JP2012501266A - 溝設計を有する補強 - Google Patents

Abstract

補強は、互いに離間した複数の外壁を有するキャリアを含む。キャリアは、空洞部によって定義された長軸に実質的に平行に延在する溝を画定する。前記物質層が膨張する前に前記溝を通じてエレクトロ・コーティング材を流すことができ、前記物質層が膨張した後に前記溝（１８）が少なくとも部分的に充填されるように、物質層が溝内の外壁の少なくとも１つに配置される。

Description

補強は、様々な産業の様々な製品において、構造的支持を与える、あるいは騒音をおよび／または振動を低減するために使用されている。例えば、自動車産業において、補強は、車のビーム、ピラー、レール、ノード、ドア、またはルーフを補強するために使用される。補強は、製品の空洞部内に配置されるキャリアを含んでもよく、また、構造または防音発泡体、あるいは接着剤などの物質層がキャリア上に配置される。キャリアは、物質層を有するプラスチックまたは金属で作られてもよい。従って、通常、物質層は粘着特性を有する。

特許文献１には、発泡体が、その発泡体でない状態で、長手リブと構造体との間の略全空間を充填する補強が開示されている。これは、発泡体がチャンバーを完全に充填するように設計されているときに必要である。長手リブ間における発泡体の機能は、キャリアを構造体に結合して補強することである。

キャリアはたくさんのリブを含むことがある。物質層は、キャリアと空洞部との間にエレクトロ・コーティングが流せる隙間が残るようにキャリア周辺に塗布される。隙間のサイズは、エレクトロ・コーティング工程の有効性に大きく影響する。例えば、隙間が大き過ぎで、かつ物質層が相対的に厚いと、キャリアの全体機械性能は下がる。例えば、隙間が６ｍｍ〜１０ｍｍで、部分的に、膨張していない物質層で充填されてもよく、この補強は、キャリアと補強する製品との間の弱い結合のために、より低い性能を有する可能性がある。隙間が小さ過ぎる（０ｍｍ〜４ｍｍ）場合、エレクトロ・コーティングの流れる十分な空間がないため、エレクトロ・コーティングが製品の腐食を効果的に保護しない。従って、キャリアと製品との間に、より小さい隙間または隙間のない効果的なエレクトロ・コーティングを可能にすることが求められている。

仏国特許第２７４９２６３号明細書

補強は、互いに離間した複数の外壁を有し、空洞部によって定義された長軸に実質的に平行に延在する溝を画定するキャリアを含む。物質層が膨張する前に溝を通じてエレクトロ・コーティング材を流すことができ、物質層が膨張した後に溝が実質的に充填されるように、物質層が溝内の外壁の少なくとも１つに配置される。従って、キャリアと補強される対象物との間の隙間は、エレクトロ・コーティング工程に実質的に影響与えなければ、小さくまたはなくしてもよい。

前述の説明は、以下の例示的な図の詳細な説明からより完全に理解できるだろう。

一実施形態において、外壁と、長手リブの上に配置される物質層を有する長手リブとを有し、複数の溝を画定する空洞部内に配置されるキャリアを示す。 一実施形態において、物質層が膨張して溝を充填する図１のキャリアを示す。 一実施形態において、短手リブを有するキャリアを示す。 一実施形態において、物質層が長手方向において連続するキャリアを示す。 一実施形態において、物質層が長手方向において不連続であるキャリアを示す。 一実施形態において、物質層が、不連続かつ変形のキャリアを示す。 一実施形態において、物質層が、端軸方向において連続し、かつ外壁および長手リブ上に位置するキャリアを示す。 一実施形態において、物質層が、端軸方向において連続し、かつ外壁および長手リブの１つに位置するキャリアを示す。 一実施形態において、物質層がキャリアのベース上に配置されるキャリアを示す。 一実施形態において、物質層が、外壁と長手リブとの間と、外壁とベースから離間する長手リブ間とに延在するキャリアを示す。 一実施形態において、物質層が、外壁、長手リブ、およびベース上に配置されるキャリアを示す。

