補強アセンブリ
本発明は、ビーム用の補強アセンブリに関する。少なくとも１つの実施形態では、補強アセンブリは、前面および背面と、複数の物体支持部と、隣接する物体支持部間に配設された少なくとも１つの曲げ部とを有する担持部材を備えている。各物体支持部は、前面から背面に延在する開口と、担持部材の前面および背面、両面に支持された複数の加熱活性化膨張材とを有する。各加熱活性化膨張材は、物体支持部を覆って配置されており、前面に配置された各加熱活性化膨張材は、開口を通って背面の対応する加熱活性化膨張材に連結されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００８年７月２９日出願の米国特許仮出願第６１／１３７，２９９号の利点を主張するものである。
【０００２】
本発明の分野は、ビーム、ピラーなどを補強する補強アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
車両のＡピラー、Ｂピラー、Ｃピラーといったビームまたはピラーを補強する補強アセンブリはよく知られている。自動車の典型的なＡピラーは、略長方形の断面を有する内側の細長い部材と、その内側長方形部材を覆って取り付けられた外側カバーと、を備えている。従来の補強アセンブリは、内側長方形部材と外側Ｃ字形カバー部材との間に嵌まるように構成された略ブラケット形またはＣ字形の部材を有している。従来の補強部材は、補強部材の両面に配置された加熱活性化膨張材を有している。加熱中（例えばｅコート焼成）、膨張材がその活性化温度に達し、活性化される。膨張材は活性化すると、膨張し、内側長方形部材と外側Ｃ字形カバー部材とを共に押圧する泡状体になる。泡状体は、両部材に接着して、外側カバー部材を内側長方形部材に強固に固定し、それによって、Ｂピラー全体の強度を実質的に増加させる。この強度の向上は、Ｂピラーの重量を実質的に増加することなく行える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の補強部材は略Ｃ字形またはブラケット形であるので、自動車メーカやエンドユーザに搬送するとき、輸送木枠やコンテナに積み重ねおよび／または密に梱包することが困難である。その結果、従来の補強部材を梱包した輸送コンテナは、かなりの大きさの未使用スペースを含み、この未使用スペースは輸送コストをかなりの額増加させる。補強アセンブリの輸送に関して輸送スペースを最大に使用し、その輸送に伴うコストを削減できれば有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書にはビーム用の補強アセンブリが開示されている。第１の実施形態では、補強アセンブリは、前面および背面を有している担持部材を備えている。担持部材は、複数の物体支持部、および隣接する物体支持部間に配置された少なくとも１つの曲げ部を有している。各物体支持部は、前面から背面に延在する開口を有している。補強アセンブリは、また、担持部材の前面および背面に支持されている複数の加熱活性化膨張材も備えている。各加熱活性化膨張材は物体支持部を覆って配置されている。前面に配置された各加熱活性化膨張材は、開口を通って背面の対応する加熱活性化膨張材に連結されている。
【０００６】
第１の実施形態の実装形態では、各曲げ部が、隣接する各物体支持部の厚さより薄い厚さを有する。
【０００７】
第１の実施形態の別の実装形態では、各加熱活性化膨張材が、物体支持部のそれぞれの長手方向に沿い、物体支持部のそれぞれの実質的に全長にわたって延在する。
【０００８】
第１の実施形態の別の実装形態では、少なくとも幾つかの物体支持部が複数のリブを備えている。
【０００９】
第１の実施形態の別の実装形態では、各曲げ部に十分に可撓性があって、隣接する物体支持部を相互間で約４５°に曲げることができる。この実装形態の変形形態では、曲げ部に十分に可撓性があって、隣接する物体支持部を相互間で約９０°に曲げることができる。
【００１０】
第１の実施形態の別の実装形態では、担持部材がポリプロピレンを含み得る。この実装形態の変形形態では、ポリプロピレンが、実質的な劣化なしに、約３５０°Ｆ（１７６．６℃）までの温度に耐えることができる。
【００１１】
第１の実施形態の別の実装形態では、担持部材がナイロンを含み得る。
【００１２】
第１の実施形態の別の実装形態では、各加熱活性化膨張材が、活性化されると体積で１００％膨張する材料から製造され得る。
【００１３】
第２の実施形態では、ビーム用の補強アセンブリは、略平坦で、前面および背面を有している射出モールド担持部材を備えている。担持部材は、担持部材の長手方向に沿って延在する複数の物体支持部を有している。担持部材は、また、複数の一体ヒンジも備えている。各一体ヒンジは、隣接する物体支持部間に配置されている。補強アセンブリは、担持部材の前面および背面、両面上に支持され、物体支持部に隣接して配置されている複数の加熱活性化膨張材をさらに備えている。
【００１４】
第３の実施形態では、補強チャネルアセンブリが開示されている。補強チャネルアセンブリは、チャネル部材と、チャネル部材に係合するように構成されたカバー部材と、補強サブアセンブリとを備えている。補強サブアセンブリは、チャネル部材とカバー部材との間に配置されている。補強サブアセンブリは、複数の物体支持部、および隣接する物体支持部間に配置されている少なくとも１つの曲げ部を有している担持部材を備えている。補強サブアセンブリは、担持部材の前面および背面に支持されている複数の加熱活性化膨張材をさらに有している。各加熱活性化膨張材は、物体支持部を覆って配置されている。加熱活性化膨張材は、加熱活性化すると、チャネル部材の一部分およびカバー部材の一部分に接着し、その結果、チャネル部材とカバー部材とが活性化材によって互いに実質的に固定される。
【００１５】
別の実施形態では、補強チャネルアセンブリを製造する方法が開示されている。その方法は、チャネル部材と、チャネル部材に係合するように構成されているカバー部材と、複数の物体支持部、および隣接する物体支持部間に配置されている少なくとも１つの曲げ部を有している担持部材、ならびに各物体支持部の前面および背面上に支持されている複数の加熱活性化膨張材を備えている補強サブアセンブリと、を準備するステップを含む。その方法は、補強サブアセンブリをチャネル部材に隣接して配置するステップと、カバー部材を補強サブアセンブリに隣接して配置するステップと、カバー部材を、補強サブアセンブリに当てて、チャネル部材を覆うように押し込むステップであって、補強サブアセンブリを曲げ部で曲げてチャネル部材を囲ませるステップとをさらに含む。その方法は、膨張材を活性化するステップであって、膨張材をチャネルおよびカバー部材に接合させるステップをさらに含む。
【００１６】
本明細書の説明は添付図面を参照し、それらの図面では、複数の図面を通して同様な参照番号は同様な部品を指示する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】Ａピラー、Ｂピラー、Ｃピラーを有している自動車を示す概略図である。
【図２】従来技術の補強アセンブリを有する図１の車両のＢピラーの断面図である。
【図３】本発明の実施形態に従って補強アセンブリを製造するプロセスを示している。
【図４】本発明の実施形態に従って補強アセンブリを製造するプロセスを示している。
【図５】本発明の実施形態に従って補強アセンブリを製造するプロセスを示している。
【図６】本発明の実施形態に従って補強アセンブリを製造するプロセスを示している。
【図７】本発明の補強アセンブリの実施形態で使用する担持部材を示している。
【図８】本発明の実施形態に従って製作された補強アセンブリを異なる方向から視た図である。
【図９】本発明の実施形態に従って製作された補強アセンブリを異なる方向から視た図である。
【図１０】図８、図９の補強アセンブリを実質的に平らに折りたたんだ図である。
【図１１】例示的梱包／輸送形態を示すために、複数の図１０の補強アセンブリを互いに積み重ねた図である。
