相關(guān)申請的交叉引用

本申請要求2014年11月26日提交的美國臨時申請第62/084,665號，以及2015年11月25日提交的美國發(fā)明專利申請第14/952,553號的優(yōu)先權(quán)。這些專利申請在此通過引用而整體并入本文。

背景技術(shù)：

1.技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明主要涉及用于保護伸長構(gòu)件的套筒，具體地，涉及用于容納伸長構(gòu)件的無紡聲學保護套筒及其構(gòu)建方法。

2.相關(guān)技術(shù)

眾所周知，在諸如汽車、飛機或航天器等運載工具中的管狀套筒中承載的電線和線束在運載工具使用時可能產(chǎn)生不期望的噪聲。噪聲通常源自電線或線束相對于相鄰部件振動，其中振動是由運載工具中的振動部件所導致的，以及在機動車輛的情況下是由車輛在地面上的運動所導致的。因此，通常用隔音帶螺旋纏繞電線和線束以減少產(chǎn)生噪聲的可能性。不幸的是，使用膠帶是勞動密集型的，因此成本高昂。此外，膠帶的外觀可能不美觀，特別膠帶隨著時間流逝而磨損。此外，在使用中，膠帶可能造成難以輕易地接近纏繞的電線。

除了使用膠帶之外，還已知以圍繞電線的紡織、編織或針織織物套筒形式提供管狀聲學保護。雖然這些織物套筒通常被證明是有用的，但是由于制造工藝和用于構(gòu)建套筒的紗線材料，它們可能相對昂貴。

進一步已知的是，以管狀組件的形式提供管狀聲學保護，所述管狀組件包括固體擠壓的pvc管，在穿過pvc管布置電線之后，用聚氨酯泡沫包裹pvc管。pvc管為組件提供結(jié)構(gòu)支撐，而聚氨酯泡沫為組件提供隔音。雖然這種組件被證明在引導電線和抑制噪聲產(chǎn)生方面是有用的，但從材料內(nèi)容和安裝的角度來看，這是昂貴的解決方案。此外，由于不能使管狀組件的剛性pvc圍繞窄小的角落布線，如果不是不可能的話，安裝也可能是麻煩的。此外，雖然提供外部聚氨酯泡沫以抑制噪聲，但是pvc管的硬性內(nèi)表面可能產(chǎn)生噪聲，從而抵消了管狀組件最佳抑制噪聲的能力。

根據(jù)本發(fā)明制造的聲學套筒克服或盡可能地最小化了上述現(xiàn)有技術(shù)的限制，并且還提供了增強的潛力來抑制套筒中承載的伸長構(gòu)件產(chǎn)生噪聲。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個方面提供了一種柔性的、彈性的、無紡聲學套筒，用于引導和保護伸長構(gòu)件，并且抑制由于伸長構(gòu)件的振動或其它類型的運動而產(chǎn)生的噪聲。該套筒具有伸長的無紡布層，無紡布層的相對側(cè)沿著縱向延伸的接縫結(jié)合為一體，從而形成周向封閉的內(nèi)腔，內(nèi)腔的尺寸設計為適于容納穿過其中的伸長構(gòu)件。為了方便穿過內(nèi)腔布置伸長構(gòu)件，而不會在無紡布層的纖維材料上掛住或以其他方式纏住伸長構(gòu)件的一部分，套筒還包括結(jié)合到無紡布層內(nèi)表面的、大致平滑的內(nèi)部稀松布層，其中平滑的內(nèi)部稀松布層形成界定內(nèi)腔的、周向連續(xù)的平滑內(nèi)表面。

形成套筒的無紡布層的材料是工程塑料，優(yōu)選由聚酯形成，諸如聚對苯二甲酸乙二醇酯(pet)或聚丙烯(pp)。無紡布層被構(gòu)建成具有合適粗細的機械交織的纖維，既用作聲學減音器，同時也用于提供結(jié)構(gòu)支撐而保持無紡布層具有大致圓形的橫截面形狀，從而有助于穿過套筒的內(nèi)腔插入伸長構(gòu)件。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，接縫至少部分由無紡布層的熔融材料形成。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，無紡布層中的纖維材料含有熱結(jié)合材料，以保持內(nèi)腔具有大致圓形的橫截面結(jié)構(gòu)，從而有助于穿過內(nèi)腔安放伸長構(gòu)件。

