相关申请的交叉引用
本申请要求2019年9月11日提交的美国临时专利申请no.62/898,749的优先权，其全部内容通过引用并入本申请。
本申请涉及隔音领域。特别地，本申请涉及用于建筑材料中的消音特征和技术，包括门、门框和相关的硬件。
背景技术：
对于在房间隔音很重要的空间开展工作的建筑师和室内设计师而言，内门展现出了很多挑战。门、门框以及相关的硬件通常是一个房间与该房间外部隔音的薄弱环节。结果是，与标准的门相比，典型的隔音门更重、更庞大并且购买和安装起来更昂贵。此外，在与设计师所要求的成本和美学上的折中方案相平衡时，在典型的隔音门中采用的隔音技术通常很少能被接受。
例如，图1a示出了现有技术的典型隔音门设计10的横截面。在这样的现有技术设计中，在正交相对的表面之间存在共振腔11，共振腔11使得声学侧翼路径(acousticflankingpaths)绕过门中的密封表面。这种共振最终会降低门的声音传输损失性能，从而使其无法达到其预期的质量定律等效。
受约束的阻尼器通常由高粘聚合物(柔软的各向同性材料)与非常薄的铝层结合形成，其中铝层对基础材料的动态结构刚度没有任何贡献。结果是，这样的设计通常需要包括z形通道加强件12，以用于确保隔离以及提高刚度、结构完整性以及因此提高门的抗冲击性。z形通道或c形通道金属条通常被焊接在门皮表面上。这种做法实际上会引起共振声学特征，而该共振声学特征会传递到门面。加强件和门面板在振动时的碰撞会降低门板预期设计目标的传递损失。此外，在门板表面的撞击事件中，力将局限在加强件和门表面之间的界面上，这可能使材料超过其屈服强度并导致系统的灾难性故障。
图1a还示出了将消音门安装到毛坯门开口13上的标准方式。通过将框架的阴侧(femaleside)和阳侧(maleside)共同连接到毛坯开口并彼此连接而将框架的阴侧固定在第一墙面14的侧面上以及将框架的阳侧固定在第二墙面的侧面上。这种直接连接允许声音引起的振动从阳侧传递到阴侧，反之亦然。
图1b、1c和1d示出了通常在消音门上使用的典型现有技术的底部密封件设计16的不同视图。有时这被称为“凸轮提升铰链”设计，它们使用可调节的密封件，一旦安装了门，可调节的密封件就必须通过盘头螺钉18固定在槽17中。因为门关闭时会以递减的高度移动(即，门的底部和地板/门槛表面19之间的空间随着门的关闭而变小)，密封件会被门的质量压缩。在许多设计中，密封件包括布置在钢制密封盘21中的聚氨酯闭孔泡沫材料20。氯丁橡胶泡沫层22被附接到密封盘的底部，并且织物覆盖物23被附接到氯丁橡胶泡沫层的底部。在门的重量压缩底部密封件时，底部密封件被调节至固定位置24。在许多设计中，需要高达7psi的压力才能确保具有足够的压力来正确压缩密封件并提供声学性能。这显著增加了打开门所需的摩擦力。具有这种类型的底部密封的较重的门将无法通过ada5lbf拉力测试。
因此，需要一种具有改善的隔音性能的消音门设计。还需要具有提高的强度和抗冲击性能的消音门。还需要具有改进的底部密封的消音门设计。还需要在毛坯门开口中具有改进的安装能力的消音门设计。
技术实现要素：
因此，本申请的第一实施例提供了一种门板，所述门板包括：外皮；弯曲的约束片，所述弯曲的约束片在所述外皮内侧；以及阻尼填充材料，所述阻尼填充材料在所述外皮内侧。在某些实施例中，所述约束片被结合至所述阻尼填充材料。
在某些实施例中，所述约束片大致跨越所述门板的整个宽度。在某些实施例中，所述约束片大致跨越所述门板的整个高度。在某些实施例中，沿所述外皮的宽度测量，所述约束片自所述外皮的中心至所述外皮的第一端和第二端呈拱形。在某些实施例中，在所述门板的平面和所述约束片的切线之间测量，所述约束片呈1度到2度的拱形。
在某些实施例中，所述约束片由22gauge的金属片形成。
在某些实施例中，所述阻尼填充材料在所述外皮的内表面上形成层状结构，所述约束片被至少部分地嵌入所述阻尼填充材料。
在某些实施例中，所述阻尼填充材料由有机硅高分子材料和粉末再生橡胶材料的混合物形成。在某些实施例中，所述阻尼填充材料具有肖氏27到肖氏35a范围内的组合硬度。在某些实施例中，所述阻尼填充材料具有肖氏29a的组合硬度。
在某些实施例中，所述门板进一步包括声学插入件，所述声学插入件在所述外皮的内侧。在某些实施例中，所述声学插入件由6pcf的材料形成。
在某些实施例中，所述门板适于被安装至门框架。所述门框架包括：阳部件，所述阳部件适于与第一墙面相接合；阴部件，所述阴部件适于与第二墙面相接合，其中所述阳部件和所述阴部件适于在所述第一墙面和所述第二墙面之间的毛坯门开口中彼此接合；至少一个角支架，所述角支架具有第一面板和第二面板，所述第一面板用于固定至所述毛坯门开口，所述第二面板用于固定至所述阳部件和所述阴部件中的至少一个部件；以及至少一个隔离垫圈，所述隔离垫圈适于被布置在所述阳部件和所述阴部件之间。在某些实施例中，所述门框架进一步包括压缩密封件，所述压缩密封件被安装至所述阳部件和所述阴部件中的至少一个部件。所述压缩密封件包括：第一阻尼部件，所述第一阻尼部件具有多个成形状的表面；第二阻尼部件，所述第二阻尼部件被至少部分地封闭在所述第一阻尼部件中；以及缓冲部件。在某些实施例中，所述第一阻尼部件的多个成形状的表面中的两个成形状的表面部分地围绕所述第二阻尼部件，使得在所述门板压缩所述压缩密封件时，所述被压缩的密封件形成伪亥姆霍兹滤波器(pseudo-helmholtzfilter)。在某些实施例中，所述门框架进一步包括门槛密封材料，所述门槛密封材料被布置在所述门框架和所述第一墙面、所述第二墙面以及所述毛坯门开口之间。