【図１２】例示的梱包／輸送形態を示すために、複数の図１０の補強アセンブリを互いに積み重ねた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の詳細な実施形態が本明細書に開示されている。ただし、開示された実施形態は、様々な代替形態で実施することができる本発明の例示に過ぎないことを理解されたい。図面は必ずしも縮尺を合わせて描かれておらず、特定の構成要素の細部を示すために一部の特徴は誇張または矮小化している場合がある。したがって、本明細書に開示されている特定の構造上および機能上の細部は限定されるものと解釈されるべきではなく、単に、特許請求の範囲のための代表的基準および／または当業者に本発明を様々に用いることを教示するための代表的基準として解釈されるべきである。
【００１９】
従来の補強アセンブリに関する１つの問題点は、上記の通り、従来のＣ字形またはブラケット形の断面形状により可撓性に欠けることである。この形状は、従来の補強材を輸送コンテナ中に密に梱包することを困難にしている。本発明は、少なくとも１つの実施形態において、補強アセンブリを少なくとも１つの曲げ部を有するように構成し、その結果、補強アセンブリの様々な部分を、相互間で撓ませたり、曲げたり、および／または折り重ねたりできるようにすることによって、この問題に対処する。本発明の補強アセンブリは、輸送のために比較的平らに折ることができ、それにより、従来の補強アセンブリに通常可能であるよりも遥かに高い梱包密度を可能にすることができる。補強アセンブリの様々な部分をつなぐ１つまたは複数の可撓／曲げ部のおかげで、本発明の補強アセンブリの実施形態は、従来のＣ字形断面のようににまたは実質的にそれに近く折り曲げられ、車両のＡピラー、Ｂピラー、Ｃピラーなどの区画およびチャネルに係合させそれらを補強することができる。
【００２０】
従来の補強アセンブリは担持体または基体を含んでおり、それらは、ポリマー材料または金属材料で作られ、ブラケット形またはＣ字形の全体形状に構成されている。従来の基体は、一般に、膨張性加熱活性化マスチックによって完全に覆われており、その膨張性加熱活性化マスチックは活性化温度に達するとある所定の量だけ膨張する。マスチック材は、一般に、未活性化状態では非可撓性である。したがって、もし、従来の補強アセンブリの様々な部分で、補強アセンブリを平らに折り伸ばすために必要となる相互間での曲げを行わせると、そうした変形はマスチックを損傷させたり、マスチックを担持体から剥離させたりすることがある。補強アセンブリを車両のピラーに係合させるために従来の補強アセンブリの様々な部分を２度曲げる操作は、マスチックをさらに損傷しおよび／または担持体から剥離させ得る。そのような損傷は、他の問題にも増して、マスチック材が熱的に活性化されたとき、補強アセンブリとピラーとの接着性を損なう結果となることがある。そのため、従来の補強アセンブリでは、輸送目的または組立目的で変形させられている。
【００２１】
本発明の実施形態では、補強アセンブリは、膨張性加熱活性化マスチック材を担持する領域または部分が指定された担持部材を備えている。これらマスチック担持部分の間には、担持体の、マスチック材を有さない部分が設けられている。それにより、マスチックのない担持部分が、可撓性の湾曲位置、弱部、一体ヒンジなどとして機能することとなるので、補強アセンブリのマスチック担持部分を相互間で曲げることが可能となる。これにより、マスチックを損傷させたり、担持からのマスチックの剥離を引き起こしたりすることなく、補強アセンブリのマスチック担持部分を相互間で曲げることが可能となる。これにより、補強アセンブリを平らに、または実質的に平らに折ることが可能となり、補強アセンブリをより高密度に梱包することができるようになり、それにより、輸送コンテナ中の未使用スペースの量が減少する。その結果、遥かに多数の補強アセンブリを既存のコンテナ中に梱包することができるようになり得る。担持体の曲げ部が、撓み、曲がり、それによって、補強アセンブリの隣接するマスチック担持部分に対するヒンジとして機能することによって、補強アセンブリは、Ｃ字形またはブラケット形の形状に曲がって、ピラーに組み込むことができる。上記で説明した原理は、本願に添付の特許図面を参照することにより、また以下に述べる説明によって、さらに良く理解することができる。
【００２２】
図１に関し、車両２０が概略的に示されている。車両２０は乗用車として示されているが、本発明の教示は、それらに限定はされないが、セダン、クーペ、コンバーチブル、スポーツ汎用車、クロスオーバ車、小型および大型トラック、ミニバン、フルサイズバン、およびバスを含むすべてのタイプの自動車に等しく適用できることを理解されたい。さらに、本発明の教示は自動車への使用に限られることなく、それらに限定はされないが、航空機、船舶、宇宙船およびレール駆動型車両などの他の地上走行機をさらに含む他の乗り物にも採用できる。さらに本発明の教示は、乗り物への使用に限定されることなく、中空チャネルまたは細長い中実の部材を補強することが所望される場合のあらゆる用途に使用することができる。
【００２３】
車両２０は、Ａピラーアセンブリ２２、Ｂピラーアセンブリ２４、およびＣピラーアセンブリ２６を備えている。図示の実施形態では、補強アセンブリはＢピラーアセンブリ２４に組み込まれている。Ｂピラー２４の断面は、線２−２に沿って得られ図２に示されている。
【００２４】
図２は、Ｂピラーアセンブリ２４の断面を示しており、このアセンブリ２４は、ビームもしくはチャネル部材２８と、従来技術の補強アセンブリ３０と、カバー部材３２と、を有している。チャネル部材２８は略長方形の形状であるが、他の用例では適当なあらゆる断面を有し得る。チャネル部材２８は、シートベルトや他の車両構成要素を通すためのスペースを提供するために中空である。チャネル部材２８は、スチールまたは他の適当な金属もしくは合金から成り得る。カバー部材３２は、ブラケット形またはＣ字形の断面を有しており、チャネル部材２８を覆って嵌まるように構成されている。カバー部材３２は、スチール、他の適当な金属、および合金、を含む材料から製作することができる。従来技術の補強アセンブリ３０は、膨張材３４と担持部材３６とを備えている。膨張材３４は、熱的活性化によって膨張するエポキシ樹脂ベースの構造的発泡体を含んでいる。所定の活性化エネルギーに達すると、ある実施形態で、膨張材は１００％もしくは２００％さらにそれ以上にまで膨張し、それにより、膨張材がカバー部材３２とチャネル部材２８とに接し接着する。膨張材３４は、熱的に活性化された後、実質的に、高い弾性係数を有する剛体となる。膨張材３４は、カバー部材３２をチャネル部材２８に弾性的に接着する接着剤として機能する。そうすることによって、Ｂピラーアセンブリ２４の強度を実質的に増加させる効果が生じ、Ｂピラーアセンブリ２４に、スチール、他の適当な金属、または合金で全体を製作された同寸法のピラーと略同等の強度が与えられる（重量は軽い）。
【００２５】
担持部材３６は、熱的活性化の前、最中、後のすべてにおいて、膨張材３４を支持する基体としての役割を果たす。担持部材３６は、ナイロン、スチール、アルミニウム、マグネシウム、ポリアミド、および高温ポリプロピレンを含む材料から製作することができる。
【００２６】
上記のように、従来技術の補強アセンブリ３０は実質的に非可撓性であり、したがってその横断面の様々な部分を、マスチック材を損傷／欠損／剥離させることなく互いに曲げることができないという欠点を有している。少なくとも１つの実施形態において、本発明の教示に従って製作された補強アセンブリ３８が（図６に最も良く示されているように）この問題に対処する。少なくとも図３〜図６に示されている実施形態では、補強アセンブリ３８は、担持部材３６および複数の膨張材３４を有している。担持部材３６は、前面３７と背面３９を有し、膨張材３４を支持する複数の物体支持部４０を備えている。物体支持部４０を相互間で曲げることができる曲げ部４２が、各物体支持部４０間に設けられている。図示されている実施形態では、少なくとも１つまたは複数の曲げ部４２において膨張材３４は設けられていない。ただし、一部の実施形態においては、膨張材３４が曲げ部４２に配置されることがあり得ることを理解されたい。そのような実施形態では、膨張材は、物体支持部４０に支持されている膨張材３４と比較して相対的に薄く保たれていることが望ましい。たとえば、物体支持部４０上に配置されている膨張材３４の厚さは通常１．０〜１０ｍｍであり、一方、曲げ部４２上のいずれの膨張材の厚さも通常０．５ｍｍ未満、さらには通常０．０１〜０．２５ｍｍである。
【００２７】
