KR101494022B1 - 구조적 장착 인서트 - Google Patents

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KR101494022B1
KR101494022B1 KR1020097017108A KR20097017108A KR101494022B1 KR 101494022 B1 KR101494022 B1 KR 101494022B1 KR 1020097017108 A KR1020097017108 A KR 1020097017108A KR 20097017108 A KR20097017108 A KR 20097017108A KR 101494022 B1 KR101494022 B1 KR 101494022B1
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토마스 엘. 쿤
스티브 즈드로에프스키
키스 노박
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제피로스, 인크.
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Abstract

부재(12, 14)의 표면 사이를 밀봉하고 그리고/또는 표면에 부착하는 구조적 장착 인서트(10)가 기재된다. 인서트는 기저부 물질 주위에 활성화 물질(22) 및 강화재(20; 예를 들어 와이어 메쉬)를 포함한다.
구조적 장착 인서트(structural mounting insert), 밀봉(sealing), 열 활성화(heat activatable), 강화재(reinforcement), 힌지부(hinge portion)

Description

구조적 장착 인서트 {A STRUCTURAL MOUNTING INSERT}
본 발명은 둘 이상의 결합된 구성요소를 부식, 체결구의 풀림(예를 들어, 토크 감소) 또는 이들 모두로부터 보호하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
본 출원은 2007년 1월 30일 출원된 미국 가출원 번호 제60/887,287호, 2007년 7월 23일 출원된 미국 가출원 번호 제60/951,327호 및 2008년 1월 4일 출원된 미국 특허 출원 제11/969,389호의 출원일 이익을 주장하며, 이들 모두는 모든 면에서 참조되어 본 명세서에 합체된다.
수년간, 산업계는 부재의 표면이 주변 환경에 노출되는 것을 방지하고 그리고/또는 표면들을 함께 연결하는 것을 돕기 위해, 부재의 표면 사이에 위치될 수 있는 밀봉 물질 및 구조 물질을 개발해 왔다. 그러나, 그러한 물질들은 결함들을 가지고 있다. 일례로서, 온도 변화에 노출되는 동안 물질이 팽창/수축하는 특성은 물질의 밀봉 능력을 제한할 수 있으며, 그리고/또는 물질을 저하시킬 수 있다. 다른 예로서, 그러한 물질은 서로 부착하는 부재의 능력을 제한하거나, 물질이 서로 부착하는 것을 강화시키는 능력을 제한할 수 있다. 따라서, 본 발명은 밀봉부로서 작용하는 인서트, 구조적 접착 물질, 또는 이들 모두 등을 구비하며, 여기서 물질은 적어도 전술한 또는 다른 결함들 중 하나를 극복하는 것을 돕는다.
따라서, 제1 부재와 제2 부재를 장착하는 동안 사용할 수 있는 구조적 장착 인서트가 개시된다. 통상적으로 구조적 장착 인서트는 제1 부재와 제2 부재 사이에 위치되며, 제1 부재 및 제2 부재의 연결 구역을 주위 환경으로부터 밀봉하도록 구성된다. 통상적으로, 구조적 장착 인서트는 제1 부재와 제2 부재 사이의 연결 구역의 형상에 대응하여 형상화되는 기저부 부재(예를 들어, 구조적 메쉬 물질로 형성되는 부재)와, 구조적 메쉬 물질의 적어도 일부에 걸쳐 둘러싸이는 열 활성화 물질을 포함한다. 일 실시예에서, 기저부 부재는 관통하여 연장하는 복수의 개구부를 구비할 수 있으며, 개구부는 필요에 따라 균일하게 형상화되고 이격될 수 있다. 열 활성화 물질은 개구부 내에 위치될 수 있으며, 또한 통상적으로 유연한 물질로 형성된다. 제1 부재와 제2 부재를 장착할 때, 통상적으로 열 활성화 물질은 변위되어, 제1 부재 및 제2 부재 모두와 기저부 부재 사이에 직접 접촉을 일으킨다. 게다가, 열이 가해질 때, 통상적으로 열 활성화 물질은 팽창하여, 기저부 부재를 통해 형성된 개구부를 채우고, 제1 부재와 제2 부재의 연결 구역과 기저부 부재를 밀봉한다.
도 1은 본 발명의 사상에 따른 구조적 장착 인서트의 일 구성의 평면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 사상에 따른 도 1에 도시된 구조적 인서트의 단면도를 결합하기 전의 제1 및 제2 부재와 함께 도시한다.
도 3은 도 2에 도시된 구조적 장착 인서트의 확대도를 도시한다.
도 4는 도 3에 도시된 구조적 장착 인서트를 2개의 구성요소가 결합한 이후에 도시한다.
도 5는 본 발명의 사상에 따른 도 4에 도시된 구조적 장착 인서트를 하나의 활성화 물질이 활성화된 이후에 도시한다.
도 6은 도 5에 도시된 것과 유사한 단면도를 도시하나, 2개의 부재를 결합하기 위해 장착 형상부가 사용된다.
도 7은 본 발명의 사상에 따른 구조적 장착 인서트의 하나의 응용례를 도시한다.
도 8은 본 발명의 사상에 따른 구조적 장착 인서트의 다른 구성의 평면도를 도시한다.
도 9는 도 8에 도시된 구조적 인서트의 단면도를 도시한다.
도 10은 도 9의 확대 단면도를 도시한다.
도 11은 도 10에 도시된 구조적 장착 인서트를 2개의 구성요소를 결합한 이후에 도시한다.
도 12는 본 발명의 사상에 따른 도 11에 도시된 구조적 장착 인서트를 하나의 활성화 물질이 활성화된 이후에 도시한다.
도 13은 본 발명의 사상에 따른 구조적 장착 인서트의 다른 구성의 평면도를 도시한다.
도 14는 도 13에 도시된 구조적 인서트의 단면도를 도시한다.
도 15는 도 14의 확대 단면도를 도시한다.
도 16은 도 15에 도시된 구조적 장착 인서트를 2개의 구성요소를 결합한 이후에 도시한다.
도 17은 본 발명의 사상에 따른 도 16에 도시된 구조적 장착 인서트를 하나의 활성화 물질이 활성화된 이후에 도시한다.
본 발명은, 구조 부재가 부식을 일으킬 수 있는 환경 조건에 노출되는 것을 방지하거나 실질적으로 제한하면서, 구조 부재를 효과적으로 장착하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. 도면을 참조하면, 본 발명은 같이 결합하기 전에 제1 부재(12)와 제2 부재(14) 사이에 각각 위치되는 인서트(10)를 이용하여 달성된다. 인서트는 제1 부재와 제2 부재 사이의 거리를 유지시켜주는 효과적인 위치결정 형상부(locating feature)와, 제1 부재와 제2 부재 사이의 개방된 공간을 채우도록 구성되고 인서트, 인서트를 구비한 제1 부재와 제2 부재의 결합부, 또는 이들 모두를 둘러쌀 수 있는 밀봉부를 포함한다. 밀봉기는 구조 부재의 접촉부(16, 18)와 인서트 모두를 주위 환경으로부터 밀봉하도록, 활성화, 유연화 또는 둘 모두가 될 수 있다.
