TW200806897A - Fibrous microencapsulated washer for fasteners - Google Patents
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Description
200806897 九、發明說明: t 明所屬技領^^ 發明領域 [0001]本發明以2006年6月6日提申之共審查美國臨時 5 專利申請案序號第60/811,458號,主張優先權日期。 【先前技術3 發明背景 [0002]本發明一般係關於固定件,且更特別地,係關 於用於密封及定位固定件之纖維微囊封墊圈。 10 [0〇〇3]固定件係常常使用於連接諸如片或板狀之材 料。此種構造係普遍地使用於種種工業上。一此類例子為, 在汽車工業中,一個板子係設有孔(aperture)或口徑(|3〇re) 於其中’該孔或口徑具有一直徑係稍微大於螺栓或類似之 固定件的直徑。該螺栓通過口徑而能與相配之諸如螺帽或 15 之類的固定件組合以連接該板子至另一個結構元件。 [0004]在許多此類總成中,可能存在的流體在鎖緊時 可能會經由口徑滲漏而越過固定件。於是,於口徑周圍密 封該固定件係為所欲的。同樣地,在許多此類總成中,在 固定件已被鎖緊或固定後,該固定件可能由於某些情況而 20變鬆,且可能離開該口徑。於是,在鎖緊之後定位該固定 件在適當的地方係為所欲的,藉此,該固定件不會因為作 用在其上的力量意外地變鬆或移動。因此,提供一個用於 密封及定位固定件之裝置在此項技藝中係有需要的。
【發明内容I 5 200806897 發明概要 [0005] 因此,提供一個用 ^於畨封及定位固定件於工件上 之纖維微囊封墊圈係為本取 Λ月之一個目的。 [0006] 為了達到前述目 的之至少一者,本發明係為^一個 用於岔封及定位固定件之输 辦維微囊封墊圈。該纖維微囊封 墊圈包括基材及基材上之與 Μ囊化材料塗層。該纖維微囊封 蟄圈包括一個貫穿延伸以烫 I、、内固定件之孔,藉此,固定件 之輻向安裝會引起微囊化枒
10 15
胃7Η在基材上之反應以形成密封 墊且黏合地固定該固定件於〜 、 工件上° [0007] 本發明之一個優 <點係為提供一個用於密封及定 位固定件之纖維微囊封墊園 $闺。本發明之另一優點係為,該 纖維微囊封墊圈一直到固定 &件或相配基材輻向安裝置於該 蟄圈上才妓應以形成1料固定狀密封及定位裝 置本毛月之再個優點係為該纖維微囊封塾圈降低了固 定件及工件間之振動。 [_8]本發明之其他目的、特徵及優點,將會輕易地 被體a 4a於該等目的、特徵及優點,在閱讀隨後之說明 且思考相關伴隨之圖式後,將變為更 圖式簡單說明 20 Li第圖係為例示依據本發明之纖維微囊封墊圈與 固定件及工件之操作關係的部分分解立視圖。 [00010] 第2圖係為第1圖之纖維微囊封墊圈的平面圖。 [00011] 第3圖係為第2圖取其沿著線段η之截面圖。 [00012] 第4圖係為依據本發明製作第丨圖之纖維微囊 6 200806897 封墊圈方法的第一步驟之立視圖。 [00013] 第5圖係為製作第1圖之纖維微囊封墊圈方法 的第二步驟之部分立視圖。 [00014] 第6圖係為製作第1圖之纖維微囊封墊圈方法 5 的第三步驟之平面圖。 [00015] 第7圖係為製作第1圖之纖維微囊封墊圈方法 的第四步驟之平面圖。 [00016] 第8圖係為例示第1圖之纖維微囊封墊圈與第1 圖之固定件及工件在組合狀態中的部分立視圖。 