KR20040101474A - 개선된 차량 구조 부재 및 그 제조 방법 - Google Patents

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크리스토퍼 에이. 브루스터
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Abstract

본 발명은 성형된 강성 발포체 부품(810), 성형된 발포체 부품의 외부 표면의 적어도 일부에 직접 도포되는 열 활성 발포 가능 접착제(30) 및 일체형 위치 설정 수단(40)을 포함하는 제품이다. 본 발명의 제2 태양은 (a) 강성 발포체 인서트의 적어도 일부분에 열 활성 발포 가능 접착제(30)를 구비하는 강성 발포체(10)와 강성 발포체의 표면으로부터 연장되는 적어도 하나의 일체형 위치 설정 수단(40)으로 이루어진 강성 발포체 부품(10)을 차량 중공 부재(5) 내로 삽입하는 단계와, (b) 중공 부재 내에 강성 발포체 부품이 위치 설정되도록 위치 설정 수단(40)을 중공 부재(5)와 맞물리게 하는 단계와, (c) 발포체 충전 차량 중공 부재를 형성하도록 열 활성 팽창 가능 접착제(30)를 활성화 시키는 데 충분한 온도와 시간으로 상기 강성 발포체 부품을 내부에 갖는 중공 부재를 가열하는 단계를 포함하는 발포체 충전 차량 중공 부재를 형성하는 방법이다.

Description

개선된 차량 구조 부재 및 그 제조 방법 {IMPROVED VEHICULAR STRUCTURAL MEMBERS AND METHOD OF MAKING THE MEMBERS}
차량 중량을 감소시키는 것은 보다 엄격한 연료 절약 및 환경 표준을 만족시키기 위해 계속 중요시 되어 왔다. 그 동안 자동차는 더 조용하고 더 안전한 것으로 기대되어 왔다. 이러한 이율 배반적인 요구를 만족시키기 위해, 자동차 기술자들은 소음을 주로 감소시키기 위한 발포체(음향 발포체)를 자동차 공동 내로 도입하고 있다. 이들 발포체는 대개, 구조 부재가 형성된 후에 구조 부재의 중공 영역 내로 도입되어 왔다. 발포체는 또한, 중공 부재가 형성되는 동안 중공 부재 내에 발포 가능 재료를 삽입한 후에 예를 들어, E 피복과 동시에 발포 가능 부재를 발포시킴으로써 도입되어 왔다.
모든 차량에서 발포체를 중공 구조 부재의 특정 영역 내에 포함시키고 정확하게 위치 설정하는 것이 어렵기 때문에, 발포체는 예를 들어 구조 부재의 강성(rigidity)을 개선할 목적으로는 사용되지 않았다. 발포체가 어느 곳에 위치하는 지와 발포체가 공동을 어느 정도까지 충전하는 지를 정확하게 알 수 없기 때문에 모든 차량의 충돌 안전성이 예측 가능하지 않고 변화무쌍하게 된다. 예를 들어, 구조 부재 내로 설계된 찌그러짐 영역(crush zone)이 불필요한 발포체를 포함할 수 있어서 사고 순간 과도한 에너지가 차량 탑승자에게 전달될 수 있으며, 반면에 공동을 충분히 채우지 않는 발포체도 비슷한 문제를 일으킬 수 있다.
공동에 대한 전술한 제어되지 않는 발포 및 충전은, 다른 구성 요소이 장착 구멍과 같은 기능성인 구멍의 막힘 및 발포체 누출과 같은 문제를 야기하기도 한다. 또 다른 문제로는, 발포체가 제조 공정에서 삽입된 후에 E 피복 동안에 열의 인가에 의해 발포되는 경우에, 공동을 만들기 위해 사용되는 용접 공정에 의해서도 발포체가 형성될 수 있다는 것이다.
