KR20090048574A - 구조 강화재 - Google Patents

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KR20090048574A
KR20090048574A KR1020097001586A KR20097001586A KR20090048574A KR 20090048574 A KR20090048574 A KR 20090048574A KR 1020097001586 A KR1020097001586 A KR 1020097001586A KR 20097001586 A KR20097001586 A KR 20097001586A KR 20090048574 A KR20090048574 A KR 20090048574A
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carrier member
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딘 제프리 슈나이더
조셉 엘. 볼튼
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제피로스, 인크.
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Abstract

본 발명은 구조 부재를 강화하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것에 관한 것이다. 더 구체적으로, 본 발명은 독특한 캐리어 형상 및 캐리어 위에 강화 물질을 적용하는 것에 관한 것이다. 일 실시예에서, 강화 물질의 적용은 체결구, 접착제 또는 양자 모두를 사용하지 않고 캐리어 상에 있는 강화 물질의 배치, 위치 및 제한적인 이동을 통해 달성된다.
Figure P1020097001586
구조 부재(structural member), 캐리어(carrier), 활성화 가능 물질(activatable material), 단부캡(end cap), 제한 형상부(restrictive feature)

Description

구조 강화재 {STRUCTURAL REINFORCEMENTS}
본 발명은 구조 부재를 강화하기 위한 시스템 및 방법을 제공하는 것에 관한 것으로, 캐리어 위에 활성화 가능 물질을 배치, 위치 선정 및 제한적인 이동을 돕기 위한 제한 부재(restrictor)를 포함한다. 구체적인 실시예에서, 시스템 및 방법은 체결구, 접착제, 또는 양자 모두를 사용하지 않고 캐리어 상에 있는 활성화 가능 물질의 배치, 위치, 제한적인 이동을 통해 달성된다.
수년간, 산업계, 특히 운송 산업계는 자동차와 같은 제조물에 밀봉, 차폐, 음향 감쇠, 소음 감쇠 및 강화와 같은 유용한 특성을 제공하는데 관심을 가져왔다. 그 후로, 산업계는 이러한 유용한 특성을 제공하는 다양한 재료와 부품을 개발해 왔다. 그러한 기술 혁신을 계속 이어가기 위해, 본 발명은 상기와 같은 유용한 특성을 제공하기 위한 개선된 재료 및/또는 개선된 부품을 제공하는 것이다. 이러한 재료 및/또는 부품은 밀봉, 차폐, 음향 감쇠, 소음 감쇠 또는 이들을 조합한 성능을 제공할 수 있어야하고, 특히 강화 성능이 뛰어나야 한다.
본 출원은 2006년 7월 25일자로 출원된 미국 가출원 제60/820,295와 2007년 7월 23일자로 출원된 미국 출원 제11/781,587호의 출원일 이익을 주장하며, 상기 두 출원 모두는 본 명세서의 모든 면에서 참조되어 본 명세서에 합체된다.
본 발명은 구조 부재(structural member)의 강화(reinforcement)를 위한 개선된 시스템(system) 및 방법을 제공한다. 본 발명은 구조 강화를 제공하기 위해 독특한 캐리어(carrier) 구성과 캐리어 위에 위치되는 활성화 가능 물질(activatable material)을 포함한다.
본 발명의 제1 실시예에 따르면, 구조 부재용 강화 시스템은 제1 단부와 제2 단부 사이의 축을 따라 뻗어있는 길이를 갖는 캐리어 부재를 포함한다. 캐리어 부재는 축을 따라 뻗어있는 하나 이상의 공동을 형성하도록 서로 연결된 하나 이상의 측벽을 포함하며, 중공 구조 부재의 내벽의 단면 형상에 대략 대응하는 단면 형상을 형성한다. 또한, 시스템은 캐리어 위에 배치되는 활성화 가능 물질을 포함한다. 활성화 가능 물질은 열의 적용시 팽창해서 상기 중공 구조 부재 내벽에 부착하여 상기 중공 부재에 강화를 제공하도록 구성된다. 나아가, 시스템은 캐리어 부재 위에 위치되거나, 캐리어 부재와 통합된 하나 이상의 제한 형상부(restrictive feature)를 포함한다. 하나 이상의 제한 형상부는 활성화 가능 물질을 수용하며 캐리어에 대한 활성화 가능 물질의 이동을 제한하도록 구성된다.
본 발명의 제2 실시예에 따르면, 구조 부재용 강화 시스템은 제1 단부와 제2 단부 사이의 축을 따라 뻗어있는 길이를 갖는 캐리어 부재를 포함한다. 캐리어 부재는 축을 따라 뻗어있는 복수의 공동을 형성하도록 서로 연결된 하나 이상의 측벽을 포함하며, 중공 구조 부재의 내벽의 단면 형상에 대략 대응하는 단면 형상을 형성한다. 또한, 시스템은 캐리어 위에 배치되는 활성화 가능 물질을 포함한다. 활성화 가능 물질은 열의 적용시 팽창해서 상기 중공 구조 부재 내벽에 부착하여, 상기 중공 구조 부재에 강화를 제공하도록 구성된다. 나아가, 시스템은 캐리어의 제1 단부, 제2 단부, 또는 양 단부에 배치되고 캐리어의 단부와 결합하도록 구성된 하나 이상의 캡을 포함한다.
본 발명의 제3 실시예에 따르면, 구조 부재용 강화 시스템은 제1 단부와 제2 단부 사이의 축을 따라 뻗어있는 길이를 갖는 캐리어 부재를 포함한다. 또한, 캐리어 부재는 축을 따라 뻗어있고 캐리어의 높이 또는 폭을 따라 연속적으로 배열된 복수의 공동을 형성하도록 서로 연결된 하나 이상의 측벽을 포함하며, 중공 구조 부재의 내벽의 단면 형상과 대략 대응하는 단면 형상을 형성한다. 나아가 시스템은 캐리어 위에 위치한 복수의 활성화 가능 물질의 스트립(strip)을 포함한다. 활성화 가능 물질의 스트립은 열의 적용시 팽창해서 상기 중공 구조 부재 내벽에 부착하여 상기 중공 부재에 강화를 제공하도록 구성된다. 나아가 시스템은 단일 구조체를 형성하기 위해 상기 캐리어 부재와 일체로 형성된 하나 이상의 제한 형상부를 포함한다. 하나 이상의 제한 형상부는 활성화 가능 물질의 스트립을 수용하며, 상기 캐리어 부재에 대한 활성화 가능 물질의 이동을 제한하도록 구성된다. 나아가 시스템은 캐리어의 제1 단부, 제2 단부, 또는 양 단부에 위치되는 하나 이상의 캡을 포함한다. 하나 이상의 캡은 캐리어 단부를 결합하도록 구성되며, 중공 구조 부재의 내벽에 캐리어 부재를 부착시키기 위한 하나 이상의 부착 구성 요소를 포함한다.
본 발명에 대하여, 본 시스템을 형성하는 방법, 구조 부재 강화 방법, 또는 이외의 방법 등의 다른 구성이나 관점이 존재할 수 있음을 알 수 있다.
도1은 본 발명에 따른 강화 시스템의 예시적인 실시예를 도시한다.
