专利名称：结构安装插入物的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于保护两个或更多个结合部件使避免出现侵蚀、紧固件松动(例如，扭矩减少)，或者使两者同时避免的方法和装置。
背景技术：
多年来，工业上已研发了可被布置在构件的表面之间用以限制这些表面被暴露到周围环境中和/或用于帮助将这些表面连接在一起的多种密封材料和结构材料。然而，这些材料存在许多缺点。举例来说，材料在遭受温度变化时所表现的膨胀/收缩特性会限制材料的密封能力，和/或会使材料退化。又例如，这些材料会限制构件附接到彼此的能力，或者这些材料具有有限的能力来增强构件的相互附着。因此，本发明提供了一种充当密封材料、结构粘合材料、同时充当该两种材料或类似材料的插入物，其中所述材料至少帮助克服了上述缺点中的一个或者其他缺点。
发明内容
因此，在此公开了一种在第一构件和第二构件的安装过程中可使用的结构安装插入物。所述结构安装插入物通常被放置在第一构件和第二构件之间，并且被配置为将第一构件和第二构件的连接区域相对于周围环境密封。所述结构安装插入物通常包括被成形为相应于第一构件和第二构件之间的连接区域的形状的基体构件(例如，由结构网格(structural mesh)材料制成的构件)，以及被包覆在结构网格材料的至少一部分上的可热活化的材料。在一个实施方案中，所述基体构件可具有延伸穿过其中的多个开口，并且如果需要的话，所述开口可以被相同地成形和间隔开。所述可热活化的材料可被布置在所述开口中，并且通常也由柔韧材料(pliable material)制成。一旦安装了第一构件和第二构件，所述可热活化的材料通常就发生位移，以使得基体构件与第一构件以及与第二构件两者直接接触。而且，一旦施加热量，所述可热活化的材料通常就膨胀以填充穿过基体构件形成的开口，并且将基体构件以及将第一和第二构件的连接区域密封。
图I示出了根据本发明的教导的结构安装插入物的一种配置的俯视图2示出了在根据本发明的教导结合之前的第一、第二构件，以及图I中所示的结构插入物的截面图；图3示出了图2中所示的结构安装插入物的放大图；图4示出了在两个部件结合之后的图3中所示的结构安装插入物；图5示出了在根据本发明的教导的一种可用材料活化之后的图4中所示的结构安装插入物；图6示出了类似于图5中所示的截面图，但是不同的是，穿过一个用来结合两个构件的安装零件；图7示出了根据本发明的教导的结构安装插入物的一种应用的一个实施例；图8示出了根据本发明的教导的结构安装插入物的另一种配置的俯视图； 图9示出了图8中所示的结构插入物的截面图；图10示出了图9的放大截面图；图11示出了在两个部件结合之后的图10中所示的结构安装插入物；图12示出了在根据本发明的教导的在一种可用材料活化之后的图11中所示的结构安装插入物；图13示出了根据本发明的教导的结构安装插入物的另一配置的俯视图；图14示出了图13中所示的结构插入物的截面图；图15示出了图14的放大截面图；图16示出了在两个部件结合之后的图15中所示的结构安装插入物；图17示出了在根据本发明的教导的一种可用材料活化之后的图16中所示的结构安装插入物。
具体实施例方式本发明涉及将结构构件直接安装同时防止或者基本限制这些构件被暴露于可能导致侵蚀的环境条件中的方法和设备。参照附图，这是通过在将第一构件12和第二构件14结合之前，使用分别放置在该第一构件12和第二构件14之间的插入物10实现的。所述插入物包括一用以保持第一构件和第二构件之间的距离的积极定位部分，以及一密封料(sealer)，所述密封料可被配置为填充第一构件和第二构件之间的空隙、包围插入物以及第一和第二构件与插入物之间的结合部分、或者同时实现上述两者。所述密封料可以是可活化的、柔韧的、或者既可活化又柔韧的，以将插入物和将结构构件的接触部分16、18相对于周围环境密封。本发明的另一优点是，其基本限制或防止了热循环过程中紧固件或者连接构件扭矩减少或者松动。例如，在加热和冷却的重复循环中，通常的密封设备由于温度变化而膨胀和收缩。由于在这些现有装置中，仅所用的隔离材料自身包含密封材料，因此常见的是，在该热循环中湿气进入密封件所形成的间隙中。此外，常见的是，现有的密封装置也会发生蠕变(creep ),导致间隙形成,该螺变在高温下会增加。本发明通过提供一种更高强度的材料用于形成间隙或者提供第一构件和第二构件之间的隔离件，来克服这些和其他问题。