CN104797490A - 用于在车身的中空构件的容腔内提供结构加强和/或声音与振动控制的装置和方法 - Google Patents

Abstract

提出了用于向机动车的中空的构件提供结构加强和/或声音/振动衰减的组件，所述组件包含由耐热的热塑性组成物构成的注射成型的承载件(9)，承载件(9)的第一侧部(10)和第二侧部(15)中的至少一个具有至少一个容座(12)，其适于接收并保持由可热膨胀的树脂组成物构成的插入件(1)。承载件(9)可以在第一侧部(10)或第二侧部(15)中的至少一个中具有多个开口(11)，形成网格或栅格，并且所述组件可以包括安装构件(20)，其适于将所述承载件(9)紧固至中空的构件的内壁。

Description

用于在车身的中空构件的容腔内提供结构加强和/或声音与振动控制的装置和方法

技术领域

本发明涉及适用于在诸如机动车等中采用的那些中空构件的容腔内提供结构加强和/或声音与振动控制的装置。

背景技术

近年来，在机动车以及其它工业中显著且增加感兴趣在于采用各种不同的基于聚合物的发泡体来强化、加强、密封或声学调整诸如门组件、支柱、摇板(rocker panel)等的中空构件。经常地，此类基于聚合物的发泡体与承载件结合使用，其中所述承载件有助于控制和指引用于形成此类发泡体的可膨胀的树脂的膨胀，并且所述承载件本身可以辅助实现期望的结构和声学特性。然而，此类承载件典型地必须与针对特定的终端用户应用被定制。此外，通常所用的可膨胀的树脂的量是很大的，这进一步增加了制造成本。

因而，需要灵活的、多用途的通用设计，所述通用设计能够被应用在广泛不同的应用并且能够以成本节约的方式将可膨胀的树脂用于实现期望等级的性能。

发明内容

在一方面，本发明提供了一种组件，所述组件包括注射成型的由耐热的热塑性组成物制成的承载件，所述承载件具有第一侧部和第二侧部，所述第一侧部或所述第二侧部中的至少之一具有至少一个容座，所述至少一个容座适于接收并保持由可热膨胀的树脂组成物制成的插入件。

本发明的另一方面提供了一种组件，所述组件包括注射成型的由耐热的热塑性组成物制成的承载件，所述承载件具有第一侧部和第二侧部，在所述第一侧部或所述第二侧部中的至少之一中具有多个开口，形成网格或栅格，并且所述组件还包括安装构件，所述安装构件适于将所述承载件紧固至中空构件的内壁并且将所述承载件的第一侧部或第二侧部保持离开并朝向所述内壁。

本发明的组件可以包括两个或多个以下特征中的一个或组合：耐热的热塑性组成物可以由聚酰胺制成。所述至少一个容座可以是穿过所述承载件从第一侧部到第二侧部延伸的开口。所述组件可以附加地包括至少一个自所述承载件延伸的安装构件。承载件可以具有网格或栅格结构。第一侧部和第二侧部可以具有多个容座，每个容座适于接收并保持由可热膨胀的树脂组成物制成的插入件。至少一个容座可以包含至少一个可偏转的插脚，所述可偏转的插脚适于接合插入件的表面上的凹槽并将插入件在容座内保持就位。承载件可以具有在第一侧部与第二侧部之间延伸的多个开口，并且所述开口总共可以占所述第一侧部和所述第二侧部的每个的表面积的至少50％。所述开口的至少一部分可以用作为容座，所述容座适于接收并保持由可热膨胀的树脂组成物制成的插入件。所述至少一个容座可以包含由可热膨胀的树脂组成物制成的插入件。可热膨胀的树脂组成物可以在由加热活化时提供结构加强发泡体和/或振动/声音衰减发泡体。插入件的一个端部可以延伸超过由承载件的侧部限定的表面。插入件可以是圆柱形的并且可以包括围绕插入件的圆周延伸的表面凹槽。插入件的延伸超过由承载件的表面所限定的平面的端部可以是圆角的或缩窄的。所述第一侧部和所述第二侧部中的至少一个可以具有多个容座，其中每个容座适于接收并保持由可热膨胀的树脂组成物制成的插入件。各开口总共占占所述第一侧部和所述第二侧部的每个的表面积的至少50％。各开口可以由厚度范围从大约1至大约5mm的壁隔开。各开口可以由在第一侧部与第二侧部之间延伸的壁隔开。

在另一方面，本发明提供了一种组件的制造方法，包括将插入件置入到在由耐热的热塑性塑料制成的注射成型的承载件中容纳的容座中，其中承载件具有第一侧部和第二侧部，插入件由可热膨胀的树脂组成物制成，并且容座适于接收并保持所述插入件。在一个实施例中，插入件可以手工地或通过机器人地置入容座内。

