专利名称：护环的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种护环，更具体地讲，涉及一种密封面板中的开口的护环。
背景技术：
在机动车辆的应用中，存在有线束穿过的各种车身面板，例如，防火墙或者门板。 通常，开口被冲压或者以其它形式形成在车身面板中。护环被安装到开口中，该护环具有让 线束能够穿过的通道。在图1中示出根据现有技术的被安装到车身面板中的护环的横截 面。车身面板2具有护环4被安装于其中的开口。护环4具有形成穿过护环4的管状部分 8的线束6的多根线。通常，胶带10缠绕着线束6。护环4具有沟槽12 (或者凹槽)，面板 2的靠近开口的部分被容纳于其中。面板2中的开口和沟槽12当安装时在尺寸上相互匹 配。在沟槽12的任一侧，护环在圆周上大于面板2中的开口。插入力被施加到护环4上， 使得护环4的大于面板2中的开口的与沟槽12相邻的一侧变形。在插入时，面板2的开口 的边缘与沟槽12接合，与沟槽12的三个侧面接触。设置护环有很多原因。如果有线束穿过的面板处于内部组件和恶劣的环境之间， 则护环提供密封使得最大程度地防止可能是恶劣环境的一部分的水、烟和灰尘等进入内部 组件。如果护环被放置一侧处于嘈杂环境的车身面板内，则护环的另一功能是限制噪声从 一侧通过面板中的开口传递到另一侧。可被线束穿过的一些车身面板足够硬，防止当护环被插入时过度变形，并提供护 环能够被固定并被密封到其上的表面。这种示例在图1中被示出，其中，面板2在开口处是 平坦的，或者是没有凸缘的。根据现有技术，在一些应用中，凸缘形成在面板开口上，该示例在图2和图3中被 示出。面板20具有开口 22，凸缘M形成在开口 22周围。凸缘M抵制面板20的围绕开口 22的区域中的变形。在图2中，护环26显示为没有安装。护环沈中具有插入护环沈的圆 柱体部分30的线束观。胶带32应用于护环沈的尖端附近。在图2示出的示例中，护环 沈具有圆锥形部分34。护环沈具有用于容纳板20的沟槽36。沟槽36具有第一表面38、 第二表面40和第三表面42。从第三表面42延伸的是唇缘44。在图3中，护环沈显示为被安装在面板20的开口 22中。表面40具有凸缘M设 置于其上的突起部分。第一表面38与面板20的第一侧面46接触。面板20的第二侧面48 与唇缘44的尖端接触。因为所述尖端在横截面上薄，所以当安装时其容易变形并且几乎不 给面板20施加力。结果，密封力很小。此外，护环表面38容易变形这是因为它的壁薄。当 第一表面38与面板20接合时变形，其沿着第一表面38的长度方向与面板20的侧面46接 触。已知设计护环中的沟槽来容纳无凸缘的面板开口(例如如图1所示)和容纳有凸 缘的面板开口(例如如图3所示)。但是，希望具有一个能够用于有凸缘面板开口和无凸缘 的面板开口的护环设计，并且该护环设计施加强大的密封力来防止水、灰尘、烟和噪声等通 过护环。
实用新型内容公开了一种护环，该护环适于与预定厚度的面板中的开口接合。例如机动车辆门 应用中的面板的厚度有0. 7毫米薄。所述面板可以是机动车辆的乘客舱和发动机舱之间的 防火墙。在机动车辆的防火墙中，面板的厚度是1毫米或者更厚。在其它的应用中，面板的 厚度为3毫米。护环是由弹性材料制成的单一模制件，其具有线束穿过的第一管状部分和 第二管状部分。护环具有主体部分，第一管状部分从主体部分的第一侧部延伸，第二管状部 分从主体部分的第二侧部延伸。