隔音组件 相关申请的交叉参考
本申请要求 2008 年 3 月 7 日提交的美国临时申请第 61/068657 号和 2008 年 4 月 23 日提交的 61/125221 号的优先权， 它们中的每个整体结合于此。
技术领域
本发明总体涉及用于通过采用热致动可膨胀材料密封或隔挡空心体的隔挡组件。背景技术 空心体或腔， 例如形成部分汽车底盘的柱子， 由于它们的空心结构而是声音的良 好导体。在汽车的运行中， 例如由轮胎、 引擎和 / 或传动装置产生的声音可以容易地通过车 辆的空心部 ( 例如 A、 B 和 C 柱 ) 传送， 并可以在车辆的乘客隔间中听到。声音的这种传送 通常是不想要的。为解决该问题， 制造商在车辆的空心部内放置隔挡组件以密封它们。这 样， 存在一系列密封的隔间， 它们能够更好地隔离声音， 并减少传送进入到乘客隔间中的声 音， 而不是具有用于声音在整个车辆底盘中传送的管道网络。
隔挡和 / 或密封空心隔间 ( 例如汽车的 A、 B 或 C 柱 ) 的一种方法是放置可热膨胀 的材料 ( 有时指 “乳香树脂 (mastic)” ， 理解为这样的材料可以在室温下或者有粘性或者没 有粘性 ) 在空心隔间内， 然后通过升高可膨胀材料的温度到其致动温度而致动该材料。一 旦致动， 材料膨胀， 基本上充满空心隔间的整个横截面段， 从而将其密封。
在典型的应用中， 乳香树脂附接到一基体上。 在热膨胀之前和热膨胀过程中， 该基 体将乳香树脂保持在空心隔间内的合适位置。安装元件 ( 例如支架或其他固定件 ) 将基体 连接到隔间的内壁上。在其他应用中， 安装元件可以分开地制造， 然后附接到基体上。
为了成本有效， 希望采用具有更大膨胀性的乳香树脂， 因为这将减少密封和 / 或 隔挡空心隔间所需的乳香树脂材料的量。 还希望的是， 由于较低的相关加工成本， 将乳香树 脂材料挤压出而不是将其注模。
隔挡组件制造商面对的另一个问题是需要适应具有不同尺寸的横截面的不同构 造的空心隔间。希望的是， 使得基体既可以安装在具有大横截面尺寸的隔间中又可以安装 在具有小横截面尺寸的隔间中。当乳香树脂通常膨胀以填充其所安装的隔间时， 基体—— 其具有高于乳香树脂的致动温度的熔点——通常保持尺寸恒定。这样， 在隔间的横截面小 于基体的外周的情形下， 基体通常不能使用， 因为基体将不能安装在隔间中。
此外， 在一些应用中， 例如在汽车应用中， 乳香树脂的热致动在烘烤过程中发生， 其中在烘烤过程中 e 涂层或其他保护涂层硬化。在这样的应用中， 必要的是， 在基体的边缘 和需要密封和 / 或隔挡的隔间的内壁之间存在间隙。当隔间浸入在 e 涂层材料中时， 该间 隙允许 e 涂层流过基体。因此需要的是， 使得基体可以用于具有大的和小的横截面尺寸的 隔间中而不阻止 e 涂层材料的流动。本发明解决了这些问题和其他问题。
发明内容 这里公开了用于密封或隔挡空心体的隔音组件的各种实施方式。 在第一实施方式 中， 隔音组件包括能够在预定温度下致动的热致动可膨胀材料块。基体支撑该块。该基体 具有中心部和从中心部向外延伸的间隔开的多个突起。在该第一实施方式中， 突起构建成 用于控制块的膨胀。
在第一实施方式的实现方式中， 所述基体具有第一侧和第二侧。所述块设置在第 一侧上。所述突起构建成用于引导所述块从第二侧膨胀离开。
在第一实施方式的另一个实现方式中， 在膨胀之前， 基本上整个块支撑在中心部上。
在第一实施方式的另一个实现方式中， 在膨胀之前， 所述块的第一部分支撑在中 心部上， 而所述块的第二部分支撑在所述突起上。
在第一实施方式的另一个实现方式中， 在膨胀之前， 所述块的一部分支撑在所述 突起上， 且所述块的一部分延伸超出至少一个所述突起的外端部。
在第二实施方式中， 隔音组件包括能够在预定温度下致动的热致动可膨胀材料 块。该块限定出第一外周。基体支撑该块。该基体具有中心部和从中心部向外突出的多个 指状物。每个指状物的外端部限定出第二外周。该第二外周大于第一外周。在该第二实施 方式中， 所述热致动可膨胀材料块设置在基体上， 使得第一外周相当大的部分落入第二外 周内， 且所述指状物构建成用于控制所述块的膨胀。
在第二实施方式的实现方式中， 每个所述指状物与所述中心部至少部分地共面。
在第二实施方式的另一个实现方式中， 凹口限定在中心部和指状物的其中一个中 以允许所述指状物弯曲。
在第二实施方式的另一个实现方式中， 所述基体包括大致平面的聚酰胺材料。
在第二实施方式的另一个实现方式中， 当致动时， 所述块膨胀至少 1000％。
在第二实施方式的另一个实现方式中， 所述指状物与所述中心部大致共面， 并以 不同于 90°的角度从所述中心部向外突出。
在第二实施方式的另一个实现方式中， 每个指状物基本上与至少一个相邻的指状 物对齐。
在第二实施方式的另一个实现方式中， 指状物构建成用于互相协作以控制所述块 在需要的方向上的膨胀。