본 발명의 다른 이점은, 결합된 부재의 열적 사이클 등의 동안에 토크 감소 또는 체결구의 풀림을 실질적으로 제한하거나 방지한다는 점이다. 예를 들어, 난방 및 냉방 반복 사이클 동안에, 통상적인 밀봉 장치는 온도 변화로 인해 팽창 및 수축한다. 이러한 종래의 장치에 사용되는 단일의 스페이서 물질은 그 자체에 밀 봉 물질(sealing material itself)을 포함하기 때문에, 이러한 열적 사이클 동안에 밀봉부에 의해 형성되는 간극에 수분이 들어가는 것이 일반적이다. 또한, 종래의 밀봉 장치는 상승된 온도에서 증가될 수 있는 간극이 형성하는 크리프(creep)를 겪는 것이 일반적이다.
본 발명은 간극을 형성하기 위해 고강도 물질을 제공함으로써, 또는 제1 부재와 제2 부재 사이에 스페이서를 제공함으로써 이러한 문제점 및 다른 문제점을 극복한다. 다음, 인서트의 밀봉기는 제1 부재와 제2 부재 사이에 형성되는 임의의 간극을 밀봉하고 인서트를 둘러싸며, 이에 의해 제1 부재와 제2 부재의 연결 구역이 부식되는 것을 실질적으로 제한하거나 방지한다. 이는 인서트의 에지를 밀봉하는 밀봉 부재와 고강도 스페이서의 조합으로 인해 수분이 제1 부재와 제2 부재의 접촉점에 접촉하는 것이 실질적으로 제한되거나 방지되기 때문이며, 전해물은 수분으로부터 발생되기 때문에 전해물이 부식을 시작하는 것을 또한 방지한다.
대체로, 인서트(10)는 구조 부재를 결합하기 위해 이용되는 힘이 가해질 때 변형에 대항하도록 구성된 강성의 물질을 포함하는 제1 구성요소(20, 62, 72)를 포함한다. 또한, 인서트는 바람직하게 제1 구성요소를 둘러싸거나, 또는 제1 구성요소에 부착되거나 부착되게 되는 제2 구성요소(22)를 포함한다. 제2 구성요소는 구조 부재의 접촉점 또는 접축 구역과, 인서트를 둘러싸도록 적어도 부분적으로 유연하게 된다.
제1 구조 부재와 제2 구조 부재를 결합할 때, 제2 구조 부재는 구조 부재의 접촉점과 인서트를 밀봉하도록 활성화되거나 또는 변형될 수 있으며, 이에 의해 구 조 구성요소를 부식시킬 수 있는 물과 같은 침식 구동 구성요소(corrosion driving component)에 노출되는 것을 제한하거나 방지한다.
전술한 내용은 단지 본 발명의 많은 실시예 및 이점 중 하나일 뿐이며, 이하의 설명은 본 발명의 내재하는 및/또는 명시적인 다른 실시예 및 이점을 제공하고, 이는 또한 도면에 의해 뒷받침된다.
제1 구성요소 - 스페이서 물질
인서트는 제1 구성요소(20)를 포함하며, 제1 구성요소(20)는 제1 부재(12) 및 제2 부재(14)를 위한 스페이서로서 작동하도록 구성된 가요성 또는 강성의 물질을 포함한다. 그러나, 바람직하게 제1 구성요소는 제1 부재와 제2 부재를 부착하는 동안에 변형에 실질적으로 대항하기 위한 강도로 구성된다. 따라서, 제1 구성요소는 고강도 물질로 형성된다.
제1 구성요소를 형성하기 위해 사용될 수 있는 적합한 물질은 금속, 플라스틱, 세라믹, 고무 등과 같은 물질을 포함한다. 일 구성에서, 제1 구성요소는 중합체로 형성된다. 다른 바람직한 구성에서, 제1 구성요소는, 소성 변형에 대항하는 가요성(예를 들어, 탄성) 및 고강도로 인해 금속[심 스톡(shim stock) 등과 같은]으로 형성된다. 적합한 금속 물질의 예는 스테인레스 강, 합금강, 코팅되거나 코팅되지 않은 강, 아연도금된 강, 저탄소 강 또는 고탄소 강, 코발트, 기타 금속 물질 등을 포함한다. 물론, 직물 등에 통상적으로 사용되는 것과 같은 다른 특정한 물질들도 이용될 수 있다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같은 예시적인 제1 구성에서, 제1 구성요소(10)는 제2 구성요소(22)의 적어도 일부분을 수용하기 위해 내부에 형성된 복수의 개구부(24)로 형성되거나, 복수의 개구부(24)를 포함한다. 이러한 개구부는 이용가능한 임의의 성형 기술(몰딩등과 같은)을 이용하여 형성될 수 있다. 개구부는 기하학적 또는 비기하학적(예를 들어, 불규칙적인) 형상이 될 수 있다. 개구부의 형상은 소정의 용도의 필요에 따라 달라질 수 있다. 개구부의 이용가능한 형상은 원형, 삼각형, 정사각형 또는 직사각형, 6각형, 8각형 등을 포함한다.
또한, 개구부(24)의 크기는 각각의 용도에 따라 달라질 수 있다. 개구부는 5mm, 2mm, 1mm, 0.5mm, 0.25mm 또는 이보다 작은 값보다 작은 직경을 포함한다. 또한, 평균 직경은 0.25mm 내지 1mm 사이, 0.5mm 내지 1mm 사이 또는 다른 범위가 될 수 있다. 개구부의 형상 및 크기는 제1 구성요소 전체에 걸쳐 달라질 수 있다. 그러나, 바람직한 일 구성에서, 개구부의 형상 및 크기는 제1 구성요소 전체에 걸쳐 일정하다. 제1 구성요소가 개구부를 포함할 때, 특히 구성요소가 메쉬 물질 또는 다른 물질일 때, 1 평방 인치 당 통상적으로는 적어도 10개의 개구부가, 보다 통상적으로는 적어도 150개의 개구부가, 더욱 보다 통상적으로는 적어도 300개의 개구부가 있으며, 그리고/또는 1 평방 인치 당 대략 3000개 보다 적은 개구부가, 보다 통상적으로는 대략 800개 보다 적은 개구부가, 더욱 보다 통상적으로는 대략 500개 보다 적은 개구부가 있다.