도2는, 본 발명의 예시적인 단부캡을 포함하는 도1의 시스템을 도시한다.
도3 및 4는 도2에 나타난 단부캡의 사시도를 나타낸다.
도5는 본 발명의 강화 시스템의 다른 예시적인 실시예를 도시한다.
도6은, 본 발명의 예시적인 단부캡을 포함하는 도5의 시스템을 도시한다.
도7은, 도 6에 도시된 단부캡의 사시도를 나타낸다.
도8은 본 발명의 강화 시스템의 또 다른 예시적인 실시예를 도시한다.
도8A-8D는 도8에 도시된 예시적인 실시예의 대체 형상을 도시한다.
도9A, 9B 및 10은 본 발명의 강화 시스템의 예시적인 추가 실시예를 도시한다.
도 11은 본 발명의 강화 시스템의 예시적인 실시예에서 취한 단면도를 도시한다.
본 발명은 구조 부재, 특히 자동차 프레임(frame) 또는 프레임 레일(frame rail) 부재를 강화하는 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이 경우에, 본 발명은 중공 구조 부재 내부에 배치하도록 구성된 캐리어를 고안한 것이며, 캐리어는 그 위에 활성화 가능 물질을 갖는다. 이어서, 활성화 가능 물질은 캐리어가 구조 부재에 부착하도록 활성화되고, 그곳에 강화가 일어난다.
일 실시예에서, 활성화 가능 물질은 체결구(fastener), 접착제(adhesive bond), 또는 양자 모두를 사용하지 않고 캐리어 상에 지지되고 유지된다. 본 발명에서 활성화 가능 물질은 캐리어 위 또는 위쪽에 제한적으로 배치되며, 그것은 특히 구조물 등의 공동 내에 캐리어를 배치시키는 동안 캐리어에 대한 활성화 가능 물질의 이동을 제한하거나 실질적으로 제한한다. 그렇게 함으로써, 활성화 가능 물질은 체결구 없이도 캐리어에 고정된다.
이러한 제한적 배치를 통해 얻을 수 있는 효과 중 하나는 생산 비용을 줄일 가능성이 있다는 것이다. 게다가, 본 발명은 활성화 가능 물질을 캐리어에 부착시키기 위해 부착 구성 요소(attachment feature)를 이용하는 단계를 줄이거나 제거함으로써 강화 시스템을 조립하는데 요구되는 시간을 줄인다. 본 발명의 다른 효과도 본 명세서에서 도시되고 설명됨으로써 분명해질 것이다.
도1 및 도5에 도시된 예에 따른 실시예에서, 본 발명은 자동차 구조 부재, 예를 들어 구조 부재의 공동 안에 배치하도록 구성된 캐리어 부재(12)를 포함하는 개선된 강화 시스템(10)을 착안한 것이다. 캐리어는 캐리어의 길이를 따라 뻗어있는 하나 이상의 공동(16)을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 캐리어는 캐리어 위에 배치되는 활성화 가능 물질(18)의 하나 이상의 적용을 포함한다.
도2, 도3, 도4, 도6, 도7 및 도10에 도시된 예에 따른 다른 실시예에서, 본 발명은 또한 캐리어 부재(12)를 구조 부재(14)에 위치시키기 위한 구성(20)을 착안한 것이다. 구체적인 일 실시예에서, 이러한 로케이팅 구성 요소(locating feature)는 캐리어 부재와 정합적으로 결합하도록 구성되고, 구조 부재에 형성된 구멍(23)이나 기타 대응 리세스(recess) 안에 배치시키기 위한 하나 이상의 부재(예를 들어, 체결구)를 포함한다. 구체적인 일 실시예에서, 로케이팅 구성 요소는 또한 캐리어 부재의 단부에 부착되도록 구성되고, 더욱 구체적으로 캐리어를 통해 형성된 하나 이상의 공동 및/또는 개구부(16)와 결합한다. 선택적으로, 로케이팅 구성 요소는 이-코트(e-coat)와 같은 유체의 통과를 허용하기 위해 강화된 구조물의 벽으로부터 캐리어를 이격시키기 위한 형상 및 크기를 갖는다.
그러나, 도1, 도2, 도5, 도6 및 도8 내지 도11에 도시된 예에 따른 다른 실시예에서, 본 발명은 또한 체결구의 필수적인 사용 없이, 빠르고 경제적으로 캐리어 부재(12) 상에 활성화 가능 물질(18)을 배치 및/또는 위치시키기 위해 제한 부재(24)와 같은 제한 형상부(restrictive feature)를 착안한 것이다. 캐리어 부재, 활성화 가능 물질 또는 양자 모두는 하나 이상의 이러한 형상부로 형성될 수 있다. 또한, 단부캡(end cap;20)과 같은 다른 장치도 하나 이상의 제한 형상부를 포함할 수 있다. 캐리어 상에 활성화 가능 물질을 배치할 때, 캐리어에 대한 활성화 가능 물질의 이동은 활성화되기 전에 제한 형상부에 의해 제한되고, 바람직하게는 실질적으로 제한된다.
본 발명의 다른 실시예나 특징이 본 명세서에 도시되고 기재되어 있기 때문에, 앞서 언급된 실시예는 제한되지 않는다는 것을 알 수 있다.
캐리어( carrier )
앞서 설명한 바와 같이, 강화 시스템은 구조 부재의 중공 공동 안에 배치하기에 적합한 캐리어를 포함한다. 바람직하게는, 캐리어는 축을 따라 뻗어있도록 구성되어 있으며, 축의 대향 단부에 존재하는 적어도 제1 단부와 제2 단부를 포함한다. 또한, 캐리어는 캐리어의 길이 또는 축을 따라 뻗어있는 하나 이상의 중공 공동을 포함할 수 있다. 캐리어는 일직선이 될 수도 있고, 길이를 따라 윤곽을 이룰 수도 있다.
캐리어는 캐리어의 길이를 따라 뻗어있는 하나 이상의 벽으로 형성되며, 벽은 서로 결합되거나 서로 일체화될 수 있다. 캐리어는, 각 벽이 분리되어 만들어진 후 서로 조립되는 개별 피스(piece)로 형성되거나 일체로 형성될 수 있고 또는 두 방법을 이용하여 형성될 수 있다. 선택적으로, 하나 이상의 벽이 캐리어 외벽 안에 실질적으로 위치되는 내벽이 될 수 있다. 바람직하게는, 벽의 결합을 통해, 캐리어는 하나 이상의(또는 복수의) 공동(예를 들어, 1, 2, 3, 4, 5, 6 또는 그 이상의 공동)을 형성하며, 그 공동은 캐리어 길이의 적어도 일 부분을 따라 뻗어있고, 더 바람직하게는, 전체 길이를 따라 뻗어있다. 하나 이상의 공동은 캐리어의 제1 및 제2 단부 사이에서 캐리어를 통해 뻗어있는 개구부를 형성하며, 그로 인해 캐리어를 통한 유체나 다른 성분의 통과를 가능하게 한다.