担持部材３６は、それらに限定はされないが、ナイロン、アルミニウム、スチール、マグネシウム、ポリアミド、および高温ポリプロピレンを含むあらゆる耐高熱性ポリプロピレンで製作することができる。さらに、２５０°Ｆ（１２１．１℃）までの温度で実質的に変形することはなくヒンジのところで曲げるのに十分な延性を備えた任意の材料を使用することができる。本願で使用される用語「高熱」は３５０°Ｆ（１７６.６℃）以上の温度を指す。一部の実施形態では、担持部材３６は射出成形プロセスを用いて製造できる。一部の実施形態では、曲げ部４２は隣接する物体支持部４０より薄く成形することができる。これら実施形態では、曲げ部４２は厚さが１．０〜５０ｍｍであってもよく、一方、物体支持部は厚さが０．５〜５ｍｍであってもよい。他の実施形態では、担持部材３６からノッチ４４（図３参照）を切り出し、曲げが生じる領域を画定する所定の弱部を担持部材３６に設けることができる。他の実施形態では、担持体を弱める他の任意な方法を用いることができる。
【００２８】
膨張材の成分は、膨張材がたとえば約１４０℃〜２１０℃（自動車の電着または焼成仕上げプロセスで車体が受ける通常の温度）の外部加熱を行うことで発泡して膨張し、フォーミングできる特性を有する限り、特に限定されるものではない。好ましい実施形態では、膨張材を実現するのに使用される組成は次のように選択されてもよい：室温では固形状および寸法上安定であるが、高温に加熱されると十分に軟化し、それにより、所望の形状および形態に成形（たとえば射出成形）できるように選択される（その高温は、組成を活性化し発泡させるのに必要な温度よりは低い）。好ましくは、膨張材は、少なくとも１つの樹脂（たとえば熱可塑性または熱硬化性樹脂）、および少なくとも１つの潜在性発泡剤（たとえば、潜在性化学発泡剤ならびにカプセル式物理的発泡剤など、室温では安定であるが加熱すると活性化する発泡剤）から成る。ウレタン、エポキシ樹脂、ゴム、またはオレフィンをベースとした熱発泡材、充填材（中空ガラス製マイクロスフェアなどの低密度充填材を含む）、および／または加熱活性化硬化もしくは架橋剤の混合物などの様々な加熱活性化発泡材を使用することができ、その種発泡材の特定の例には、米国特許第６，５７３，３０９号、第６，４０３，２２２号、第６，３４８，５１３号、第６，２１８，４４２号、および第６，３７６，５６４号、ならびに米国特許出願公開第２００６−０２０９３１０号および第２００４−０２６６８９９号に開示されたものが含まれ、それらの特許文書それぞれ全体が、参照により本明細書に援用される。適当な発泡材は、たとえばＨｅｎｋｅｌ ＡＧ＆Ｃｏ．ＫＧａＡおよびその系列会社によって販売されているＴＥＲＯＣＯＲＥ製品など、市場においても入手可能である。
【００２９】
図３〜図６には、Ｂピラーアセンブリ２４（または他の任意の補強チャネル）を製作する例示的なプロセスが示されている。図３に関し、補強アセンブリ３８がチャネル部材２８に隣接して配置されている。カバー部材３２は、補強アセンブリ３８に隣接して配置され、補強アセンブリ３８の、チャネル部材２８とは反対の側に位置している。カバー部材３２は次いでチャネル部材２８に向かって押される。図４は、カバー部材３２が膨張材３４に接し、中心に位置する膨張材３４へと外側膨張材３４を折り曲げ、それにより、補強アセンブリ３８がチャネル部材２８の周りを囲む動作を示している。
【００３０】
図５では、カバー部材３２がチャネル部材２８の周りの位置に押し込まれており、補強アセンブリ３８がカバー部材３２とチャネル部材２８との間に挟み込まれている。曲げ部４２があることによって、各物体支持部４０に対応する画定された曲げ領域がもたらされ、担持部材３６が他の領域で曲がることが防止される。
【００３１】
図６について、緩く組み立てられた図５のＢピラー２４が膨張材３４の熱的活性化温度以上の温度まで加熱されると、膨張材３４が活性化し膨張して泡状体となる。膨張材３４は、熱的活性化中に１００％、２００％またはそれ以上まで膨張してそれにより緩く組み立てられた隙間および空間の一部を充填する。膨張材３４は、活性化されると、カバー部材３２、またチャネル部材２８にも接合可能になる。膨張材３４の熱的活性化が完結した後は、カバー部材３２がチャネル部材２４に弾性的に接着され、それによってＢピラーアセンブリ２４の強度および剛性が著しく増加する。
【００３２】
図７に関し、担持部材３６の代替実施形態の斜視図が示されている。図示されている実施形態では、担持部材３６は、複数の物体支持部４０と２つの曲げ部４２を備えている。図示されているように、担持部材３６は複数のモールドヒンジ４３を備えている。４つのモールドヒンジ４３が、２つの曲げ部４２にそれぞれ２つずつ配置されている。順番にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと識別されたモールドヒンジ４３が物体支持部４０内に配置されている。モールドヒンジＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのおかげで、膨張材３４の物体支持部４０への取付け前において、物体支持部４０を、特定用途で要求される多種の所望形状に作り込むことができる。たとえばある実施形態では、曲げ部４２は、隣接する物体支持部４０を相互間で１５°〜１８０°に曲げることができるのに十分な可撓性を有していてもよく、他の実施形態では、それが相互間で３０°〜１２０°、さらに他の実施形態では相互に４５°〜９０°であってもよい。図８〜図１１に示されている構成では、物体支持部４０は、それぞれの中心線を通る約１１０°の曲げ部を有している。担持部材３６を互いに上下に重ね易くするために、このようなものが望ましいことがある。他の用例では、物体支持部４０が実質的に平坦であることが望ましい場合もある。
【００３３】
担持部材３６が成形または他の方法で製造された後、マスチックを担持体に取り付けるのに有効なあらゆる方法（マスチックを担持体の周りにインサート成形することを含む）によって、膨張材３４が担持部材３６に取り付けられる。一部の実施形態では、膨張材３４は担持部材３６上に成形されてもよい。あるいは、クリップ、ブラケット、ピンなどの機械的手段を使用することもできる。ある実施形態では、接着剤を使用して膨張材３４を担持部材３６に接着することもできる。さらに他の実施形態では、膨張材３４を、それが担持部材３６の表面に貼りつくほど十分な粘着性をもつように配合することもできる。図７に示されているように、各物体支持部４０は、前面から背面に延在する１つまたは複数の開口であって、物体支持部の前面に配置された加熱活性化膨張材３４が背面に配置された対応する加熱活性化膨張材３４に連結されるようにする開口を有していてもよい。
【００３４】
担持部材３６の形状は、チャネル部材およびカバー部材のいかなる断面外形にも適応できるように、成形されていてもよい。図７に示されている担持部材３６の実施形態では、曲げ部４２は、隣接する物体支持部４０よ薄くするように成形されている。これら実施形態では、曲げ部４２は厚さが０．５〜５ｍｍであり、物体支持部は厚さが１．０〜５０ｍｍであってもよい。他の実施形態では、担持部材３６の断面すべてにわたる厚さが実質的に一様であってもよく、また、曲げ部は、ノッチを有していてもよいし、または母材の層がフライス盤などによって取り除かれていてもよい。担持部材３６はまた複数のクリップ４６を有していてもよく、これにより、補強アセンブリ３８がチャネル部材２８に緩く組み付けられるようになり、カバー部材３２が補強アセンブリ３８およびチャネル部材２８の周りの所定位置に押し込まれる前に、その場に略保持できるようになる。
【００３５】
担持部材３６は、図７に示されているように、複数のリブ４８を備えている。この実施形態では、リブ４８は物体支持部４０に存在している。これにより、担持部材３６の一方の側の膨張材３４が、担持部材３６の反対側の膨張材３４に接合できるようになる。少なくとも１つの実施形態では、リブ４８は、厚さが１．０〜５０ｍｍで、長さが５〜５０ｍｍで、５〜１００ｍｍ離隔している。少なくとも１つの実施形態では、物体支持部４０は、長さが１００ｍｍ〜１．０ｍで、１０〜１００本のリブを備えている。他の実施形態では、物体支持部４０がリブ４８を有するのではなくて、担持部材３６がメッシュを有していてもよい。リブおよびメッシュを使用することは、補強アセンブリ３８に使用する材料が少なくなり、結果として製造コストを削減でき、利点となる。さらに他の実施形態では、リブ４８を有した担持部材３６を成形するのではなくて、担持部材３６が、物体支持部として働く複数の平面部材を有していてもよい。上記実施形態では、担持部材の両側の膨張材が互いに接合できるようにするために、スロット、孔、または複数の孔が担持部材３６の平面の様々な位置に形成する必要がある。これは、Ｂピラーアセンブリ２４を構造的に補強するために必要であり得る。
