KR101597852B1

KR101597852B1 - 강화 조립체

Info

Publication number: KR101597852B1
Application number: KR1020117004555A
Authority: KR
Inventors: 신승기; 이태현; 다니엘 루돌프; 마크 발라지; 마이클 플레너
Original assignee: 헨켈 아게 운트 코. 카게아아
Priority date: 2008-07-29
Filing date: 2009-07-29
Publication date: 2016-02-26
Also published as: ES2646117T3; JP2011529818A; US8356859B2; KR20110042335A; CN102164809B; JP5400883B2; EP2315692A2; CN102164809A; EP3037328A1; WO2010014681A3; EP2315692B1; EP2315692A4; WO2010014681A2; US20110241383A1

Abstract

본 발명은 비임용 강화 조립체에 관한 것이다. 적어도 하나의 실시예에서, 강화 조립체는 전면 및 후면과, 복수의 매스 지지 섹션과, 인접한 매스 지지 섹션들 사이에 배치된 적어도 하나의 만곡가능부를 구비한 캐리어 부재를 포함한다. 각각의 매스 지지 섹션은 전면으로부터 후면으로 연장하는 개방부와, 캐리어 부재의 전면과 후면 모두에서 지지되는 복수의 열 활성 팽창가능한 매스를 구비한다. 각각의 열 활성 팽창가능한 매스는 매스 지지 섹션 위에 위치되고, 전면상에 배치된 각각의 열 활성 팽창가능한 매스는, 개방부를 통해 후면상의 대응하는 열 활성 팽창가능한 매스에 연결된다.

Description

강화 조립체{REINFORCEMENT ASSEMBLY}

본 출원은 2008년 7월 29일 출원된 미국 가출원 번호 제61/137,299호의 이익을 청구한다.

본 발명 분야는 비임, 필러 등을 강화하기 위한 강화 조립체에 관한 것이다.

차량의 A, B, 또는 C 필러와 같은 강화 비임 또는 필러를 위한 강화 조립체는 잘 공지되어 있다. 자동차의 통상적인 A 필러는 대체로 직사각형 단면을 갖는 내부 긴 부재 및 내부 직사각형 부재 위에 끼워지는 외부 커버를 포함한다. 종래의 강화 조립체는 내부 직사각형 부재와 외부 C형 커버 부재 사이에 끼워지도록 구성된 대체로 브래킷형 또는 C형 부재를 포함한다. 종래의 강화 부재는 강화 부재의 양측부에 배치된 열 활성 팽창가능한 매스를 포함한다. 가열 동안[예를 들어, e-코트 베이킹(e-coat baking)], 팽창가능한 매스는 그 활성 온도에 도달하여 활성된다. 매스(mass)가 활성되면, 매스는 팽창하여 내부 직사각형 부재와 외부 C형 커버 부재 모두를 가압하는 발포체(foam)가 된다. 발포체는 내부 직사각형 부재에 외부 커버 부재를 단단하게 고정시키기 위해 양쪽 부재 모두와 접합함으로써 전체 B 필러의 강도를 실질적으로 증가시킨다. 이러한 강도의 증가는 B 필러의 중량을 실질적으로 증가시키지 않으면서 발생한다.

종래의 강화 부재는 대체로 C형 또는 브래킷형이기 때문에, 자동차 제조업자 또는 다른 최종 사용자에게 운반될 때, 선적 박스(shipping crate) 및 컨테이너에 이들을 적층 및/또는 조밀하게 패킹(pack)하기가 곤란하다. 결과적으로, 종래의 강화 부재로 패킹된 선적 컨테이너는 상당량의 비사용 공간(unutilized space)을 포함하게 되고, 이러한 비사용 공간은 상당량의 선적 비용을 추가시키게 된다. 선적 공간의 사용을 극대화하고 선적 강화 조립체와 관련된 비용을 감소시키는 것이 유리하다.

본원에는 비임용 강화 조립체가 기재된다. 제1 실시예에서, 강화 조립체는 전면 및 후면을 갖는 캐리어 부재를 포함한다. 캐리어 부재는 복수의 매스 지지 섹션 및 인접한 매스 지지 섹션들 사이에 배치된 적어도 하나의 만곡가능부를 갖는다. 각각의 매스 지지 섹션은 전면으로부터 후면으로 연장하는 개방부를 갖는다. 강화 부재는 또한 캐리어 부재의 전면과 후면 모두에서 지지되는 복수의 열 활성 팽창가능한 매스를 포함한다. 각각의 열 활성 팽창가능한 매스는 매스 지지 섹션 위에 위치된다. 전면에 배치된 각각의 열 활성 팽창가능한 매스는 개방부를 통해 후면상의 대응하는 열 활성 팽창가능한 매스에 연결된다.

제1 실시예의 구현에서, 각각의 만곡가능부는 각각의 인접한 매스 지지 섹션의 두께보다 얇은 두께를 갖는다.

제1 실시예의 다른 구현에서, 각각의 열 활성 팽창가능한 매스는 매스 지지 섹션들 중 각각의 매스 지지 섹션의 실질적으로 전체 길이에 대해 매스 지지 섹션들 중 각각의 매스 지지 섹션을 따라 종방향으로 연장한다.

