KR20130023192A

KR20130023192A - 배플 또는 보강재 역 몰딩

Info

Publication number: KR20130023192A
Application number: KR1020127016634A
Authority: KR
Inventors: 빈센트 벨페어; 헨리크 린드그렌
Original assignee: 시카 테크놀러지 아게
Priority date: 2009-12-04
Filing date: 2010-12-03
Publication date: 2013-03-07
Also published as: US20120295093A1; JP2016106051A; EP2507116B1; EP2330019A1; WO2011067387A1; EP2507116A1; JP6212149B2; CN102648121A; BR112012012256A2; BR112012012256B1; JP2013512795A

Abstract

배플 또는 보강재(170)를 형성하는 방법은 몰드(105)의 제 1 공동(130) 내에 팽창가능한 물질(180)을 몰딩하는 단계와, 상기 몰드(105)의 제 2 공동(135) 내에서 상기 팽창가능한 물질 위에 캐리어 물질(175)을 몰딩하는 단계를 포함한다.

Description

배플 또는 보강재 역 몰딩{BAFFLE OR REINFORCEMENT REVERSE MOLDING}

본 발명은 배플 또는 보강재 및 이를 형성하는 방법에 관한 것이다.

배플 또는 보강재는 음향 댐핑 및/또는 밀봉 및/또는 구조적 보강을 제공하기 위하여 예를 들어 자동차 또는 항공기의 빔(beam), 필라(pillar), 레일(rail), 도어(door) 등의 공동(cavity)에 위치하도록 설계된 캐리어 및 하나 이상의 열적으로 팽창가능한 물질을 포함한다. 이 캐리어는 일반적으로 팽창가능한 물질로 둘러싸인 플라스틱이나 금속으로 형성된다. 공동에 삽입될 때 전기영동 베이킹 오븐에 가해지는 열의 작용에 의하여 발포(foam) 물질은 팽창하여 공동을 밀봉하고 및/또는 캐리어를 부재에 접합한다.

이러한 배플 또는 보강재는 여러 기술을 사용하여 형성될 수 있다. 이들 기술은 캐리어로 발포가능한 물질을 압출하는 단계, 캐리어 위에 발포가능한 물질을 오버몰딩하는 단계, 또는 기계적 패스너 또는 접착제를 사용하여 별도로 생성된 발포가능한 물질과 캐리어를 조립하는 단계를 포함한다. 이들 각 기술이 적절한 배플이나 보강재를 생성할 수 있지만, 이들 기술은 높은 세공 비용을 포함하는 여러 단점을 갖고 있다. 그리하여, 세공 비용을 감소시키면서 음향 및/또는 밀봉 성능 및/또는 구조적 지지요건을 충족하는 배플이나 보강재를 생산하는 새로운 디자인의 세공 개념 및 관련 공정이 필요하다.

따라서, 본 발명의 하나의 목적은 알려진 기술의 단점을 해소하는 방법을 제공하는 것이다. 본 발명에 따라, 이것은 특허청구범위 제1항의 특징에 의해 달성된다.

도 1a는 제 1 위치에 선택적으로 회전가능한 판을 가지는 예시적인 공구를 도시하는 도면.
도 1b는 도 1a의 예시적인 공구의 예시적인 단면을 도시하는 도면.
도 2는 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동한 선택적으로 회전가능한 판을 가지는 도 1a의 예시적인 공구를 도시하는 도면.
도 3은 제 2 위치에 선택적으로 회전가능한 판을 가지는 도 1a의 예시적인 공구를 도시하는 도면.
도 4는 도 1a 내지 도 3의 공구로 만들어진 보강재의 예시적인 단면을 도시하는 도면.
도 5는 도 1a 내지 도 3의 공구로 만들어진 보강재의 다른 예시적인 단면을 도시하는 도면.
도 6은 도 1a 내지 도 3의 공구로 만들어진 보강재의 또 다른 예시적인 단면을 도시하는 도면.
도 7은 도 1a 내지 도 3의 공구로 만들어진 보강재의 더 다른 예시적인 단면을 도시하는 도면.
도 8a 내지 도 8b는 캐리어 주위 링에 배치된 팽창가능한 물질과 캐리어 립(carrier lip)을 구비하는 보강재의 예시적인 단면을 도시하는 도면.
도 9a 내지 도 9b는 캐리어 주위 링에 배치된 팽창가능한 물질을 구비하는 보강재의 예시적인 단면을 도시하는 도면.
도 10a 내지 도 10f는 캐리어 주위 링에 배치된 팽창가능한 물질과 2개의 캐리어 립을 구비하는 보강재의 예시적인 단면을 도시하는 도면.
도 11a 내지 도 11c는 팽창가능한 물질의 캐리어 충진 얇은 영역을 구비하는 보강재의 예시적인 단면을 도시하는 도면.
도 12는 도 1a 내지 도 3의 공구를 사용하여 보강재를 형성하는 예시적인 방법을 도시하는 도면.

