辅助部分21’只包括闭合部分14。另一个不同处在于该辅助部分是用高密度的橡胶材料制成的。为使索环核心部分20’和辅助部分21’相结合，将截头圆锥形管部分12的端面12b(图7中称为C)和闭合部分14的相应表面(称为d)相接触并且放在模具中加热。
当闭合部分14用高密度材料制造时，噪音渗透率进一步减小，因而噪音的屏蔽进一步得到改进。
高密度材料也可用在第一实施例中的辅助部分21上。
图8和9示出了第三实施例。在该实施例中，索环10从乘客空间一侧装入车身护板4中并且在这一侧装有一个阻尼消音器。该阻尼消音器位于护板内侧的噪音吸收材料31的侧面并且由树脂材料制成的壁32所形成。该材料和壁分别具有通孔31a和32a，这些孔与护板4的通孔4a相连通。
第三实施例的索环与第一实施例的不同处在于阻尼消音器固定装置23设置在内管部分13的端面的延长部分。该固定装置具有一个从端面13a延伸的推力管部分24以及一个从推力管部分24的端部向外弯曲的止动凸缘25。后者沿横向通过噪音吸收材料31的孔31a，同时止动凸缘25从壁32的孔32a中穿过并借此被固定。
图9示出了一个设置有阻尼消音器止动凸缘23的索环10。一方面其结构像在第一实施例中那样的索环核心部分20和另一方面包括止动凸缘23、内管部分13及闭合部分14的辅助部分21分别在不同的模具中模压直到它们变成半硫化状态为止。然后把它们放进一个模具中并使结合位置放在相对应的位置上并且予以模压，使得该两部分形成一个整体。最好，装有止动凸缘23的辅助部分21用高密度橡胶制成。
图10和11示出了第四实施例。与第一实施例相比较的一个不同之处在于，辅助部分21的内管部分13上设置有间壁部分26。该间壁部分互相间隔90°从内管部分13的外圆表面上沿纵向伸出。间壁部分26的一端结合在闭合部分14的相应表面上。把辅助部分21与索环核心部分20结合在一起并进行模压，使得每个间壁部分26的边缘段26a与截头圆锥形管部分12的内表面12c结合成一个整体。
图11B示出了上述第四实施例。在该实施例中，由内管部分13、截头圆锥形管部分12和闭合部分14所形成的空间被间壁26分隔成4个封闭的空间16a、16b、16c和16d。
当内管部分13和截头圆锥形管部分12通过间壁26相连接时，使后者可以防止热变形并且可以更牢固地安装在车身护板中。
图12示出了第五实施例。如在图12A中所示，索环的核心部分20在一个模具中形成以产生一个半硫化产品。然后如图12B中所示，把树脂泡沫涂料28涂在截头圆锥形管部分12的内环形面12C上到一个预定的厚度。然后把它与包括内管部分13和闭合部分14的辅助部分一起放在一个模具中并且加热。如图12C中所示，所涂的涂料28膨胀到内管部分13的外圆表面上，使得由上述三个部分形成的封闭空间16中充满了膨胀材料28’。这种材料可以吸收噪音从而可改进索环的隔音性能。
在把导线束W/H穿过该索环时，可以将一种例如尿烷这样的密封产品施加在小管部分一侧。因而它可以充满在位于小管部分中的导线束W/H的电缆W之间的气隙中。
从上述说明可以清楚地看出，本发明的索环设置有一个通过关闭截断圆锥形管部分的喇叭形扩大端而形成的封闭空间。该索环可以例如从乘客空间一侧安装在护板中。此时在发动机舱形成的噪音将进入截头圆锥形管部分的喇叭口形壁并且朝其在乘客空间一侧的孔中渗入。该封闭空间通过其气垫可吸收该噪音，因而可减少或消除该噪音通向乘客空间一侧。
此外，本发明的索环具有一个防噪音的封闭空间并且既没有介质也没有固体密封剂。因而该截头圆锥形管部分可以方便地弯曲并且使索环可方便地装入车身护板的通孔中。结果使隔音和施工性能都得到改进。而且，具有这种封闭空间的防噪音索环可以用橡胶或弹性体制成一个整体件。因此这种索环便于制造，不需要安装防噪音介质或密封的辅助工作。索环制造的生产率也提高了。
在汽车中，防止噪音进入乘客空间从而使其生活空间更舒适是十分重要的。为此，必须减少或消除来自发动机的噪音泄漏。本发明索环实际上可消除低噪音并且可降低高噪音。这样朝向乘客空间的噪音泄漏就被防止或者消除，从而使该乘客空间更加舒适。
权利要求
1.一种索环，包括一个导线束(W/H)从其中穿过并且在其一端具有边缘(11a)的小管部分(11)和一个从所述小管部分(11)的所述边缘(11a)呈喇叭形扩大的截头圆锥形管部分(12)，该锥形管部分具有一个喇叭形扩大部分和内(12C)和外表面，在该截头圆锥形管部分(12)的该外表面上形成有一个用于装入汽车车身护板上的凹槽(12a)，其特征在于，所述索环还包括一个所述导线束(W/H)穿过其中的内管部分(13)，所述内管部分(13)附接在该小管部分(11)的所述边缘(11a)上并基本沿着所述截头圆锥形管部分(12)的轴线方向延伸而且具有一个敞开边缘(13a)和一个外表面(13b)；以及一个具有一个基本上位于其中心位置上的通孔的闭合部分(14)，所述闭合部分(14)与该内管部分(13)的所述敞开边缘(13a)以及与所述截头圆锥形管部分(12)的所述喇叭形扩大部分相连接，从而提供了一个由所述内管部分(13)的所述外表面(13b)，所述截头圆锥形管部分(12)的所述内表面(12C)和所述闭合部分(14)所包围的横截面为环形的封闭空间(16)。