在第三实施方式中， 隔音组件包括能够在第一预定温度下致动的热致动可膨胀材 料块。基体支撑该块。该基体具有中心部和从中心部向外延伸的多个弹性的细长臂。条带 设置在所述弹性的细长臂周围。 该条带相对于中心部在轴向方向上弯曲所述弹性的细长臂 并将所述弹性的细长臂约束在第一构型中。 该条带具有低于第一预定温度的第二预定温度 的熔点。在该第三实施方式中， 弹性的细长臂构建成用于在条带充分熔化时从第一构型向 外运动。
在第三实施方式的实现方式中， 每个细长臂的外顶端包括大致圆形的外周。
在第三实施方式的另一个实现方式中， 当所述条带充分地熔化时， 所述弹性的细 长臂被偏压以从第一构型向外运动。
在第三实施方式的另一个实现方式中， 所述块延伸超出至少一个所述弹性的细长 臂的外顶端。
在第三实施方式的另一个实现方式中， 每个弹性的细长臂的至少一部分与中心部 大致共面。
在第三实施方式的另一个实现方式中， 所述弹性的细长臂每个都具有邻近中心部 的近端和远离中心部的远端， 并且其中至少一个弹性的细长臂的宽度大致从近端向远端而 增加。
在第三实施方式的另一个实现方式中， 弹性的细长臂构建成用于互相协作以控制 所述块在需要的方向上的膨胀。 附图说明 这里的说明参考了附图， 其中在所有几个视图中， 相同的参考数字表示相同的部 件， 其中 ：
图 1 是示出根据本发明的教导制造的示例的隔音组件的第一实施方式的透视图 ；
图 2 是示出图 1 的隔音组件的侧部的透视图 ；
图 3 是示出图 1 的隔音组件的俯视图 ；
图 4 是示出图 1 的隔音组件的另一个实现方式的俯视图 ；
图 5-6 是在可膨胀材料致动之后从空心体下面的位置截取的横截面视图， 该空心 体装备有根据本发明的教导制造的示例的隔音组件的实现方式 ；
图 7-8 是分别从图 5 和 6 的空心体的上面的位置截取的横截面视图 ；
图 9 是示出图 1 的隔音组件的另一种实现方式的俯视图， 其中从基体的中心部突 出的具有不同长度的指状物具有不同的长度 ；
图 10 是示出图 9 的隔音组件的下侧的俯视图 ；
图 11 是示出具有细长的安装元件的、 图 1 的隔音组件的另一种实现方式的俯视 图；
图 12-13 示出具有不同形状的冲切的可膨胀块的、 图 1 的隔音组件的另一种实现 方式 ；
图 14 是示出根据本发明的教导制造的示例的隔音组件的第二实施方式的透视 图；
图 15 是示出图 14 的隔音组件的透视图， 其中多个弹性的细长臂被限制在第一构 型中 ；
图 16 是从空心体上方的位置截取的透视横截面视图， 该空心体具有安装于其中 的图 14 的隔音组件 ；
图 17 是从图 16 的空心体下方的位置截取的透视横截面视图 ；
图 18 和 19 分别是在热致动的可膨胀块膨胀之后图 16 和 17 的空心体的透视横截 面视图 ； 和
图 20 是示出用于将图 14 的隔音组件安装到空心体上的示例的安装支架的透视 图。
具体实施方式
这里将公开本发明的具体实施方式 ； 然而需要理解的是， 公开的实施方式仅仅是本发明的示例， 本发明可以以不同的和可选的方式实现。 这些图不是必需地按比例绘制， 一 些特征可能放大或缩小以表示特殊构件的细节。因此， 这里公开的特定结构和功能细节不 应理解为限制， 而仅仅作为权利要求的代表性基础和 / 或作为用于教导本领域技术人员不 同地实现本发明的代表性的基础。
本发明公开了用于密封或隔挡空心体的隔挡组件。 尽管下面的说明集中围绕着本 发明的汽车应用， 需要理解的是， 本发明的教导适用于其中需要密封空心隔间的任何应用 中， 例如但是不限于导管和管道。本发明的隔挡组件的普遍应用在于密封汽车的 A、 B和/ 或 C 柱。如同广为已知的， 汽车的 A 柱是将挡风玻璃从车辆的前侧窗分开的柱子， B 柱是将 前侧窗与后侧窗分开的柱子， 而 C 柱是将后侧窗与后窗分开的柱子。A、 B 和 C 柱是车辆的 空心结构的构件， 它们连接到底盘的其他空心结构的构件上， 并且如果不隔挡， 它们可能将 来自车胎、 引擎、 传动装置和其他地方的不想要的声音传送到车辆的乘客间中。
车辆底盘， 例如单片式汽车车身， 典型地经历许多制造过程以保护其免受碰撞。 在 典型的情形下， 底盘的金属采用磷酸盐清洁剂清洗以清除油和其他碎屑。然后另一种清洁 剂用于清除磷酸盐。接着， e 涂层涂敷到底盘上。然后烘烤该 e 涂层以硬化该 e 涂层。接 着油漆底漆涂敷到底盘上， 然后再次烘烤以硬化底漆。 接着， 油漆的基础涂层涂敷到底盘上 并再次烘烤直到硬化。最后， 光亮的涂层涂敷到底盘上覆盖在油漆上。涂覆 e 涂层必需将 底盘浸入在液体涂料容器内以涂敷底盘的所有表面， 包括里面和外面。然后底盘从容器中 移出， 而涂料允许从底盘排出。在 e 涂层涂敷之后， 整个底盘在大约 350° F±50° F 下对 任何地方烘烤 20 分钟到 60 分钟。 在传统的应用中， 具有可热膨胀的乳香树脂的隔挡组件安装在 A、 B 和 C 柱的腔的 里面。该可热膨胀的材料可以包括作为基础聚合物的乙烯共聚物。在一些实施方式中， 该 材料包括乙烯 - 醋酸乙烯酯 (EVA) 共聚物或 EVA 共聚物衍生物。发展了许多年后， 乳香树 脂， 其最初膨胀到其未致动体积的 100％或 200％， 现在能够膨胀超过 2000％。当乳香树脂 的温度达到预定的升高温度， 乳香树脂致动并膨胀。 根据使用的乳香树脂的配方， 乳香树脂 的膨胀可以有从 1500％到 2800％ ( 并超出 ) 的任何大小的体积膨胀。在典型的应用中， 在 e 涂层的硬化过程中， 底盘的加热将乳香树脂的温度升高到致动温度。这样， 在典型的应用 中， 隔挡组件的乳香树脂在 e 涂层硬化时膨胀。当膨胀时， 乳香树脂材料能够粘结到底盘的 裸金属上和硬化了的 e 涂层上。