차량용 중공 부재 내로 발포체를 도입하는 방법의 예는 미국 특허 제5,194,199호에 기술되어 있다. 미국 특허 제5,194,199호에는, 열가소성 물질 내에 봉입된 폴리우레탄 반응물 외피(열 발포 가능 외피)를 갖는 발포체 코어가 개시되어 있다. 외피는, 액침 피복(immersion coating)과 같이 충분한 열이 인가되는 동안에 발포된다. 코아는, 코아로부터 바깥쪽으로 연장되는 연결 부재를 갖는 중공 부재(예를 들어, "C"와 유사한 단면을 갖는 비임)의 일부 내로 도입된다. 이러한 방법은 국부 돌출(local projection)을 요구하므로, 중공 부재가 중공 부재를 형성하는 C형 비임 상에 예를 들어 면판(face plate)을 용접하여 완성되는 경우에는 봉입된 폴리우레탄으로 된 열 발포 가능 외피가 발포되지 않는다.
미국 특허 제5,678,826호에는, 중공 부재의 벽을 통해 연장되는 제거 가능 플러그에 의해 발포 가능 재료가 중공 부재 내에 위치되는 발포체 도입 방법이 기술되어 있다. E 피복 동안에 발포 가능 재료가 발포된 후에, 플러그는 제거된다. 유럽 특허 출원 공개 제0 999 119호에는, 발포체가 전적으로 발포체 내에 배출 채널을 갖는 발포체 도입 방법이 개시되어 있다. 이들 종래 방법은 모두 중공 부재 내에 발포체를 정확하게 위치 설정하는 문제를 해결하지 못하고 있다. 또한, 이들 방법은, 다른 아이템을 중공 부재에 장착하기 위해 사용되는 중공 부재 내의 구멍이 발포체에 의해 막히게 되는 문제와 와이어와 같이 중공 부재 내로 발포체가 도입된 후에 도입될 수 있는 다른 아이템을 위한 부재 내의 경로를 남기는 문제를 해결하지 못하고 있다.
본 발명은 자동차의 프레임 레일 또는 필라(pillar)와 같은 차량 구조 부재의 소음을 약화시키고 구조적 일체성을 개선하기 위한 경량체 인서트(insert)에 관한 것이다.
도1은 차량 중공 부재를 둘러싸기 전에 내부에 인서트를 구비하는 차량 중공 부재의 단면도이다.
도2는 중공 부재를 둘러싼 후 열 팽창 가능 접착제의 팽창 전에 내부에 인서트를 구비하는 차량 중공 부재의 단면도이다.
도3은 열 팽창 가능 접착제의 팽창 후에 내부에 인서트를 구비하는 차량 중공 부재의 단면도이다.
도4는 본 발명에 따른 인서트의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도5는 도4에 도시된 인서트를 대향측에서 본 도면이다.
따라서, 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제를 하나 이상 해결하는 차량의 중공 부재 내 발포체 도입 방법을 제공하는 것이 바람직할 것이다. 또한 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 하나 이상 해결하는 방법을 제공할 수 있는 발포체 인서트를 제공하는 것이 바람직할 것이다.
본 발명의 목적은 (1) 차량의 중공 부재 내에 강성 발포제(rigid foam)가 정확하게 위치되도록 중공 부재 내로 강성 발포체를 삽입하는 방법, (2) 중공 부재 내의 발포체 존재를 쉽게 판단하는 방법, (3) 중공 부재 내로 쉽게 삽입된 후에, E 피복 가열 중에 중공 부재에 결합되지만 중공 부재 형성 (예를 들어, 용접) 중에 접착 결합되지 않는 사전 발포된 인서트, (4) 중공 부재의 벽 내의 기능성 구멍이막히지 않도록 중공 부재 내로 발포체를 삽입하는 방법, (5) E 피복의 배출에 이용될 수 있는 중공 부재의 벽과 발포체 사이의 채널 형성 및 브레이크 라인 또는 와이어와 같은 다른 차량 하드웨어를 장착하기 위한 도관 형성 방법을 포함하지만 그에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 제1 태양은, 성형된 강성 발포체 부품과, 성형된 강성 발포체 부품의 외부 표면의 적어도 일부에 직접 도포된 열 활성 발포 가능 접착제와, 일체형 위치 설정 수단을 포함하는 제품을 포함한다.