內(nèi)部稀松布層的存在進一步幫助穿過套筒的內(nèi)腔安放伸長構(gòu)件。內(nèi)部稀松布層形成直接暴露于內(nèi)腔的、相對平滑的周向連續(xù)的內(nèi)表面，其中相對平滑的表面是相比于內(nèi)部稀松布層所貼附的無紡布層的表面而言的。由于內(nèi)部稀松布層的表面相對平滑，在穿過內(nèi)腔安放伸長構(gòu)件時，伸長構(gòu)件不會掛在內(nèi)部稀松布層的內(nèi)表面上或以其它方式被鉤住。

作為示例，內(nèi)部稀松布層至少部分以聚合物纖維材料(例如聚乙烯)的形式提供。例如，內(nèi)部稀松布層可以平面結(jié)合或紡絲結(jié)合的稀松布形式提供，除了形成相對無掛絆的、平滑的內(nèi)表面之外，內(nèi)部稀松布層的無紡結(jié)構(gòu)通過提供相對柔軟、緩沖的內(nèi)表面來幫助抑制噪音，在伸長構(gòu)件在內(nèi)腔中移動期間，所述內(nèi)表面可接觸伸長構(gòu)件。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，接縫至少部分由內(nèi)部稀松布層的熔融材料形成，從而增強接縫的結(jié)合強度。

本發(fā)明的另一方面包括一種構(gòu)建彈性的無紡聲學套筒的方法，所述無紡聲學套筒用于引導和保護伸長構(gòu)件，并抑制由于伸長構(gòu)件在套筒內(nèi)的振動或其它類型的運動而產(chǎn)生的噪聲。該方法包括形成周向連續(xù)的管狀壁，該管狀壁具有外部無紡布層和界定管狀壁內(nèi)腔的內(nèi)部稀松布層。該方法包括使外部無紡布層和內(nèi)部稀松布層的區(qū)域彼此結(jié)合，以形成在套筒的相對兩端之間縱向延伸的接縫。然后，在形成周向連續(xù)的壁之后，該方法還包括通過熔化無紡布層內(nèi)的至少一些纖維材料來熱定形所述無紡布層，從而為管狀壁提供彈性結(jié)構(gòu)并形成所述內(nèi)腔，具有大致圓形的橫截面形狀的伸長構(gòu)件穿過內(nèi)腔布置。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述構(gòu)建方法還包括緊鄰外部無紡布層和內(nèi)部稀松布層的縱向延伸的相對邊緣形成接縫，并且修剪外部無紡布層和內(nèi)部稀松布層的縱向延伸的相對邊緣以形成具有大致圓柱形形狀的管狀壁。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述構(gòu)建方法還包括至少部分地通過將外部無紡布層的材料與其自身熔合而形成接縫。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，所述構(gòu)建方法還包括至少部分地通過將內(nèi)部稀松布層的材料與其自身熔合而形成接縫。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，該方法可以包括在連續(xù)的、順序的工藝中構(gòu)建所述套筒，并且在形成接縫以后切割成品套筒的單個長度。

因此，根據(jù)本發(fā)明生產(chǎn)的無紡套筒用作容納在該套筒內(nèi)的伸長構(gòu)件的聲屏障，并因此用于阻止不期望的聲波的傳播。通過調(diào)節(jié)形成套筒的外部無紡布織物和內(nèi)部稀松布層的尺寸，該套筒可以被構(gòu)建為適應幾乎任何的包裝尺寸。此外，根據(jù)本發(fā)明制造的套筒立體上是柔性的，而不影響其保護強度或其隔音效果，從而允許套筒在相對緊湊的空間內(nèi)根據(jù)需要布線。

附圖說明

鑒于對當前優(yōu)選實施例和最佳模式、所附權(quán)利要求和附圖的以下詳細描述，這些和其它目的、特征和優(yōu)點對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見，其中：