【００３６】
図８および図９は、担持部材３６および膨張材３４を備えている補強アセンブリ３８を異なる方向から視た図を示す。
【００３７】
図１０は、図８および図９の補強アセンブリ３８を略平らな構成状態で示している。担持部材３６は、その自然状態（変形負荷前）では略平らでありその後チャネル部材２８に係合するように曲げられるように、成形または製造されてもよい。あるいは、担持部材３６は、その自然状態ではＣ字形またはブラケット形断面を有し、その後、略平らな形状に折り曲げられて梱包されるように成形されてもよい。あるいは、担持部材３６は、その自然状態では他の任意の形状を取り、望み通りに変形するようにすることができる。
【００３８】
図１１および図１２は、輸送コンテナ内に梱包されるように、略平らになるように互いに重ねられた複数の補強アセンブリ３８を示す。
【００３９】
本発明の実施形態が図示され説明されてきたが、これら実施形態が、本発明のすべての可能な形態を図示し説明するものではない。むしろ、本明細書中に使用された言葉は、説明のための言葉であり、限定するものではなく、本発明の主旨および範囲を逸脱することなく様々な変更を加えることができることを理解されたい。
【技術分野】
【０００１】
関連出願の相互参照
本願は、２００８年７月２９日出願の米国特許仮出願第６１／１３７，２９９号の利点を主張するものである。
【０００２】
本発明の分野は、ビーム、ピラーなどを補強する補強アセンブリに関する。
【背景技術】
【０００３】
車両のＡピラー、Ｂピラー、Ｃピラーといったビームまたはピラーを補強する補強アセンブリはよく知られている。自動車の典型的なＡピラーは、略長方形の断面を有する内側の細長い部材と、その内側長方形部材を覆って取り付けられた外側カバーと、を備えている。従来の補強アセンブリは、内側長方形部材と外側Ｃ字形カバー部材との間に嵌まるように構成された略ブラケット形またはＣ字形の部材を有している。従来の補強部材は、補強部材の両面に配置された加熱活性化膨張材を有している。加熱中（例えばｅコート焼成）、膨張材がその活性化温度に達し、活性化される。膨張材は活性化すると、膨張し、内側長方形部材と外側Ｃ字形カバー部材とを共に押圧する泡状体になる。泡状体は、両部材に接着して、外側カバー部材を内側長方形部材に強固に固定し、それによって、Ｂピラー全体の強度を実質的に増加させる。この強度の向上は、Ｂピラーの重量を実質的に増加することなく行える。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の補強部材は略Ｃ字形またはブラケット形であるので、自動車メーカやエンドユーザに搬送するとき、輸送木枠やコンテナに積み重ねおよび／または密に梱包することが困難である。その結果、従来の補強部材を梱包した輸送コンテナは、かなりの大きさの未使用スペースを含み、この未使用スペースは輸送コストをかなりの額増加させる。補強アセンブリの輸送に関して輸送スペースを最大に使用し、その輸送に伴うコストを削減できれば有益である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書にはビーム用の補強アセンブリが開示されている。第１の実施形態では、補強アセンブリは、前面および背面を有している担持部材を備えている。担持部材は、複数の物体支持部、および隣接する物体支持部間に配置された少なくとも１つの曲げ部を有している。各物体支持部は、前面から背面に延在する開口を有している。補強アセンブリは、また、担持部材の前面および背面に支持されている複数の加熱活性化膨張材も備えている。各加熱活性化膨張材は物体支持部を覆って配置されている。前面に配置された各加熱活性化膨張材は、開口を通って背面の対応する加熱活性化膨張材に連結されている。
【０００６】
第１の実施形態の実装形態では、各曲げ部が、隣接する各物体支持部の厚さより薄い厚さを有する。
【０００７】
第１の実施形態の別の実装形態では、各加熱活性化膨張材が、物体支持部のそれぞれの長手方向に沿い、物体支持部のそれぞれの実質的に全長にわたって延在する。
【０００８】
第１の実施形態の別の実装形態では、少なくとも幾つかの物体支持部が複数のリブを備えている。
【０００９】
第１の実施形態の別の実装形態では、各曲げ部に十分に可撓性があって、隣接する物体支持部を相互間で約４５°に曲げることができる。この実装形態の変形形態では、曲げ部に十分に可撓性があって、隣接する物体支持部を相互間で約９０°に曲げることができる。
【００１０】
第１の実施形態の別の実装形態では、担持部材がポリプロピレンを含み得る。この実装形態の変形形態では、ポリプロピレンが、実質的な劣化なしに、約３５０°Ｆ（１７６．６℃）までの温度に耐えることができる。
【００１１】
第１の実施形態の別の実装形態では、担持部材がナイロンを含み得る。
【００１２】
第１の実施形態の別の実装形態では、各加熱活性化膨張材が、活性化されると体積で１００％膨張する材料から製造され得る。
【００１３】
第２の実施形態では、ビーム用の補強アセンブリは、略平坦で、前面および背面を有している射出モールド担持部材を備えている。担持部材は、担持部材の長手方向に沿って延在する複数の物体支持部を有している。担持部材は、また、複数の一体ヒンジも備えている。各一体ヒンジは、隣接する物体支持部間に配置されている。補強アセンブリは、担持部材の前面および背面、両面上に支持され、物体支持部に隣接して配置されている複数の加熱活性化膨張材をさらに備えている。
【００１４】
第３の実施形態では、補強チャネルアセンブリが開示されている。補強チャネルアセンブリは、チャネル部材と、チャネル部材に係合するように構成されたカバー部材と、補強サブアセンブリとを備えている。補強サブアセンブリは、チャネル部材とカバー部材との間に配置されている。補強サブアセンブリは、複数の物体支持部、および隣接する物体支持部間に配置されている少なくとも１つの曲げ部を有している担持部材を備えている。補強サブアセンブリは、担持部材の前面および背面に支持されている複数の加熱活性化膨張材をさらに有している。各加熱活性化膨張材は、物体支持部を覆って配置されている。加熱活性化膨張材は、加熱活性化すると、チャネル部材の一部分およびカバー部材の一部分に接着し、その結果、チャネル部材とカバー部材とが活性化材によって互いに実質的に固定される。
【００１５】
別の実施形態では、補強チャネルアセンブリを製造する方法が開示されている。その方法は、チャネル部材と、チャネル部材に係合するように構成されているカバー部材と、複数の物体支持部、および隣接する物体支持部間に配置されている少なくとも１つの曲げ部を有している担持部材、ならびに各物体支持部の前面および背面上に支持されている複数の加熱活性化膨張材を備えている補強サブアセンブリと、を準備するステップを含む。その方法は、補強サブアセンブリをチャネル部材に隣接して配置するステップと、カバー部材を補強サブアセンブリに隣接して配置するステップと、カバー部材を、補強サブアセンブリに当てて、チャネル部材を覆うように押し込むステップであって、補強サブアセンブリを曲げ部で曲げてチャネル部材を囲ませるステップとをさらに含む。その方法は、膨張材を活性化するステップであって、膨張材をチャネルおよびカバー部材に接合させるステップをさらに含む。
【００１６】
本明細書の説明は添付図面を参照し、それらの図面では、複数の図面を通して同様な参照番号は同様な部品を指示する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】Ａピラー、Ｂピラー、Ｃピラーを有している自動車を示す概略図である。
【図２】従来技術の補強アセンブリを有する図１の車両のＢピラーの断面図である。
【図３】本発明の実施形態に従って補強アセンブリを製造するプロセスを示している。
【図４】本発明の実施形態に従って補強アセンブリを製造するプロセスを示している。