在某些实施例中，所述门板进一步包括底部密封件，所述底部密封件安装至所述外皮的外底部表面，使得所述底部密封件可以相对于所述外皮移动。在某些实施例中，所述底部密封件包括：密封盘；压力构件，所述压力构件被至少部分地布置在所述密封盘中；密封条带，所述密封条带附接至所述密封盘的底部表面；以及阻尼材料，所述阻尼材料被布置在所述密封盘中。在某些实施例中，所述底部密封件可相对于其纵向轴线旋转。在某些实施例中，所述底部密封件可相对于其横向轴线旋转。
在某些实施例中，所述门板进一步包括布置在所述外皮的第一铰链袋中的第一铰链支架。当所述门板被安装在具有布置于门框架的第二铰链袋中的相应第二铰链支架的门框架中时，所述第一铰链支架适于使连接至所述第一铰链支架和所述第二铰链支架的铰链在所述门板处于所述门框架中的关闭位置时隐藏在所述第一铰链支架和所述第二铰链支架中。
本申请的第二实施例提供了一种消音门套件，所述消音门套件包括门板、门框架和压缩密封件。所述门板包括：外皮；约束片，所述约束片在所述外皮内侧；阻尼填充材料，所述阻尼填充材料在所述外皮内侧；以及声学插入件，所述声学插入件在所述外皮内侧。沿所述外皮的宽度测量，所述约束片自所述外皮的中心至所述外皮的第一端和第二端呈拱形。所述阻尼填充材料在所述外皮的内表面上形成层状结构，所述约束片被至少部分地嵌入所述阻尼填充材料。
在某些实施例中，所述门框架包括：阳部件，所述阳部件适于与墙壁的第一墙面相接合；阴部件，所述阴部件适于与所述墙壁的第二墙面相接合；至少一个角支架，所述角支架具有第一面板和第二面板，所述第一面板用于固定至所述毛坯门开口，所述第二面板用于固定至所述阳部件和所述阴部件中的至少一个部件；以及至少一个隔离垫圈，所述隔离垫圈适于被布置在所述阳部件和所述阴部件之间。所述阳部件和所述阴部件适于在所述第一墙面和所述第二墙面之间的毛坯门开口中彼此接合。
在某些实施例中，所述压缩密封件包括：第一阻尼部件，所述第一阻尼部件具有多个成形状的表面；第二阻尼部件，所述第二阻尼部件被至少部分地装入所述第一阻尼部件中；以及缓冲部件。在某些实施例中，所述多个成形状的表面中的两个成形状的表面部分地围绕所述第二阻尼部件，使得在所述门板压缩所述压缩密封件时，所述被压缩的密封件形成伪亥姆霍兹滤波器。
在某些实施例中，所述消音门套件进一步包括底部密封件，所述底部密封件安装至所述门板的底部表面，使得所述底部密封件可以相对于所述门板移动。在某些实施例中，所述底部密封件包括：密封盘；压力构件，所述压力构件被至少部分地布置在所述密封盘中；密封条带，所述密封条带附接至所述密封盘的底部表面；以及阻尼材料，所述阻尼材料在所述密封盘中。在某些实施例中，所述底部密封件可相对于其纵向轴线旋转。在某些实施例中，所述底部密封件可相对于其横向轴线旋转。在某些实施例中，所述底部密封件可同时相对于其纵向轴线和横向轴线旋转。
在某些实施例中，所述消音门套件进一步包括铰链组件。所述铰链组件包括：第一铰链支架，所述第一铰链支架适于被布置在所述门板的第一铰链袋中；第二铰链支架，所述第二铰链支架适于被布置在所述门框架的第二铰链袋中；以及铰链，所述铰链连接至所述第一铰链支架和所述第二铰链支架，在所述铰链组件处于关闭位置时，所述铰链适于隐藏在所述第一铰链支架和所述第二铰链支架中。
根据本申请的第三实施例，本申请提供了一种门板，所述门板包括：外皮；约束片，所述约束片在所述外皮内侧；阻尼填充材料，所述阻尼填充材料在所述外皮内侧；以及声学插入件，所述声学插入件在所述外皮的内侧。所述约束片大致跨越所述门板的整个宽度和大致跨越所述外皮的整个高度，沿所述外皮的宽度测量，所述约束片自所述外皮的中心至所述外皮的第一端和第二端呈拱形。所述阻尼填充材料在所述外皮的内表面上形成层状结构，所述约束片被至少部分地嵌入所述阻尼填充材料。
在某些实施例中，所述门板进一步包括底部密封件，所述底部密封件安装至所述外皮的底部表面，使得所述底部密封件可以相对于所述外皮移动。
根据本申请的第四实施例，本申请提供了一种门框架，所述门框架具有阳部件、阴部件、至少一个角支架以及至少一个隔离垫圈。所述阳部件适于与第一墙面相接合。所述阴部件适于与第二墙面相接合。所述阳部件和所述阴部件适于在所述第一墙面和所述第二墙面之间的毛坯门开口中彼此接合；所述至少一个角支架具有第一面板和第二面板，所述第一面板用于固定至所述毛坯门开口，所述第二面板用于固定至所述阳部件和所述阴部件中的至少一个部件；所述至少一个隔离垫圈适于被布置在所述阳部件和所述阴部件之间。
在某些实施例中，所述门框架进一步包括压缩密封件，所述压缩密封件安装至所述阳部件和所述阴部件中的至少一个部件。在某些实施例中，所述压缩密封件包括：第一阻尼部件，所述第一阻尼部件包括多个成形状的表面；第二阻尼部件，所述第二阻尼部件被至少部分地装入所述第一阻尼部件中；以及缓冲部件。
在某些实施例中，所述门框架进一步包括布置在所述阴部件的第一铰链袋中的第一铰链支架。当具有布置在门的第二铰链袋中的相应第二铰链支架的门被安装在所述门框架中时，所述第一铰链支架适于使连接至所述第一铰链支架和所述第二铰链支架的铰链在所述门处于所述门框架中的关闭位置时隐藏在所述第一铰链支架和所述第二铰链支架中。
在某些实施例中，所述门框架进一步包括门槛密封材料，所述门槛密封材料被布置在所述门框架和所述第一墙面、所述第二墙面以及所述毛坯门开口之间。在某些实施例中，所述门槛密封材料由玻璃纤维形成。
根据本申请的第五实施例，本申请提供了一种消音门套件，所述消音门套件包括：门框架；适于安装至所述门框架的门板；以及适于被布置在所述门框架和所述门板之间的压缩密封件。所述门框架包括：阳部件，所述阳部件适于与第一墙面相接合；阴部件，所述阴部件适于与第二墙面相接合，其中所述阳部件和所述阴部件适于在所述第一墙面和所述第二墙面之间的毛坯门开口中彼此接合；至少一个角支架，所述角支架具有第一面板和第二面板，所述第一面板用于固定至所述毛坯门开口，所述第二面板用于固定至所述阳部件和所述阴部件中的至少一个部件；以及至少一个隔离垫圈，所述隔离垫圈适于被布置在所述阳部件和所述阴部件之间。所述压缩密封件适于安装至所述阳部件和所述阴部件中的至少一个部件。
