CN104080690B - 多部件插入件 - Google Patents

Abstract

一种插入件，所述插入件包括第一载体部和第二载体部，所述第一载体部包括：至少一个安装部；非安装部；和通道的一部分，所述通道被所述安装部和所述非安装部环绕，并且所述通道沿着所述第一载体部的纵向轴线的一部分或者全部延伸；所述第二载体部包括：至少一个安装部；非安装部；和通道的一部分，所述通道被所述安装部和所述非安装部环绕，并且所述通道沿着所述第二载体部的纵向轴线的一部分或者全部延伸；其中，所述第一载体部和所述第二载体部通过各自的所述至少一个安装部安装，并且在所述第一载体部和所述第二载体部之间形成通道，使得部件、装置、流体或者它们的组合能够穿过整个所述插入件或者穿过所述插入件的一部分。

Description

多部件插入件

技术领域

本发明总体上涉及在两个或者更多个载体(carrier)之间形成通道并形成插入件(insert)的多个载体。

背景技术

通常，插入件包括被加强材料覆盖的载体。载体为一个固体件，并且载体被制造为沿着插入件的纵向轴线没有任何内部中空区域(internal hollow section)。插入件放置在腔内，并且粘附于腔的内壁；因此，加强腔。加强材料可以膨胀，使得整个腔被载体和加强材料填充。插入件通常不包括允许部件、装置、流体或者它们的组合穿过插入件的纵向轴线的任何结构。

已知的插入件面临的一个缺陷为，随着插入件变得越来越长(即，比12cm长)，不再能够挖空载体的部分，以容纳部件、装置、流体或者它们的组合。在一些例子中，插入件的长度小于12cm，但是部件的截面较小，并且由于这种较小的截面，载体不能被挖空。

已知的插入件面临的另一个缺陷为，一旦加强材料在腔内固化，由于加强材料的硬度、插入件的几何形状、腔的几何形状或者它们的组合，加强材料将变得越来越难以去芯。在一些例子中，在插入件的旁边放置独立的管，使得部件、装置、流体或者它们的组合可以穿过腔。然而，由于管的柔性本质，因管弯曲并且随着管试图与腔的几何形状一致时变得卡住，所以在插入件的旁边增加管会是费时的和/或困难的。此外，随着管被放置在腔内柔性的管可能会扭结和/或受损，并且不再具有容纳部件、装置、流体或它们的组合的功能。在一些例子中，插入件被变型为包括光滑的导入件和/或路径(path)，使得管可以被使用，并且可以被放置在插入件旁边；然而，这是昂贵且费时的，并且增加了需要加强的材料的数量。在一些例子中，在插入至腔内的过程中管会被损坏或者被加强材料挤压，使得管泄漏，不能容纳部件和/或装置，不能提供穿过插入件的路径，或者它们的组合。因此，存在对包括大致沿着插入件的纵向轴线的通道的插入件的需求，使得部件、装置、流体或者它们的组合可以被容纳而不必对插入件(例如，载体、加强材料或者二者)去芯，并且无需对待加强的腔增加额外的部件(例如，引流管(drain tube))。

发明内容

本发明的一个可能的实施方式包括一种插入件，所述插入件包括：第一载体部和第二载体部，所述第一载体部包括：至少一个安装部；非安装部；和通道的一部分，所述通道被所述安装部和所述非安装部环绕，并且所述通道沿着所述第一载体部的纵向轴线的一部分或者全部延伸；所述第二载体部包括：至少一个安装部；非安装部；和通道的一部分，所述通道被所述安装部和所述非安装部环绕，并且所述通道沿着所述第二载体部的纵向轴线的一部分或者全部延伸；其中，所述第一载体部和所述第二载体部通过各自的所述至少一个安装部安装，并且在所述第一载体部和所述第二载体部之间形成通道，使得部件、装置、流体或者它们的组合能够穿过整个所述插入件或者穿过所述插入件的一部分。

本发明的另一个可能的实施方式包括一种型柱(shaped pillar)加强体，所述型柱加强体包括：至少两个载体部，所述至少两个载体部安装在一起以提供主体，所述主体：通过填充腔并分散来自负载的能量而提供结构加强；提供承载足够量的加强材料的几何表面，所述加强材料能够膨胀并接合至周围表面；和为布置部件、装置、流体或者它们的组合提供无阻碍内部件；安装部，所述安装部在所述至少两个载体部的每一个上，从而沿着在所述两个安装部之间的安装区域抵抗剪切力；和外部加强材料，所述外部加强材料施加于所述至少两个载体部的外部，在所述两个载体部和相邻表面之间向外膨胀不受约束。

本发明的再一个可能的实施方式包括一种加强方法，所述加强方法包括：提供包括一个或者多个安装部以及通道的一部分的第一载体部和第二载体部；通过所述安装部将所述第一载体部安装于所述第二载体部，以形成插入件，所述插入件沿着所述安装部抵抗剪切力，并且包括沿着所述插入件的纵向轴线延伸的通道；将所述插入件插入腔内；加热所述腔和所述插入件，使得所述插入件接合于所述腔并且加强所述腔。

本发明的一个独特方面预见一种具有多个载体部的插入件，当多个载体部被安装和/或结合时，包括沿着纵向轴线的内通道，使得部件、装置、流体或者它们的组合可以穿过插入件的通道的一部分。通道的部分在载体部中一体形成，使得当载体结合时，插入件包括一体的通道，从而消除与插入件一起使用的附加管的需求。