在另一方面中，本发明提供了一种方法，所述方法为中空的构件提供结构加强、密封和/或振动/声音衰减至少之一，所述方法包括将根据本发明的组件定位在中空的构件内并且将可热膨胀的树脂组成物加热至足以使得可热膨胀的树脂组成物膨胀的温度。

在另一方面中，本发明还提供了一种为中空的构件提供结构加强、密封和/或振动/声音衰减至少之一的方法，所述方法包括将组件(所述组件包括由耐热的热塑性塑料制成的模制成型的承载件，所述承载件具有第一侧部和第二侧部，其中所述第一侧部或所述第二侧部中的至少一个具有至少一个容座，所述容座包含由可热膨胀的树脂组成物制成的插入件)定位在中空的构件内并且将可热膨胀的树脂组成物加热至足以使得可热膨胀的树脂组成物膨胀的温度。

另外在另一方面中，本发明还提供了一种结构加强的和/或振动/声音衰减的中空的构件，其包括这样一种中空的构件，在所述中空的构件内设置包括由耐热的热塑性塑料制成的注射成型的承载件的组件，所述承载件具有第一侧部和第二侧部，其中所述第一侧部或所述第二侧部中的至少一个具有至少一个容座，在所述容座内定位有一部分可热膨胀的树脂组成物，该部分可热膨胀的树脂组成物自容座延伸并接触中空的构件的内表面例如内壁。

一种包括由耐热的热塑性组成物制成的注射成型的承载件的组件，其中承载件具有第一侧部和第二侧部，在所述第一侧部或所述第二侧部中的至少一个中具有多个开口，形成网格或栅格，并且所述组件还包括安装构件，其适于将所述承载件紧固至中空的构件的内壁并将承载件的第一侧部或第二侧部保持离开外壁并且离开和朝向内壁。

本发明还提供了一种其中设置根据本发明的组件的中空的构件。

附图说明

图1示出了根据本发明的一个实施例的示意性插入件的俯视图。

图2是可以定位在根据本发明的一方面的承载件的容座内的可偏转的插脚的剖视图。

图3是图1的插入件与图2的可偏转的插脚组合在一起的各部分的放大图。

图4示出了根据本发明的一个方面的示意性承载件的视图。

图5示出了与中空的构件的容器定位的图4的承载件的侧视图。

图6示出了根据本发明的另一方面的示意性承载件的视图。

图7示出了如图6所示的承载件的侧视图。

具体实施方式

组件的承载件组成部分由耐热的热塑性组成物制成并且以对热塑性组成物注射成型而被形成。承载件组成部分具有第一侧部和第二侧部，所述第一侧部和第二侧部大体上彼此相反。在组件定位在中空的构件的容腔中后，第一侧部和第二侧部中的一个或两者可以朝向中空的构件的内壁(例如，第一侧部可以朝向第一内壁，第二侧部可以朝向第二内壁)。一个或多个容座在第一侧部和第二侧部中的一个或两者上设置。容座适于接收并保持插入件。在一个实施例中，第一侧部或第二侧部中的一个包含多个这样的容座。在另一实施例中，第一侧部和第二侧部这两者都包含多个容座。承载件大体上具有第一侧部与第二侧部之间的厚度。厚度可以是均匀的，从而第一侧部和第二侧部大体上彼此平行；或者厚度可以是变化的，从而第一侧部和第二侧部并不彼此平行。大体上，承载件厚度是在从大约1至大约10cm的范围内。从第一侧部或第二侧部看过去，承载件可以具有任何期望的形状，例如方形、矩形、六边形、梯形、圆形、椭圆形、三角形等或不规则的形状。在一个实施例中，承载件的尺寸和形状设置成装配在其所放置的中空的构件的容腔内。例如，承载件厚度可以被选择成在承载件于所述容腔内定位时，承载件的第一侧部和第二侧部中的至少一个基本上平行与其所面向的中空构件的内侧表面、例如内壁，承载件侧部与内侧中空构件表面之间的距离例如是大约1至大约5cm。由第一侧部或第二侧部所限定的表面可以具有任何合适的几何形状，例如平的(平坦的)、弯曲的(例如，凹形的、凸形的)或者斜角的。

承载件可以整体的，从而其是单独的一体部件，由热塑性组成物模制成型为期望的形式和结构。然而，在另一实施例中，承载件可以包括多个承载件部分，所述多个承载件部分(例如，通过注射成型)被单独地形成并且然后被结合在一起，以提供在本发明的组件中使用的承载件。各承载件部分的这种结合在一起可以通过任何合适的措施来实现，例如各承载件部分的机械互锁、将相邻的承载件部分保持在一起的夹具、粘合剂、螺钉等。各个承载件部分可以是彼此相同的或者彼此不同的。因为针对组件的不同的终端使用应用可以具有针对承载件部件的尺寸的不同要求，所以标准的承载件部分可以被提供，其能够以不同的方式被结合在一起以提供尺寸和结构不同的承载件。例如，如果标准的承载件部分具有第一侧部以及相对的第二侧部(所述第一和第二侧部为10cm乘10cm见方)，那么四个这样的承载件部分可以被结合在一起以提供20cm乘20cm见方的承载件或者10cm乘40cm的矩形承载件，而这取决于特定应用的要求(例如，待被结构化加强和/或衰减的中空的构件的内部尺寸和形状)。

