JP6212149B2

JP6212149B2 - バッフル又は補強材のリバースモールディング

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Publication number: JP6212149B2
Application number: JP2016036713A
Authority: JP
Inventors: ヴァンサン・ベルペイル; ヘンリク・リンドグレン
Original assignee: シーカテクノロジーアクチェンゲゼルシャフト
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2016-02-29
Publication date: 2017-10-11
Anticipated expiration: 2030-12-03
Also published as: KR20130023192A; WO2011067387A1; CN102648121A; EP2507116A1; EP2330019A1; BR112012012256A2; JP2016106051A; BR112012012256B1; EP2507116B1; US20120295093A1; JP2013512795A

Description

バッフル又は補強材は、キャリアと、音響減衰及び／又は密封及び／又は構造的補強を提供するように、たとえば、自動車又は航空宇宙用のビーム、ピラー、レール、ドアなどのキャビティに配置するために設計された１つ又は複数の熱膨張性材料とを含む。キャリアは、一般に、膨張性材料で取り囲まれたプラスチック又は金属から形成される。キャビティに挿入されるとき、電気泳動ベーキングオーブン中で与えられた熱の作用によって、発泡体材料が膨張して、キャビティを密封する、及び／又はキャリアを部材に接合する。

そのようなバッフル又は補強材は、様々な技法を使用して形成することができる。これらの技法には、発泡性材料をキャリアとともに押し出すこと、キャリア上に発泡性材料をオーバーモールディングすること、又は別々に製造された発泡性材料及びキャリアを、機械的ファスナ又は接着剤を使用して組み付けることが含まれる。これらの技法はそれぞれ、好適なバッフル又は補強材を製造することができるが、これらの技法には、加工費用が高いことを含む様々な欠点がある。したがって、加工費用を低減し、さらに音響性能及び／又は密封性能、ならびに／あるいは構造的支持要件を満たすバッフル又は補強材を製造する新しい設計及び工具概念、ならびに関連するプロセスが必要とされる。

したがって、本発明の１つの目的は、既知の技術の欠点を克服する方法を提供することである。

本発明によれば、このことは以下の態様１に記載の特徴によって達成される。
本発明の態様としては、以下の態様を挙げることができる：
《態様１》
金型（１０５）の第１のキャビティ（１３０）中で膨張性材料（１８０）をモールディングすることと、前記金型（１０５）の第２のキャビティ（１３５）中で前記膨張性材料上にキャリア材料（１７５）をモールディングすることとを含む、バッフルまたは補強材（１７０）を形成する方法。
《態様２》
前記第１のキャビティ（１３０）が、前記膨張性材料（１８０）の形状を規定し、前記第２のキャビティ（１３５）が、前記バッフルまたは補強材の形状を規定し、ならびに／あるいは、前記キャリア材料（１７５）が、前記金型（１０５）の前記第２のキャビティ（１３５）中で前記膨張性材料上にオーバーモールディングされる、態様１に記載のバッフルまたは補強材（１７０）を形成する方法。
《態様３》
第１の側部（１１０）および第２の側部（１１５）を有する前記金型（１０５）が、前記第１のキャビティ（１３０）を部分的に規定し、それらの間にプレート（１４０）が設けられ、前記金型によって規定された第２のキャビティ（１３５）まで前記膨張性材料（１８０）を移動させるために、前記プレートを回転させ、前記第１の側部および前記第２の側部によって部分的に規定された前記金型の前記第２のキャビティ中で、前記膨張性材料（１８０）上に前記キャリア材料（１７５）にオーバーモールディングする、態様１または態様２に記載のバッフルまたは補強材（１７０）を形成する方法。
《態様４》
前記キャリア材料（１７５）は、前記膨張性材料（１８０）の膨張を開始する温度よりも高い温度で、前記膨張性材料（１８０）上にモールディングされ、および／または、前記キャリア材料は、前記膨張性材料（１８０）を表面上で反応させ、前記キャリア（１７５）材料に化学結合させる温度で、前記金型（１０５）のキャビティ（１３５）に注入される、態様１から態様３の何れか一項に記載のバッフルまたは補強材（１７０）を形成する方法。
《態様５》
前記第１のキャビティ（１３０）および前記第２のキャビティ（１３５）が、前記金型（１０５）の前記第１の側部（１１０）および前記第２の側部（１１５）の平坦な表面によって規定される、態様１から態様４の何れか一項に記載のバッフルまたは補強材（１７０）を形成する方法。
《態様６》
前記バッフルまたは補強材（１７０）が、サンドイッチ構成で前記キャリア（１７５）および前記膨張性材料（１８０）を含み、ならびに／あるいは、前記キャリア（１７５）が、２つの異なる膨張性材料（１８０および１９０）、または１つの膨張性材料（１８０）および非膨張性材料（１９０）を少なくとも部分的に挟んでいる、態様１から態様５の何れか一項に記載のバッフルまたは補強材（１７０）を形成する方法。
《態様７》
態様１から態様６の何れか一項の方法クレームに記載されたように、膨張性材料（１８０）上にモールディングされたキャリア（１７５）を備える、バッフルまたは補強材（１７０）。
《態様８》
前記キャリア（１７５）が全体的な厚み（Ｂ）を有し、前記膨張性材料（１８０）が、表面的な溶融によって前記キャリア（１７５）に接合され、前記膨張性材料（１８０）の少なくとも一部分の断面が、前記キャリア（１７５）の前記全体的な厚み（Ｂ）と同じ厚み（Ａ）を実質的に有する、態様７に記載のバッフルまたは補強材（１７０）。
《態様９》
前記キャリア（１７５）が、サンドイッチ構成を有し、前記膨張性材料（１８０）が、前記キャリア（１７５）の２つの側部の間に挟まれている、態様７または態様８に記載のバッフルまたは補強材（１７０）。
《態様１０》
前記キャリア（１７５）の２つの部分の間に延びる１つまたは複数のコネクタ（２００）をさらに備える、態様７から態様９の何れか一項に記載のバッフルまたは補強材（１７０）。
《態様１１》
前記コネクタ（２００）は、前記膨張性材料（１８０）が膨張するときに、前記キャリア（１７５）の前記２つの部分が離れないようにする剛性のコネクタ（２００）であり、および／または、前記コネクタ（２００）は、前記膨張性材料（１８０）が膨張するときに、前記キャリア（１７５）の前記２つの部分の分離を所定の距離に制限する可撓性のコネクタ（２００）である、態様７から態様１０の何れか一項に記載のバッフルまたは補強材（１７０）。
《態様１２》
前記膨張性材料（１８０）が、第１の膨張性材料（１８０）および第２の材料（１９０）を含み、前記第１の膨張性材料（１８０）が、前記キャリア（１７５）の外周のまわりに少なくとも部分的に設けられ、前記第２の材料（１９０）が、前記キャリア（１７５）によって少なくとも部分的に挟まれ、前記第２の材料（１９０）が、膨張性か、または非膨張性のいずれかである、態様７から態様１１の何れか一項に記載のバッフルまたは補強材（１７０）。
《態様１３》
前記第１の膨張性材料（１８０）の厚み（Ａ）が、前記キャリア（１７５）の前記全体的な厚み（Ｂ）と少なくとも部分的に同じであり、前記第２の膨張性材料（１９０）の厚み（Ｃ）が、前記キャリア（１７５）の前記全体的な厚み（Ｂ）よりも小さい、態様７から態様１２の何れか一項に記載のバッフルまたは補強材（１７０）。
《態様１４》
前記キャリア（１７５）が、前記キャリア（１７５）の外周のまわりの前記膨張性材料（１８０）を少なくとも部分的に支持する少なくとも１つのリップ（２０５）を規定する、態様７から態様１３の何れか一項に記載のバッフルまたは補強材（１７０）。
《態様１５》
前記キャリア（１７５）が、前記キャリア材料（１７５）と一体に形成された固定エレメントを含む、態様７から態様１４の何れか一項に記載のバッフルまたは補強材（１７０）。