배플 또는 보강재는 팽창 가능한 물질을 수용하는 제 1 부분과, 팽창 가능한 물질과 캐리어 물질을 수용하는 제 2 부분을 구비하는 몰드를 포함하는 공구로부터 형성될 수 있다. 이하에서는 단지 배플이라고 지칭되지만 이는 보강재에도 동일하게 적용된다. 몰드는 제 2 측면으로부터 적어도 부분적으로 이격 배치된 제 1 측면을 구비한다. 판은 몰드의 제 1 측면과 제 2 측면 사이에 배치된다. 이 판은 제 1 부분으로부터 제 2 부분으로 팽창가능한 물질을 이동시키기 위해 선택적으로 이동가능하다. 예를 들어, 판은 제 1 부분으로부터 제 2 부분으로 팽창가능한 물질을 이동시키기 위하여 회전되거나 병진 이동될 수 있다. 나아가, 제 1 부분과 제 2 부분은 2개 이상의 다른 기계의 별개의 몰드 상에 배치될 수 있다.

배플을 형성하는 방법은 제 1 공동을 부분적으로 규정(define)하는 제 1 측면과 제 2 측면과, 이 제 1 측면과 제 2 측면 사이에 판을 구비하는 몰드의 제 1 공동 내에 팽창가능한 물질을 몰딩하는 단계와, 팽창가능한 물질을 몰드에 의해 규정된 제 2 공동으로 이동시키기 위해 판을 회전시키는 단계와, 상기 제 1 측면과 제 2 측면에 의해 부분적으로 규정된 몰드의 제 2 공동 내 팽창가능한 물질 위에 캐리어 물질을 오버몰딩하는 단계를 포함한다.

도 1a 내지 도 3은 캐리어와 팽창 가능한 물질을 구비하는 배플을 제조하기 위하여 사용될 수 있는 몰드와 판을 구비하는 예시적인 공구(100)를 도시한다. 공구(100)는 많은 다른 형상을 취할 수 있고 복수의 및/또는 대안적인 부품과 시설을 구비할 수 있다. 예시적인 공구(100)가 이들 도면에 도시되어 있지만, 이들 도면에 도시된 예시적인 부품은 본 발명을 제한하기 위한 것으로 의도된 것이 아니다. 사실, 추가적이거나 대안적인 부품 및/또는 구현예들이 사용될 수 있다.

도 1a에 도시된 바와 같이 공구(100)는 제 1 측면(100)과 제 2 측면(115)을 구비하는 몰드(105)를 포함한다. 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)은 결합될 수 있으며, 팽창가능한 물질이나 캐리어 물질이 몰드(105) 내에 예를 들어 사출 성형을 통해 유체 형태로 주입될 수 있다. 일단 냉각이 되면, 팽창 가능한 물질과 캐리어 물질은 몰드(105)에 의해 형성된 대로 배플이나 보강재를 형성한다.

몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)은 각각 제 1 부분(120)과 제 2 부분(125)을 포함할 수 있다. 제 1 부분(120)은 가열된 팽창가능한 물질을 수용하는 제 1 공동(130)을 규정할 수 있다. 제 1 공동(130)은 팽창가능한 물질이 몰드(105) 내에 주입되기 전에 팽창가능한 물질의 형상을 규정한다. 제 2 부분(125)은 냉각된 팽창가능한 물질과 가열된 캐리어 물질을 수용하는 제 2 공동(135)을 규정할 수 있다. 제 2 공동(135)은 (예를 들어 냉각된 팽창가능한 물질과 캐리어 물질을 구비하는) 조립된 배플이나 보강재의 형상을 규정한다.

판(140)은 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115) 사이에 배치될 수 있으며 부분적으로 제 1 공동(130)과 제 2 공동(135)을 규정할 수 있다. 팽창가능한 물질 및/또는 캐리어 물질을 몰드(105) 내에 주입할 때, 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)은 판(140)의 대향하는 면들로 프레스될 수 있다. 구체적으로, 제 1 측면(110)은 배면(145)으로 프레스되는 반면, 제 2 측면(115)은 정면(115)으로 프레스될 수 있다. 그러나, 분리될 때에는, 판(140)은 제 1 측면(110)이나 제 2 측면(115)에 배치된 채 유지될 수 있다. 도 1a에 도시된 바와 같이 판(140)은 제 2 측면(115)이 제 1 측면(110)으로부터 분리될 때 제 1 측면(110) 위에 배치된다.

판(140)은 예를 들어 제 1 위치로부터 제 2 위치로 팽창가능한 물질을 이동시키기 위해 선택적으로 이동가능하다. 제 1 위치에서, 팽창가능한 물질은 몰드(105)의 제 1 부분(120)에서 제 1 공동(130)에 배치된다. 그러나, 제 2 위치에서, 팽창가능한 물질은 몰드(105)의 제 2 부분(125)에 있는 제 2 공동(135)에 배치된다. 구체적으로, 팽창가능한 물질은 몰드(105)가 폐쇄될 때 제 1 공동(130)으로 주입될 수 있다. 팽창가능한 물질이 적어도 부분적으로 냉각될 때, 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)이 분리될 수 있다. 판(140)은 이후 냉각된 팽창가능한 물질이 제 2 공동(135) 내에 배치될 때까지 회전축(R)에 대해 회전할 수 있다.

판(140)은 제 1 위치로부터 제 2 위치로 판(140)을 선택적으로 회전하기 위해 판(140)으로부터 연장하고 이 판과 일체로 형성된 노브(155)를 포함할 수 있다. 노브(155)는 제 1 부분(120)과 제 2 부분(125) 사이 판(140) 위에 위치될 수 있고 판(140)이 회전하는 회전축(R)을 규정할 수 있다. 대안적으로, 노브(155)는 판(140) 위에 다른 곳에 위치될 수 있다. 예를 들어, 노브(155)는 회전축(R)이 판(140)의 중심 부근에 있는 동안 판(140)의 코너에 위치될 수 있다.