在承载件的本体中所采用的热塑性组成物被选择并被配方成其适于被注射成型为提供相对刚性的、尺寸方面热稳定的材料。现有技术已知的任何耐热的热塑性材料可以被用作为热塑性组成物的一部分，包括工程热塑性塑料。在一个实施例中，热塑性组成物包括聚酰胺。尼龙6,6是合适的聚酰胺的一种实例。热塑性组成物可以包含现有技术已知的任何添加剂，例如填料(如玻璃纤维)、稳定剂、抗冲改性剂、着色剂、加工助剂等。在本发明的一个实施例中，这样的热塑性组成物被选择，其提供适于承受至少120℃的温度至少30分钟且不会表现出任何尺寸变形的承载件。

承载件的第一侧部或第二侧部中的一个或两者可以特征在于具有至少一个开口，并且更加优选地具有多个开口。在本发明的一个实施例中，至少一个开口以及优选多个开口被构造成用作为容座(即，适于接收并保持由可热膨胀的树脂组成物构成的插入件的开口)。然而，在另一实施例中，承载件并不包含适于用作为插入件容座的任何开口。此类开口可以从第一侧部到第二侧部地完全穿过承载件的本体，或者替代性地可以沿着其长度在某点或某些点被封闭或被收窄。在一个实施例中，开口穿过承载件并且被构造成承载件在从第一侧部或第二侧部观察时类似于开口网格或栅格(例如，矩形的网格、蜂窝形的网格)。各开口可以具有任何合适的横截面形状，例如方形、矩形、六边形、圆形、三角形、梯形等。各开口可以是彼此相同的或者彼此不同的。在本发明的一个方面中，各开口的尺寸和数量设置成各开口构成了承载件的一个侧部或两个侧部的表面积的至少50％、至少60％或至少70％。然而，大体上期望的是，各开口总共构成了承载件的一个侧部或两个侧部的表面积的不超过90％、或者不超过80％。这种结构有助于降低承载件的重量和成本，而不会过分损害到其刚度或其下述能力，即在这种结构于中空的构件的容腔内已经由加热活化的插入件的可热膨胀的树脂组成物中定位之后有助于组件的结构化加强特性的能力。将开口彼此隔开的壁的厚度可以根据期望或者根据满足针对中空的构件的性能的要求而改变，其中承载件被定位在所述中空的构件中以承受将使得中空的构件在缺少承载件的情况下压碎的、施加至中空的构件的载荷或力。例如，壁厚可以是从大约1至大约5mm。

本发明的承载件进一步特征在于在其第一侧部上或在其第二侧部上或者在其第一和第二侧部上包含至少一个容座，但是有利地多个容座，所述容座适于接收并保持由可热膨胀的树脂组成物制成的插入件。前述开口可以适于用作为此类容座。所有开口或者一部分开口可以是这样的。

用于将插入件在容座内保持就位的任何合适的措施可以被采用。有利地，插入件被足够地保持，从而在承载件的包含容座和插入件的侧部被向下地保持时或在组件承受其在被生产、存储、运输以及然后在机动车等的中空构件内安装时通常所经受的处理时插入件不会从容座掉出。例如可以通过以下方式来实现插入件的保持，使得插入件和容座的尺寸紧密匹配从而这些部件之间的压配得以实现，其中通过插入件的表面与容座的内侧表面之间的摩擦力来保持插入件。粘合剂也可以被采用以将插入件附接至容座的内侧表面。在一个实施例中，用于制造插入件的可热膨胀的树脂组成物可以被选择并被配方成具有热熔性粘合剂或压敏性粘合剂特征，从而插入件本身固有地具有适于将插入件保持在容座内的粘合剂特性。在本发明的一个有利实施例中，容座包含至少一个可偏转的插脚，其适于接触插入件的表面中的凹槽并将插入件在容座内保持就位。在容座具有不止一个可偏转的插脚的情况下，插脚可以围绕着容座的内部均匀地间隔。例如，在容座具有两个可偏转的插脚的情况下，所述插脚可以彼此相对地被定位。可偏转的插脚可以由弹性材料构成，从而通过施加与插脚的纵向轴线垂直的力，插脚适于从最初位置偏转并且(在不施加外力的情况下)当力已经取消后返回到最初的初始位置。在一个实施例中，可偏转的插脚由与承载件相同的耐热的热塑性材料制成(例如填充玻璃的聚酰胺或者其它工程热塑性塑料)。