主体部分具有沟槽、第一侧壁和第二侧壁，沟槽具有预定宽 度的沟槽的底表面，第一侧壁具有总体上朝着沟槽的中心延伸的第一唇缘，第一唇缘相对 于底表面位于远端，第二侧壁具有通常朝着第一唇缘延伸的第二唇缘，第二唇缘相对于底 表面位于远端。当护环不与面板接合(即，没安装)时，第二唇缘与第一唇缘重叠超过所述 预定厚度。尖端的横截面通常具有半圆形。在一个实施例中，半圆形的直径为大约2毫米， 预定宽度(第一侧壁和第二侧壁之间的距离)为大约4毫米。沟槽能够与无凸缘面板接合，或者与有凸缘的不大于预定宽度的面板接合。护环 具有主体部分、第一表面和第二表面，主体部分具有围绕沟槽形成在其中的外围的壁，第一 表面使所述壁的第一端封闭，第二表面使所述壁的第二端封闭。第一表面具有突出的大致 梯形形状的平台，所述梯形形状的平台位于所述开口在安装期间的接合区域中。第一表面 朝着第一管状部分倾斜并具有多个梯形平台。所述平台的第一部分具有第一宽度，所述平 台的第二部分具有第二宽度，第二宽度是第一宽度的至少两倍。第二管状部分具有切开第二管状部分的多个狭槽，所述狭槽通常平行于第二管状 部分的轴。第二管状部分具有在第二管状部分的内表面上的至少一个脊状物。还公开了一种用于制造具有主体、第一管状物、第二管状物和壁的护环的方法，第 一管状物从所述主体的第一表面突出，第二管状物从所述主体的第二表面突出，壁围绕着 所述主体的外围，所述壁与所述壁的一端上的第一表面相邻，所述壁与所述壁的另一端上 的第二表面相邻，所述壁具有形成在其中的沟槽。所述方法包括模制护环，在第一管状物中 锯出至少两个竖直的狭槽，所述狭槽从远端延伸到近端，所述狭槽大致平行于第一管状物 的轴。所述方法还可包括在第一表面中锯出至少两个水平狭槽，所述狭槽的起点位于竖直 狭槽的远端，并与竖直狭槽连续地布置。竖直狭槽的宽度小于1毫米。本公开的优点在于与沟槽相邻的唇缘至少重叠将要被接合的面板的厚度，从而在 面板和唇缘之间提供强大的密封力。由于唇缘的尖端压靠着所述面板的两侧，所以这种重 叠施加强大的力以密封面板。当面板开口的尺寸和大小相等地匹配护环中的沟槽时，在所 述沟槽的底部和所述面板开口的内表面之间提供第三密封。这样，在面板开口的内表面与 沟槽的底表面之间形成摩擦密封。这提供了三重密封以防止在开口附近的环境中的烟、灰 尘、空气、噪声等通过面板。本公开的另一优点在于提供沟槽的宽底表面和重叠的密封唇缘，单个护环能够以 足够的密封力与有凸缘的面板或者无凸缘的面板接合。通过这样做，减少了制造者购买的 不同部件的数量。涉及的部件的复杂性和数量也降低了。本公开还产生另一个优点，S卩，通过在护环的管状部分中锯出狭槽，产生的狭槽在 宽度上小于在适当位置模制出的狭槽的宽度。如下面更加详细的描述，狭槽的目的在于在护环的应用中产生更大的挠性。在一些应用中，狭槽不被使用，这是因为穿过管状部分的线 束简单地直线横贯所述护环的管状部分。在这种情况下，管状部分用胶带粘上并且锯出的 狭槽利用产生紧密的密封的小间隙或者无间隙被安装在一起。在其它应用中，线束的一部 分线由于包装限制而展开。在一个实施例中，一部分线沿着面板布线，因此在获得这种定 向以前不能容纳横向穿过护环。此外，线束的各个部分的线可在所述面板的另一侧上立即 沿着不同的方向布线。为了适应这点，现有技术具有模制在护环中的狭槽。但是，当被粘住时，模制的狭 槽的任意侧上的管状部分不能很好的匹配，并且提供的密封小于最佳密封。此外，模制的狭 槽宽且密封不好。因为根据本实用新型的护环提供了遮盖面板中的开口的两个表面，所以存在噪声 传播通过面板的开口所经过的两个障碍物。据发现，通过具有第二表面的障碍，传播的噪声 减少了 20%。
