CN104653774B

CN104653774B - 封闭塞

Info

Publication number: CN104653774B
Application number: CN201410645741.5A
Authority: CN
Inventors: S·雅茨克
Original assignee: Illinois Tool Works Inc
Current assignee: Illinois Tool Works Inc
Priority date: 2013-11-15
Filing date: 2014-11-14
Publication date: 2018-10-12
Anticipated expiration: 2034-11-14
Also published as: CN104653774A; KR20150056480A; US9233652B2; US20150135598A1; KR102239764B1; DE102013112629A1; EP2873894B1; EP2873894A1; ES2633242T3

Abstract

本发明的封闭塞涉及用于关闭开口、尤其车体中的开口(O)的封闭塞(10)，所述封闭塞具有环形密封区段(12)和膨胀区段(14)，所述密封区段设置成抵靠开口(O)的边缘，所述膨胀区段与密封区段(12)形成为一体件并且能够从安装位置调整到膨胀位置，在安装位置中密封区段(12)至少在一个轴向端处具有安装直径，在膨胀位置中密封区段(12)具有较大直径，密封区段通过将膨胀区段从安装位置转移到膨胀位置而被轴向向外偏压。

Description

封闭塞

技术领域

本发明涉及用于封闭开口，尤其在车体中的开口的封闭塞。

背景技术

在车体结构中会产生多个开口和孔，所述开口和孔将允许湿气和灰尘进入。这种开口和孔也构成所谓的声桥。因此，这些开口和孔通过封闭塞封闭。目的在于密封开口和孔并且附加地引起消音。

封闭塞被用于关闭这些车体开口。在这方面，已经知道大量的塞的几何结构。

文献DE 10253983A1例如示出封闭塞，其用于密封并且消音封闭部件中的孔。封闭塞具有环形密封区段，所述环形密封区段在封闭塞被插入开口时被压缩，并且密封地接合开口的边缘。

在已知的解决方案中，将封闭塞安装到车体的开口中需要大安装力已经被证明是缺点。

发明内容

因此，本发明的目的在于减小安装封闭塞所需的力并且解决从现有技术已知的已知封闭塞的紧密性问题。

根据本发明，本目的通过具有权利要求1的特征的封闭塞实现。据此，提供了用于封闭开口的封闭塞，所述封闭塞包括环形密封区段和膨胀区段，所述环形密封区段适于抵靠开口的边缘，所述膨胀区段与密封区段形成为一体件并且可以从安装位置调整到膨胀位置，在安装位置中密封区段至少在一个轴向端处具有安装直径，在膨胀位置中密封区段具有较大直径，通过将膨胀区段从安装位置转移到膨胀位置而向外轴向偏压密封区段。本发明基于使用这样一种塞的基本构思，所述塞在处于安装位置时可以通过小的力插入车体的开口，而后可以通过沿安装方向向塞的一部分施加压力而调整到膨胀位置，在膨胀位置中，塞可靠地密封开口的边缘。封闭塞的密封区段初始具有比处于膨胀位置时的密封区段的直径小的安装直径，这种情形允许封闭塞以简单的方式插入开口。依据尺寸，这可以在完全没有或至少几乎没有摩擦的情况下实现。当封闭塞已经被插入时，膨胀区段从安装位置调整到膨胀位置，以使得密封区段被向外推动并且其直径增加。以这种方式，密封区段密封地接合开口的边缘，封闭塞已经被插入所述开口。封闭塞因此通过轴向压力被重定向以便获得径向变形而在开口中被固定就位。尤其有利的是，膨胀区段被推入的方向和插入封闭塞的方向是相同的。根据本发明的封闭塞的构造也允许密封区段接合开口的边缘或开口的内表面，即使开口具有不同金属片材厚度。特别有利的是，封闭塞可以通过小的安装力插入开口。同时，调整到膨胀位置允许密封区段密封地抵靠开口的边缘或内侧，并且以这种方式可以实现良好的密封效果。附加地，封闭塞具有消音效果。

优选地，膨胀区段被设置成借助于折叠区段连接到密封区段。在设计方面，折叠区段允许膨胀区段的轴向移位以非常简单的方式被转换成径向膨胀运动。附加地，膨胀区段的膨胀性能可以借助于折叠区段调整。通过折叠折叠区段而将膨胀区段从安装位置转移到膨胀位置。而且，以这种方式，封闭塞在膨胀位置中被永久地固定就位，因为折叠区段在膨胀位置中被折叠。附加地，折叠增加了封闭塞的稳定性。

而且，可以构思的是，当膨胀区段处于安装位置时，折叠区段包括至少两个阶梯状筒形区段。筒形区段产生限定的折叠性能。例如，可以构思的是折叠区段的折叠在两个阶梯状筒形区段之间实施。

