CN110901354A - 用于机动车辆的车窗或车门的密封装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车辆的车窗或车门的密封装置，该装置包括由第一和第二材料部分(1、2)形成的密封型材(3)和加热元件(4)，该密封型材用材料部分(1、2)之一固定到机动车辆的车窗部分或车门部分，加热元件(4)集成在第一或第二材料部分(1、2)中并通过接触装置(5)连接到电压源(6)。为了能够在用密封装置密封的区域中实现可靠的除冰或防止结冰，同时能够以较低的材料和生产成本制造密封装置，根据本发明提出了第一材料部分(1)由非导热材料构成，第二材料部分(2)由导热材料构成，并且加热元件(4)集成在第二材料部分(2)中。

Description

用于机动车辆的车窗或车门的密封装置
技术领域
本发明涉及一种用于机动车辆的车窗或车门的密封装置，该装置包括 由第一和第二材料部分形成的密封型材和加热元件，密封型材用一个材料 部分固定到机动车辆的车窗部分或车门部分上，加热元件集成在第一或第 二材料部分中并通过接触装置连接到电压源。
背景技术
密封件或密封型材是机动车辆的重要组成部分。它们通常安装在机动 车辆的车门区域或车窗区域中并且防止湿气、污垢以及不期望的材料渗透 进入车辆内部。因此，它们防止或最小化车辆外部和车辆内部之间的材料 交换。此外，它们还用于隔离车辆内部和外部之间的噪音和温度。
这里，密封型材可以设置在车辆的车窗框的区域中，以便密封车辆的 车窗和车辆之间的间隙。对于集成在车辆车门中的车窗框或者在没有设置 车门的那些地方设置的车窗框中可以设置这种密封型材。作为最后提到的 车窗的一个示例，应该引用分配给三车门车辆的后座的侧车窗。对于三车 门车辆，除了车辆后挡板外，还有一个驾驶员车门和一个乘客车门。
此外，已知在车辆的车门框和相关的车门之间提供密封型材。这里， 密封型材可以固定在车门框上或固定在车辆车门任一个上。因此，在车门 框和车辆车门上的密封件的双向布置是已知的。在后一种情况下，密封型 材在车门的关闭中相互作用。
在寒冷的外部温度下，水分会聚集并冻结在车窗框和车门的区域内。 以这种方式结冰的车窗或车门可导致车窗和/或车门无法打开，或仅使用很 大的力。
对于前屏和后屏来说，已知集成在屏的玻璃材料中的屏加热系统。此 外，已知处理冰冻车门除冰喷雾剂或液体。然而，这些会严重损坏密封件。
从US 2013/0312330A1中，还已知将基于金属丝的加热元件集成到密 封件中。金属丝连接到电压源。在施加电压之后，金属丝加热并将此处产 生的热量传递给密封件。因此在密封件上的结冰的地方可以被去除。这种 密封件的缺点似乎是整个密封件由具有相对高导热率的材料构成。这会对 材料和生产成本产生不利影响。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于机动车辆的车窗或车门的密封装置，借 助于该密封装置，在用密封装置密封的区域中，能够实现可靠的除冰或防 止结冰。同时，根据本发明的密封装置旨在能够以较低的材料和生产成本 制造。
为了实现该目的，在密封装置中，提出了：第一材料部分由非导热材 料构成，第二材料部分由导热材料构成，并且加热元件集成在第二材料部 分。
本发明涉及一种用于机动车辆的车窗或车门的密封装置，该装置包括 由第一和第二材料部分形成的密封型材，该密封型材用一个材料部分固定 到车窗部分或车门部分。密封型材可以沿车窗部分或车门部分延伸并具有 特定的纵向范围。密封型材可以由边缘保护密封型材构成。可以以任何常 见方式进行固定，以固定机动车辆中的密封型材。例如，密封型材可以胶 合到车窗部分或车门部分。也可以通过螺钉、插入件或夹紧连接件进行固定。为此，可以将固定元件(例如固定腹板、固定套筒或固定凸缘)硫化 到密封型材上。上述固定元件也可以以其他方式固定在密封型材上。密封 型材的插入件固定可以例如通过压配合来实现。此外，在型材密封件中， 已知将金属夹紧带嵌入密封件中。
