使用粘結(jié)條或粘結(jié)塊的粘合的制作方法
【專利摘要】一種加強(qiáng)件(100)，包括載體(120)和粘結(jié)物，所述載體與空腔(170)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)大體吻合，所述粘結(jié)物以一個(gè)或多個(gè)條(130)的形式布置在載體(120)與空腔(170)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)之間，使得當(dāng)一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條(130)硬化時(shí)，載體(120)被附連到限定空腔(170)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)。
【專利說(shuō)明】使用粘結(jié)條或粘結(jié)塊的粘合
[0001]本申請(qǐng)是 申請(qǐng)人:為“ SIKA技術(shù)股份公司”、申請(qǐng)日為2009年09月01日、申請(qǐng)?zhí)枮?00980134230.4、發(fā)明名稱為“使用粘結(jié)條或粘結(jié)塊的粘合”的申請(qǐng)的分案申請(qǐng)。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0002]本發(fā)明涉及提供結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的方法和系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]許多產(chǎn)品的本體或殼體中具有中空空腔。例如，各種用戶器具(consumerappliance,家電)和車輛的本體或殼體的內(nèi)面板與外面板之間(例如支柱中或框架構(gòu)件內(nèi))可以形成有中空空腔。具體地，汽車車體的一些結(jié)構(gòu)構(gòu)件包括通過(guò)一個(gè)或多個(gè)節(jié)點(diǎn)連接的各種支柱、構(gòu)件、軌道、梁、桿等(統(tǒng)稱作“空腔”)。這些中空的支柱、梁等通常有助于減小最終產(chǎn)品的總重量以及減少材料成本。然而，這些空腔通常致使結(jié)構(gòu)構(gòu)件缺少充足的強(qiáng)度或能量吸收性能。
[0004]一種補(bǔ)償削弱的結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方式是在構(gòu)件的空腔中設(shè)置結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件。結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件通常包括帶有可膨脹材料的載體，該載體構(gòu)造成膨脹并成型到結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)表面。載體部通常為由尼龍、玻璃增強(qiáng)尼龍、金屬或上述各項(xiàng)的任意組合物制成的模制部件，并設(shè)計(jì)為重量很輕但非常堅(jiān)硬。載體還可以包括多個(gè)肋，所述肋構(gòu)造成增大載體對(duì)特定應(yīng)力的響應(yīng)。
[0005]盡管是有效的，但上述模制的載體結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件存在缺陷。例如，可膨脹的泡沫層通常比較大，而且僅提供中度的強(qiáng)度增強(qiáng)，尤其對(duì)于剪應(yīng)力和張應(yīng)力更是如此。加強(qiáng)件的泡沫材料部分缺乏與模制載體部相當(dāng)?shù)膹?qiáng)度。而且，為了實(shí)現(xiàn)泡沫的充分膨脹，這些加強(qiáng)件通常需要在載體與待加強(qiáng)的空腔內(nèi)壁之間存在很大的間隙。模制載體與限定空腔的內(nèi)壁之間所需的間隙通常至少為6至10_。在這種尺寸的間隙下，由于諸如裝配公差大、烘烤條件多變等因素，當(dāng)泡沫膨脹時(shí)，間隙可能無(wú)法被適當(dāng)?shù)孛芊?。如果例如泡沫不是均勻地膨脹，則一部分間隙可能仍未密封，或者載體未被適當(dāng)?shù)毓潭ㄔ诳涨粌?nèi)。而且，設(shè)計(jì)包括空腔中的一個(gè)或多個(gè)通道以允許流體(例如，電泳涂裝(e-coat)流體)流經(jīng)其中的泡沫結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件是非常困難的。另外，可膨脹的泡沫加強(qiáng)件通常對(duì)于剪應(yīng)力和張應(yīng)力而言僅能提供中度加強(qiáng)。