본 발명의 제2 태양은
(a) 강성 발포체 인서트의 적어도 일부분에 열 활성 발포 가능 접착제를 구비하는 강성 발포체와 강성 발포체의 표면으로부터 연장되는 적어도 하나의 일체형 위치 설정 수단으로 이루어진 강성 발포체 부품을 차량 중공 부재 내로 삽입하는 단계와,
(b) 상기 강성 발포체 인서트가 상기 중공 부재 내에 위치되도록, 상기 강성 발포체 부품의 위치 설정 수단을 상기 중공 부재에 맞물림하는 단계와,
(c) 상기 강성 발포체 부분을 내부에 갖는 중공 부재를 상기 열 활성 팽창 가능 접착제를 활성화시키는 데 충분한 온도와 시간으로 가열하여 발포체 충전 차량 중공 부재를 형성하는 단계를 포함하는 발포체 충전 차량 중공 부재 형성 방법이다.
본 발명에 따라 차량 중공 부재 내에 강성 발포체 부품을 정확하게 삽입할 수 있으면서, 중공 부재 내에 발포체가 존재하는 지(예를 들어, 핀의 관찰)를 제조중에 쉽게 판단할 수 있게 된다. 본 발명의 방법은 특히 차량 프레임 레일과 같은 차량의 구조체를 형성하는 데 특히 유용하다. 예를 들어, 일반적으로 자동차의 프레임 레일은 사고 에너지를 분사시키면서 탑승자를 보호하기 위한 찌그러짐 영역을 생성하도록 연약화된 부분을 갖는다. 프레임 레일은 트랜스미션과 같은 자동차 부품도 지지한다. 본 방법에 따라, 폴리우레탄 발포체와 같은 발포체는 엔진과 트랜스미션과 같은 다른 구성 요소를 위한 장착 구멍을 막지 않고 찌그러짐 영역을 훼손하지 않으면서 프레임 레일 내로 선택적으로 도입된다. 또한 본 방법을 사용하여, 로커 패널(rocker panel), 비임(beam), 필라(pillar), 크로스바(crossbar) 및 몸체 장착대(body mount)와 같은 차량의 다른 구성 요소를 만들 수도 있다. 또한, 본 방법은 운동 장비, 보트, 자전거, 항공기, 트럭 및 기차와 같은 다른 응용예에도 사용될 수 있다.
본 명세서에서 사용되는 중공 부재는, 자동차와 같은 장치의 부품들에 의해 형성되면서 대개 둘러싸여 있는 속이 빈 공동을 의미한다. 장치는 중공 부재가 위치된 지점에서 구조적인 취약점을 나타낼 수 있다. 성형된 발포체 제품에 대한 접착제 위치의 적어도 일부분은, 성형된 발포체 제품이 그 외부 표면의 일부 또는 전부에 접착제를 구비하는 것을 의미한다. 일체형 위치 설정 수단은 위치되어야 하는 위치 내에 성형된 부품을 위치 설정하고 유지하는 수단이며, 일치형 위치 설정 수단에서 위치 설정 수단은 성형된 부품 내에 집적된다. 일체형 위치 설정 수단은 성형된 부품을 형성하는 데 사용된 발포체로부터 만들어진 성형된 만입부 또는 돌기부일 수 있다. 이와는 달리, 일체형 위치 설정 수단은 또 다른 재료로 만들어지며, 위치 설정 수단의 일부분이 성형된 발포체 부품 또는 영구적으로 부착된 포스트 몰딩(permananently affixed post molding) 내로 몰딩(molding)되어 일체형 위치 설정 수단을 제자리에 영구적으로 체결하게 된다. 일체형 위치 설정 수단은 부품을 제자리에 용접하는 데 사용되는 금속 탭일 수 있고, 부품을 제자리에 유지하기 위해 설계된 나사를 수용하록 구성된 나선 가동된 인서트일 수 있다. 일체형 위치 설정 수단은 일부분이 강성 발포체 부품 내에 몰딩된 임의의 부품일 수 있으며, 부품의 바깥 부분은 스냅 끼움 클립(snap fit clip) 또는 클립과 같이 한 위치에 부품을 기계적으로 유지하도록 구성된 기계적 부착 수단을 갖는다. 기계적 부착 수단은 스냅 끼움 클립, 볼트, 나사 등을 포함하는 적절한 위치에 부품을 유지하도록 사용되는 임의의 공지된 기계 장치이다. 일체형 위치 설정 수단의 일부 또는 전부는 자석일 수 있다. 또한 일체형 위치 설정 수단은 압력 민감성 접착제를 외부에 구비하는 몰딩 부품일 수도 있다.