此外，密封装置包括加热元件，该加热元件集成在第一或第二材料部 分中并且通过接触装置连接到电压源。加热元件优选地由金属丝构成，该 金属丝沿第一或第二材料部分延伸，优选地沿第二材料部分延伸。金属丝 的两端通过接触装置与电压源连接。这里一个线端可以连接到正极，并且 一个线端连接到负极。加热元件或金属丝可嵌入密封件或材料部分的固体 材料中。嵌入可以直接在密封件的生产中实现。加热元件布置在表面上也是可能的。
无论加热元件是嵌入在第二材料部分中还是布置在其表面上，加热元 件都可以由多个电接触的金属丝形成。此外，还可以想到使用金属网、一 个或多个金属丝的螺旋或曲折布置。或者，加热元件也可以由一个或多个 圈装置(例如线圈)形成。然后可以基于感应通过一个或多个相应的反向 线圈向它们提供电能。
根据本发明，第一材料部分由非导热材料构成，而第二材料部分由导 热材料构成。本发明的基本特征是加热元件集成在第二材料部分中。由于 密封件优选地用不导热或仅略微导热的材料部分固定到车窗部分或车门部 分，所以布置有加热元件的导热材料部分面向密封配合件或者可以抵靠密 封配合件。如果是车窗密封的情况，则密封件的非导热材料部分固定到车 窗框上，而导热材料部分能够抵靠密封配合件(这里是车窗)。当它打开和关闭时，车窗基于材料接触移动经过固定布置的密封件。由于利用导热 材料部分，加热元件也面向车窗，因此车窗可以通过加热密封件来除冰。 结果是，在车窗和车窗框之间的间隙中形成的冰可以被移除或熔化。由于 车窗在打开和关闭时可以沿着可加热或加热的密封件移动，因此车窗上存 在的冰也可以通过密封件至少部分地熔化。
当密封装置用作车门密封件时，大致相同。此时，密封件的非导热材 料部分固定到车门框或车门上，而导热材料部分面向密封配合件(车门框 或车门)。
由于不是整个密封件由导热材料制成，在密封件不一定必须是可加热 的那些位置处，可以使用更便宜的非导热密封材料。由此减少了密封件的 生产和材料成本。密封部件或材料部分都可以通过硫化过程或以其他方式 连接。
在从属权利要求和有利实施例的以下描述中限定了本发明的有利实施 例。
根据本发明的一个有利实施例，密封件可以是车窗密封件，其中第一 材料部分固定到属于车辆车窗的车窗框，并且第二材料部分设置成在车窗 的打开、关闭或者中间状态下抵靠该车窗。特别地，可加热材料部分因此 抵靠在车窗上。通过施加电压，加热元件以及可加热的第二材料部分加热。 热量传递到车窗，由此在那里形成的冰可以被熔化。此外，通过密封件的 加热操作，可以避免冷冻。
根据一个有利实施例，第一材料部分可以硫化到车窗框。通过这种硫 化操作，可以确保密封件在车窗框上的特别稳定的连接。原则上，可以考 虑密封件在车窗框上的多种连接选择，特别是包括粘接。通过压配合的简 单插接以及机械拧紧或夹紧的连接是可想到的连接替代方案。
根据一个有利实施例，车辆车窗可以由滑动车窗构成。在这种情况下， 当车窗在其打开状态和关闭状态之间移动时，第二材料部分抵靠在车窗上， 其中车窗基于材料接触相对于第二材料部分移动。如果此处将电压施加到 加热元件，则此处产生的热量被传递到密封件的第二材料部分中，由此能 够在车窗的移动过程中对车窗进行除冰。
根据一个有利实施例，密封件可以是车门密封件，其中第一材料部分 固定到属于车辆车门的车门框，并且第二材料部分设置成在车门的关闭状 态下抵靠车门。因此，第二可加热材料部分面向密封配合件，由此在车门 和车门框之间形成的冰可以移除或熔化。
根据一个有利实施例，第一材料部分可以硫化到车门框。如前所述， 借助于硫化操作，可以确保密封件在车门框上的特别稳定的连接。原则上， 可以考虑密封件在车门框上的多种连接选择，特别是包括粘接。通过压配 合的简单插接以及机械拧紧或夹紧的连接也是可以想到的连接替代方案。
根据一个有利实施例，密封件可以是车门密封件，其中第一材料部分 固定到车辆车门，并且第二材料部分设置成在车门的关闭状态下抵靠车辆 车门框。在这种情况下，第一材料部分优选地硫化到车辆车门或以其他方 式固定到车辆车门。先前描述的固定选项也类似地适用于该设计变型。