参见图 1-3， 这些图示出了本发明的第一实施方式的三个不同的视图。如同描 述的， 隔挡组件 20 包括可膨胀块 22， 典型地为乳香树脂， 当致动时其体积能够膨胀大约 2000 ％。可以采用任何合适的乳香树脂或可膨胀材料。在至少一个实施方式中， 该可膨 胀材料在暴露于充足的热的情况下体积可膨胀大约 2000％ ； 在其他实施方式中， 该可膨胀 材料体积可膨胀大约 500 ％到 3000 ％。在示出的实施方式中， 乳香树脂包括乙烯 - 醋酸 乙烯酯共聚物。也可以采用其衍生物和 / 或其他热塑性物质 ( 包括热塑性弹性体 )。典 型地， 乳香树脂还可以包括一种或多种可热致动的起泡剂， 尤其是一种或多种潜在的化学 起泡剂， 其量能在乳香树脂被加热时有效地提供需要的膨胀度。还可以出现在乳香树脂 中的另外的成分包括但是不限于交联剂、 硬化剂、 填充物、 增塑剂、 增粘剂、 稳定剂 / 抗氧 化剂、 耦合剂、 着色剂、 橡胶 / 弹性体等。该乳香树脂可以在致动后保持热塑性， 或者在优 选的实施方式中， 可以配方为当被加热时进行硬化或交联， 使得获得的泡沫性质上交联
或热固 ( 从而比较于类似的热塑系统， 具有更大的强度和 / 或热阻和 / 或其他改进的特 性 )。热致动可膨胀材料在现有技术中是已知的， 并例如在下面公开的申请和专利中描 述， 它们的每个通过参考完全结合于此 ： 美国专利号 6150428、 5708042、 5631304、 6830799、 6281260、 5266133、 5573027、 5160465、 5385951、 7247657、 7140668 和 7199165， 和美国专利 公 开 号 2004-0266898 和 PCT 公 开 号 WO2008/021200、 WO2007/0276054、 WO2007/117663、 WO2007/117664 以及 WO2007/012048。
根据其组分， 乳香树脂 22 可以在至低 250°、 至高 450°的温度下致动。相应地， 乳香树脂 22 在典型的喷漆车间和 e 涂层烘烤温度时及其持续期间致动。
隔挡组件 20 可以具有任何想要的长度。例如， 对于一般应用， 2 到 8 英寸的长度 范围可以是合适的。可选地， 3 到 7 英寸的范围可以是合适的。在一些实施方式中， 长度可 以是 3 英寸、 5 英寸或 7 英寸。宽度范围可以从 2 英寸到 4 英寸。可膨胀块 22 可以具有从 0.01 千克 -0.05 千克的质量范围。整个隔挡组件 20 的质量范围可以从 0.02 千克到 0.10 千克。
隔挡组件 20 包括基体 24。基体 24 用作将块 22 支撑在隔间的空心部中的平台。 可膨胀块 22 可以采用任何传统的方法附接到基体 24 上， 包括 ( 仅列出几种 ) 钉、 铆、 线、 粘 合剂和机械互锁。在一些实施方式中， 可膨胀块 22 可以具有压敏粘合剂特性， 并足够粘以 粘合到基体上而无需机械紧固件。在其他实施方式中， 可膨胀块 22 可以具有热熔粘合剂特 性， 其中乳香树脂被加热并在液态或柔软态时涂敷到基体表面， 并在冷却和再硬化时保持 粘合到基体表面上。 基体 24 可以由任何合适的材料并通过任何合适的工艺制成。在至少某些实施方 式中， 基体 24 由至少一种尺寸热稳定的热塑聚合物制成。在至少一个实施方式中， 基体 24 是尼龙材料。在其他实施方式中， 可以采用任何聚酰胺材料， 例如芳族聚酸胺纤维和聚天 冬氨酸钠。在其他实施方式中， 基体 24 可以是任何热阻热塑、 热固或金属材料。在还有的 其他实施方式中， 可以采用任何其他材料， 只要这些其他材料的熔点高于可膨胀块 22 的熔 点， 和优选地， 高于底盘在 e 涂层固化过程中烘烤的温度。
基体 24 包括中心部 25 和从中心部 25 向外突出并与之基本共面的的多个指状物 26。在示例的实施方式中， 中心部 25 大致为矩形， 具有两个相对的长侧边和两个相对的短 侧边。 在示出的实施方式中， 指状物 26 从中心部 25 的所有四个外周侧边向外突出， 然而， 可 以理解的是， 指状物可以从少于四个的外周侧边突出。从中心部 25 的长侧边向外突出的指 状物 26 彼此对齐并以不同于 90°的角度向外突出。在其他实施方式中， 指状物 26 可以以 90°向外突出。从中心部 25 的短的端部向外突出的指状物 26 横向于彼此。在其他实施方 式中， 从中心部 25 的短的端部向外突出的指状物 26 可以彼此对齐并可以以 90°的角度或 以不同于 90°的角度向外突出。在其他实施方式中， 指状物 26 可以以在大约 60°到 80° 之间的角度向外突出。在还有的其他实施方式中， 指状物 26 可以以在大约 65°到 75°之 间的角度向外突出。