为了有助于制造根据本发明的组件，承载件中出现的所有容座可以是尺寸和形状统一的并且适于接收并保持一种特定类型的插入件。然而，本发明还可以采用具有两个或多个不同类型的容座的承载件，其中所述容座适于接收并保持两个或多个不同类型的插入件。

承载件中的前述容座被构造成接收并保持由可热膨胀的树脂组成物构造的插入件。在组件包括多个这样的插入件的情况下，各插入件可以由同一种可热膨胀的组成物制成或者由具有变化特性和特征的不同的可热膨胀的树脂组成物制成。在单个组件中所采用的插入件还可以具有不同的尺寸、形状等。然而，为了容易生产，在一个实施例中，用于制造组件的多个插入件是相同的。

为了简化将插入件插入到容座中，每个插入件可以在横截面中是对称的，从而插入件无需以一种特定的方式被定向以实现这种插入。特别地，插入件优选具有圆形横截面形状。基本上讲，插入件的横截面形状精确地匹配容座的横截面形状，从而插入件紧贴地适配在容座内。大体上还有利的是，在插入件的大部分长度中，插入件的横截面是基本上一致的，这是因为这样的结构也有助于促使将插入件插入到容座中。例如，在一个实施例中，插入件为圆柱形的形状。插入件的端部的横截面可以比插入件的主体或中央本体的横截面更小，然而，这有助于在插入件被插入时将其引导到容座内。例如，插入件的一个或两个端部可以是缩窄的或圆角的。如前所述，插入件的外表面可以包含适于接收在容座内布置的可偏转的插脚的凹槽，其适于将插入件在容座内保持就位。凹槽可以围绕着插入件的表面的整个外周延伸，或者替代地可以围绕着不到整个外周延伸。在本发明的一个实施例中，这种凹槽位置大致是在插入件的长度中点。当插入件相对于其中心点是对称的时，将凹槽设置在插入件的中间点将导致插入件在插入并保持于容座内时的最终布置结构与插入件的哪个端部插入到容座内是无关的。本发明的组件的制造因而可以进一步简化。

插入件的总长度可以根据期望被调整和控制，以适应特定的终端使用应用。在一个实施例中，插入件的一个端部在插入并保持于承载件的容座内后延伸超过由承载件的第一或第二侧部限定的表面。然而，在其它实施例中，所述端部可以与表面平齐或者甚至低于所述表面。插入件长度可以被选择成在插入件置入容座中且最终的组件按照期望位于中空的构件中之后，插入件的从由承载件的侧部限定的表面最远延伸的端部是在距中空的构件的内部表面(例如，承载件的侧部所面向的内部表面)的1至5mm的距离内。

在本发明的组件中采用的插入件由可热膨胀的树脂组成物构成。可热膨胀的树脂组成物在本技术领域中是已知的，并且大体上包括一种或多种聚合物和/或聚合物前体以及一种或多种热活化的起泡剂，所述起泡剂可以是的组成物在被加热时膨胀(起泡)。也就是说，这种热活化的起泡剂是隐性起泡剂(latent blowing agent)，其在室温是稳定的并且仅仅当组成物被加热至或高于特定的温度(有时候称为活化温度)时才被活化以用作为挥发性膨胀剂。在本发明的一个实施例中，起泡剂被选择成具有这样的活化温度，该活化温度高于可热膨胀的树脂组成物(例如通过注射成型或挤出成型)被成形为插入件的温度。可热膨胀的树脂组成物可以被配方成其为中空的构件给予结构化加强特性、声音/振动衰减特性或者结构化加强特性和声音/振动衰减特性这两者，这是在包括由可热膨胀的树脂组成物构成的一个或多个插入件的组件置入中空的构件中并且通过加热被活化以使得树脂组成物膨胀之后。

在本发明的插入件中采用的可热膨胀的树脂组成物可以由本技术领域中已知的任何材料选取，所述材料包含一种或多种聚合物和/或聚合物前体以及一种或多种隐性起泡剂，并且所述材料在室温具有足够的尺寸稳定性，从而允许由所述材料制备的结构是自支承的。在一个实施例中，树脂组成物(或者至少其外表面)在室温基本上是不粘着的，并且仍适于在升高的温度软化或熔化，从而所述树脂组成物可以通过注射成型被造形或被成形成期望的结构，而不会使得隐性起泡剂活化。在本发明的一个实施例中，树脂组成物是弹性的。隐性起泡剂可以被选择成提供通过施加外部加热(例如，温度从大约120℃至大约220℃，大体上由最终的涂层被烘培到机动车身上时由车身所承受的温度范围)从大约10分钟至大约150分钟而使得树脂组成物发泡和膨胀的特性。聚合物可以是热塑性聚合物、橡胶(弹性物，包含可以交联的或可以固化的弹性物)、和/或热塑性弹性物。合适的热塑性聚合物例如包括乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、乙烯和烷基(甲基)丙烯酸的共聚物、聚乙烯、聚丙烯、和聚酯。合适的橡胶以及热塑性聚合物例如包括丁苯橡胶(SBR)、乙丙橡胶、三元乙丙橡胶(EPDM)、聚丁二烯、苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物、丁腈橡胶、聚氯乙烯橡胶等。也可以使用聚合物前体、即包含预聚物、树脂等特性为单体或低聚的材料，其中所述聚合物前体适于在加热后固化、交联和/或增链，使用的方式为本身使用还有与一种或多种聚合物结合。合适的聚合物预聚物的实例非限制性地包括环氧树脂、聚氨酯预聚物等。树脂组成物因而可以是热塑性的、热固的、或者在一个特别期望的实施例中同时是热塑性的和热固的(即，适于不太高的温度被造形或被成型，但是也适于在更高的温度被固化或被交联)。