例示的な器具を示す図であり、選択的に回転可能なプレートは第１の位置にある。図１Ａの例示的な器具の例示的な断面を示す図である。図１Ａの例示的な器具を示す図であり、選択的に回転可能なプレートは、第１の位置から第２の位置まで移動している。図１Ａの例示的な器具を示す図であり、選択的に回転可能なプレートは第２の位置にある。図１Ａ〜図３の器具で作製された補強材の例示的な断面を示す図である。図１Ａ〜図３の器具で作製された補強材の別の例示的な断面を示す図である。図１Ａ〜図３の器具で作製された補強材の更なる別の例示的な断面を示す図である。図１Ａ〜図３の器具で作製された補強材の更なる別の例示的な断面を示す図である。キャリアリップと、キャリアのまわりのリング中に設けられた膨張性材料とを有する補強材の例示的な断面を示す図である。キャリアリップと、キャリアのまわりのリング中に設けられた膨張性材料とを有する補強材の例示的な断面を示す図である。キャリアのまわりのリング中に設けられた膨張性材料を有する補強材の例示的な断面を示す図である。キャリアのまわりのリング中に設けられた膨張性材料を有する補強材の例示的な断面を示す図である。２つのキャリアリップと、キャリアのまわりのリング中に設けられた膨張性材料を有する補強材の例示的な断面を示す図である。２つのキャリアリップと、キャリアのまわりのリング中に設けられた膨張性材料を有する補強材の例示的な断面を示す図である。２つのキャリアリップと、キャリアのまわりのリング中に設けられた膨張性材料を有する補強材の例示的な断面を示す図である。２つのキャリアリップと、キャリアのまわりのリング中に設けられた膨張性材料を有する補強材の例示的な断面を示す図である。２つのキャリアリップと、キャリアのまわりのリング中に設けられた膨張性材料を有する補強材の例示的な断面を示す図である。２つのキャリアリップと、キャリアのまわりのリング中に設けられた膨張性材料を有する補強材の例示的な断面を示す図である。キャリアが膨張性材料の細い領域を充填している補強材の例示的な断面を示す図である。キャリアが膨張性材料の細い領域を充填している補強材の例示的な断面を示す図である。キャリアが膨張性材料の細い領域を充填している補強材の例示的な断面を示す図である。図１Ａ〜図３の器具を使用して補強材を形成する例示的な方法を示す図である。