此外，这种密封件可以设置在车门框和车门上。在车门的关闭状态下， 第二材料部分，即密封件的可加热材料部分然后可以彼此相对。
根据另一有利实施例，第一和第二材料部分由弹性体制成。弹性体是 塑料材料，其在拉伸和压缩载荷下弹性变形，然而，在已经释放负载之后， 变形回到它们的非膨胀原始状态。应该注意，通过将加热元件引入密封件 或第二材料部分，也避免了弹性体材料本身的冷冻或凝固。
第一材料部分可以由例如乙烯丙烯二烯(单体)橡胶(EPDM(三元乙 丙橡胶))制成。此外，可以想到由以下材料之一生产第一材料部分：丁 二烯橡胶、丁基橡胶、乙烯醋酸乙烯酯、氟化橡胶、天然橡胶、聚氨酯、 氯丁橡胶、丙烯腈/氯化聚乙烯/苯乙烯、乙烯丙烯酸乙酯共聚物、乙烯丙烯 共聚物、丙烯腈/丁二烯/丙烯酸酯、丙烯腈/甲基丙烯酸甲酯、异戊二烯橡胶、 聚异丁烯、聚乙烯醇缩丁醛、苯乙烯丁二烯橡胶、氯乙烯/乙烯、氯乙烯/ 乙烯/甲基丙烯酸酯。
第二(导热)材料部分优选地由热塑性弹性体制成。因此，第二材料 部分能够通过注塑成型或挤出制造。作为其他示例性材料，应列举聚酰胺6、 聚苯硫醚或液晶聚合物或聚碳酸酯。
根据另一有利实施例，第二材料部分可具有1.0W/mK至15W/mK的导 热率。结果是，允许集成在第二材料部分中的加热元件在密封配合件(例 如车窗)的方向上的特别好的热传递。
根据本发明的另一实施例，第一材料部分的导热率比第二材料部分的 导热率低5至75倍。因此，第二材料部分不进行加热或仅在非常小的程度 上传输热。不如说，第二材料部分具有绝缘特性。总之，密封件因此被配 置成使得它既可加热又可绝缘。
根据另一有利实施例，密封件可以包括至少一个密封唇。这确保了对 密封配合件(例如车窗)的特别好的密封，至少一个密封唇抵靠在该车窗 上。
根据本发明的另一有利实施例，加热元件可以包括金属丝，其被硫化 到第二材料部分中。金属丝是有利的，因为它们相对容易加热并具有良好 的导电性。金属丝可以以特定形状布置在第二材料部分中，例如螺旋形。 硫化确保加热元件和弹性密封材料之间的特别好的材料结合。加热元件或 金属丝可以另外包括涂层，该涂层在密封件的第二材料部分的方向上传递 在加热元件中产生的热量。然而，这种涂层保护施加到加热元件的电压不会转移到密封材料上。因此，涂层可以配置成使得其电绝缘但导热。
根据另一有利实施例，加热元件可以包括金属丝，其布置在第二材料 部分的表面上，其中金属丝优选地结合到第二材料部分。
根据本发明的另一有利实施例，加热元件的操作可以与车辆的温度管 理系统或温度传感器相关联，和/或与连接到加热元件的控制单元相关联。 因此，加热元件的操作可以从预设温度激活，例如在低于0℃的外部温度下， 即低于水的冰点。通过温度传感器或温度管理系统，可以测量车辆外部的 外部温度。如果温度管理系统或控制单元检测到测量的温度低于预定值， 则激活密封件中的加热元件的操作。加热元件的操作也可以由车辆的用户 手动启动，例如通过电子输入设备，例如智能电话、便携式或固定式计算 机、平板电脑或通过其他输入设备。电子输入设备可以通过无线数据链路 与车辆的控制单元通信连接。因此，驾驶员可以例如在使用车辆之前半小 时激活加热元件并且使靠近密封件的区域除冰。
根据本发明的另一有利实施例，接触装置与车载电子器件连接。因此， 无论如何在车辆中提供的车载电子设备的电力供应也可用于操作加热元件。 例如，无论如何存在于车辆车门中或靠近车窗框或车门框的电引线可以连 接到接触装置并因此在连接的基础上使用。
本发明的密封装置可以与所有先前描述的有利实施例组合，其中所引 用的特征可以单独存在或以任何选择的组合存在。
还应当指出，诸如“包括”“具有”或“具有”的术语不排除其他特 征或步骤。另外，涉及单个步骤或特征的术语“一个”或“该”不排除多 个特征或步骤，反之亦然。
附图说明
基于下面描述的两个说明性实施例描述了本发明的其他优点，其中：
图1以透视图示出了根据本发明的第一实施例的根据本发明的密封装 置的示意图；
图2以透视图示出了根据图1的抵靠在车窗上的密封装置的示意图；