在聚合物基体中出现的隐性起泡剂造成了当树脂聚合物被加热至升高的温度时树脂组成物的膨胀或发泡。隐性起泡剂可以是本技术领域已知的任何熟知的起泡剂，例如“化学起泡剂”，其通过在加热后分解来释放气体；和/或“物理起泡剂”，即使得在加热后体积膨胀的中空珠膨胀(也称为可膨胀的微球)。不同的起泡剂的组合可以采用，例如，具有较低活化温度(例如，大约100℃)的起泡剂可以与具有较高活化温度(例如，大约180℃)的起泡剂一起使用。隐性起泡剂的量被选择成使得树脂组成物在被加热至足以使得起泡剂活化的温度时实现期望的体积膨胀。隐性起泡剂的量典型地范围从总树脂组成物的大约5、6、7、8、9、10、11或12重量百分比至大约15、16、17、18、19或20重量百分比。

取决于在树脂组成物中所用的起泡剂的量和类型以及其它因素(例如，发泡加速剂/催化剂的出现、聚合物/聚合物前体的特性)，与可热膨胀的树脂聚合物相比，聚合体基体可以被配方成当被加热时膨胀体积的至少大约50％、或者至少大约100百分比、或者至少250百分比、或者至少大约500％、或者至少大约750％、或者至少大约750％、或者至少大约1000％。

附加地，本技术领域中已知的添加剂例如交联剂、固化剂等可以被添加至树脂组成物，以促进聚合体或聚合物预聚物的固化和/或交联。交联剂和固化剂基于在聚合物的或者在聚合物基体中所用的聚合物预聚物的类型被选中。在本发明的优选实施例中，交联剂和/或固化剂是隐性的，即在环境温度是稳定的/不发生反应的但当聚合物基体被加热至升高的温度时被活化。在所述实施例中，聚合物基体由于这种加热即膨胀也交联/固化。所采用的交联剂/或固化剂的类型大体上被选择成与可热膨胀的树脂组成物的其它成分、尤其聚合物以及聚合物预聚物是相兼容的。

本技术领域中已知的添加剂例如抗冲改性剂、稳定剂、加强剂、填料、软化剂、塑化剂、蜡、抗氧化剂、颜料、着色剂、杀真菌剂、增粘剂、蜡和/或阻燃剂也可以出现在可热膨胀的树脂组成物中。

适合在本发明中采用的可热膨胀的树脂组成物是商业可购的，例如包括由Henkel公司销售的树脂并且其隶属于商标TEROCORE(主要用于结构加强的目的)以及TEROPHON(主要用于声音和振动衰减的目的)。

通过诸如注射成型的任何合适的措施，插入件可以被成形成期望的形状和结构。

本发明的组件可以附加地包括至少一个安装构件。所述安装构件适于将组件紧固至中空的构件的内表面，从而组件在中空的构件中被保持在期望的位置。安装构件例如可以与承载件是一体的或者替代地可以被单独地制造并通过粘合剂或机械装置(例如，夹具、铆钉、螺栓、螺钉)等附接至承载件。例如，安装构件以及承载件可以通过注射成型耐热的热塑性组成物而被一体地形成。安装构件可以从承载件的主体离开地伸出，从而承载件(包含插入件的)主体以期望的朝向被保持离开中空的构件的内表面并且距所述内表面期望的间距。例如，在一个实施例中，安装构件从承载件的第一侧部和/或第二侧部延伸出来。在另一实施例中，安装构件从承载件的边缘延伸出来。安装构件包括用于将组件固定至中空的构件的器具。所述器具在本技术领域中是已知的，并且例如包括夹具、所谓的“Christmas tree”型紧固件等。所述夹具或紧固件可以具有接合突出部，所述接合突出部可以插入中空的构件内的开口中并在开口的附近与中空的构件的外表面的周边接合，从而阻止了接合突出部从开口的撤出，因而将组件保持就位。