일 실시예에서, 일체형 위치 설정 수단은 강성 발포체의 표면으로부터 연장되는 위치 설정 핀이다. 위치 설정 핀은, 강성 발포체 인서트 내로 몰딩된 부분을 가질 수 있으며 또는 강성 발포체 인서트가 제조될 경우에 강성 발포체로부터 형성될 수 있다. 양호하게는, 중공 부재는 강성 발포체 인서트를 제자리에 위치시키도록 위치 설정 핀이 내부에 끼워 맞춰지는 정합 위치 설정 구멍을 갖는다. 강성 발포체 인서트가 중공 부재 내에 위치되는 경우에, 적절한 위치에 강성 발포체가 위치되도록 위치 설정 핀이 위치 설정 구멍 내로 삽입된다.
본 명세서에서 사용되는 용어 "맞물림(engaging)"은 중공 부재 내의 적절한 위치에 강성 발포체 인서트가 위치되도록 위치 설정 수단을 사용하는 것을 의미한다. 또한 양호한 실시예에서, 위치 설정 수단을 사용하여, 발포 가능 접착제가 팽창되어 중공 부재의 벽과 만나게 됨으로써 강성 발포체 인서트가 제자리에 유지되거나 또는 영구적으로 강성 발포체 인서트가 제자리에 유지될 수 있다. 또한 맞물림은 강성 발포체 인서트를 제자리에 유지시키기 위해 일체형 위치 설정 수단을 적용하는 것을 의미할 수 있다. 이러한 것은, 금속 탭을 중공 부재에 용접시키거나, 압력 민감성 접착제 또는 자석을 상부에 구비하는 위치 설정 수단을 접착제 또는 자석이 중공 부재와 접촉하게 되는 위치에 위치시키거나, 또는 기계적으로 부착되는 수단을 중공 부재의 적절한 부품에 적용하여 강성 발포체 인서트를 제자리에 유지하게 함으로써 달성할 수 있다. 일체형 위치 설정 수단이 나사를 위한 나선 가공된 수용체이면, 외부 나사가 맞물려 질 수 있다. 본 명세서에서 사용되는 "성형된"은 중공 부재 내로 끼워 맞추도록 구성된 3차원 형태를 갖는 것을 의미한다. 일체형 위치 설정 수단에서 사용되는 "일체형"은, 위치 설정 수단이 발포체 인서트에 단지 일시적으로 부착되지 않고, 위치 설정 수단이 제거되는 경우에 위치 설정 수단이 부서지거나 인서트 발포체가 손상되도록 부착되어 있는 것을 의미한다. 대개, 이러한 것은 위치 설정 수단이 인서트 발포체의 연속 부품인 것을 의미하며, 그 부품은 인서트 발포체 내에 몰딩되거나 또는 접착에 의해 인서트 발포체에 접합된다.
양호한 실시예에서, 본 발명은,
(a) 강성 발포체 인서트의 적어도 일부분에 열 활성 발포 가능 접착제를 구비하는 강성 발포체와 강성 발포체의 표면으로부터 연장되는 적어도 하나의 일체형 위치 설정 수단으로 이루어진 강성 발포체 인서트를 적어도 하나의 구멍을 갖는 차량 중공 부재 내로 삽입하며, 삽입과 동시에 인서트의 위치 설정 핀이 중공 부재 내의 구멍 내에 추력(thrust)되어 강성 발포체 인서트가 중공 부재 내에 위치되고 유지되게 되는 단계와,
(b) 강성 발포체 인서트를 내부에 갖는 중공 부재를 열 활성 팽창 가능 접착제를 활성화시키는 데 충분한 온도와 시간으로 가열하여 발포체 충전 차량 중공 부재를 형성하는 단계를 포함하는 발포체 충전 차량 중공 부재 형성 방법이다.