图1是根据现有技术的护环的截面图；图2和图3分别是处于非安装状态和安装状态的根据现有技术的护环截面图；图4是根据本实用新型的实施例的护环的截面图；图5至图7是根据本实用新型的实施例的护环的一部分的截面图，示出了沟槽的 细节；图5处于非安装状态，图6安装有无凸缘的面板，图7安装有有凸缘的面板；图8和图9是根据本实用新型的实施例的护环的等轴测视图，图8是从发动机舱 角度的视图，图9是从乘客舱角度的视图；图10是从乘客舱角度观看的护环的一部分，显示了从护环的表面突出的梯形的 突起平台；图11是根据现有技术的护环的管状部分的等轴测视图。
具体实施方式
本领域技术人员应该理解，参照附图中的任意一个示出和描述的实施例的各种特 征可以与参照其它一个附图或者多个附图示出的特征进行结合，以产生没有详细示出或者 描述的可替换的实施例。示出的特征的结合为典型的应用提供有代表性的实施例。但是， 与本公开的教导相一致的特征的各种结合和修改可以用于特定的应用或者实施。在示出中 使用的有代表性的实施例总体涉及一种适于安装到机动车辆的车身面板的开口中的护环。 但是，作为两个示例，该护环可以应用到各种其它类型的交通工具(例如船、私人飞机等) 中以及其它应用(例如设备的控制室、冷却单元)。无论是否进行了明确地描述或者示出， 本领域的技术人员都可以意识到相似的应用或者实施。根据本实用新型的实施例的护环50的截面图在图4中示出。护环50具有从主体 部分M延伸出来的第一管状部分52。护环50还具有从主体部分M延伸出来的第二管状 部分56。图4中示出的实施例显示第一管状部分52的轴和第二管状部分56的轴相互垂 直。但是，这是非限制性的示例，因为第一管状部分52和第二管状部分56的轴可以是共轴 的、平行的、非垂直交叉的或者呈现以与特定的安装相一致的角度交叉。第一管状部分52
5和第二管状部分56能够容纳线束(未显示)。管状部分56具有形成在管状部分56的内部 表面上的一个或者多个环状隆起物57以帮助保持线束。如上所述，希望一个护环设计可用 于各种应用中。根据应用，线束中线的数量不同。与管状部分56的平滑的内表面相比，隆 起物57允许被固定的线束的直径处于更大的范围内。在护环50内的这种隆起物允许护环 50用在更多的应用中。继续参照图4，护环50具有维修口 58，在车辆装配之后，该维修口 58允许需要添 加的线通过护环50进入，例如，如果线束中的线断开并且需要被替换而不能弄乱线束，或 者维修固定需要布额外的线。维修口 58利用把手在一端被关闭，当需要维修口 58时该把 手被切断。在图4中，沟槽60形成在护环50的外围中以与面板(未显示)接合。在图5中， 示出了具有更详细的沟槽60的护环50的一部分。沟槽60由底表面62、第一侧壁64和第 二侧壁68限定。第一侧壁64具有唇缘66。第二侧壁68具有总体上朝着唇缘66延伸的唇 缘70。唇缘66和70的尖端彼此覆盖一定距离，该距离由图5中的72表示。距离72至少 与被设计成要被接合的面板一样厚。在图6中，护环的一部分被示出，其中，厚度76的无凸缘的面板74安装到沟槽60 内。唇缘66和70从它们未变形的位置被往回推以容纳面板74。唇缘66和70的变形以及 唇缘66和70之后的弹性材料的恢复产生被施加到面板74上的力Fl和F2。施加的力使得 唇缘66和70的尖端密封住面板74的表面。此外，当面板78中的开口大小与沟槽60相匹 配时，面板74的表面78密封住底表面62。这样，护环在面板74以及限定沟槽60的表面 62、64和68之间提供了三重密封区域。