[0006]利用可注入的粘結(jié)物已經(jīng)設(shè)計(jì)出其它的加強(qiáng)件，所述可注入的粘結(jié)物在加強(qiáng)件與結(jié)構(gòu)構(gòu)件之間流動(dòng)，以便將加強(qiáng)件附連到結(jié)構(gòu)構(gòu)件。通過(guò)使用可注入的粘結(jié)物，允許載體與空腔的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁之間的一部分間隙減小，因?yàn)椴槐靥峁┛臻g用以使可膨脹泡沫膨脹至整個(gè)載體。然而，包括可注入的粘結(jié)物的方法也存在缺陷。這種使用可注入的粘結(jié)物的方法通常需要在載體與空腔的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁之間引入密封材料，以便防止可注入的粘結(jié)物流出空腔。這種密封材料通常由可膨脹泡沫或粘膠劑(mastics)組成。因此，這種工藝包含附加步驟和附加材料，除了隨后注入粘結(jié)材料以及使粘結(jié)材料硬化以外，這種工藝還包括施加密封材料以及使密封材料硬化。這需要附加的時(shí)間和費(fèi)用來(lái)生成加強(qiáng)部分。這同時(shí)需要更嚴(yán)密地控制定時(shí)，因?yàn)樵诿芊獠牧现辽俨糠值赜不埃ǔ２荒茏⑷胝辰Y(jié)物。而且，將粘結(jié)物注入到空腔中通常使得整個(gè)間隙填滿粘結(jié)物，這使得難以提供電泳涂裝流體的通道。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明涉及用于提供結(jié)構(gòu)加強(qiáng)的系統(tǒng)和方法。更具體地，本發(fā)明涉及結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件，所述結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件構(gòu)造成以粘合方式固定在空腔內(nèi)。該結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件可包括載體，所述載體在形狀上與限定空腔的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁大體吻合。粘結(jié)物被設(shè)置在加強(qiáng)件和/或結(jié)構(gòu)構(gòu)件上。在將加強(qiáng)件插入到結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)之前，粘結(jié)物可保持大體穩(wěn)定的形狀。本發(fā)明允許加強(qiáng)件的載體與限定結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)的空腔的內(nèi)壁之間更為緊密地裝配。本發(fā)明還消除了使得可膨脹泡沫或粘膠劑作為密封物而與粘結(jié)物一起使用的需要。本發(fā)明同時(shí)使得在加強(qiáng)件與結(jié)構(gòu)之間的用于流體流動(dòng)的通道得以簡(jiǎn)化，并允許局部設(shè)置粘結(jié)物的設(shè)計(jì)得以簡(jiǎn)化。這可允許使用較少的粘結(jié)物來(lái)設(shè)計(jì)加強(qiáng)件，從而節(jié)省了成本。
[0008]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方案，提供了一種用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的系統(tǒng)，包括:結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件，所述結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件包括由金屬、塑料、尼龍、玻璃增強(qiáng)尼龍以及有機(jī)材料中的至少一者制成的剛性的載體部；所述載體部的至少一部分被構(gòu)造成與限定結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的空腔的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁大體吻合，所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常由金屬、塑料、碳化纖維以及有機(jī)材料中的至少一者制成；其中，當(dāng)所述載體被定位在所述空腔內(nèi)時(shí)，所述載體的至少一部分與所述空腔的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁之間的間隙小于約6_ ;以及粘結(jié)物，所述粘結(jié)物的觸感通常是粘而未干的，在將所述載體插入到所述空腔內(nèi)之前，所述粘結(jié)物被擠壓到所述載體和所述內(nèi)壁中的至少一者上的一個(gè)或多個(gè)位置處，從而當(dāng)所述載體被定位在所述空腔中時(shí)，所述粘結(jié)物將所述載體附連到所述空腔的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁；其中，將所述載體附連到所述空腔內(nèi)來(lái)增大所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度。
[0009]優(yōu)選地，所述粘結(jié)物布置為使得當(dāng)載體被附連到所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁時(shí)，在所述載體的一部分與限定所述空腔的所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁之間保留出通道，以便允許流體在其間流動(dòng)。
