CN101323241A - 车辆门密封排气系统和方法 - Google Patents

Abstract

提供一种车辆门密封排气系统，以排出在两个或更多的隔开的环境密封件之间的密封间隙中捕获的空气。当车辆门向闭合位置转移时，密封件接合在车辆门和车身门开口之间，从而封闭密封间隙。当车辆门进一步关闭时，密封间隙的压缩导致所捕获的空气的增压，该增压继而抵抗车辆门的关闭，从而需要施加额外的力来完全关闭车辆门。车辆门密封排气系统从所述密封件之间释放增压空气，而不折衷所述密封件的完整性或门系统的总体噪音和密封性能。

Description

车辆门密封排气系统和方法

技术领域

[0001]本发明提供一种车辆门密封排气系统，用于排出在两个或更多的前后排列的环境密封件之间由门关闭捕获的空气，所述密封件封闭车辆门和车身中的门开口之间的密封间隙。

背景技术

[0002]在机动车辆中，甚至在车辆门完全关闭时，通常在车辆门和车辆门车身开口之间存在开敞空间或空隙，也称为密封间隙。该密封间隙是必要的，以在车辆门周围提供足够的间隙，从而允许门自由地打开和关闭而不干涉或接触车辆门开口附近的车身结构。在机动车辆中，非常希望封闭该周边门间隙或密封间隙，以防止车辆外部存在的成分通过该密封间隙进入车辆内部，例如雨、水、灰尘和碎片。此外，通过提供环境密封件封闭密封间隙，车辆外部存在的路面噪音和风噪音在到达车辆内部之前被减弱。为了实现该环境封闭，通常采用一个或更多的弹性压缝条来环绕车辆门周边和车身之间的密封间隙，以封闭密封间隙。每个周边压缝条或弹性密封件在此也称为密封构件。在正常车辆操作期间，随着车身和门折曲和移动，通过动态地调节密封间隙中的尺度变化，密封构件的弹性使得密封构件能够保持密封间隙的环境封闭。

[0003]通常在车辆门周围的密封间隙中设置至少一个环境密封件。在某些车辆中，可以存在前后排列的两个以上的密封构件以封闭密封间隙。额外的密封件在车辆门和车辆门开口之间提供额外的密封层方面尤其有用，以减少从车辆外部进入车辆内部的噪音的声压水平，例如路面噪音和风噪音。

[0004]已经知道，至少部分地由于在车辆门关闭时压缩密封间隙中的弹性密封件所需要的力，密封间隙中的弹性密封件如压缝条的存在增加关闭车辆门所需要的力。

发明内容

[0005]本发明提供一种车辆门密封排气系统，以排出在车辆门关闭时捕获在两个或更多环境密封件之间的空气。这种前后排列的环境密封件通常定位且设置为封闭车辆门和车辆门开口之间，其中该密封件以某种方式隔开。门和车身门开口之间的密封间隙中的环境密封件之间的间隔导致密封件之间的捕获的空气区或气锁区，通常在门后部附近。当车辆门向闭合位置转移时，在门完全关闭以封闭密封间隙之前，密封件接合在环绕车身门开口的车身结构和车辆门之间，从而在环境密封件之间的气锁区中捕获空气。当车辆门向闭合位置进一步转移时，随着车辆门的周边部分移动更靠近环绕车身门开口的车身结构，密封间隙尺度上被压缩。门关闭时密封间隙的这种压缩导致密封间隙的体积的减少，引起捕获在前后排列隔开的环境密封件之间的气锁区域中的空气的增压。增压的捕获的空气施加反作用力给门，该反作用力抵抗车辆门的关闭，从而需要施加额外的力来完全关闭车辆门。