제1 실시예의 다른 구현에서, 적어도 일부의 매스 지지 섹션은 복수의 리브를 포함한다.

제1 실시예의 다른 구현에서, 각각의 만곡가능부는, 인접한 매스 지지 섹션들이 서로에 대해 대략 45˚로 구부러지도록 허용하기에 충분하게 휘어질 수 있다. 이러한 실시의 변형에서, 만곡가능부는, 인접한 매스 지지 섹션들이 서로에 대해 대략 90˚로 구부러지도록 허용하기에 충분하게 휘어질 수 있다.

제1 실시예의 다른 구현에서, 캐리어 부재는 폴리프로필렌을 포함할 수 있다. 이러한 구현의 변형에서, 폴리프로필렌은 실질적인 열화 없이 최대 대략 350℉(176.67℃)의 온도를 견딜 수 있다.

제1 실시예의 다른 구현에서, 캐리어 부재는 나일론을 포함할 수 있다.

제1 실시예의 다른 구현에서, 각각의 열 활성 팽창가능한 매스는 활성시에 체적이 100% 팽창하는 재료로 제조될 수 있다.

제2 실시예에서, 비임용 강화 조립체는 대체로 평면이고 전면 및 후면을 갖는 사출 성형된 캐리어 부재를 포함한다. 캐리어 부재는 캐리어 부재를 따라 종방향으로 연장하는 복수의 매스 지지 섹션을 구비한다. 캐리어 부재는 또한 복수의 리빙 힌지를 포함한다. 각각의 리빙 힌지는 인접한 매스 지지 섹션들 사이에 배치된다. 강화 조립체는 캐리어 부재의 전면과 후면 모두에서 지지되고 매스 지지 섹션에 인접하게 배치되는 복수의 열 활성 팽창가능한 매스를 더 포함한다.

제3 실시예에서는, 강화 채널 조립체가 기재된다. 강화 채널 조립체는 채널 부재와, 채널 부재와 결합하도록 구성된 커버 부재와, 강화 서브조립체를 포함한다. 강화 서브조립체는, 채널 부재와 커버 부재 사이에 배치된다. 강화 서브조립체는, 복수의 매스 지지 섹션 및 인접한 매스 지지 섹션들 사이에 배치된 적어도 하나의 만곡가능부를 갖는 캐리어 부재를 포함한다. 강화 서브조립체는 캐리어 부재의 전면과 후면 모두에서 지지되는 복수의 열 활성 팽창가능한 매스를 더 구비한다. 각각의 열 활성 팽창가능한 매스는 매스 지지 섹션 위에 위치된다. 열 활성 팽창가능한 매스는 열 활성된 후에 채널 부재의 일부 및 커버 부재의 일부에 접합하고, 이로써 채널 부재 및 커버 부재는 활성 매스에 의해 서로에 대해 실질적으로 고정된다.

다른 실시예에서는, 강화 채널 조립체를 제조하는 방법이 기재된다. 상기 방법은 채널 부재와, 채널 부재와 결합하도록 구성된 커버 부재와, 강화 서브조립체를 제공하는 단계로서, 상기 강화 서브조립체는 복수의 매스 지지 섹션 및 인접한 매스 지지 섹션들 사이에 배치된 적어도 하나의 만곡가능부를 갖는 캐리어 부재와, 각각의 매스 지지 섹션의 전면 및 후면상에 지지되는 복수의 열 활성 팽창가능한 매스를 구비하는, 채널 부재와, 커버 부재와, 강화 서브조립체를 제공하는 단계를 포함한다. 상기 방법은 채널 부재에 인접하게 강화 서브조립체를 위치시키는 단계와, 강화 서브조립체에 인접하게 커버 부재를 위치시키는 단계와, 강화 서브조립체가 만곡가능부에서 채널 부재 주위로 구부러질 수 있게 하기 위해 강화 서브조립체에 대항하여 채널 부재 위로 커버 부재를 가압하는 단계를 더 포함한다. 상기 방법은 팽창가능한 매스를 채널 부재 및 커버 부재에 접합하도록 팽창가능한 매스를 활성화시키는 단계를 더 포함한다.

본원의 기재는 첨부된 도면을 참조하며, 일부 도면들에 걸쳐서 기재된 동일한 도면 부호는 동일한 부분을 나타낸다.
도 1은 A, B, 및 C 필러를 갖는 자동차를 도시한 개략도이다.
도 2는 종래의 강화 조립체를 갖는 도 1의 차량의 B 필러의 단면도이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따라 강화 조립체를 제조하는 공정을 도시한다.
도 7은 본 발명의 강화 조립체의 실시예에 사용하기 위한 캐리어 부재를 도시한다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따라 제조된 강화 조립체를 다양한 배향으로 도시한다.
도 10은 실질적으로 평평하게 절첩되는 도 8 내지 도 9의 강화 조립체를 도시한다.
도 11 및 도 12는 예시적인 패킹/선적 구조를 도시하기 위해 층층이 적층된 도 10의 복수 개의 강화 조립체를 도시한다.