バッフル又は補強材は、膨張性材料を受けるための第１の部分と、膨張性材料及びキャリア材料を受けるための第２の部分とを有する金型を含む器具から形成される。以下において、単にバッフルと呼ぶが、補強材にも同様にあてはまる。金型は、第２の側部から少なくとも部分的に離隔した第１の側部を有する。金型の第１の側部と第２の側部との間に、プレートが設けられる。プレートは、第１の部分から第２の部分まで膨張性材料を移動させるために、選択的に移動可能である。たとえば、プレートは、第１の部分から第２の部分まで膨張性材料を移動させるために、回転又は平行移動することができる。さらに、第１の部分及び第２の部分は、２つ以上の異なる機械の別々の金型上に設けることができる。

バッフルを形成する方法は、金型の第１のキャビティ中で膨張性材料をモールディングすることであって、金型が、第１のキャビティを部分的に規定する第１の側部及び第２の側部ならびにそれらの間に設けられたプレートを有する、モールディングすることと、金型によって規定された第２のキャビティまで膨張性材料を移動させるために、プレートを回転させることと、第１の側部及び第２の側部に部分的に規定された金型の第２のキャビティ中で膨張性材料上にキャリア材料をオーバーモールディングすることとを含む。

図１Ａ〜図３に、キャリア及び膨張性材料を有するバッフルを作製するために使用することができる、金型及びプレートを有する例示的な器具１００を示す。器具１００は、多くの異なる形態をとり、複数の及び／又は代替の構成要素及び設備を含むことができる。例示的な器具１００が各図に示されているが、各図に示される例示的な構成要素は、限定することを意図するものではない。実際には、追加の又は代替の構成要素及び／又は実装を使用することができる。

図１Ａに示されるように、器具１００は、第１の側部１１０と第２の側部１１５とを有する金型１０５を含む。第１の側部１１０及び第２の側部１１５は連結させることができ、膨張性材料か、又はキャリア材料のいずれかを、たとえば、射出成形によって、流体形態で金型１０５中に導入することができる。膨張性材料及びキャリア材料は、冷却すると、金型１０５によって成形されるようなバッフル又は補強材を形成する。

金型１０５の第１の側部１１０及び第２の側部１１５はそれぞれ、第１の部分１２０及び第２の部分１２５を含むことができる。第１の部分１２０は、加熱された膨張性材料を受ける第１のキャビティ１３０を規定することができる。第１のキャビティ１３０は、金型１０５に注入された後の膨張性材の形状を規定する。第２の部分１２５は、冷却された膨張性材料及び加熱されたキャリア材料を受ける第２のキャビティ１３５を規定する。第２のキャビティ１３５は、（たとえば、冷却された膨張性材料及びキャリア材料を有する）組み付けられたバッフル又は補強材の形状を規定する。

金型１０５の第１の側部１１０と第２の側部１１５との間にプレート１４０が設けられ、第１のキャビティ１３０及び第２のキャビティ１３５を部分的に規定することができる。膨張性材料及び／又はキャリア材料を金型１０５に注入するとき、金型１０５の第１の側部１１０及び第２の側部１１５を、プレート１４０の両面に対して押圧することができる。具体的には、第１の側部１１０を裏面１４５に押圧することができ、第２の側部１１５を前面１５０に押圧することができる。しかしながら、分離するときには、プレート１４０は、第１の側部１１０か、又は第２の側部１１５のいずれかに置かれたままとどまることができる。図１Ａに示されるように、プレート１４０は、第２の側部１１５が第１の側部１１０から分離するときに、第１の側部１１０上に置かれている。

プレート１４０は、たとえば、第１の位置から第２の位置まで膨張性材料を移動させるために、選択的に移動可能である。第１の位置では、膨張性材料は、金型１０５の第１の部分１２０の第１のキャビティ１３０中に置かれている。しかしながら、第２の位置では、膨張性材料は、金型１０５の第２の部分１２５の第２のキャビティ１３５中に置かれている。具体的には、金型１０５が閉じている間に、第１のキャビティ１３０に膨張性材料を注入することができる。膨張性材料が、少なくとも部分的に冷却されたときに、金型１０５の第１の側部１１０と第２の側部１１５とを分離することができる。次いで、冷却された膨張性材料が第２のキャビティ１３５に置かれるまで、回転軸Ｒを中心にして、プレート１４０を回転させることができる。

プレート１４０は、第１の位置から第２の位置までプレート１４０を選択的に回転させるための、プレート１４０と一体に形成され、プレート１４０から延びたノブ１５５を含むことができる。ノブ１５５は、第１の部分１２０と第２の部分１２５との間のプレート１４０上に配置され、回転軸Ｒを規定し、その回転軸Ｒを中心にしてプレート１４０を回転させることができる。代替的には、ノブ１５５は、プレート１４０上のどこに配置してもよい。たとえば、回転軸Ｒがプレート１４０の中心近くにありながら、ノブ１５５をプレート１４０の角部に配置することができる。