공구 오퍼레이터는 노브(155)를 회전시키는 것에 의해 판(140)을 수동으로 회전시킬 수 있다. 대안적으로, 판(140)은 모터(미도시)에 의해 회전될 수 있다. 모터는 몰드(105)의 제 1 측면(110)이나 제 2 측면(115) 위에 배치될 수 있다. 나아가, 모터는 판(140)이 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)이 폐쇄되는 동안 회전되게 할 수 있다. 도 2는 제 1 위치와 제 2 위치 사이의 중간 위치에 있는 판(140)을 도시한다.

하나의 예시적인 접근법에서, 판(140)은 제 1 공동(130)으로부터 제 2 공동(135)으로 팽창가능한 물질을 이동시키기 위해 병진이동을 하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 판(140)은 제 2 공동(135) 쪽으로 팽창 가능한 물질을 슬라이딩하도록 구성될 수 있다.

제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하는 동안 몰드(105)는 개방되거나 폐쇄될 수 있다. 그러나, 명료함을 위하여, 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)은 도 2에서 분리되어 있다. 또한, 도 2는 판(140)이 제 1 위치로부터 제 2 위치로 이동하기 위해 반시계 방향으로 회전한 것을 도시한다. 판(140)은 또한 또는 대안적으로 시계 방향으로 회전되거나 병진 이동될 수 있다. 도 3은 제 2 위치에 있는 판(140)을 도시한다. 판(140)이 회전되는 동안, 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)이 분리된다면, 몰드(105)는 판(140)이 제 2 위치로 회전된 후에 폐쇄될 수 있다.

도 2로 돌아가면, 몰드(105)의 제 1 측면(110)은 고정 부재(165)를 수용하기 위한 슬롯(160)을 규정할 수 있다. 슬롯(160)은 적어도 부분적으로 제 2 위치(125)를 통해 제 1 측면(110)의 에지로부터 연장할 수 있다. 이런 방식으로, 예를 들어, 공구 오퍼레이터는 고정 부재(165)를 제 2 공동(135)으로 푸시할 수 있다. 고정 부재(165)는 클립이나 브래킷을 포함할 수 있으며 차량의 필라와 같은 최종 목적에 따라 보강재를 고정하는데 사용될 수 있다. 고정 부재(165)는 캐리어 물질로 팽창가능한 물질을 오버몰딩하기 전에 슬롯(160)으로 삽입될 수 있다. 대안적으로, 고정 부재(165)는 팽창가능한 물질을 주입하기 전에 공구의 제 1 부분에서 절삭된 슬롯으로 삽입될 수 있다. 이후, 팽창가능한 물질과 고정 부재(165)는 제 2 부분(125)으로 함께 이동된다. 다른 대안적인 접근법에서, 고정 부재(165)는 캐리어 물질과 함께 일체로 형성될 수 있다. 이런 예시적인 접근법에서, 고정 부재(165)의 형상은 제 2 공동(135)에 의해 규정되고, 이에 따라 슬롯(160)의 필요성을 제거할 수 있다.

팽창가능한 물질은 여러 물질로부터 형성될 수 있다. 예를 들어, 팽창가능한 물질은 공기 저항을 증가시키는 것에 의해 음파를 감쇠시키는 음향 발포체를 포함할 수 있다. 이 음향 발포체는 최소 온도로 가열될 때 팽창될 수 있다. 그리하여, 캐리어 물질이 제 2 공동(135)으로 주입될 때, 주입될 때 캐리어 물질의 온도는 팽창가능한 물질이 표면과 반응하게 할 수 있고 팽창가능한 물질과 캐리어 물질의 화학적 결합을 생성할 수 있는 최소 온도보다 더 높을 수 있다. 캐리어 물질과 팽창가능한 물질이 냉각함에 따라, 팽창가능한 물질은 팽창할 수 있는 거동을 유지할 수 있으며, 이에 따라 팽창가능한 물질은 배플이나 보강재가 공동 내에 배치된 후에 팽창될 수 있다. 대안적으로 또는 추가적으로 팽창가능한 물질은 구조적인 발포체를 포함할 수 있다.

도 3은 공구(100)를 사용하여 생성될 수 있는 예시적인 배플이나 보강재(170)를 도시한다. 전술된 바와 같이, 배플(170)은 팽창가능한 물질(180) 위에 오버몰딩된 캐리어(175)를 포함한다. 또한, 제 1 공동(130)과 제 2 공동(135)은 밀봉되거나 보강될 공동의 좁은 연장부를 채우기 위해 얇은 연장부(185)를 규정할 수 있다(도 11a 내지 도 11c를 참조하여 더 설명됨). 이 얇은 연장부(185)는 캐리어(175)와 적어도 부분적으로 일체로 형성될 수 있다. 배플(170)의 다른 부분과 같이, 팽창가능한 물질(180)은 제 1 공동(130)으로 주입될 때 이 얇은 연장부(185)의 주변을 규정할 수 있고, 캐리어 물질은 이 얇은 연장부(185)를 더 규정하기 위해 제 2 공동(135) 내 팽창가능한 물질(180) 위에 오버몰딩될 수 있다.