图3以透视图示出了根据本发明另一实施例的密封装置的示意图。
具体实施方式
在图1中，以透视图表示根据本发明的密封装置。原则上，密封装置 包括两个基本部件，即密封型材3，以及集成在密封型材3中或布置在密封 型材3上的加热元件4。密封型材3可以是车辆的车窗密封或车门密封的部 件。如图所示，密封型材3由第一材料部分1和第二材料部分2组成。第 二材料部分1例如可以设计成两个平行布置的密封唇8的形式。当在车辆 车窗的密封装置内使用密封型材3时，第一材料部分1优选地固定在车窗 框上。相反，第二材料部分2抵靠在车辆车窗7上(参见图2中的表示)。
第一和第二材料部分1、2彼此整体连接，例如通过注塑成型工艺或硫 化工艺。第二材料部分2在此由导热材料制成，而第一材料部分1由非导 热或仅略微导热的材料制成。而且，第二材料部分2可以是导电的。加热 元件4优选地构造为金属丝的形式，然而，金属丝可以呈现非常不同的形 状。
如图所示，加热元件4或金属丝集成在第二材料部分2中或沿着密封 型材3在该区域中延伸。加热元件4也可以布置在第二材料部分2的表面 上。如图所示，加热元件4或金属丝的端部通过接触装置5与电压源6连 接。然而，接触装置可以设置在第一材料部分1中或固定在其上。通过电 压源6，可以向加热元件4提供电压。结果，加热元件4可以加热并将这里 产生的热量传递给围绕加热元件4的第二材料部分2。因此，靠近第二材料 部分2的部件可以在由低温形成的冰中解放出来，例如，如图2所示的车 辆车窗7。
如图所示，密封型材3具有纵向范围。它可以用固定部分9夹在、按 压或以其他方式固定到条带或其上对应的车窗部分或车门部分的固定装置 上。密封型材3尤其可以由边缘保护密封型材构成。
本发明的基本特征是加热元件4集成在第二材料部分2中或固定在第 二材料部分2上。由于密封件优选地用不导热或仅略微导热的材料部分1 固定到车窗部分或车门部分，所以布置有加热元件4的导热材料部分2面 向密封配合件或者可以抵靠密封配合件，例如如图2所示的车窗7。如果是 车窗密封的情况，则密封型材3的非导热材料部分1固定在车窗框上，而 导热材料部分2能够抵靠密封配合件(这里是车窗7)。当其打开和关闭时， 车窗7基于材料接触移动经过固定布置的密封型材3。由于导热材料部分2， 加热元件也面向车窗7，车窗7可以通过加热密封型材3的第二材料部分2 来除冰。由此可以移除或熔化在车窗7和车窗框之间的间隙中形成的冰。 由于车窗7在打开和关闭时沿着密封型材3的可加热或加热的第二材料部 分2移动，因此车窗7上存在的冰也可以至少部分地熔化。
在密封装置用于车辆车门的情况下，尽管在滑动车窗的意义上它没有 移动经过密封型材的可加热部分，但是通过密封型材3的可加热材料部分2 在车门和车辆之间的间隙中形成的冰仍然可以被移除，或者避免冰的形成。
在图3中，示出了替代形状的密封型材3。所示的密封型材3由在车辆 车门区域中使用的典型密封型材构成。此处所示的密封型材3由第一非导 热材料部分1和第二导热材料部分2组成。在导热材料部分2中，加热元 件4布置或延伸穿过材料部分2。加热元件4可以构造成金属丝，金属丝的 线端通过接触装置5(这可以在第一材料部分1中布置)连接到电压源6。 此外，图3中所示的密封型材可以通过一个或多个固定区域9固定到车门 或车门框上。
如在引言中已经提到的，加热元件4的操作可以与车辆的温度管理系 统或温度传感器相关联，和/或与连接到加热元件的控制单元相关联。因此， 加热元件4的操作可以从预设温度启动，例如在低于0℃的外部温度下，即 低于水的冰点。通过温度传感器或温度管理系统，可以在车辆外部测量外 部温度。如果温度管理系统或控制单元检测到测量的温度低于预定值，则 激活密封装置或密封型材3中的加热元件4的操作。加热元件4的操作也 可以由车辆的用户手动启动或控制，例如通过电子输入设备，例如智能电 话、便携式或固定式计算机、平板电脑或通过其他输入设备。电子输入设 备可以通过无线数据链路与车辆的控制单元通信连接。因此，驾驶员可以 例如在使用车辆之前半小时激活加热元件4并且使靠近密封件的区域除冰。