[0010]根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)方案，提供了一種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方法，包括:提供具有載體的加強(qiáng)件，所述載體由金屬、塑料、尼龍、玻璃增強(qiáng)尼龍以及有機(jī)材料中的至少一者制成，所述載體被構(gòu)造成與限定結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)的空腔的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁大體吻合，所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常由金屬、塑料、碳化纖維以及有機(jī)材料中的至少一者制成；擠壓出一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條到所述載體和所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁中的至少一者上；以及將所述載體安置成在所述空腔內(nèi)、鄰近于所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁，由此使所述一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條變形；其中，當(dāng)所述載體被定位在所述空腔內(nèi)時(shí)，所述載體的至少一部分與所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁之間的間隙小于約6_;以及當(dāng)所述粘結(jié)物被擠壓出時(shí)，所述粘結(jié)物的觸感通常是粘而未干的。
[0011]還可在一部分或全部粘結(jié)物上設(shè)置保護(hù)膜，該保護(hù)膜可保護(hù)粘結(jié)物免受灰塵、濕氣、污染物的影響，或者防止粘結(jié)物與其它物質(zhì)接觸。這可允許例如在工作部件(servicepart)出廠之前，將粘結(jié)物安置在該部件上，同時(shí)防止粘結(jié)物過(guò)早硬化。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]盡管權(quán)利要求并不局限于所示實(shí)例，但通過(guò)對(duì)不同實(shí)例的討論可更好地理解本發(fā)明的各個(gè)方面。下面參照附圖，其詳細(xì)示出了各種實(shí)例。盡管附圖展示了各種示例，但附圖是不必按比例繪制的，并且某些特征可能被放大從而更好地展示和說(shuō)明實(shí)例的創(chuàng)新方面。而且，本文描述的實(shí)例并非旨在完全地或者以其它方式對(duì)附圖中所示以及下面的詳細(xì)描述中所披露的確切形式和構(gòu)造進(jìn)行限制或限定。
[0013]圖1示出了示例性的加強(qiáng)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中粘結(jié)物以一組平行條的形式被擠壓(擠出)到載體上；
[0014]圖2示出了示例性的加強(qiáng)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中粘結(jié)物以一組圓形塊的形式被擠壓到載體上；
[0015]圖3示出了示例性的加強(qiáng)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件，其中粘結(jié)物被擠壓到結(jié)構(gòu)構(gòu)件上；
[0016]圖4示出了定位在結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)的、示例性的加強(qiáng)件的端視圖；
[0017]圖5示出了粘結(jié)條上包括保護(hù)膜的、示例性的加強(qiáng)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件；
[0018]圖6示出了包括多個(gè)保護(hù)膜的、示例性的加強(qiáng)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件；
[0019]圖7A和圖7B示出了示例性的加強(qiáng)件和結(jié)構(gòu)構(gòu)件；
[0020]圖8是示出制造根據(jù)示例方式的加強(qiáng)件的方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]不作為對(duì)本發(fā)明的限制，本文描述的示例方式包括具有載體的結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件，所述載體被構(gòu)造成對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件提供加強(qiáng)。結(jié)構(gòu)構(gòu)件可以是例如器具(appliance)、車輛(諸如汽車等)中的梁、通道、支柱等。加強(qiáng)件通過(guò)使用粘結(jié)劑被附連到結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