指状物 26 可以具有任何需要的长度。在一些实施方式中， 指状物从 15mm 到 50mm 的长度范围是需要的。在其他实施方式中， 指状物从 20mm 到 40mm 的长度范围可以是需要 的。 在还有的其他实施方式中， 指状物从 25mm 到 35mm 的长度范围可以是需要的。 在一些实 施方式中， 各个指状物 26 之间的间距可以在 7mm 到 13mm 的范围中。在其他实施方式中， 各
个指状物 26 之间的间距可以在 8mm 到 12mm 的范围中。在其他实施方式中， 各个指状物 26 之间的间距可以在 9mm 到 11mm 的范围中。在还有其他的实施方式中， 各个指状物 26 可以 间隔开 10mm。每个指状物 26 可以具有从 0.5mm 到 1.5mm 的厚度范围和从 0.5mm 到 3.0mm 的宽度范围。而且， 尽管指状物 26 示出为尺寸和形状相对统一， 可以理解的是， 至少一些指 状物 26 可以相对于其他指状物 26 改变尺寸和 / 或形状。
在其他实施方式中， 指状物 26 可以弯曲或者可以相对于中心部 25 向上或向下成 角度。在还有其他实施方式中， 指状物 26 的宽度可以不统一。而是例如每个指状物 26 在 其顶端可以具有大于在其底部的宽度， 该底部位于每个指状物 26 与中心部 25 会合的地方。
在还有其他实施方式中， 指状物的横截面形状可以是正方形、 圆形、 矩形、 三角形、 椭圆形或任何其他合适的几何形状。在基体的、 与热致动可膨胀材料块附接的表面相同的 侧上， 指状物的表面可以是平坦的， 或可以是 V 形的、 凹槽的、 凹入的或其他含有凹口的， 其 在材料软化和膨胀时可助于支持和引导材料。
在需要密封的腔小于由指状物 26 的收集端形成的外周的应用中， 不需要修整隔 挡组件 20 的尺寸。这是因为指状物 26 相对于中心部 25 成角度地安装并且指状物 26 具有 弯曲的能力。指状物 26 可以在它们倾斜向的方向上弯曲以允许隔挡组件 20 安装在狭窄的 隔间里面。在一些实施方式中， 在每个指状物 26 邻接中心部 25 的底部， 可以切出凹口以进 一步便利指状物 26 的弯曲。该性能可以显著地节省成本。例如， 当车辆从样机到产品时， 车辆的 A、 B 和 C 柱的尺寸可以改变。如果在 A、 B 和 C 柱内的隔间做得较小， 通常地， 隔挡组 件的制造商需要重新设计包括基体的隔挡组件， 以适应较小的环境。具有指状物 26 的隔挡 组件 20 在许多情形下将不需要重新设计， 从而通过避免替换工具或获得新的工具以生产 重新设计的隔挡组件的需要而显著地节省成本。
在狭窄区域中， 指状物 26 还有另一个优点。当底盘浸入在涂料中时， 指状物 26 允 许 e 涂料和其他涂料流过隔挡组件 20。如果基体 24 是外周与由指状物 26 的端部形成的外 周一致的实心矩形基体， 那么紧密接近腔壁地安装这样的基体会阻碍和阻止涂料的流动。
可膨胀块 22 可以挤压出然后切割以安装在基体 24 上。可选地， 可膨胀块 22 可以 注模， 如图 4、 12 和 13 所示， 块 22 可以被冲切出。基体 24 可以注模、 冲切和例如通过采用 水注或通过任何其他方式由聚酰胺材料片切割出。当块和基体都能够模制时， 它们可以有 利地采用共同模制 (co-molding) 或包覆模制 (over molding) 技术组装。
在第一实施方式 ( 图 1-13) 描述的示例中， 中心部 25 是实心的平坦元件， 其外周 与由可膨胀块 22 的外边缘形成的外周大致相同。在其他实施方式中， 可膨胀块 22 和中心 部 25 的各自的外周可以不共范围。在还有另外的实施方式中， 中心部 25 可以不是实心的。 相反， 中心部 25 可以包括格子或栅格或网或网孔或其他类似的结构。
隔挡组件 20 还包括安装元件 28。在示出的实施方式中， 安装元件 28 是具有尼龙 紧固件的钢支架， 所述尼龙紧固件构建成用于配合到在需要密封的隔间 38 的壁 34 中的开 口中。如在图 10 中最好地看到的， 安装元件 28 通过铆钉附接到基体 24 上。在其他实施方 式中， 带螺纹的钢紧固件可以用于将安装元件 28 固定到需要密封的隔间的内壁上。在一些 实施方式中， 安装元件可以与基体形成一体。 例如， 安装元件和基体可以采用注模而由热塑 性材料 ( 例如聚酰胺 ) 集成地形成。如图 2 所示， 安装元件 28 从基体 24 横向延伸一个长 度， 该长度足以允许隔挡组件 20 安装到隔间的内壁上而不使指状物 26 的端部物理地接触该壁。在一些实施方式中， 安装元件 28 的长度可以在 5cm 到 15cm 的范围中。在其他实施 方式中， 安装元件 28 的长度可以改变， 如图 9 所示例的。通过改变安装元件 28 的长度， 隔 挡组件 20 可以如所需要那样尽量靠近需要密封的隔间的中心， 或者如所需要那样尽量靠 近隔间的内壁。