본원에서는 본 발명의 상세한 실시예가 기술된다. 그러나, 기술된 실시예는 단지 여러가지 대체 형태로 구체화될 수 있는 본 발명의 예시인 것으로 이해되어야 한다. 도면은 반드시 일정한 크기로 도시될 필요는 없으며, 일부 특징부는 특정 구성요소를 상세히 도시하기 위해 과장되거나 축소화될 될 수 있다. 따라서, 본원에 기술된 특정한 구조적 및 기능적 상세는 제한적인 것이 아니며, 단지 본 발명을 다양하게 채용하기 위해 당업자를 교시하기 위한 대표적인 기반(basis) 및/또는 청구항을 위한 대표적인 기반인 것으로서 이해되어야 한다.

전술한 바와 같이, 종래의 강화 조립체와 관련된 한가지 문제점은 종래의 C형 또는 브래킷형 단면의 형상에 기인한 이들의 휘어지지 않는 성질이다. 이러한 구조는 종래의 강화재가 선적 컨테이너에 조밀하게 패킹되기 어렵게 한다. 본 발명은, 강화 조립체의 다양한 섹션들이 서로에 대해 휘어지고, 구부러지고 및/또 절첩될 수 있도록, 적어도 하나의 만곡가능부를 갖게 강화 조립체를 구성함으로써, 적어도 하나의 실시예의 이러한 문제점을 해결한다. 본 발명의 강화 조립체는 훨씬 더 큰 패킹 밀도를 허용할 수 있으며, 종래의 강화 조립체로도 통상적으로 허용되는 선적을 위해, 상대적으로 평평하게 절첩될 수 있다. 본 발명의 강화 조립체의 실시예는, 강화 조립체의 다양한 섹션과 결합된 하나의 이상의 휨부(flexible portion)/만곡가능부(bendable portion)에 의해서 차량의 A, B, 및 C 필러와 같은 채널 및 구획부를 강화하고 결합시키기 위해, 종래의 C형 단면으로 또는 이와 유사하게 절첩될 수 있다.

종래의 강화 조립체는 중합체의 또는 금속 재료로 제조되고 대체로 브래킷 또는 C형상으로 구성된 캐리어 또는 기판을 포함한다. 종래의 기판은 활성 온도에 도달할 때 약간의 소정 양으로 팽창되는 팽창가능한 열 활성 매스틱(mastic)에 의해 대체로 완전히 커버된다. 매스틱 재료는 일반적으로 그 사전 활성 상태에서 휘어지지 않는다. 따라서, 종래의 강화 조립체의 다양한 섹션들이 강화 조립체를 평평하게 접철시킬 필요가 있음에 따라 서로에 대해 구부러진다면, 이러한 변형은 매스틱을 손상시키거나 또는 매스틱이 캐리어로부터 분리되게 유도할 것이다. 종래의 강화 조립체가 차량의 필러와 결합할 수 있도록 종래의 강화 조립체의 다양한 섹션들을 두 번 구부리는 작업은 추가적인 손상 및/또는 캐리어로부터의 매스틱의 분리의 원인이 될 수 있다. 이와 같은 손상은, 여러 문제점들 중에서도 특히, 매스틱 재료가 열적으로 활성화될 때 강화 조립체와 필러 사이의 접착을 열악하게 할 수 있다. 따라서, 종래의 강화 조립체는 선적 목적 또는 조립 목적을 위해 변형된다.

본 발명의 실시예에서, 강화 조립체는 팽창가능한 열 활성 매스틱 재료를 수반하기 위해 지정된 영역 또는 섹션을 구비한 캐리어 부재를 포함한다. 이러한 매스틱 수반 섹션들 사이에 매스틱 재료가 배치되지 않는 캐리어의 부분들이 배치된다. 따라서, 매스틱이 배치되지 않는 캐리어의 부분들은 휘어질 수 있는 만곡 위치(bending location), 위크 포인트(weak point), 리빙 힌지(living hinge) 등으로 작용하기 때문에, 강화 조립체의 매스틱 수반 섹션은 서로에 대해 구부러질 수 있다. 이는 강화 조립체의 매스틱 수반 섹션이, 손상 없이 또는 캐리어로부터의 매스틱 분리를 달리 유발하지 않으면서 서로에 대해 구부러지게 한다. 이는, 강화 조립체가 평평하게 또는 실질적으로 평평하게 절첩될 수 있게 하여, 강화 조립체의 고 밀도 패키징을 허용하고 이에 따라 선적 컨테이너의 비사용 공간의 양을 감소시킨다. 결과적으로, 매우 많은 수의 강화 조립체들이 기존 컨테이너에 패킹될 수 있다. 강화 조립체는, 휘어지고 구부러져서 강화 조립체의 인접한 매스틱 수반 섹션들을 위한 힌지로 작용하는 캐리어의 만곡가능부에 의해 필러에 조립되도록, C형 또는 브래킷형 구조로 구부러질 수 있다. 전술된 원리는 본 명세서에 첨부된 특허 도면을 참조함에 따라, 또한 하기에 기재에 의해 더 잘 이해될 수 있다.