補強は、互いに離間した複数の外壁を有するキャリアを含む。キャリアは、空洞部によって定義される長軸に対して実質的に平行に延在する溝を画定する。物質層は、物質層が膨張する前に溝を通じてエレクトロ・コーティング材を流すことができ、物質層が膨張した後に溝が実質的に充填されるように溝内の外壁の少なくとも１つに配置される。一実施形態では、キャリアから短手リブを取り去ることによって、新しいフロー溝が作り出され、物質層が、膨張後の焼き工程において長手リブを相互連結させる。別の実施形態では、キャリアは、キャリアに付加的な支持を与えるがエレクトロ・コーティング工程に干渉しない短手リブを含んでもよい。

図１は、互いに離間し、ベース１４に結合する複数の外壁１２を有するキャリア１０を有する例示的な補強を示す。キャリア１０は、金属、プラスチック、またはプラスチックおよび金属の合成物などの任意の材料で形成されてもよく、補強される対象物１６の空洞部内に配置される。空洞部は長軸Ａを定義し、キャリア１０は、長軸Ａに実質的に平行して延在する少なくとも１つの溝１８を画定する。溝１８は、キャリア１０に対して任意の長さを有してもよい。例えば、長軸Ａに沿った溝の長さは、長軸Ａに対して垂直なキャリア１０の幅より長くてもよく、または、溝１８は、長軸Ａに沿って幅より短くてもよい。キャリア１０は、外壁１２から離間した複数の長手リブ２０を含んでもよい。一例示的なアプローチにおいて、長手リブ２０は、外壁１２および長軸Ａに実質的に平行な方向に延在する。この実施形態では、複数の溝１８が、長手リブ２０および／または外壁１２によって画定される。

物質層２２は、溝１８内の少なくとも１つの外壁１２および／または少なくとも１つの長手リブ２０上に配置される防音発泡体、構造発泡体、および／または接着剤を含んでもよい。例えば、物質層２２は、キャリア１０にオーバーモールド成形されても、溶接（bead）されてもよい。または、物質層２２は、ピン、フック、または別の取付具で機械的に取り付けられてもよい。物質層２２は、外壁１２の内面および／または外面上に配置されてもよい。一例示的アプローチにおいて、物質層２２は、熱を加えられる際、膨張または硬化する。例えば、物質層２２が車両ピラーの構造または防音発泡体を含む場合、発泡体は塗装焼付工程において膨張してもよい。または、物質層２２が接着剤を含む場合、接着剤は塗装焼付工程において硬化してもよい。物質層２２は溝１８を充填するように膨張し、長手リブ２０および外壁１２を相互連結させる。物質層２２が完全に溝１８を充填する必要はなく、必要とされる膨張量は、キャリア１０への負荷量によることが理解されるべきである。例えば、低付加の状況では、物質層２２は、溝１８全体を充填するように膨張しない場合がある構造発泡体の代わりに、膨張して溝１８全体を充填する防音発泡体を含んでもよい。他の状況では、構造発泡体が、防音または気体、埃、および湿気のシーリングをもたらす防音発泡体に置き換えられることが理解されるべきである。