도1 및 도5에 도시된 실시예에 따르면, 캐리어(12)는, 복수의 공동을 형성하기 위해 캐리어의 내부와 외부에서 캐리어의 길이를 따라 뻗어있는 복수의 벽(26)으로 형성될 수 있다. 이러한 구성에서, 캐리어는 제1 공동(16A), 제2 공동(16B), 제3공동(16C) 및 제4 공동(16D)을 포함한다. 물론 다른 구성도 착안될 수 있다.
도1 및 도2에 도시된 바와 같이, 캐리어(12)의 하나 이상의 벽(26)은 캐리어가 위치되는 구조 부재(14)의 내벽(30)에 인접하여 배치될 수 있다. 또한, 벽(26) 등에 의해 형성되는 캐리어의 단면 윤곽은 구조 부재의 내벽에 의해 형성되는 단면 개구부에 대응할 수 있다. 따라서 네개 이상의 벽이 내부 구조 부재에 인접하여 위치될 수 있다.
선택적으로, 캐리어는 캐리어의 벽에 형성되는 하나 이상의 관통 홀(through hole;32)을 포함할 수 있다. 관통 홀은 캐리어의 무게를 감소시켜 줄 것이다. 또한 관통 홀은 활성화 가능 물질 등의 유동을 직접적으로 제어하는 데 사용될 수 있다. 게다가, 관통 홀은 구조 부재 내에 캐리어를 위치시키기 위한 로케이팅 구성 요소(20)와 결합하는 데 사용될 수 있다.
캐리어는 다양한 재료로 형성될 수 있으며, 단일 재료 또는 복합 재료로 형성될 수 있다. 예를 들어, 캐리어는 중합체(polymeric) 재료[예를 들어, 폴리아미드(polyamide)와 같은 열가소성(thermoplastics) 물질], 금속[예를 들어, 알루미늄(aluminum), 스틸(steel), 마그네슘(magnesium), 금속 합금들(metal alloys)]이나 이들의 합성물 등으로 형성될 수 있다. 주지하다시피, 캐리어를 만들고 성형하는 기술은 전형적으로 캐리어의 재료에 따라 결정된다. 예를 들어, 상기 기술은 몰딩(molding)[예를 들어, 주입(injection), 압축(compression)이나 취입 성형(blow molded)], 압형(stamping), 하이드로포밍(hydroforming), 압출(extruding) 또는 그 이외의 방법을 제한없이 포함한다. 적합한 재료와 형성 공정은 Barz 등에게 허여된 미국 특허 제6,467,834호에서 찾아 볼 수 있으며, 그 특허의 전체 내용은 본 명세서의 모든 면에서 참조되어 본 명세서에 합체된다.
활성화 가능( activatable ) 물질
시스템(10)은, 활성화 및 경화시, 구조 강화 성질을 제공하도록 구성된 활성화 가능 물질(18)을 포함한다. 하나의 구성으로, 캐리어는 그 위에 위치된 활성화 가능 물질을 포함한다. 활성화되었을 때 캐리어와 구조 부재를 결합시키기 위해, 활성화 가능 물질은 접착제를 포함하거나 그렇지 않으면 접착 성질을 포함할 수 있다.
바람직하게는, 활성화 물질은 [제한 부재(24) 등을 통해] 캐리어 위에 제한적으로 배치되어, 활성화 가능 물질의 이동은 캐리어에 대해 제한되거나 실질적으로 제한된다. 그렇게 함으로써, 몇몇 경우에, 활성화 가능 물질, 제한 부재 또는 양자 모두는 활성화 가능 물질을 하나 이상의 제한 형상부 내부, 제한 형상부 사이, 또는 이외의 곳에 배치시키기 위하여 탄성적으로 또는 소성적으로 변형 가능할 수 있어서, 제한 형상부 및/또는 활성화 가능 물질의 형상은 캐리어에 대한 활성화 가능 물질의 이동을 제한하거나 실질적으로 제한한다.
활성화 가능 물질은 팽창성(expandable) 또는 발포성(foamable) 물질이 될 수 있으며, 이러한 물질은 인접한 면 사이에 강한 결합을 형성하기 위해 팽창한 후 경화되어 [예를 들어, 열(heat), 수분(moisture), 복사(radiation), 화학 반응(chemical reaction) 등에 인해] 활성화된다. 일 실시예에서, 활성화 가능 물질은 발포성 특징을 갖는 고압축강도 열 활성 강화 물질(high compressive strength heat activated reinforcement material)로 형성된다. 다른 실시예의 경우, 활성화 가능 물질은 구조 부재에 안정성을 제공하기 위한 진동감쇠(vibrational dampening)에 적합하거나, 구조 부재를 관통하는 음향 소음(acoustic noise)을 감 소시킬 수 있고, 또는 이 두가지 특성 모두를 가질 수도 있다. 이러한 물질은 대체로 접촉시 건조하거나 점성이 있을 수 있고, 소망하는 패턴, 배치, 또는 두께를 갖는 형상으로 부재의 표면 위에 배치될 수 있으며, 바람직하게는 실질적으로 균일한 두께를 갖는다.
비록 다른 열 활성화 물질이 활성화 가능 물질로 사용될 수 있을지라도, 선호되는 열 활성화 물질은 팽창성 플라스틱이며, 바람직하게는 발포성 플라스틱이다. 특히 선호되는 물질은 에폭시계(epoxy-based) 구조 발포체(structural foam)이다. 예를 들어, 어떠한 제한도 없이, 구조 발포체는 알파-올레핀(alpha-olefin)을 함유한 에틸렌(ethylene) 혼성 중합체(copolymer)나 삼량체(terpolymer)를 포함하는 에폭시계 물질이 될 수 있다.
적절한 활성화 가능 물질의 예는 미국 특허 제6,846,559호, 제6,941,719호, 및 제6,921,130호에서 발견될 수 있으며, 이 특허들의 내용은 모든 면에서 참조되어 본 명세서에 합체된다. 구체적으로, 하나의 예시적인 팽창성 물질은 미시간주(Michigan) 로메오(Romeo)에 소재하는 엘앤엘 프로덕츠, 인크.(L&L Products, Inc.)사에서 구입할 수 있는 L-5204 구조 발포체이다. 바람직한 접착제용 구조 발포체 제품의 예는 미시간주(Michigan) 로메오(Romeo)에 소재하는 엘앤엘 프로덕츠, 인크.(L&L Procucts, Inc.)사에서 상업적으로 구입할 수 있는 것으로, L5206, L5207, L5208, L5209, L-5220, L-7102, L-7220, XP321 및 XP721 등으로 지칭되는 에폭시계 물질이다.
바람직한 물질은 사출 성형(injection molding), 압출 압축 성형(extrusion compression molding) 공정에 의해 처리되거나 미니 어플리케이터(mini-applicator)를 이용해 처리될 수 있고, 이러한 공정들에 대한 예는 미국 특허 제7,048,019호 및 제5,358,397호에 개시되어 있으며, 모든 면에서 참조되어 본 명세서에 합체된다. 이것은 대부분의 종래 기술 물질의 성능을 능가하는 부품 설계의 형성 및 생성을 가능하게 한다. 선호되는 일 실시예에서, (경화되지 않은 상태에 있는) 활성화 가능 물질은 대체로 접촉시 건조하거나 상대적으로 점성이 없다. 더욱이 활성화 가능 물질은 캐리어 부재 및/또는 커넥터(예를 들어, 단부캡등)와 같은 구성 요소를 함께 조립하기 전 또는 후에 캐리어 부재 및/또는 커넥터의 부착면에 적용될 수 있다. 게다가, 앞서 설명한 바와 같이, (편평면 또는 윤곽면을 갖는) 시트를 압출한 후, 선택된 구조, 패널(pannel) 또는 빔(beam)에 의해 미리 결정된 형상을 따라 시트를 다이 컷팅(die cutting)하고, 그곳에 적용하는 방식과 같이 미리 형성된 패턴이 채택될 수도 있다.