器具のオペ―レータは、ノブ１５５を回すことによって、プレート１４０を手動で回転させることができる。代替的には、プレート１４０は、モータ（図示せず）によって回転させてもよい。モータは、金型１０５の第１の側部１１０又は第２の側部１１５に設けることができる。さらに、モータにより、金型１０５の第１の側部１１０及び第２の側部１１５が閉じている間に、プレート１４０を回転させることができるようになる。図２に、第１の位置と第２の位置との間の中間位置にあるプレート１４０を示す。

１つの例示的な手法では、プレート１４０は、第１のキャビティ１３０から第２のキャビティ１３５まで膨張性材料を移動させるために平行移動するように構成することができる。たとえば、プレート１４０は、第２のキャビティ１３５に向かって膨張性材料をスライドさせるように構成することができる。

第１の位置から第２の位置まで移動している間、金型１０５は、開いていても、閉じていてもよい。しかしながら、明瞭にすることを目的として、図２では、第１の側部１１０と第２の側部１１５とは離れている。また、図２には、第１の位置から第２の位置まで移動するために、反時計回りに回転しているプレート１４０が示されている。同様に、又は代替的に、プレート１４０は時計回りに回転しても、平行移動してもよい。図３に、第２の位置にあるプレート１４０を示す。プレート１４０が回転している間、第１の側部１１０と第２の側部１１５とが離れている場合、プレート１４０が第２の位置まで回転した後に、金型１０５を閉じてもよい。

図２に帰ると、金型１０５の第１の側部１１０は、固定エレメント１６５を受けるためのスロット１６０を規定することができる。スロット１６０は、第１の側部１１０の縁部から、第２の部分１２５を少なくとも部分的に通って延びることができる。このようにすると、器具のオペ―レータは、たとえば、固定エレメント１６５を第２のキャビティ１３５中に押すことができる。固定エレメント１６５は、クリップ又はブラケットを含むことができ、補強材を、車両のピラーなどの最終的な目的地に固定するために使用することができる。固定エレメント１６５は、膨張性材料をキャリア材料でオーバーモールディングする前に、スロット１６０中に挿入することができる。代替的には、膨張性材料の注入の前に、固定エレメント１６５を、器具の第１の部分に切り取られたスロット中に挿入してもよい。次いで、膨張性材料と固定エレメント１６５の両方を一緒に、第２の部分１２５まで動かされる。別の代替的な手法では、固定エレメント１６５を、キャリア材料と一体に形成することができる。この例示的な手法では、固定エレメント１６５の形状は、第２のキャビティ１３５によって規定することができ、したがって、スロット１６０の必要性がなくなる。

膨張性材料は、様々な材料から形成することができる。たとえば、膨張性材料は、空気抵抗を増大させることによって、音波を減衰させる吸音性発泡体を含むことができる。吸音性発泡体は、最低温度まで加熱されたときに膨張することができる。したがって、キャリア材料が第２のキャビティ１３５に注入されるとき、注入時のキャリア材料の温度は、その最低温度よりも高くなることができ、それにより、膨張性材料を表面上で反応させ、キャリア材料と膨張性材料との化学結合を生じさせることができる。キャリア材料及び膨張性材料が冷えるにつれて、膨張性材料は、バッフル又は補強材をキャビティに配置した後に膨張することができるように、その膨張する挙動を続けることができる。代替的には、又はそれに加えて、膨張性材料は、構造発泡体を含むことができる。

図３に、器具１００を使用して生成することができる例示的なバッフル又は補強材１７０を示す。上述したように、バッフル１７０は、膨張性材料１８０上にオーバーモールディングされたキャリア１７５を含む。また、第１のキャビティ１３０及び第２のキャビティ１３５は、密封又は強化されるべきキャビティの狭い延長部を充填するために、（図１１Ａから図１１Ｃに関してさらに論じられる）細い延長部１８５を規定することができる。細い延長部１８５は、キャリア１７５と少なくとも部分的に一体に形成することができる。バッフル１７０の他の部分と同様に、膨張性材料１８０は、第１のキャビティ１３０に挿入されたときに、細い延長部１８５の外周を規定することができ、第２のキャビティ１３５の膨張性材料１８０上にキャリア材料をオーバーモールディングして、細い延長部１８５をさらに規定することができる。

図１Ｂに、図１Ａ、図２及び図３の器具１００の例示的な断面図を示す。図示のように、図１Ｂの器具１００は単純化された構造を持ち、切断回数が低減されている。たとえば、器具１００の第２のセクション１２５では、第２のキャビティ１３５は、キャリア材料からキャリア１７５を形成するために使用され、膨張性材料１８０上にオーバーモールディングされる。図示のように、第１のキャビティ１３０及び第２のキャビティ１３５は、金型１０５の第１の側部１１０及び第２の側部１１５の平坦な表面によって規定される。したがって、得られたバッフル１７０は、キャリア１７５の縁部と同一平面上の膨張性材料１８０を有することができる。

