专利名称：隔音组件的制作方法
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 夕卜运动。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。
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。
具体实施例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士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%到观00% (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 化齐IJ、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
发明者B·霍华德, D·乔丹, G·R·达芬, M·卢皮尼, T·埃斯特林 申请人:汉高公司