所述插入物的密封料接下来密封第一和第二构件之间形成的任何间隙，并且包围所述插入物从而基本限制或者防止第一构件和第二构件的连接区域受到侵蚀。这是因为，由于高强度隔离件和密封插入物边缘的密封材料的结合，基本上限制了湿气或者阻止了该湿气接触到第一和第二构件的那些接触点，这进一步防止了电解质发生侵蚀，因为侵蚀源自湿气。通常，插入物10包括包含刚性材料的第一部件20、62、72，该刚性材料被配置为抵抗为结合所述结构构件而施加力时所出现的变形。所述插入物也包括第二部件22，所述第二部件优选地包覆或者附接或者适合附接至第一部件。所述第二部件是至少部分柔韧的，从而包围插入物以及结构构件的接触点或者区域。在第一结构构件与第二结构构件结合时，第二部件可被活化或者被变形以使所述插入物和结构构件接触点密封，从而限制或者防止其被暴露于诸如水等的侵蚀驱使成分中，所述侵蚀驱使成分能侵蚀结构部件。应理解的是，上述仅是本发明的许多实施例和优点中的一个，接下来的描述隐含地和/或明确地提供了被附图进一步支持的本发明的其他实施例和优点。
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第一部件一隔离材料插入物包括第一部件20，所述第一部件包含被配置为用作第一构件12和第二构件14的隔离件的弹性或刚性材料。然而，优选的是，第一部件在强度上被配置为基本抵抗在第一构件和第二构件的附接过程中的变形。因此，可以设想的是，第一部件由一种高强度材料制成。可被用于形成第一部件的合适材料包括诸如金属、塑料、陶瓷、橡胶或其他等的材料。在一种配置中，第一部件由聚合物制成。在另一优选配置中，由于金属的抵抗塑性变形的挠性(例如，弹性)以及高强度，第一部件由金属(诸如衬垫料(shim stock)或其他)制成。合适的金属材料的实施例包括不锈钢、合金钢、涂镀钢或者非涂镀钢、镀锌钢、低碳钢或者高碳钢、钴、其他的金属材料等，或者其他。当然也可使用其他特定材料，诸如在纺织品或其他产品中普遍使用的材料。在第一示例性配置中，如图I 6中所示，第一部件10形成有或者包括多个形成于其中的开口 24，用于容纳第二部件22的至少一部分。这些开口可使用任何可用的成形技术(诸如模制或其他技术)来形成。这些开口可以具有几何形状或者非几何形状(即，不规则形状)。所述开口的几何形状可以根据给定应用的需要而变化。可使用的开口的形状包括圆形、三角形、方形或者矩形、六边形、八边形等，或者其他形状。此外，开口 24的尺寸可根据每个应用而变化。设想的是,开口包括小于5mm、2mm、lmm、0. 5mm、0. 25mm或者更小的直径。此外，设想的是，平均直径可以是O. 25mm 1mm、O. 5mm 1_，或者其他。应理解的是，所述开口的形状和尺寸可以在整个第一部件内变化。然而，在一优选配置中，所述开口的形状和尺寸在整个第一部件内一致。当第一部件包含开口时，并且尤其在所述部件是结构网格材料或其他材料时，每平方英寸典型地至少有10个、更典型地至少150个并且更更典型地至少300个开口，和/或每平方英寸少于大约3000个，更典型地少于大约800个以及更典型地少于大约500个开口。可使用不同的成形技术形成第一部件。第一部件可以由一条或多条线、金属丝等纺织或者非纺织而成。第一部件可包括筛网(screen)或类似物，或者被成形为类似于筛网或类似物。关于纺织的配置，第一部件可由诸如金属或聚合物网格等的结构网格材料制成，这导致形成开口 24。也可使用其他技术。
形成第一部件的线或者金属丝的直径也可根据每个应用而变化。设想的是，线或者金属丝包括小于10mm、5mm、2mm、Imm或者O. 5mm或更小的直径。此外，设想的是，线或金属丝的平均直径可以是O. 25mm 2mm、0. 5mm lmm、0. 3 O. 8或者其他范围内。应理解的是，金属丝的形状或者尺寸可在整个第一部件内变化。然而，在一优选配置中，金属丝的形状和尺寸在整个第一部件内是一致的。此外，金属丝的截面形状可以是圆形的、椭圆的、方形的、矩形的、六边形、八边形或者其他形状。在第一部件的第二种配置和第三种配置中，正如在下面更加详细讨论的，设想的是，第一部件可包括一基体构件，所述基体构件具有从一侧或两侧延伸以接触第一和第二构件并且在空间上将基体构件相对于第一和第二构件定位的一个或多个构件——诸如凸出部。这种空间定位允许第二材料放置在基体构件和第一或第二构件之间从而产生其密封。在一个配置中，基体构件可由几乎任意类型的金属板或者其他材料(例如，诸如衬垫金属等的钢板)等制成，然后接下来被成形以形成多个凸出部。