도 1b는 도 1a, 도 2, 도 3의 공구(100)의 예시적인 단면도를 도시한다. 도시된 바와 같이, 도 1b의 공구(100)는 간소화된 구성을 가지고 절단 시간이 감소된다. 예를 들어, 공구(100)의 제 2 부분(125)에서, 제 2 공동(135)은 캐리어 물질로부터 캐리어(175)를 형성하는데 사용되고 팽창가능한 물질(180) 위에 오버몰딩된다. 도시된 바와 같이, 제 1 공동(130)과 제 2 공동(135)은 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)의 평평한 면에 의해 규정된다. 그리하여, 최종 배플(170)은 캐리어(175)의 에지와 동일 평면에 있는 팽창가능한 물질(180)을 가질 수 있다.

나아가, 오버몰딩 공정에서 뜨거운 캐리어 물질(175)과 접촉하여 팽창 가능한 물질(180)의 표면적인 용융 반응(superficial melt reaction)이 팽창가능한 물질에 캐리어(175)를 고정하는데 사용될 수 있는 추가적인 화학 접합을 생성할 수 있다. 예를 들어, 오버몰딩 공정에서, 팽창가능한 물질(180)은 팽창가능한 물질(180)의 팽창을 시작하는 온도(예를 들어, 120℃ 내지 145℃) 이하의 온도(예를 들어, 80℃ 내지 110℃)에서 주입될 수 있다. 팽창 가능한 물질(180)은 냉각될 수 있고, 캐리어 물질은 예를 들어 180℃ 내지 260℃ 사이의 온도에서 팽창가능한 물질(180) 위에 주입될 수 있다. 캐리어 물질은 이후 팽창가능한 물질(180)이 팽창하는 온도(예를 들어, 120℃ 내지 145℃) 이하의 온도로 냉각될 수 있다. 이 공정을 통해 캐리어 물질은 팽창가능한 물질(180)에 부착한다. 팽창가능한 물질의 접촉면은 용융 및 발포 온도 이상의 상승된 온도에 노출되어 팽창가능한 물질(180)과 캐리어 물질 사이에 표면적인 발포(superficial foarming)와 화학적 접합을 야기한다. 이 접합은 팽창가능한 물질(180)이 기계적인 부품 없이 캐리어(175)에 부착할 수 있게 한다.

도 4는 도 1a 내지 도 3의 공구(100)에 의해 만들어진 배플이나 보강재(170)의 단면도를 도시한다. 구체적으로, 캐리어 물질은 배플(170)을 형성하기 위해 팽창가능한 물질(180) 위에 오버몰딩된다. 도시된 바와 같이, 배플(170)은 샌드위치 배치형태로 캐리어(175)와 팽창가능한 물질(180)을 포함한다. 팽창가능한 물질(180)의 주변을 따라, 팽창가능한 물질(180)의 두께는 두께(A)를 가진다. 캐리어(175)는 주변을 따라 팽창가능한 물질(180)의 두께(A)와 실질적으로 같은 전체 두께(overall thickness)(B)를 구비한다. 샌드위치 배치형태로 인해, 캐리어(175)는 팽창가능한 물질(180)의 어느 한 쪽에 적어도 부분적으로 배치되며, 팽창 가능한 물질(180)의 두께를 2개의 캐리어 부분 사이의 거리(예를 들어, 두께 C)로 감소시킨다. 팽창가능한 물질(180)의 적어도 일부는 캐리어(175)의 전체 두께(예를 들어, 두께 B)와 같은 두께를 실질적으로 구비할 수 있는 반면, 팽창 가능한 물질(180)의 다른 부분(예를 들어, 캐리어 부분들 사이)은 더 작은 두께(예를 들어, 두께 C)를 가진다. 예를 들어, 도 4의 예시적인 접근법에서, 팽창가능한 물질(180)은 캐리어(175)의 전체 두께(B)와 같은 두께(주변에서)를 가진다. 캐리어(175)에 의해 "샌드위치된" 팽창가능한 물질(180)의 부분에서, 두께(C)는 캐리어(175)의 전체 두께(B)보다 더 작다.

도 4의 예시적인 배플(170)이 최소 온도로 가열될 때, 팽창가능한 물질(180)은 팽창가능한 물질(180)을 "샌드위치시키는" 캐리어(175)의 2개의 측면을 팽창시키고 분리할 수 있다. 이런 방식으로, 배플(170)의 음향 성능이 개선될 수 있다.

도 5는 도 1a 내지 도 3의 공구(100)에 의해 형성된 다른 배플(170)의 예시적인 단면도를 도시한다. 이 예시적인 접근법에서, 배플(170)은 도 4에 대해 전술된 "샌드위치" 구성에서 캐리어(175)와 팽창가능한 물질(180)을 포함한다. 그러나, 도 5에서, 캐리어(175)는 2개의 다른 팽창가능한 물질(180, 190)을 적어도 부분적으로 "샌드위치"시킬 수 있거나 대안적으로 하나의 팽창가능한 물질(180)과 하나의 비팽창가능한 물질(190)을 샌드위치시킬 수 있다. 2개의 팽창가능한 물질(180, 190)이 사용되는 경우, 다른 팽창가능한 물질(190)이 원래의 팽창가능한 물질(180)과 동일하거나 다른 유형의 음향 및/또는 구조적 발포를 포함할 수 있다.