앞서 언급한 바와 같이, 활성화 가능 물질은 열적으로 팽창하는 열 활성화 물질이 수 있다. 물질이 상승된 온도나 더 높게 적용된 에너지 레벨에서, 예컨데, 도장 준비 단계 동안 자동차 구성 요소와 함께 처리될 때, 자동차 조립 공장에서 직면할 수 있는 것과 같은 더 높은 공정 온도에서 반응할 수 있다. 자동차 조립 작업에서 직면하는 온도는 약 148.89℃ 내지 204.44℃ (약 300℉ 내지 400℉)의 범위가 되는 반면, 본체와 도장 작업장은 일반적으로 약 93.33℃ (약 200℉), 또는 그보다 약간 더 높은 온도가 적용될 것이다. 필요할 경우, 발포제 활성물(blowing agent activator)이 상기 범위 밖의 다른 온도에서 팽창할 수 있도록 혼합물에 포 함될 수 있다.
다른 예시적인 활성화 가능 물질은 다음 중 둘 이상의 물질들의 조합을 포함할 수 있다. : 에폭시 수지(epoxy resin), 폴리스틸렌(polystyrene), 스틸렌 부타디엔-스틸렌(styrene butadiene-styrene(SBS)) 블록 공중합체(block copolymer), 부타디엔 아크릴로-니트릭 고무(butadiene acrylo-ntrile rubber), 비결정성의 실리카(amorphous silica), 유리 미세구(galss microspheres), 아조디카르본아미드(azodicarbonamide), 우레아(urea), 디시안디아미드(dicyanamide). 또한, 미국 특허 제6,649,243호, 제6,519,854호, 제6,387,470호, 제6,546,693호 및 제6,003,274호를 참조할 수 있다. [시카(Sika)사 특허 번호를 제공하는 SAC, 이것은 유럽 특허청(EPO) 이의신청을 통해 취득된 그들의 음향 발포체와 특허된 혼합물을 포함한다.]
활성화 가능 물질의 배치
활성화 가능 물질(18)은 캐리어(12)의 외부에 인접하여 위치되고, 캐리어와 접촉하거나 캐리어와 이격될 수 있다. 바람직하게는, 활성화 가능 물질은 구조 부재(14) 또는 다른 부재 내에 배치되는 동안 캐리어 부근에 남아있는다. 활성화 가능 물질, 캐리어 또는 양자 모두는 활성화 가능 물질을 캐리어에 근접하여 위치시키기 위해 제한 형상부를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 제한 형상부는 또한 캐리어에 대한 활성화 가능 물질의 이동을 제한하거나 실질적으로 제한한다. 선택적으로, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 활성화 가능 물질은 또한 단부캡 등과 같이 캐리어와 연관된 다른 구성 요소에 배치되거나 다른 구성 요소와 함께 배치될 수 있다.
도1, 도2, 도5, 도6 및 도8 내지 도11에 도시된 제1 구성에서, 활성화 가능 물질은 캐리어 위에 제한적으로 배치되어 캐리어에 대한 물질의 이동을 제한하거나 실질적으로 제한한다. 유리하게도, 캐리어에 대해 활성화 가능 물질을 배치시키고 위치시키는 것은 체결구의 사용 없이 수행될 수 있다. 하나의 선호되는 구성에서, 활성화 가능 물질을 제한적으로 배치시키는 것은 캐리어, 활성화 가능 물질, 또는 양자 모두와 함께 배치되거나 형성된 제한 부재(restrictor;24)를 통해 달성된다.
하나 이상의 제한 부재(24)는 캐리어의 하나 이상의 벽부에 배치되거나 형성된다. 이것은 대향 벽부, 일반적으로 외측으로 향한 네개의 벽부(예를 들어, 일반적으로 2개의 다른 대향 벽과 수직하는 2개의 대향 벽)을 포함하거나, 또는 그렇지 않을 수 있다. 바람직하게는, 제한 부재는 캐리어의 외부에 위치한다. 더 바람직하게는, 캐리어가 구조 부재 내부에 배치될 때, 제한 부재는 구조 부재를 형성하는 벽부에 인접하여 위치된다. 제한 부재는 실질적으로 캐리어를 형성하거나 캐리어의 축을 따라 뻗어있는 모든 벽을 포함하는 1, 2, 3, 4개 또는 그 이상의 벽에 위치될 수 있다.
도1, 도2, 도5, 도6, 도9A, 도9B 및 도10을 참조하면, 제한 부재 구성의 제1 실시예가 도시되어 있다. 이러한 구성에서, 제한 부재는 캐리어 벽의 길이를 따라 뻗어있는 슬롯부(slotted portion;34)를 포함한다. 슬롯부는 일반적으로 폭과 높이를 갖는 직사각형 모양으로 이루어진 단면 개구 영역을 포함한다. 그러나, 원, 타원, 정사각형, 삼각형 등과 같이 다른 형상들도 착안된다. 단면 개구 영역은 일 반적으로 캐리어의 길이를 따라 일정하다. 또한 슬롯부는 캐리어의 길이를 따라 뻗어있는 개구부 또는 홈(groove;36)을 포함 수 있다. 홈은 활성화 가능 물질이 활성화된 동안에 활성화 가능 물질을 수용하거나 활성화 가능 물질이 슬롯부를 빠져나가는 것을 허용하도록 하기 위해 캐리어의 바깥 부분에 배치된다.
슬롯부는 활성화 가능 물질을 수용하도록 구성되어있기 때문에, 활성화 가능 물질은 슬롯부의 단면 형상에 대응하는 단면 형상을 가질 것이다. 활성화 가능 물질은 실질적으로 슬롯부의 전부 또는 일부를 따라 뻗어있고, 스트립 또는 다른 구성을 포함할 수 있다. 일 구성으로, 활성화 물질은 슬롯부의 단부(end) 내로 삽입될 것이다. 또한, 활성화 가능 물질은 슬롯부를 따라 뻗어있는 홈을 통해 슬롯부에 스냅 결합될 수 있다. 둘 중 어느 하나의 방법이든, 나머지 다른 방법이든, 이 슬롯부와 활성화 물질 사이에 마찰 끼워맞춤이 생성되어 활성화 가능 물질이 슬롯부로부터 빠져나가는 것을 방지한다.