在第二种示例性配置中，正如在图8 12中所示，第一部件包括一个基体构件62，该基体构件具有从其中延伸的多个凸出部64。所述凸出部可从基体构件的一侧或者两侧延 伸，并且优选地间隔开。所述凸出部可沿着基体构件形成对称或非对称的图案。相应地，设想的是所述凸出部可形成一个或多个重复图案。凸出部64可以附接到基体构件，或者与基体构件一体成形从而形成一整体结构。所述凸出部可使用任意可用的成形技术(诸如，模制、冲压、焊接或其他技术)来形成。这些凸出部可以具有几何形状或者非几何形状(即，非规则形状)，其中凸出部的几何形状可根据给定应用的需要而变化。所述凸出部的合适形状包括圆形、三角形、方形或矩形、六边形、八边形等，或者其他形状。在一优选配置中，所述凸出部包括一顶表面66，该顶表面平行于基体构件并且包括用于将所述顶表面与基体构件连接的一个或者多个(例如，2个、4个或者其他数目)侧面构件68。这些侧面构件可以垂直于基体构件或者顶表面，或者可以斜斜地取向。凸出部的尺寸可以根据每个应用而变化。设想的是，凸出部尺寸(例如，顶表面或者顶表面与侧面构件的结合)可以包括大约O. 25mm2>O. 5mm2> Imm2>2mm2>5mm2> IOmm2或者更大的覆盖面积(footprint area)。应理解的是，凸出部的覆盖尺寸可以在整个第一部件内变化。然而，在一优选配置中，凸出部的覆盖尺寸在整个第一部件内一致。优选地是，基体构件和/或凸出部的全部或者一部分包括在其上面的一层第二部件22。所述第二部件可被布置在第一部件的一侧或者两侧上。然而，在一优选配置中，第二部件被布置在基体构件的两侧上和凸出部上。在第三种示例性配置中，正如图13 17中所示，第一部件包括一个基体构件72，该基体构件具有多个从其中延伸的凸出部74。所述凸出部可从基体构件的一侧或两侧延伸并且优选地间隔开。所述凸出部可沿着基体构件形成对称或不对称图案。相应地，设想的是凸出部可形成一个或多个重复图案。凸出部74可以附接到基体构件，或者与基体构件一体成形，形成一整体结构。所述凸出部可使用任意可用的成形技术(诸如，模制、冲压、焊接或其他技术)来形成。这些凸出部可以具有几何形状或者非几何形状(即，不规则形状)，其中所述凸出部的几何形状可以根据给定应用的需要而变化。凸出部的合适形状包括圆形、三角形、方形或矩形、六边形、八边形等或者其他。在一优选配置中，凸出部包括一个顶表面或者部分76，该顶表面或者部分平行于基体构件并包括用于连接顶表面与基体构件的一个或多个侧面构件78。这些侧面构件可以垂直于基体构件或者顶表面，或者可以被斜斜地取向。更进一步，侧面构件可以包括拱形构件。然而，在一个配置中，顶部分与侧面部分的组合包括一个拱顶状结构。凸出部的尺寸可根据每个应用而变化。设想的是，凸出部尺寸(例如，顶表面或者顶表面与侧面构件的组合)可以包括大约O. 25mm2>O. 5mm2> Imm2>2mm2>5mm2> IOmm2或者更大的覆盖面积。应理解的是，凸出部的覆盖尺寸可以在整个第一部件内变化。然而，在一优选配置中，凸出部的覆盖尺寸在整个第一部件内一致。优选的是，基体构件和/或凸出部的全部或者一部分包括在其上面的一层第二部件22。所述第二部件可被布置在第一部件的一侧或者两侧上。然而，在一优选配置中，第二部件被布置在基体构件的两侧上和凸出部上。对于本说明书中包含的不同实施方案，或者其他实施方案，预期的是，第一部件的全部或者部分可被涂覆以诸如密封料或者其他材料。第二部件-密封材料(Sealant Material)所述插入物也包括包含密封材料的第二部件，该密封材料适于将插入物以及将第一构件和第二构件的连接区域密封。所述第二材料可被配置为在第一和第二构件的结合过程中发生位移(例如，弹性地、塑性地或者二者皆有地)。在第一和/或第二构件的使用或应用过程中，所述第二部件与第一部件一起提供。优选的是，所述第二部件附接到第一部件或者与第一部件结合以改进安装并降低制造成本。在一配置中，第二部件大致或者整体上包覆第一部件。可使用本说明书中所述的公知技术将第二部件应用到第一部件。然而，在一优选配置中，所述第一部件被浸入或者浸没到第二部件。第二部件可由此处所讨论的材料部件中的任一种制成。所述材料部件包括密封材料、用于减振降噪的材料、结构材料或者其他材料。然而，在一优选配置中，所述材料被配置为形成密封并且防止湿气(诸如，任何类型的侵蚀流体，包括水或者其他)进入到第二部件与第一构件或者第二构件之间。