2.如权利要求1所述的索环(10)，其特征在于，它是用弹性材料整体制成的。
3.如权利要求1或2所述的索环(10)，其特征在于，它还包括一个用来固定一个阻尼消音器的凸缘部分(23)，该凸缘部分附接在该内管部分(13)的所述敞开边缘(13a)上。
4.如权利要求3所述的索环(10)，其特征在于，所述凸缘部分(23)包括一个管状部分(24)和一个开口端部分(25)，所述开口端部分(25)沿径向向外弯曲。
5.如权利要求1-4中任一项所述的索环(10)，其特征在于，至少所述内管部分(13)和所述闭合部分(14)用高密度弹性材料制成。
6.如权利要求1-5中任一项所述的索环(10)，其特征在于，它还包括多个从所述内管部分(13)的所述外表面(13b)沿纵向伸出的内壁部分(26)，从而使所述横截面为环形的封闭空间(16)被隔开成多个部分。
7.如权利要求1-6中任一项所述的索环(10)，其特征在于，所述横截面为环形的封闭空间(16)还包括一种膨胀材料(28’)。
8.一种制造如权利要求2-7中任一项所述的索环(10)的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤a)在有硫化剂的模具中整体地形成所述小管部分(11)和所述截头圆锥形管部分(12)，由此提供了一个处于半硫化状态的索环核心部分(20)；b)在有硫化剂的另外一个模具中整体地形成所述内管部分(13)和所述闭合部分(14)，由此提供了一个处于半硫化状态的索环辅助部分(21)，所述索环核心部分(20)和所述索环辅助部分(20)具有相对应的结合位置；c)把所述核心部分和辅助部分放入一个第3模具中，使所述相应的结合位置相接触；以及d)加热所述第3模具，直到所述核心部分和辅助部分完全硫化为止，由此所述相对应的结合位置处就熔融和结合在一起，从而产生所述的索环(10)。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，该方法还包括提供一个用来把一个阻尼消音器固定在所述索环的辅助部分(21)上的凸缘部分(23)的步骤。
10.如权利要求8或9所述的方法，其特征在于，所述索环的核心部分(20)是用低密度材料制成的，而所述索环的辅助部分(21)是用高密度材料制成的。
11.一种制造如权利要求2-7中任一项所述索环(10)的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤a)在有硫化剂的模具中整体地形成所述小管部分(11)，所述截头圆锥形管部分(12)和所述内管部分(13)，由此提供了一个处于半硫化状态的索环核心部分(20’)；b)在有硫化剂的另一个模具中形成所述闭合部分(14)，由此提供了一个处于半硫化状态的索环辅助部分(21’)，所述该索环核心部分(20’)和所述索环辅助部分(21’)具有相对应的结合位置；c)把所述核心部分和辅助部分都放入一个第3模具中，使所述相对应的结合位置相接触；以及d)加热所述第3模具，直到所述核心部分和辅助部分都完全硫化为止，由此所述相对应的结合位置处就熔融和结合在一起，从而产生所述的索环(10)。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述方法还包括提供一个用来把一个阻尼消音器固定在所述索环辅助部分(21’)上的凸缘部分(23)的步骤。
13.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述索环核心部分(20’)是用低密度材料制成的，所述索环辅助部分(21’)是用高密度材料制成的。
全文摘要
一种使用于汽车中可以减少从发动机舱向乘客空间的噪音泄漏的索环(10)。它用橡胶或弹性体材料制成并包括:一个在其中穿过导线束的小管部分(11);一个从该小管部分扩大的截头圆锥形管部分(12),在其外表面上形成一个用于装配在汽车车身护板上的凹槽(12a);一个导线束穿过其中的内管部分(13),该内管部分附接在该小管部分上并且沿该截头圆锥形管部分(12)的轴向延伸;以及一个与该内管部分(13)的边缘(13a)和该截头圆锥形管部分的扩大部分相连接的闭合部分(14)。
文档编号F16L5/02GK1176197SQ9711614
公开日1998年3月18日 申请日期1997年8月1日 优先权日1996年8月1日
发明者坂田勉, 加藤孝裕 申请人:住友电装株式会社