根据本发明的另一有利实施例，接触装置5与车载电子设备连接。因 此，因此，无论如何设置在车辆中的车载电子设备的电力供应也可用于操 作加热元件4。例如，无论如何存在于车辆车门中或靠近车窗框或车门框的 电引线连接到接触装置5并因此在连接的基础上使用。
附图标记列表
1第一材料部分
2第二材料部分
3密封型材
4加热元件
5接触装置
6电压源
7车辆车窗
8密封唇
9固定部分

Claims (16)

1.一种用于机动车辆的车窗或车门的密封装置，包括由第一和第二材料部分(1、2)形成的密封型材(3)和加热元件(4)，所述密封型材(3)用所述材料部分(1、2)之一固定到所述机动车辆的车窗部分或车门部分，所述加热元件(4)集成在所述第一或第二材料部分(1、2)中并通过接触装置(5)连接到电压源(6)，其特征在于，所述第一材料部分(1)由非导热材料构成，所述第二材料部分(2)由导热材料构成，并且所述加热元件(4)集成在所述第二材料部分(2)中。
2.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封型材(3)是车窗密封型材，其中所述第一材料部分(1)固定在属于所述车辆车窗(7)的车窗框上，并且所述第二材料部分(2)设置成在所述车窗(7)的打开、关闭或中间状态下抵靠所述车窗(7)。
3.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述第一材料部分(1)硫化到所述车窗框。
4.根据权利要求2所述的密封装置，其特征在于，所述车辆车窗(7)由滑动车窗构成，并且当所述车窗(7)在其打开和关闭状态之间移位时，所述第二材料部分(2)抵靠所述车窗(7)，其中所述车窗(7)基于材料接触相对于所述第二材料部分(2)移动。
5.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封型材(3)是车门密封型材，其中所述第一材料部分(1)固定到属于所述车辆车门的车门框，并且所述第二材料部分(2)设置成在所述车门的关闭状态下抵靠所述车门。
6.根据权利要求5所述的密封装置，其特征在于，所述第一材料部分(1)硫化到所述车门框。
7.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述密封型材(3)是车门密封型材，其中所述第一材料部分(1)固定在所述车辆车门上，并且所述第二材料部分(2)设置成在所述车门的关闭状态下抵靠车辆车门框。
8.根据权利要求5所述的密封装置，其特征在于，所述第一材料部分(1)硫化到所述车辆车门。
9.根据前述权利要求之一所述的密封装置，其特征在于，所述第一和所述第二材料部分(1、2)由弹性体制成。
10.根据前述权利要求之一所述的密封装置，其特征在于，所述第二材料部分(2)具有1.0W/mK至15W/mK的导热率。
11.根据前述权利要求之一所述的密封装置，其特征在于，所述第一材料部分(1)的导热率比所述第二材料部分(2)的导热率低5至75倍。
12.根据前述权利要求之一所述的密封装置，其特征在于，所述密封型材(3)包括至少一个密封唇(8)。
13.根据前述权利要求之一所述的密封装置，其特征在于，所述加热元件(4)包括金属丝，所述金属丝硫化到所述第二材料部分(2)中。
14.根据前述权利要求之一所述的密封装置，其特征在于，所述加热元件(4)包括金属丝，所述金属丝布置在所述第二材料部分(2)的表面上，其中所述金属丝优选地结合到所述第二材料部分(2)。
15.根据前述权利要求之一所述的密封装置，其特征在于，所述加热元件(4)的操作与所述车辆的温度管理系统或温度传感器相关联，和/或与连接到所述加热元件(4)的控制单元相关联。
16.根据权利要求1所述的密封装置，其特征在于，所述接触装置(5)与车载电子装置连接。
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