10 【實施方式】 較佳實施例之詳細說明 [00017] 今參考該等圖式,特別是第1圖,依據本發明 之用於固定件之纖維微囊封墊圈10的一個實施例係被呈 現,該固定件一般係以12表明。雖然本發明之固定件12係 15 例示為螺栓,應能體會的是,其他包括螺絲及之類的各種 類別之固定件係能被利用以密封及定位該等固定件於適當 位置上,舉例而言,在工件13上之孔或口徑i3a中。 [00018] 如例示,該固定件12具有一個輻向延伸出之頭 部14。該頭部14可能具有一個一般係為環狀之凸緣15,該 20凸緣係從頭部14下端向外輻向延伸。該固定件12亦具有一 個從頭部14轴向延伸之桿或柄16。柄16—般係為圓柱形, 且具有一個一般係為圓形之橫截面外形。該柄16可能具有 一個帶螺紋之部分18以接合工件13。該固定件12係以堅固 材料製成,堵如金屬或塑膠。應此體會的是,固定件12在 7 200806897 此項技藝中係為常見且知悉的。 [〇〇019]參考第2圖及第3圖,該孅維微囊封墊圈1〇包 括基材,一般係以20表明;舉例而言,該基材為一種網 狀物基材20具有數個輻向延伸益互相分隔的第一纖維 5 22,及數個輻向延伸並互相分隔的第二纖維,該第二纖維 係相對於第一纖維22定向以在其間形成空格26。該第一纖 維22可以固定於該第二纖維24或與该第二纖維以整合。基 材20可以適合的材料製成,諸如塑膠、纖維玻璃、布、軟 木,或任何其他被認為適合用於製造之介質。 1〇 [00020]該纖維微囊封墊圈1〇亦包括基材20上配置之 塗層28。塗層28係為一種微囊化材料。在一實施例中,塗 層28係注入(impregnate)基材2〇。在另一實施例中,塗層28 係為基材20上之局部塗層。該微囊化材料可以是黏合劑、 擴展性密封劑,或是常見的PTFE密封劑。在一黏合劑之實 15施例中,該微囊化材料係為樹脂及固化劑。在此種配方中, φ 囊化之樹脂及固化劑一直到膠囊破碎而樹脂跟固化劑能互 相接觸才會反應。此類微囊化黏合劑材料的一個例子係為
子係為一組成物,其具有:20〜25Μ·%之環脂族胺' 5 之石夕石、50〜55 wt·% •甲醛-三聚氰胺聚合 7wt.%之合成聚合物樹脂、5〜10 wt.0/〇 之環氧樹脂、及15〜20wt·%之尿素 物。此類微囊化擴展性密封劑材料之一個例子係為一組成 8 200806897 物,其具有:20〜25wt.%之環脂族胺、5〜7Wt.%之合成聚 合物樹脂、50〜55wt.%之環氧樹脂、1〇〜15机%之尿素_ 甲盤-三聚氰胺聚合物’及}〜_·%之囊化發泡劑。應能體 會的是,黏著劑能以更彈性之材料製成,諸如聚胺、聚甲 5基丙晞酸醋、或聚胺g旨。亦應能體會的是,塗層28係配置 於基材20兩邊上且填滿其間之空格26。 [00021]該纖維微囊封墊圈1〇亦包括一個延伸穿過基 材20及塗層28之孔30。孔30係位於中心處,且形狀上一般 為圓形。該纖維微囊封墊圈1〇可能具有任何適合的外形, 10諸如錐形、圓錐形、用於模鑄外形之嵌入、圓柱形套管, 或之類。應能體會的是,固定件12之柄16延伸穿過墊圈1〇 之孔30。 [00022]為了製作纖維微囊封墊圈1〇,依據本發明之一 個方法係例示於第4圖至第7圖中。如第4圖及第5圖中所例 15 示,該方法包括提供基材20及塗層28之步驟。如第4圖中所 φ 例示’所提供之基材20 —般為矩形之網狀物帶,該網狀物 、 帶具有形成空格26之第一纖維22及第二纖維24。所提供之 塗層28係為容器32中之液體。如第5圖中所例示,該方法包 括將基材20浸沒於塗層28中一段時間之步驟。該方法亦包 20 括從容器32中移除經塗佈之基材34,並允許該經塗佈之基 材34乾燥,直到塗層28在基材20上乾燥為止之步驟。