캐리어는 슬롯부 내에서 활성화 가능 물질의 이동을 방지하거나 제한하는 하나 이상의 멈춤부(38)를 포함할 수 있다. 멈춤부는 캐리어와 일체로 만들어질 수도 있고, 또는 분리되어 만들어질 수도 있다. 일 구성으로, 멈춤부는 캐리어의 슬롯부에 형성된 개구부를 통해 뻗어있는 하나 이상의 핀(pin) 또는 클립(clip)을 포함한다. 슬롯부 내로 뻗어있음으로써, 핀이나 클립은 활성화 가능 물질이 슬롯부를 따라 이동하는 것을 방지하거나 제한한다.
도8 및 도8A 내지 도8D를 참조하면, 제한 부재 구성의 제2 실시예가 도시되어 있다. 이러한 구성으로, 제한 부재는 캐리어, 활성화 가능 물질 또는 양자 모 두로부터 뻗어있는 하나 이상의 형상부를 포함하며, 그 형상부는 활성화 가능 물질의 이동을 적어도 일 방향으로 제한하도록 구성되어 있다. 본 명세서에 기재된 모든 제한 부재 구성처럼, 제한 부재는 캐리어와 분리되어 만들어진 후 캐리어에 부착되거나, 단일 구조를 형성하기 위해 캐리어와 일체형으로 만들어질 수 있다. 도면에 도시된 바와 같이, 제한 부재는 하나 이상의, 바람직하게는 캐리어로부터 뻗어나온 대향 부재를 포함하며, 각각의 대향 부재는 활성화 가능 물질을 수용하기 위한 공동 및/또는 개구부를 형성하고, 활성화 가능 물질의 이동을 캐리어 축과 평행한 방향, 수직한 방향 또는 양 방향 모두에서 제한하기 위한 단부 멈춤부(40)를 형성한다. 예를 들어, 멈춤부는 활성화 가능 물질이 활성화되기 전, 활성화 기간 동안, 또는 활성화된 이후에 활성화 가능 물질이 그것을 통해 이동하는 것을 방지하도록 구성될 수 있다. 또한, 멈춤부는 캐리어 축 방향의 이동은 방지하면서 축과 평행하지 않은 방향의 이동은 허용하도록 구성될 수 있다. 또한, 멈춤부는 캐리어 축에 대해 평행한 방향의 이동은 허용하지만 평행하지 않은 방향의 이동은 X방지하도록 구성될 수 있다. 하나 이상의 단부 멈춤부는, 활성화 가능 물질이 캐리어 축에 대해 수직한 방향으로 이동하는 것을 방지하도록 구성된 하나 이상의 탭(tab), 방지부(protection) 또는 다른 요소(42)를 포함할 것이다.
도8에 도시된 제1 실시예에서, 제한 부재는 캐리어 벽 중 하나로부터 뻗어나온 상승부로 형성된다. 제한 부재는 상부벽과, 상부벽을 캐리어 벽에 연결하는 측벽을 포함하며, 각각의 제한 부재는 공동을 형성하고 대향 제한 부재의 방향으로 뻗어있는 개구부를 포함한다. 본 명세서에 기재된 각각의 제한 부재처럼 공동 및/ 또는 개구부는 일반적으로 활성화 가능 물질의 부분에 대응하는 단면 형상을 포함할 수 있다.
도8A에 도시된 제2 실시예에서, 제한 부재는, 대향하는 제한 부재를 향하여 뻗어있는 공동 및 개구부의 적어도 일 부분을 형성하도록, 캐리어 벽으로부터 외향 연장하며 대향 제한 부재를 향하는 캐리어 벽의 절곡부로 구성될 수 있다. 제한 부재는 활성화 가능 물질의 측방향 이동을 제한하거나 방지하기 위하여 캐리어 벽으로부터 뻗어나온 측벽 탭(42)을 포함한다.
제한 형상부는 예를 들어, 탭, 돌출부, 리세스, 개구부, 또는 기타 구성 요소와 같은 하나 이상의 중간 제한 부재(44)를 포함할 수 있으며, 중간 제한 부재는 단부 멈춤부 사이의 연장선에 일반적으로 수직한 방향으로의 이동을 방지하기 위해 제한 부재 단부 멈춤부 사이에 위치된다. 예를 들어, 도8에 도시된 실시예에서, 중간 멈춤부는 일반적으로 대향하여 마주한 개구부를 구비한 두개의 인접한 탭 또는 멈춤부를 포함한다. 제한 부재는 캐리어 벽면으로 부터 뻗어나와서 일반적으로 대향 중간 제한 부재를 향하여 돌아선다. 도8C에 도시된 구성에서, 중간 제한 부재에 의해 형성된 대향하여 마주한 개구부는 활성화 가능 물질(46)의 스트립(strip)이 중간 제한 부재 사이에 배치되고 개구부 내에서 회전 되도록 함으로써 활성화 가능 물질의 스트립이 캐리어 벽으로부터 빠져나가는 것을 실질적으로 방지한다. 도8B에 도시된 다른 실시예에서, 중간 제한 부재는 활성화 가능 물질의 스트립을 수용하고 캐리어 축에 대한 수직 방향의 이동을 방지하기 위해, 캐리어 부재를 관통하여 형성된 하나 이상의 개구부를 포함한다. 개구부 내에 배치될 때, 활성화 가능 물질의 스트립은 소성적으로 및/또는 탄성적으로 변형되어, 도8D에 도시된 바와 같이, 단부가 단부 멈춤 제한 부재에 의해 형성되는 개구부 안에 배치될 수 있다.
도11을 참조하면, 제한 부재 구성의 제3 실시예가 도시되어 있다. 이 구성에서, 제한 부재는 하나 이상의 결합 형상부(48)를 포함하며, 이 결합 형상부(48)는 강화재와 함께 위치하고 캐리어와 함께 위치한 하나 이상의 대응 결합 형상부(50)와 결합하도록 구성된다. 결합 형상부는 일체로 만들어지거나 강화재 및 캐리어와 분리되어 만들어질 수 있다. 일 구성으로, 결합 형상부는 캐리어에 형성된 개구부와 결합하도록 구성된, 활성화 가능 물질로부터 뻗어나온 돌출부를 포함한다. 선택적으로, 잠금 장치를 풀지 않고, 활성화 가능 물질, 캐리어, 또는 양자 모두의 이동을 제한하거나 실질적으로 제한하기 위해 하나 이상의 멈춤부(38)가 추가로 사용될 수 있다.
도3 및 도7에 도시된 다른 구성에서, 활성화 가능 물질은 캐리어와 결합하도록 구성된 단부캡(20)의 부분 위에 배치될 수 있다. 활성화 가능 물질은 캐리어에 단부캡이 부착되는 바에 따라 캐리어의 외부 또는 내부에 위치될 수 있다. 일 실시예로, 단부캡은 캐리어에 형성된 공동 또는 개구부 내에 끼워지도록 구성된 하나 이상의 돌출부(52)로 구성된다. 이러한 구성에서, 하나 이상의 돌출부는 그 위에 위치한 활성화 가능 물질을 포함한다. 활성화시에, 활성화 가능 물질은 단부캡을 캐리어 내부에 부착시킨다. 선택적으로, 활성화 가능 물질의 활성화 전, 활성화 기간 동안, 또는 활성화 후에, 활성화 가능 물질은 캐리어의 하나 이상의 내부에 접착시키기 위하여 구성된 접착제를 포함할 수 있다. 접착제는 활성화 물질의 일부를 포함하거나, 활성화 물질 위에 도포될 수 있다.