캐리어(175)는 팽창가능한 물질(180) 및/또는 다른 팽창가능하거나 비팽창가능한 물질(190)을 "샌드위치"시키는 캐리어(175)의 "샌드위치"시키는 부분들 위에 홀(195)을 더 규정할 수 있다. 이 홀(195)은 응용에 따라 여러 직경을 구비할 수 있다. 예를 들어, 홀(195)의 직경은 2 내지 20㎜일 수 있으며 바람직하게는 5 내지 12㎜이다. 홀(195)은 팽창가능한 물질(180) 위에 캐리어(175)를 오버몰딩하는 공정을 지원하는데 사용될 수 있다. 예를 들어, 홀(195)은 캐리어(175)가 형성되는 동안 공구(100)에 팽창가능한 물질(180, 190)을 지지하는데 사용될 수 있다. 또한 홀(195)은 하나 이상의 팽창 가능한 물질(180, 190)이 캐리어(175)에서 빠져나가 개선된 음향 성능을 위하여 잡음 흡수면을 생성하게 할 수 있다.

도 6 및 도 7은 공구(100)에 의해 형성될 수 있는 추가적인 예시적인 배플의 단면도를 도시한다. 도 6 및 도 7에서, 배플(170)은 팽창가능한 물질(180)을 샌드위치시키는 캐리어(175)를 포함한다. 그러나 이들 예시적인 접근법에서 캐리어(175)는 커넥터(200)를 더 포함한다. 도 6에서, 커넥터(200)는 팽창가능한 물질(180)이 팽창함에 따라 캐리어(175)의 두 측면이 팽창하지 않게 하기 위해 강성이다. 또한, 단 하나의 커넥터(200)만이 도 6에 도시된 2개의 커넥터를 결합시키는 것에 의해 사용될 수 있는데, 이는 팽창가능한 물질(180)이 도 6에 도시된 2개의 커넥터(200) 사이에 배치되지 않는다는 것을 의미한다. 또한, 2개를 초과하는 커넥터(200)가 사용될 수 있다. 도 7에서, 한편, 커넥터(200)는 가요성이다. 도 7의 플렉시블한 커넥터(200)는 캐리어(175)의 두 측면이 미리 결정된 거리만큼 분리될 수 있게 한다. 그리하여, 기요성 커넥터(200)는 캐리어(175)의 두 측면이 도 6의 강성의 커넥터(200)가 사용된 것보다 더 많이 팽창될 수 있게 하지만 도 4와 도 5에서 도시된 바와 같이 커넥터(200)가 존재하지 않는 것보다는 더 많이 팽창하지 않는다.

도 8a 내지 도 10f는 도 1a 내지 도 3의 공구(100)로 만들어질 수 있는 배플(170)의 부분들의 예시적인 단면도를 도시한다.

도 8a 내지 도 8b는 팽창가능한 물질(180)이 캐리어(175)의 주변에 밀봉을 형성하도록 팽창가능한 물질(180) 위에 캐리어 물질이 오버몰딩되는 예시적인 배플(170)의 일부의 단면도를 도시한다. 도 8a 내지 도 8b의 예시적인 배플(170)에 도시된 바와 같이, 팽창가능한 물질(180)의 두께(A)는 캐리어(175)의 전체 두께(B)와 실질적으로 같다.

도 8a 내지 도 8b의 배플(170)은 팽창가능한 물질(180)을 지지하는 립(lip)(205)을 구비하는 캐리어(175)를 도시한다. 나아가, 오버몰딩 공정에서 뜨거운 캐리어 물질(175)과 접촉하는 팽창가능한 물질(180)의 표면적인 용융 반응은 팽창가능한 물질(180)에 캐리어(175)를 고정하는데 사용될 수 있는 추가적인 화학 접합을 생성할 수 있다. 도 8a의 예시적인 배플(170)은 리세스(recess)(210)를 가지는 캐리어(175)를 도시하는 반면, 도 8b의 예시적인 접근법은 리세스(210)를 가지지 않는 캐리어(175)를 도시한다.

도 9a 내지 도 9b는 또한 팽창가능한 물질(180)이 캐리어(175)의 주변에 대한 밀봉을 형성하도록 캐리어 물질이 팽창가능한 물질(180) 위에 오버몰딩되는 예시적인 배플(170)의 일부의 단면도를 도시한다. 그러나, 도 9a 내지 도 9b의 보강재에 도시된 캐리어(175)는 립을 가지지 않는다. 그러므로, 팽창가능한 물질(180)은 전술된 표면적인 용융 반응으로 캐리어(175)에 부착될 수 있다. 도 9a 내지 도 9b의 예시적인 배플(170)에 도시된 바와 같이, 팽창가능한 물질(180)의 두께(A)는 캐리어(175)의 전체 두께(B)와 실질적으로 같다.

도 10a 내지 도 10f는 캐리어(175)의 주변에 대한 밀봉을 형성하도록 캐리어 물질이 팽창가능한 물질(180) 위에 오버몰딩되는 예시적인 배플의 일부의 단면도를 더 도시한다. 이 예시적인 접근법에서, 캐리어(175)는 팽창가능한 물질(180)을 지지하는 2개의 립(205)을 포함한다. 팽창가능한 물질(180)은 전술된 표면적인 용융 반응으로 캐리어(175)에 더 부착될 수 있다. 도 10a, 도 10c, 도 10e는 리세스(210) 없는 캐리어(175)의 단면도를 도시하는 반면, 도 10b, 도 10d, 도 10f는 리세스(210)를 가지는 캐리어(175)의 단면도를 도시한다. 도 10a 내지 도 10f의 예시적인 배플(170)에 도시된 바와 같이, 팽창가능한 물질(180)의 두께(A)는 캐리어(175)의 전체 두께(B)와 실질적으로 같다.