該方 法包括形成墊圈10,而該墊圈具有延伸穿過纖維微囊封墊 圈10之孔30的步驟,舉例而言,藉由從經塗佈之基材34切 割。應能體會的是,該墊圈10可能具有任何適合的外形。 9 200806897 [00023]為了組合,該纖維微囊封__放置於固定 件12之柄16上以便於柄16延伸穿過纖維微囊封塾圈之 孔3〇 ’如同第8圖中所例示。該纖維塾圈1〇係沿著柄仏移動 且配置於鄰近固定件12之頭部14之凸緣15處。 5 [麵24]操作時,該固定件12係朝著工件13鎖緊。當固 疋件12轉動守頭部μ之輻向及軸向負載係由頭部轉移 到凸緣15 ’以施加一對抗纖維墊圈1〇之輻向安裝力,造成 塗層28之膠囊破裂。在一黏合劑之實施例中,樹脂及固化 劑互相接觸。樹脂及固化劑之接觸在基材2〇上形成了黏合 10劑,舉例而g,一環氧類樹脂,以密封及定位固定件12之 頭部14於工件13。應能體會的是,為了將固定件I2從工件 13鬆開,一個業已決定之扭矩係為必須的,舉例而言,15 扭矩-磅。應能體會的是,該業已決定之扭矩係以固定件12 之大小為基準。 15 [〇〇025]本發明已用例示的方式說明。其係不言自明的 疋,被使用之術語係想要以文字的本質說明,而非限制。 [00026]根據前述之教示,本發明之許多修改及變異係 為可能的。因此,本發明可以被實施之範疇係落於所附之 申請專利範圍内,而不是經具體說明者。 20 【囷式簡單說明】 第1圖係為例示依據本發明之纖維微囊封墊圈與固定 件及工件之操作關係的部分分解立視圖。 第2圖係為第1圖之纖維微囊封墊圈的平面圖。 第3圖係為第2圖取其沿著線段3-3之截面圖。 10 200806897 第4圖係為依據本發明製作第1圖之纖維微囊封墊圈方 法的第一步驟之立視圖。 第5圖係為製作第1圖之纖維微囊封墊圈方法的第二步 驟之部分立視圖。 5 第6圖係為製作第1圖之纖維微囊封墊圈方法的第三步 驟之平面圖。 第7圖係為製作第1圖之纖維微囊封墊圈方法的第四步 驟之平面圖。 第8圖係為例示第1圖之纖維微囊封墊圈與第1圖之固 10 定件及工件在組合狀態中的部分立視圖。 【主要元件符號說明】 10…纖維微囊封墊圈 20…基材 12…固定件 22…第一纖維 13…工件 24…第二纖維 13a…口徑 26…空格 14…頭部 28…塗層 15…凸緣 30…孔 16···柄 32…容器 18…帶螺紋部分 34…經塗佈之基材 11
Claims (1)
- 200806897 十、申請專利範圍: 1. 一種用於密封及定位固定件之纖維微囊封墊圈,包含: 一基材; 一該基材上之微囊化材料塗層;及 5 一延伸穿過該基材以容納固定件之孔,藉此,該固 定件之輻向安裝引起微囊化材料在基材上之反應,以形 成密封墊且膠著地固定該固定件於一工件上。 〇 2. 如申請專利範圍第1項之纖維微囊封墊圈,其中該基材 係為網狀物。 10 3.如申請專利範圍第1項之纖維微囊封墊圈,其中該基材 具有數個輻向延伸且互相分隔的第一纖維,及數個輻向 延伸且互相分隔的第二纖維,該第二纖維相對於該第一 纖維定向以在其間形成空格。 4. 如申請專利範圍第3項之纖維微囊封墊圈,其中該塗層 15 係配置於該基材兩邊上且填滿其間之空格。 5. 如申請專利範圍第3項之纖維微囊封墊圈,其中該第一 纖維可以固定於該第二纖維或與該第二纖維整合。 6. 如申請專利範圍第1項之纖維微囊封墊圈,其中該基材 係以適合的材料製成,諸如塑膠、纖維玻璃、布、軟木, 20 或任何其他被認為適合用於製造之介質。 7. 如申請專利範圍第1項之纖維微囊封墊圈,其中塗層係 為該基材上之局部塗層。 