在某些实施例中，所述消音门套件进一步包括底部密封件，所述底部密封件安装至所述门板的底部表面，使得所述底部密封件可以相对于所述门板移动。
在某些实施例中，所述消音门套件进一步包括铰链组件。所述铰链组件包括：第一铰链支架，所述第一铰链支架适于被布置在所述门框架的第一铰链袋中；第二铰链支架，所述第二铰链支架适于被布置在所述门板的第二铰链袋中；以及铰链，所述铰链连接至所述第一铰链支架和所述第二铰链支架，在所述铰链组件处于关闭位置时，所述铰链适于隐藏在所述第一铰链支架和所述第二铰链支架中。
根据本申请的第六实施例，本申请提供了一种门密封件，所述门密封件包括第一阻尼部件和第二阻尼部件。所述第一阻尼部件包括多个成形状的表面，所述第二阻尼部件被至少部分地装入所述第一阻尼部件中。
在某些实施例中，所述第一阻尼部件仅部分地包围所述第二阻尼部件，使得在门压缩所述密封件时，所述第一阻尼部件不完全包围所述第二阻尼部件。
在某些实施例中，所述第一阻尼部件的多个成形状的表面中的两个成形状的表面部分地包围所述第二阻尼部件，使得在门压缩所述密封件时，所述被压缩的密封件形成伪亥姆霍兹滤波器。在某些实施例中，所述伪亥姆霍兹滤波器消散频率带宽在500hz到4000hz的噪音。在某些实施例中，所述伪亥姆霍兹滤波器消散频率带宽在800hz到4000hz的噪音。
在某些实施例中，所述门密封件进一步包括缓冲部件，所述缓冲部件由所述多个成形状的表面中的一个成形状的表面形成。
在某些实施例中，所述门密封件进一步包括开口，所述开口适于接纳所述门框架的突起，以用于将所述密封件安装至所述门框架。
在某些实施例中，所述第一阻尼部件由硅材料形成，所述硅材料的硬度为肖氏25a。
在某些实施例中，所述第二阻尼部件包括开孔泡沫材料。
根据本申请的第七实施例，本申请提供了一种消音门套件，所述消音门套件包括：门密封件，适于接收所述门密封件的门框架，以及适于安装至所述门框架并压缩所述门密封件的门板。所述压缩密封件包括：第一阻尼部件，所述第一阻尼部件具有多个成形状的表面；第二阻尼部件，所述第二阻尼部件被至少部分地装入所述第一阻尼部件中，使得在所述密封件被压缩时，所述被压缩的密封件形成伪亥姆霍兹滤波器；以及缓冲部件。在某些实施例中，所述被压缩的密封件所形成的伪亥姆霍兹滤波器消散频率带宽在500hz到4000hz的噪音。在某些实施例中，所述门密封件进一步包括开口，所述开口适于容纳所述门框架的突起，以用于将所述密封件安装至所述门框架。
在某些实施例中，所述消音门套件进一步包括底部密封件，所述底部密封件适于安装至所述门板的底部表面，使得所述底部密封件可以相对于所述门板移动。
在某些实施例中，所述消音门套件进一步包括铰链组件。所述铰链组件包括：第一铰链支架，所述第一铰链支架适于被布置在所述门框架的第一铰链袋中；第二铰链支架，所述第二铰链支架适于被布置在所述门板的第二铰链袋中；以及铰链，所述铰链连接至所述第一铰链支架和所述第二铰链支架，在所述铰链组件处于关闭位置时，所述铰链适于隐藏在所述第一铰链支架和所述第二铰链支架中。
根据本申请的第八实施例，本申请提供了门底部密封件，所述门底部密封件具有：密封盘；压力构件，所述压力构件被至少部分地布置在所述密封盘中；密封条带，所述密封条带附接至所述密封盘的底部表面；以及阻尼材料，所述阻尼材料被布置在所述密封盘中。
在某些实施例中，所述门底部密封件进一步包括低摩擦织物覆盖层，所述低摩擦织物覆盖层被布置在所述密封条带的底部表面上。
在某些实施例中，所述阻尼材料被布置在所述压力构件的底部表面和所述密封盘的顶部表面之间。在某些实施例中，所述压力构件的底部表面具有凸的形状。
在某些实施例中，所述门底部密封件包括至少一个安装槽，所述安装槽用于将所述密封件安装至门，使得所述密封件可以相对于所述门移动。在某些实施例中，当所述密封件安装至所述门时，所述密封件可以绕所述密封件的纵向轴线旋转。在某些实施例中，当所述密封件安装至所述门时，所述密封件可以绕所述密封件的横向轴线旋转。
在某些实施例中，所述压力构件由闭孔泡沫材料形成。
根据本申请的第九实施例，本申请提供了一种消音门套件，所述消音门套件包括：门底部密封件，适于接收所述门底部密封件的门板，以及适于在墙壁的毛坯门开口中安装所述门板的门框架。所述门底部密封件包括：密封盘；压力构件，所述压力构件被至少部分地布置在所述密封盘中；密封条带，所述密封条带附接至所述密封盘的底部表面；阻尼材料，所述阻尼材料被布置在所述密封盘中；低摩擦织物覆盖层，所述低摩擦织物覆盖层被布置在所述密封条带的底部表面上；以及至少一个安装槽，所述安装槽用于将所述底部密封件安装至门板，使得所述底部密封件可以相对于所述门板移动。在某些实施例中，当所述底部密封件安装至所述门板时，所述底部密封件可以绕所述底部密封件的纵向轴线旋转。在某些实施例中，当所述底部密封件安装至所述门板时，所述底部密封件可以绕所述密封件的横向轴线旋转。在某些实施例中，当所述底部密封件安装至所述门板时，所述底部密封件可以同时绕所述底部密封件的纵向轴线和横向轴线旋转。
在某些实施例中，所述消音门套件进一步包括压缩密封件，所述压缩密封件适于被布置在所述门框架和所述门板之间。
在某些实施例中，所述消音门套件进一步包括铰链组件。所述铰链组件包括：第一铰链支架，所述第一铰链支架适于被布置在所述门框架的第一铰链袋中；第二铰链支架，所述第二铰链支架适于被布置在所述门板的第二铰链袋中；以及铰链，所述铰链连接至所述第一铰链支架和所述第二铰链支架，在所述铰链组件处于关闭位置时，所述铰链适于隐藏在所述第一铰链支架和所述第二铰链支架中。