부착 구성 요소( attachment features )
선택적으로, 캐리어는 캐리어를 구조 부재 안에 위치시키고 캐리어의 위치를 유지하기 위해 하나 이상의 로케이터(locator)를 포함할 수 있다. 그러한 로케이터는 캐리어와 일체로 형성되거나, 캐리어 및 구조 부재와 결합하는 개별 형상부를 포함할 수 있다. 적합한 로케이터의 형상은 돌출부, 연장부, 탭, 스프링, 기계적 체결구[예를 들어, 나사 체결구, 후크와 래치, 스냅 피팅(snap fitting), 크리스마스 트리 클립(christmas tree clip) 또는 이외의 것]를 포함한다. 다른 로케이터는 비기계적인 체결구(예를 들어, 마찰 끼워맞춤, 접착제 또는 이외의 것)를 포함한다.
로케이터는 캐리어 부분 주위에 형성되거나 배치될 수 있다. 그러나 어떠한 구성에서, 하나 이상의 로케이터가 캐리어의 제1 단부에 위치되고, 하나 이상의 로케이터가 캐리어의 제2 단부에 위치된다. 따라서 일반적으로 캐리어의 축을 구조 공동의 축과 배향시키는 것이 가능하다.
단부캡( end caps )
앞서 언급한 바와 같이, 본 시스템은 캐리어의 제1 단부, 제2 단부, 또는 양 단부에 배치되는 하나 이상의 단부캡(20)을 포함할 수 있다. 하나 이상의 단부캡은 단부캡, 구조 부재, 또는 양자 모두의 강화를 개선하는 하나 이상의 형상부로 구성된다. 그러한 개선은 활성화 물질이 활성화 되기 전에 캐리어를 구조 부재 안 에 위치시키는 단계, 활성화 기간 동안에 활성화 물질의 유동을 제어하거나 방지하는 단계, 강화 시스템, 구조 부재 등의 강도를 높이는 단계를 포함한다.
일 구성으로, 단부캡은 소리, 소음, 진동 등이 구조 부재를 따라 전달되는 것을 방지하는 소리 차폐기(sound baffle)로서 구성될 수 있다. 이 경우에, 단부캡은 구조 부재의 내벽과 대응하는 형상을 갖는 외부 또는 벽을 포함할 수 있다. 단부캡의 외부 또는 벽은 실질적으로 또는 전체적으로 캐리어 및/또는 단부캡이 배치되는 구조 부재에 의해 형성된 개구부를 연결할 수 있다.
또한, 단부캡은 구조 부재 공동의 축의 적어도 일 부분을 따라 뻗어나오도록 구성될 수 있다. 단부캡은 캐리어 부재 길이의 적어도 약 2%, 5%, 10%, 25% 또는 그 이상과 같은 길이를 포함할 수 있다. 알수 있는 바와 같이, 외부 또는 벽과 길이의 조합인 단부캡은 그 자체에 독립형 강화 부재를 포함할 수 있다. 따라서 단부캡은 소리 차폐 부재, 강화 부재, 또는 벌크헤드(bulkhead)와 같은 양자 모두를 포함할 수 있다.
선택적으로, 단부캡의 외부 또는 벽은 구조 부재에 단부캡의 부착 및/또는 밀봉을 위해, 본 명세서에서 설명된 활성화 가능 물질을 포함할 수 있다. 활성화 가능 물질은 소리, 소음, 진동 등의 전달을 막는데 도움이 될 것이다. 게다가, 활성화 가능 물질은 구조 부재를 더 강화시킬 수 있다. 활성화 가능 물질은 단부캡의 외부 또는 벽, 캡의 단부, 양자 모두, 또는 이외의 것을 따라 뻗어나올 수 있다.
예를 들어, 도2 내지 도4, 도6, 도7 및 도10을 참조하면, 본 발명의 단부 캡(20)의 세가지 실시예가 도시되어 있다. 이러한 실시예에서, 단부캡은 캐리어를 관통하여 형성된 개구부의 전부 또는 일부를 덮을 수 있도록 구성될 수 있으며, 이는 활성화 가능 물질의 전부 또는 일부가 캐리어의 공동에 들어가거나 캐리어의 공동으로부터 빠져나가는 것을 제어, 제한 또는 방지할 수 있다. 단부캡은 캐리어의 제1 단부, 제2 단부, 또는 양 단부 모두에 배치될 수 있다.
단부캡은 캐리어 벽의 내부면, 외부면 또는 양쪽 면 모두와 결합하도록 구성될 수 있다. 캐리어와 단부캡의 결합은 마찰 끼워맞춤으로 이루어질 수 있다. 일 구성에서, 마찰 끼워맞춤은 하나 이상의 돌출부(52) 및/또는 활성화 가능 물질(18)과 캐리어의 공동을 형성하는 내부 벽 사이에 형성되는 마찰 끼워맞춤을 포함할 수 있다. 물론, 마찰 끼워맞춤은 단부캡의 적어도 일 부분 주위로 뻗어있는 외측 연장 링 또는 립(54)으로 형성되고, 캐리어의 외벽(또는 내벽)과 마찰 끼워맞춤을 형성하도록 구성될 수 있다.
단부캡을 캐리어에 부착시키기 위한 부착 구성 요소의 사용을 통해 단부캡의 결합이 더 개선될 수 있다. 적합한 부착 구성 요소로 마찰 끼워맞춤, 접착제, 체결구, 스냅 피팅, 훅과 래치, 이들의 조합 등을 포함한다. 따라서, 단부캡과 캐리어는 부착 구성 요소의 대응 부분을 포함할 수 있다. 도8, 도10 및 도12에 도시된 실시예로서, 부착 구성 요소는 캐리어 위에 또는 캐리어와 함께 위치된 대응 구성 요소와 결합하도록 구성된 스냅 피팅(56)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 스냅 피팅은 단부캡으로부터 뻗어나온 하나 이상의 돌출부(58)를 포함할 수 있다. 돌출부는 립, 래치, 플랜지(60) 등을 포함하며, 이러한 것은 캐리어의 개구부, 리세스, 홈(62) 등을 결합하도록 구성된다. 다른 실시예에서, 부착 구성 요소는 부착을 위해 캐리어, 단부캡, 또는 양자 모두에 형성된 개구부를 통해 연장하도록 구성된 (나사, 클립 등과 같은) 체결구를 포함할 수 있다.
도2 내지 도4, 도6, 도7 및 도10에 도시된 구성에서, 단부캡은 구조 부재의 내부에 단부캡과 캐리어를 배치시키기 위해 하나 이상의 로케이터(64)를 구비한다. 로케이터는 단부캡의 일부분 또는 별도 구성을 포함할 수 있다. 도10에 도시된 구성에서, 단부캡은 구조 부재의 대응 구성 요소와 결합하도록 구성된 일체형 로케이터를 포함한다. 또한, 도2 내지 도4를 참조하면, 로케이터는 단부캡과 구조 부재 모두와 결합하도록 구성된 별도 구성 요소를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 캐리어, 단부캡, 활성화 가능 물질 또는 이들의 조합과 구조 부재 사이에서 접촉되는 부분이 최소가 될 수 있도록, 단부캡과 로케이터는 캐리어를 위치시킨다. 이것은 구조 부재가 부식 방지를 돕기 위한 [이-코팅(e-coating) 등과 같은] 방식 처리를 받아야 하기 때문에 바람직하다.