本发明的另一个独特方面预见通道的尺寸(即，截面尺寸和/或长度)更加灵活。本发明将允许通道被包括在具有较小截面尺寸的部件中以及被包括在具有增大的长度(即，12cm或者更长)的部件中。本发明将消除设置在通道中使得部件、装置、流体或者它们的组合能够穿过插入件的一部分或者整个插入件的附加管的需求。

本发明的再一个独特方面允许将插入件安装于腔时的灵活度。可以利用粘合剂、可膨胀材料、机械紧固件或者直接安装于腔的壁的一些其它材料将插入件安装于腔。然而，插入件可以直接连接于腔的壁且二者之间没有任何中间材料。可以预见的是，材料可以将两个相对应的载体的两个安装部推离，使得载体可以被推入为与腔的壁接触并且被保持在合适位置。

附图说明

图1示出了本发明的一个实施方式；

图2示出了具有漏斗的本发明的俯视图；

图3示出了图1中示出的插入件的截面图；

图4示出了另一插入件的截面图；

图5示出了本发明的一个实施方式的截面图；和

图6示出了本发明的另一实施方式的截面图。

具体实施方式

优选实施方式的以下描述本质上仅仅是示例，而非用于限制本发明、本发明的应用或者使用。本申请涉及于2011年11月29日提交的、序列号为61/564,490的美国临时申请，并要求该美国临时申请的申请日的权益，出于所有目的，该美国临时申请的内容通过引用的形式结合于此。

本申请基于提供对腔提供加强的改进的插入件。插入件包括被可膨胀的加强材料连接在一起的第一载体部和第二载体部。当第一载体部和第二载体部连接在一起时，在第一载体部和第二载体部之间形成通道。

通常，插入件可以用在包括需要加强的腔的任何装置中。插入件几乎可以与任何交通工具(例如，轿车、卡车、公交车、火车、飞机等)一起使用。可选地，插入件可以一体形成在用于制造的部件中或者一体形成在包括需要加强的腔的其它设备(诸如家具、航空航天器(aerospace vehicle)、机器人部件(robotic part)、游乐场设施等)中。然而，本技术最适用于与乘用车(例如，轿车、卡车、运动型多用途车辆等)一起使用。

本技术包括插入件。插入件可以为向腔提供加强的任何插入件。插入件可以为多部件插入件。优选地，插入件可以为向柱提供加强的任何插入件。更优选地，插入件可以为向车辆中的柱提供加强的任何插入件，使得插入件填充腔并分散来自负载的能量。插入件可以具有长度。插入件的长度可以为使得插入件可以用于加强腔的任意长度。插入件可以为大约5cm或更长，大约7cm或更长，大约10cm或更长，或者大约15cm或更长。插入件可以为大约100cm或更短，大约50cm或更短，大约30cm或更短，大约20cm或更短(即，大约15cm)。插入件的长度可以在大约10cm和大约60cm之间，并且优选地，可以在大约12cm和大约25cm之间。插入件可以具有宽度。插入件的宽度可以为使得插入件可以用于加强腔的任意宽度。插入件的宽度可以为大约3cm或更宽，大约4cm或更宽，大约5cm或更宽，或者大约6cm或更宽。插入件的宽度可以为大约14cm或更窄，大约12cm或更窄，大约10cm或更窄，或者大约8cm或更窄(即，大约6.7cm)。插入件的宽度可以在大约5cm至大约8cm之间。插入件可以具有高度(即，深度)。高度可以为使得插入件可以用于加强腔的任何高度。高度可以为大约0.5cm或更大，大约1cm或更大，或者2cm或更大。高度可以为大约10cm或更小，大约5cm或更小，或者大约3cm或更小(即，大约2.5cm)。插入件的高度可以在大约2cm和4cm之间。插入件可制成为一件式(即，一个载体)。优选地，插入件可以由多个件制成(即，至少两个载体)。例如，插入件可以由两个件、三个件、四个件或更多个件制成。插入件可以由组装在一起的、独立制造的载体制成。更优选地，插入件可以由被加强材料(例如，粘合剂或可膨胀材料)或紧固装置(例如，铰链、机械式互锁部件、销、整体锁(integral lock)、凸出件(male feature)、内凹件(female feature)、平面、凹部或它们的组合)连接在一起的两个载体制成。

载体可以具有蛤壳形设计，使得当载体安装和/或结合时，形成插入件。载体可以通过将两个相对的件、装置、部件或者它们的组合保持在一起的任何装置保持在一起。载体可以通过加强材料保持在一起。载体可以通过加强材料保持在一起且没有加强装置。载体可以通过加强材料和加强装置两者在相同的安装部上保持在一起。载体可以包括可以将载体保持在一起的任何加强装置。载体可以仅通过紧固装置保持在一起。载体可以通过加强装置保持在一起且没有加强材料。载体可以通过此处公开的紧固装置和加强材料的结合保持在一起。