제1 구성요소는 다른 성형 기술을 이용하여 형성될 수 있다. 제1 구성요소는 하나 또는 복수의 실(thread), 와이어 등으로부터 직포 또는 부직포가 될 수 있 다. 제1 구성요소는 스크린 등의 것을 포함하거나, 이와 유사하게 형성될 수 있다. 직포 구성과 관련하여, 제1 구성요소는 금속 또는 중합체 메쉬와 같은 메쉬 물질로 형성될 수 있으며, 이로 인해 개구부(24)가 형성된다. 다른 기술도 이용가능하다.
또한, 제1 구성요소를 형성하는 실 또는 와이어의 직경은 각각의 용도에 따라 달라질 수 있다. 실 또는 와이어는 10mm, 5mm, 2mm, 1mm 또는 0.5mm나 이보다 작은 값보다 작은 직경을 포함한다. 또한, 실 또는 와이어의 평균 직경은 0.25mm 내지 2mm 사이, 0.5mm 내지 1mm 사이, 0.3mm 내지 0.8mm 사이 또는 다른 범위가 될 수 있다. 와이어의 형상 및 크기는 제1 구성요소 전체에 걸쳐 달라질 수 있다. 그러나, 바람직한 일 구성에서, 와이어의 형상 및 크기는 제1 구성요소 전체에 걸쳐 일정하다. 또한, 와이어의 단면 형상은 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형, 7각형, 6각형 등이 될 수 있다.
이하에서 보다 자세히 논의될 바와 같이 제1 구성요소의 제2 및 제3 구성에서, 제1 구성요소는 돌출부와 같은 하나 이상의 부재를 구비하는 기저부 부재를 포함할 수 있으며, 돌출부는 하나 또는 양 측면으로부터 연장하여 기저부 부재를 제1 부재 및 제2 부재와 접촉시키고 기저부 부재를 제1 부재 및 제2 부재로부터 공간적으로 위치시킨다. 이러한 공간 배치는 제1 부재 또는 제2 부재와 기저부 부재 사이에 제2 물질을 배치하여 그것들을 밀봉하도록 해준다. 일 구성에서, 기저부 부재는 금속 시트 또는 다른 물질(예를 들어, 심 스톡 금속과 같은 강 시트) 등 거의 임의의 형태로 형성될 수 있으며, 복수의 돌출부를 형성하도록 순차적으로 형상화 된다.
도 8 내지 도 12에 도시된 바와 같은 예시적인 제2 구성에서, 제1 구성요소는 그것으로부터 연장하는 복수의 돌출부(64)를 구비하는 기저부 부재(62)를 포함한다. 돌출부는 기저부 부재의 하나 또는 양 측면으로부터 연장할 수 있으며, 바람직하게는 이격된다. 돌출부는 기저부 부재를 따라 대칭 또는 비대칭 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 돌출부는 하나 이상의 반복 패턴을 형성할 수 있다.
돌출부(64)는 기저부 부재에 부착되거나, 기저부 부재와 일체로 형성되어, 단일의 구조를 형성할 수 있다. 돌출부는 이용가능한 임의의 성형 기술(몰딩, 스탬핑, 용접 등과 같은)을 사용하여 형성될 수 있다. 이러한 돌출부는 기하학적 또는 비기하학적(예를 들어, 불규칙한) 형상이 될 수 있으며, 여기서 돌출부의 형상은 소정의 용도의 요구에 따라 달라질 수 있다. 돌출부의 적합한 형태는 원형, 삼각형, 정사각형 또는 직사각형, 6각형, 8각형 등을 포함한다. 바람직한 일 구성에서, 돌출부는 상부면(66)을 포함하며, 상부면(66)은 기저부 부재에 평행하고 기저부 부재와 상부면을 연결하는 하나 이상의(예를 들어, 2개, 4개 등) 측부 부재(68)를 포함한다. 이러한 측부 부재는 기저부 부재 또는 상부면에 대해 수직이 되거나, 대각선으로 배향될 수 있다.
돌출부의 크기는 각각의 용도에 따라 달라질 수 있다. 돌출부 크기(예를 들어, 상부면 또는 상부면과 측부 부재의 조합)는 대략 0.25mm2, 0.5mm2, 1mm2, 2mm2, 5mm2, 10mm2 또는 그보다 큰 점유 면적(footprint area)을 포함할 수 있다. 돌출부 의 점유 크기는 제1 구성요소 전체에 걸쳐서 달라질 수 있다. 그러나, 바람직한 일 구성에서, 돌출부의 점유 크기는 제1 구성요소 전체에 걸쳐서 일정하다.
바람직하게, 기저부 부재 및/또는 돌출부의 전부 또는 일부는 그 위에 제2 구성요소의 층을 포함한다. 제2 구성요소는 제1 구성요소의 하나 또는 양 측면에 위치될 수 있다. 그러나, 바람직한 일 구성에서, 제2 구성요소는 기저부 부재의 양 측면 및 돌출부 상에 위치된다.
도 13 내지 도 17에 도시된 바와 같은 예시적인 제3 구성에서, 제1 구성요소는 그것으로부터 연장하는 복수의 돌출부(74)를 구비하는 기저부 부재(72)를 포함한다. 돌출부는 기저부 부재의 하나 또는 양 측면으로부터 연장할 수 있으며, 바람직하게는 이격된다. 돌출부는 기저부 부재를 따라 대칭 또는 비대칭 패턴을 형성할 수 있다. 따라서, 돌출부는 하나 이상의 반복 패턴을 형성할 수 있다.
돌출부(74)는 기저부 부재에 부착되거나 기저부 부재와 일체로 형성되어, 단일의 구조를 형성할 수 있다. 돌출부는 이용가능한 임의의 성형 기술(몰딩, 스탬핑, 용접 등과 같은)을 이용하여 형성될 수 있다. 이러한 돌출부는 기하학적 또는 비기하학적(예를 들어, 불규칙한) 형상이 될 수 있으며, 여기서 돌출부의 형상은 소정의 용도의 요구에 따라 달라질 수 있다. 돌출부의 적합한 형상은 원형, 삼각형, 정사각형 또는 직사각형, 6각형, 8각형 등을 포함한다. 바람직한 일 구성에서, 돌출부는 상부면 또는 상부(76)를 포함하며, 상부면 또는 상부(76)는 기저부 부재에 평행하고 기저부 부재와 상부면을 연결하는 하나 이상의 측부 부재(78)를 포함한다. 이러한 측부 부재는 기저부 부재 또는 상부면에 대해 수직이 되거나, 대각선으로 배향될 수 있다. 또한, 측부 부재는 아치형의 부재를 포함할 수 있다. 그러나, 일 구성에서, 상부와 측부의 조합은 돔 형 구조(dome like structure)를 포함한다.