【図５】本発明の実施形態に従って補強アセンブリを製造するプロセスを示している。
【図６】本発明の実施形態に従って補強アセンブリを製造するプロセスを示している。
【図７】本発明の補強アセンブリの実施形態で使用する担持部材を示している。
【図８】本発明の実施形態に従って製作された補強アセンブリを異なる方向から視た図である。
【図９】本発明の実施形態に従って製作された補強アセンブリを異なる方向から視た図である。
【図１０】図８、図９の補強アセンブリを実質的に平らに折りたたんだ図である。
【図１１】例示的梱包／輸送形態を示すために、複数の図１０の補強アセンブリを互いに積み重ねた図である。
【図１２】例示的梱包／輸送形態を示すために、複数の図１０の補強アセンブリを互いに積み重ねた図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明の詳細な実施形態が本明細書に開示されている。ただし、開示された実施形態は、様々な代替形態で実施することができる本発明の例示に過ぎないことを理解されたい。図面は必ずしも縮尺を合わせて描かれておらず、特定の構成要素の細部を示すために一部の特徴は誇張または矮小化している場合がある。したがって、本明細書に開示されている特定の構造上および機能上の細部は限定されるものと解釈されるべきではなく、単に、特許請求の範囲のための代表的基準および／または当業者に本発明を様々に用いることを教示するための代表的基準として解釈されるべきである。
【００１９】
従来の補強アセンブリに関する１つの問題点は、上記の通り、従来のＣ字形またはブラケット形の断面形状により可撓性に欠けることである。この形状は、従来の補強材を輸送コンテナ中に密に梱包することを困難にしている。本発明は、少なくとも１つの実施形態において、補強アセンブリを少なくとも１つの曲げ部を有するように構成し、その結果、補強アセンブリの様々な部分を、相互間で撓ませたり、曲げたり、および／または折り重ねたりできるようにすることによって、この問題に対処する。本発明の補強アセンブリは、輸送のために比較的平らに折ることができ、それにより、従来の補強アセンブリに通常可能であるよりも遥かに高い梱包密度を可能にすることができる。補強アセンブリの様々な部分をつなぐ１つまたは複数の可撓／曲げ部のおかげで、本発明の補強アセンブリの実施形態は、従来のＣ字形断面のようににまたは実質的にそれに近く折り曲げられ、車両のＡピラー、Ｂピラー、Ｃピラーなどの区画およびチャネルに係合させそれらを補強することができる。
【００２０】
従来の補強アセンブリは担持体または基体を含んでおり、それらは、ポリマー材料または金属材料で作られ、ブラケット形またはＣ字形の全体形状に構成されている。従来の基体は、一般に、膨張性加熱活性化マスチックによって完全に覆われており、その膨張性加熱活性化マスチックは活性化温度に達するとある所定の量だけ膨張する。マスチック材は、一般に、未活性化状態では非可撓性である。したがって、もし、従来の補強アセンブリの様々な部分で、補強アセンブリを平らに折り伸ばすために必要となる相互間での曲げを行わせると、そうした変形はマスチックを損傷させたり、マスチックを担持体から剥離させたりすることがある。補強アセンブリを車両のピラーに係合させるために従来の補強アセンブリの様々な部分を２度曲げる操作は、マスチックをさらに損傷しおよび／または担持体から剥離させ得る。そのような損傷は、他の問題にも増して、マスチック材が熱的に活性化されたとき、補強アセンブリとピラーとの接着性を損なう結果となることがある。そのため、従来の補強アセンブリでは、輸送目的または組立目的で変形させられている。
【００２１】
本発明の実施形態では、補強アセンブリは、膨張性加熱活性化マスチック材を担持する領域または部分が指定された担持部材を備えている。これらマスチック担持部分の間には、担持体の、マスチック材を有さない部分が設けられている。それにより、マスチックのない担持部分が、可撓性の湾曲位置、弱部、一体ヒンジなどとして機能することとなるので、補強アセンブリのマスチック担持部分を相互間で曲げることが可能となる。これにより、マスチックを損傷させたり、担持からのマスチックの剥離を引き起こしたりすることなく、補強アセンブリのマスチック担持部分を相互間で曲げることが可能となる。これにより、補強アセンブリを平らに、または実質的に平らに折ることが可能となり、補強アセンブリをより高密度に梱包することができるようになり、それにより、輸送コンテナ中の未使用スペースの量が減少する。その結果、遥かに多数の補強アセンブリを既存のコンテナ中に梱包することができるようになり得る。担持体の曲げ部が、撓み、曲がり、それによって、補強アセンブリの隣接するマスチック担持部分に対するヒンジとして機能することによって、補強アセンブリは、Ｃ字形またはブラケット形の形状に曲がって、ピラーに組み込むことができる。上記で説明した原理は、本願に添付の特許図面を参照することにより、また以下に述べる説明によって、さらに良く理解することができる。
【００２２】
図１に関し、車両２０が概略的に示されている。車両２０は乗用車として示されているが、本発明の教示は、それらに限定はされないが、セダン、クーペ、コンバーチブル、スポーツ汎用車、クロスオーバ車、小型および大型トラック、ミニバン、フルサイズバン、およびバスを含むすべてのタイプの自動車に等しく適用できることを理解されたい。さらに、本発明の教示は自動車への使用に限られることなく、それらに限定はされないが、航空機、船舶、宇宙船およびレール駆動型車両などの他の地上走行機をさらに含む他の乗り物にも採用できる。さらに本発明の教示は、乗り物への使用に限定されることなく、中空チャネルまたは細長い中実の部材を補強することが所望される場合のあらゆる用途に使用することができる。
【００２３】
車両２０は、Ａピラーアセンブリ２２、Ｂピラーアセンブリ２４、およびＣピラーアセンブリ２６を備えている。図示の実施形態では、補強アセンブリはＢピラーアセンブリ２４に組み込まれている。Ｂピラー２４の断面は、線２−２に沿って得られ図２に示されている。
【００２４】
図２は、Ｂピラーアセンブリ２４の断面を示しており、このアセンブリ２４は、ビームもしくはチャネル部材２８と、従来技術の補強アセンブリ３０と、カバー部材３２と、を有している。チャネル部材２８は略長方形の形状であるが、他の用例では適当なあらゆる断面を有し得る。チャネル部材２８は、シートベルトや他の車両構成要素を通すためのスペースを提供するために中空である。チャネル部材２８は、スチールまたは他の適当な金属もしくは合金から成り得る。カバー部材３２は、ブラケット形またはＣ字形の断面を有しており、チャネル部材２８を覆って嵌まるように構成されている。カバー部材３２は、スチール、他の適当な金属、および合金、を含む材料から製作することができる。従来技術の補強アセンブリ３０は、膨張材３４と担持部材３６とを備えている。膨張材３４は、熱的活性化によって膨張するエポキシ樹脂ベースの構造的発泡体を含んでいる。所定の活性化エネルギーに達すると、ある実施形態で、膨張材は１００％もしくは２００％さらにそれ以上にまで膨張し、それにより、膨張材がカバー部材３２とチャネル部材２８とに接し接着する。膨張材３４は、熱的に活性化された後、実質的に、高い弾性係数を有する剛体となる。膨張材３４は、カバー部材３２をチャネル部材２８に弾性的に接着する接着剤として機能する。そうすることによって、Ｂピラーアセンブリ２４の強度を実質的に増加させる効果が生じ、Ｂピラーアセンブリ２４に、スチール、他の適当な金属、または合金で全体を製作された同寸法のピラーと略同等の強度が与えられる（重量は軽い）。
【００２５】
担持部材３６は、熱的活性化の前、最中、後のすべてにおいて、膨張材３４を支持する基体としての役割を果たす。担持部材３６は、ナイロン、スチール、アルミニウム、マグネシウム、ポリアミド、および高温ポリプロピレンを含む材料から製作することができる。
【００２６】