第二部件可以包括不可活化的材料、可活化的材料或者两者的组合。例如，第二部件可以包括不可活化的材料，诸如用于或者能够密封所述部件以及在一旦施加能量时发生很少或几乎没有物理或化学变化的衬垫(gasket)或者其他材料。可替代性地，第二部件可包括可活化的材料，这种材料在一旦施加能量时就发生物理和/或化学变化，正如在本文中所描述的。更进一步，还设想了第二部件的仅一部分是可活化的。在一优选配置中，第二部件包括或者包含可活化的材料以促使密封。更优选的是，第二部件包括被配置为在一旦施加能量(诸如热量或其他)时就膨胀的可热活化的材料。在另一优选配置中，第二部件包括不可膨胀的材料和/或不可活化的材料，其中所述第二材料形成在第一和第二构件的接触区域周围，并且填充第一和第二构件之间的空隙。下面将讨论用于第二部件的其他合适材料和成形技术。可使用模制或者造型技术将可膨胀材料施加至载体，这些技术可以是自动的、半自动的或者手动的。这种技术包括吹塑成型、旋转成型、注射模制、压模铸造或者其他方法。在一高度优选的配置中，通过挤压工艺(例如，共挤压工艺)将可膨胀材料施加至载体。
第二部件的厚度可根据许多因素而变化，所述因素诸如第二部件是否是可活化的或者可膨胀的，以及第二部件可被活化或者膨胀到何种程度。所述厚度也可取决于将被填充的第一和第二构件之间的空隙、或者第一部件周围的空隙的体积。更进一步，所述厚度可基于第二部件的柔韧性。合适厚度的实施例包括大约O. 5 10_，或者大约I 5_，或者其他范围内。所述可膨胀材料可由多种不同材料制成。一般来说，所述构件可使用诸如在以下专利申请中公开的用于成形和施加可膨胀材料的技术和方法，这些专利是美国专利No. 4，922，596,4, 978，562,5, 124，186 和 5，884，960，以及于 2000 年 2 月 11 日提交的序列号为09/502，686以及于2000年3月14日提交的09/524，961的共同所有的、共同未决的美国申请，以及于2004年6月15日提交的代理人案号为No. 1001 一 141的美国申请，所有这些申请都为了通用目的而特意纳入本说明书。通常，当用于增强时，可膨胀的材料形成具有可发泡特征的高抗压强度和刚度的热活化增强材料(例如，泡沫)。例如，材料的抗压强度模量优选地大于大约lOOMpa，并且更优选地大于大约800Mpa，更更优选地大于大约1500Mpa。所述材料通常可以是触摸起来干燥的或者粘性的，并且可以以任何形式的预期图 案、布置或者厚度被放置在第一部件或其他之上，但是优选地具有大致均匀的厚度。一种示例性的可膨胀材料是通过Michigan的L&L Products, Inc. of Romeo可获得的L 一 5204结构泡沫(structural foam)。其他合适的粘性或非粘性材料的实施例包括通过Michigan的L&LProducts, Inc.of Romeo的可获得的L-2663、L-2610、L-2609、L-2701或者其他类似材料。尽管其他的热活化材料也可用于可膨胀材料，优选的热活化材料是可膨胀的聚合物或者塑料，并且优选地是可发泡的。一种具体优选的材料是环氧基结构泡沫(structuralfoam)。例如，非限制地，结构泡沫可以是环氧基材料，包括可包含α烯烃的三元共聚物或者乙烯共聚物。作为共聚物或者三元共聚物，聚合物由两种或者三种不同的单体组成，所述单体即为具有能够与类似分子连结起来的具有高化学反应性的小分子。许多环氧基结构的结构增强或密封泡沫在本技术领域都是公知的，并且也可用于制造结构泡沫。通常的结构泡沫包括，当与合适的成分(通常为发泡剂或者固化剂)混合时，在一旦施加热量或者出现特定的环境条件时就会以可靠并且可预测的方式膨胀和固化的聚合物基材料，诸如环氧树脂或者乙烯基聚合物。从热活化材料或者热固化材料的化学角度来看，结构泡沫通常在固化前先被处理为可流动的热塑性材料。这种材料通常在一旦固化时就交联，使得所述材料不能进一步流动。优选的结构泡沫配方的一个实施例是从Michigan的L&L Products of Romeo可购买到的牌号为L5206、L5207、L5208、L5209的环氧基材料。优选的结构泡沫材料相对于现有材料的一个优点在于可以以多种方式处理所述优选的材料。可通过注射模制、挤压模制、重叠注塑(overmolding)至载体或者使用微型涂覆器(mini-applicator)来处理所述优选的材料。这使得能够成形和制造超出大部分现有材料的能力的零件设计。