양호한 실시예에서, 본 발명은,
(a) 강성 발포체 부품의 적어도 일부분 상에 열 활성 발포 가능 접착제를 구비하는 성형된 강성 발포체와 강성 발포체 부품의 표면으로부터 연장된 적어도 하나의 일체형 위치 설정 수단으로 이루어진 성형된 강성 발포체 부품을 삽입하는 단계와,
(b) 강성 발포체 부품의 위치 설정 수단을 중공 부재와 맞물리게 하여 중공 부재 내에 강성 발포체 인서트를 위치시키는 단계와,
(c) 강성 발포체 부품을 내부에 갖는 중공 부재를 열 활성 팽창 가능 접착제를 활성화시키는 데 충분한 온도와 시간으로 가열하여 발초체 충전 차량 중공 부재를 형성하는 단계를 포함하는 발포체 충전 차량 중공 부재 형성 방법이다.
본 발명의 양호한 실시예에 따른 방법에서, 위치 설정 수단은 나사를 수용하도록 구성된 나사선을 갖는 몰딩된 인서트이고, 강성 발포체 인서트는, 중공 부재 내에 구멍을 통해 나사를 삽입하고 나선 가공된 인서트 내로 나사를 돌려 끼움으로써중공 부재와 맞물리게 된다.
본 발명의 양호한 실시예에 따른 방법에서, 위치 설정 수단은 금속 탭이고, 강성 발포체는, 중공 부재에 금속 탭을 리벳 결합하거나 용접함으로써 중공 부재와 맞물리게 된다.
도1 내지 도3은 본 발명의 특정 실시예를 도시한 것으로서, 본 발명의 범위를 한정하지는 않는다. 도1의 특정 실시예를 참조하면, 발포체 충전된 차량 부재(5)는, 위치 설정 구멍(21)과 장착 구멍(22)을 갖는 금속 벽(20)에 의한 공동 내로 강성 발포체 인서트(10)를 삽입함으로써 형성된다. 강성 발포체 인서트(10)는 상부에 열 활성 접착제(30)를 갖는다. 강성 코어는, 강성 발포체 인서트(10)의 표면(100)으로부터 연장되는 적어도 하나의 일체형 위치 설정 핀(40)을 갖는다. 위치 설정 핀(40)은 구멍(21)을 통해 연장되는 위치 설정 피너클(70, locating pinnacle)과 기부면(60)을 갖는 위치 설정 기부(50)로 구성될 수 있다. 발포체 인서트(10)는, 팽창 가능 접착제(30)의 가열 및 팽창 동안에 상기 팽창 가능 접착제(30)에 의해 장착 구멍(22)이 막히지 않게 하는 접착체 댐(90, adhesive dam)을 구비할 수도 있다. 충전 부재(5)는 또한 접착제 댐(120) 발포체, 표면(130) 및 금속 벽(20)에 의해 형성된 도관(110)을 구비할 수도 있다. 충전 부재는 또한 금속 벽(20)과 접착제(30)를 상부에 구비하는 발포체 인서트 표면(150)에 의해 형성된 임시 드레인 채널(140)을 구비할 수도 있다.
금속 벽(20)에 의해 형성된 중공 부재 내로 발포체 인서트(10)가 삽입된 후에, 도2에 도시된 바와 같이 금속 벽(160)은 금속 벽(20) 상으로 위치되고 금속 연장부(170, 180)에서 용접된다. 용접된 다음에 내부 표면(190)은 E-피복되며, E-피복 공정 동안에 가열에 의해 접착제(30)가 팽창되어 도3에 도시된 바와 같이 발포체 충전된 차량 부재(5)를 형성한다.