当膨胀区段处于膨胀位置时，折叠区段还可以当在截面中观察时以曲折形状延伸。曲折形路线允许折叠区段在膨胀位置中特别稳定的形状以及折叠。

折叠区段还可以设置成在密封区段的轴向端处连接到密封区段，所述密封区段的所述轴向端在膨胀区段处于安装位置时具有安装直径。

还可以构思的是，膨胀区段具有盘形设计。这种简单的几何结构允许稳定但同时易于制造的封闭塞的形状。

此外，膨胀区段可以具有比密封区段的内径的一半大的直径。这种构造提升封闭塞的膨胀性能，因为膨胀区段的变形发生在膨胀区段和密封区段之间的区域中并且因此发生在封闭塞的狭窄限定的区域中。同样，尺寸相对较大的膨胀区段在安装期间提供大接合表面，以使得膨胀区段可以容易地被从安装位置推动到膨胀位置。

密封区段还可以设置成包括在其轴向端的包围锁定边缘，所述轴向端在膨胀区段处于安装位置时具有安装直径。包围锁定边缘允许封闭塞即使在膨胀区段被带到膨胀位置之前也牢固地预先固定到待封闭的开口中。

优选地，密封区段设置成包括在与可以借助于膨胀区段加宽的轴向端相反的轴向端处的包围密封唇部。这可以加强和提升封闭塞的密封效果。密封唇部可以与密封区段成角度地设置，并且可以指向能够借助于膨胀区段加宽的轴向端或朝向该轴向端定向。以这种方式，预应力可以在塞被插入时被自动施加到密封唇部，由此密封效果增加。

而且，封闭塞优选地设置成一体件注模成型部件的形式。这允许即使对于大量的单元也可以符合成本效益地生产封闭塞。

附图说明

本发明的其他特征和优点将从以下说明和引用的附图中变得明显，在所述附图中：

-图1示出根据本发明的封闭塞的示例性实施方式的自上方一角度观察的透视图；

-图2示出根据图1的封闭塞的透视仰视图；

-图3示出根据图1的封闭塞的透视截面图；

-图4示出根据图1的封闭塞处于安装位置的另一透视截面图，所述封闭塞被插入车体的开口；

-图5示出根据图1的封闭塞处于膨胀位置的另一详细透视截面图，所述封闭塞被插入车体中的开口；

-图6示出根据图1的封闭塞处于膨胀位置的另一透视截面图，所述封闭塞被插入车体的开口；以及

-图7示出根据图1的封闭塞处于膨胀位置的另一详细透视截面图。

具体实施方式

图1示出根据本发明的封闭塞10的示例性实施方式的自上方一角度观察的透视图，所述封闭塞的形式是一体件注模成型部件。封闭塞由塑料形成。

封闭塞10包括环形密封区段12、膨胀区段14以及折叠区段16作为其主要部件。

密封区段12和膨胀区段14通过折叠区段16一体地相互连接。

密封区段12包括在其轴向端20处的包围锁定边缘22和斜面24，密封区段12在其轴向端20处与折叠区段16连接。锁定边缘22与包围支撑表面26邻接，所述包围支撑表面然后在另一轴向端28处与包围密封唇部30邻接。

密封唇部30与密封区段12成角度地设置并且朝向轴向端定向，膨胀区段14与密封区段12在所述轴向端处连接。

支撑表面26在最广泛的意义上说是柱形的，其中在如图1至3所示的密封塞的状况下密封区段12呈略微锥形；在面向密封唇部30的端部处的直径比设有锁定边缘22的端部处的直径稍大。

膨胀区段14本质上构造成圆盘，所述圆盘具有比密封区段12的内径的一半大的直径。除了用于折叠区段16的一些空间之外，膨胀区段占据密封区段12内侧的整个内部空间。

膨胀区段14在一侧上为平坦的，并且在另一侧上设有加固元件32。加固元件32加固并且加强膨胀区段14。

在此加固元件32设置成加固环34和加固肋36的形式。

加固元件设置在膨胀区段的面向密封环12的设有锁定边缘22的轴向端的一侧上。

折叠区段16将膨胀区段14与密封区段12连接，更具体地，折叠区段将膨胀区段14的外周与密封区段的在图1至3中示出的初始状况下具有较小直径的轴向端的内侧连接，换言之，与设有锁定边缘的轴向端连接。折叠区段在此具有两个阶梯状筒形区段38、40，与膨胀区段14连接的筒形区段38的直径比与密封区段12连接的筒形区段40的直径小。

封闭塞10可以呈现两种状态，即，如图1至4中示出的在安装位置中的非锁定状态和如图5至7中示出的在膨胀位置中的锁定状态。

发生从安装位置到膨胀位置的过渡，因为膨胀区段14能够从安装位置调整到膨胀位置，在安装位置密封区段12至少在一个轴向端处具有安装直径，在膨胀位置密封区段12具有较大直径。