사용될 수 있는 적당한 로케이터는 클립(예를 들어, 크리스마스 트리 형상의 클립) 등과 같은 체결구를 포함한다.
도2 내지 도4, 도6, 도7 및 도10에 도시된 다른 실시예에서, 단부캡은 또한 활성화 가능 물질이 캐리어 공동으로 들어가거나 캐리어 공동으로부터 빠져나가는 것을 제어하도록 구성될 수 있다. 이러한 형상에서, 단부캡은 하나 이상의 공동에 의해 캐리어를 관통하여 형성된 개구부의 전부 또는 일부를 덮을 수 있다. 이 경우에, 단부캡은 유체(예를 들어, 활성화 물질, 구조 부재의 이-코팅, 또는 이외의 것)가 개구부를 통해 유동하도록 하기 위해 하나 이상의 개구부(66)를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 단부캡은 단부캡, 캐리어 또는 양자 모두에 추가적인 지지부를 제공하기 위해 일체로 형성되거나 단부캡에 부착된 하나 이상의 강화 형상부를 포함할 수 있다. 구체적으로, 추가적인 지지부는 캐리어 축에 대한 측방 힘 등에 대한 저항을 제공할 수 있다. 도3 및 도7에 도시된 실시예에서, 강화 형상부는 내부적으로 형성된 하나 이상의 리브(68)를 포함한다. 리브는 캐리어에 삽입 및 부착하도록 구성된 단부캡으로부터 뻗어나온 돌출부 내에 형성된다. 따라서, 단부캡은 하나 이상의 돌출부, 리브 또는 양자 모두를 삽입함으로써 캐리어의 추가적인 강화를 제공하도록 구성될 수 있으며, 이들은 접착제 및/또는 활성화 물질을 통해 캐리어의 내부에 부착되어 측방 힘 등에 대한 추가적인 지지부를 제공한다. 다른 강화 구성도 착안될 수 있다.
다른 구성에서, 단부캡은 캐리어 위에 배치된 활성화 가능 물질의 이동을 제한하도록 구성될 수 있다. 예컨데, 도2 내지 도4, 도6, 도7 및 도10을 참조하면, 단부캡은 외향으로 연장하는 플랜지 또는 립(70)을 포함하며, 이러한 플랜지 또는 립은 캐리어 벽의 바깥 둘레까지 또는 이를 넘어서는 부분까지 연장되어 있다. 이 경우에, 캐리어의 외부 또는 내부에 제한적으로 배치된 물질이 단부캡과 캐리어의 단부를 넘어서 이동하는 것을 방지할 수 있다.
다른 구성으로, 본 명세서에 기재된 바와 같이, 단부캡은, 대안으로써 구조 부재의 강화를 제공하거나 구조 부재나 다른 요소의 내부 또는 외부에 위치하는 팽 창성 물질의 유동을 제한하는 것 등을 위해 (캐리어에 대향하도록) 구조 부재의 단부에 직접 부착될 수 있다.
단부캡은 금속, 플라스틱, 고무, 세라믹 등을 포함하는 적합한 재료로 만들어질 수 있다. 그러나, 선호되는 구성으로, 단부캡은 플라스틱과 같이 경량의 재료로 만들어지며, 더 바람직하게는 열 가소성(thermoplastic) 또는 열 경화성(thermoset) 플라스틱으로 만들어질 수 있다. 단부캡의 재료는 캐리어의 재료와 동일하거나 다를 수 있다. 본 명세서에 기재된 바와 같이, 단부캡은 취입 성형(blow molding), 회전 성형(rotational molding), 등과 같은 성형 공정을 통해 캐리어와 일체로 만들어질 수 있다.
응용예
본 발명의 강화 시스템은 구조 부재를 포함하고 구조 부재의 강화로 인해 이익을 얻을 수 있는 다양한 응용 분야에 사용될 수 있다. 구체적인 응용예로, 본 시스템은 자동차의 구조 시스템을 강화시키기 위해 자동차 산업에 사용되어 강화 구조 부재를 형성할 수 있다. 이 경우에, 본 명세서에 기재된 시스템이 구조 부재 안에 위치되어 강화된 구조 부재를 형성하도록 작용될 수 있다.
예를 들어, 본 시스템은 프레임, 프레임 레일, 기둥, 지붕 요소, 또는 이외의 요소들을 포함하는 자동차의 다양한 구조 부재를 강화시키는데 사용될 수 있다. 구조 부재는 자동차의 길이 방향으로 뻗어있는 (관형의 프레임 부재 등과 같은) 하나 이상의 프레임 구성 요소 및/또는 이러한 프레임 사이에 배치된 다른 프레임 부재(예를 들어, 락커 프레임 부재)를 포함할 수 있다. 구체적인 바람직한 응용예 로, 본 시스템은 프레임 형태[예를 들어, 단일몸체(unibody)]에 의존하는 프레임 레일, 락커 등을 강화하는데 사용될 수 있다.
다른 언급이 없다면, 본 명세서에서 설명된 다양한 구조물들의 치수와 형상은 본 발명을 제한하지 않으며, 다른 치수나 형상들도 가능하다. 복수의 구조적 구성 요소들이 하나의 일체 구조를 제공하기 위해 사용될 수 있다. 이와 달리, 하나의 일체 구조가 개별적인 복수의 구성 요소로 나누어질 수도 있다. 게다가, 본 발명의 특성은 도시된 실시예 중 단지 어느 하나의 구성 부분만을 설명하는 것이 아니라, 그러한 특성은 소정의 어떠한 응용을 위해 다른 실시예의 하나 이상의 다른 특성과 결합될 수 있다. 또한, 본 명세서에 있는 독특한 구조의 제작이나 그 구조의 작동은 본 발명에 따른 방법을 구성한다는 것은 앞선 내용으로부터 알 수 있다.
본 발명의 선호되는 실시예가 기재되어 있다. 그러나, 당업자는 본 발명의 기재 사항으로 부터 어떠한 변형을 실현시킬 수 있을 것이다. 그러므로 이하의 청구항들은 발명의 범위 및 내용을 결정하기 위해 검토되어야만 할 것이다.