도 1을 참조하면, 차량(20)이 개략적으로 도시된다. 차량(20)은 승용차로서 도시되지만, 본 발명의 교시는 세단(sedan), 쿠페(coupe), 컨버터블(convertible), 스포츠 범용차(sport utility vehicle), 크로스 오버 범용차(cross over utility vehicle), 경트럭 및 중트럭, 미니 밴, 대형 밴, 및 버스를 포함하지만 이들로 제한되지 않는 모든 종류의 자동차에 동일하게 적용될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 또한, 본 발명의 교시는 자동차에 사용되는 것으로 제한되지 않으며, 항공기, 선박, 우주선, 및 레일 구동 차량과 같은 다른 육상 운송체를 포함하지만 이들로 제한되지 않는 다른 차량에 채용될 수 있다. 또한, 본 발명의 교시는 차량에 사용되는 것으로 제한되지 않으며, 공동 채널 또는 심지어는 중실의 긴 부재를 강화하는 것은 바람직한 임의의 용례에 사용될 수도 있다.

차량(20)은 A 필러 조립체(22)와, B 필러 조립체(24)와, C 필러 조립체(26)를 포함한다. 도시된 실시예에서, 강화 조립체는 B 필러 조립체(24)에 조립된다. B 필러(24)의 단면은 라인 2-2를 따라 취해지며, 도 2에 도시된다.

도 2는 비임 또는 채널 부재(28)와, 종래의 강화 조립체(30)와, 커버 부재(32)를 포함한 B 필러 조립체(24)의 단면을 도시한다. 채널 부재(28)는 대체로 직사각형 구조이지만, 다른 용례에서 임의의 적절한 단면을 가질 수 있다. 채널 부재(28)는 안전 벨트 및 다른 차량 부품의 라우팅(routing)을 위한 공간을 제공하도록 움푹하다. 채널 부재(28)는 스틸 또는 다른 적절한 금속 또는 금속 합금을 포함할 수 있다. 커버 부재(32)는 브래킷형 또는 C형 단면을 갖고, 채널 부재(28) 위에 끼워지도록 구성된다. 커버 부재(32)는 스틸, 다른 적절한 금속, 및 금속 합금을 포함하는 재료로 제조될 수 있다. 종래의 강화 조립체(30)는 팽창가능한 매스(34) 및 캐리어 부재(36)를 포함한다. 팽창가능한 매스(34)는 열 활성시에 팽창하는 에폭시계 구조 발포체를 포함한다. 소정의 활성 에너지에 도달하면, 팽창가능한 매스는 일부 실시예에서 100% 또는 200% 정도로 또는 이보다 훨씬 더 크게 팽창하여 커버 부재(32) 및 채널 부재(28)와 접촉 및 접합한다. 팽창가능한 매스(34)는 열 활성화된 후, 고 탄성률을 갖는 실질적인 강성이 된다. 팽창가능한 매스(34)는 커버 부재(32)를 채널 부재(28)에 탄성적으로 접합하는 접착제로서 작용한다. 커버 부재(32)의 채널 부재(28)로의 탄성적 접합은 B 필러 조립체(24)의 강도를 실질적으로 증가시키는 효과가 있어서, B 필러 조립체가, 전체가 스틸 또는 다른 적절한 금속 또는 금속 합금으로 제조된 유사한 치수의 필러와 실질적으로 동일한 강도를 갖게 하지만 낮은 중량을 갖게 한다.

캐리어 부재(36)는 열 활성 전, 열 활성 동안, 그리고 열 활성 이후 모두에 팽창가능한 매스(34)를 지지하는 기판으로서 작용한다. 캐리어 부재(36)는 나일론, 스틸, 알루미늄, 마그네슘, 폴리아미드 및 고온 폴리프로필렌을 포함하는 재료로 제조될 수 있다.

전술된 바와 같이, 종래의 강화 조립체(30)는 실질적으로 휘어지지 않는 단점을 가져서, 그 다양한 횡단면들이 매스틱 재료의 손상/손실/분리를 유발시키지 않고서는 서로에 대해 구부러질 수 없게 한다. 적어도 하나의 실시예에서, 본 발명의 교시에 따라 제조된 강화 조립체(38)는 (도 6에 가장 잘 보여지는 바와 같이) 이러한 문제점을 해결한다. 도 3 내지 도 6에 도시된 적어도 하나의 실시예에서, 강화 조립체(38)는 캐리어 부재(36) 및 복수의 팽창가능한 매스(34)를 포함한다. 캐리어 부재(36)는 전방부(37) 및 후방부(39)를 갖고, 팽창가능한 매스(34)를 지지하기 위해 복수의 매스 지지 섹션(40)을 포함한다. 매스 지지 섹션(40)이 서로에 대해 구부러지게 허용하는 만곡가능부(42)가 각각의 매스 지지 섹션(40) 사이에 배치된다. 적어도 도시된 실시예에서, 팽창가능한 매스(34)는 하나 이상의 만곡가능부(42) 위에 배치되지 않는다. 그러나, 일부 실시예에서, 팽창가능한 매스(34)는 만곡가능부(42) 위에 배치될 수 있다는 것을 이해해야 한다. 이러한 실시예에서는, 이러한 팽창가능한 매스를, 매스 지지 섹션(40)상에 지지되는 팽창가능한 매스(34)와 비교하여 비교적 얇게 유지시키는 것이 바람직하다. 예를 들어, 매스 지지 섹션(40)상에 배치된 팽창가능한 매스(34)의 두께는 통상적으로 1.0 내지 10 mm인 반면에, 만곡가능부(42)상의 팽창가능한 매스의 두께는 통상적으로 0.5 mm보다 얇고, 보다 통상적으로 0.01 내지 0.25 mm이다.