나아가, 도 5 내지 도 10f에 도시된 예시적인 배플(170)에서, 캐리어(175)의 전체 두께(B)와 실질적으로 동일한 팽창가능한 물질(180)의 주변에 대해 두께(A)를 가지는 배플(170)의 설계 구성은 특히 제 2 공동(135)의 두 측면이 도 8a, 도 9a, 도 10a, 도 10d 및 도 10f에 도시된 리세스(210)를 형성하는 돔 형상을 가지거나 실질적으로 평평한 공구(100)의 제 2 부분(125)에서 간소화된 공구(예를 들어, 도 1a 내지 도 3에 예시된 공구(100))를 가지게 예시된 배플(170)을 생산하는 것을 가능하게 한다.

도 11a 내지 도 11c는 얇은 공동 연장부를 밀봉하는데 필요한 배플의 얇은 연장부(185)의 예시적인 단면을 도시한다. 얇은 연장부(185)는 공구(120)의 제 1 부분에 팽창가능한 물질(180)을 먼저 형성하고 제 2 부분(125)에 캐리어 물질(175)을 오버몰딩하는 완전한 배플(170)과 동시에 공구(100)에 의해 형성될 수 있다.

도 11a를 참조하면, 제 1 공동(130)은 제 2 공동(135) 내 캐리어 물질이 채워지는 H 형상을 규정하도록 팽창가능한 물질(180)을 형성한다. 그리하여 캐리어(175)는 팽창가능한 물질(180) 위에 오버몰딩될 때 팽창가능한 물질(180)을 적어도 부분적으로 샌드위치시킨다. 도 11b는 U자 형상을 규정하도록 형성되는 팽창가능한 물질(180)을 도시한다. 제 2 공동(135)에서, 캐리어 물질은 팽창가능한 물질(180)에 의해 남겨진 빈 공간을 캐리어(175)가 채우도록 제공된다. 도 11c는 V자 형상으로 형성된 팽창가능한 물질(180)과, 이 팽창 가능한 물질(180)에 의해 남겨진 공동으로 주입되는 대응하는 캐리어 물질을 도시한다.

비록 별도로 도시되어 있지만, 도 4 내지 도 11c에 도시된 특징들의 여러 가지 조합이 단일 배플(170)로 조합될 수 있다.

도 12는 도 1a 내지 도 3의 공구(100)를 사용하여 배플이나 보강재를 생산하는 예시적인 공정(300)을 도시한다.

블록(305)은 몰드(105)의 제 2 측면(115)에 몰드(105)의 제 1 측면(110)을 결합하는 단계를 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 판(140)이 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115) 사이에 배치될 수 있다. 판(140)은 제 1 측면(110)이 제 2 측면(115)에서 분리될 때 몰드(105)의 제 1 측면(110)이나 제 2 측면(115) 중 어느 하나 위에 더 배치될 수 있다.

블록(310)은 팽창가능한 물질(180)을 몰드(105)의 제 1 공동(130)으로 주입하는 단계를 포함할 수 있다. 제 1 공동(130)은 몰드(105)의 제 1 부분(120)에 위치된다. 팽창가능한 물질(180)은 가열되어 유체 상태로 제 1 공동(130)으로 주입될 수 있다. 제 1 공동(130)은 전술된 바와 같이 팽창가능한 물질(180)에 대한 여러 단면을 규정할 수 있다. 추가적으로, 전술된 바와 같이, 블록(310)은 다른 팽창가능한 물질(190)을 주입하는 단계를 더 포함할 수 있다.

판정 포인트(315)는 팽창 가능한 물질(180)이 고체 상태로 냉각되었는지의 여부를 판정하는 단계를 포함할 수 있다. 이 판정은 미리 결정된 시간 기간에 기초하여 또는 몰드(105) 내 온도 센서를 사용하여 이루어질 수 있다. 팽창가능한 물질(180)이 여전히 유체 상태에 있다면, 공정(300)은 계속 대기한다. 만약 팽창가능한 물질(180)이 냉각되었다면 공정(300)은 블록(320)으로 진행한다.

블록(320)은 팽창가능한 물질(180)이 냉각 시간을 가진 후 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)을 분리하는 단계를 포함할 수 있다. 다시, 판(140)은 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)이 분리될 때 제 1 측면(110)이나 제 2 측면(115) 중 어느 하나 위에 배치된 채 유지될 수 있다.

블록(325)은 제 1 공동(130)으로부터 제 2 공동(135)으로 팽창가능한 물질(180)을 이동시키기 위해 판(140)을 이동시키는 단계를 포함할 수 있다. 전술된 바와 같이, 판(140)은 모터를 사용하여 자동으로 또는 오퍼레이터에 의하여 수동으로 회전되거나 병진 이동될 수 있다. 모터에 의해 자동으로 이동되었다면, 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)은 반드시 분리될 필요가 없다. 전술된 바와 같이, 고정 부재(165)는 팽창 가능한 물질(180)이 제 1 공동(130)으로부터 제 2 공동(135)으로 이동된 직전이나 직후에 동시에 삽입될 수 있다.

블록(330)은 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115) 사이에 판(140)을 두고 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)를 결합시키는 단계를 포함할 수 있다. 결합될 때, 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)은 사실상 접촉할 필요가 없다. 예를 들어, 판(140)이나 다른 부재는 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)이 사실상 접촉하지 않게 할 수 있다.