除了安装的面板82具有凸缘84之外，图7与图6非常相似。沟槽60的底表面62 与凸缘84接触凸缘宽度86。与图6中一样，面板82的三部分密封由唇缘66、唇缘70和表 面62提供。根据可替换实施例的护环90在图8中示出。管状部分92总体上具有带圆角的矩 形横截面。在此，管状指的是任意横截面的管子，不限于圆管。主体具有沿着从管状部分92 的端部到所述沟槽的方向总体上增加的横截面。护环90具有围绕其外周的壁94。表面96 使壁94的一端封闭。如图9所示，从护环90的另一侧，可以看到第二管状部分100 ；管状部 分100总体上具有带圆角的矩形横截面。表面99使壁94的另一端封闭。通过提供封闭壁 94的两端的两个表面96和99，对噪声传递设置更大的障碍。(注意到，在图4中，两个表面 没有如此清楚，这是因为如图所示线束通过的管子被剖开显示出横截面)发现通过提供第 二表面(该第二表面与图2和图3的护环中的一个护环相对)，噪声水平降低了大约20%。 表面99不是平面，而具有立体接合特征。应该知道，在现有技术中，沿管状部分100的方向 的圆锥形的平滑表面需要很大的插入力，这是由于面板开口和圆锥表面之间摩擦大。为了 减小摩擦力，已知具有波状表面。在图9中示出的实施例中，显示出梯形形状的平台106和 108从表面99垂直地突起。在所示的实施例中，较宽的梯形形状的平台106在可能容易塌 陷的区域中提供额外的硬度。剩下的梯形形状部件108窄，从而在这种不容易塌陷的区域 中允许容易地变形，所以减少了整体安装力。在图10中更加详细地示出了梯形形状的平台 106 和 108。在图9示出的实施例中，在围绕其外周的四个位置平行于其轴切开第二管状部分100。切开或者狭槽显示为延伸到表面99中。在一些应用中，穿过第二管状部分100的一 部分线和其它线相比沿着不同的方向穿过。此外，在一些应用中，包装空间不足以允许线束 中的所有线在沿着它们各个方向穿过之前穿过第二管状部分100。通过设置穿过第二管状 部分100的狭槽102和穿过表面99的狭槽104，通过将第二管状部分100的切口部分朝着 希望的方向弯曲，四组线可以穿入四个方向。为了密封这些各个线组，应用了胶带。在线束 中的所有线一起穿过的应用中，至少远到第二管状部分100，可以围绕着第二管状部分100 的各个部分应用胶带，从而使得狭槽被压在一起。图9显示的第二管状部分100的四个狭 槽102是示例性的，而非限制性的。现在参照图11，已知在现有技术中，在具有模制的狭槽的护环的管状端口 110中 设置狭槽112。在不需要狭槽来容纳沿着不同方向展开的线的应用中，呈几个毫米宽度的狭 槽112的间隙不容易通过缠绕胶带被密封。此外，在狭槽112没有被在管状端口 110的长 度上切下足够的距离的情况下，当试图以特定紧密的角度对线束中的一部分线布线时，会 出现撕裂管状端口 110甚至撕裂护环。根据本公开的实施例，如图9所示，在模制护环90 之后，在第二管状部分100中切割狭槽102。狭槽102被切成像刀片一样薄，同时仍保持刀 片的完整性在一个实施例中为1毫米厚。与模制相比，这产生更窄的狭缝。此外，狭缝102 的边缘是方的，这使得它们与现有技术的模制边缘相比更适合密封。此外，如图9所示，狭 槽102延伸到表面99中(和狭槽104 —样)形成一个连续的狭槽。护环由柔性材料制成， 因此，根据该申请，第二管状部分100的一部分能够以极限的角度折叠而不会撕裂护环90。与现有技术相比，在图5至图7中显示的实施例的三重密封特征表现出改进。