[0006]本发明有利地提供一种车辆门密封排气系统，以排出前后排列的环境密封件之间的气锁区中的增压空气。在本发明中，车辆门配备有第一或外部密封构件，所述第一或外部密封构件定位且设置为提供车辆门周边部分周围的第一环境密封件。外部密封构件设置为当门处于关闭位置时封闭车辆门和车辆门开口之间的密封间隙。也设置第二或内部密封构件且从外部构件隔开；内部密封构件类似地定位和设置为提供密封间隙的第二环境密封件。第一和第二环境密封件前后排列配合，倍增了车辆内部和车辆外部之间的环境门密封件。每个密封件设置且适于阻止水、污物和碎片进入车辆内部，还减弱进入车辆内部的路面和风噪音的声压水平。本发明的门密封排气系统包括设置在车辆门系统的部分中的排气通道。当车辆门处于闭合位置时，排气通道与密封间隙中的气锁区空气流连通；且当车辆门关闭时，排气通道设置为允许空气从气锁区引入车辆内部，从而减少关闭车辆门需要的力。

[0007]根据本发明的一个方面，排气通道设置为将气锁区排气同时保持环境密封件的密封完整性。这是重要的，因为气锁区可能以其它较不满意的方式排气。例如，气锁区可以通过在环境密封件中的一个中设置间隙、空隙或间断而排气。该间隙、空隙或间断折衷或挫败环境密封件，可能允许空气、污物、水和路面噪音旁通密封件且进入车辆内部。相反，通过在门内饰系统中生成弯曲的路径，本发明的门密封排气系统将增压空气从气锁区排出，而不折衷车辆门和车身门开口之间的密封间隙中的环境密封件。

[0008]根据本发明的另一方面，第二环境密封件设置为可密封地接合车辆门的周边内部，且排气通道定位且设置为从气锁区向车辆门内部排出捕获的空气，而不通过第一或第二密封件，从而保持第一和第二密封件的完整性。

[0009]根据本发明的另一方面，内饰面板紧固到车辆门的内部。内饰面板包括在内饰面板周边部分上的密封唇缘，所述密封唇缘设置为且适于可密封地匹配在内部密封构件的部分上，以至少部分地形成第二环境密封件。排气通道在密封间隙中的气锁区和内饰面板后面和车辆门内的区域之间连通，以将气锁区排气入车辆门同时保持第一和第二环境密封件的密封完整性。

[0010]根据本发明的另一方面，至少一个隔离肋紧固到内饰面板的后表面。至少一个隔离肋设置为沿车辆门内部和内饰面板之间的内饰面板的密封唇缘至少保持限定的间隔或间隙。该限定的间隔提供与环境密封件之间的气锁区连通的排气通道的入口部分。至少一个隔离肋在离车辆门内部限定间隔处支撑内饰面板的唇缘，以抵抗在门闭合到内部密封构件上时由内部密封构件施加给唇缘的密封力，从而保持排气通道在唇缘和门内部之间通向气锁区。

[0011]本发明的另一方面是释放外部和内部密封件之间的捕获的空气的方法，所述外部和内部密封件置于暴露给外部空气的车辆门和限定车辆内部的车身之间，所述方法不折衷外部和内部密封件的完整性以拒绝噪音、灰尘和水泄漏中的至少一个进入车辆内部。所述方法包括经由沿车辆门底部受控的泄漏将门内部密封件而不是外部密封件周围的捕获的空气排出回到车辆内部。

[0012]所述方法的又一方面包括排出密封件之间捕获的空气，所述排出通过将门的一个面板从门的另一面板足够地偏移而控制，从而限定具有大致250到500平方厘米的横截面积的排气通道以泄漏所捕获的空气。

[0013]所述方法的又一方面包括通过将门的一个面板从门的另一面板经由沿面板之一的底部的足够的垂直肋足够地偏移而控制的排气，以在车辆门关闭时在压缩下保持预定的密封余量。

[0014]本发明的上述特征和优势以及其它特征和优势从用于实施本发明的最佳模式的以下详细说明结合附图显而易见。

附图说明

[0015]图1图示了根据本发明的车身的部分侧透视图，示出了配备有安装两个环境密封件之一的车身的示范性车身门开口，所述环境密封件前后排列配合；

[0016]图2图示了根据本发明、相对于图1的车身的部分处于闭合位置的车辆门的部分的侧视截面图，示出了在车辆门和车身之间提供第一和第二环境密封件的第一和第二密封构件；

[0017]图3图示了根据本发明的示范性车辆门的下部的截面侧视图，部分地以立体和断面来显示门安装的外部密封件、门外部面板、内部面板、门内饰面板和气锁区排气通道的部分；和