さらに、オーバーモールディングプロセスにおける、高温のキャリア材料１７５と接触する膨張性材料の表面的な溶融反応により、追加の化学結合を発生させ、それを使用してキャリア１７５を膨張性材料に固定するために使用することができる。たとえば、オーバーモールディングプロセスでは、膨張性材料１８０の膨張を開始させる温度（たとえば、１２０℃〜１４５℃）よりも低い温度（たとえば、８０℃〜１１０℃）で、膨張性材料１８０を注入することができる。膨張性材料１８０は冷却することができ、キャリア材料は、たとえば、１８０℃から２６０℃の温度で、膨張性材料１８０上に注入することができる。次いで、膨張性材料１８０が膨張する温度（たとえば、１２０℃〜１４５℃）よりも低い温度まで、キャリア材料を冷却することができる。このプロセスを用いると、キャリア材料が、膨張性材料１８０に接着する。膨張性材料の接触面は、溶融発泡温度よりも高い上昇した温度にさらされ、表面発泡及び膨張性材料１８０とキャリア材料との間の化学結合が生じる。この接着により、膨張性材料１８０は、機械的な継手なしにキャリア１７５に接着することができるようになる。

図４に、図１Ａ〜図３の器具１００によって作製されたバッフル又は補強材１７０の断面図を示す。具体的には、バッフル１７０を形成するために、キャリア材料が、膨張性材料１８０上にオーバーモールディングされる。図示のように、バッフル１７０は、サンドイッチ構成でキャリア１７５及び膨張性材料１８０を含む。膨張性材料１８０の外周に沿って、膨張性材料１８０の厚みは、厚みＡである。キャリア１７５の全体的な厚みＢは、外周のまわりの膨張性材料１８０の厚みＡに実質的に等しい。サンドイッチ構成なので、キャリア１７５は、膨張性材料１８０の両側に少なくとも部分的に設けられ、２つのキャリア部分間の距離（たとえば、厚みＣ）まで、膨張性材料１８０の厚みが低減される。膨張性材料１８０の少なくともの一部（たとえば、膨張性材料１８０の外周）の厚みは、キャリア１７５の全体的な厚み（たとえば、厚みＢ）と実質的に同じであり、（たとえば、キャリア部分間の）膨張性材料１８０の他の部分の厚み（たとえば、厚みＣ）はより小さい。たとえば、図４の例示的な手法では、膨張性材料１８０の（外周における）厚みは、キャリア１７５の全体的な厚みＢと等しい。キャリア１７５によって「挟まれた」膨張性材料１８０の部分については、厚みＣは、キャリア１７５の全体的な厚みＢよりも小さい。

図４の例示的なバッフル１７０が最低温度まで加熱されると、膨張性材料１８０が膨張し、膨張性材料１８０を「挟む」キャリア１７５の２つの側部を分離することができる。このようにすると、バッフル１７０の吸音性能を改善することができる。

図５に、図１Ａ〜図３の器具１００によって形成される別のバッフル１７０の例示的な断面図を示す。この例示的なアプローチでは、バッフル１７０は、図４に関して前述した「サンドイッチ」構成のキャリア１７５及び膨張性材料１８０を含む。しかしながら、図５では、キャリア１７５は、２つの異なる膨張性材料１８０及び１９０を、あるいは代替的には、１つの膨張性材料１８０と非膨張性材料１９０とを少なくとも部分的に「挟む」ことができる。２つの膨張性材料１８０及び１９０を使用する場合、他の膨張性材料１９０は、元々の膨張性材料１８０と同じ又は異なるタイプの吸音性発泡体及び／又は構造発泡体を含むことができる。

キャリア１７５は、さらに、膨張性材料１８０及び／又は別の膨張性もしくは非膨張性材料１９０を「挟む」キャリア１７５の一部分「サンドイッチ」の上に孔１９５を規定することができる。孔１９５は、用途に応じて、様々な直径を有することができる。たとえば、孔１９５の直径は、２〜２０ｍｍ、好ましくは、５〜１２ｍｍとすることができる。孔１９５は、膨張性材料１８０上にキャリア１７５をオーバーモールディングするプロセスを補助するために使用することができる。たとえば、孔１９５は、キャリア１７５が形成されている間、膨張性材料１８０及び１９０を器具１００中に支持するために使用することができる。また、孔１９５により、膨張性材料１８０及び１９０のうちの１つ又は複数が、キャリア１７５を逃がし、吸音性能を改善するための騒音吸収表面を生成できるようにする。