上記のように、従来技術の補強アセンブリ３０は実質的に非可撓性であり、したがってその横断面の様々な部分を、マスチック材を損傷／欠損／剥離させることなく互いに曲げることができないという欠点を有している。少なくとも１つの実施形態において、本発明の教示に従って製作された補強アセンブリ３８が（図６に最も良く示されているように）この問題に対処する。少なくとも図３〜図６に示されている実施形態では、補強アセンブリ３８は、担持部材３６および複数の膨張材３４を有している。担持部材３６は、前面３７と背面３９を有し、膨張材３４を支持する複数の物体支持部４０を備えている。物体支持部４０を相互間で曲げることができる曲げ部４２が、各物体支持部４０間に設けられている。図示されている実施形態では、少なくとも１つまたは複数の曲げ部４２において膨張材３４は設けられていない。ただし、一部の実施形態においては、膨張材３４が曲げ部４２に配置されることがあり得ることを理解されたい。そのような実施形態では、膨張材は、物体支持部４０に支持されている膨張材３４と比較して相対的に薄く保たれていることが望ましい。たとえば、物体支持部４０上に配置されている膨張材３４の厚さは通常１．０〜１０ｍｍであり、一方、曲げ部４２上のいずれの膨張材の厚さも通常０．５ｍｍ未満、さらには通常０．０１〜０．２５ｍｍである。
【００２７】
担持部材３６は、それらに限定はされないが、ナイロン、アルミニウム、スチール、マグネシウム、ポリアミド、および高温ポリプロピレンを含むあらゆる耐高熱性ポリプロピレンで製作することができる。さらに、２５０°Ｆ（１２１．１℃）までの温度で実質的に変形することはなくヒンジのところで曲げるのに十分な延性を備えた任意の材料を使用することができる。本願で使用される用語「高熱」は３５０°Ｆ（１７６.６℃）以上の温度を指す。一部の実施形態では、担持部材３６は射出成形プロセスを用いて製造できる。一部の実施形態では、曲げ部４２は隣接する物体支持部４０より薄く成形することができる。これら実施形態では、曲げ部４２は厚さが１．０〜５０ｍｍであってもよく、一方、物体支持部は厚さが０．５〜５ｍｍであってもよい。他の実施形態では、担持部材３６からノッチ４４（図３参照）を切り出し、曲げが生じる領域を画定する所定の弱部を担持部材３６に設けることができる。他の実施形態では、担持体を弱める他の任意な方法を用いることができる。
【００２８】
膨張材の成分は、膨張材がたとえば約１４０℃〜２１０℃（自動車の電着または焼成仕上げプロセスで車体が受ける通常の温度）の外部加熱を行うことで発泡して膨張し、フォーミングできる特性を有する限り、特に限定されるものではない。好ましい実施形態では、膨張材を実現するのに使用される組成は次のように選択されてもよい：室温では固形状および寸法上安定であるが、高温に加熱されると十分に軟化し、それにより、所望の形状および形態に成形（たとえば射出成形）できるように選択される（その高温は、組成を活性化し発泡させるのに必要な温度よりは低い）。好ましくは、膨張材は、少なくとも１つの樹脂（たとえば熱可塑性または熱硬化性樹脂）、および少なくとも１つの潜在性発泡剤（たとえば、潜在性化学発泡剤ならびにカプセル式物理的発泡剤など、室温では安定であるが加熱すると活性化する発泡剤）から成る。ウレタン、エポキシ樹脂、ゴム、またはオレフィンをベースとした熱発泡材、充填材（中空ガラス製マイクロスフェアなどの低密度充填材を含む）、および／または加熱活性化硬化もしくは架橋剤の混合物などの様々な加熱活性化発泡材を使用することができ、その種発泡材の特定の例には、米国特許第６，５７３，３０９号、第６，４０３，２２２号、第６，３４８，５１３号、第６，２１８，４４２号、および第６，３７６，５６４号、ならびに米国特許出願公開第２００６−０２０９３１０号および第２００４−０２６６８９９号に開示されたものが含まれ、それらの特許文書それぞれ全体が、参照により本明細書に援用される。適当な発泡材は、たとえばＨｅｎｋｅｌ ＡＧ＆Ｃｏ．ＫＧａＡおよびその系列会社によって販売されているＴＥＲＯＣＯＲＥ製品など、市場においても入手可能である。
【００２９】
図３〜図６には、Ｂピラーアセンブリ２４（または他の任意の補強チャネル）を製作する例示的なプロセスが示されている。図３に関し、補強アセンブリ３８がチャネル部材２８に隣接して配置されている。カバー部材３２は、補強アセンブリ３８に隣接して配置され、補強アセンブリ３８の、チャネル部材２８とは反対の側に位置している。カバー部材３２は次いでチャネル部材２８に向かって押される。図４は、カバー部材３２が膨張材３４に接し、中心に位置する膨張材３４へと外側膨張材３４を折り曲げ、それにより、補強アセンブリ３８がチャネル部材２８の周りを囲む動作を示している。
【００３０】
図５では、カバー部材３２がチャネル部材２８の周りの位置に押し込まれており、補強アセンブリ３８がカバー部材３２とチャネル部材２８との間に挟み込まれている。曲げ部４２があることによって、各物体支持部４０に対応する画定された曲げ領域がもたらされ、担持部材３６が他の領域で曲がることが防止される。
【００３１】
図６について、緩く組み立てられた図５のＢピラー２４が膨張材３４の熱的活性化温度以上の温度まで加熱されると、膨張材３４が活性化し膨張して泡状体となる。膨張材３４は、熱的活性化中に１００％、２００％またはそれ以上まで膨張してそれにより緩く組み立てられた隙間および空間の一部を充填する。膨張材３４は、活性化されると、カバー部材３２、またチャネル部材２８にも接合可能になる。膨張材３４の熱的活性化が完結した後は、カバー部材３２がチャネル部材２４に弾性的に接着され、それによってＢピラーアセンブリ２４の強度および剛性が著しく増加する。
【００３２】
図７に関し、担持部材３６の代替実施形態の斜視図が示されている。図示されている実施形態では、担持部材３６は、複数の物体支持部４０と２つの曲げ部４２を備えている。図示されているように、担持部材３６は複数のモールドヒンジ４３を備えている。４つのモールドヒンジ４３が、２つの曲げ部４２にそれぞれ２つずつ配置されている。順番にＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄと識別されたモールドヒンジ４３が物体支持部４０内に配置されている。モールドヒンジＡ、Ｂ、Ｃ、Ｄのおかげで、膨張材３４の物体支持部４０への取付け前において、物体支持部４０を、特定用途で要求される多種の所望形状に作り込むことができる。たとえばある実施形態では、曲げ部４２は、隣接する物体支持部４０を相互間で１５°〜１８０°に曲げることができるのに十分な可撓性を有していてもよく、他の実施形態では、それが相互間で３０°〜１２０°、さらに他の実施形態では相互に４５°〜９０°であってもよい。図８〜図１１に示されている構成では、物体支持部４０は、それぞれの中心線を通る約１１０°の曲げ部を有している。担持部材３６を互いに上下に重ね易くするために、このようなものが望ましいことがある。他の用例では、物体支持部４０が実質的に平坦であることが望ましい場合もある。
【００３３】
担持部材３６が成形または他の方法で製造された後、マスチックを担持体に取り付けるのに有効なあらゆる方法（マスチックを担持体の周りにインサート成形することを含む）によって、膨張材３４が担持部材３６に取り付けられる。一部の実施形態では、膨張材３４は担持部材３６上に成形されてもよい。あるいは、クリップ、ブラケット、ピンなどの機械的手段を使用することもできる。ある実施形態では、接着剤を使用して膨張材３４を担持部材３６に接着することもできる。さらに他の実施形態では、膨張材３４を、それが担持部材３６の表面に貼りつくほど十分な粘着性をもつように配合することもできる。図７に示されているように、各物体支持部４０は、前面から背面に延在する１つまたは複数の開口であって、物体支持部の前面に配置された加熱活性化膨張材３４が背面に配置された対応する加熱活性化膨張材３４に連結されるようにする開口を有していてもよい。
【００３４】
担持部材３６の形状は、チャネル部材およびカバー部材のいかなる断面外形にも適応できるように、成形されていてもよい。図７に示されている担持部材３６の実施形態では、曲げ部４２は、隣接する物体支持部４０よ薄くするように成形されている。これら実施形態では、曲げ部４２は厚さが０．５〜５ｍｍであり、物体支持部は厚さが１．０〜５０ｍｍであってもよい。他の実施形態では、担持部材３６の断面すべてにわたる厚さが実質的に一様であってもよく、また、曲げ部は、ノッチを有していてもよいし、または母材の層がフライス盤などによって取り除かれていてもよい。担持部材３６はまた複数のクリップ４６を有していてもよく、これにより、補強アセンブリ３８がチャネル部材２８に緩く組み付けられるようになり、カバー部材３２が補強アセンブリ３８およびチャネル部材２８の周りの所定位置に押し込まれる前に、その場に略保持できるようになる。