当隔挡组件 20 放置在空心腔或隔间， 例如车辆的 A、 B 或 C 柱的里面， 然后加热到 致动温度时， 可膨胀块 22 致动。首先， 可膨胀块 22 软化并开始流动。基体 24 将大致地安 装为使得可膨胀块 22 在基体 24 上方并由基体 24 支撑。如果基体 24 没有指状物 26， 可膨 胀块 22 将流过中心部 25 的外边缘并滴落在基体 24 下方。这种情况将是不可接受的， 因为 可膨胀块 22 此后可能以不受控的方式膨胀， 并可能未能充分地密封隔间的横截面段。通过 用作平台以支撑膨胀前软化的、 流动的可膨胀块， 例如乳香树脂， 指状物 26 防止这种情况 发生。指状物 26 在块 22 膨胀过程中持续支撑该块 22， 从而控制和引导块 22 的膨胀并确保 隔间的良好密封。如果指状物间隔得太远， 块 22 可能在指状物 26 之间流动并向下下垂或 滴下， 这将是不想要的。当指状物 26 移动以更靠近在一起时， 块 22 软化时在单独的指状物 之间流动的能力减小。因此， 指状物 26 之间合适的距离将根据块 22 的配方而在每个实施 方式中不同。在一些实施方式中， 指状物之间最大的距离为大约 10mm 是合适的。在其他实 施方式中， 在大约 8mm 和 12mm 之间的距离大致可以接受。当加热的、 软化的块 22 的粘性增 加时， 指状物 26 之间的距离也可以增加。相反， 当粘性下降时， 指状物之间最大可接受距离 相应地减小。
当块 22 热致动时， 其在向外和向上的方向上膨胀。当块 22 膨胀和与隔间的内壁 接触时， 块 22 将与隔间的内壁粘合。这产生了密闭的密封和隔音屏障， 其不仅抑制了声音 传送通过车辆的底盘， 也抑制了水、 尘土和其他颗粒流动通过底盘。描述在块 22 热膨胀之 后隔间的示例的段的例子在图 5-8 中示出。这些图描述了膨胀了的块 22 如何膨胀以充满 腔的整个横截面。图 5 和 6 描述隔挡组件 20 的下侧。在该视图中， 基体 24 与将基体 24 支 撑到隔间的内壁上的安装元件 28 都是可见的。图 5 和 6 示出了具有不同长度的安装元件 28， 以适应具有不同横截面尺寸的隔间。图 7-8 描述了各个隔间的相对的侧边， 示出块 22 致动之后在基体 24 上方的区域。
在一些实施方式中， 为了优化膨胀， 理想的是使得块 22 紧靠隔挡组件 20 附接到的 腔的壁。在这样的情况中， 指状物 26 在安装元件 28 与壁连接的中心部 25 的侧边上的长度 可以比指状物 26 在中心部 25 的相对侧上的长度更短。在其他实施方式中， 所有指状物 26 可以具有大致相同的长度， 而块 22 可以设置为至少部分地由面向壁的指状物 26 支撑。
对于隔间的横截面结构不规则的应用， 冲切可以是理想的。有利地， 构建块 22 使 其形状符合该横截面。冲切块 22 有利于此。参见图 4， 块 22 已经被冲切。块 22 具有从块 22 向外突出的块突起 30。块突起 30 对应于隔挡组件 20 将要密封的隔间的轮廓。这确保 了在邻近裂缝和其他不规则表面特征的地方具有充足的可膨胀块， 例如乳香树脂材料， 以 完全地填充密封的隔间中的那些特征。图 9 和 10 分别从上面和下面描述了隔挡组件 20。 在这些图中， 可以清楚地看到， 从安装元件 28 连接到隔间的内表面上的中心部 25 的侧边上 突出的指状物短于从中心部 25 的相对侧边突出的指状物 26。另外， 在图 6 中， 基体 24 的下 侧清楚可见。这里也可以看到， 中心部 25 是大致矩形的平面元件。
比起图 9 中描绘的安装元件 28， 图 11 中的安装元件 28 具有更大的长度， 并构建成用于将隔挡组件 20 设置在具有相对较大宽度的隔间的中心。 在该实施方式中， 在基体 24 面 向安装壁的侧边上和在基体 24 背向安装壁的侧边上的指状物 26 都具有基本相同的长度。 在该实施方式中， 块 22 基本集中在基体 24 上。由块 22 的外边缘形成的外周基本上整个位 于由指状物 26 的外端部形成的外周内。图 11 还示出了在指状物 26 接触基体 24 的位置处 切割进指状物 26 中的凹口。在图 1-13 示出的第一实施方式的所有实施方式中， 指状物 26 与基体 24 形成一体。在其他实施方式中， 基体 24 和指状物 26 可以分开地制作并附接。在 其他实施方式中， 指状物 26 可以不互相对齐， 而是可以相对于彼此具有横向角度从而形成 格子或栅格。
图 12 和 13 示出了隔挡组件 20 的另外的实施方式， 其中可膨胀块 22 是冲切出的 而不是挤出的， 并构建成对应于该隔挡组件 20 要密封的隔间的内部构型。