図６及び図７に、器具１００によって形成することができるさらなる例示的なバッフルの断面図を示す。図６及び図７では、バッフル１７０は、膨張性材料１８０を挟むキャリア１７５を含む。しかしながら、これらの例示的なやり方におけるキャリア１７５は、コネクタ２００を含むことができる。図６では、コネクタ２００は、膨張性材料１８０が膨張するにつれて、キャリア１７５の２つの側部が膨張しないように剛性である。また、図６に示される２つのコネクタを接合することによって、コネクタ２００を１つだけ使用することができ、図６に示された２つのコネクタ２００間に配置された膨張性材料１８０が全くないことを意味する。また、３つ以上のコネクタ２００を使用することができる。一方、図７では、コネクタ２００は可撓性である。図７の可撓性のコネクタ２００は、キャリア１７５の２つの側部を、所定の距離だけ離隔させることができるようにする。したがって、可撓性のコネクタ２００は、キャリア１７５の２つの側部を、図６の剛性のコネクタ２００を使用した場合よりも膨張するが、図４及び図５に示したように、コネクタ２００が存在しない場合と同じ程度には膨張しないようにする。

図８Ａ〜図１０Ｆに、図１Ａ〜図３の器具１００を用いて作製することができるバッフル１７０の一部分の例示的な断面図を示す。

図８Ａ及び図８Ｂに、例示的なバッフル１７０の一部の断面図を示し、膨張性材料１８０がキャリア１７５の外周のまわりにシールを形成するように、膨張性材料１８０上にキャリア材料がオーバーモールディングされる。図８Ａ及び図８Ｂの例示的なバッフル１７０に示されるように、膨張性材料１８０の厚みＡは、キャリア１７５の全体的な厚みＢに実質的に等しい。

図８Ａ及び図８Ｂのバッフル１７０は、膨張性材料１８０を支持するためにリップ２０５を有するキャリア１７５を示す。さらに、オーバーモールディングプロセスにおける高温のキャリア材料１７５と接触する膨張性材料１８０の表面上の溶融反応は、キャリア１７５を膨張性材料１８０に固定するために使用することができるさらなる化学結合を発生させることになる。図８Ａの例示的なバッフル１７０は、凹部２１０を有するキャリア１７５を示し、図８Ｂの例示的な手法は、凹部２１０のないキャリア１７５を示す。

また、図９Ａ及び図９Ｂに、例示的なバッフル１７０の一部の断面図を示し、膨張性材料１８０がキャリア１７５の外周のまわりにシールを形成するように、膨張性材料１８０上にキャリア材料がオーバーモールディングされる。しかしながら、図９Ａ及び図９Ｂの補強材に示されたキャリア１７５には、リップがない。したがって、膨張性材料１８０は、上述の表面上の溶融反応を用いて、キャリア１７５に接着することができる。図９Ａ及び図９Ｂの例示的なバッフル１７０に示されるように、膨張性材料１８０の厚みＡは、キャリア１７５の全体的な厚みＢに実質的に等しい。

図１０Ａ〜図１０Ｆに、例示的なバッフルの一部の断面図をさらに示し、キャリア材料が、キャリア１７５の外周のまわりにシールを形成するように、膨張性材料１８０上のキャリア材料がオーバーモールディングされる。この例示的なアプローチでは、キャリア１７５は、膨張性材料１８０を支持するための２つのリップ２０５を含む。膨張性材料１８０は、さらに、キャリア１７５を上述の表面上の溶融反応でもって接着する。図１０Ａ、図１０Ｃ及び図１０Ｅには、凹部２１０のないキャリア１７５の断面が示され、図１０Ｂ、図１０Ｄ及び図１０Ｆには、凹部２１０を有するキャリア１７５の断面が示される。図１０Ａ〜図１０Ｆの例示的なバッフル１７０に示されるように、膨張性材料１８０の厚みＡは、キャリア１７５の全体的な厚みＢに実質的に等しい。

さらに、図５〜１０Ｆに示された例示的なバッフル１７０の場合、バッフル１７０の設計構成を、膨張性材料１８０の外周のまわりの厚みＡがキャリア１７５の全体的な厚みＢに実質的に等しいようにすることにより、特に、第２のキャビティ１３５の両側部が実質的に平坦である、又は図８Ａ、図９Ａ、図１０Ｂ、図１０Ｄ、及び図１０Ｆに示された凹部２１０を形成するドーム形状である器具１００の第２のセクション１２５中に、単純化された器具（たとえば、図１Ａ〜図３に例示された器具１００）をもつ図示のようなバッフル１７０を製造することが可能になる。

図１１Ａ〜図１１Ｃに、細いキャビティ延長部を密封するために必要とされるバッフルの細い延長部１８５の例示的な断面を示す。細い延長部１８５は、完全なバッフル１７０と同時に、器具１００によって形成することができ、最初に、器具１２０の第１のセクション中に膨張性材料１８０を形成し、第２のセクション１２５中にキャリア材料１７５をオーバーモールディングする。

図１１Ａを参照すると、第１のキャビティ１３０は、第２のキャビティ１３５中に、キャリア材料で充填されるＨ形状を規定するために、膨張性材料１８０を形成する。したがって、キャリア１７５は、膨張性材料１８０上にオーバーモールディングされるとき、膨張性材料１８０を少なくとも部分的に挟んでいる。図１１Ｂに、Ｕ形状を規定するように形成される膨張性材料１８０を示す。第２のキャビティ１３５では、キャリア材料は、膨張性材料１８０によって残りの間隙を充填するように提供される。図１１Ｃに、Ｖ形状で形成された膨張性材料１８０を示し、対応するキャリア材料が、膨張性材料１８０によって残りのキャビティ中に導入される。