[0022]加強(qiáng)件可由金屬(例如，鋁或鋼)、塑料、尼龍、玻璃增強(qiáng)尼龍、泡沫結(jié)構(gòu)、有機(jī)結(jié)構(gòu)或上述各項(xiàng)的任意組合而制成。在一種示例方式中，加強(qiáng)件由熱塑性材料制成。加強(qiáng)件可通過(guò)擠壓、注射成型或其它適合的工藝制成。根據(jù)具體的應(yīng)用場(chǎng)合，加強(qiáng)件中可包括一個(gè)或多個(gè)肋用以提供局部加強(qiáng)。加強(qiáng)件的至少一部分可設(shè)計(jì)為在形狀上與結(jié)構(gòu)構(gòu)件中待被粘結(jié)的部分緊密吻合。例如，結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件的載體部的一個(gè)或多個(gè)外表面可構(gòu)造成與限定結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)的空腔的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)表面大體吻合。例如，根據(jù)一種方式，當(dāng)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件被定位成鄰近于結(jié)構(gòu)構(gòu)件時(shí)，載體的多個(gè)部分與結(jié)構(gòu)構(gòu)件中將粘結(jié)載體的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)表面之間的間隙可小于約6毫米(_)。該間隙的尺寸可根據(jù)應(yīng)用需求、生產(chǎn)方法等予以確定或設(shè)計(jì)。在一種方式中，間隙可設(shè)計(jì)為在約2mm與約4mm之間。在另一示例方式中，間隙可設(shè)計(jì)為小至約0.5mm或者更小。
[0023]使用粘結(jié)物將加強(qiáng)件固定到結(jié)構(gòu)構(gòu)件。粘結(jié)物可例如沿載體的外表面施加于加強(qiáng)件，和/或例如沿限定結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的空腔的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁施加于結(jié)構(gòu)構(gòu)件?？稍诩訌?qiáng)件被放置為鄰近于結(jié)構(gòu)構(gòu)件之前施加粘結(jié)物，其將載體構(gòu)件定位在空腔內(nèi)。粘結(jié)物在載體構(gòu)件被定位在空腔內(nèi)時(shí)會(huì)硬化，由此將結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件粘結(jié)到結(jié)構(gòu)構(gòu)件。
[0024]粘結(jié)物可以作為一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條(bead)或粘結(jié)塊(plot)施加于載體的一個(gè)或多個(gè)表面上，和/或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)表面上。根據(jù)特定的應(yīng)用場(chǎng)合，可基于諸如最小成本、最大強(qiáng)度、快速組裝時(shí)間等應(yīng)用參數(shù)來(lái)改變粘結(jié)條或粘結(jié)塊的長(zhǎng)度、寬度、厚度、形狀、截面、表面、數(shù)量以及布局。例如，粘結(jié)條可以實(shí)施為連續(xù)的半圓形的條、一組平行線、一組鄰近的塊、一組圓形粘結(jié)塊、一組同心圓，并且采取鋸齒形圖案或根據(jù)其它的設(shè)計(jì)型式來(lái)實(shí)施?？筛鶕?jù)具體的應(yīng)用需求來(lái)確定粘結(jié)條的厚度。在一種示例方式中，粘結(jié)條的厚度至少是通過(guò)粘結(jié)物緊密配合的相對(duì)表面所限定的間隙寬度的大約150%。[0025]所采用的粘結(jié)物可以是多種粘結(jié)物的任意一種。所選粘結(jié)物可以是基本上不起泡沫的。也就是說(shuō)，所選的粘結(jié)物在硬化時(shí)的膨脹(度)可小于約20%。在一種示例方式中，粘結(jié)物在硬化時(shí)的膨脹(度)可小于約5%。在另一示例方式中，粘結(jié)物不可膨脹。所選粘結(jié)物可具有足夠高的粘度，使得粘結(jié)物保持其條形直到加強(qiáng)件被定位在結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)，但同時(shí)具有足夠低的粘度，使得當(dāng)將加強(qiáng)件插入結(jié)構(gòu)構(gòu)件內(nèi)時(shí)，粘結(jié)物可至少部分地發(fā)生變形或移位。在一種示例方式中，粘結(jié)物可在硬化之前具有糊狀稠度，和/或可處于粘而未干狀(tacky)。在另一示例方式中，粘結(jié)物可起到如賓漢塑性體的作用，在對(duì)其施加充分的應(yīng)力之前，粘結(jié)物保持大體穩(wěn)定的形狀?？赏ㄟ^(guò)將所選粘結(jié)物暴露于空氣、大氣濕氣、其它化學(xué)物質(zhì)、熱、光或通過(guò)任何其它適合的硬化方法使所選粘結(jié)物硬化。根據(jù)一種方式，粘結(jié)物可選擇為在受熱(例如，在烘烤過(guò)程中或者在電泳涂裝過(guò)程中)時(shí)硬化。粘結(jié)物可以是例如包括至少樹脂和硬化劑的聚合物(polymer composition)。比如,粘結(jié)物可以是含聚氨酯的組合物(polyurethane composition)、含聚氨酯和多元醇異氰酸酯的組合物(polyurethaneand polyol isocyanate composition)、含丙烯酸酯的組合物(acrylate composition)、含環(huán)氧化合物的組合物(epoxide compostion)等。粘結(jié)物可包括環(huán)氧樹脂和硬化劑(例如，聚異氰酸酯(polyisocyanate)或多胺硬化劑(polyamine hardener)、膠囊化的丙烯酸或異丁烯酸酯(microencapsulated acrylic or methacrylate)等。適合的粘結(jié)物包括專利申請(qǐng)W0/2008/077944中描述的那些粘結(jié)物。