为了有助于将组件以期望的方式定位在中空的构件中，组件还可以包括一个或多个间隔构件，所述间隔构件像安装构件从承载件的侧部或边缘向外伸出。间隔构件可以具有足以维持中空的构件的内部与承载件的主体之间最小期望间隔的长度。然而，间隔构件并没有将组件紧固或物理附接至所述内壁的器具。像安装构件那样，间隔构件可以与承载件一体形成或者可以单独地附接至承载件。

承载件和插入件可以被单独地制造并且然后组合，以形成根据本发明的组件，这是通过将插入件插入到承载件的期望的容座内允许插入件在容座内保持(因而允许组件无需插入件与承载件分离地被搬运和被运输)所必需的程度来实现的。例如，如果容座包含至少一个适于与插入件的表面中的凹槽接合的可偏转的插脚的话，则插入件被插入到容座内程度为足以使得实现这种接合。插入件的插入可以手动地完成(例如由工人完成)或者通过机器人来完成，其中机器人可以被编程以多个插入件插入到承载件的多个容座内，从而在承载件的一个或两个侧部上提供期望图案的插入件。

由承载件和一个或多个插入件组成的组件然后可以被定位在需要结构加强和/或声音/振动衰减的中空的构件内，而组件采用一个或多个前述安装构件被固定至中空的构件的一个或多个内壁。中空的构件例如可以是机动车的组成部分，例如立柱、摇板、门组件、沟道、导轨等。典型地，中空的构件由金属、例如片材金属制成。组件然后承受加热(例如，温度从大约120℃至大约210℃)，所加热的时间足以使得插入件内的可热膨胀的树脂组成物膨胀(发泡)。在冷却之后，获得聚合的发泡物基体，其向中空的构件赋予期望的结构加强和/或声音/振动衰减特征。基本上讲，组件被选择并被设计成在活化之后，可热膨胀的树脂组成物体积膨胀足以使得其桥接承载件与中空的构件的内壁表面之间。在一些实施例中，聚合的发泡物基体粘附(附接)至内壁表面。在承载件的侧部包含多个容座以及多个插入件的情况下，通过使得单个插入件膨胀而产生的聚合的发泡物基体仍可以与由每个其它的插入件所产生的聚合的发泡物基体分开。然而，在其它实施例中，插入件可以被设置成并且插入件内采用的可热膨胀的树脂组成物可以在活化之后体积膨胀足以使得由两个或多个相邻的插入件所产生的聚合的发泡物基体可以融合在一起。在一个实施例中，聚合的发泡物基体与承载件可以结合从而完全地阻断并密封中空的构件。

图1示出了根据本发明的一个方面的示意性插入件。插入件1大体上为圆柱形的形状，具有圆形横截面以及圆角的端部3A和3B。凹槽2在插入件1的长度的大致中间点的位置设置，凹槽2在插入件1的表面中设置并且围绕着插入件1的外周延伸。凹槽2具有唇部8。

图2示出了可偏转的插脚4，其定位在根据本发明的一个实施例的承载件的容座(未示出)内，在那里，所述可偏转的插脚4适于接合插入件1的凹槽2，并且将插入件1保持在容座内就位。可偏转的插脚4具有槽5。容座例如可以包含两个这样的可偏转的插脚，它们大体上彼此相向地布置在容座的内部的两个相对侧部上。

图3示出了可偏转的插脚4和插入件1的凹槽2相互作用以将插入件1保持在根据本发明的一个实施例的承载件的容座(未示出)内就位的方式。插入件1沿由箭头所示的方向被插入到容座内，其中圆角的端部3B为插入件1的被引入到容座内的第一部分。随着插入件被插入，可偏转的插脚4的一个端部从插入件1偏离，同时可偏转的插脚4的末端7沿着插入件1的外表面6滑动。在末端7抵达凹槽2之后，可偏转的插脚4的由弹性材料构成的端部朝向插入件1偏转，从而末端7进入凹槽2。槽5与唇部8相互作用、即接合。因此，插入件1在容座内保持就位，从而其无法容易地被进一步插入到容座内或从容座撤出。

图4示出了根据本发明的一个实施例的承载件9。在该图中，示意性承载件以俯视图的方式示出具有第一侧部10，其包含多个开口11以及容座12这两者。各容座适于接收并保持圆柱形插入件，例如图1所示的插入件1，例如通过采用在容座内定位的如图2所示的可偏转的插脚4的可偏转的插脚(不是如图4所示的那种插脚)来实现插入。在最终的组件中，插入件无需出现在承载件的每个容座内。实际上，基于所期望的特定终端使用应用(例如，采用组件所要加强和/或衰减的中空的构件的类型、为了包含组件的中空构件所需的以满足特定的预先选择的标准的结构加强和/或衰减的程度)，包含插入件的容座的数量以及承载件的一个或两个侧部上的这种包含插入件的容座的布置方式可以改变。开口11没有这种可偏转的插脚，并且在如图4所示的实施例中，大体上是矩形的形状。在所示的实施例中，开口11和容座12全都从第一侧部10到第二侧部地穿过承载件9延伸，第二侧部因而实际上是第一侧部的镜像。多个开口11大体上形成了开口的网格或栅格，因而有助于降低承载件9的重量，同时仍提供合适的强度和刚度。各开口11通过具有例如1至5mm厚度的壁26隔离。