캐리어 부재(36)는 나일론, 알루미늄, 스틸, 마그네슘, 폴리아미드, 및 고온 폴리프로필렌을 포함하는, 그러나 이들로 제한되지 않는 임의의 고열 저항 폴리프로필렌으로 제조될 수 있다. 또한, 최대 250°F의 온도에서 실질적으로 변형되지 않으면서 힌지에서 구부러지기에 충분한 연성을 갖는 임의의 재료가 사용될 수도 있다. 이러한 용례에 사용된 용어 "고열"은 350°F의 온도 또는 그 이상의 온도를 말한다. 일부 실시예에서, 캐리어 부재(36)는 사출 성형의 공정을 사용하여 제조될 수 있다. 일부 실시예에서, 만곡가능부(42)는 인접한 매스 지지 섹션(40)보다 더 얇게 몰딩될 수 있다. 이러한 실시예에서, 만곡가능부(42)는 1.0 내지 50 mm의 두께를 가질 수 있고, 매스 지지 섹션은 0.5 내지 5 mm의 두께를 가질 수 있다. 다른 실시예에서는, 소정의 위크 포인트를 갖는 캐리어 부재(36)에 구부러짐이 발생하는 영역을 형성하게 하기 위해서, 캐리어 부재(36)에서 노치(44)(도 3 참조)를 도려낼 수 있다. 다른 실시예에서는, 캐리어를 약화시키기 위한 임의의 다른 적절한 방법이 채용될 수 있다.

팽창가능한 매스의 조성은, 예를 들어, 약 140 내지 210°C[자동차를 위한 전착(electrodeposition) 또는 베이킹 마감 공정에서 자동차 본체에 의해 형성되는 통상적인 온도]의 외부 열의 적용에 의해 발포 및 팽창의 특성을 갖는 한 특별히 제한되지 않고, 고체 형상으로 형성될 수 있다. 양호한 실시예에서, 팽창가능한 매스를 미리 성형하는데 사용되는 조성은, 고체이고 실온에서 치수적으로 안정하지만, 상승 온도로 가열될 때 충분히 부드러워질 수 있어서 (예를 들어 사출 성형에 의해) 조성이 원하는 형상 및 형태로 몰딩될 수 있도록, 선택된다(상승 온도는 조성을 활성 및 발포하기 위해 요구되는 온도보다는 낮음). 바람직하게, 팽창가능한 매스는 적어도 하나의 수지(예를 들어, 열가소성 또는 열경화성 수지) 및 적어도 하나의 잠복 발포제(latent foaming agent)(예를 들어, 캡슐화된 물리적 팽창제 및 잠복 화학적 발포제와 같이, 실온에서 안정하지만, 열이 가해질 때 활성화되는 발포제)로 구성된다. 우레탄계, 에폭시계, 고무계 또는 올레핀계 열 발포 재료의 혼합물과 같은 다양한 열 활성 발포성 재료와, (공동 유리 미소구와 같은 저밀도 충전제를 포함하는) 충전제와, 및/또는 열 활성 경화제 또는 가교제가 사용될 수 있고, 이와 같은 발포성 재료의 특정 예시는 그 각각의 전문이 본원에 참조로 통합된 미국 특허 공개 제2006-0209310호 및 제2004-0266899호와, 미국 특허 제6,573,309호; 제6,403,222호; 제6,348,513호; 제6,218,442호, 및 제6,376,564호에 기재된 것들을 포함한다. 예를 들어 헨켈　아게　운트　코．카게아아(Henkel AG & Co. KGaA) 및 그 제휴사에 의해 팔리는 테로코어(TEROCORE) 제품 등의 적절한 발포성 재료 또한 상업적으로 이용 가능하다.

B 필러 조립체(24)(또는 임의의 다른 강화 채널)를 제조하는 예시적인 공정이 도 3 내지 도 6에 도시된다. 도 3을 참조하면, 강화 조립체(38)는 채널 부재(28)에 인접하게 위치된다. 커버 부재(32)는 강화 조립체(38)에 인접하게 위치되고, 채널 부재(28)에 대항하는 강화 조립체(38)의 측부에 배치된다. 이후, 커버 부재(32)는 채널 부재(28)를 향하는 방향으로 가압된다. 도 4는 팽창가능한 매스(34)와 접촉하면서 강화 조립체(38)가 채널 부재(28) 주위를 둘러싸도록 외부(outboard)의 팽창가능한 매스(34)가 중앙에 위치된 팽창가능한 매스(34)에 대해 구부러지게 유도하는 커버 부재(32)의 동작을 도시한다.