[0026]通過(guò)例如裝配線上的機(jī)器人的自動(dòng)處理，或通過(guò)例如操作者利用擠壓槍以手動(dòng)方式，使粘結(jié)物可以被擠壓到載體和/或結(jié)構(gòu)構(gòu)件上?？蓪?duì)粘結(jié)物進(jìn)行加熱以協(xié)助擠壓，或者可在環(huán)境溫度下施加粘結(jié)物。在一種示例方式中，粘結(jié)物可在組裝位置設(shè)置成鼓狀。粘結(jié)物可設(shè)置為例如糊狀物質(zhì)或粘性物質(zhì)的形式。
[0027]在粘結(jié)物上可施加保護(hù)膜，保護(hù)膜可防止粘結(jié)物過(guò)早硬化，防止灰塵或其它污染物附著到粘結(jié)物，保護(hù)粘結(jié)物不會(huì)暴露于濕氣或空氣，和/或確保存放壽命和粘附性能。保護(hù)膜可與粘結(jié)物一起擠壓出來(lái)，或者可將保護(hù)膜施加到擠壓出的粘結(jié)物的頂部上。根據(jù)一種示例方式，保護(hù)膜可以是例如聚乙烯的塑料。保護(hù)膜可在結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件被放置成鄰近于結(jié)構(gòu)構(gòu)件之前、期間或之后進(jìn)行移除。例如，可通過(guò)從粘結(jié)物剝離保護(hù)膜，通過(guò)從粘結(jié)物切除薄膜，通過(guò)施加熱量、化學(xué)物質(zhì)、光等，或通過(guò)其它適合的手段，來(lái)移除保護(hù)膜。
[0028]圖1示出了具有基部110和連接到該基部的載體(部)120的示例性加強(qiáng)件100。示例性載體部120在形狀上與由結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)表面180限定的空腔170大體吻合。基部110可包括一個(gè)或多個(gè)表面，所述一個(gè)或多個(gè)表面與結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的一個(gè)或多個(gè)表面基本共面，并構(gòu)造成抵接結(jié)構(gòu)構(gòu)件160，以限制加強(qiáng)件100的載體部120在由結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的內(nèi)壁180限定的空腔170內(nèi)的插入深度。應(yīng)該理解的是，根據(jù)具體的應(yīng)用需求，基部110可比所示基部110更大或更小，而且基部110可完全省略。在圖1的示例方式中，多個(gè)粘結(jié)條130以一組平行列的形式沿載體120的外部布置。該多列粘結(jié)條130被定位成使得當(dāng)載體120被定位在空腔170內(nèi)時(shí)，這些粘結(jié)條將與結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180接觸。當(dāng)載體120被定位在空腔170內(nèi)時(shí)，載體120與結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180之間所限定的間隙的尺寸可由載體120的設(shè)計(jì)確定，而且可小于約6mm。在一種示例方式中，間隙的尺寸可在約2mm與約4mm之間。在另一示例方式中，間隙可小于約0.5mm。間隙的設(shè)計(jì)在一定程度上受到結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件100和結(jié)構(gòu)構(gòu)件160所采用的生產(chǎn)方法、所使用的粘結(jié)物130以及其它因素的影響。當(dāng)載體120被定位在空腔170中時(shí)，粘結(jié)條130可能從初始位置發(fā)生變形或移位。當(dāng)粘結(jié)條130變形或移位時(shí)，兩個(gè)或多個(gè)分離的粘結(jié)條130可能連接，從而形成一個(gè)或多個(gè)更大的粘結(jié)條130。附加地或可替換地，粘結(jié)條130可定位成使得在載體120與一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180之間限定出一個(gè)或多個(gè)通道，以便允許流體(例如，電泳涂裝流體)在其中流動(dòng)。