돌출부의 크기는 각각의 용도에 따라 달라질 수 있다. 돌출부 크기(예를 들어, 상부면 또는 상부면과 측부 부재의 조합)는 대략 0.25mm2, 0.5mm2, 1mm2, 2mm2, 5mm2, 10mm2 또는 보다 큰 점유 면적을 포함할 수 있도록 고안된다. 돌출부의 점유 크기는 제1 구성요소 전체에 걸쳐 달라질 수 있다. 그러나, 바람직한 일 구성에서, 돌출부의 점유 크기는 제1 구성요소 전체에 걸쳐 일정하다.
바람직하게, 기저부 부재 및/또는 돌출부의 전부 또는 일부는 그 위에 제2 구성요소(22)의 층을 포함한다. 제2 구성요소는 제1 구성요소의 하나 또는 양 측면 상에 위치될 수 있다. 그러나, 바람직한 일 구성에서, 제2 구성요소는 기저부 부재의 양 측면 및 돌출부 상에 위치된다.
본 명세서에 포함된 다른 실시예 및 다른 실시예에 관하여, 제1 구성요소의 전부 또는 일부는 밀봉기 등으로 코팅될 수 있다.
제2 구성요소 - 밀봉제 물질
인서트는 또한 제2 구성요소를 포함하며, 제2 구성요소는 제1 부재와 제2 부재의 연결 구역과 인서트를 밀봉하도록 구성된 밀봉제 물질을 포함한다. 제2 물질은 제1 부재와 제2 부재가 결합하는 동안 변위되도록(예를 들어, 탄성적으로, 소성 적으로 또는 둘 모두) 구성될 수 있다. 제2 구성요소는 제1 부재 및/또는 제2부재를 이용하거나 적용하는 동안 제1 구성요소와 함께 제공된다. 바람직하게, 제2 구성요소는 장착을 개선하고 제조 비용을 감소시키기 위해, 제1 구성요소에 부착되거나 제1 구성요소와 결합된다.
일 구성에서, 제2 구성요소는 제1 구성요소를 실질적으로 또는 전체적으로 둘러싼다. 제2 구성요소는 본 명세서에 기술된 바와 같은 통상의 기술을 이용하여 제1 구성요소에 적용될 수 있다. 그러나, 바람직한 일 구성에서, 제1 구성요소는 제2 구성요소에 의해 침적(dipped) 또는 침지(immersed)된다.
제2 구성요소는 본 명세서에서 논의되는 임의의 물질의 구성요소로 형성될 수 있다. 이것은 밀봉제 물질, 노이즈 진동 소음을 감소시키는 물질, 구조 물질 등을 포함한다. 그러나, 바람직한 구성에서, 물질은 밀봉부를 형성하고 수분(물 등을 포함하는 임의의 종류의 부식 유체와 같은)이 제1 부재 또는 제2 부재와, 제2 구성요소 사이로 들어가는 것을 방지하도록 구성된다.
제2 구성요소는 비활성화 물질, 활성화 물질 또는 이들의 조합을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 구성요소는 사용되거나 구성요소를 밀봉할 수 있는 통상의 가스켓 등과 같은 비활성화 물질을 포함할 수 있으며, 이는 에너지가 가해질 때 물리적 또는 화학적 변화를 거의 겪지 않는다. 대안으로서, 제2 구성요소는 본 명세서에 기재된 바와 같이 에너지가 가해질 때 물리적 및/또는 화학적 변화를 겪는 활성화 물질을 포함할 수 있다. 또한, 제2 구성요소의 일부분만이 활성화 물질이 될 수 있다.
바람직한 일 구성에서, 제2 구성요소는 밀봉할 수 있는 활성화 물질을 포함한다. 보다 바람직하게, 제2 구성요소는 에너지(열 등과 같은)가 가해질 때 팽창하도록 구성된 열 활성화 물질을 포함한다. 다른 바람직한 구성에서, 제2 구성요소는 비팽창성 물질 및/또는 비활성화 물질을 포함하며, 여기서 제2 물질은 제1 및 제2 부재의 접촉 구역 주변을 형성하고 그들 사이의 개방된 공간을 채운다. 제2 구성요소의 추가적인 적합한 물질 및 성형 기술이 이하에서 논의된다.
팽창성 물질은 성형 또는 형상화 기술을 이용하여 캐리어에 적용될 수 있으며, 이러한 기술은 자동, 반자동 또는 수동이 될 수 있다. 그러한 기술은 취입 성형, 회전 성형, 사출 성형, 압축 성형 주조(compression molding casting) 등을 포함한다. 매우 바람직한 일 구성에서, 팽창성 물질은 압출[예를 들어, 공유 압출(co-extrusion)] 공정을 통해 캐리어에 적용된다.
제2 구성요소의 두께는, 제2 구성요소가 활성화 또는 팽창되는지 여부, 및 활성화 또는 팽창되는 레벨과 같은 다수의 인자에 의존하여 달라질 수 있다. 또한, 두께는 제1 부재와 제2 부재 사이 또는 제1 구성요소 주변의 채워지는 개방된 공간의 체적에 의존할 수 있다. 또한, 두께는 제2 구성요소의 유연성에 기초할 수 있다. 적합한 두께의 예는 대략 0.5 내지 10mm 사이 또는 대략 1 내지 5mm 사이 또는 다른 범위를 포함한다.
팽창성 물질은 몇 가지 다른 물질로 형성될 수 있다. 일반적으로 말하면, 부재는 팽창성 물질을 형성하고 적용하는 기술 및 공정을 이용할 수 있으며, 이들은 미국 특허 제4,922,596호, 제4,978,562호, 제5,124,186호 및 제5,884,960호와, 공개되고 공동 계류중인 2000년 2월 11일 출원된 미국 특허 출원 제09/502,686호 및 2000년 3월 14일 출원된 미국 특허 출원 제09/524,961호와, 2004년 6월 15일 출원된 미국 출원 대리인 도켓 번호(attoney docket no.) 제1001-141호에 개시되어 있고, 이들 모두는 특별히 모든 면에서 참조되어 본 명세서에 합체된다. 통상적으로, 강화재가 사용될 때, 팽창성 물질은 발포성(foamable) 특성을 구비하는 높은 압축 강도 및 강성의 열 활성화된 강화재 물질(예를 들어, 발포체)을 형성한다. 예를 들어, 물질의 압축 강도 계수는 바람직하게 대략 100Mpa 보다 크며, 보다 바람직하게는 대략 800Mpa 보다 크고, 더욱 보다 바람직하게는 대략 1500MPa 보다 크다.
물질은 만졌을때 대체로 건조하거나 점착성이 있을 수 있고, 원하는 패턴, 배치 또는 두께의 임의의 형상으로 제1 구성요소 등에 위치될 수 있으나, 바람직하게는 실질적으로 일정한 두께가 된다. 예시적인 하나의 팽창성 물질은 미시간주 로메오에 소재한 L&L Products, Inc를 통해 입수할 수 있는 L-5204 구조 발포체이다.