인서트 발포체(10)의 삽입은, 위치 설정 핀(40)이 위치 설정 구멍(21)을 통해 연장되는 한, 금속 벽(20)에 의해 형성된 공동 내에 인서트 발포체(10)를 손으로 위치시키는 것과 같이 임의의 적절한 방법에 의해 달성될 수 있다. 일체형 위치 설정 핀(40)은 임의의 재료로 만들어 질 수 있지만, 발포체 인서트(10)와 같은 재료인 것이 바람직하다. 양호하게는, 핀(40)과 인서트(10)는 동시에 한 유닛으로서 형성된다. 양호하게는, 핀이 기부(50)와 피너클(70)을 갖는다. 핀(40)의 이러한 양호한 실시예에서, 접착제(30)는 기부면(60)과 같은 높이가 되도록 일정 두께를 갖는 것이 바람직하다. 발포체 인서트(10)의 위치 설정을 용이하게 하기 위해, 기부면(60)은, 팽창 가능 접착제(30)의 가열 및 팽창 전에 인서트(10)를 금속벽(20)에 접착시키는 접착제를 상부에 구비하는 것이 바람직하다. 기부면(60) 상의 접착제는 발포체 인서트(10)와 금속벽(20) 사이를 접합시키는 임의의 적절한 접착제일 수 있다. 발포체 인서트(10)가 차량 부재(5) 내에 있는 지 여부가 용이하게 판단하기 위해, 핀 표면(75)은 금속벽(20)과 구별되는 칼라로 도색된다.
일체형 위치 설정 핀(40)은 임의의 적절한 단면 형상일 수 있다. 예를 들어, 핀의 단면은 원형, 타원형, 정사각형, 직사각형 또는 임의의 다른 유용한 다각형상일 수 있다.
발포체 인서트(10)는 임의의 적절한 발포체 재료일 수 있다. 발포체 재료는, 제한 없이 발포되는 경우에 양호하게는 5 파운드/입방피트 (80 Kg/m3) 내지 25 파운드/입방피트 (400 Kg/m3)의 밀도를 가질 것이다. 선택된 특정 발포체는 차량 부재에 요구되는 특성에 따라 달라질 것이다. 양호하게는, 발포체 재료는 폴리우레탄 열경화성 중합체 발포체이다. 그러나, 에폭시, 폴리이소시안산염(polycyanate)(폴리이소시아누르산염(polycyanurate))과 같은 폴리우레탄 하이브리드(hybrid), 폴리올레핀, 신디오택틱(syndiotactic), 합성물 및 다른 강성 발포체를 포함하는 다른 열경화성 및 열가소성 충전제와 같이 다른 구조의 충전 재료 형태도 사용될 수 있다. 알루미늄 발포체, 유기 및 무기 (세라믹 및 금속) 발포체와같은 비플라스틱(non-plastic) 충전제 재료도 사용될 수 있다.
발포체 인서트(10)는, 중합체 강성 또는 탄성 발포체를 몰딩하기 위한 당업계에 알려진 임의의 적절한 방법에 의해 제조될 수 있다. 예를 들어, 구성 요소(component)는 중합체 또는 단량체(monomer)와 발포제(blowing agent)를 대개 포함할 것이다. 양호한 실시예의 예는, 대기 환경에서 경화되는 "A측(A-side)" 및 "B측(B-side)" 구성 요소의 조합으로부터 생성되는 발포체이다. 예를 들어, A측은 이소시안산염 프리폴리머 또는 중합체 메틸렌 디페닐 이소시안산염 (isocyanate prepolymer or polymeric methylene diphenyl isocyanate(MDI))으로 이루어질 수 있고, B측은 다양한 폴리올, 계면활성제, 촉매 및 물로 통상 이루어지는 폴리올 혼합물(blend)로 이루어질 수 있다. 발포체는 또한 유리 구슬과 같은 충전제, 요변성(thixotropic) 첨가물 및 다른 합성물 섬유도 포함할 수도 있다. 화학적 또는 물리적 발포제 또는 그 조합이 사용될 수도 있다. 미국 특허 제4,923,902호 및 제4,995,545호에 개시된 것과 같은 단일 구성 요소 발포체 시스템이 또한 사용될 수도 있다. 발포체 인서트는 또한 동시 계속중인 미국 출원 제09/998,093호에 개시된 방법을 사용하여 제조될 수도 있다.