도 5를 참조하면, 커버 부재(32)는 채널 부재(28) 주위의 위치로 가압되고 강화 조립체(38)는 커버 부재(32)와 채널 부재(28) 사이에 끼어진다. 만곡가능부(42)는 다양한 매스 지지 섹션(40)을 위한 한정된 만곡 영역을 제공하고, 캐리어 부재(36)가 다른 영역에서 구부러지는 것을 막는다.

도 6을 참조하여, 도 5에 도시된 헐겁게 조립된 B 필러(24)는 팽창가능한 매스(34)의 열 활성 온도로 또는 그보다 높은 온도로 가열되어, 팽창가능한 매스(34)는 발포체로 활성되어 팽창한다. 팽창가능한 매스(34)는 열 활성 동안 100%, 200% 또는 그 이상 팽창될 수 있으며, 이로 인해 헐거운 조립체의 일부 틈 및 빈 공간을 메운다. 팽창가능한 매스(34)는, 활성화될 때, 커버 부재(32)에 접합될 수 있고, 또한 채널 부재(28)에 접합될 수 있다. 팽창가능한 매스(34)의 열 활성이 완료되면, 커버 부재(32)는 채널 부재(24)에 탄성적으로 접합되어 B 필러 조립체(24)의 강성 및 강도를 크게 증가시킨다 .

도 7를 참조하면, 캐리어 부재(36)의 대체 실시예의 사시도가 도시된다. 도시된 실시예에서, 캐리어 부재(36)는 복수의 매스 지지 섹션(40) 및 두 개의 만곡가능부(42)를 포함한다. 도면에 표시된 바와 같이, 캐리어 부재(36)는 복수의 몰딩된 힌지(43)를 포함한다. 네 개의 몰딩된 힌지(43)는 각각의 만곡가능부에 두 개씩 두 개의 만곡가능부(42)에 배치된다. 연속적으로 A, B, C, 및 D로 식별되는 몰딩된 힌지(43)가 매스 지지 섹션(40) 내에 배치된다. 몰딩된 힌지 A, B, C, 및 D는, 팽창가능한 매스(34)를 매스 지지 섹션(40)에 고정하기 전에, 매스 지지 섹션(40)을 특정 용례에 의해 요구되는 복수의 다양한 원하는 구조로 조작하게 허용한다. 예를 들어, 특정 실시예에서, 만곡가능부(42)는, 인접한 매스 지지 섹션(40)이 서로에 대해 15°내지 180°로, 다른 실시예에서는 서로에 대해 30°내지 120°로, 또 다른 실시예에서는 서로에 대해 45° 내지 90°로 구부러지게 허용할 정도로 충분히 휘어질 수 있다. 도 8 내지 도 11에 도시된 구조에서, 매스 지지 섹션(40)은 그 각각의 중심으로 대략 110°만곡을 갖는다. 캐리어 부재(36)들이 서로 층층이 용이하게 적층되는 것이 바람직할 수 있다. 다른 용례에서는, 실질적으로 평평한 매스 지지 섹션(40)을 갖는 것이 바람직할 수 있다.

캐리어 부재(36)가 몰딩되거나 달리 생성된 후, 팽창가능한 매스(34)는 캐리어 주위에 매스틱을 인서트 몰딩(insert-molding)하는 것을 포함하여, 매스틱을 캐리어에 부착하는데 효율적인 임의의 방법에 의해 캐리어 부재(36)에 부착된다. 일부 실시예에서, 팽창가능한 매스(34)는 캐리어 부재(36)에 오버 몰딩(over mold)될 수 있다. 대안적으로, 클립, 브래킷, 핀 등과 같은 기계적 수단이 사용될 수도 있다. 일부 실시예에서는, 캐리어 부재(36)에 팽창가능한 매스(34)를 접착하기 위해 접착제가 사용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 팽창가능한 매스(34)는 캐리어 부재(36)의 표면에 끼워지기에 충분한 점착성을 갖도록 체계화될 수 있다. 도 7에 도시된 바와 같이, 각각의 매스 지지 섹션(40)은, 매스 지지 섹션의 전방부에 배치된 열 활성 팽창가능한 매스(34)가 후면에 배치된 대응하는 열 활성 팽창가능한 매스(34)에 연결되게 하는, 전면에서 후면으로 연장하는 하나의 이상의 개방부를 구비한다.