图5示出了如图4所示的承载件9的侧视图，其中，插入件1已经定位在容座12内。承载件的第一侧部10朝向面板14的内壁13，并且承载件9的第二侧部15朝向面板17的内壁16。第一侧部10和第二侧部15分开厚度“t”。面板14和面板17一起限定了中空的构件19的容腔18。面板14和17例如可以由片材金属等制成，并且一个面板例如面板17可以是外面板。承载件9采用安装构件20被紧固至面板14的内壁13，其中所述安装构件具有弹性的接合突出部21，所述弹性的接合突出部可以朝向杆部22偏转，从而安装构件20的一部分可以穿过面板14内的开口23延伸。接合突出部21在离开开口23后回弹到其最初的位置，并且接合面板14的外表面24，因而防止安装构件20从开口23撤出。安装构件20的基座25比开口23宽，并且接合面板14的内表面、即内壁13，从而进一步将组件牢固地保持就位(即，组件附接或紧固至面板14)。当每个插入件1内的树脂组成物通过加热被活化时，插入件1大体上沿着朝向内壁13和16的方向膨胀，从而最终的膨胀后的聚合物基体从承载件9的每个侧部10和15延伸至内壁13和16。在承载件9与内壁13和16之间的空间内出现膨胀后的聚合物基体用于结构上加强中空的构件19和/或使得中空的构件19针对声音和振动衰减，而这取决于已经选择用于插入件1内的可热膨胀的树脂组成物的成分以及特性。

图6示出了根据本发明的另一个实施例的承载件9。在该图中，示意性承载件以俯视图的方式示出具有第一侧部10，其包含多个矩形开口11。具有接合突出部21以及基座25的安装构件20被示出位于承载件9上。可选地，一个或多个开口11可以适于用作为容座，所述容座适于接收并保持由可热膨胀的树脂组成物构成的插入件。替代性地，开口11可以具有非矩形的形状，例如三角形、方形、六边形或圆形的形状。各开口11无需尺寸或形状相同。在该所示的实施例中，开口11从第一侧部至第二侧部地穿过承载件9延伸，所述第二侧部因而实际上是第一侧部的镜像。多个开口11大体上形成了开口网格或栅格，因而有助于降低承载件9的重量而仍提供合适的强度和刚度。各开口11通过在各开口11之间设置的壁26被分离，并且所述壁具有例如1至5mm的厚度。

图7示出了如图6所示的承载件9的侧视图。承载件的第一侧部10朝向面板14的内壁13，并且承载件9的第二侧部15朝向面板17的内壁16；面板17是外面板。第一侧部10和第二侧部15彼此分离厚度“t”(即，将开口11分开的壁26的长度等于承载件9的厚度“t”)。面板14和17一起限定了中空的构件19的容腔18。承载件9采用安装构件20被紧固至面板14的内壁13，其中所述安装构件具有接合突出部21，所述接合突出部可以朝向杆部22偏转，从而安装构件20的一部分可以穿过面板14中的开口23延伸。接合突出部21在离开开口23后回弹到其最初位置，并且接合面板14的外表面24，因而防止安装构件20从开口23撤出。基座25比开口23更宽并且接合面板14的内表面、即内壁13，从而进一步牢固地保持组件就位(即，组件被附接或紧固至面板14)。间隔构件27从承载件9的侧部10向外伸出，具有足以将侧部10保持距内表面13一最小距离的长度。承载件9在内壁13与16之间的出现用于结构上加强中空的构件19。也就是说，中空的构件19将具有针对由于大体上垂直于面板14或17施加的力或载荷造成的膨胀的增加的阻力，这是由于承载件9在中空的构件的容腔内存在而实现的。如图7所示，承载件9并不物理接触面板17。然而，由于用于制造承载件的热塑性树脂组成物的网格或栅格结构以及相对于低的密度，组件不会显著增加中空的构件的重量。因而，与用于改善中空的构件的膨胀阻力的其它已知的方法(例如增加用于制造中空构件的金属厚度)相比，中空的构件可以以成本节约的方式在结构上被加强，而同时维持较轻的重量。