다른 적합한 점착성 또는 비점착성 물질의 예는 미시간주 로메오에 소재한 L&L Products, Inc를 통해 입수할 수 있는 L-2663, L-2610, L-2609, L-2701 또는 다른 유사한 물질을 포함한다.
비록 다른 열 활성화된 물질이 팽창성 물질로 가능할지라도, 바람직한 열 활성화된 물질은 팽창성 있는 중합체 또는 플라스틱이며, 바람직하게는 발포성이 있는 것이다. 구체적으로 바람직한 물질은 에폭시계 구조 발포체(epoxy-based structural foam)이다. 예를 들어, 구조 발포체는 알파-올레핀을 보유할 수 있는 에틸렌 공중합체 또는 삼중합체를 포함하는 에폭시계 물질이 될 수 있으며, 이로서 제한되는 것은 아니다. 공중합체 또는 3원 공중합체와 같이, 중합체는 2개 또는 3개의 다른 단량체, 예를 들어 유사한 분자들과 연결될 수 있는 높은 화학적 반응성을 구비한 작은 분자들로 구성된다.
다수의 에폭시계 구조 강화재 또는 밀봉 발포체가 기술분야에 공지되어 있으며, 또한 구조 발포체를 생산하기 위해 사용될 수 있다. 통상적인 구조 발포체는, 적절한 성분[통상적으로 발포제(blowing agent) 및 경화제(curing agent)]과 혼합되면 열이 가해지거나 특수한 환경 조건이 발생할 때 신뢰성 있고 단정할 수 있는 방식으로 팽창 및 경화하는, 에폭시 수지 또는 에틸렌 계열 중합체와 같은 중합체계 물질을 포함한다. 열 활성화 물질 또는 열경화성 물질에 대한 화학적 견지에서, 구조 발포체는 보통 초기에는 경화되기 전에 유동가능한 열가소성 물질로서 처리된다. 그러한 물질은 통상적으로 경화시에 가교(cross-link) 되어, 물질은 더 이상 유동할 수 없게 될 것이다.
바람직한 구조 발포체 제품의 예는 미시간주의 로데오에 소재한 L&L Products에서 상업적으로 입수할 수 있는 L5206, L5207, L5208 및 L5209로 지칭되는 에폭시계 물질이다. 종래 기술의 물질에 비해 바람직한 구조 발포체 물질이 갖는 하나의 이점은 바람직한 물질은 여러가지 방법으로 처리될 수 있다는 것이다. 바람직한 물질은 캐리어 상에서 또는 소형 조사기(mini-applicator)로 사출 성형, 압출 압축 성형(extrusion compression molding), 오버 몰딩(overmolding)에 의해 처리될 수 있다. 이것은 대부분의 종래 기술의 물질의 성능을 능가하는 부품 설계를 형성 및 생성할 수 있다. 바람직한 일 실시예에서, 구조 발포체(경화되지 않은 상태의)는 대체로 건조하거나 접촉시 비교적 점착성이 없으며, 기술 분야에 잘 알려진 체결 수단을 통해 캐리어 부재에 쉽게 부착될 수 있다.
팽창성 물질을 제조하기 위한 바람직한 물질들이 개시되어 왔지만, 팽창성 물질은 선택된 물질이 열활성화 되거나 다른 환경 조건(예를 들어, 수분, 압력, 시간 등)에 의해 활성화되고 선택된 용도에 적합한 조건에서 단정할 수 있고 신뢰성 있는 방법으로 경화하도록 제공되는 다른 물질들로 형성될 수 있다. 이러한 물질 중 하나는 본 출원의 양수인에 의해 1999년 3월 8일자로 미국 특허청에 출원된 미국 특허 제6,131,897호에 개시된 에폭시계 수지이며, 이 미국 특허의 기재들은 본 명세서에서 참조한다. 또한, 미국 특허 제5,766,719호, 제5,755,486호, 제5,575,526호 및 제5,932,680호를 보라(이는 본 명세서에서 참조한다). 대체로, 팽창성 물질의 양호한 특성은 비교적 높은 강성, 높은 강도, 높은 유리 전이 온도(high glass transition temperature; 통상적으로 섭씨 70도 보다 크다) 및 점착 내구 특성을 포함한다. 이러한 방식으로, 물질은 대체로 자동차 제조업자에 의해 사용되는 물질 시스템을 방해하지 않는다. 예시적은 물질은 미시간주 로메오에 소재한 L&L Products로부터 상업적으로 입수할 수 있는 L5207 및 L5208의 제품 번호로 판매되는 물질을 포함한다.
통상적으로 강화재용으로 사용될 때, 팽창성 물질은 팽창되지 않은 그것의 원래의 체적의 110% 내지 500% 사이, 보다 통상적으로는 130% 내지 300% 사이, 더 욱 보다 통상적으로는 150% 내지 250% 사이의 체적으로 팽창하도록 구성된다. 또한, 본 발명의 시스템이 밀봉 또는 배플링(baffling)에 사용될 때, 팽창성 물질은 소리를 흡수 또는 감쇄하고 공동을 통해 물질이 이동하는 것을 차단 및 방지하도록 설계될 수 있다. 이와 같이, 팽창성 물질은 그것의 원래의 팽창되지 않은 체적의 적어도 200%, 적어도 400%, 적어도 800%, 적어도 1600% 또는 심지어 적어도 3000%의 체적으로 팽창하도록 구성될 수 있다. 이러한 팽창성 물질의 예는 2004년 6월 15일 출원된 미국 출원 대리인 도켓 번호 제1001-141호에 개시되어 있으며, 이는 명시적으로 본 명세서에서 참조한다.
팽창성 물질이 열활성화 되어 열적으로 팽창하는 물질인 용도에서, 구조 발포체를 포함하는 물질의 선택 및 형성과 관련하여 물질의 반응이나 팽창 및 가능한 경화가 발생할 온도가 중요한 고려사항이다. 예를 들어, 대부분의 용도에 있어 물질이 실내 온도 또는 생산 라인 환경의 대기 온도에서 민감하게 되는 것은 바람직하지 않다. 보다 통상적으로, 상승된 온도 또는 보다 높게 적용된 에너지 레벨에서, 예를 들어 도장 경화 단계 동안 발포체가 자동차 구성요소와 함께 처리될 때, 조립 공장에서 직면할 수 있는 것과 같이 구조 발포체는 보다 높은 공정 온도에서 민감하게 된다. 자동차 조립 공정에서 직면하는 온도는 대략 148.89℃ 내지 204.44℃(대략 300℉ 내지 400℉)의 범위가 될 수 있는 반면, 본체 및 도장 작업장은 통상적으로 대략 93.33℃(대략 200℉), 또는 그보다 약간 더 높은 온도가 된다. 마찬가지로, 다른 운송 장치(예를 들어, 자전거, 오토바이, 모든 지형차 등)를 제조하는 동안에, 도장 경화 공정(분말 코딩 도포와 같은) 등을 하는 동안 보다 높은 온도가 또한 사용될 수 있다. 일 구성에서, 물질은 대략 120℃ 보다 큰 온도, 대략 150℃ 보다 큰 온도 또는 대략 160℃ 보다 더욱 큰 온도에서 민감하게 된다. 필요하다면, 발포제 활성제는 상기 범위 바깥의 다른 온도에서 팽창이 일어나도록 화합물에 통합될 수 있다.