팽창 가능한 접착제(30)는 당업계에 공지된 임의의 적절한 접착제일 수 있다. 팽창 가능한 접착제(30)는, 예를 들어 E-피복(E-coating)하기 전 용접에 의해서는 실제로 활성화되지 않는 것이 바람직하다. 대개 팽창 가능한 접착제는, 적절한 성분(대개 발포제 및 경화제)과 혼합되는 경우 E-피복과 같이 열이 인가되는 동안에 신뢰 가능하고 예상 가능한 방법으로 팽창되고 경화되는 에폭시 수지 또는 에틸렌계 중합체와 같은 중합체 기부(polymeric base) 재료를 포함한다. 팽창 가능한 접착제는 또한 경화되는 동안 가교(cross-link)되거나 또는 최종 형상을 달성하여, 추가적 유동이나 형상 변화 가능성 없는 재료로 된다. 다른 유용한 재료는, 미국 특허 제5,766,719호, 제5,755,486호, 제5,575,526호 및 제5,932,680호에 개시된 바와 같이, 적어도 하나의 단량체 형 알파 올레핀, 페놀/포름알데히드 재료, 페녹시(phenoxy) 재료 및 높은 유리 전이 온도를 갖는 폴리우레탄 재료를 갖는 폴리올레핀, 혼성 중합체(copolymer) 및 3원 혼성 중합체(terpolymer)를 포함할 수 있다. 양호하게는, 팽창 가능한 접착제(30)는 에틸렌 프로필렌 디아민 단량체(ethylene propylene diamine monomer: EPDM) 형 접착제와 같은 에폭시 수지 또는 탄성 중합체 접착제이고, 그 예로는 미시간주, 트로이에 있는 엔디 인더스트리스 인코.(ND Industries Inc.)로부터 입수 가능한 엔디700(ND700)이다.
팽창 가능한 접착제(30)는, 침지(dipping), 적층(laminating), 브러싱(brushing), 압연 공압출(rolling co-extruding), 사출 몰딩, 오버몰딩(overmolding) 및 분무(spraying)를 포함하는 임의의 방법으로 발포체 인서트(10)의 외부면에 도포될 수 있다. 또한, 팽창 가능한 접착제(30)는 사전 몰딩되거나 조각으로 다이컷(die-cut)되어 발포체 인서트(10)에 위치되거나 부착될 수 있다.
발포체 인서트(10)는 또한 장착 구멍(22)을 보호하는 접착제 댐(90)을 구비할 수도 있다. 바람직하게는, 발포체 인서트(10) 상에 존재하는 임의의 댐은 발포체 인서트(10)의 발포체 재료로부터 형성된다. 팽창 가능한 접착제(30)가 댐에 의해 스며 나오지 않고 변형되지 않으면서, 차량 제조 시에 경험되는 온도에 저항할수 있는, 합성 플라스틱과 같은 적절한 재료를 사용하여 인서트가 형성된 후에, 이들 댐은 또 다른 재료로부터 형성될 수 있다. 예시는 나이론, 폴리카보네이트, 폴레에스테르, 에폭시 수지 및 페놀-포름알데히드 수지와 같은 플라스틱을 포함한다.
발포체 인서트(10)는 또한 도관(110) 및 임시 채널(130)을 포함할 수도 있다. 바람직하게는 이들이 발포체 인서트(10) 내로 몰딩되지만, 발포체 인서트(10)의 단면들을 기계적으로 자르거나 제거함으로써 순차적으로 형성될 수도 있다. 임시 배출 채널(130)은, 예를 들어 E 피복 동안에 사용된 액체를 배출하는 데 유용하다. 도관(110)은, 배선, 가스 라인 및 브레이크 라인과 같이, 바람직하게 보호되는 차량 품목을 위한 도관으로서 유용하다.
본 발명의 발포체 인서트는 중공 부재 내로 위치되어, 장치의 구조적 일체성을 개선하여, 중공 부재를 통한 진동 및/또는 소리의 전파를 방지할 수 있다.