密封区段12的直径被扩大，因为在膨胀位置中膨胀区段14和折叠区段16径向向外挤压密封区段12。因此，密封区段12能够接合开口的内侧，以使得封闭塞10被可靠地夹持在开口内并且被牢固地保持于此。

膨胀区段14具有比密封区段12的内径的一半大的直径。

参考图4至7，现在下文将说明封闭塞10如何在开口O内固定就位。

封闭塞10在处于其安装位置时被插入开口O。膨胀区段14在此还没有被推入，所以膨胀区段位于密封唇部30的上方。

在此，待封闭的开口O是车体的开口O。

封闭塞10的密封区段12初始具有比处于膨胀位置的密封区段12的直径小的安装直径，由于这一情形，封闭塞10可以被不费很大力地插入开口O。

一旦封闭塞10被插入开口，就通过简单地推入膨胀区段14(参考图4和5)而将膨胀区段14从安装位置调整到膨胀位置。这通过沿封闭塞10的轴向方向的方向定向的轴向力F_A实施。在该过程中，折叠区段16被折叠，以使得在初始或安装状况下沿轴向方向一个位于另一个后方的两个筒形区段38、40现在在同一高度上径向并排定位。筒形区段38、40的尺寸定为使得当它们并排定位时，它们将径向膨胀力或径向力F_R施加到密封区段12上，更准确地施加到图中的轴向下端上。这导致密封区段12的设有锁定边缘22的端部向外变宽，以使得密封区段12压靠开口O的边缘。

膨胀位置在图5中示出，其示出封闭塞10处于膨胀位置的截面图。

当膨胀区段14被推入时，密封区段12被向外挤压并且其直径被扩大。密封区段12密封地接合开口O的边缘，封闭塞已经被插入开口O。

由图5至7明显得到，在截面中观察时，折叠区段16在膨胀区段14处于膨胀位置时以曲折形状延伸。

由于当处于膨胀位置时截面具有曲折形状的折叠区段16的折叠，封闭塞10被可靠地固定就位。折叠区段16的邻接膨胀区段14的部分向外挤压折叠区段16的邻接密封区段12的部分。附加地，曲折形折叠的折叠区段16的优点在于其在尺寸上是稳定的。

因此，封闭塞10通过轴向压力的重定向以获得径向变形而在开口O中固定就位。尤其有利的是，膨胀区段14被推入的方向与封闭塞10的插入方向相同。因此，封闭塞10可以通过一个单一运动被插入开口O并且在开口O中固定就位。

根据本发明的封闭塞10的构造还允许密封区段12抵靠开口的边缘或开口的内表面，即使开口具有不同的金属片材厚度。

Claims

1.一种用于关闭车体中的开口的封闭塞，所述封闭塞包括环形密封区段和膨胀区段，所述环形密封区段设置成抵靠所述开口的边缘，所述膨胀区段借助于折叠区段连接到所述环形密封区段，并且所述膨胀区段与所述环形密封区段形成为一体件并且能够从安装位置调整到膨胀位置，在所述安装位置中，所述折叠区段包括具有不同的外径的至少两个筒形区段，其中沿轴向方向一个筒形区段位于另一个筒形区段后方，并且在所述安装位置，所述环形密封区段在所述环形密封区段的一个轴向端处具有安装直径，在所述膨胀位置，所述两个筒形区段在同一高度上径向并排定位并且将径向力施加到所述环形密封区段上，并且在所述膨胀位置，所述环形密封区段在所述环形密封区段的所述轴向端处具有膨胀直径，所述膨胀直径大于所述安装直径，所述环形密封区段通过将所述膨胀区段从所述安装位置转移到所述膨胀位置而被轴向向外偏压。

2.根据权利要求1所述的封闭塞，其中，所述折叠区段在所述环形密封区段的所述轴向端处连接到所述环形密封区段，其中在所述膨胀区段处于所述安装位置时所述环形密封区段的所述轴向端具有所述安装直径。

3.根据权利要求1所述的封闭塞，其中，所述膨胀区段为大体上平坦的圆盘形设计。

4.根据权利要求1所述的封闭塞，其中，当所述膨胀区段处于所述安装位置并且所述环形密封区段具有所述安装直径时所述膨胀区段具有比所述环形密封区段的内径的一半更大的直径。