圖1是根據(jù)本發(fā)明的一個目前優(yōu)選實施例構(gòu)建的柔性的、彈性的無紡聲學套筒的示意性透視圖，其中承載了伸長構(gòu)件；

圖2是大致沿線2-2截取的圖1所示套筒的剖視圖；

圖3是在構(gòu)建中間階段展示的圖1所示套筒的端視圖；以及

圖4是展示根據(jù)本發(fā)明的一個方面來構(gòu)建套筒的一種方法的工藝流程圖。

具體實施方式

更詳細地參考附圖，圖1顯示了根據(jù)本發(fā)明的一個當前優(yōu)選實施例構(gòu)建的無紡套筒10。套筒10具有由外部無紡布層14和內(nèi)部稀松布層16的層壓構(gòu)建的周向連續(xù)的壁12，其中層壓的壁12被形成為限定在套筒10的相對端22、24之間沿中心縱向軸線20延伸的、周向封閉的內(nèi)腔18。由于外部無紡布層14在構(gòu)建過程中通過暴露于合適的熱源(圖4的h)之下而被熱定形，內(nèi)腔18在橫切于軸線20所截取的截面中保持或基本保持為大致圓形，因此例如可以容易地穿過大致圓形的內(nèi)腔18來布置伸長構(gòu)件26(諸如管、電線或線束26)。為了進一步方便穿過內(nèi)腔18的布置伸長構(gòu)件26，而不會掛在諸如無紡壁14的纖維材料上或以其他方式纏住伸長構(gòu)件26(諸如電連接件)的一部分，與無紡壁14的表面光潔度相比相對平滑的、周向連續(xù)的內(nèi)部稀松布層16的內(nèi)表面28直接界定內(nèi)腔18。

形成無紡布層14的外部無紡材料是耐磨的、柔性的隔音聚酯材料，內(nèi)部稀松布層16也是類似的柔性的隔音聚酯材料。然而，稀松布層16由限定內(nèi)表面28的材料形成，與稀松布層16所貼附的外部無紡布層14的纖維材料和表面30相比，內(nèi)表面28相對平滑，因此伸長構(gòu)件26能夠沿著稀松布層16的內(nèi)表面28自由滑動，而不會被掛住或其他方式纏在內(nèi)表面28上。因此，套筒10不僅非常適于保護內(nèi)腔16內(nèi)的伸長構(gòu)件19免受磨損和損傷，而且還阻止伸長構(gòu)件19發(fā)出咔嗒聲和吱吱聲，或者阻止在內(nèi)腔18內(nèi)以其他方式產(chǎn)生不想要的噪聲，同時還能夠確保伸長構(gòu)件26(包括其上的任何電連接件)不被損壞或以其他方式受到損害，例如在穿過內(nèi)腔18安放時被掛住。

套筒10可以被構(gòu)建成具有任何期望的長度和壁12的各種成品厚度，以及預期應用所期望的變化的密度。此外，內(nèi)腔18可以被形成為具有任何適當?shù)闹睆?，以最好地適應布置于其中的伸長構(gòu)件26的尺寸和構(gòu)造。

作為示例而非限制，圖1中的套筒10的外部無紡布層14可由約80％的具有約3.3dtex標準聚酯纖維和約20％的具有約4.4dtex的低熔聚酯纖維構(gòu)建，例如具有芯/鞘構(gòu)造的雙組分纖維，其中芯是可具有熱定形結(jié)構(gòu)的可熱定形聚酯，而鞘是可熔融并與周圍材料結(jié)合的低熔點聚酯。應當認識到，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以根據(jù)需要偏離這些近似百分比，以獲得套筒10的期望的物理性質(zhì)。在制造用于形成外部無紡布層14的纖維網(wǎng)時，該網(wǎng)優(yōu)選被針織以使纖維彼此緊密并纏結(jié)。作為示例而非限制，根據(jù)一個實施方案構(gòu)建的外部無紡布層14被形成為具有約270gsm的重量。然后，在形成外部無紡布層14時，將稀松布層16結(jié)合于其上。應當認識到，如果需要，隨著外部無紡布層14的形成，稀松布層16可以在順序的、單級連續(xù)工藝中結(jié)合。