8·如申請專利範圍第1項之纖維微囊封墊圈,其中該塗層 係注入(impregnate)該基材中。 12 200806897 9·如申請專利範圍第1項之纖維微囊封墊圈,其中該微囊 化材料係為黏合劑、擴展性密封劑,或是常見的PTFE 密封劑之一者。 10·如申請專利範圍第丨項之纖維微囊封墊圈,其中該微囊 5 化材料係為樹脂及固化劑。 11·如申請專利範圍第1項之纖維微囊封墊圈,其中該塗層 係為一黏合劑材料,其係由70〜80wt·%之芳香族二甲基 丙稀酸酉旨、20〜25wt·%之聚乙細增、1〜3wt.%之過氧化 -一本甲酿、及少於5\\^.%之^^乙細酵之組成物所製成。 10 12·如申請專利範圍第1項之纖維微囊封墊圈,其中該塗層 係為一黏合劑材料,其係由20〜25wt·%之環脂族胺、5 〜7wt·%之合成聚合物樹脂、5〜10wt·%之石夕石(siiica)、 50〜55wt·%之環氧樹脂、及15〜20wt·%之尿素_曱·_三 聚氰胺聚合物之組成物所製成。 15 13.如申請專利範圍第1項之纖維微囊封墊圈,其中該塗層 係為一擴展性密封劑材料,其係由20〜25wt.%之環脂族 胺、5〜7wt·%之合成聚合物樹脂、50〜55糾.%之環氧樹 脂、10〜15wt.%之尿素甲醛_三聚氰胺聚合物,及 5wt·%之囊化發泡劑之組成物所製成。 20 1屯如申請專利範圍第1項之纖維微囊封墊圈,其中該孔係 位於中心處且形狀上一般係為圓形。 ' 15·如申請專利範圍第1項之纖維微囊封墊圈,其中該纖維 微囊封墊圈具有適合的外形,如錐形、圓錐形、用於模 鑄外形之嵌入、圓桎形套管,或之類。 、 13 200806897 i6· 一種製造用於密封及定位固定件之纖維微囊封墊圈的 ; 方法,該方法包含步驟: 提供一基材; 以微囊化材料塗佈該基材;及 5 從該經塗佈之基材形成至少一個墊圈,該墊圈具有 - 延伸穿過該纖維微囊封墊圈之孔。 , 17·如申請專利範圍第16項之方法,其中該提供基材之步驟 φ 包含以一般為矩形之網狀物帶提供基材,該網狀物帶具 有在其間形成空格之第一纖維及第二纖維。 1〇 I8·如申請專利範圍第16項之方法,其包括以容器中之液體 提供塗層之步驟。 19. 如申請專利範圍第18項之方法,其包括將該基材浸沒於 該塗層中一段時間之步驟。 20. 如申請專利範圍第19項之方法’其包括從容器中移除經 15 塗佈之基材,並允許該經塗佈之基材乾燥,直到塗層在 φ 基材上乾燥為止之步驟。 • 21.M請專利㈣第_之方法,其中_成之步驟包含 ^ 藉由切割該基材以形成該至少一個塾圈。 22· —種固定件總成,其包含: 20 —固定件’其具有一個有凸緣之頭部及從該頭部延 伸出之柄; 鄰近該蚊件頭部之 凸緣處,以便於柄延伸穿過該纖維微囊封墊圈之孔。 A如申請專利範圍第22項之固定件總成,其中該纖維微囊 14 200806897 封墊圈包含一基材、一該基材上之微囊化材料塗層、及 延伸穿過該基材以容納該固定件柄之孔。 24.如申請專利範圍第23項之固定件總成,其中該基材係為 網狀物。 5 25.如申請專利範圍第23項之固定件總成,其中該塗層係為 該基材上之局部塗層。 26.如申請專利範圍第23項之固定件總成,其中該塗層係注 入該基材中。 27·如申請專利範圍第23項之固定件總成,其中該微囊化材 10 料係為黏合劑、擴展性密封劑,或是常見的PTFE密封 劑之一者。 28.如申請專利範圍第23項之固定件總成,其中該微囊化材 料係為樹脂及固化劑。 15
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