尽管本发明的特征在仅仅一个示出的实施例的上下文中被描述，但是所述特征可以与其它实施例的一个或多个其它实施例组合，以便用于任何特定的应用。

从以上还应当清楚，产生在此设置的组件及其应用还构成了根据本发明的方法。如果没有另外提到的话，则所述和所示的各种不同的组件以及组件的组成部分的尺寸和几何形状并不认为是本发明的限制，并且其它尺寸和几何形状也是可行的。

已经公开了本发明的优选实施例。本领域技术人员应当清楚特定的改型也落入到本发明的启示中。因此，权利要求书确定了本发明的范围和内容。

Claims (22)

1.一种组件，其包括由耐热的热塑性组成物构成的注射成型的承载件，所述承载件具有第一侧部和第二侧部，所述第一侧部或所述第二侧部中的至少一个具有至少一个容座，所述容座适于接收并保持由可热膨胀的树脂组成物构成的插入件。

2.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述至少一个容座是从所述第一侧部至所述第二侧部穿过所述承载件延伸的开口。

3.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，附加地包括至少一个从所述承载件延伸的安装构件。

4.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述承载件具有网格或栅格结构。

5.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述第一侧部和所述第二侧部都具有多个容座，每个容座适于接收并保持由可热膨胀的树脂组成物构成的插入件。

6.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述至少一个容座包含至少一个可偏转的插脚，所述插脚适于接合所述插入件的表面并将所述插入件保持在所述容座内就位。

7.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述承载件具有在所述第一侧部与所述第二侧部之间延伸的多个开口，所述开口总共占所述第一侧部和所述第二侧部的每个的表面积的至少50％。

8.根据权利要求2所述的组件，其特征在于，至少一部分所述开口适于用作为容座，所述容座适于接收并保持由可热膨胀的树脂组成物构成的插入件。

9.根据权利要求1所述的组件，其特征在于，所述至少一个容座包含由可热膨胀的树脂组成物构成的插入件，所述可热膨胀的树脂组成物在通过加热被活化时提供结构加强的发泡体和/或振动/声音衰减发泡体。

10.根据权利要求9所述的组件，其特征在于，所述插入件的一个端部延伸超过由所述承载件的第一侧部或第二侧部中的至少一个侧部所限定的表面。

11.根据权利要求9或10所述的组件，其特征在于，所述插入件是圆柱形的，并且具有表面凹槽，所述表面凹槽至少部分地围绕着所述插入件的外周延伸。

12.根据权利要求9或10所述的组件，其特征在于，所述插入件的延伸超过由所述承载件的第一侧部或第二侧部中的至少一个侧部所限定的表面的那一个端部是圆角的或缩窄的。

13.一种用于制造组件的方法，包括将插入件置入在由耐热的热塑性组成物构成的注射成型的承载件中包含的容座中，所述承载件具有第一侧部和第二侧部，所述插入件由可热膨胀的树脂组成物构成，并且所述容座适于接收并保持所述插入件。

14.一种向中空的构件提供结构加强、密封或声音/振动衰减至少之一的方法，所述方法包括将根据权利要求1至10任一所述的组件定位在中空的构件内，并且将可热膨胀的树脂组成物加热至足以使得可热膨胀的树脂组成物膨胀的温度。

15.一种中空的构件，其中设置根据权利要求1至10任一所述的组件。

16.一种根据权利要求1至10任一所述的组件的应用，用于向中空的构件提供结构加强、密封或声音/振动衰减中的一种或多种。

17.一种结构加强的和/或声音/振动衰减的中空的构件，所述中空的构件为这样一种中空的构件，在其中设置一组件，所述组件包括由耐热的热塑性塑料构成的注射成型的承载件，所述承载件具有第一侧部和第二侧部，所述第一侧部或所述第二侧部中的至少一个具有至少一个容座，膨胀后的树脂组成物的一部分位于所述容座内，膨胀后的树脂组成物的该部分从所述容座延伸并且接触中空的构件的内表面。

18.一种组件，其包括由耐热的热塑性组成物构成的注射成型的承载件以及安装构件，所述承载件具有第一侧部和第二侧部，所述第一侧部或所述第二侧部中的至少一个中的多个开口形成网格或栅格，所述安装构件适于将所述承载件紧固至中空的构件的内壁，并且将所述承载件的第一侧部或第二侧部保持离开外壁以及离开且朝向所述内壁。

19.根据权利要求18所述的组件，其特征在于，所述耐热的热塑性组成物包括聚酰胺。

20.根据权利要求18所述的组件，其特征在于，所述开口总共占所述第一侧部和所述第二侧部的每个的表面积的至少50％，并且至少一部分所述开口从所述第一侧部至所述第二侧部穿过所述承载件地延伸。

21.根据权利要求18所述的组件，其特征在于，各所述开口由在所述第一侧部与所述第二侧部之间延伸的壁隔开，所述壁具有从大约1至大约5mm的厚度。

22.一种向中空的构件提供结构加强的方法，所述方法包括将根据权利要求18至21任一所述的组件定位在中空的构件内。