구체적인 예에 의해, 물질은 분말 코팅 도장 경화 공정에서 경화될 수 있다. 그러한 공정에서, 물질은 대략 10분 내지 60분 사이의 노출 시간 동안 대략 120℃ 내지 230℃ 사이의 온도 범위에 노출될 수 있다. 또한, 물질은 석출 경화 공정에서 경화될 수 있다. 이러한 공정에서, 물질은 대략 45분 내지 8시간 사이의 노출 시간 동안 대략 150℃ 내지 230℃ 사이의 온도 범위에 노출될 수 있다.
대체로, 적합한 팽창성 발포체는 대략 0 내지 1000% 이상의 범위의 팽창 범위를 구비한다. 팽창성 물질(30)의 팽창 레벨은 1500% 이상 높게 증가될 수 있다. 통상적으로, 강도 및 강성은 보다 낮은 팽창성을 가지는 제품으로부터 달성된다.
팽창성 물질용으로 가능한 몇 가지 다른 물질은 폴리올레핀 물질, 알파-올레핀 형태의 단일체를 하나 이상 구비하는 공중합체 및 삼중합체, 페놀/폼알데히드 물질, 페녹시 물질 및 폴리우레탄을 포함하나, 이러한 것들로 제한되는 것은 아니다. 또한, 미국 특허 제5,266,133호, 제5,766,719호, 제5,755,486호, 제5,575,526호, 제5,932,680호 및 WO 00/27920 (PCT/US 99/24795)를 보라(이것들 모두는 명시적으로 본 명세서에서 참조한다). 대체로, 결과 물질의 양호한 특성은 비교적 낮은 유리 전이점 및 좋은 점착 내구성을 포함한다. 이러한 방식으로, 물질은 대체로 자동차 또는 다른 차량(예를 들어, 오토바이, 자전거, 모든 지형차 등) 제조업 자에 의해 사용되는 물질 시스템을 방해하지 않는다. 게다가, 그것은 최종 차량 조립에서 직면할 수 있는 도장 공정뿐만 아니라, 이-코트 프라이밍(e-coat priming), 세척 및 그리스 제거(degreasing), 및 다른 코팅 공정과 같은 차량 제조에서 통상적으로 직면할 수 있는 공정 조건을 견딜 것이다.
다른 실시예에서, 팽창성 물질은 캡슐화된 또는 부분적으로 캡슐화된 형태로 제공되며, 이는 점착쉘(adhesive shell)에 캡슐화되거나 부분적으로 캡슐화된 팽창성 발포성 물질을 포함하는 펠렛트(pellet)를 포함할 수 있다. 그러한 일 시스템의 예는 공개되어 공동 계류중인 미국 특허 출원 제09/524,298호("팽창성 예비 성형 플러그")에 개시되어 있으며, 이는 본 명세서에서 참조한다.
또한, 전술한 바와 같이 예비 성형 패턴은 또한, 시트를 압출한 다음 캐리어 부재 등의 선택된 구조에 따라 미리 결정된 형상으로 그것을 다이 커팅하고 그것을 그위에 적용함으로써 만들어지는 것과 같이 사용될 수 있다.
숙련된 기술자는, 공개되어 공동 계류중인 미국 특허 출원 제09/524,961호 또는 제09/502,686호(이들은 본 명세서에서 참조한다)에 개시된 바와 같이, 시스템은 통상의 음향 차단 배플(sound blocking baffle) 또는 차량 구조 강화재 시스템d의 구성요소 또는 이들의 조합으로 사용될 수 있음을 알 것이다.
팽창성 물질의 재료는, 본 명세서에서 명시적으로 참조하는 공개 미국 특허 제5,358,397호("유동성 물질을 압출하는 장치")의 기재에 따르는 소형-조사기 기술뿐만 아니라, 이로써 제한되는 것은 아니지만 기술 분야에 통상적으로 공지된 압출 기술, 기계적 스냅 끼움 조립을 포함하는 다양한 이송 시스템을 통해 이송 및 배치 되어 조립 부재와 접촉하게 될 수 있다. 이러한 비제한적인 실시예에서, 물질 또는 매체는 완충 특성을 구비한 활성 중합체 또는 다른 열 활성화 중합체(예를 들어, 성형가능한 고온 용융 접착 계열 중합체 또는 팽창성 구조 발포체, 올레핀 중합체, 비닐 중합체, 중합체를 함유하는 열가소성 고무, 에폭시, 우레탄 등을 포함하는 예들)로 적어도 부분적으로 코팅되며, 여기서 발포성 또는 팽창성 물질은 선택된 면 또는 기판에 스냅 끼움될 수 있고, 압출에 의해 선택된 기판 또는 부재를 따라 배치하기 위한 비즈(beads) 또는 팔렛트 내에 위치될 수 있으며, 배플 기술을 이용하여 기판을 따라 위치될 수 있고, 기술 분야에 잘 알려진 사상을 따라 다이-캐스트 용도가 될 수 있으며, 배플 및 블래더 시스템의 사용을 포함할 수 있는 펌핑 가능한 용도의 시스템이 될 수 있고, 스프레이 가능한 용도가 될 수 있다.
전술한 바와 같이 다른 바람직한 구성에서, 제2 물질은 비활성화 및/또는 비팽창성이 될 수 있다. 이러한 구성에서, 힘이 가해질 때 및 선택적으로 활성화될 때, 제2 물질은 소성적으로 변형하여, 같이 밀봉하도록 제1 인서트와 제2 인서트의 접촉 구역 및 인서트를 둘러싼다. 따라서, 일 구성에서, 제2 물질은 가스켓을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제2 물질은 결합된 구성요소를 밀봉하기 위해 사용되는 임의의 적합한 가스켓을 포함할 수 있다.
인서트의 형상 및 크기는 용도 사이에서 달라질 수 있다. 인서트는 대체로 정사각형 또는 직사각형의 형상이 될 수 있다. 그러나, 원형, 타원형, 7각형, 6각형, 또는 규칙적이거나 불규칙한 형상을 포함하는 다른 형상도 고안된다. 또한, 인서트의 두께는 용도 및 힘의 인가에 따라 달라질 수 있다. 그러나, 두께는 10mm, 5mm, 2mm 또는 그보다 작은 값보다 작게 될 수 있다. 따라서, 인서트는 1mm 내지 10mm 또는 심지어 2mm 내지 5mm 또는 다른 범위에서 연속적인 두께를 구비한다.