しかしながら、物質層２２が膨張する前に、補強される対象物１６には、腐食を低減するエレクトロ・コーティングが施されてもよい。この実施形態では、物質層２２と空洞部との間に０．５ｍｍ〜３ｍｍの隙間があってもよく、物質層２２が膨張すると、エレクトロ・コーティングが少なくとも部分的に隙間を充填する。例えば、物質層２２が、隙間とキャリア１０との間に配置された接着剤である場合、隙間は、隙間に押し込まれる接着剤によって完全に充填されてもよい。または、物質層２２が膨張して少なくとも部位的に隙間を充填した時点で、付加的な接着剤が隙間に押し込まれてもよい。エレクトロ・コーティング工程は、溝１８および／または隙間を通じて長軸Ａに実質的に平行な方向において対象物１６条にエレクトロ・コーティング材をスプレーすることを含んでもよい。キャリア１０は、物質層２２が膨張する前にエレクトロ・コーティング材を、溝１８を通じて流すことができるように構成される。言い換えると、物質層２２はエレクトロ・コーティング工程前に溝１８内に配置されてもよいが、溝１８を通じたエレクトロ・コーティング材の流れには干渉しない。図２は、エレクトロ・コーティングが補強された対象物１４に塗布された後に、膨張して溝１８を充填した防音発泡体を含む物質層２２を示す。

図３は、キャリア１０が、外壁１２、長手リブ２０、および長軸Ａに交差する方向に延在する複数の横手リブ２４を含む補強の例示的実施形態を示す。言い換えると、短手リブ２４は、エレクトロ・コーティング方向に交差する方向に延在する。短手リブ２４は、長手リブ２０の屈曲を防止に役立つ。外壁１２および長手リブ１２と同様に、物質層２２は少なくとも１つの横手リブ上に少なくとも部分的に配置される。従って、横手リブ２４は溝１８に交差する方向に延在する。エレクトロ・コーティングが溝１８を通過できるように、短手リブ２４は、長手リブおよびまたは外壁１２より短くてもよい。一例示的アプローチにおいて、短手リブ２４は、空洞部の断面積の８０％より小さい面積を有する。図３に示すように、短手リブ２４は、Ｕ字型開口または任意の別の形状を有してもよい。一実施形態では、横手リブ２４は、エレクトロ・コーティング材を通すことができる穴および／または切り口を画定してもよい。例えば、溝１８は、横手リブ２４内に形成された穴によって画定されてもよい。

図４〜図１１は、キャリア１０のベース１４から角度αで延在する２つの外壁１２を有する補強の実施形態を示す。２つの長手リブ２０はベース１４から垂直に延在する。この実施形態では、キャリア１０は３つの溝１８を画定する。特に、２つの溝１８が、１つの外壁１２と１つの長手リブ２０とによって画定される。３つ目の溝１８が、２つの長手リブ２０によって画定される。示されてないが、図４〜図１１のキャリア１０は１つ以上の短手リブを含んでもよい。

図４〜図６では、物質層２２は、外壁１２の内外面、ベース１４の外面、および長手方向における各長手リブの内面に配置される。図４では、物質層２２は長手リブ２０および外壁１２に沿って連続しおり、このことは物質層２２が一定の形状であることを意味する。例えば、物質層２２は、長方形、台形、正方形、三角形、円形、あるいは任意の別の形または断面形状であってもよい。連続的な物質層２２は、押出成形によって作り出されてもよい。完全に等断面が補強される場合、キャリア１０のみまたは物質層２２を有するキャリア１０は、押出成形または共押出成形によって作り出される場合がある。図５および図６では、物質層は不連続であり、このことは、物質層２２が、長手リブ２０および外壁１２に沿って、間に空間を隔てたセクションに分割されることを意味する。この様々な形状は、様々な最終密度および部分的な機械的特性をもたらす。さらに、この実施形態では、物質層２２は、屈曲領域、特に長手リブ２０上の屈曲領域における支持をもたらす場合もある。一実施形態では、物質層２２は、製造を促進するために材料の溝１８に結合される。図５では、長手リブ２０上に配置された物質層２２は、外壁１２の内面上の物質層２２と比べて変形、または互い違いになっている。