参见图 14， 其中示出了根据本发明的教导制造的隔音组件 120 的第二实施方式。 隔音组件 120 包括具有中心部 124 和多个细长臂 126 的基体 122。在示出的实施方式中， 细 长臂 126 包括外顶端 128， 使得外顶端 128 一起协作以形成大致圆形的外周。在其他实施 方式中， 各个臂可以具有不同的长度， 从而只有一些顶端可以协作以形成大致圆形的外周。 在另一些实施方式中， 可以采用其他几何构型。 例如， 隔间的横截面构型可以更适合于卵形 或椭圆形的基体构型。在示出的实施方式中， 每个细长臂 126 具有大致相同的长度和构型。 在其他实施方式中， 可以采用不同长度的细长臂 126。 另外， 在示出的实施方式中， 每个细长 臂 126 的外部向外张开， 并且通常比每个相应细长臂 126 的内部宽。在其他实施方式中， 可 以采用其他结构。例如， 每个细长臂 126 的外部可以与内部具有基本相同的宽度。在其他 实施方式中， 细长臂 126 可以朝着外部逐渐变细。 细长臂 126 是弹性的并可以在横向于中心部 124 的平面内弯曲。在一些实施方式 中， 细长臂 126 可以具有足够的弹性以从放松状态弯曲 ±90°。在其他实施方式中， 细长 臂 126 可以具有足够的弹性以从放松状态弯曲 ±135°。 在另一些其他实施方式中， 细长臂 126 可以具有足够的弹性以从放松状态弯曲 ±180°。 这样， 每个细长臂 126 可以用作弹簧， 一旦约束细长臂 126 处于弯曲位置的弯曲力或其他约束或阻碍被移除或释放， 细长臂 126 回到与中心部 124 基本共面的位置。基体 122 可以由任何合适的材料制成， 包括塑性材料， 例如但是不限于尼龙、 聚酯、 EVA、 交联聚乙烯、 聚丙烯、 TPE( 热塑性弹性体 )、 TPO( 热塑性烯 烃 )、 TPV( 热塑性硬橡胶 )、 聚氨酯、 环氧树脂、 橡胶 ( 三元乙丙橡胶、 sbr、 天然橡胶、 氯丁橡 胶、 回收橡胶、 硅 )、 PVC、 丙烯酸、 聚碳酸酯、 聚苯乙烯、 PET 和聚交酯酸。基体 122 可选地可 以由金属制成， 包括弹簧钢和铝。需要理解的是， 认为适用于基体 122 的材料也可以适用于 基体 24， 反之亦然。
热致动可膨胀材料块 130 可支撑在基体 122 上。 可膨胀块 130 典型地是乳香树脂， 当致动时， 其体积能够膨胀 500％到 2000％并超出。可以采用任何合适的乳香树脂或可膨 胀材料。在至少一个实施方式中， 该可膨胀材料可以在暴露于充足的热的情况下体积膨胀 大约 2000％ ； 在其他实施方式中， 该可膨胀材料可以体积膨胀大约 500％到 3000％。在示 例的实施方式中， 乳香树脂包括乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物。也可以采用其衍生物和 / 或其 他热塑性塑料 ( 包括热塑弹性体 )。在一个实施方式中， 当加热时， 乳香树脂能够交联或硬 化， 例如通过结合反应性聚合物、 反应性低聚物、 反应性单体、 交联剂、 和 / 或硬化剂等。需 要理解的是， 适用于可膨胀块 130 的材料也可以适用于可膨胀块 22， 反之亦然。
在所述的实施方式中， 可膨胀块 130 是单个的、 集成的块， 其具有与基体 122 基本 相同的外周。在其他实施方式中， 多个块 130 可以支撑在基体 122 上。当在一起时， 所述多 个块 130 可以限定出与基体 122 基本相同的外周。在其他实施方式中， 所述多个块 130 可 以只通过细长臂 126 支撑。在还有其他实施方式中， 单个的块 130 或多个块 130 可以只支 撑在中心部 124 上。
典型地， 乳香树脂还可以包括一种或多种可热致动的起泡剂， 尤其是一种或多种 潜在的化学起泡剂， 其量能在乳香树脂加热时有效地提供需要的膨胀度。还可以出现在乳 香树脂中的另外的成分包括但是不限于交联剂、 硬化剂、 填充物、 增塑剂、 增粘剂、 稳定剂 / 抗氧化剂、 联结剂、 着色剂、 橡胶 / 弹性体等。该乳香树脂可以在致动后保持热塑性， 或者 在优选的实施方式中， 可以配方为当被加热时进行硬化或交联， 使得获得的泡沫性质上交 联或热固 ( 从而比较于类似的热塑系统， 具有更大的强度和 / 或热阻和 / 或其他改进的特 性 )。
热致动可膨胀材料在现有技术中是已知的， 并例如在下面公开的申请和专利中描 述， 它们的每个通过参考完全结合于此 ： 美国专利号 6150428、 5708042、 5631304、 6830799、 6281260、 5266133、 5573027、 5160465、 5385951、 7247657、 7140668 和 7199165， 和美国专利 公 开 号 2004/0266898 和 PCT 公 开 号 WO2008/021200、 WO2007/0276054、 WO2007/117663、 WO2007/117664 和 WO2007/012048。 根据其组分， 块 130 可以在至低 250°、 至高 450°的温度下致动。相应地， 块 130 在典型的喷漆车间和 e 涂层烘烤温度时和持续期间致动。在一些实施方式中， 块 130 可以 与基体 122 共同注模在一起。 在这样的实施方式中， 块 130 可以在共同注模过程中软化和变 得流体化， 使得块 130 热粘结到基体 122 上， 当块 130 冷却和固化时， 与基体 122 形成相对 牢固的结合。在其他实施方式中， 块 130 可以包覆模制在基体 122 上。在其他实施方式中， 块 130 可以冲切并设置在基体 122 上， 并通过任何合适的方式粘附在其上， 包括热钉 (heat staking)、 粘合剂和机械紧固件。在其他实施方式中， 块 130 可以以任何上述方式挤出并附 接到基体 122 上。