根据本申请的第十实施例，本申请提供了一种消音门系统，所述消音门系统具有门框架、压缩密封件、门板、底部密封件以及铰链。所述门框架包括：阳部件，所述阳部件适于与墙壁的第一墙面相接合；阴部件，所述阴部件适于与所述墙壁的第二墙面相接合，其中所述阳部件和所述阴部件适于在所述第一墙面和所述第二墙面之间的毛坯门开口中彼此接合；至少一个角支架，所述角支架具有第一面板和第二面板，所述第一面板用于固定至所述毛坯门开口，所述第二面板用于固定至所述阳部件和所述阴部件中的至少一个部件；至少一个隔离垫圈，所述隔离垫圈适于被布置在所述阳部件和所述阴部件之间；以及第一铰链支架，所述第一铰链支架被布置在所述阴部件的第一铰链袋中。所述压缩密封件安装至所述门框架。所述门板包括：外皮；弯曲的约束片，所述弯曲的约束片在所述外皮内侧；阻尼填充材料，所述阻尼填充材料在所述外皮内侧；声学插入件，所述声学插入件在所述外皮的内侧；以及第二铰链支架，所述第二铰链支架被布置在所述外皮的第二铰链袋中。所述底部密封件安装至所述门板的底部表面，使得所述底部密封件可以相对于所述门板移动。所述铰链连接至所述第一铰链支架和所述第二铰链支架，以将所述门板固定至所述门框架。在所述门板位于所述门框架中的关闭位置时，所述铰链适于隐藏在所述第一铰链支架和所述第二铰链支架中。
在某些实施例中，所述门框架进一步包括门槛密封材料，所述门槛密封材料布置在所述门框架和所述第一墙面、所述第二墙面以及所述毛坯门开口之间。
在某些实施例中，沿所述外皮的宽度测量，所述约束片自所述外皮的中心至所述外皮的第一端和第二端呈拱形。
在某些实施例中，所述阻尼填充材料在所述外皮的内表面上形成层状结构，所述约束片被至少部分地嵌入所述阻尼填充材料。
在某些实施例中，所述压缩密封件包括：第一阻尼部件、第二阻尼部件和缓冲部件。所述第一阻尼部件具有多个成形状的表面。所述第二阻尼部件被至少部分地装入所述第一阻尼部件中，在所述密封件被压缩时，所述第一阻尼部件不完全包围所述第二阻尼部件，使得所述被压缩的密封件形成伪亥姆霍兹滤波器。
在某些实施例中，所述底部密封件包括：密封盘；压力构件，所述压力构件至少部分的布置在所述密封盘中，其中所述压力构件具有凸形状的底部表面；密封条带，所述密封条带附接至所述密封盘的底部表面；阻尼材料，所述阻尼材料被布置在所述密封盘中；以及低摩擦织物覆盖层，所述低摩擦织物覆盖层被布置在所述密封条带的底部表面上。
在某些实施例中，所述消音门系统进一步包括门槛，所述门槛被固定至所述毛坯门开口内的地面。
根据本申请的第十一实施例，本申请提供了一种消音门套件，所述消音门套件具有门板、门框架、压缩密封件、底部密封件以及铰链组件。所述门板包括：外皮；约束片，所述约束片在所述外皮内侧，沿所述外皮的宽度测量，所述约束片自所述外皮的中心至所述外皮的第一端和第二端呈拱形；阻尼填充材料，所述阻尼填充材料在所述外皮内侧；以及声学插入件，所述声学插入件在所述外皮的内侧。所述门框架包括：阳部件，所述阳部件适于与第一墙面相接合；阴部件，所述阴部件适于与第二墙面相接合，其中所述阳部件和所述阴部件适于在所述第一墙面和所述第二墙面之间的毛坯门开口中彼此接合；至少一个角支架，所述角支架具有第一面板和第二面板，所述第一面板用于固定至所述毛坯门开口，所述第二面板用于固定至所述阳部件和所述阴部件中的至少一个部件；以及至少一个隔离垫圈，所述隔离垫圈适于被布置在所述阳部件和所述阴部件之间。所述压缩密封件包括：第一阻尼部件，所述第一阻尼部件包括多个成形状的表面；第二阻尼部件，所述第二阻尼部件被至少部分地装入所述第一阻尼部件中，在所述密封件被压缩时，所述第一阻尼部件不完全包围所述第二阻尼部件，使得所述被压缩的密封件形成伪亥姆霍兹滤波器；缓冲部件；以及开口，所述开口适于容纳所述阴部件的突起以将所述压缩密封件安装至所述门框架。所述底部密封件包括：密封盘；压力构件，所述压力构件被至少部分地布置在所述密封盘中，其中所述压力构件具有凸形形状的底部表面；密封条带，所述密封条带附接至所述密封盘的底部表面；阻尼材料，所述阻尼材料被布置在所述密封盘中；低摩擦织物覆盖层，所述低摩擦织物覆盖层被布置在所述密封条带的底部表面上；以及至少一个安装槽，所述安装槽用于将所述底部密封件安装至所述门板，使得所述底部密封件可以相对于所述门板移动。所述铰链组件包括：第一铰链支架，所述第一铰链支架适于被布置在所述门框架的第一铰链袋中；第二铰链支架，所述第二铰链支架适于被布置在所述门板的第二铰链袋中；以及铰链，所述铰链连接至所述第一铰链支架和所述第二铰链支架，在所述铰链组件处于关闭位置时，所述铰链适于隐藏在所述第一铰链支架和所述第二铰链支架中。
在某些实施例中，所述消音门套件进一步包括门槛，所述门槛适于被固定至所述毛坯门开口内的地面。
本申请的其他目标、方面、特征以及实施例将在参考附图和如下具体实施方式后变得清楚。
附图说明
图1a-1d示出了现有技术的消音门设计的各种正视图和横截面图。
图2示出了根据本申请的实施例的消音门的一部分的截面图以及门安装于其上的墙壁部分。
图3示出了图2中所示的门的门板的剖视图。
图4a示出了根据本申请的实施例的底部密封件的侧视图。
图4b示出了图4a中所示的底部密封件的剖视图。
图4c示出了图4a中所示的底部密封件的正视图。
图4d示出了图4a所示的底部密封件的分解视图。
图5a示出了根据本申请实施例的、处于未压缩状态的门压缩密封件的剖视图。
图5b示出了处于压缩状态的图5a的门压缩密封件的剖视图。
图5c-5e示出了根据本申请的实施例图5的门压缩密封件的尺寸。
图6a示出了根据本申请的实施例的门铰链支架。