一个或多个载体可以具有相对的铰链，使得当载体安装时载体形成为一个件(即，插入件)。一个或多个载体可以在一侧包括铰链。一个或多个载体可以在两侧都包括铰链。一个或多个载体可以包括机械式互锁部件，使得当载体与另一个载体结合时，载体固定地安装于彼此。机械式互锁部件可以为舌槽结构(tongue and groove structure)。机械式互锁部件可以为与此处的教示一致的机械式互锁部件以及与通过引用结合于此的美国专利6,311,452，第3栏，第9-34行和图1-3的教示一致的机械式互锁部件。一个或多个载体可以包括销。销可以穿过一部分或一个或多个载体。优选地，销可以穿过两个载体的部分，使得载体固定地安装于彼此。当销位于载体的一侧时，一个或多个载体可以绕销旋转。销可以位于一个或多个载体的中心。销可以位于一个或多个载体的边缘。销可以为与此处的教示一致的任何销以及通过引用结合于此的美国专利6,311,452，第3栏，第35-43行以及图3和图5的教示一致的销。一个或多个载体可以包括整体锁。一个或多个载体可以包括榫钉(dowel)。一个或多个载体可以包括使得榫钉可以安装于相对的载体的安装特征(attachment feature)。一个载体可以包括榫钉，并且相对的载体可以包括接收件，使得榫钉可以安装于相对的载体。安装部可以包括凸出件、内凹件或者包括二者，以使得两个或更多个载体可以安装在一起而不使用此处公开的加强材料、粘合剂、可膨胀材料或它们的组合。两个相对的载体的安装部可以通过榫钉和安装部、紧固件、凸出安装件和内凹安装件、销、粘合剂、可膨胀材料、加强材料或它们的组合安装在一起。载体可以包括此处讨论的一个或多个安装装置。例如，载体可以具有一侧上的铰链和相对侧上的机械式互锁部件。载体包括可以包括安装装置的安装部。可以利用铰链、机械式互锁部件、销、整体锁、凸出件、内凹件、平面、凹部、粘合剂、可膨胀材料、加强材料或者它们的组合形成安装。

载体可以为使得载体可以安装且位于腔内的任何形状。多个载体可以为彼此的镜像。多个载体可以为彼此的相反的镜像。载体可以为大致平面的。载体可以包括轮廓。载体可以大致为弧形。载体可以具有大致连续的表面。一个载体可以包括弧形，并且一个载体可以大致为方形。一个载体可以包括球根部(bulbous portion)，并且一个载体可以不包括球根部。载体可以具有利用角度连接的一个或多个大致平的表面。例如，每个载体都可以包括互成60度角的三个大致平面的壁，或者互成45度角的四个壁。至少两个载体可以被独立地制造，并且随后在车辆装配过程中彼此安装。至少两个载体可以通过安装部彼此安装。

载体可以包括安装部和非安装部。优选地，每个载体都包括至少一个安装部。更优选地，每个载体都包括该载体的每一侧上的安装部(即，两个安装部)。安装部可以包括加强材料。安装部可以安装于放置有插入件的腔的一部分(例如，壁)中。优选地，安装部可以通过加强材料安装于另一个载体的安装部，使得多个(例如两个)载体固定地安装于彼此。更优选地，每个载体包括安装部，从而沿着两个相对应的安装部之间的安装区域抵抗剪切力。安装部可以通过此处公开的一个或多个机械装置安装于另一个载体的安装部，使得载体固定地安装于彼此。安装部可以通过此处公开的加强材料和此处公开的机械紧固装置安装于另一个载体的安装部，使得载体固定地安装于彼此。载体可以设置有承载能够膨胀至周围表面、能够接合于周围表面或能够膨胀接合于周围表面的足够量的加强材料的几何表面。载体的几何形状可以使得外部加强材料可以施加于至少两个载体的所有外部或者外部的一部分。在两个部分(即，载体)以及相邻表面(即，腔的壁)之间，外部加强材料的向外膨胀可以不受限制。载体可以设置有使得载体可以仅通过载体自身的几何形状保持就位的表面几何形状。非安装部可以安装于腔的一部分、另一个载体的一部分或者二者。优选地，非安装部不与相对的载体接触。更优选地，非安装部可以通过通道、空隙(void)或二者与相对的载体隔开，并且非安装部不与加强材料接触。非安装部可以安装于腔的壁。非安装部可以直接安装于腔。非安装部可以间接地安装于腔(例如，通过加强材料)。

安装部可以包括加强材料、紧固装置或二者。载体的安装部可以为大致平面的。安装部可以包括加强材料。载体的安装部可以包括凹部。安装部的凹部可以包括加强材料。每个载体可以包括一个凹部，并且当一个载体与相对的载体对准时，每个载体的凹部可以在通道的相对侧上，使得两个安装部连接。加强材料可以以原始状态或者生料状态(greenstate)、固化状态、膨胀状态或者它们的组合位于凹部内。例如，加强材料在原始状态、固化状态、膨胀状态或者它们的组合可以不延伸至凹部的外部。优选地，加强材料在原始状态、固化状态、膨胀状态或者它们的组合可以不位于通道内。凹部可以防止加强材料进入通道。加强材料可以通过此处所讨论的机械式互锁部件而远离通道。凹部可以允许加强材料远离通道膨胀，使得通道无加强材料。

插入件可以具有截面形状。载体的截面形状可以为使得插入件装配在腔内的任何形状。优选地，载体的截面形状可以为使得一个或多个载体装配在腔内且包括在腔内的通道的任何形状。例如，载体的截面形状可以为半圆形、“C”形、“U”形、“J”形、半环形、方形、矩形等或者它们的组合。载体和/或通道可以为不对称的形状，并且当两个件连接时，两个件形成对称部件和/或通道。当两个件连接时，载体和/或通道可以为不对称的。通道可以为三角形、八边形、六边形、五边形、偏菱形或者它们的一些的结合。每个插入件的截面可以为一个固体件。每个件的截面都可以具有没有材料的区域。每个件的截面可以包括空隙。例如，截面可以为大致方形，并且件的一侧可以去掉一部分，使得一侧包括两个小部分，使得二者之间形成空隙和/或通道的至少一部分。当载体产生时，可以产生通道和/或空隙。载体形成之后，可以形成通道和/或空隙。例如，当载体形成时，管可以插入载体中。载体可以包括成型在载体中的管。可以安装两个或更多个载体，并且随后管可以通过粘合剂和/或可膨胀材料固定在插入件中。管可以为局部管(即，管的一半)。管可以为此处讨论的聚合物、塑料、金属、其它材料或者它们的组合。例如，可以在载体中钻出空隙，可以在载体中切割出空隙，载体的一部分可以被熔化掉或者它们的组合。