唇缘 44和壁38(图幻没有重叠将被安装的面板的厚度那么多。因此，它们容易变形并且几乎不 对面板产生力，所以形成较弱的密封。根据本公开的实施例的唇缘66和70的尖端(图5) 与现有技术的唇缘(图2的元件44)的尖端相比呈半球状。用较薄侧控制施加到面板上的 全部力，从而使面板的两侧之间的密封力相平衡。因为根据本公开的实施例的唇缘(图5 的66和70)在尖端和尖端附近具有更多的材料，所以与现有技术的更尖更薄的唇缘相比， 它们更难以变形，结果，提供了比现有技术中所显示的更大的力来形成密封。此外，根据现 有技术的示例(图2)，在侧壁38后设置了空洞43。因此，侧壁38容易变形。根据本公开 的实施例，没有这样的空洞形成在侧壁64和68中任意一个的后面的材料中。图5中所示 的这种构造需要更大安装力，从而当安装时施加更大的密封力。虽然已经相对于特定实施例详细地描述了最佳实施方式，但是熟悉本领域的人应 该认识到，在不脱离下述权利要求的范围的情况下，有各种可替换的设计和实施例。虽然将 一个或多个实施例描述为提供优点或关于一个或多个期望特性优于其它实施例和/或现 有技术，但本领域普通技术人员应当认识到可在各种特点之间进行折衷来实现期望的系统 属性，这取决于具体的应用或实施。这些属性包括但不限于成本、强度、耐用性、寿命周期 成本、可销售性、外观、包装、尺寸、维修保养方便性、重量、可制造性、易装配性等等。对于一 个或多个特性，这里描述的实施例特性不如其它实施例或现有技术实施方式理想，并不将 其排除于本实用新型权利要求所限定的范围之外，其在特定应用中可能是期望的。
权利要求1.一种护环，所述护环适于与在预定厚度的面板中限定的开口接合，所述护环包括具有沟槽的主体，所述沟槽具有底表面；第一侧壁，具有第一唇缘；第二侧壁，具有第二唇缘，其特征在于，第一唇缘的尖端和第二唇缘的尖端重叠超过所述预定厚度。
2.如权利要求1所述的护环，其特征在于，所述沟槽被设置在所述主体的外围，并且当 安装时所述沟槽与接近所述面板的开口的边缘接合。
3.如权利要求1所述的护环，其特征在于，所述面板是机动车辆的乘客舱和发动机舱 之间的防火墙。
4.如权利要求1所述的护环，其特征在于，所述护环具有沟槽形成在其中的侧壁，所述 侧壁包括第一表面，位于所述侧壁的第一端；第二表面，位于侧壁的第二端。
5.如权利要求4所述的护环，其特征在于，所述第一表面具有突出的大致梯形形状的 平台，所述梯形形状的平台位于所述开口在安装期间的接合区域中。
6.如权利要求1所述的护环，其特征在于，所述主体具有从所述主体的第一侧部延伸 的第一管状部分和从所述主体的第二侧部延伸的第二管状部分，所述主体具有沿着从第一 管状部分的端部到所述沟槽的方向总体上增加的横截面。
专利摘要公开了一种护环，该护环当被安装在面板的开口中时提供三重密封特征。当护环装入其中的面板位于暴露于环境条件的舱和乘客舱之间时，密封减少了水、烟、灰尘和噪声进入乘客舱。根据实施例的三重密封提供了比现有技术中的密封力更大的密封力。公开的护环能够与平坦的无凸缘的面板和在开口附近有凸缘的面板接合。公开的护环具有被锯通护环的管状部分的多个纵向狭槽，线束穿过所述管状部分。切口允许一部分线以不同于线束中的剩下的线的布线方式从护环展开。
文档编号B60R16/02GK201842039SQ20102022280
公开日2011年5月25日 申请日期2010年6月4日 优先权日2009年6月5日
发明者安东尼·道林·德威特, 穆罕默德·迈克尔·拜敦 申请人:福特全球技术公司