图6b示出了安装在门板中的图6a的门铰链支架的分解视图。
图7a示出了根据本申请的实施例安装在毛坯门开口中的门框架的截面图。
图7b示出了在图7a的门框架的阳框架部分和阴框架部分之间的隔离垫片的详细视图。
图7c示出了用于将图7a的门框架固定到毛坯墙壁开口的角支架的等距视图。
图8-9示出了根据本申请的实施例的消音门系统的截面图。
图10示出了根据本申请的实施例的消音门系统的等距视图。
图11示出了根据本申请的实施例的铰链组件。
具体实施方式
现在将仅通过示例的方式并参考附图来描述本申请的实施例。图2示出了根据本申请的第一实施例的消音门100以及在消音门系统1000中使用的门框架200的截面图，其中消音门系统1000和门框架200安装在墙壁的毛坯门开口13中，墙壁具有第一和第二墙面14/15。门100包括门板110。门板110包括外皮111，在一些实施例中，外皮111是16-gauge的金属板，例如钢。在一些实施例中，其他材料也可以用于外皮111，例如木材、聚合物材料和复合材料。在一些实施例中，门板110包括阻尼填充物112、约束片113和消音器114。
在一些实施例中，由于正交相向的表面，阻尼填充物112有助于终止声学侧翼路径。门边缘的外周利用内部形状和阻尼填充物112在该现象(phenomena)可以绕过密封件之前终止现象。在一些实施例中，单个密封件达到的声传输损耗值等于或优于在许多现有技术设计中存在的双密封件系统所达到的声传输损耗值。
在一些实施例中，阻尼填充物112由硅酮聚合物和粉末状再生橡胶的低硬度共混物形成。在优选实施例中，阻尼填充物的组合硬度为肖氏29a。在一些实施例中，阻尼填充物112的组合硬度在肖氏27至35a之间。在其他实施例中，阻尼填充物112的组合硬度在肖氏28a至32a之间。
在一些实施例中，约束片113由22gauge的金属片形成，尽管在其他实施例中也可以使用其他厚度和材料。优选地，约束片113是弯曲的。在一些实施例中，约束片113大约跨过门板110的整个宽度。在一些实施例中，约束片113大约跨过门板110的整个高度。在一些实施例中，约束片113大约跨过门板110的整个厚度。在一些实施例中，约束片113在门板的宽度上呈拱形，如图3所示，即约束材料从门系统的中心到门系统的边缘呈拱形。与现有技术中在门板上以模态间隔将z形或c形通道加强件(或其他弯曲型加强件)焊接到表面相比，这种拱形构造在门的表面上提供了更大的变形强度。在一些实施例中，约束片113是拱形的，使得片的边缘处的切线115相对于门外皮的平面116成大约1°至2°的角度。然而，在其他实施例中可以使用不同的角度。在一些实施例中，门的尺寸确定选择的角度。
在一些实施例中，拱形约束片113提高了刚度，使得门板110可以做得更薄。例如，在一些实施例中，门板110的厚度大约为1.75英寸，这比现有技术中2.5英寸厚的典型消音门更薄。减小门的厚度可以减小门系统的气隙、吸收材料的体积、共振频率以及弯矩力。在较薄的门中，门面板的垂直强度通常会降低，这是因为附接角的高度都较短(大约短30％)，这使它们的刚度降低了1.8倍。
在一些实施例中，阻尼填充物112被注入在门外皮111和约束片113之间，使得阻尼填充物112提供既可以阻尼又可以提供弹性的剪切介质。在这样的实施例中的设计允许门的表面在被弹丸撞击时可以回弹到其原始位置。优选地，只要弹丸的力小于组合的外部片材111、阻尼填充物112和约束片113的系统变形率，那么门面将会回弹至其原始位置并且能够承受多次弹丸冲击而不会损坏结构或发生故障。
在一些实施例中，由于改进的被动粘弹性约束层阻尼技术，约束片113和阻尼填充物112的设计有助于解决材料共振问题。在一些实施例中，约束片113提供用于最小巧合传输的非对称结构，并且成为门结构中的弯角型加固件的基础替代物。通过利用阻尼填充物112和约束片113消除正交相向的腔，相比于现有技术的设计，门板110可以以更轻的质量和更小的厚度(即，门面之间的距离更小)制造，并且能够以相等或更高的传输损耗水平工作。在图3所示的实施例中，在外皮111和内部约束片113之间形成的区域的形状与设计分流(或终止)400hz至2000hz范围内频率的能力直接相关。在该实施例中，门外皮111、阻尼填充物112和约束片113形成共振过滤器/阻尼器，该共振过滤器/阻尼器帮助减少可能通过绕过密封件而穿过门腔体的杂散的(spurious)正交声学侧翼。
本申请的一些实施例提供了与旧系统类似的传输损耗特性，然而旧系统比本申请的实施例重约20％且显著更厚，即10.1lbs/ft2对比12.1lbs/ft2，和1.75英寸厚对比2.5英寸厚。
在一些实施例中，门板110包括消音板114。在一些实施例中，使用6pcf的板。如本文所用，术语“pcf”是密度的量度，意思是“每立方英尺的磅(pound)数”。在一些实施例中，消音板114由诸如玻璃纤维、聚合物、天然纤维和复合材料之类的材料形成。
图4a-4d示出了根据本申请的实施例的底部密封件400的不同视图。在所示的实施例中，底部密封件400是铰接式密封机构，用于水平平移门的底部，例如消音门100的门板110。然而，该实施例的特征也可以与其他实施例中的其他类型的门一起使用。在一些实施例中，底部密封件400是在整个密封表面19上具有相等的分布压力401的铰接式底部密封件，在该实施例中这是门槛，但是在其他实施例中是地板或其他表面。在一些实施例中，底部密封件400包括密封盘402，其通过定位螺钉403安装到门板110。在一些实施例中，密封盘402由金属形成，例如16gauge的钢。其他实施例可以使用不同gauge的其他金属或具有适当厚度和耐用性的其他材料。密封盘402包括用于容纳定位螺钉403的槽404，其允许底部密封件400的垂直调节。在一些实施例中，聚合物材料的条带405被包括在密封盘402的底部表面上。在一些实施例中，条带405是具有肖氏00硬度的粘弹性聚合物材料。其他实施例也可以使用具有适当硬度的其他材料。在一些实施例中，低摩擦覆盖物406被包括在条带405的底部表面上。在一些实施例中，覆盖物406是特氟隆织物。