插入件可以包括空隙和/或通道。空隙和/或通道可以形成在两个或更多个载体之间。空隙和/或通道可以包括一个开口端和一个封闭端。空隙和/或通道可以包括两个开口端。空隙和/或通道可以包括一个开口端和沿着空隙和/或通道的壁的第二开口，使得部件、装置、流体或者它们的组合可以穿过插入件。空隙和/或通道可以为用于布置部件、装置、流体或者它们的组合的无阻碍内部件。每个载体的空隙和/或通道都可以被安装部、非安装部、加强结构或者它们的组合环绕。空隙和/或通道可以沿着插入件、一个或多个载体或二者的纵向轴线的一部分或者全部延伸。空隙和/或通道可以延伸过插入件的全长，使得部件、装置、流体或它们的组合可以穿过通道。插入件可以由包括空隙和/或通道的一个载体以及可以没有空隙和/或通道的一个载体制成，使得当两个件放在一起时，部件包括延伸过插入件的全长的通道。优选地，两个载体都可以包括通道的一部分，使得两个通道对准以形成一个通道。通道可以延伸过插入件的长度的一部分。通道可以包括大致横向的内壁。优选地，通道可以没有大致横向的内壁。通道可以延伸过插入件的长度的大约10％或更多，大约25％或更多，或者大约50％或更多。通道可以延伸过插入件的长度的大约100％或更少，大约75％或更少，或者大约60％或更少。通道可以延伸过插入件的长度的大约50％至大约100％。

通道可以为使得材料(例如，部件、装置、流体或它们的组合)可以利用通道穿过插入件的任意尺寸。通道可以为使得一个或多个部件、装置、流体或它们的组合可以同时穿过通道和/或装配在通道中的尺寸。通道可以保持一个或多个装置、部件、流体或它们的组合。部件可以为电线、绳索、管或它们的组合。流体可以为可以穿过通道的任意流体。流体可以为空气、水或二者。装置可以为发送器(transmitter)、粘合剂、天线(antenna)或者它们的组合。通道可以包括尺寸。尺寸可以为使得至少一个装置、部件、流体或它们的组合可以通过通道装配在插入件中和/或穿过插入件的任意尺寸。通道的尺寸可以为直径、长度、宽度或它们的组合。尺寸的最大尺寸可以为大约0.5cm或更大，大约1cm或更大，大约3cm或更大，或者大约4cm或更大。尺寸的最大尺寸可以为大约20cm或更小，大约15cm或更小，或者大约10cm或更小。通道可以包括路径。通道的路径可以为大致直的。通道的路径可以为大致弧形的。通道的路径可以包括直部和弧部。路径可以包括弯曲部(tortuous portion)。弯曲路径可以与此处的教示以及通过引用结合于此的美国专利7,621,373，第1栏第28至51行；第3栏第65行至第4栏第22行；第4栏第55行至第5栏第6行；和权利要求的教示一致。

载体可以包括一个或多个加强结构。载体可以包括结构地增强载体的任何结构。一个载体可以包括加强结构，并且一个载体可以没有加强结构。具有加强结构的载体可以安装于没有加强结构的载体。相对于通道的纵向轴线，加强结构可以是竖直的(即，平行的)。相对于通道的纵向轴线，加强结构可以是水平的(即，垂直的)。相对于通道的纵向轴线，加强结构可以是倾斜的(例如，呈大约30度和大约60度之间的角度)。优选地，插入件包括形成为肋的加强结构，肋配置为相对于由载体形成的通道的纵向轴线大致为横向的。优选地，加强结构可以为大致横向的，并且提供负载处理特性(load handlingcharacteristic)。加强结构可以为可以处理负载的任何结构。加强结构可以延伸超过载体的轮廓。优选地，加强结构不延伸超过载体的轮廓。例如，加强结构的尺寸可以与设置加强结构的载体的相对应结构的尺寸相同或比设置加强结构的载体的相对应结构的尺寸小(例如，加强结构可以不延伸超过非安装部的边缘)。加强结构可以沿着载体的纵向轴线横向地分隔开。加强结构可以以一定的距离分隔开，使得加强结构加强腔。加强结构可以分隔开大约0.5cm或更多，大约1cm或更多，大约1.5cm或更多，或者大约2.0cm或更多。加强结构可以分隔开大约5cm或更少，大约4cm或更少，或者大约3cm或更少(即，大约2.5cm)。加强结构可以分隔开大约1cm和4cm之间。例如，加强结构可以沿着通道的长度设置，使得沿着通道的长度设置多个加强结构。加强结构可以桥接包括加强材料的相对的结构。例如，加强结构可以跨越在载体的安装部和载体的非安装部之间。加强结构可以位于载体的端部上。加强结构可以位于载体的一个端部上。加强结构可以位于载体的两个端部上。凹部可以被限定在各个加强结构之间。加强结构可以提供在各个载体部的外表面和从腔的壁的向内延伸任意突起之间的间隙。加强结构、凹部或二者可以包括可膨胀材料(例如，泡沫或可发泡材料)。优选地，加强结构、凹部或二者可以没有加强材料。加强结构之间的凹部可以没有加强材料。