[0018]图4图示了根据本发明、图3所示的示范性门内饰面板的底部的后透视图，且描绘了在其后部上的隔离肋。

具体实施方式

[0019]图1图示了车身12的部分侧透视图，示出了具有周边侧壁20的示范性车身门开口14。门安装的外部、主或第一密封构件16(见图2或3)接触围绕门开口14周边设置的车辆门开口侧壁20的部分17。第一密封构件16紧固到车辆门24(见图2)的周边部分，但可以替换地紧固到图1标识的侧壁部分17。内部或第二密封构件18设置为且适于从第一密封构件16隔开，且也安装到车辆门开口14的侧壁20上。第二密封构件18可以紧固到车辆门24(见图2)的部分，或可替换地紧固到车身12的部分，如图1所示的门开口14的周边侧壁20。

[0020]密封构件16、18通常是由橡胶或其它类似弹性或弹性体材料制成的弹性密封件，所述材料在正常车辆使用中宽的温度范围内保持柔韧和弹性，且抵抗由于太阳光、水和水源化学物引起的老化。这种弹性密封件在汽车领域是熟知的。在车辆后门的情况下，车辆门24(见图3)通常可枢转地紧固到车辆柱26(见图1)，以便车辆门24以远离车身12向外的方向向打开位置(未示出)枢转。车辆门枢转且车辆门的可枢转打开和关闭操作是本领域熟知的且不在此详述。第一密封构件16和第二密封构件18定位为当车辆门24向闭合位置可枢转地转移靠在车身12(见图2)上时在车身12中的车辆门开口14和车辆门24(如图2所示)的周边部分22之间密封。通过可压缩地接触侧壁20和车辆门24和桥接在侧壁20和车辆门24之间，第一密封构件16和第二密封构件18各在门开口14的侧壁20和车辆门24(见图2)之间提供封闭。当车辆门24相对于密封构件16、18处于闭合位置时，第一密封构件提供第一环境密封件且第二密封构件提供密封间隙28(见图2)的第二环境密封件。由密封构件16、18形成的环境密封件前后排列工作或配合，以密封密封间隙28防止空气、水、污物和灰尘从车辆外部32(见图2)进入车辆内部30(见图2)。此外，由密封构件16、18形成的环境密封件的前后排列的组合对于减少从车辆外部32到达车辆内部30的路面噪音和风噪音的噪音水平尤其有益。

[0021]当车辆门闭合时，密封间隙28(见图2)中的第一密封构件16和第二密封构件18之间的间隔导致在密封构件16、18之间的捕获的空气区或气锁区34。在图1中虚线区域描绘了捕获的空气区或气锁区34，也标记为34。当车辆门从打开位置向闭合位置转移时，密封构件16、18接合在车辆门24和门开口14的侧壁20之间以封闭密封间隙28，从而捕获在密封构件16、18之间气锁区34中的空气。当车辆门24向闭合位置进一步转移时，随着车辆门24(见图2)的周边部分22(见图2)移动更靠近环绕车身门开口的车身结构尤其是侧壁20，密封间隙28尺度上被压缩。车辆门24关闭时密封间隙中空气体积的这种压缩引起在由密封构件16、18形成的前后排列的环境密封件之间的气锁区34中捕获的空气的增压。增压的捕获的空气进一步抵抗车辆门的关闭，从而需要施加额外的关闭力来完全关闭车辆门24，如果增压空气未捕获在气锁区34中，将不需要额外的力。

[0022]图2图示了相对于车身12处于闭合位置的示范性车辆门24的部分的侧视截面图，示出了在闭合的车辆门24和车辆本门开口14(见图1)的周边侧壁20之间的密封间隙28或空隙。密封间隙28存在以提供间隔允许车辆门24打开和关闭而不干涉车身12，还提供间隔用于车身部件的制造和组装公差。如果省去密封件16、18，密封间隙28的存在允许灰尘、污物、水和路面噪音从车辆外部32进入车辆内部30的潜在通道。车辆门24具有门外部面板36、门内部面板38和内饰面板40，内饰面板40靠近门内部面板38的面向内表面定位且紧固到门内部面板38的面向内表面。