【００３５】
担持部材３６は、図７に示されているように、複数のリブ４８を備えている。この実施形態では、リブ４８は物体支持部４０に存在している。これにより、担持部材３６の一方の側の膨張材３４が、担持部材３６の反対側の膨張材３４に接合できるようになる。少なくとも１つの実施形態では、リブ４８は、厚さが１．０〜５０ｍｍで、長さが５〜５０ｍｍで、５〜１００ｍｍ離隔している。少なくとも１つの実施形態では、物体支持部４０は、長さが１００ｍｍ〜１．０ｍで、１０〜１００本のリブを備えている。他の実施形態では、物体支持部４０がリブ４８を有するのではなくて、担持部材３６がメッシュを有していてもよい。リブおよびメッシュを使用することは、補強アセンブリ３８に使用する材料が少なくなり、結果として製造コストを削減でき、利点となる。さらに他の実施形態では、リブ４８を有した担持部材３６を成形するのではなくて、担持部材３６が、物体支持部として働く複数の平面部材を有していてもよい。上記実施形態では、担持部材の両側の膨張材が互いに接合できるようにするために、スロット、孔、または複数の孔が担持部材３６の平面の様々な位置に形成する必要がある。これは、Ｂピラーアセンブリ２４を構造的に補強するために必要であり得る。
【００３６】
図８および図９は、担持部材３６および膨張材３４を備えている補強アセンブリ３８を異なる方向から視た図を示す。
【００３７】
図１０は、図８および図９の補強アセンブリ３８を略平らな構成状態で示している。担持部材３６は、その自然状態（変形負荷前）では略平らでありその後チャネル部材２８に係合するように曲げられるように、成形または製造されてもよい。あるいは、担持部材３６は、その自然状態ではＣ字形またはブラケット形断面を有し、その後、略平らな形状に折り曲げられて梱包されるように成形されてもよい。あるいは、担持部材３６は、その自然状態では他の任意の形状を取り、望み通りに変形するようにすることができる。
【００３８】
図１１および図１２は、輸送コンテナ内に梱包されるように、略平らになるように互いに重ねられた複数の補強アセンブリ３８を示す。
【００３９】
本発明の実施形態が図示され説明されてきたが、これら実施形態が、本発明のすべての可能な形態を図示し説明するものではない。むしろ、本明細書中に使用された言葉は、説明のための言葉であり、限定するものではなく、本発明の主旨および範囲を逸脱することなく様々な変更を加えることができることを理解されたい。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ビーム用の補強アセンブリであって、
前面および背面を有している担持部材であって、複数の物体支持部と、隣接する物体支持部の間に配置された少なくとも１つの曲げ部とを有し、各物体支持部が前記前面から前記背面に延在する開口を有している、担持部材と、
前記担持部材の前記前面および前記背面に支持されている複数の加熱活性化膨張材であって、各加熱活性化膨張材は物体支持部に配置されており、前記前面に配置された各加熱活性化膨張材が前記開口を通って前記背面の対応する加熱活性化膨張材に連結されている、複数の加熱活性化膨張材と、
を備えている補強アセンブリ。
【請求項２】
各曲げ部が、隣接する各物体支持部の厚さより薄い厚さを有している、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項３】
各加熱活性化膨張材が、
前記物体支持部のそれぞれの長手方向に沿って、前記物体支持部のそれぞれの実質的に全長にわたって延在している、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項４】
前記物体支持部の少なくとも幾つかが複数のリブを備えている、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項５】
各曲げ部に十分に可撓性があり、前記隣接する物体支持部を相互間で約４５°に曲げることができる、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項６】
前記曲げ部に十分に可撓性があり、前記隣接する物体支持部を相互間で約９０°に曲げることができる、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項７】
前記担持部材がポリプロピレンを含む、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項８】
前記ポリプロピレンが、実質的な劣化なしに約２５０°Ｆまでの温度に耐えることができる、請求項７に記載の補強アセンブリ。
【請求項９】
前記部材がナイロンを含む、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項１０】
各加熱活性化膨張材が、活性化されたときに、体積で、１００％膨張する材料で製造されている、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの曲げ部には、実質的に、加熱活性化膨張材が存在していない、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの曲げ部には、加熱活性化膨張材が存在していない、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項１３】
各曲げ部に十分に可撓性があって、前記隣接する物体支持部を相互間で３０°〜１２０°に曲げることができる、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項１４】
ビーム用の補強アセンブリであって、
略平坦であり、前面および背面を有する射出成形された担持部材であって、その長手方向に沿って延在する複数の物体支持部と、複数の一体ヒンジとに分けられ、各一体ヒンジは隣接する物体支持部間に配置されている、担持部材と、
前記担持部材の前記前面と前記背面とに支持され、前記物体支持部に隣接して配設されている複数の加熱活性化膨張材と、
を備えている補強アセンブリ。
【請求項１５】
少なくとも１つの一体ヒンジには、加熱活性化膨張材が存在していない、請求項１４に記載の補強アセンブリ。
【請求項１６】
チャネル部材と、
前記チャネル部材に係合するように構成されたカバー部材と、
前記チャネル部材と前記カバー部材との間に配置された補強サブアセンブリと、
を備え、
前記補強サブアセンブリは、
複数の物体支持部と、隣接する物体支持部の間に配置された少なくとも１つの曲げ部とを備えた担持部材と、
前記担持部材の前面と背面とに支持され、それぞれが物体支持部に配置されている複数の加熱活性化膨張材と、
を有しており、
前記加熱活性化膨張材は、加熱活性化後、前記チャネル部材の一部分と前記カバー部材の一部分とに接着し、その結果、前記チャネル部材と前記カバー部材とが前記活性化材によって互いに実質的に固定される、補強チャネルアセンブリ。
【請求項１７】
各曲げ部が、隣接する各物体支持部の厚さより薄い厚さを有している、請求項１６に記載の補強チャネルアセンブリ。
【請求項１８】
少なくとも幾つかの前記物体支持部が、複数のリブを備えている、請求項１６に記載の補強チャネルアセンブリ。
【請求項１９】
補強チャネルアセンブリを製造する方法であって、
チャネル部材と、
前記チャネル部材に係合するように構成されているカバー部材と、
複数の物体支持部と隣接する物体支持部の間に設けられた少なくとも１つの曲げ部とを有する担持部材、および、前記物体支持部の前面および背面に支持されている複数の加熱活性化膨張材を有している補強サブアセンブリと、
を準備するステップと、
前記補強サブアセンブリを前記チャネル部材に隣接して配置するステップと、
前記カバー部材を前記補強サブアセンブリに隣接して配置するステップと、
前記カバー部材を、前記補強サブアセンブリに当てて前記チャネル部材を覆うように押し込み、前記補強サブアセンブリを前記曲げ部で曲げて前記チャネル部材を囲ませるステップと、
前記膨張材を活性化するステップであって、前記膨張材を前記チャネル部材と前記カバー部材とに接合させるステップと、