別々に示されているが、図４〜図１１Ｃに示されたフィーチャの様々な組み合わせを、単一のバッフル１７０中に組み合わせることができる。

図１２に、図１Ａ〜図３の器具１００を使用してバッフル又は補強材を製造するための例示的なプロセス３００を示す。

ブロック３０５は、金型１０５の第１の側部１１０を金型１０５の第２の側部１１５に接合することを含むことができる。前述のように、第１の側部１１０と第２の側部１１５との間に、プレート１４０を設けることができる。さらに、プレート１４０は、第１の側部１１０が第２の側部１１５から離隔しているときには、金型１０５の第１の側部１１０か、又は第２の側部１１５のいずれかの上に設けることができる。

ブロック３１０は、金型１０５の第１のキャビティ１３０に膨張性材料１８０を注入することを含むことができる。第１のキャビティ１３０は、金型１０５の第１の部分１２０内に位置する。膨張性材料１８０を加熱し、流体状態で第１のキャビティ１３０に注入することができる。第１のキャビティ１３０は、前述のように、膨張性材料１８０について様々な断面を規定することができる。加えて、前述のように、ブロック３１０は、別の膨張性材料１９０を注入することをさらに含むことができる。

決定点３１５は、膨張性材料１８０が、固体状態まで冷却されているかどうかを判断することを含むことができる。この判断は、所定の時間量に基づいて、又は金型１０５内の温度センサを使用して行うことができる。膨張性材料１８０がいまだに流体状態である場合、プロセス３００は待機し続ける。膨張性材料１８０が冷却されている場合、プロセス３００は、ブロック３２０へと進む。

ブロック３２０は、膨張性材料１８０が冷却された後に、金型１０５の第１の側部１１０と第２の側部１１５とを分離することを含む。再び、プレート１４０は、第１の側部１１０と第２の側部１１５とを分離するときに、第１の側部１１０か、又は第２の側部１１５のいずれかの上に置かれた状態でとどまることができる。

ブロック３２５は、膨張性材料１８０を第１のキャビティ１３０から第２のキャビティ１３５まで移動させるために、プレート１４０を移動させることを含むことができる。前述のように、プレート１４０は、モータを使用して自動で、又はオペレータによって手動で、回転又は平行移動させることができる。モータによって自動的に移動させる場合、金型１０５の第１の側部１１０及び第２の側部１１５は、必ずしも離れている必要はない。前述のように、第１のキャビティ１３０から第２のキャビティ１３５に膨張性材料１８０を移動させるのと同時に、その直前に、又はその直後に、固定エレメント１６５を挿入することができる。

ブロック３３０は、金型１０５の第１の側部１１０及び第２の側部１１５を、その間に設けられたプレート１４０に接合することを含むことができる。接合するときに、金型１０５の第１の側部１１０及び第２の側部１１５は、実際に接触している必要はない。たとえば、プレート１４０又は別のエレメントにより、金型１０５の第１の側部１１０及び第２の側部１１５が実際に接触しないようにすることができる。

ブロック３３５は、金型１０５にキャリア材料を注入することを含むことができる。キャリア材料を流体状態まで加熱して、流体状態である間に、金型１０５に注入することができる。キャリア材料は、第２のキャビティ１３５を少なくとも部分的に充填し、膨張性材料１８０のまわりに少なくとも部分的に注入することができる。前述のように、キャリア材料１７５の熱は、様々な材料の接続を補助することになる膨張性材料１８０の表面的な溶融を発生させることになる。一定量の熱を迅速に取り除くように、器具の冷却は最適化され、したがって、膨張性材料１８０のコアにおいて、反応が全く起こらない。

決定点３４０はキャリア材料及び膨張性材料１８０が冷却されているかどうかを判断することを含むことができる。決定点３１５と同様に、この決定は、所定の時間量に基づいて、又は金型１０５内の温度センサを使用して行うことができる。前記キャリア材料がいまだに流体状態である場合、プロセス３００は、待機し続ける。キャリア材料が冷却されている場合、プロセス３００は、ブロック３４５に進む。

ブロック３４５は、キャリア材料及び膨張性材料１８０が冷却した後で、バッフル１７０を取り出すことを含むことができる。バッフル１７０を取り出すことは、金型１０５の第１の側部１１０と第２の側部１１５とを分離することと、第２のキャビティ１３５からバッフル１７０を取り除くこととを含むことができる。

１つの例示的な実装形態では、器具１００は、２つの異なるバッフル１７０について、膨張性材料の又はキャリア材料を同時に注入することができる。たとえば、器具１００は、第１のキャビティ１３０に膨張性材料１８０を注入して、一方のバッフル１７０を形成し始めしながら、第２のキャビティ１３５中の膨張性材料１８０上にキャリア材料をオーバーモールディングして、もう一方でバッフル１７０を形成し終えることできる。次いで、第２のキャビティ１３５中のバッフル１７０を、器具１００から取り出し、第１のキャビティ１３０中の膨張性材料１８０を、第２のキャビティ１３５まで移動させることができる。膨張性材料１８０が第２のキャビティ１３５中にある間に、そのバッフル１７０を仕上げるために、キャリア材料を注入し、第１のキャビティ１３０中に新しいバッフル１７０のための膨張性材料１８０を注入することができる。このサイクルを継続し、それにより、器具１００は、２つの異なるバッフル１７０の一部を継続的に製造している。