在一些实施例中，泡沫插入物407设置在底部密封件400的密封盘402内。在一些实施例中，泡沫插入物407是2psi的聚氨酯闭孔泡沫。在一些实施例中，泡沫插入物407的轮廓使得其底部表面408具有的形状与密封盘402的形状不对应，从而在泡沫插入物407和密封盘402之间形成一个或多个间隙。在一些实施例中，泡沫插入物407的底部表面408具有凸形形状。在一些实施例中，泡沫插入物407和密封盘402之间的间隙填充有阻尼填充物409。在一些实施例中，阻尼填充物409与如上所述的门板110内部的阻尼填充物112具有相同的材料。在其他实施例中，具有不同特性的不同材料也可用于底部密封件400中的阻尼填充物409，例如硅酮聚合物材料。
优选地，由泡沫插入物407提供的2psi的分布式力结合包裹在覆盖物406中的条带405允许底部密封件400顺应于在升高的门槛19中存在的细微非线性表面变化。如示出的实施例所示，来自底部密封件和水平摆动铰链的摩擦力显著小于现有技术中凸轮提升底部密封件设计的摩擦力，并且允许以小于1.5lbf的力打开门。在该实施例中，底部密封件400在1.75英寸厚的密封件中提供的声传输损耗特性等于现有技术中2.5英寸厚的密封件的声传输损耗特性。在一些实施例中，尽管底部密封件400比现有技术的设计薄得多，但底部密封件400提供了比现有技术的设计更好的声传输损耗特性。
在一些实施例中，底部密封件400铰接并绕底部密封件400的纵向轴线410(即，沿门100的宽度测量，沿着门板110的底部边缘行进的轴线)，以在底部密封件400与门100下方的门槛、地板或其他表面19接合时自动调节小的高度差。优选地，较低的压缩力和优异的密封性能使得门100至少等于典型现有技术密封件的传递损耗特性，并可以通过ada拉力测试。
在一些实施例中，底部密封件400铰接并绕底部密封件400的横向轴线411(即，垂直于门板110的平面的轴线)旋转，如图4c所示。这允许底部密封件400沿着门的宽度自动调节小的高度变化(例如，门100的底部与门槛或地板19之间的间隙的尺寸变化)。优选地，这改善了密封力在整个密封面上的分布。
在优选实施例中，底部密封件400铰接并绕纵向轴线410和横向轴线411旋转以在门100和表面19之间提供改进的密封，这对表面19在多个维度上的变化均有效。
在一些实施例中，底部密封件400包括顶盖412，其连接到密封盘402以将泡沫插入物407和阻尼填充物409封闭在底部密封件400内，如图4d所示。在一些实施例中，顶盖412包括用于将底部密封件400安装至门板110的槽404。
本申请的一些实施例针对一种压缩密封件300，当门100在门框架200内关闭时，门板110被压靠在压缩密封件300上，如图2所示。然而，压缩密封件300的实施例的特征也可以与其他实施例中的其他类型的门和门系统一起使用。在图5a和5b中还以详细的横截面图示出了压缩密封件300。图5a示出了处于未压缩位置的压缩密封件300，而图5b示出了处于压缩位置的压缩密封件300(即，当门板110抵靠压缩密封件300关闭时压缩密封件300的形状)。在一些实施例中，压缩密封件300具有主体或第一阻尼部件301，该主体或第一阻尼部件301提供具有四个分离的密封表面302的声屏障，四个分离的密封表面302变形以形成分离的腔303，分离的腔303在门板110和密封表面302的边缘之间提供改进的密封。在一些实施例中，每个密封表面302提供声屏障和消散腔303以影响在800hz和4000hz之间的确定的频率带宽。在一些实施例中，腔303是非对称的并且在体积上可以变化，以在噪声穿过压缩密封件300和门板110的界面时提供噪声减小路径的不断增加的耗散序列。
在一些实施例中，压缩密封件300包括密封件安装槽304，该密封件安装槽304被配置为封装门框架200的安装边缘或突起210。压缩密封件安装槽304优选地为门框架200中的密封件安装表面的整个外周提供振动衰减。在一些实施例中，压缩密封件300通过圆柱形条带或第二阻尼部件305所提供的恒定压力保持在门框架200中。在一些实施例中，条带305被部分地通过密封表面302中的两个密封表面封闭在主体301的腔303中。条带305优选地在其相应的腔303中提供高频吸收。在一些实施例中，当压缩密封件300处于其压缩位置时，条带305保持被密封表面302部分封闭(即不完全包围)，从而在密封表面302之间保留间隙306，如图5b所示。优选地，间隙306允许压缩密封件300形成伪亥姆霍兹滤波器(pseudo-helmholtzfilter)，其中间隙306的尺寸确定带通滤波器的频率响应。在一些实施例中，压缩密封件300形成伪亥姆霍兹滤波器，该伪亥姆霍兹滤波器消散500hz到4000hz频率带宽中的噪声。在一些实施例中，压缩密封件300形成伪亥姆霍兹滤波器，该伪亥姆霍兹滤波器消散800hz到4000hz频率带宽中的噪声。在一些实施例中，主体301由具有肖氏25a硬度的硅树脂混合材料形成。在一些实施例中，条带305由2pcf的开孔泡沫橡胶材料形成。其他实施例将不同的材料用于主体301和条带305，以提供适当的阻尼和压缩。
在一些实施例中，压缩密封件300包括减速缓冲挡块307，以吸收与高速关闭的门100相关的力。力被吸收，然后均匀地分布在门100和框架200的外周界面上。在一些实施例中，缓冲块307由密封表面302中的一个密封表面形成，如图5a所示。在其他实施例中，缓冲挡块307是附接到主体301的单独的部件，并且由与主体301不同的材料形成。