[0023]第一密封构件16(外部密封构件)和隔开的第二密封构件18(内部密封构件)在车辆门24和车身12之间提供第一和第二环境密封件，从而封闭密封间隙28。第一密封构件16在车身门开口14(见图1)的周边侧壁20和车辆门24的周边部分22之间密封。第二密封构件18在车身门开口14(见图1)的周边侧壁20和内饰面板40的密封唇缘48之间密封。由第一密封构件16和第二密封构件18提供的前后排列环境密封件形成气锁区34的部分，当门关闭时，气锁区34在密封构件16、18之间捕获空气且将其增压。所捕获的空气抵抗车辆门24的关闭。本发明提供一种车辆门密封排气系统，以在门关闭期间排出在气锁区中捕获的空气，如下所讨论的。内饰面板40的唇缘部分48从内部门面板38隔开或偏移，从而提供排气通道54，捕获在密封构件16、18之间的气锁区34中的增压空气通过排气通道54排出(如图2表示空气流的箭头所示)到门内部面板38和内饰面板40之间的区域56中。第一密封构件16和第二密封构件18是弹性的，从而可根据密封间隙28中的间隔变化容易地压缩或变形。密封构件16、18以未变形的状态在图2中示意性地描绘。因此，在图2中第一密封构件16看来侵占到门开口的周边侧壁20中。类似地，第二密封构件18示意性地看来侵占到内饰面板40的唇缘构件48。当门24处于图2所示的闭合位置时，密封构件18将实际上变形，以可密封地在侧壁20和唇缘构件48之间接触，且物理上不侵占到密封唇缘48或侧壁20中。同时，密封构件16将实际上变形，以可密封地在侧壁20和内部门面板22之间接触。当车辆门24向闭合位置转移时，在转移期间的某个点处第一密封构件16和第二密封构件18封闭密封间隙28且从而限定捕获的空气空间或气锁区34。随着门继续向闭合位置转移，捕获的空气将趋于增压。然而，在本发明中，捕获在气锁区34中的空气自由排出到门中内饰面板40和门内部面板38之间的区域，如图2中描绘空气流的箭头所示。捕获的空气通过内饰面板40的密封唇缘48和门内部面板38之间的大致2mm的间隙流入排气通道54的间隙或入口部分42。隔离肋52(见图3和4)足够地隔开门内部面板38和内饰面板40以形成间隙，该间隙沿车辆门24的底部释放捕获的空气且将空气流引入内饰面板40和门内部面板38之间的区域56，其中它可以排气向车辆门24的内部和车辆内部30而不折衷密封件16、18。

[0024]图3图示了示范性车辆门24的下部的另一截面侧视图，示出了门外部面板36、门内部面板38、门内饰面板40和气锁区排气通道54(见图2)的间隙或入口部分42。在所描绘的实施例中，入口部分42沿内饰面板40的底部边缘46的长度延伸，提供足够的横截面积给排气通道54的入口部分42，以允许在车辆门24关闭时足够的空气流从气锁区34(见图2)排出。内饰面板40包括至少一个隔离肋52。隔离肋52设置为在门内部面板38和内饰面板40之间至少保持限定的间隔或间隙。内饰面板40的隔离肋52靠在门内部面板38上或邻接门内部面板38，且提供支撑给密封唇缘48，以抵抗由弹性第二密封构件18(见图2)施加给密封唇缘48的密封力，从而确保内饰面板40和门内部面板38之间的排气通道54(见图2)保持一致和打开以从气锁区34排出空气。