本明細書に記載したプロセス、システム、方法、ヒューリスティックなどに関して、そのようなプロセスの各ステップなどは、ある特定の順序のシーケンスにしたがって行われるものとして記載してきたが、そのようなプロセスは、記載されたステップを、本明細書に記載された順序とは異なる順序で実行して実施し得ることを理解されたい。さらに、ある特定のステップを同時に実施し得ること、他のステップを加え得ること、ある特定のステップを省略し得ることを理解されたい。換言すると、本明細書のプロセスに関する記載は、ある特定の実施形態を示す目的で提供され、いかなる方法においても、特許請求された発明を制限するように解釈すべきではない。

したがって、上記説明は例示的なものであり、限定的なものではないことを理解されたい。上記説明を読むと、提供された各例以外の多くの実施形態及び適用例が明らかになるであろう。本発明の範囲は、上記説明を参照して判断されるべきではなく、添付の特許請求の範囲を参照し、当該特許請求の範囲に記載の均等物の範囲全体とともに判断されるべきである。本明細書で論じられた技術において、将来、開発が行われ、そのような実施形態に開示されたシステム及び方法を組み込むことが可能であり、意図される。要するに、本発明は、修正及び変更が可能であることを理解されたい。

特許請求の範囲で使用される用語はすべて、本明細書に別段に明示されない限り、本明細書に記載される技術で理解されるように、最も広く合理的な解釈及び通常の意味であるものである。特に、「一つの（ａ）」、「当該（ｔｈｅ）」、「前記（ｓａｉｄ）」などのような単一形の使用は、請求項に別段の記載がない限り、示されたエレメントのうちの１つ又は複数を記載するように読まれるべきである。

１０５・・・金型
１１０・・・第１の側部
１３５・・・第２のキャビティ
１６０・・・スロット
１６５・・・固定エレメント

Claims

膨張性材料とキャリアとを含むバッフル又は補強材（１７０）を形成する方法であって、
金型（１０５）の第１のキャビティ（１３０）中で膨張性材料（１８０）をモールディングすることと、前記金型（１０５）の第２のキャビティ（１３５）中で前記膨張性材料上にキャリア材料（１７５）をモールディングすることとを含み、
前記キャリア（１７５）が全体的な厚み（Ｂ）を有し、前記膨張性材料（１８０）は、表面的な溶融によって前記キャリア（１７５）に接合され、前記膨張性材料（１８０）の少なくとも一部分の断面が、前記キャリア（１７５）の前記全体的な厚み（Ｂ）と実質的に同じ厚さ（Ａ）を有し、かつ
前記金型（１０５）が、前記第１のキャビティ（１３０）及び前記第２のキャビティ（１３５）を部分的に規定する第１の側部（１１０）及び第２の側部（１１５）、並びにそれらの間にプレート（１４０）を有し、
前記モールディングは、前記第２のキャビティ（１３５）まで前記膨張性材料（１８０）を移動させるように前記プレートを回転させ、前記第２のキャビティ中で、前記膨張性材料（１８０）上に前記キャリア材料（１７５）をオーバーモールディングすることを含む、
バッフル又は補強材（１７０）を形成する方法。
前記第１のキャビティ（１３０）が、前記膨張性材料（１８０）の形状を規定し、前記第２のキャビティ（１３５）が、前記バッフル又は補強材の形状を規定する、請求項１に記載のバッフル又は補強材（１７０）を形成する方法。
前記キャリア材料（１７５）は、前記膨張性材料（１８０）の膨張を開始する温度よりも高い温度で、前記膨張性材料（１８０）上にモールディングされ、かつ／又は、前記キャリア材料は、前記膨張性材料（１８０）を表面上で反応させ、前記キャリア（１７５）材料に化学結合させる温度で、前記金型（１０５）のキャビティ（１３５）に注入される、請求項１又は２に記載のバッフル又は補強材（１７０）を形成する方法。
前記第１のキャビティ（１３０）及び前記第２のキャビティ（１３５）が、前記金型（１０５）の前記第１の側部（１１０）及び前記第２の側部（１１５）の平坦な表面によって規定される、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバッフル又は補強材（１７０）を形成する方法。
前記バッフル又は補強材（１７０）が、サンドイッチ構成で前記キャリア（１７５）及び前記膨張性材料（１８０）を含み、かつ／又は前記キャリア（１７５）が、２つの異なる膨張性材料（１８０及び１９０）を少なくとも部分的に挟んでおり、若しくは１つの膨張性材料（１８０）と非膨張性材料（１９０）とを少なくとも部分的に挟んでいる、請求項１〜４のいずか一項に記載のバッフル又は補強材（１７０）を形成する方法。