5.根据权利要求1所述的封闭塞，其中，所述环形密封区段在其在所述膨胀区段处于所述安装位置时具有安装直径的所述轴向端处包括包围锁定边缘。

6.根据权利要求1所述的封闭塞，其中，所述环形密封区段包括位于与能够借助于所述膨胀区段加宽的所述轴向端相反的第二轴向端处的包围密封唇部。

7.根据权利要求1所述的封闭塞，其中，所述封闭塞呈一体件注模成型部件的形式。

8.一种用于关闭车体中的开口的封闭塞，所述封闭塞包括：

环形密封区段，所述环形密封区段被配置成抵靠所述开口的边缘；

膨胀区段，所述膨胀区段与所述环形密封区段一体成形并且能够从安装位置调整到膨胀位置，当所述膨胀区段位于所述安装位置时所述环形密封区段的一个轴向端具有安装直径，并且当所述膨胀区段位于所述膨胀位置时所述环形密封区段的所述轴向端具有膨胀直径，所述膨胀直径大于所述安装直径，当所述膨胀区段从所述安装位置转移到所述膨胀位置时所述环形密封区段被轴向向外偏压；以及

折叠区段，所述折叠区段将所述膨胀区段连接至所述环形密封区段，所述折叠区段包括第一筒形区段和与所述第一筒形区段同轴的第二筒形区段，当所述膨胀区段处于所述安装位置时所述第二筒形区段沿着所述封闭塞的纵向轴的方向被布置于所述第一筒形区段的后面，所述第一筒形区段和所述第二筒形区段是同轴的并且被配置成当所述膨胀区段处于所述膨胀位置时将径向力施加到所述环形密封区段上。

9.根据权利要求8所述的封闭塞，其中，所述折叠区段被连接到所述环形密封区段的所述轴向端。

10.根据权利要求8所述的封闭塞，其中，所述膨胀区段为大体上平坦的圆盘形设计。

11.根据权利要求8所述的封闭塞，其中，所述膨胀区段具有外径并且所述环形密封区段具有内径，当所述环形密封区段处于所述安装位置时所述膨胀区段的所述外径比所述环形密封区段的所述内径的一半更大。

12.根据权利要求8所述的封闭塞，其中，锁定边缘被提供在所述环形密封区段的所述轴向端处。

13.根据权利要求8所述的封闭塞，其中，所述环形密封区段包括位于与所述轴向端相反的第二轴向端处的密封唇部，所述膨胀区段能够加宽所述密封唇部。

14.根据权利要求8所述的封闭塞，其中，所述封闭塞被制造成一体件注模成型部件。

15.一种用于关闭开口的封闭塞(10)，所述封闭塞包括环形密封区段(12)和膨胀区段(14)，所述环形密封区段设置成抵靠所述开口(O)的边缘，所述膨胀区段(14)借助于折叠区段(16)连接到所述环形密封区段(12)并与所述环形密封区段(12)形成为一体件，并且所述膨胀区段(14)能够从安装位置调整到膨胀位置，在所述安装位置中，所述折叠区段(16)包括具有不同的外径的至少两个筒形区段(38,40)，其中沿轴向方向一个筒形区段位于另一个筒形区段后方，并且在所述安装位置，所述环形密封区段(12)至少在其一个轴向端处具有安装直径，其中所述环形密封区段(12)在所述轴向端处包括包围锁定边缘，在所述膨胀位置中，所述环形密封区段(12)具有较大直径，所述环形密封区段通过将所述膨胀区段从所述安装位置转移到所述膨胀位置而被轴向向外偏压，其中，在所述膨胀位置中，所述两个筒形区段(38,40)在同一高度上径向并排定位并且将径向力施加到所述环形密封区段(12)上。

16.根据权利要求15所述的封闭塞(10)，其特征在于，当所述膨胀区段(14)处于所述膨胀位置时，所述折叠区段(16)当在截面中观察时以曲折形状延伸。

17.根据权利要求15-16中任一权利要求所述的封闭塞(10)，其特征在于，所述折叠区段(16)在所述环形密封区段(12)的、在所述膨胀区段(14)处于所述安装位置时具有所述安装直径的轴向端处连接到所述环形密封区段(12)。

18.根据权利要求15所述的封闭塞(10)，其特征在于，所述膨胀区段(14)为盘形设计。

19.根据权利要求15所述的封闭塞(10)，其特征在于，所述膨胀区段(14)具有比所述环形密封区段(12)的内径的一半更大的直径。

20.根据权利要求15所述的封闭塞(10)，其特征在于，所述环形密封区段(12)包括位于与能够借助于所述膨胀区段(14)加宽的轴向端相反的轴向端处的包围密封唇部(30)。

21.根据权利要求15所述的封闭塞(10)，其特征在于，所述封闭塞呈一体件注模成型部件的形式。

22.根据权利要求15所述的封闭塞(10)，其中，所述封闭塞用于关闭车体中的开口。

23.一种用于关闭车体中的开口的封闭塞，包括权利要求1-7中的任一项技术特征或技术特征的任意组合。

24.一种用于关闭车体中的开口的封闭塞，包括权利要求8-14中的任一项技术特征或技术特征的任意组合。

25.一种用于关闭开口的封闭塞，包括权利要求15-22中的任一项技术特征或技术特征的任意组合。