図７から図１１では、物質層２２は、短手方向かつ異なる形状でキャリア１０上に配置されているか、または各壁またはリブのいくつかの表面に位置する。連続しているように図示されていていても、別の実施形態では、物質層２２は、不連続、または不連続かつ変形であってもよい。図７では、物質層２２は、外壁１２および長手リブ２０の内面および外面に配置される。また、物質層２２はベース１４の外面上に配置される。図８では、物質層２２は、長手リブ２０の１つの内面、ベース１４の外面、および外壁１２の内外面上に配置される。図９では、物質層２２は、ベース１４の内外面、および外壁１２の外面上に配置される。図１０では、物質層２２は、ベース１４および外壁１２の外面上に配置され、さらに、ベース１４から離間して各外壁から長手リブ２０の１つまでの間に延在する。また、物質層２２は、ベース１４から離間して長手リブ間に延在する。図１１では、物質層２２は、外壁１２、ベース１４、および長手リブ２０の内外面上に配置される。図示されていないが、図７〜図１１の実施形態は、前述のようにさらに短手リブ２４を含んでもよい。

長手リブ２０と外壁１２との間に位置する発泡体は、好ましくはリブ間の溝１８のみを充填するように設計されている。発泡体が施されない断面積は、エレクトロ・コーティングが溝１８を流れ通ることをあまりさせない。外壁１２の内面上または長手リブ２０上の物質層２２は、好ましくは長手リブを支持し、長手リブが屈曲することを避けるように膨張可能な材料である。

キャリア１０の構造体１６への結合は、好ましくは、外壁１２上に配置された別の発泡体要素または接着剤によって確保される。物質層２２は、対象物１６に面する外壁１２の外面上の 好ましくは、キャリアを構造体に結合する、膨張可能な材料または接着剤である。

上記の説明は、例示的であり、限定するものではない。上述の説明を読めば、与えられた実施例の他に多くの代替手段または用途が当業者には明らかだろう。本発明の範囲は、上記の説明を参照して決定されるべきではなく、むしろ、添付の請求項の範囲を参照して、このような特許請求の範囲が権利化されるところの同等物の全範囲と共に決定されるべきである。将来的な発展がここで論じられた分野で起こるだろうし、開示されたシステム及び方法が、将来的な用例に取り込まれるだろう。さらに、本発明が、変更及び変形が可能であり、添付する請求項によってのみ限定されることが理解できるだろう。

本実施形態を詳細に示しかつ説明したが、それは単なるベストモードの例示である。当業者であれば、以下の特許請求の範囲で規定される本発明の要旨及び範囲から逸脱することなく、ここで説明された実施形態の様々な代替物を用いて特許請求の範囲を実施できることを理解できるだろう。以下の請求項は本発明の範囲を規定し、これらの特許請求の範囲内の方法及び装置、並びに同等物が本発明の範囲に含まれるものする。本発明の記載はここに開示した要素の新規な組み合わせ及び明示していない組み合わせの全てを含むと理解されるべきであり、これらの要素のあらゆる新規組み合わせ及び明示していない組み合わせを本願または後の出願で請求することができる。また、上記の実施形態は例示目的であって、本願または後の出願で請求できるあらゆる可能な組み合わせに必須の構造または要素ではない。

本出願で使われるすべての単語はそれらの合理的な最も広い解釈が与えられるものであって、これらの通常の意味は、当業者であれば、それとは反対の明確な指摘がここでなされなくても理解されるだろう。特に、「一」、「その」または「前記」のような単数冠詞は、それと反対な明確な限定を列挙する請求なしに一つ以上の指摘されている要素を列挙して読まれるべきである。

１０ キャリア
１２ 外壁
１４ ベース
１６ 対象物
１８ 溝
２０ 長手リブ
２２ 物質層
２４ 短手リブ
Ａ 長軸

Claims (24)