插入件可以包括漏斗。插入件可以在两端包括漏斗。优选地，插入件仅在一个端部包括漏斗。漏斗可以导向至通道。漏斗可以导向至通道中的弯曲路径。漏斗可以为使得部件、装置、流体或它们的组合可以被导入通道内的任何形状。漏斗可以具有开口，开口为一个恒定尺寸(例如，直径、内截面面积或二者)。漏斗可以具有开口，该开口在一个侧部上具有一个尺寸和在相对的侧部上具有不同尺寸。漏斗可以具有开口，该开口具有导入通道的小尺寸和位于与通道、小尺寸或者二者相对的侧部上的大尺寸。开口的截面尺寸可以随着漏斗接近通道而沿着漏斗的长度逐渐变小。多个(特别是两个)开口的尺寸可以具有比率。通道附近的开口和与通道相反的开口之间的比率可以为大约1：2或更大，大约1：5或更大，大约1：10或更大，或者甚至大约1：20或更大。通道附近的开口和与通道相反的开口之间的比率可以为大约10：1或更小，大约5：1或更小，大约2：1或更小，或者优选地，大约1：1或更小。通道附近的开口和与通道相反的开口之间的比率可以在大约2：1和大约1：10之间，优选地，在大约1：1和大约1：5之间。

通道可以为添加至插入件的独立件。两个或更多个载体结合后可以增加漏斗。漏斗可以与两个载体的结合同时增加。漏斗可以为一个或多个载体的一体部分。为各个载体的一部分的漏斗的量可以与使用的载体的数量成整数比例(例如，如果有两个载体，漏斗将被分成大致相等的两个部分，当两个载体连接在一起时，漏斗的两个部分连接，如果有三个载体，漏斗将为大致相等的三个部分等等)。可以利用此处讨论的用于将载体安装在一起的特征、装置、粘合剂、可膨胀材料或它们的组合中的任意一者安装漏斗。漏斗可以被安装于腔，随后安装插入件。插入件可以位于腔内以及随后安装漏斗。漏斗可以为腔的一体部分。漏斗可以由与腔相同的材料制成。漏斗可以由可以用于引导部件、装置、流体或它们的组合进入通道内的任何材料制成。优选地，漏斗可以由与载体相同的材料制成。

多种加强材料可以与本技术的插入件和/或载体一起使用。优选地，加强材料由热激活材料制成，热激活材料构造为暴露于热量时流动、固化(例如，为热固性的)、发泡和/或膨胀或者它们的组合。加强材料可以为触感大致是干燥的且大致是非粘性的，或者可以是粘性的，并且在任意一种情况中，加强材料可以造型为任意形式或理想的图形、位置或厚度，但是优选地，具有大致均匀的厚度。示例性的加强材料包括能够通过密歇根罗密欧的L&L产品公司(L&L Products,Inc.of Romeo,Michigan)获得的L-5200泡沫、L-5206泡沫、L-5207泡沫、L-5208泡沫、L-5209泡沫和L-5220泡沫。

虽然其它热激活材料也是可能的，但是优选的热激活材料为可膨胀聚合物或塑料，并且优选地为一种可发泡的材料。特别地，优选的材料为弹性体基(elastomer-based)泡沫、环氧树脂基(epoxy-based)泡沫、丙烯酸酯基(acrylate-based)泡沫、醋酸纤维素基(acetate-based)泡沫，或者它们的混合物。例如(而非限制)，加强材料可以为能够包括诸如核/壳聚合物、热塑性环氧树脂、二者的结合等添加聚合物材料的环氧树脂基可热发泡材料。出于各种目的，通过引用整体结合于此的并且共同拥有的、共同未决的、于2007年6月4日递交的、公开号为2008-0029200、名称为“TOUGHENED ACTIVATABLE MATERIAL FORSEALING,BAFFLING OR REINFORCING AND METHOD OF FORMING SAME”、序列号为11/757,499的专利申请中公开了一种示例性材料。

本领域中已知大量的环氧基或其它基的泡沫，并且可以应用于本技术中。典型的泡沫包括聚合物基材料(诸如环氧树脂或乙烯基聚合物)，当其与合适的成分(通常为发泡和固化剂)复合时，在施加热量时或者在特定环境条件下以可靠且可推断的方式膨胀和固化。对于热激活材料，从化学的角度看，在固化前，结构性泡沫通常作为可流动热塑性材料被最初处理。随着固化，其将交联和/或热固化，使得材料不能进一步流动。

与现有技术中的材料相比，优选的结构性泡沫材料的一个优点为，可以以不同的方式处理优选的材料。可以通过注射成型(例如，重叠成型(overmolding))、挤出、挤压成型或者利用迷你敷料器(mini-applicator)处理优选的材料。这使得能够形成和产生超出大多数现有技术材料的能力的部件设计。

可膨胀材料的一个示例为美国专利6,131,897中公开的环氧基树脂，该美国专利的教示通过引用结合于此。一些其它可能的材料包括(但不限于)聚烯烃材料(polyolefinmaterial)、共聚物(copolymer)和具有至少一个单体型α-烯烃(alpha-olefin)的三元共聚物(terpolymer)、酚/甲醛材料(phenol/formaldehyde material)、苯氧基材料(phenoxymaterial)、热塑性材料和聚安酯材料(polyurethane material)。还参见美国专利5,766,719；5,755,486；5,575,526和5,932,680(通过引用的方式并入)。