[0025]图4图示了车辆门24的示范性内饰面板40的底部的后或背侧视图，描绘了在安装时面向门内部面板38(见图3)的内饰面板侧。多个隔离肋52紧固到密封唇缘48，以便以从门内部面板38(见图3)偏移的方式支撑密封唇缘48，如前文所述。在所描绘的实施例中，隔离肋52对准为将空气流从气锁区34(见图2)引向内饰面板40和门内部面板38之间的区域56。隔离肋并不限于图4所示的垂直对准的肋，而相反可以为具有设置为允许气锁区34和区域56之间的流体空气流通的间隙或空间的隔离肋的任何结构。如图4所示，隔离肋52在足以在密封唇缘48和门内部面板38(见图3)之间提供足够的横截面积的长度L上支撑密封唇缘48，以足够地从气锁区34排出空气。在某些实施例中，已经发现，提供具有250到500平方毫米范围内的横截面积的排气通道足以使气锁区在门关闭时降压，且从而将关闭车辆门所需要的能量减少0.5到2.0焦耳。间隙宽度本身限于2-4mm 以实现希望的空气排气效果，但同时不被消费者看见。假定通常的门关闭能量需要为4+/-2焦耳每扇门，关闭能量的该减少是显著的。

[0026]也披露了用于释放车辆门密封系统的外部和内部密封件之间的捕获的空气的方法，所述车辆门密封系统置于暴露给外部空气的车辆门和限定车辆内部的车身之间，所述方法不折衷车辆门密封系统的完整性或拒绝噪音、灰尘和水泄漏中的至少一个进入车辆内部。所述方法包括经由内部密封件而不是外部密封件附近的捕获空气的受控泄漏将捕获在外部和内部密封件之间的空气排出到内部密封件周围且到车辆内部。在优选实施例中，所述排出通过将车辆门的一个面板从车辆门的另一面板足够地偏移而控制，从而限定大致250到500平方毫米的排气通道以泄漏这种捕获的空气。

[0027]虽然用于实施本发明的最佳模式已经详细描述，本发明所属领域技术人员应当认识到所附权利要求书范围内的用于实施本发明的各种可替换设计和实施例。

Claims (14)

1.一种用于机动车辆门的车辆门密封排气系统，所述机动车辆门位于由车身形成的车辆门开口中，所述车辆门密封排气系统包括：

外部密封构件和从所述外部密封构件隔开的内部密封构件，所述外部密封构件定位且设置为提供第一环境密封件，所述内部密封构件定位和设置为提供第二环境密封件；

其中，密封气锁区在所述第一环境密封件和所述第二环境密封件之间限定的空间中形成，当所述车辆门关闭时，所述气锁区捕获所述第一和第二环境密封件之间的空气，所述捕获的空气抵抗所述门的关闭；且

其中，设置排气通道，以在所述车辆门关闭时允许空气从所述气锁区逃逸，所述排气通道可操作为在门关闭期间排出所述捕获的空气，从而减少关闭所述车辆门需要的力。

2.根据权利要求1所述的车辆门密封排气系统，其特征在于，所述排气通道设置为将所述气锁区排气同时保持所述第一和所述第二环境密封件的密封完整性。

3.根据权利要求2所述的车辆门密封排气系统，其特征在于，

所述第二环境密封件设置为可密封地接合所述车辆门的周边内部；

其中，所述排气通道从所述气锁区向所述车辆门的内部排出捕获的空气。

4.根据权利要求2所述的车辆门密封排气系统，其特征在于，还包括：

紧固到所述车辆门的内部的内饰面板，所述内饰面板包括密封唇缘，所述密封唇缘设置为且适于可密封地匹配靠在所述内部密封构件的部分上，以至少部分地形成所述第二环境密封件；和

所述排气通道允许捕获的空气在所述气锁区和所述车辆门内所述内饰面板后面的区域之间流动，以释放所述气锁区中的空气压力。

5.根据权利要求4所述的车辆门密封排气系统，其特征在于，还包括：

从所述内饰面板的表面延伸的至少一个隔离肋，所述至少一个隔离肋设置为沿所述内饰面板的周边部分在所述车辆门的内部和所述内饰面板之间至少保持限定的间隔，所述限定的间隔提供所述排气通道的入口部分，所述至少一个隔离肋支撑所述内饰面板的所述密封唇缘，以抵抗所述内部密封构件在所述内饰面板上的密封力，从而保持所述排气通道的所述入口部分打开。