在一个优选实施方案中，结构泡沫(在其非固化状态)通常触摸起来是干的或者相对不粘的，并且可通过本领域中众所周知的紧固方式容易地附接到载体构件。尽管已经公开了用于制造可膨胀材料的优选材料，但可膨胀材料也可由其他材料制成，只要所选择的材料是被热活化或者被环境条件(即，湿气、压力、时间等等)所活化，并且对于所选应用，能够在合适条件下以可预测并且可靠的方式固化。一个这样的材料是在由本申请的受让人在1999年3月8日提交给美国专利和商标局的美国专利No. 6，131，897中公开的环氧基树脂，该专利的教导通过引用的方式纳入本说明书。另外也参见美国专利No. 5，766，719,No. 5，755，486,No. 5，575，526 和 NO. 5，932，680 (通过引用的方式纳入)。通常，可膨胀材料的预期特征包括相对高的刚度、高强度、高玻璃化温度(通常大于70摄氏度)和粘着耐久性。以这样的方式，材料通常不与汽车制造商使用的材料系统相干扰。示例性的材料包括可从Michigan的L&LProducts，Romeo获得的以产品牌号L5207和L5208销售的材料。通常，当用于增强时，所述可膨胀材料被配置为膨胀到其初始非膨胀体积的110% 500%，更典型地被配置为其初始非膨胀体积的130% 300%，以及更更典型地配置为其初始非膨胀体积的150% 250%。还设想的是，当根据本发明的系统被用于密封或者阻遏时，可膨胀材料可被设计为吸收或者削弱声音、阻挡和防止材料穿过空腔或类似物。同样地，可膨胀材料可被配置为膨胀到其初始的非膨胀体积的至少200%、至少400%、至 少800%、至少1600%或者甚至至少3000%。这种可膨胀材料的实施例在2004年6月15日提交的代理人案号No. 1001-141的美国申请中被讨论，该申请通过引用被特意纳入。在膨胀材料是热活化、热膨胀材料的应用中，与包含结构泡沫的材料的选择和形成相关的一个重要考虑是，材料发生反应或者膨胀、以及可能进行的固化时的温度。例如，在大部分应用中，不希望材料在室温下反应，或者在生产线环境的环境温度下反应。更典型的是，所述结构泡沫在更高的处理温度下发生反应，诸如在装配车间中的温度下，此时，所述泡沫与汽车部件一起在高温下或者在更高的施加能量等级下——例如在油漆固化步骤中一被处理。尽管在汽车装配操作中遇到的温度可能在大约148. 89°C 204. 44°C (大约300 °F 400 °F)的范围内，车身和油漆车间设备通常在大约93. 33°C (大约200 0F)或者略高。类似地，在制造其他运输设备(例如，自行车、摩托车、全地形交通工具或者其他)的过程中，在油漆固化处理(诸如粉末涂覆应用)或其他过程中也可能使用更高的温度。在一个配置中，所述材料在大于大约120°C、或者大于大约150°C，或者甚至大于大约160°C时发生反应。如果需要，可将发泡剂活化剂(blowing agent activator)加入组分中以引起在上述范围之外的不同温度时的膨胀。通过具体的实施例，设想的是，所述材料可在粉末涂覆油漆固化操作中被固化。在这样的操作中，所述材料被暴露至大约120°C 230°C之间的温度范围，且暴露时间为大约10分钟 60分钟。此外，设想的是，所述材料可以在一个沉淀硬化固化操作中被固化。在该操作中，所述材料可被暴露至大约150°C 230°C之间的温度范围，且暴露时间为大约45分钟 8小时。通常，合适的膨胀泡沫具有大约O 大于1000%的膨胀范围。可膨胀材料30的膨胀水平可被增加至高达1500%或者更高。通常，从具有较低膨胀的产品获得强度和刚度。用于可膨胀材料的一些其他可能的材料包括，但不限于，聚烯烃材料、具有至少一个单体类型的α烯烃的共聚物和三元共聚物、苯酚/甲醛材料、苯氧基材料以及聚氨酯。也可参见美国专利 No. 5，266，133 ;5，766,719 ;5，755,486 ;5，575，526 ;5，932，680 以及 WO00/27920 (PCT/US 99/24795)(所有这些申请都通过引用的方式被特意地纳入)。通常，所得到的材料的预期特征包括相对低的玻璃化转变点，以及良好的粘着耐久性。以这样的方式，所述材料通常不与汽车或其他车辆制造商(例如，摩托车、自行车、全地形交通工具或者其他)所使用的材料系统相干扰。而且，所述材料将承受住通常在车辆的制造过程中遇到的工艺条件，诸如E类涂层的涂底(priming)、清洗和去油以及其他涂覆工艺，以及在最终的车辆装配中遇到的喷漆操作。