블록(335)은 몰드(105)에 캐리어 물질을 주입하는 단계를 포함할 수 있다. 캐리어 물질은 유체 상태로 가열될 수 있고 유체 상태에 있는 동안 몰드(105)에 주입될 수 있다. 캐리어 물질은 적어도 부분적으로 제 2 공동(135)을 채울 수 있고 팽창가능한 물질(180) 주위에 적어도 부분적으로 주입될 수 있다. 전술된 바와 같이, 캐리어 물질(175)의 열은 팽창가능한 물질(180)의 표면적인 용융을 생성하여 여러 물질의 연결을 지원할 수 있다. 열량을 신속히 발산시키기 위해서 공구의 냉각을 최적화하여, 팽창가능한 물질(180)의 코어에 반응이 일어나지 않게 할 수 있다.

판정 포인트(340)는 캐리어 물질과 팽창가능한 물질(180)이 냉각되었는지의 여부를 판정하는 단계를 포함할 수 있다. 판정 포인트(315)에서와 같이, 이 판정은 미리 결정된 시간 기간에 기초하여 또는 몰드(105) 내 온도 센서를 사용하여 이루어질 수 있다. 캐리어 물질이 여전히 유체 상태에 있다면 공정(300)은 계속 대기한다. 캐리어 물질이 냉각되었다면, 공정(300)은 블록(345)으로 진행한다.

블록(345)은 캐리어 물질과 팽창가능한 물질(180)이 냉각된 후 배플(170)을 배출하는 단계를 포함할 수 있다. 배플(170)을 배출하는 단계는 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)을 분리하는 단계와, 배플(170)을 제 2 공동(135)에서 제거하는 단계를 포함할 수 있다.

하나의 예시적인 구현예에서, 공구(100)는 2개의 다른 배플(170)을 위해 팽창가능한 물질이나 캐리어 물질을 동시에 주입할 수 있다. 예를 들어, 공구(100)는 하나의 배플(170)을 형성하는 것을 시작하기 위해 팽창가능한 물질(180)을 제 1 공동(130)에 주입하면서 다른 배플(170)을 형성하는 것을 종료하기 위해 제 2 공동(135) 내 팽창가능한 물질(180) 위에 캐리어 물질을 오버몰딩할 수 있다. 이후 제 2 공동(135)에 있는 배플(170)은 공구(100)로부터 배출되고 제 1 공동(130)에 있는 팽창가능한 물질은 제 2 공동(135)으로 이동될 수 있다. 팽창가능한 물질(180)이 제 2 공동(135)에 있는 동안, 캐리어 물질은 새로운 배플(170)을 위해 배플(170)과 팽창가능한 물질(180)이 제 1 공동(130)으로 주입될 수 있는 것을 종료하기 위해 주입된다. 이 사이클은 공구(100)가 2개의 다른 배플(170) 부분을 연속적으로 생산하도록 계속될 수 있다.

본 명세서에 기술된 공정, 시스템, 방법, 학습법 등에 대해 이러한 공정 등의 단계들은 특정 순서의 시퀀스에 따라 일어나는 것으로 기술되어 있지만, 이러한 공정은 본 명세서에 기술된 순서와는 다른 순서로 수행되는 기술된 단계로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있어야 할 것이다. 나아가, 특정 단계들은 동시에 수행될 수 있으며, 다른 단계들이 추가될 수 있으며 또는 본 명세서에 기술된 특정 단계들이 생략될 수도 있다는 것을 이해할 수 있어야 할 것이다. 다시 말해, 본 명세서에 있는 공정의 기술들은 특정 실시예를 예시기 위하여 제공된 것일 뿐 청구된 발명을 제한하기 위하여 제공된 것이 결코 아니라는 것을 이해해야 할 것이다.

따라서, 상기 실시예가 예시를 하기 위한 것일 뿐 제한을 위한 것이 아니라는 것을 이해해야 할 것이다. 제공된 실시예와는 다른 많은 실시예와 응용은 상기 설명을 읽을 때 명백할 것이다. 본 발명의 범위는 상기 설명을 참조하여서 결정되어서는 안 되며 청구범위에 부여된 것과 균등한 범위와 함께 첨부된 청구범위를 참조하여 결정되어야 할 것이다. 본 명세서에 설명된 기술에 차후 개발이 일어날 수 있고 개시된 시스템 및 방법이 차후 실시예에 병합될 수 있는 것이 예상되고 의도된다. 요약하면 본 발명은 변형과 변경이 가능하다는 것을 이해해야 할 것이다.

청구범위에 사용되는 모든 용어는 본 명세서에 명시적으로 달리 표현되지 않은 한, 본 명세서에 기술된 기술에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 이해될 수 있는 바와 같이 최광의로 이해가능한 구성과 통상적인 의미로 제공되어야 한다. 특히, "하나", "그", "상기" 등과 같은 단수 항목의 사용은 청구항이 이와 달리 명시적으로 제한하지 않는 한, 하나 이상의 부재를 언급하는 것으로 읽어야 할 것이다.