块 130 是基本上弹性的材料， 其与基体 122 的细长臂 126 一起弯曲并在基本上不 从细长臂 126 分开的情况下变形。在一些实施方式中， 块 130 延伸超过顶端 128 并以悬臂 的方式支撑。这样的结构示例在图 14 中。
安装组件 132 支撑基体 122 和块 130 并构建成用于附接到空心隔间的内壁或表面 上。安装组件 132 在一个端部上固定于中心部 124。在相对的端部， 安装组件 132 构建成 用于附接到隔音组件 120 将被安装到其中的空心隔间的壁上。在示出的实施方式中， 安装 组件 132 包括带螺纹的或圣诞树紧固件。在其他实施方式中， 可以采用将安装组件 132 附 接到隔间的壁上的其他方式， 包括但是不限于采用粘合剂、 焊接、 铜焊和使用其他机械紧固 件， 例如弹性塑料夹子。在示出的实施方式中， 安装部件 132 包括第一矩形部 134 和第二矩 形部 136。第一矩形部 134 基本上垂直于第二矩形部 136。该结构对于在基本上矩形的空 心隔间内将隔音组件 120 支撑在直立位置中是最佳的。对于非矩形的空心隔间， 第一矩形 部和第二矩形部 136 之间垂直定向之外的其他构型可以是合适的。
第一矩形部 134 具有长度 L。在一些实施方式中， 可能理想的是， 长度 L 大约等于 隔音组件 120 被安装到其中的空心隔间的宽度的一半。这种构型将把隔音组件 120 大致放
置在空心隔间的中心。可能理想的是， 使得多个具有不同长度 L 的第一矩形部 134 的安装 组件 132 适应不同尺寸的空心隔间。在其他实施方式中， 第一矩形部 134 的长度 L 可以基 本上不等于空心隔间宽度的一半， 而隔音组件 120 可以不大致地对中在空心隔间中。安装 组件 132 可以采用可调整的模子制造， 其将生产具有不同长度的第一矩形部 134 的安装组 件 132。
安装组件 132 可以由任何材料制成， 包括尼龙、 聚酯、 EVA、 交联聚乙烯、 聚丙烯、 TPE( 热塑性弹性体 )、 TPO( 热塑性烯烃 )、 TPV( 热塑性硬橡胶 )、 聚氨酯、 环氧树脂、 橡胶 (EPDM、 SBR、 天然橡胶、 氯丁橡胶、 再生胶、 硅 )、 PVC、 丙烯酸、 聚碳酸酯、 聚苯乙烯、 PET 和聚 交酯酸。优选地， 用于制造安装组件 132 的材料选择为具有足够的热阻性， 从而当隔音组件 被加热以便致动热致动可膨胀材料块时， 避免安装组件显著的下垂或变形。在示出的实施 方式中， 安装组件 132 采用机械紧固件附接到中心部 124 上。在其他实施方式中， 热钉和粘 合剂， 及其他机械紧固件， 包括但是不限于 “圣诞树” 型销和塑料制成的弹性夹子， 可以用于 将安装组件附 132 接到基体 122 上。安装组件 132 基本上在中心部 124 的中心附接到基体 122 上。在其他实施方式中， 安装组件 132 可以附接到中心部 124 偏离中心的部分。在还 有其他实施方式中， 基体 122 和安装组件 132 可以整体地形成。例如， 安装组件 132 和基体 122 利用注模而由热塑性塑料， 例如聚酰胺一体地形成。 参照图 15， 隔音组件 120 示出为以紧凑构型安装到空心隔间的壁 138 上。如同所 示的， 细长臂 126 在向上的方向上弯曲并通过条带 140 保持在一起。在其他实施方式中， 紧 凑的隔音组件 120 可以支撑在不同于向上的方向上。例如但是不限制地， 紧凑的隔音组件 120 可以用水平地或向下地延伸的细长臂 126 支撑。
在示出的实施方式中， 条带 140 是热塑性条带， 其将细长臂 126 保持在变形的状 态， 使得隔音组件 120 变得紧凑。在该紧凑构型中， 隔音组件 120 可以安装在空心隔间中， 该空心隔间横截面尺寸小于当细长臂 126 没有约束并向外伸展时由细长臂 126 的顶端 128 形成的外周的尺寸。在一些实施方式中， 条带 140 可以具有敏锐的熔点， 这意味着当周围温 度达到其熔点时， 条带 140 将快速地分解。 在所示的实施方式中， 条带 140 具有大约 150° F 到 160° F 的熔点。在其他实施方式中， 条带 140 的熔点可以高于 160° F 但是小于块 130 致动时的温度。在还有其他实施方式中， 条带 140 的熔点可以低于 150° F， 但是优选高于 货物运输中通常承受的温度， 以使得条带 140 能够承受运输中的温度变化。在一些实施方 式中， 条带 140 的熔点将不低于 -1000C。 条带 140 可以由任何合适的材料制成， 包括但是不 限于苯乙烯嵌段共聚物， 例如苯乙烯 - 丁二烯 - 苯乙烯 (SBS) 和苯乙烯 - 异戊二烯 - 苯乙 烯 (SIS) 热塑性弹性体。异戊二烯