在另一实施方案中，可膨胀材料以封装或者部分封装的形式提供，其可包括小丸(pellet)，所述小丸包括可膨胀可发泡材料，其被封装或者部分封装在粘性的壳内。这样一种系统的实施例在共同所有、共同未决的序列号为09/524，298的美国申请(“ExpandablePre-Formed Plug”)中被公开,该申请在此通过引用的方式纳入本说明书。另外，如上所述，也可通过以下方式使用预成型的图案，诸如通过挤压一薄板(具有平面或者波状面(contoured surface))然后根据所选结构、载体构件等，根据预定配置将其冲切，然后施加至所选结构、载体构件上。本领域技术人员将意识到，所述系统可与常规的挡声隔板或者车辆结构增强系统结合使用，或者被用作所述常规的挡声隔板或者车辆结构增强系统的一个部件，诸如在共 同所有的共同未决的序列号为09/524，961或者09/502,686的美国申请(通过引用的方式纳入本说明书)中所公开的。设想的是，所述可膨胀材料的材料可通过各种传送系统被传送和被放置为与装配构件接触，所述各种传送系统包括但不限于本领域中普遍公知的机械搭扣配合装配、挤压技术，以及根据在此通过引用的方式被被特意纳入本说明书的共同所有的美国专利No. 5，358，397 (“Apparatus For Extruding Flowable Material”)的教导的微型涂覆器技术。在该非限制的实施方案中，材料或者介质被至少部分涂覆有具有阻尼特性的活性聚合物或者其他的热活化聚合物(例如，可成形的热熔性胶粘剂基的聚合物或者可膨胀的结构泡沫，这些材料的实施例包括烯烃聚合物、乙烯基聚合物、包含聚合物的热塑橡胶、环氧树月旨、聚氨脂以及类似材料)，其中可发泡或可膨胀材料可搭扣配合到所选择的表面或者基底上；放入小珠或者小丸中用于通过挤压的方式沿着所选择的表面或者构件布置；沿着基
底布置-通过借助于导流板技术(baffle technology);根据本领域众所周知的教导的
模铸应用；包括使用导流板和软外壳系统的可泵送应用系统；以及可喷射应用。在另一优选配置中，如上所述，第二材料可以是不可活化的和/或不可膨胀的。在该配置中，设想的是一旦施加外力，以及可选择地一旦活化，第二材料就塑性变形以将插入物以及将第一与第二插入物的接触区域包围从而将其密封。相应地，在一个配置中，第二材料可包括衬垫。例如，第二材料可包括用于将结合的部件密封的任何合适的衬垫。插入物的形状和尺寸可在不同应用之间变化。设想的是，所述插入物的形状可以是大致方形或者矩形的。然而，也设想了其他形状包括圆形、椭圆形、七边形、六边形等，或者其他的包含规则或不规则形状的形状。插入物的厚度也可根据应用和施加的力而改变。然而，所述厚度可以小于10mm、5mm、2mm或者更小。相应地,设想的是,所述插入物具有Imm IOmm,或者甚至2mm 5mm,或者其他范围内的连续厚度。使用方法参照图2 6、图8 12以及图13 17，分别示出了使用本发明的插入物的三个实施例。本发明尤其适合于用于结合两个或者更多个构件并保持两个或者更多个构件之间的距离的紧固(例如，栓接或者其他)系统。所述插入物，如本说明书中所述，在第一构件和第二构件附接之前被放置在第一构件12和第二构件14之间。并且通过使用紧固装置或者其他装置，所述第一构件和第二构件接下来被放到一起并且有一力“F”被施加。正如在三个实施例中所示，在第一部件和第一构件12，以及第一部件和第二构件14之间可形成有开口。在第二材料活化之前、在第二材料活化之后或者活化之前与之后，这些开口可被第二部件部分地或者全部填充。例如，在第一构件和第二构件附接的过程中，在第一构件和第二构件的附接过程中所形成的生成扭矩可导致位于第一部件上的第二材料发生位移，并且在活化之前，部分或者全部地填充空隙。替代地，或者除了空隙的预先活化填充之外，在第二材料的活化过程中，所述空隙可被附加地以膨胀的第二材料填充。参照图4、11和16，随着力的增加，包含密封材料的第二部件被移位至开口内，或者沿着由第一部件20、62、72形成的凸出部和/或第一组件的末端部分的外侧移动。该移位一直持续到第一构件和第二构件接触到第一部件，该接触 可包括与凸出部的接触。在该点，第一部件充当隔离件以形成并保持第一构件和第二构件之间的基本连续的间隙。如上所指出的，第一部件强度合适从而提供相对于所施加力的反作用力，同时没有较大变形。然而，对于第一部件62、72的第二和第三实施方案，凸出部64、74可被配置为朝向第一部件的表面变形。