캐리어 부재(36)의 구조는 채널 부재와 커버 부재의 임의의 단면 기하학적 구조를 수용하도록 몰딩될 수 있다. 도 7에 도시된 캐리어 부재(36)의 실시예에서, 만곡가능부(42)는 인접한 매스 지지 섹션(40)보다 얇은 두께를 갖도록 몰딩된다. 이러한 실시예에서, 만곡가능부(42)는 0.5 내지 5 mm의 두께를 갖고 매스 지지 섹션은 1.0 내지 50의 두께를 갖는다. 다른 실시예에서, 캐리어 부재(36)의 단면 전체에 걸친 두께는 실질적으로 균일할 수 있고 만곡가능부는 예를 들어 밀링(milling)에 의해 제거되는 재료의 층 또는 노치를 가질 수 있다. 캐리어 부재(36)는 또한, 커버 부재(32)가 강화 조립체(38) 및 채널 부재(28)의 주위의 위치로 가압되기 전에 강화 조립체(38)가 채널 부재(28)에 헐겁게 조립되어 대체로 제 위치에 유지되게 하는 복수의 클립(46)을 포함할 수도 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 캐리어 부재(36)는 복수의 리브(48)를 포함한다. 이러한 실시예에서, 리브(48)는 매스 지지 섹션(40)에 존재한다. 이는, 캐리어 부재(36)의 일 측부상의 팽창가능한 매스(34)가 캐리어 부재(36)의 타 측부상의 팽창가능한 매스(34)에 접합되게 허용한다. 적어도 하나의 실시예에서, 리브(48)는 1.0 내지 50 mm의 두께와, 5 내지 50 mm의 길이와, 5 내지 100 mm의 이격부를 갖는다. 적어도 하나의 실시예에서, 매스 지지 섹션(40)은 100 mm 내지 1.0 m(미터)의 길이를 갖고, 10 개 내지 100 개의 리브를 포함한다. 다른 실시예에서는, 매스 지지 섹션(40)에 리브(48)를 갖추는 대신, 캐리어 부재(36)가 메쉬(mesh)를 포함할 수 있다. 리브 및 메쉬를 사용하면 강화 조립체(38)에 적은 재료를 사용하여 생산 비용을 낮출 수 있는 이점이 있을 수 있다. 또 다른 실시예에서는, 몰딩 캐리어 부재(36)에 리브(48)를 갖추는 대신, 캐리어 부재(36)는 매스 지지 섹션으로서 작용하는 복수의 평면 부재를 가질 수 있다. 이러한 실시예에서는, 캐리어 부재의 대향 측부상의 팽창가능한 매스가 서로 접합할 수 있도록, 캐리어 부재(36)의 평면 표면의 다양한 위치에 슬롯, 홀 또는 복수의 홀들이 형성될 필요가 있다. 이는 B 필러 조립체(24)를 구조적으로 강화하기 위해 필요할 수 있다.

도 8 및 도 9는 다양한 배향으로 도시된, 캐리어 부재(36) 및 팽창가능한 매스(34)를 포함하는 강화 조립체(38)를 도시한다.

도 10은 대체로 평평한 구조의 도 8 및 도 9의 강화 조립체(38)를 도시한다. 캐리어 부재(36)는 그 자연 (가압되기 전) 상태에서 대체로 평평하고, 이후 채널 부재(28)와 결합하기 위해 구부러지도록 몰딩 또는 제조될 수 있다. 대안적으로, 캐리어 부재(36)는 자연 상태에서 C형 또는 브래킷형 단면을 갖고, 이후 패키징(packaging)을 위해 대체로 평평한 구조로 구부러지도록 몰딩될 수 있다. 대안적으로, 캐리어 부재(36)는 그 자연 상태에서 임의의 다른 형상을 취할 수 있고, 원하는 대로 변형될 수 있다.

도 11 및 도 12는 선적 컨테이너 내로의 패킹을 위해, 대체로 평평한 구조로 서로 층층이 포개진 복수의 강화 조립체(38)를 도시한다.

본 발명의 실시예가 도시 및 기술되었지만, 이러한 실시예는 본 발명의 모든 가능한 형태를 도시 및 기술한 것으로 의도되지는 않는다. 오히려, 명세서에 사용된 용어는 제한을 위한 것이기보다 기재를 언어로 표현하기 위한 것이며, 다양한 변경이 본 발명의 사상 및 범주를 벗어나지 않고 이루어질 수 있다는 것이 이해된다.