条带 140 可以通过首先向上弯曲细长臂 126， 然后将条带 140 放置在向上延伸的细 长臂 126 的周围而手动地施加。在其他实施方式中， 条带 140 可以通过机器人施加。在还 有其他实施方式中， 隔音组件 120 可以不包括条带 140。代替地， 隔音组件 120 可以这样放 置在空心隔间中固定到壁 138 上 ： 首先定位隔音组件 120 使得细长臂 126 向外伸展在空心 隔间的上部上， 然后从上部推动或从下部拉动隔音组件 120， 使得当隔音组件 120 向下运动 时， 空心隔间的壁将细长臂 126 向上弯曲。在这样的实施方式中， 隔音组件 120 可以固定到 壁 138 上想要的位置， 而细长臂 126 将通过空心隔间的壁而约束。
当隔音组件 120 放置在空心隔间中而细长臂 126 通过条带 140 约束在紧凑的、 大
致直立的位置时， 隔音组件 120 准备好用于致动。只要既不达到第一预定温度 ( 可膨胀块 130 致动时的温度 )， 也不达到第二预定温度 ( 条带 140 熔化时的温度 )， 隔音组件将保持在 如图 15 所示的紧凑构型中。
参照图 16， 隔音组件 120 示出为这样的构型， 其模拟典型的烘烤过程的第一阶段， 其中空心隔间里面的环境温度已经达到或超出条带 140 的熔点。 如同所示的， 一旦条带 140 已经熔化， 细长臂 126 从图 15 所示的紧凑构型向外运动， 以试图回到图 14 所示的大致平坦 的构型中。这样， 细长臂 126 向外抛射， 直至它们通过空心隔间的壁被阻止进一步向外运 动。通过采用隔音组件， 其顶端 128 限定出超出隔间的横截面尺寸的外周， 细长臂 126 将足 够长以达到在空心隔间的壁相交处的角落中。这样， 空心隔间基本上整个横截面段将含有 块 130 的一部分。这可以有助于确保在块 130 致动后空心隔间被完全密封。
在块 130 延伸超出顶端 128 的实施方式中， 当条带 140 熔化和细长臂 126 向外运 动到空心隔间的壁时， 块 130 的一部分接触空心隔间的壁。这在后来块 130 的热致动过程 中可能有助于引导块 130 的膨胀。块 130 在致动后能够结合到空心隔间的裸金属壁和 e 涂 层壁上。因此， 因为在致动前块 130 部分地与壁接触， 因此示出的构型将确保致动的乳香树 脂和空心隔间的内壁之间的良好结合。在块 130 主要或仅仅支撑在中心部 124 上的实施方 式中， 一旦块 ( 或多个块 )130 被加热到致动温度， 则块 130 将沿着向外伸展的细长臂 126 膨胀， 然后沿着空心隔间的壁从那里向上膨胀。
图 17 示出了从隔音组件 120 的下面区域看， 图 16 的隔音组件 120。在该视图中， 安装组件 132 清楚可见地在空心隔间的中心部支撑隔音组件 120。
参见图 18， 其中示出了从隔音组件 120 上面的位置看， 块 130 致动之后的隔音组件 120。如同所示的， 块 130 的体积膨胀在 2000％和 3000％之间的范围， 完全地填充和密封空 心隔间的横截面。可以看到块 130 的部分贴附到空心隔间 150 的壁 142 上， 如图 18 和 19 所示。
图 19 示出了隔音组件 120 的下侧。细长臂 126 保持在它们在块 130 热致动之前 所处的大致相同的位置， 从而在块 130 膨胀过程中支撑块 130。
优选生产具有一些标准或通用尺寸的隔音组件 120。例如， 其中顶端 128 形成具 有 5 英寸直径、 10 英寸直径和 15 英寸直径的圆的隔音组件 120 可以足以适应大多数隔挡应 用， 如果不是全部的话。具有一些标准构型而不是裁剪隔音组件 120 的尺寸以用于专门的 应用， 这降低了模具加工的成本， 因为只需要一些模具就可以几乎覆盖整个应用范围。
参照图 20， 其中示出了安装组件 132。如在该图中示出的， 第一矩形部 134 可以具 有不同的长度。在一些实施方式中， 第一矩形部 134 的长度可以在 1 和 4 英寸之间变化。 在其他实施方式中， 该长度可以达到 6 英寸。在还有其他实施方式中， 该长度可以达到 8 英 寸。采用可调节的模具可以减小与生产不同长度的安装组件相关的成本。
这里公开并在上面不同实施方式中描述的本发明对于采用这些方法的制造商产 生许多好处， 包括低的加工成本、 新的设计选择、 更少的制造改变 ( 例如模具和材料净化 ) 和与新技术的兼容， 例如日益更新的可膨胀乳香树脂。类似的好处为这些制造商的消费者 所享受， 包括低到没有加工成本、 更好的声学性能、 使用共同的部件从而减小多个应用中的 部件数量、 小的部件重量和较低的成本等。
尽管本发明的实施方式已经示出和描述， 这些实施方式不旨在示出和描述本发明所有可能的形式。 进一步地， 用于本说明书的词语只是说明用词而不是限制， 并且可以理解 的是， 不同的改变可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下进行。