正如其中第一构件和第二构件已附接的图5、12和17中所示，第二部件可被活化，这在一个优选配置中导致第二部件膨胀并且填充第一部件所形成的任何开口或者在所述凸出部之间形成的空隙。此外，应理解的是，在所述第一部件的外部的材料也膨胀，以形成围绕整个第一部件的密封。在这一点上，第一构件和第二构件的接触区域以及所述插入物相对于周围环境被完全密封。参照图6，穿过插入物形成有开口，所述可膨胀材料将紧固件延伸穿过其中的周围区域填充，以基本限制或者防止湿气进入其中。一个具体的实施例参照图7，示出了本发明的结构安装插入物的一个非限制性实施例及其使用。在该实施例中，应理解的是可使用任何实施方案(如，第一部件或者其他)。在该配置中，提供了铰链组件(hinge assembly) 30,用于将门部件安装到机动车辆的框架构件(framemember)0所述铰链包括包含用于附接到车门的第一安装部分34的第一铰链部分32。所述第一铰链部分包括i )平面化的安装表面36，其包括形成于其中的多个孔38以接收用于将第一铰链部分安装到车门的一个或多个机械紧固件； )臂40，其从平面化的安装表面的相对侧延伸，所述臂包括延伸穿过所述臂的第一孔42，以形成枢轴连接件的一部分。所述铰链还包括包含用于附接到车辆框架构件的第二安装部分46的第二铰链部分44。所述第二铰链部分包括平面化的安装表面48，该平面化的安装表面48包含i )多个从其延伸的紧固件50，以将所述第一铰链部分安装到车辆框架构件，ii)臂52，其从平面化的安装表面的相对侧延伸，所述臂包括延伸穿过所述臂的第二孔52，以形成枢轴连接件的一部分。所述铰链进一步包括用于将第一铰链部分可旋转附接到第二铰链部分的枢轴连接件，所述枢轴连接件由第一孔、第二孔，以及延伸穿过第一和第二孔的销56形成，其中所述第一和第二铰链部分的臂被布置为相互相邻，并且适于相对于彼此旋转，其中所述枢轴连接件进一步包括一个或多个保持部分58，以暂时或永久地防止销从第一孔和第二孔中去除。所述铰链进一步包括如本说明书中所述的结构安装插入物10。如所示出的，所述插入物包括形成于其中的用于接收第二铰链部分的安装部分的开口 60。这些开口可在不同应用之间变化。其他应用根据本发明的增强系统可被用于结构增强的各个方面，尤其在用于摩托车、自行车、机动车辆、轮船、火车或者其他的运输产业中。在一个尤其有利的应用中，根据本发明的增强系统可被用于其中金属部件被结合到一起的应用中，以及用于其中这种部件被共同暴露到湿气中的应用中。在这些配置中，根据本发明的插入物提供这些部件的可靠安装，同时防止这些部件被侵蚀。可使用本发明的附加部件包括，但不限于前和后缓冲系统、提升式闸门、底部增强物或者类似部件。
应理解的是，根据本发明的增强系统可用于车身维修厂、普通的装配车间或者其他。所述增强系统不仅在初始制造过程为两个或更多个部件提供改进的附接，而且也为那些完整性(例如，强度或者其他)已经被损坏(例如在发生事故的过程中被损坏)的部件提供改进的附接。正如已讨论的，本发明可提供多种优点。作为一示例，个体、机构或者其组合可以将两个或更多个表面或构件紧固到(例如，栓接、用螺丝旋或者其他固定方式)一起并且限制或防止紧固件的侵蚀和/或松动(例如，扭矩减少)。在一个优选实施方案中，可通过以下方式实现限制或者防止紧固件松动将表面或者构件拉或推到一起或者紧固到一起(例如通过紧固件)，直至实现构件或表面与第一部件之间的接触(例如，金属与金属的接触)。所述表面或者构件可继续被拉或者推到一起，以产生对于第一部件的压缩力，所述第一部件不会产生由于时间流逝和/或温度变化所导致的非预期大量蠕变。以这样的方式，在紧固件上保持了力，从而抑制或者防止紧固件松动(例如，扭矩减少)。本发明进而可限制或者消除原本可能需要的紧固件紧密度或者扭矩的检查和再次检查，并且可限制或消除用于重新紧固这种紧固件的需要。除非另有说明，在本说明书中所描述的各种结构的尺寸和几何形状不意在限制本发明，其他的尺寸或几何形状也是可能的。可通过单个一体化结构提供多个结构部件。替代地，单独的一体式结构可被划分为分立的多个部件。另外，尽管仅仅在所示出实施方案之一中描述了本发明的一个特征，但对于任何给定的应用，该特征可与其他实施方案的一个或多个特征相结合。从上文中还应理解的是，本说明书中的独特结构的制造及其操作也构成了根据本发明的方法。在此已经公开了根据本发明的优选实施方案。然而，本领域中的普通技术人员将意识到，在本发明的教导内可进行某些修改。因此，应当研究所附的权利要求以确定本发明的真正范围和内容。