Claims

비임용 강화 조립체이며,
전면 및 후면을 갖는 캐리어 부재로서, 캐리어 부재는 복수의 매스 지지 섹션 및 인접한 매스 지지 섹션들 사이에 배치된 적어도 하나의 만곡가능부를 갖고, 각각의 매스 지지 섹션은 전면으로부터 후면으로 연장하는 개방부를 갖는, 캐리어 부재와,
캐리어 부재의 전면과 후면 모두에서 지지되는 복수의 열 활성 팽창가능한 매스를 포함하고,
각각의 열 활성 팽창가능한 매스는 매스 지지 섹션 위에 위치되고, 전면에 배치된 각각의 열 활성 팽창가능한 매스는 개방부를 통해 후면상의 대응하는 열 활성 팽창가능한 매스에 연결되는
비임용 강화 조립체.
제1항에 있어서,
각각의 만곡가능부는 각각의 인접한 매스 지지 섹션의 두께보다 얇은 두께를 갖는
비임용 강화 조립체.
제1항에 있어서,
각각의 열 활성 팽창가능한 매스는 매스 지지 섹션들 중 각각의 매스 지지 섹션의 실질적으로 전체 길이에 대해 매스 지지 섹션들 중 각각의 매스 지지 섹션을 따라 종방향으로 연장하는
비임용 강화 조립체.
제1항에 있어서,
적어도 일부의 매스 지지 섹션은 복수의 리브를 포함하는
비임용 강화 조립체.
제1항에 있어서,
각각의 만곡가능부는, 인접한 매스 지지 섹션들이 서로에 대해 45˚로 구부러지도록 허용하기에 충분하게 휘어질 수 있는
비임용 강화 조립체.
제1항에 있어서,
만곡가능부는, 인접한 매스 지지 섹션들이 서로에 대해 90˚로 구부러지도록 허용하기에 충분하게 휘어질 수 있는
비임용 강화 조립체.
제1항에 있어서,
캐리어 부재는 폴리프로필렌을 포함하는
비임용 강화 조립체.
제7항에 있어서,
폴리프로필렌은 실질적인 열화 없이 최대 250℉(121.11℃)의 온도를 견딜 수 있는
비임용 강화 조립체.
제1항에 있어서,
캐리어 부재는 나일론을 포함하는
비임용 강화 조립체.
제1항에 있어서,
각각의 열 활성 팽창가능한 매스는 활성시에 체적이 100% 팽창하는 재료로 제조되는
비임용 강화 조립체.
제1항에 있어서,
적어도 하나의 만곡가능부 상의 열 활성 팽창가능한 매스의 두께는 0.5 mm보다 얇은,
비임용 강화 조립체.
제1항에 있어서,
적어도 하나의 만곡가능부에는 열 활성 팽창가능한 매스가 배치되지 않는
비임용 강화 조립체.
제1항에 있어서,
각각의 만곡가능부는 인접한 매스 지지 섹션들이 서로에 대해 30˚ 내지 120˚로 구부러지도록 허용하기에 충분하게 휘어질 수 있는
비임용 강화 조립체.
비임용 강화 조립체이며,
대체로 평면이고 전면 및 후면을 갖는 사출 성형된 캐리어 부재로서, 캐리어 부재는 캐리어 부재를 따라 종방향으로 연장하는 복수의 매스 지지 섹션 및 복수의 리빙 힌지로 나뉘고, 각각의 리빙 힌지는 인접한 매스 지지 섹션들 사이에 배치되는, 사출 성형된 캐리어 부재와,
캐리어 부재의 전면과 후면 모두에서 지지되고 매스 지지 섹션에 인접하게 배치되는 복수의 열 활성 팽창가능한 매스를 포함하는
비임용 강화 조립체.
제14항에 있어서,
적어도 하나의 리빙 힌지에는 열 활성 팽창가능한 매스가 배치되지 않는
비임용 강화 조립체.
강화 채널 조립체이며,
채널 부재와,
채널 부재와 결합하도록 구성된 커버 부재와,
채널 부재와 커버 부재 사이에 배치된 강화 서브조립체를 포함하며,
상기 강화 서브조립체는,
복수의 매스 지지 섹션 및 인접한 매스 지지 섹션들 사이에 배치된 적어도 하나의 만곡가능부를 갖는 캐리어 부재와,
캐리어 부재의 전면과 후면 모두에서 지지되는 복수의 열 활성 팽창가능한 매스를 포함하고, 각각의 열 활성 팽창가능한 매스는 매스 지지 섹션 위에 위치되고,
열 활성 팽창가능한 매스는 열 활성된 후에 채널 부재의 일부 및 커버 부재의 일부에 접합하고, 이로써 채널 부재 및 커버 부재는 활성 매스에 의해 서로에 대해 실질적으로 고정되는
강화 채널 조립체.
제16항에 있어서,
각각의 만곡가능부는 각각의 인접한 매스 지지 섹션의 두께보다 얇은 두께를 갖는
강화 채널 조립체.
제16항에 있어서,
적어도 일부의 매스 지지 섹션은 복수의 리브를 포함하는
강화 채널 조립체.
강화 채널 조립체를 제조하는 방법이며,
채널 부재와, 채널 부재와 결합하도록 구성된 커버 부재와, 강화 서브조립체를 제공하는 단계로서, 상기 강화 서브조립체는 복수의 매스 지지 섹션 및 인접한 매스 지지 섹션들 사이에 배치된 적어도 하나의 만곡가능부를 갖는 캐리어 부재와, 매스 지지 섹션의 전면 및 후면상에 지지되는 복수의 열 활성 팽창가능한 매스를 구비하는, 채널 부재와, 커버 부재와, 강화 서브조립체를 제공하는 단계와,
채널 부재에 인접하게 강화 서브조립체를 위치시키는 단계와,
강화 서브조립체에 인접하게 커버 부재를 위치시키는 단계와,
강화 서브조립체가 만곡가능부에서 채널 부재 주위로 구부러질 수 있게 하기 위해 강화 서브조립체에 대항하여 채널 부재 위로 커버 부재를 가압하는 단계와,
팽창가능한 매스가 채널 부재 및 커버 부재에 접합하도록 팽창가능한 매스를 활성화시키는 단계를 포함하는
강화 채널 조립체 제조 방법.
제19항에 있어서,
적어도 하나의 만곡가능부에는 열 활성 팽창가능한 매스가 배치되지 않는
강화 채널 조립체 제조 방법.