Claims (20)

  1. 구조 부재용 강화 시스템이며,
    제1 단부와 제2 단부 사이에서 뻗어있는 길이를 갖고, 캐리어 부재의 길이를 따라 뻗어있는 하나 이상의 공동을 형성하도록 서로 연결된 하나 이상의 측벽을 포함하며, 중공 구조 부재의 내벽의 단면 형상에 대략 대응하는 단면 형상을 포함하는 캐리어 부재와,
    상기 캐리어 부재 위에 배치되고, 열의 적용시 팽창해서 상기 중공 구조 부재 내벽에 부착하여 상기 중공 부재에 강화를 제공하도록 구성되는 활성화 가능 물질과,
    상기 캐리어 부재 위에 위치되거나 캐리어 부재와 통합되고, 활성화 가능 물질을 수용하며 캐리어에 대한 활성화 가능 물질의 이동을 제한하도록 구성되는 하나 이상의 제한 형상부를 포함하는 강화 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 제한 형상부는 상기 캐리어 부재의 대향 단부에 위치된 2개의 공동을 포함하고, 상기 공동은 서로를 향해 뻗어있는 개구부를 형성하고, 상기 개구부는 활성화 이전의 활성화 가능 물질의 일 부분과 대략 대응하는 단면 형상을 갖는 강화 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 공동은 상기 캐리어의 축에 평행한 방향 및 수직한 방향으로 활성화 가능 물질의 이동을 제한하는 강화 시스템.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    상기 공동은 캐리어 측벽 중 하나의 상승부로 형성되며, 단일 구조를 형성하기 위해 상기 캐리어와 일체로 형성된 상부벽과 측벽을 포함하는 강화 시스템.
  5. 제2항 또는 제3항에 있어서,
    각각의 공동은 캐리어 측벽 중 하나로부터 외향 연장하며 대체로 서로 대향하는 절곡부로 형성되며, 각각의 공동은 캐리어 측벽 중 상기 하나로부터 외향 연장하는 절곡 측부를 더 포함하며,
    상기 절곡부는 캐리어와 일체로 형성되어 단일 구조를 형성하는 강화 시스템.
  6. 제2항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    하나 이상의 제한 형상부는 상기 캐리어 부재의 대향 단부 상에 형성된 공동 사이에 위치되고 단일 구조를 형성하기 위해 상기 캐리어 부재와 일체로 형성된 중간 유지 형상부를 더 포함하며,
    상기 중간 제한 형상부는, 활성화 가능 물질을 수용하기 위한 개구부를 형성 하도록 대체로 외향 연장하며 캐리어 표면에 평행한 탭을 포함하는 강화 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    하나 이상의 제한 형상부는 두개의 중간 유지 형상부를 포함하고,
    두개의 중간 유지 형상부는 캐리어 축에 대해 축방향으로 변위되고 대향 방향으로 마주하여, 상기 중간 유지 형상부에 의해 형성된 개구부가 대체로 서로를 향해 뻗어있는 강화 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 제한 형상부는 상기 캐리어 부재의 길이를 따라 뻗어있는 하나의 슬롯을 포함하며,
    상기 슬롯은 단일 구조를 형성하도록 상기 캐리어 부재와 함께 형성되고, 캐리어 축에 수직한 방향으로 활성화 가능 물질이 운동하는 것을 제한하기 위해 활성화 가능 물질의 적어도 일 부분의 형상에 대응하는 개구부를 포함하는 강화 시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    하나 이상의 제한 형상부는 캐리어 축에 수평한 방향으로 활성화 가능 물질이 이동하는 것을 제한하기 위해 슬롯 내로 뻗어있는 하나 이상의 멈춤부를 포함하는 강화 시스템
  10. 제9항에 있어서,
    멈춤부가 상기 캐리어 부재의 단부와 정합적으로 결합하는 단부캡에 의해 형성되는 강화 시스템.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    캐리어의 제1 단부, 제2 단부 또는 양 단부 모두에 배치되는 하나 이상의 단부캡을 더 포함하며,
    하나 이상의 단부캡은 상기 캐리어의 단부와 결합하도록 구성된 강화 시스템.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 캐리어 부재를 중공 구조 부재의 내벽에 부착하기 위한 하나 이상의 부착 구성요소를 포함하며,
    하나 이상의 부착 구성요소는 하나 이상의 단부캡 위에 또는 단부캡과 함께 배치되는 강화 시스템.
  13. 제1항에 있어서,
    하나 이상의 제한 형상부는 하나 이상의 측벽 중 하나를 통해 형성된 하나 이상의 개구부를 포함하고, 상기 개구부는 활성화 가능 물질 상에 형성된 핑거와 활주식으로 결합하도록 형상화되는 강화 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    하나 이상의 제한 형상부는 하나 이상의 개구부와 상기 핑거 사이의 결합이 이루어진 후에 활성화 가능 부재의 이동을 제한하는 하나 이상의 멈춤부를 더 포함하는 강화 시스템.
  15. 구조 부재용 강화 시스템이며,
    제1 단부와 제2 단부 사이의 축을 따라 뻗어있는 길이를 갖고 캐리어의 길이를 따라 뻗어있는 복수의 공동을 형성하도록 서로 연결된 하나 이상의 측벽을 포함하며, 중공 구조 부재의 내벽의 단면 형상에 대략 대응하는 단면 형상을 포함하는 캐리어 부재와,
    상기 캐리어 부재 위에 배치되고, 열의 적용시 팽창해서 상기 중공 구조 부재 내벽에 부착하여, 상기 중공 구조 부재에 강화를 제공하도록 구성되는 활성화 가능 물질과,
    상기 캐리어의 제1 단부, 제2 단부, 또는 양 단부에 배치되고 캐리어의 단부와 결합하도록 구성된 하나 이상의 캡을 포함하는 강화 시스템.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 중공 구조 부재의 내벽에 상기 캐리어 부재를 부착하기 위한 하나 이상 의 부착 구성요소를 추가로 포함하며, 하나 이상의 부착 구성요소는 하나 이상의 캡 위에 또는 하나 이상의 캡과 함께 위치되는 강화 시스템.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서,
    복수의 공동이 캐리어의 높이 또는 폭에 따라 연속적으로 배열된 강화 시스템.
  18. 제15항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단부캡은 소리 차폐기를 포함하는 강화 시스템.
  19. 제15항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 단부캡은 강화 부재를 포함하는 강화 시스템.
  20. 구조 부재용 강화 시스템이며,
    제1 단부와 제2 단부 사이의 축을 따라 뻗어있는 길이를 갖고, 상기 캐리어 부재는 축을 따라 뻗어있고 캐리어의 높이 또는 폭을 따라 연속적으로 배열된 복수의 공동을 형성하도록 서로 연결된 하나 이상의 측벽을 포함하며, 중공 구조 부재의 내벽의 단면 형상과 대략 대응하는 단면 형상을 포함하는 캐리어 부재와,
    상기 캐리어 부재 위에 배치되고, 열의 적용시 팽창해서 상기 중공 구조 부재 내벽에 부착하여 상기 중공 부재에 강화를 제공하도록 구성되는 활성화 가능 물 질의 스트립과,
    단일 구조체를 형성하기 위해 상기 캐리어 부재와 일체로 형성되고, 활성화 가능 물질의 스트립을 수용하며, 상기 캐리어 부재에 대한 활성화 가능 물질의 이동을 제한하도록 구성된는 하나 이상의 제한 형상부와,
    캐리어의 제1 단부, 제2 단부, 또는 양 단부에 위치되고, 캐리어의 단부와 결합하며 강화 부재, 소리 차폐 부재, 또는 양자 모두를 형성하도록 구성된 하나 이상의 캡과,
    중공 구조 부재의 내벽에 캐리어 부재를 부착시키기 위한 하나 이상의 부착 구성요소를 포함하고,
    하나 이상의 부착 구성요소는 하나 이상의 캡 위에 또는 캡과 함께 위치되는 강화 시스템.
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