사용 방법
도 2 내지 도 6, 도 8 내지 도 12, 및 도 13 내지 도 17을 참조하면, 본 발명의 인서트를 사용하는 예가 각각 도시되어 있다. 본 발명은 둘 이상의 부재를 결합하고 둘 이상의 부재 사이의 거리를 유지시키기 위한 체결(예를 들어 볼트 등) 시스템에 특히 적합하다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 인서트는 제1 부재(12) 및 제2 부재(14)와 함께 부착되기 전에, 제1 부재(12)와 제2 부재(14) 사이에 위치된다. 그런 다음, 제1 부재 및 제2 부재는 함께 결합되며, 체결 장치 등을 사용하여 힘('F')이 가해진다.
세 개의 실시예에 도시된 바와 같이, 개구부는 제1 부재(12) 및 제2 부재(14)와 제1 구성요소 사이에 형성될 수 있다. 이러한 개구부는, 제2 물질의 활성화 전, 제2 물질의 활성화 후, 또는 둘 모두의 경우에, 제2 구성요소에 의해 부분적으로 또는 완전히 채워질 수 있다. 예를 들어, 제1 부재와 제2 부재가 부착되는 동안 형성되는 발생된 토크로 인해, 제1 구성요소에 걸쳐 위치되는 제2 물질은 활성화 전에, 변위되어 개방된 공간을 부분적 또는 완전히 채울 수 있다. 대안으로서, 개방된 공간을 채우는 예비 활성화에 더하여, 제2 물질이 활성화된 동안 개방된 공간은 추가적으로 팽창한 제2 물질로 채워질 수 있다.
도 4, 도 11 및 도 16을 참조하면, 힘이 증가됨에 따라, 밀봉 물질을 포함하는 제2 구성요소는 개구부 내로 변위되거나, 제1 구성요소(20, 62, 72) 및/또는 제1 구성요소의 단부의 외측까지 형성되는 돌출부를 따라 변위된다. 이러한 변위는 제1 부재 및 제2 부재가 제1 구성요소와 접촉할 때까지 계속되며, 이는 돌출부와의 접촉을 포함할 수 있다. 이러한 점에서, 제1 구성요소는 제1 부재와 제2 부재 사이에 실질적으로 연속한 간극을 형성하고 유지하는 스페이서로서 작동한다. 전술한 바와 같이, 제1 구성요소는 실질적인 변형없이 인가된 힘에 대한 반발력을 제공하기 위한 강도에 상당하다. 그러나, 제1 구성요소(62, 72)의 제2 및 제3 실시예에 관하여, 돌출부(64, 74)는 제1 구성요소의 면을 향하여 변형하도록 구성될 수 있다.
부착된 제1 부재 및 제2 부재를 구비하여 도 5, 도 12 및 도 17에 도시된 바와 같이, 제2 구성요소는 활성화될 수 있으며, 이로 인해 바람직한 일 구성에서 제2 구성요소는 팽창하여, 제1 구성요소에 의해 형성된 임의의 개구부, 또는 돌출부 사이에 형성된 개방된 공간을 채운다. 또한, 제1 구성요소의 외측 물질은 제1 구성요소의 전체 주위에 밀봉을 형성하도록 팽창한다. 이러한 점에서, 제1 부재와 제2 부재의 접촉 구역 및 인서트는 주변 환경으로부터 전체적으로 밀봉된다.
인서트를 통해 개구부가 형성되어 있는 도 6을 참조하면, 팽창성 물질은 주변 영역을 채우고, 체결구는 관통하여 연장해, 수분이 내부에 들어가는 것을 실질적으로 제한하거나 방지한다.
구체적인 일 실시예
도 7을 참조하면, 본 발명의 구조 장착 인서트를 사용하는 하나의 비제한적인 실시예가 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 임의의 실시예(예를 들어, 제1 구성요소 등)가 사용될 수 있다. 이러한 구성에서, 힌지 조립체(30)가 도어 구성요소를 자동차의 프레임 부재에 장착하기 위해 제공된다. 힌지는 차량 도어에 부착하기 위한 제1 장착부(34)를 포함하는 제1 힌지부(32)를 포함한다. 제1 힌지부는, i) 제1 힌지부를 차량 도어에 장착하기 위해 사용되는 하나 이상의 기계적 체결구를 수용하도록 내부에 형성된 복수의 구멍(38)을 포함하는 평면 장착면(36)과, ii) 평면 장착면의 대향 측면으로부터 연장하는 아암(40)을 포함하며, 아암은 피봇 연결부의 일부를 형성하는 아암을 통해 연장하는 제1 구멍(42)을 포함한다.
또한, 힌지는 차량 프레임 부재에 부착하기 위한 제2 장착부(46)를 포함하는 제2 힌지부(44)를 포함한다. 제2 힌지부는 평면 장착면(48)을 포함하며, 평면 장착면(48)은 i) 제1 힌지부를 차량 프레임 부재에 장착하기 위해 그곳으로부터 연장하는 복수의 체결구(50)와, ii) 평면 장착면의 대향 측면으로부터 연장하는 아암(52)을 포함하며, 아암은 피봇 연결부의 일부를 형성하는 아암을 통해 연장하는 제2 구멍(54)을 포함한다.
또한, 힌지는 제1 힌지부를 제2 힌지부에 회전가능하게 부착하는 피봇 연결부를 포함하며, 피봇 연결부는 제1 구멍, 제2 구멍, 및 제1 구멍과 제2 구멍을 통해 연장하는 핀(56)으로 형성되고, 여기서 제1 힌지부 및 제2 힌지부의 아암은 서로 인접하여 위치되어 서로에 대해 회전하도록 구성되며, 피봇 연결부는 또한 핀이 제1 구멍 및 제2 구멍으로부터 제거되는 것을 임시적 또는 영구적으로 방지하는 하나 이상의 유지부(58)를 포함한다.
또한, 힌지는 본 명세서에 기재된 바와 같이 구조 장착 인서트(10)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 인서트는 제2 힌지부의 장착부를 수용하기 위해 내부에 형성된 개구부(60)를 포함한다. 이러한 개구부는 용도 사이에서 달라질 수 있다.