权利要求
1.一种结构安装插入物，包括 基体构件，其包括抵抗施加力时所出现的变形的刚性材料，所述基体构件包括延伸穿过所述基体构件的多个开口； 可热活化的材料，其被包覆在所述基体构件的至少一部分上，且位于形成为穿过所述基体构件的所述多个开口中，所述可热活化的材料由柔韧材料制成， 其中所述结构安装插入物被布置在第一构件与第二构件之间， 其中一旦施加热量，所述可热活化的材料就膨胀以将所述基体构件以及将所述第一构件与所述第二构件之间的连接区域密封。
2.根据权利要求I所述的结构安装插入物，其中所述基体构件抵抗在所述第一构件和所述第二构件的附接过程中的变形，并且/或者所述可热活化的材料被移位至所述基体构件中的所述多个开口中的开口内，直到所述第一构件和所述第二构件与所述基体构件接触。
3.根据权利要求I所述的结构安装插入物，还包括紧固件，所述紧固件产生压缩力，以使得所述第一构件和所述第二构件与所述基体构件接触。
4.根据权利要求3所述的结构安装插入物，其中所述基体构件抵抗由所述压缩力导致的变形，以使得所述压缩力被保持在所述基体构件上，从而抑制或防止紧固件松动。
5.根据权利要求I所述的结构安装插入物，其中所述基体构件是结构网格。
6.根据权利要求5所述的结构安装插入物，其中所述结构网格每平方英寸包括至少10个开口。
7.根据权利要求5所述的结构安装插入物，其中所述结构网格每平方英寸包括至少300个开口。
8.根据权利要求4所述的结构安装插入物，其中所述基体构件是结构网格，所述结构网格每平方英寸包括至少150个开口，且所述结构网格包括纺织的线或金属丝，且所述纺织的线或金属丝具有O. 3mm至O. 8mm的直径。
9.根据权利要求5所述的结构安装插入物，其中所述结构网格包括纺织的线或金属丝，且所述纺织的线或金属丝具有大约O. 25mm至2mm的直径。
10.根据权利要求I所述的结构安装插入物，其中一旦施加热量，所述可热活化的材料就发生位移，以使得所述基体构件与所述第一构件和所述第二构件两者直接接触。
11.根据权利要求I所述的结构安装插入物，其中一旦施加力，所述可热活化的材料就发生位移，以使得所述基体构件与所述第一构件和所述第二构件两者直接接触。
12.根据权利要求8所述的结构安装插入物，其中一旦施加热量，所述可热活化的材料就发生位移，以使得所述基体构件与所述第一构件和所述第二构件两者直接接触。
13.根据权利要求8所述的结构安装插入物，其中一旦施加所述压缩力，所述可热活化的材料就发生位移，以使得所述基体构件与所述第一构件和所述第二构件两者直接接触。
14.根据权利要求I所述的结构安装插入物，其中在压缩力已被施加以使得所述基体构件与所述第一构件和所述第二构件两者接触之后，所述基体构件保持所述第一构件与所述第二构件之间的基本连续的间隙。
15.根据权利要求13所述的结构安装插入物，其中在压缩力已被施加以使得所述基体构件与所述第一构件和所述第二构件两者接触之后，所述基体构件保持所述第一构件与所述第二构件之间的基本连续的间隙。
16.根据权利要求I所述的结构安装插入物，其中压缩力被施加以使得所述基体构件与所述第一构件和所述第二构件两者接触，且所述基体构件具有合适的强度，以使得所述基体构件提供相对于所述压缩力的反作用力从而抵抗变形。
17.根据权利要求15所述的结构安装插入物，其中所述基体构件强度合适，以提供相对于所述压缩力的反作用力，以使得所述基体构件抵抗较大变形。
18.根据权利要求I所述的结构安装插入物，其中所述第一构件和所述第二构件是通常暴露到湿气的金属部件。
19.根据权利要求I所述的结构安装插入物，其中所述第一构件和所述第二构件是前缓冲系统、后缓冲系统、提升式闸门、底部增强物，或其组合。
20.根据权利要求17所述的结构安装插入物，其中所述第一构件和所述第二构件是前缓冲系统、后缓冲系统、提升式闸门、底部增强物，或其组合。
全文摘要
描述了一种用于将构件(12，14)的表面之间密封和/或粘附到构件(12，14)的表面的结构安装插入物(10)。所述插入物包括在基体材料周围的增强材料(20)(例如，金属网)和可活化材料(22)。
文档编号F16B11/00GK102927097SQ201210387828
公开日2013年2月13日 申请日期2008年1月25日 优先权日2007年1月30日
发明者T·L·库恩, S·兹德罗耶夫斯基, K·诺瓦克 申请人:泽菲罗斯公司