图5c-5e示出了根据示例性实施例的压缩密封件300的以英寸为单位的特定尺寸。在一些实施例中，缓冲挡块307与主体301的顶部表面311之间的配合表面距离310等于吸收腔303(即，保持圆柱形条带305的腔303)的直径309，如图5c所示。其他实施例使用的压缩密封件300的尺寸不同于附图中所示的尺寸。
图6a示出了根据本申请实施例在门铰链组件500中使用的门铰链支架501。图6b示出了安装在门板110上的门铰链支架501。然而，在其他实施例中，铰链组件500的实施例的特征也可以与其他类型的门和门系统一起使用。在一些实施例中，铰链支架501安装在门板110的铰链袋502中，使得铰链支架501的远端503与门板110的外皮111的侧边缘117大致齐平。因此，铰链支架501被隐藏在铰链袋502中。在一些实施例中，铰链支架501通过紧固件(例如螺钉、钉子等)安装在铰链袋502中，其中紧固件插入穿过铰链支架501中的安装孔504。在一些实施例中，铰链袋502包括阻尼填充物505。在一些实施例中，阻尼填充物505包括与如上所述的门板110内部的阻尼填充物112相同的材料。在所示的实施例中，将减振硅酮(阻尼填充物505)注入到铰链支架501、门外皮111和门板110内部的受约束的减震片113之间的空间中。这样带来门板110和门铰链支架501之间的振动隔离连接。这种连接还提供了冲击载荷隔离点，以消散通常被施加到铰链组件500中的力。当消音门系统1000的实施例被放置在摇摆测试仪上并经受了375,000次循环后，本系统的效果被确认：门100、铰链组件500、压缩密封件300或框架200均没有磨损或损坏。在一些实施例中，阻尼填充物505还提供了门板110的内部和隐藏的铰链支架501之间的密封，这使得从侧面进入门板内部的噪声极小甚至没有，而这样的噪音常见于现有技术的设计。
图7a-7c示出了根据本申请实施例的门框架200，其安装在毛坯门开口13中。门框架200具有与第一墙面14接触的阳框架201和与第二墙面15接触的阴框架202。开槽的角支架203用于将阳框架201和阴框架202都安装到限定毛坯门开口13的墙壁上并且将阳框架201和阴框架202安装至彼此。在一些实施例中，阳框架201和阴框架202经由角支架203间接地附接到墙壁。在某些实施例中，阳框架201和阴框架202各自具有环绕墙壁(限定了毛坯门开口的墙壁)的部分，并且分别与第一墙面14和第二墙面15相接触。在一些实施例中，门框架200适于容纳作为隔音门系统1000的一部分的门100。然而，在其他实施例中，门框架200的实施例的特征也可以与其他类型的门和门系统一起使用。
在一些实施例中，阳框架201和阴框架202也通过隔离系统204紧固在一起，如图7a-7b所示。优选地，隔离系统204改善框架200的阳框架201和阴框架202之间的隔离，以隔离墙壁系统。隔离系统204包括隔离垫圈205，隔离垫圈205限制了阳框架201和阴框架202之间的噪声传导。在一些实施例中，垫圈205使阳框架201(推侧)与阴框架202(拉侧)在声学上分离。在一些实施例中，隔离系统204包括使紧固件与阳框架201进一步隔离的紧固件隔离索环206。在一些实施例中，垫片205和索环206由具有肖氏30a硬度的硅树脂材料形成。
图8-9示出了根据本申请实施例的消音门系统1000的截面图。图10示出了根据本申请实施例的消音门系统1000的等距视图。消音门系统1000包括门框架200，该门框架200通过角支架203固定到限定毛坯门开口13的墙壁上。门框架200具有厚度207，在某些实施例中，厚度207为2.625英寸，但在其他实施例中可以具有不同的尺寸。在一些实施例中，门框架200包括装在阳框架201和阴框架202内的门槛密封件208。门槛密封件208优选地用于在框架200内具有大间隙的实施例中；在具有紧密装配的框架200的实施例中，门槛密封件208不是必需的。在一些实施例中，门槛密封件208是玻璃纤维材料。在一些实施例中，门框架200包括围绕框架200的外周的声学密封剂209。在一些实施例中，声学密封剂209是非硬化的密封剂材料。
在一些实施例中，消音门100通过铰链组件500安装到框架200。在一些实施例中，铰链组件500包括安装并隐藏在门板110的铰链袋502中的铰链支架501，如上所述。以相同的方式，相应的铰链支架501被安装并隐藏在阴框架202的铰链袋502中。优选地，摆动铰链506连接两个铰链支架501，如图11所示。在一些实施例中，铰链506具有一个或多个门翼507，门翼507通过一个或多个销509连接到框架翼508。翼507/508围绕销509旋转以允许门100从框架200摆出。在优选实施例中，如图9所示，当门100处于关闭位置时，铰链506的所有部件(例如翼507/508和销509)都适于隐藏在铰链支架501内。
在一些实施例中，压缩密封件300经由安装槽204安装到门框架200，该安装槽204包封阴框架202的安装边缘或突起210。在一些实施例中，压缩密封件300安装在阳框架201的安装边缘或突起210。如上所述，优选地，压缩密封件300通过由压缩密封件300的圆柱形条带305提供的恒定压力保持在框架200中。在优选的实施例中，压缩密封件300在框架铰接侧柱211、框架碰撞侧柱212和框架头213处提供连续的压缩密封，使得压缩密封可以跨越门框架200的外周。在一些实施例中，沿着每个侧柱/头部部分211/212/213将单独的压缩密封件300安装到框架200，并且压缩密封件300在侧柱-头部的界面处形成齐平的密封。在一些实施例中，连续的压缩密封件300跨越框架200的外周。在一些实施例中，消音门系统1000包括底部门密封件400。在一些实施例中，底部门密封件400和压缩密封件300形成沿着门100外周的连续的消音密封，以进一步提高消音门系统1000的功效。在一些实施例中，消音门系统1000包括地板表面或门槛19。