1. 空洞部によって定義される長軸（Ａ）に実質的に平行に延在する溝（１８）を画定する互いに離間した複数の外壁（１２）を有するキャリア（１０）と、
   前記溝（１８）内において前記外壁（１２）の少なくとも１つに配置される物質層（２２）であって、前記物質層（２２）が膨張する前に前記溝（１８）を通じてエレクトロ・コーティング材を流すことができ、前記物質層（２２）が膨張した後に前記溝（１８）が少なくとも部分的に充填されるように配置された物質層（２２）と、
   を備える補強。
2. 前記外壁（１２）がそれぞれ内面を有し、前記物質層（２２）が、前記外壁（１２）の少なくとも１つの前記内面に配置されることを特徴とする請求項１に記載の補強。
3. 前記外壁（１２）がそれぞれ外面を有し、前記物質層（２２）が、前記外壁（１２）の少なくとも１つの前記外面に配置されることを特徴とする請求項２に記載の補強。
4. 前記キャリア（１０）が、前記外壁（１２）から離間した複数の長手リブ（２０）を含むことを特徴とする請求項１に記載の補強。
5. 前記長手リブ（２０）が、前記外壁（１２）に実質的に平行な方向に延在することを特徴とする請求項４に記載の補強。
6. 前記溝（１８）が、前記長手リブ（２０）のうちの２つによって画定されることを特徴とする請求項４に記載の補強。
7. 前記溝（１８）が、前記長手リブ（２０）のうちの１つと、前記外壁（１２）のうちの１つとによって画定されることを特徴とする請求項４に記載の補強。
8. 前記長手リブ（２０）が、前記長軸（Ａ）に実質的に平行な方向に延在することを特徴とする請求項４に記載の補強。
9. 前記物質層（２２）が、前記長手リブ（２０）のうちの少なくとも１つに、少なくとも部分的に配置されることを特徴とする請求項４に記載の補強。
10. 前記物質層（２２）が、前記長手リブ（２０）および前記外壁（１２）に沿って連続であることを特徴とする請求項４に記載の補強。
11. 前記物質層（２２）が、前記長手リブ（２０）および前記外壁（１２）に沿って不連続であることを特徴とする請求項４に記載の補強。
12. 前記キャリア（１０）が、前記外壁（１２）および前記長手リブ（２０）に交差する方向に延在する複数の短手リブ（２４）を含むことを特徴とする請求項４に記載の補強。
13. 前記短手リブ（２４）が、前記溝（１８）に交差する方向に延在することを特徴とする請求項１２に記載の補強。
14. 前記短手リブ（２４）が、空洞部の断面積の８０％未満を有することを特徴とする請求項１２に記載の補強。
15. 前記短手リブ（２４）が、前記長手リブ（２０）より短いことを特徴とする請求項１２に記載の補強。
16. 前記物質層（２２）が、前記短手リブ（２０）うちの少なくとも１つに、少なくとも部分的に配置されることを特徴とする請求項１２に記載の補強。
17. 前記溝（１８）が、複数の溝（１８）としてさらに画定されることを特徴とする請求項１に記載の補強。
18. 前記溝（１８）のうちの１つが、前記外壁のうちの１つと、前記外壁（１２）から離間する長手リブ（２０）と、によって画定されることを特徴とする請求項１７に記載の補強。
19. 前記キャリア（１０）が前記空洞部内に配置され、前記物質層（２２）と前記空洞部との間の隙間が０．５ｍｍ〜３ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の補強。
20. 前記物資層（２２）が、構造発泡体、防音発泡体、または接着剤を含むことを特徴とする請求項１に記載の補強。
21. 前記物資層（２２）が、前記キャリア（１０）上にオーバーモールド成形されること特徴とする請求項１に記載の補強。
22. 前記物資層（２２）が、前記キャリア（１０）上にビード成形（bead)されること特徴とする請求項１に記載の補強。
23. 前記キャリア（１０）および前記物質層（２２）のうちの少なくとも１つが、押出成形または共押出成形によって作り出されることを特徴とする請求項１に記載の補強。
24. 前記物資層（２２）が、前記キャリアの屈曲領域に配置されることを特徴とする請求項１に記載の補強。

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