도4 및 도5는 본 발명에 따른 인서트의 또 다른 실시예를 도시하고 있다. 도4 및 도5는 표면 중 넓은 부분 상에 위치된 접착제(220)를 갖는 몰딩된 인서트(210)를 도시하고 있다. 세 개의 내부 몰딩된(molded in) 금속 탭(230)이, 탭(230)이 인서트(210) 내로 몰딩되는 위치(240)와 함께 도시되어 있다. 이들은, 접착제가 인서트(210)를 피복하지 않는 인서트(210)의 제2 세트의 위치(250)들을 도시하고 있다. 금속 탭(230)은 중공 부재 내에 인서트(210)를 제자리에 용접하도록 구성되며, 따라서 일체형 위치 설정 수단이 된다.

Claims (10)

  1. 성형된 강성 발포체 부품과, 상기 성형된 강성 발포체 부품의 외부 표면의 적어도 일부에 직접 도포된 열 활성 발포 가능 접착제와, 일체형 위치 설정 수단을 포함하는 제품.
  2. 제1항에 있어서, 상기 일체형 위치 설정 수단은 상기 강성 발포체 부품에 성형된 만입부 또는 돌기부이며, 상기 강성 발포체 부품 내로 부분적으로 몰딩되어 일부는 상기 부품으로부터 또한 돌출되고 중공 부재의 적절한 위치에 상기 강성 발포체 부품을 위치시키도록 구성된 제2 부품을 더 포함하는 제품.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 위치 설정 수단은 위치 설정 핀, 금속 탭, 압력 민감성을 갖는 돌기부 또는 돌기부에 적용된 자석, 나사를 수용하도록 구성된 나사선을 갖는 인서트, 또는 부분적으로 내부 몰딩되는 제2 부품이고, 상기 강성 발포체 인서트로부터 돌출되는 제2 부품의 부분은 기계적으로 부착되는 수단인 제품
  4. (a) 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 따른 성형된 강성 발포체 부품을 중공 부재 내로 삽입하는 단계와,
    (b) 상기 강성 발포체 인서트가 상기 중공 부재 내에 위치되도록, 상기 강성발포체 부품의 위치 설정 수단을 상기 중공 부재에 맞물림하는 단계와,
    (c) 상기 강성 발포체 부품을 내부에 갖는 중공 부재를 상기 열 활성 팽창 가능 접착제를 활성화시키는 데 충분한 온도와 시간으로 가열하여 발포체 충전 차량 중공 부재를 형성하는 단계를 포함하는 발포체 충전 차량 중공 부재 형성 방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 위치 설정 수단은 금속 탭이고, 상기 강성 발포체는, 상기 중공 부재에 상기 금속 탭을 용접함으로써 상기 중공 부재와 맞물림되는 발포체 충전 차량 중공 부재 형성 방법.
  6. 제4항에 있어서, 상기 위치 설정 수단은 나사를 수용하도록 구성된 나사선 을 갖는 몰딩된 인서트이고, 상기 강성 발포체 인서트는, 상기 중공 부재 내의 구멍을 통해 나사를 삽입하고 상기 나사를 나선 가공된 인서트 내로 돌려끼움으로써 상기 중공 부재와 맞물리게 되는 발포체 충전 차량 중공 부재 형성 방법.
  7. 제4항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 강성 발포체 인서트는 상기 강성 발포체의 표면 상에 적어도 하나의 접착제 댐을 가지며, 상기 팽창 가능 접착제의 팽창 시에 상기 댐에 의해 상기 발포체 인서트의 적어도 일부분이 상기 팽창 가능 접착제로부터 자유롭게 되는 발포체 충전 차량 중공 부재 형성 방법.
  8. 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 단계 (b)의 가열 전에, 상기 발포체 충전된 중공 부재는 발포체 인서트 벽과 차량 중공 부재 벽에 의해 형성된 임시 배출 채널을 갖는 발포체 충전 차량 중공 부재 형성 방법.
  9. 제4항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 차량 발포체 충전된 중공 부재는 발포체 인서트와 차량 중공 부재 벽에 의해 형성된 적어도 하나의 도관을 갖는 발포체 충전 차량 중공 부재 형성 방법.
  10. 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 가열은 E 피복 공정 동안에 발생하는 발포체 충전 차량 중공 부재 형성 방법.
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