在加强材料为热激活的热膨胀材料的应用中，涉及包括泡沫的材料的选择和配制的重要考虑因素为材料将发生反应或膨胀以及可能固化的温度。通常，泡沫在高加工温度下变得有活性或被激活，诸如在汽车装配工厂中遇到的，在自动涂敷加工过程中(例如，在喷涂、上底漆或电泳涂装烘烤(e-coat baking)或者固化步骤的过程中)，当泡沫和汽车部件一起在升高温度或者较高应用能量水平被处理时。虽然在汽车装配操作过程中遇到的这样的温度可能会在大约148.89℃至204.44℃(大约300°F至400°F)的范围内，而车身和喷漆车间的场合中通常为大约93.33℃(大约200°F)或更高。如果需要，发泡活化剂可以被结合于组分中，以引起在上述温度范围以外的不同温度下膨胀。通常，合适的可膨胀泡沫具有从大约0％至超过大约1000％的体积膨胀范围(例如，加强材料的体积膨胀至材料的原始未膨胀体积的大约101％和大约300％或大约500％之间)。

在所示的实施方式中，包括壁和肋的载体构件为一体成型(例如，注塑成型)或者由与加强材料不同的单一材料形成。合适的材料可以包括(但不限于)例如金属(例如，铁、钢、不锈钢、钛、铝等或它们的组合)或者可以被填充的或未被填充的(例如，利用玻璃或kevlar加强纤维填充)聚合物材料(例如，尼龙、聚酰胺、聚酯、聚丙烯、聚乙烯、模塑料或其它)。

通常，预期的是本应用的插入件可以用于加强各种不同的制造工件。然而，已经发现，尤其适用于加强机动车辆的诸如柱、框架构件、轨道(上轨道或下轨道)、摇杆及它们的组合等的结构。

为了形成加强结构或加强系统，本技术的插入件通常位于机动车辆的结构的腔内，并且加强材料随后被激活，以粘附于限定腔的结构的壁并且进一步粘附于加强结构的载体构件。加强构件的形状通常与该加强构件插入的腔的形状大致相对应。根据在腔内的位置，优选地，在结构(例如，腔)的内壁或表面与加强材料、插入件或者二者的端部之间存在相对小的间隙(即，在大约1mm和大约5cm之间的间隙)。这保持加强材料靠近结构的表面或壁，同时仍然允许例如电泳漆(e-coat)流过间隙。在一个实施方式中，这些间隙被保持，同时加强材料的至少大约70％、更典型地至少大约85％并且更可能地至少大约90％在大约15cm或更少、更典型地大约10cm或更少并且甚至更典型地大约5cm或更少的、限定结构的腔的壁和/或表面内，加强构件设置在结构的腔内。

在加强材料被激活之前，插入件(即，加强构件)可以根据各种技术被保持在结构中的合适位置。例如，可以应用紧固件、摩擦配合或其它结构以在加强材料的被激活之前辅助维持插入件的位置。可选地，插入件可以被成型或设置在结构内，使得插入件通过过盈配合被结构的下支撑件等自然保持在合适位置。

插入件可以位于腔内。腔可以为机动车辆的柱结构。特别的柱结构可以为B-柱(例如，邻接或最靠近车辆的司机座椅或乘客座椅的前座靠背的柱)，但是还可以为A-柱、C-柱或D-柱，或者此处讨论的任意其它结构等，除非另有说明。这种可以被本技术加强的某些结构的示例被以出于所有目的通过引用整体结合于此的、共同拥有的美国专利7,318,873和公开号为2005/0127145的美国专利申请公开。加强结构的另一示例被出于所有目的通过引用整体结合于此的、共同拥有的、于2007年9月28日递交的、名称为“REINFORCEMENT SYSTEMOF AN AUTOMOTIVE VEHICLE”的、序列号为11/863,929(现在专利号为7,735,906)的未决专利申请公开。腔可以没有管。腔可以仅包括插入件和其相应的部件。

在一个实施方式中，插入件沿着柱结构的大致整个长度(例如，至少整个长度的大约70％、80％、90％或更多)延伸。因此，插入件大致从柱的顶部延伸至柱的底部。虽然在特定环境中这是特别理想的，但是插入件可以仅延伸过所述长度的仅一部分或给定结构的其它尺寸也是可以预期的。插入件可以延伸过大约10％或更多、大约20％或更多、大约30％或更多，或者大约40％或更多。插入件可以延伸过腔(例如，柱结构或板结构)的长度的大约100％或更少、大约90％或更少、大约80％或更少，或者甚至大约70％或更少。

本技术着重在于提供一种用于结构、腔、装置或它们的组合的加强工艺。加强方法可以包括一个或多个步骤、装置、载体、插入件、加强材料或者它们的组合。方法可以包括提供至少两个载体。至少两个载体可以设置为使得它们的安装部相对应。加强材料可以安装于一个或多个安装部。可以利用加强材料、加强装置或二者将相对应的安装部连接。至少两个载体可以安装在一起形成插入件。至少两个载体可以安装在一起，以形成在至少两个载体之间的通道、空隙或二者。可以在插入件的一个端部或两端上设置端盖，使得通道和/或空隙的尺寸被改变至具体的形状、尺寸或二者。加强材料可以设置在插入件的外部。加强材料可以设置在非安装部上。加强材料可以设置在安装部上。插入件可以设置在腔、结构、装置或它们的组合中。插入件、结构、腔、装置或者它们的组合可以被加热，使得加强材料变粘并且将至少两个载体粘附在一起，将插入件粘附于设置插入件的部件的壁，或者实现上述二者。插入件、结构、腔、装置或它们的组合可以被加热，使得加强材料膨胀并且将两个安装部安装在一起，将载体推靠在设置载体的装置的壁上，膨胀使得加强材料将载体的外部安装于设置载体的装置，或者实现上述三者。插入件可以允许部件、装置、流体或它们的组合进入通道，并且至少部分地穿过插入件。