作為示例而非限制，內(nèi)部稀松布層16也可被構(gòu)建為包括可熱結(jié)合的聚合物材料，例如聚酯纖維材料(作為示例而非限制)。作為示例而非限制，稀松布層16可以被形成為基重為約35gsm的、平面結(jié)合稀松布層或紡絲結(jié)合稀松布層。

外部無紡布層14和內(nèi)部稀松布層16彼此層壓，以通過任何合適的結(jié)合機制形成壁12的材料，包括使用熱熔粘合劑或其他任何能夠耐受極端溫度的合適的粘合劑，作為示例而非限制，例如在排氣管中應用的粘合劑。在將無紡布層14層壓到稀松布層16上以后，得到的壁12具有相對于縱向軸線20大致平行的、縱向延伸的相對側(cè)32、34，并且在切割成品套筒的期望長度時，壁12具有相對端22、24。應當認識到，在將套筒切割成其成品長度之前，套筒10可以先被形成為其大致圓柱形的構(gòu)形，并已形成接縫36。否則，可以首先將壁12切割成套筒10的成品長度，然后根據(jù)需要進行包裹、粘合、修整和熱處理。

然后，當形成層壓材料的期望寬度(其中寬度是在相對側(cè)32、34之間延伸的直線尺寸)時，作為示例而非限制，如圖3和圖4所示，相對的兩側(cè)圍繞芯棒卷曲，以使相對的側(cè)32、34彼此抵接。應當認識到，相對側(cè)32、34可以彼此對接；然而，可以發(fā)現(xiàn)，使側(cè)32、34進入如圖3和圖4所示的抵接位置更有效，其中內(nèi)部稀松布層16與其自身抵接，相對的側(cè)32、34徑向向外延伸從而形成徑向向外延伸的突起。然后，通過將側(cè)32、34夾在一起，側(cè)32、34同時大體在35處被修剪掉并被焊接，以形成與縱向軸線20平行的沿著壁12的長度延伸的接縫36，作為示例而非限制，例如通過超聲波焊接工藝。在形成接縫36的過程中，外部無紡布層14和內(nèi)部稀松布層16的材料被熔融、聚結(jié)并焊接在一起，從而形成沿著結(jié)合脊或接縫36的相對狹窄的、半剛性的、結(jié)合的塑料材料。應當認識到，在焊接過程中，無紡布層14的除了在接縫36內(nèi)部分的材料保持未熔化。正因如此，由于無紡布層14的材料保持初始狀態(tài)和未熔化，在形成接縫36時，壁12通常能夠在其自身重量下沿徑向塌縮，從而壁12缺乏足夠的強度來保持圓柱形。如上所述，此時，如果需要，壁12可以被切割成其成品長度，或保持為壁的上游未彎曲部分的延伸。

為了使壁12具有所需的彈性以及圓柱形或大體圓柱形的結(jié)構(gòu)形態(tài)，周向連續(xù)的結(jié)合壁12被布置于預定尺寸的圓柱形或非圓柱形芯棒上，使其成為期待的成品構(gòu)形。然后在合適溫度的熱源h下對壁12熱處理合適的時間長度，以至少部分熔化無紡布層14內(nèi)的低熔體和/或熱定形聚酯纖維，然后使熔融和/或熱定形材料冷卻并固化。在對壁12進行熱處理時，壁12獲得結(jié)構(gòu)彈性和剛性，以根據(jù)需要將內(nèi)腔18保持為具有大致管狀形狀(包括圓柱形或非圓柱形的)，從而使得壁12不再在其自身上徑向塌縮，從而大大簡化了伸長構(gòu)件26穿過大致圓柱形內(nèi)腔18的安放過程。此時，如果還沒有進行，則壁12可以被切割成其成品長度。雖然保持其大致管狀形狀，但是壁12還保持彈性，使其可以在徑向施加的力下被徑向壓縮，然后在釋放徑向施加的力時自動彈回到其大致管狀的圓柱形或非圓柱形形狀，同時保持足夠的柔性使得壁12自由地在拐角和曲折的路徑上布線。

應理解，實現(xiàn)相同功能的與本發(fā)明的其它實施例應在此并入任何最終授權(quán)的專利權(quán)利要求的范圍內(nèi)。