다른 용도
본 발명의 강화 시스템은 구조 강화재의 다양한 태양에 이용될 수 있으며, 특히 오토바이, 자전거, 자동차, 보트, 기차 등의 운송 산업에 이용될 수 있다. 구체적인 하나의 유리한 용도에서, 본 발명의 강화 시스템은, 금속 구성요소가 함께 결합되며 이러한 구성요소가 일반적으로 수분에 노출되는, 용도에 사용될 수 있다. 이러한 구성에서, 본 발명의 인서트는 부식으로부터 동일하게 보호하면서 그러한 구성요소를 단단히 장착하도록 해준다. 본 발명을 유용하게 할 수 있는 추가적인 구성요소는 전방 및 후방 범퍼 시스템, 리프트 게이트(lift gate), 하부 강화재 등을 제한없이 포함한다.
본 발명의 강화 시스템은 본체 수리점, 일반적인 조립 공장 등에서 사용될 수 있다. 강화 시스템은 원래 제조 동안에 둘 이상의 구성요소를 위한 개선된 부착을 제공할 뿐만 아니라, 사고난 동안과 같이 일체성(예를 들어, 강도 등)이 위태로워진 구성 요소를 위한 개선된 부착을 제공한다.
논의된 바와 같이, 본 발명은 다수의 이점을 제공할 수 있다. 일 실시예에 따라, 개개의 기계 또는 그들의 조합은 둘 이상의 면 또는 부재를 함께 고정시킬 수 있으며(예를 들어, 볼트, 나사 또는 다른 부착), 부식 및/또는 체결구의 풀림(예를 들어, 토크의 감소)을 제한 또는 방지한다. 바람직한 일 실시예에서, 체결구가 풀리는 것을 제한 또는 방지하는 것은, 부재 또는 면과 제1 구성요소 사이에 접촉(예를 들어, 금속 대 금속 접촉)이 달성될 때까지 함께 당기거나 힘을 가하여, 또는 면이나 부재를 함께 죔으로써(예를 들어, 체결구를 통해) 성취될 수 있다. 면 또는 부재는 제1 구성요소 상에 압축력을 생성하기 위해 함께 계속해서 당겨지거나 힘이 가해질 수 있으며, 이는 시간 경과 및/또는 온도 변화에 의해 야기될 수 있는 바람직하지 않은 높은 양의 크리프를 겪지 않는다. 이러한 방식으로, 힘은 체결구 상에 유지되며, 이에 의해 체결구가 풀리는 것(예를 들어, 토크의 감소)을 금지하거나 방지한다. 다시말해, 본 발명은 요구될 수 있는 체결구 견고성 또는 토크의 검토 및 재검토를 제한 또는 제거할 수 있으며, 그러한 체결구를 다시 죌 필요성을 제한 또는 제거할 수 있다.
만일 달리 기술한다면, 본 명세서에 도시된 다양한 구조의 치수 및 형상은 본 발명을 제한하도록 의도된 것은 아니며, 다른 치수 및 형상도 가능하다. 복수의 구조 구성요소가 단일의 일체 구조에 의해 제공될 수 있다. 대안으로서, 단일의 일체적 구조는 분리된 복수의 구성요소로 나누어질 수 있다. 또한, 본 발명의 특징이 도시된 실시예의 단지 하나의 부분에 기재되어 있어 있을지라도, 그러한 특징은 소정의 용도를 위해 다른 실시예의 하나 이상의 다른 특징과 조합될 수 있다. 또한, 전술한 기재로부터 본 명세서의 독특한 구조의 제조 및 그것의 작동은 또한 본 발명에 따른 방법을 구성한다.
본 발명의 바람직한 실시예가 개시되어 있다. 그러나 당업자는 본 발명의 사상 내에서 임의의 수정이 일어날 수 있음을 알 것이다. 그러므로, 본 발명의 진정한 범위 및 내용을 결정하기 위해 이하의 청구항들이 고려되어야 한다.

Claims (21)

  1. 제1 부재 및 제2 부재를 장착하는 동안 사용하기 위한 구조적 장착 인서트이며,
    상기 구조적 장착 인서트는 제1 부재와 제2 부재 사이에 위치되고, 제1 부재및 제2 부재의 연결 구역을 주위 환경으로부터 밀봉하도록 구성되며,
    상기 제1 부재와 상기 제2 부재 사이의 연결 구역에 위치되도록 구성되고, 균일한 형상으로 균일하게 이격된 관통하여 연장하는 복수의 개구부를 형성하는 기저부 부재와,
    상기 기저부 부재의 적어도 일부에 걸쳐 그리고 관통하여 형성된 상기 복수의 개구부 내에 둘러싸이며, 유연한 물질로 형성되는 열 활성화 물질을 포함하고,
    상기 제1 부재와 상기 제2 부재를 장착할 때, 상기 기저부 부재가 상기 제1 부재와 상기 제2 부재 사이에 연속한 간극을 형성하고 유지하는 스페이서로서 작동하도록, 상기 열 활성화 물질은 변위되어 상기 제1 부재 및 상기 제2 부재 모두와 상기 기저부 부재 간에 직접 접촉을 허용하며,
    열이 가해질 때, 상기 열 활성화 물질은 팽창하여, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재 사이의 상기 연결 구역과 상기 기저부 부재를 주위 환경으로부터 밀봉하는, 구조적 장착 인서트.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기저부 부재는 구조적 메쉬 물질로 형성되며, 상기 제1 부재와 상기 제2 부재 사이의 상기 연결 구역의 형상에 대응하여 형상화되는, 구조적 장착 인서트.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 기저부 부재, 상기 열 활성화 물질 또는 이들 모두는 상기 제1 부재 또는 상기 제2 부재의 일부를 수용하는 하나 이상의 개구부를 형성하고,
    상기 기저부 부재는 구조적 메쉬이며,
    제1 부재 또는 제2 부재가 도어 구성요소를 차량에 장착시키는 힌지 조립체의 힌지부이고,
    상기 힌지 조립체는 제2 부재에 제1 부재를 회전가능하게 부착하기 위한 피봇 연결부를 포함하는, 구조적 장착 인서트.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 구조적 장착 인서트를 통해 하나 이상의 삽입 개구부가 형성되고, 상기 하나 이상의 삽입 개구부는 상기 제1 부재 또는 상기 제2 부재로부터 연장하는 하나 이상의 체결구를 수용하며,
    열이 가해질 ?, 상기 열 활성화 물질은 팽창하여 상기 하나 이상의 체결구가 상기 구조적 장착 인서트의 상기 하나 이상의 삽입 개구부 내로 연장하는 주위 영역을 채움으로써, 수분이 내부로 들어가는 것을 제한하거나 방지하는, 구조적 장착 인서트.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 열 활성화 물질은 팽창하여, 하나 이상의 체결구가 상기 구조적 장착 인서트의 하나 이상의 삽입 개구부를 통해 연장하는 주위 영역을 채움으로써, 상기 열 활성화 물질이 상기 하나 이상의 체결구가 풀리는 것을 제한하거나 방지하도록 하는, 구조적 장착 인서트.
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