を含む補強チャネルアセンブリの製造方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの曲げ部には加熱活性化膨張材が存在していない、請求項１９に記載の補強チャネルアセンブリの製造方法。
【請求項１】
ビーム用の補強アセンブリであって、
前面および背面を有している担持部材であって、複数の物体支持部と、隣接する物体支持部の間に配置された少なくとも１つの曲げ部とを有し、各物体支持部が前記前面から前記背面に延在する開口を有している、担持部材と、
前記担持部材の前記前面および前記背面に支持されている複数の加熱活性化膨張材であって、各加熱活性化膨張材は物体支持部に配置されており、前記前面に配置された各加熱活性化膨張材が前記開口を通って前記背面の対応する加熱活性化膨張材に連結されている、複数の加熱活性化膨張材と、
を備えている補強アセンブリ。
【請求項２】
各曲げ部が、隣接する各物体支持部の厚さより薄い厚さを有している、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項３】
各加熱活性化膨張材が、
前記物体支持部のそれぞれの長手方向に沿って、前記物体支持部のそれぞれの実質的に全長にわたって延在している、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項４】
前記物体支持部の少なくとも幾つかが複数のリブを備えている、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項５】
各曲げ部に十分に可撓性があり、前記隣接する物体支持部を相互間で約４５°に曲げることができる、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項６】
前記曲げ部に十分に可撓性があり、前記隣接する物体支持部を相互間で約９０°に曲げることができる、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項７】
前記担持部材がポリプロピレンを含む、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項８】
前記ポリプロピレンが、実質的な劣化なしに約２５０°Ｆまでの温度に耐えることができる、請求項７に記載の補強アセンブリ。
【請求項９】
前記部材がナイロンを含む、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項１０】
各加熱活性化膨張材が、活性化されたときに、体積で、１００％膨張する材料で製造されている、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項１１】
前記少なくとも１つの曲げ部には、実質的に、加熱活性化膨張材が存在していない、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの曲げ部には、加熱活性化膨張材が存在していない、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項１３】
各曲げ部に十分に可撓性があって、前記隣接する物体支持部を相互間で３０°〜１２０°に曲げることができる、請求項１に記載の補強アセンブリ。
【請求項１４】
ビーム用の補強アセンブリであって、
略平坦であり、前面および背面を有する射出成形された担持部材であって、その長手方向に沿って延在する複数の物体支持部と、複数の一体ヒンジとに分けられ、各一体ヒンジは隣接する物体支持部間に配置されている、担持部材と、
前記担持部材の前記前面と前記背面とに支持され、前記物体支持部に隣接して配設されている複数の加熱活性化膨張材と、
を備えている補強アセンブリ。
【請求項１５】
少なくとも１つの一体ヒンジには、加熱活性化膨張材が存在していない、請求項１４に記載の補強アセンブリ。
【請求項１６】
チャネル部材と、
前記チャネル部材に係合するように構成されたカバー部材と、
前記チャネル部材と前記カバー部材との間に配置された補強サブアセンブリと、
を備え、
前記補強サブアセンブリは、
複数の物体支持部と、隣接する物体支持部の間に配置された少なくとも１つの曲げ部とを備えた担持部材と、
前記担持部材の前面と背面とに支持され、それぞれが物体支持部に配置されている複数の加熱活性化膨張材と、
を有しており、
前記加熱活性化膨張材は、加熱活性化後、前記チャネル部材の一部分と前記カバー部材の一部分とに接着し、その結果、前記チャネル部材と前記カバー部材とが前記活性化材によって互いに実質的に固定される、補強チャネルアセンブリ。
【請求項１７】
各曲げ部が、隣接する各物体支持部の厚さより薄い厚さを有している、請求項１６に記載の補強チャネルアセンブリ。
【請求項１８】
少なくとも幾つかの前記物体支持部が、複数のリブを備えている、請求項１６に記載の補強チャネルアセンブリ。
【請求項１９】
補強チャネルアセンブリを製造する方法であって、
チャネル部材と、
前記チャネル部材に係合するように構成されているカバー部材と、
複数の物体支持部と隣接する物体支持部の間に設けられた少なくとも１つの曲げ部とを有する担持部材、および、前記物体支持部の前面および背面に支持されている複数の加熱活性化膨張材を有している補強サブアセンブリと、
を準備するステップと、
前記補強サブアセンブリを前記チャネル部材に隣接して配置するステップと、
前記カバー部材を前記補強サブアセンブリに隣接して配置するステップと、
前記カバー部材を、前記補強サブアセンブリに当てて前記チャネル部材を覆うように押し込み、前記補強サブアセンブリを前記曲げ部で曲げて前記チャネル部材を囲ませるステップと、
前記膨張材を活性化するステップであって、前記膨張材を前記チャネル部材と前記カバー部材とに接合させるステップと、
を含む補強チャネルアセンブリの製造方法。
【請求項２０】
前記少なくとも１つの曲げ部には加熱活性化膨張材が存在していない、請求項１９に記載の補強チャネルアセンブリの製造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公表番号】特表２０１１−５２９８１８（Ｐ２０１１−５２９８１８Ａ）
【公表日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５２１２７２（Ｐ２０１１−５２１２７２）
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０５２０６８
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０１４６８１
【国際公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（３９１００８８２５）ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン (309)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｎｋｅｌ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧａＡ
【住所又は居所原語表記】Ｈｅｎｋｅｌｓｔｒａｓｓｅ ６７，Ｄ−４０５８９ Ｄｕｅｓｓｅｌｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年７月２９日（２００９．７．２９）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２００９／０５２０６８
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／０１４６８１
【国際公開日】平成２２年２月４日（２０１０．２．４）
【出願人】（３９１００８８２５）ヘンケル・アクチェンゲゼルシャフト・ウント・コムパニー・コマンディットゲゼルシャフト・アウフ・アクチェン (309)
【氏名又は名称原語表記】Ｈｅｎｋｅｌ ＡＧ ＆ Ｃｏ． ＫＧａＡ
【住所又は居所原語表記】Ｈｅｎｋｅｌｓｔｒａｓｓｅ ６７，Ｄ−４０５８９ Ｄｕｅｓｓｅｌｄｏｒｆ，Ｇｅｒｍａｎｙ
【Ｆターム（参考）】
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