6.根据权利要求5所述的车辆门密封排气系统，其特征在于，

所述至少一个隔离肋是多个隔离肋，所述隔离肋以基本隔开的平行关系定位，所述隔离肋在所述排气通道中的预期空气流的方向上对准。

7.根据权利要求6所述的车辆门密封排气系统，其特征在于，

所述多个隔离肋在规则地隔开的位置处从所述内饰面板的部分延伸，所述多个隔离肋保持所述排气通道具有足够的横截面积，以基本防止在所述车辆门关闭时所述气锁区的增压。

8.根据权利要求7所述的车辆门密封排气系统，其特征在于，

所述排气通道的所述入口部分设置在所述内饰面板的底部边缘处。

9.一种用于车身门开口中的车辆门的车辆门密封排气系统，

其中，所述车辆门包括外部门面板、紧固到所述外部门面板的内部门面板、和在所述内部门面板和所述外部门面板之间桥接的周边侧面部分；

其中，外部密封构件紧固到所述车身门开口，所述外部密封构件定位且设置为提供限定在所述车辆门和所述车身门开口之间的密封间隙的第一环境密封件；且其中，内部密封构件紧固到所述车身门开口，所述内部密封构件定位和设置为提供所述密封间隙的第二环境密封件；

其中，当所述车辆门处于闭合位置时，所述第一环境密封件和所述第二环境密封件每个均在所述车辆门和所述车身门开口之间提供大致的封闭；

其中，当所述车辆门向闭合位置转移时，形成气锁区以捕获所述密封间隙中的空气到所述第一环境密封件和所述第二环境密封件之间限定的空隙中，其中当所述车辆门关闭时，所述捕获所述的空气趋于增压，所述捕获的空气抵抗所述门的关闭；

所述车辆门密封排气系统包括：

紧固到所述车辆门的内部门面板的内饰面板，所述内饰面板在所述内部门面板的周边部分上包括密封唇缘，所述密封唇缘设置为且适于当所述车辆门转向闭合时可密封地匹配靠在所述内部密封构件的部分上，以形成所述第二环境密封件的部分；

所述内饰面板和内部门面板限定排气通道以从所述气锁区排出空气；和

靠近所述内部门面板从所述内饰面板的表面凸起的至少一个隔离肋，所述至少一个隔离肋设置为沿所述内饰面板的下部边缘的部分在所述内部门面板和所述内饰面板之间至少保持限定的间隔，所述限定的间隔提供所述排气通道的入口部分，所述至少一个隔离肋支撑所述内饰面板的所述下部边缘，以抵抗所述内部密封构件在所述内饰面板上的密封力，从而保持所述排气通道的所述入口部分打开以从所述气锁区排出空气；

其中，所述排气通道可操作为在门关闭期间排出所述捕获的空气，从而减少关闭所述车辆门需要的力，且同时保持第一和第二环境密封件的密封完整性。

10.根据权利要求9所述的车辆门密封排气系统，其特征在于，

所述至少一个隔离肋是多个隔离肋，所述隔离肋以基本隔开的平行关系定位，所述隔离肋在所述排气通道中的预期空气流的方向上对准。

11.根据权利要求10所述的车辆门密封排气系统，其特征在于，

所述多个隔离肋在规则地隔开的位置处从所述内饰面板的部分延伸，从而沿所述密封唇缘的长度以提供具有足够的横截面积的所述排气通道的方式限定所述排气通道，以基本防止所述气锁区在所述车辆门关闭时的增压。

12.一种用于释放车辆门密封系统的外部和内部密封件之间的捕获的空气的方法，所述车辆门密封系统置于暴露给外部空气的车辆门和限定车辆内部的车身之间，所述方法不折衷所述车辆门密封系统的完整性以防止噪音、灰尘和水中的至少一个进入所述车辆内部，所述方法包括：

经由沿所述车辆门底部的受控泄漏而将所述捕获的空气围绕所述内部密封件而不是所述外部密封件排出回到所述车辆的内部。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述排出通过将所述车辆门的一个面板从所述车辆门的另一面板足够地偏移而控制，从而限定大致250到500平方毫米的排气通道以泄漏这种捕获的空气。

14.根据权利要求12所述的方法，其特征在于，所述排出通过将所述车辆门的一个面板从所述车辆门的另一面板经由沿所述面板之一的底部的足够的垂直肋足够地偏移而控制，以在车辆门关闭时在压缩下保持预定的密封余量。

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