Claims

배플 또는 보강재(170)를 형성하는 방법으로서,
몰드(105)의 제 1 공동(cavity)(130) 내에 팽창 가능한 물질(180)을 몰딩하는 단계; 및
상기 몰드(105)의 제 2 공동(135) 내에서 상기 팽창가능한 물질(180) 위에 캐리어 물질(175)을 몰딩하는 단계를 포함하는, 배플 또는 보강재(170)의 형성방법.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 공동(130)은 상기 팽창가능한 물질(180)의 형상을 규정(define)하고, 상기 제 2 공동(135)은 상기 배플이나 보강재의 형상을 규정하고/하거나, 상기 캐리어 물질(175)은 상기 몰드(105)의 제 2 공동(135) 내에서 상기 팽창가능한 물질 위에 오버몰딩되는 것인, 배플 또는 보강재(170)의 형성방법.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 몰드(105)는 제 1 공동(130)을 부분적으로 규정하는 제 1 측면(110) 및 제 2 측면(115)과, 상기 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115) 사이에 배치된 판(140)을 구비하고,
상기 몰드에 의해 규정된 제 2 공동(135)으로 상기 팽창가능한 물질(180)을 이동시키도록 상기 판을 회전시키는 단계와, 상기 제 1 측면과 제 2 측면에 의해 부분적으로 규정된 상기 몰드의 제 2 공동 내에서 상기 팽창가능한 물질(180) 위에 상기 캐리어 물질(175)을 오버몰딩하는 단계를 포함하는 것인, 배플 또는 보강재(170)의 형성방법.
제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어 물질(175)은 상기 팽창가능한 물질(180)의 팽창을 개시하는 온도보다 높은 온도에서 상기 팽창가능한 물질(180) 위에 오버몰딩되고/되거나 상기 캐리어 물질은 상기 팽창가능한 물질(180)이 상기 캐리어(175) 물질의 표면과 반응하여 캐리어(175) 물질과 화학적으로 접합되는 온도에서 상기 몰드(105)의 공동(135)으로 주입되는 것인, 배플 또는 보강재(170)의 형성방법.
제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 공동(130)과 제 2 공동(135)은 상기 몰드(105)의 제 1 측면(110)과 제 2 측면(115)의 평평한 면에 의해 규정되는 것인, 배플 또는 보강재(170)의 형성방법.
제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 배플이나 보강재(170)는 샌드위치 배치형태로 상기 캐리어(175)와 상기 팽창가능한 물질(180)을 포함하고/거나 상기 캐리어(175)는 2개의 서로 다른 팽창가능한 물질(180, 190) 또는 하나의 팽창가능한 물질(180)과 비팽창가능한 물질(190)을 적어도 부분적으로 샌드위치시키는 것인, 배플 또는 보강재(170)의 형성방법.
제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 방법으로 제조된, 팽창가능한 물질(180) 위에 몰딩되는 캐리어(175)를 포함하는 배플 또는 보강재(170).
제 7 항에 있어서, 상기 캐리어(175)는 전체 두께(overall thickness)(B)를 가지고; 상기 팽창가능한 물질(180)은 표면적인 용융(superficial melt)에 의하여 상기 캐리어(175)에 접합하며, 상기 팽창가능한 물질(180)의 적어도 일부분은 상기 캐리어(175)의 전체 두께(B)와 실질적으로 동일한 단면 두께(A)를 가지는 것인 배플 또는 보강재(170).
제 7 항 또는 제 8 항에 있어서, 상기 캐리어(175)는 샌드위치 배치형태를 가지고, 상기 팽창가능한 물질(180)은 상기 캐리어(175)의 두 측면 사이에 샌드위치되는 것인 배플 또는 보강재(170).
제 7 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어(175)의 두 부분 사이에서 연장되는 하나 이상의 커넥터(200)를 더 포함하는 배플 또는 보강재(170).
제 7 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 커넥터(200)는 상기 캐리어(200)의 두 부분이 상기 팽창가능한 물질(180)이 팽창할 때 분리되지 않게 하는 강성의 커넥터(200)이고/이거나 상기 커넥터(200)는 상기 팽창가능한 물질(180)이 팽창할 때 상기 캐리어(175)의 두 부분의 분리를 미리 결정된 거리로 제한하는 가요성 커넥터(200)인 것인 배플 또는 보강재(170).
제 7 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 팽창가능한 물질(180)은 제 1 팽창가능한 물질(180)과 제 2 팽창가능한 물질(190)을 포함하되, 상기 제 1 팽창가능한 물질(180)은 상기 캐리어(175)의 주변에 대해서 적어도 부분적으로 배치되고, 상기 제 2 물질(190)은 상기 캐리어(175)에 의해 적어도 부분적으로 샌드위치되며, 상기 제 2 물질(190)은 팽창가능하거나 또는 팽창가능하지 않은 것인 배플 또는 보강재(170).
제 7 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제 1 팽창가능한 물질(180)의 두께(A)는 상기 캐리어(175)의 전체 두께(B)와 적어도 부분적으로 동일하며, 상기 제 2 팽창가능한 물질(190)의 두께(C)는 상기 캐리어(175)의 전체 두께(B)보다 작은 것인 배플 또는 보강재(170).
제 7 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어(175)는 상기 캐리어(175)의 주변에 대해서 상기 팽창가능한 물질(180)을 적어도 부분적으로 지지하는 적어도 하나의 립(lip)(205)을 규정하는 것인 배플 또는 보강재(170).
제 7 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 캐리어(175)는 상기 캐리어 물질(175)과 일체로 형성된 고정 부재를 포함하는 것인 배플 또는 보강재(170).