图1示出了插入件2。插入件2包括两个载体4，并且两个载体4通过处于原始状态的紧固装置8在安装部6处安装在一起。插入件还包括非安装部10和通道12。插入件包括长度(L)、宽度(W)和高度(H)。插入件包括加强结构14，加强结构14跨越在安装部6和非安装部10之间，从而增大插入件的强度。

图2示出了插入件2的俯视图。插入件包括位于非安装部10的每一侧的安装部6。插入件还包括将安装部6与非安装部10连接的加强结构14。漏斗16位于插入件2的开口端24处，该开口端24与插入件2的封闭端26相反。漏斗16的一部分一体地连接于通道(未示出)。部件22在插入件2的开口端24处通过漏斗16被引导至通道(未示出)内。

图3示出了图1所示的实施方式处于固化状态时的截面图。插入件2位于腔18中。载体4分别包括相对的安装部6和非安装部10。安装装置8位于相对的安装部6之间。安装装置8处于膨胀状态，使得随着两个相对的安装部被移动分开时，非安装部压靠在腔18的内壁上，使得插入件2被保持在合适位置。本视图示出了形成在两个载体4之间的通道12。

图4示出了本技术的一个实施方式的截面图。插入件2包括一对相对的载体4。相对的载体包括非安装部10和在非安装部10的相对侧上的安装部6。安装部6分别包括安装装置8。安装装置8包括将载体4固定地安装在一起以形成插入件2的阳部28和阴部30。插入件2包括加强材料32，该加强材料32位于插入件2的外侧，以加强插入件2并将插入件2连接至腔18。如图所示，插入件包括安装于载体4的端盖40，并且端盖包括形成在端盖40中的圆形通道12，该端盖允许进入插入件2的通道12。

图5示出了本技术的另一实施方式的截面图。插入件2包括两个载体4；载体4包括安装部6和在非安装部10之间形成有通道12的非安装部10。每个载体4都包括位于通道12的相对侧上的凹部20，每个凹部20都包括安装装置8。利用加强材料32加强插入件2并将插入件2连接至腔18。

图6示出了由两个载体4组成的插入件2，每个载体4都包括安装部6。插入件包括形成在两个载体4之间的通道12。插入件包括将安装部连接至非安装部的加强结构14。插入件利用位于插入件2的外侧的加强材料32安装至腔18。所示的腔为在端部连接的两部件腔。

此处例举的任何数值包括从低值至高值的所有数值，假如在任意低值和任意高值之间存在至少两个单元的分离，低值一个单元一个单元地递增至高值。例如，如果陈述了部件的数量或可变的工艺参数值(例如，温度、压力、时间等)，例如，从1到90，优选地，从20至80，更优选地，从30至70，这意味着诸如15至85、22至68、43至51、30至32等数值均在本说明书中被明确地例举。对于小于1的数值，一个单元被适当地认为是0.0001、0.001、0.01或0.1。这仅是具体地表明的示例，并且在给出的最低值和最高值之间的数值的所有可能的结合均被视为在本申请中以相似的方式直接公开。因此，此处表述为“重量份”的数量也表示与以术语重量百分比表达的相同的范围。因此，本发明的详细描述中的范围术语“x重量份的最终聚合物混合组分”也预期启示了“x”质量百分比的最终聚合物混合组分中所引述的相同范围。

除非另作说明，所有的范围包括两个端点以及两个端点之间的所有数值。结合范围使用的“大约”或“大概”应用于范围的两端。因此，“大约20至30”意味着覆盖“大约20至大约30”，包括至少指定的端点。

包括专利申请和出版物的所有文章、参考文献的公开均出于各种目的通过引用结合。描述结合的术语“基本由…构成”应当包括说明的元件、成分、部件或步骤，以及一些本质上不影响结合的基本特征以及新颖特征的其它元件、成分、部件或步骤。使用术语“包括”或“包含”描述元件、成分、部件或步骤的组合，在此也预期实质上由这些元件、成分、部件或步骤构成的实施方式。

可以通过单个一体化的元件、成分、部件或步骤提供多个元件、成分、部件或步骤。可选地，单个一体的元件、成分、部件或步骤可以被分为分离的多个元件、成分、部件或步骤。用于描述元件、成分、部件或步骤而公开的“一”或“一个”并非用于排除其它附加的元件、成分、部件或步骤。

应当理解的是，上述描述的目的在于说明而非限制。阅读了上述说明书后，对于本领域技术人员来说，除了提供的示例之外的很多实施方式以及很多应用将是明显的。因此，上述描述不用于确定本发明的范围，而是应当参考附属权利要求以及与这种权利要求所限定的范围等同的全部范围确定范围。包括专利申请和出版物的文章以及参考文献的公开出于各种目的通过引用结合。在此处公开的主题的任何方面的以下权利要求中的省略不是这种主题的放弃，也不应被认为是发明人未将这种主题考虑为此处公开的创造性主题的一部分。

Claims (19)