尽管已经相对于示例性实施例描述和示出了本申请，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离本申请范围的前提下，可以对本申请进行前述以及各种其他改变、省略和添加。例如，尽管已经参考具有如上所述的部件及其各自特征的消音门系统描述了本申请的实施例，但是本申请并不限于此。实际上，本申请考虑了针对上述每个单独部件的单独实施例，以及在门、门系统或门套件中使用的部件的任何可能组合。
1.一种门板，其特征在于，所述门板包括：
外皮；
弯曲的约束片，所述弯曲的约束片在所述外皮内侧；以及
阻尼填充材料，所述阻尼填充材料在所述外皮内侧。
2.根据权利要求1所述的门板，其特征在于，所述约束片大致跨越所述门板的整个宽度。
3.根据权利要求2所述的门板，其特征在于，沿所述外皮的宽度测量，所述约束片自所述外皮的中心至所述外皮的第一端和第二端呈拱形。
4.根据权利要求3所述的门板，其特征在于，在所述门板的平面和所述约束片的切线之间测量，所述约束片以1度到2度的角度呈拱形。
5.根据权利要求2所述的门板，其特征在于，所述约束片大致跨越所述门板的整个高度。
6.根据权利要求1所述的门板，其特征在于，所述阻尼填充材料在所述外皮的内表面上形成层状结构，所述约束片被至少部分地嵌入所述阻尼填充材料。
7.根据权利要求1所述的门板，其特征在于，所述阻尼填充材料包括有机硅高分子材料和粉末再生橡胶材料的混合物，其中所述阻尼填充材料具有的组合硬度在肖氏27到肖氏35a的范围内。
8.根据权利要求7所述的门板，其特征在于，所述阻尼填充材料具有肖氏27a的组合硬度。
9.根据权利要求1所述的门板，其特征在于，所述门板进一步包括声学插入件，所述声学插入件在所述外皮的内侧。
10.一种消音门套件，其特征在于，所述消音门套件包括：
门板，所述门板包括
外皮，
约束片，所述约束片在所述外皮内侧，其中沿所述外皮的宽度测量，所述约束片自所述外皮的中心至所述外皮的第一端和第二端呈拱形，
阻尼填充材料，所述阻尼填充材料在所述外皮内侧，其中所述阻尼填充材料在所述外皮的内表面上形成层状结构，所述约束片被至少部分地嵌入所述阻尼填充材料，以及
声学插入件，所述声学插入件在所述外皮内侧；
门框架，所述门框架适于将所述门板安装在墙壁的毛坯门开口中；以及
压缩密封件，所述压缩密封件被布置在所述门板和所述门框架之间。
11.根据权利要求10所述的消音门套件，其特征在于，所述门框架包括：
阳部件，所述阳部件适于与所述墙壁的第一墙面相接合；
阴部件，所述阴部件适于与所述墙壁的第二墙面相接合，其中所述阳部件和所述阴部件适于在所述第一墙面和所述第二墙面之间的所述毛坯门开口中彼此接合；
至少一个角支架，所述角支架具有第一面板和第二面板，所述第一面板用于固定至所述毛坯门开口，所述第二面板用于固定至所述阳部件和所述阴部件中的至少一个部件；以及
至少一个隔离垫圈，所述隔离垫圈适于被布置在所述阳部件和所述阴部件之间。
12.根据权利要求11所述的消音门套件，其特征在于，所述压缩密封件包括：
第一阻尼部件，所述第一阻尼部件包括多个成形状的表面；
第二阻尼部件，所述第二阻尼部件被至少部分地装入所述第一阻尼部件中；以及
缓冲部件。
13.根据权利要求12所述的消音门套件，其特征在于，所述第一阻尼部件的多个成形状的表面中的两个成形状的表面部分地围绕所述第二阻尼部件，使得在所述门板压缩所述压缩密封件时，所述被压缩的密封件形成伪亥姆霍兹滤波器。
14.根据权利要求10所述的消音门套件，其特征在于，所述消音门套件进一步包括底部密封件，所述底部密封件安装至所述门板的底部表面，使得所述底部密封件可以相对于所述门板移动。
15.根据权利要求14所述的消音门套件，其特征在于，所述底部密封件包括：
密封盘；
压力构件，所述压力构件被至少部分地布置在所述密封盘中；
密封条带，所述密封条带附接至所述密封盘的底部表面；以及
阻尼材料，所述阻尼材料被布置在所述密封盘中。
16.根据权利要求14所述的消音门套件，其特征在于，所述底部密封件可绕着其纵向轴线旋转。
17.根据权利要求14所述的消音门套件，其特征在于，所述底部密封件可绕着其横向轴线旋转。
18.根据权利要求10所述的消音门套件，其特征在于，所述消音门套件进一步包括铰链组件，所述铰链组件包括第一铰链支架、第二铰链支架和铰链，所述第一铰链支架适于被布置在所述门板的第一铰链袋中，所述第二铰链支架适于被布置在所述门框架的第二铰链袋中，所述铰链连接至所述第一铰链支架和所述第二铰链支架，并且所述铰链适于当所述铰链组件在关闭位置时隐藏在所述第一铰链支架和所述第二铰链支架中。
19.一种门板，其特征在于，所述门板包括：
外皮；
约束片，所述约束片在所述外皮内侧，其中所述约束片大致跨越所述外皮的整个宽度和大致跨越所述外皮的整个高度，并且沿所述外皮的宽度测量，所述约束片自所述外皮的中心至所述外皮的第一端和第二端呈拱形；
阻尼填充材料，所述阻尼填充材料在所述外皮内侧，其中所述阻尼填充材料在所述外皮的内表面上形成层状结构，所述约束片被至少部分地嵌入所述阻尼填充材料；以及
声学插入件，所述声学插入件在所述外皮的内侧。
20.根据权利要求19所述的门板，其特征在于，所述门板进一步包括底部密封件，所述底部密封件安装至所述外皮的底部表面，使得所述底部密封件可以相对于所述外皮移动。
技术总结