1.一种插入件，所述插入件包括：

a.第一载体部，所述第一载体部包括：

i.至少一个安装部；

ii.非安装部；和

iii.通道的一部分，所述通道在至少一侧被所述安装部和所述非安装部环绕，并且所述通道沿着所述第一载体部的纵向轴线的一部分或者全部延伸；

b.第二载体部，所述第二载体部包括：

i.至少一个安装部；

ii.非安装部；和

iii.通道的一部分，所述通道在至少一侧被所述安装部和所述非安装部环绕，并且所述通道沿着所述第二载体部的纵向轴线的一部分或者全部延伸；

其中，所述第一载体部和所述第二载体部通过各自的所述至少一个安装部安装，并且在所述第一载体部和所述第二载体部之间形成通道，在所述通道的一端形成漏斗，使得部件、装置、流体或者它们的组合能够穿过整个所述插入件或者穿过所述插入件的一部分，

所述插入件位于腔内，用于加强所述腔，并且

所述第一载体部和所述第二载体部包括多个间隔开的且大致横向定向的加强结构，所述加强结构限定了位于所述加强结构之间的凹部，并且所述加强结构提供对应的载体部的外表面和从所述腔的壁向内延伸的任意突起之间的间隙。

2.根据权利要求1所述的插入件，其特征在于，所述第一载体部的所述至少一个安装部和所述第二载体部的所述至少一个安装部包括机械式互锁部件、销、整体锁或者它们的组合，使得所述第一载体部和所述第二载体部固定地安装于彼此。

3.根据权利要求1或2所述的插入件，其特征在于，所述插入件还包括在所述第一载体部的所述至少一个安装部和所述第二载体部的所述至少一个安装部之间的加强材料，使得所述第一载体部和所述第二载体部固定地安装于彼此。

4.根据权利要求1所述的插入件，其特征在于，所述漏斗导向至弯曲的路径。

5.根据权利要求3所述的插入件，其特征在于，所述加强材料在其原始状态、固化状态、膨胀状态或者它们的组合是干燥的且触感是不粘的。

6.根据权利要求1或2所述的插入件，其特征在于，所述第一载体部的所述至少一个安装部包括榫钉，并且所述第二载体部的所述至少一个安装部包括用于安装于所述榫钉的接收件。

7.根据权利要求1或2所述的插入件，其特征在于，所述通道包括金属管，所述金属管成型在所述第一载体部的所述通道的所述部分以及所述第二载体部的所述通道的所述部分中。

8.根据权利要求1或2所述的插入件，其特征在于，所述通道从所述插入件的第一端延伸至所述插入件的第二端，使得部件、装置、流体或者它们的组合能够穿过所述插入件。

9.根据权利要求1或2所述的插入件，其特征在于，所述第一载体部和所述第二载体部具有一个或者多个大致连续的表面。

10.根据权利要求1所述的插入件，其特征在于，所述大致横向定向的加强结构没有加强材料。

11.根据权利要求1或2所述的插入件，其特征在于，所述第一载体部和所述第二载体部独立地制造，然后组装在一起。

12.根据权利要求1或2所述的插入件，其特征在于，所述通道没有横向的内壁。

13.根据权利要求1或2所述的插入件，其特征在于，所述通道延伸过所述插入件的总长度的75％或者更少。

14.根据权利要求1或2所述的插入件，其特征在于，所述大致横向定向的加强结构为提供负载处理的肋。

15.一种型柱加强体，所述型柱加强体包括：

a.至少两个载体部，所述至少两个载体部安装在一起以提供主体，所述主体：

i.通过填充腔并分散来自负载的能量而提供结构加强；

ii.提供承载足够量的加强材料的几何表面，所述加强材料能够膨胀并接合至周围表面；和

iii.为布置部件、装置、流体或者它们的组合提供无阻碍内部件，所述内部件在至少一端包括漏斗；

b.安装部，所述安装部在所述至少两个载体部的每一个上，从而沿着在所述至少两个安装部之间的安装区域抵抗剪切力；和

c.外部加强材料，所述外部加强材料施加于所述至少两个载体部的外部，在所述至少两个载体部和相邻表面之间向外膨胀不受约束，其中

所述至少两个载体部包括多个间隔开的且大致横向定向的加强结构，所述加强结构限定了位于所述加强结构之间的凹部，并且所述加强结构提供对应的载体部的外表面和从所述腔的壁向内延伸的任意突起之间的间隙。

16.一种加强方法，所述加强方法包括：

a.提供包括一个或者多个安装部以及通道的一部分的第一载体部和第二载体部；

b.通过所述安装部将所述第一载体部安装于所述第二载体部，以形成插入件，所述插入件沿着所述安装部抵抗剪切力，并且包括沿着所述插入件的纵向轴线延伸的通道和位于所述通道的至少一端的漏斗；

c.将所述插入件插入腔内；

d.加热所述腔和所述插入件，使得所述插入件加强所述腔，其中

所述第一载体部和所述第二载体部包括多个间隔开的且大致横向定向的加强结构，所述加强结构限定了位于所述加强结构之间的凹部，并且所述加强结构提供对应的载体部的外表面和从所述腔的壁向内延伸的任意突起之间的间隙。

17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：允许部件、装置、流体或者它们的组合进入所述通道。

18.一种加强方法，其使用权利要求16或17所述的方法的步骤以及权利要求1至14中任意一项所述的插入件。

19.一种加强方法，其使用权利要求16或17所述的方法的步骤以及权利要求15所述的型柱加强体。