[0029]圖2示出了另一示例性加強(qiáng)件100。加強(qiáng)件100包括基部110，所述基部帶有附連到其上的載體120。多個(gè)圓形粘結(jié)條130沿載體120的外表面被定位在不同位置上。粘結(jié)條130被定位成使得當(dāng)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件100的載體部120被定位在由結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的內(nèi)壁180限定的空腔170內(nèi)時(shí)，粘結(jié)條130將與一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180接觸。粘結(jié)條130的尺寸、位置以及數(shù)量可根據(jù)具體應(yīng)用需求來(lái)進(jìn)行選擇。兩個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條130可被定位成使得當(dāng)載體120插入到空腔170中時(shí)，這兩個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條130將被移位而相互接觸，由此形成更大的有效的粘結(jié)條130。附加地或可替換地，粘結(jié)條130可被定位成使得當(dāng)載體120插入到空腔170中時(shí)，粘結(jié)條130可保持分開，從而提供一個(gè)或多個(gè)通道，以便流體(例如，電泳涂裝流體)從中流過(guò)。
[0030]圖3示出了一種包括基部110和載體部120的示例性加強(qiáng)件100，該加強(qiáng)件100構(gòu)造成對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件160提供結(jié)構(gòu)支撐。結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的內(nèi)壁180中限定有空腔170。粘結(jié)條130以大體平行列的形式沿結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的內(nèi)表面180施加。當(dāng)加強(qiáng)件100被定位成鄰近于結(jié)構(gòu)構(gòu)件160時(shí)，載體部120被定位在空腔170內(nèi)，鄰近一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180。粘結(jié)條130包括比載體120與一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180之間所限定的間隙寬度更大的條厚度。當(dāng)載體120被定位在空腔170內(nèi)時(shí)，粘結(jié)條130因而與載體120和一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180這兩者接觸，由此使粘結(jié)條130發(fā)生變形。所以，粘結(jié)條130可將載體120粘結(jié)在空腔170內(nèi)，由此將結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件100粘結(jié)到結(jié)構(gòu)構(gòu)件160。
[0031]圖4示出了包括加強(qiáng)件100的示例性系統(tǒng)的剖視端面圖，該加強(qiáng)件100具有基部110和載體部120。所示加強(qiáng)件100被定位成鄰近于結(jié)構(gòu)構(gòu)件160。加強(qiáng)件的載體部120被定位在由結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180限定的空腔170內(nèi)。當(dāng)加強(qiáng)件100被定位成鄰近于結(jié)構(gòu)構(gòu)件160時(shí)，在載體120的至少一部分與結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的至少一個(gè)內(nèi)壁180之間形成間隙185。通過(guò)將載體120定位成鄰近于結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的內(nèi)壁180，粘結(jié)條130可在間隙185內(nèi)移位，使得粘結(jié)條130發(fā)生變形并基本上填充整個(gè)間隙185。應(yīng)該理解的是，上述內(nèi)容僅作為示例，粘結(jié)條130可被定位成使得當(dāng)載體120被定位在空腔170內(nèi)時(shí)，在間隙185內(nèi)保留一個(gè)或多個(gè)通路，其可以允許流體(例如，電泳涂裝流體)在載體120與結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180之間流動(dòng)。載體120與一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180之間的間隙在一定程度上由載體120的設(shè)計(jì)、載體120和結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的裝配公差以及具體的應(yīng)用場(chǎng)合決定。根據(jù)一種不例方式，載體120與結(jié)構(gòu)構(gòu)件160之間的間隙185可小于約6mm。在另一不例方式中，間隙185可在約2mm與4mm之間。在又一不例方式中，間隙185可小于約0.5mm。粘結(jié)條130的設(shè)置可允許結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件100沿載體120的外表面在一個(gè)或多個(gè)位置處選擇性地粘結(jié)到結(jié)構(gòu)構(gòu)件160，從而允許局部加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件160，同時(shí)保持粘結(jié)物130。粘結(jié)條130可被定位成使得當(dāng)載體120被定位在空腔170內(nèi)時(shí)，一個(gè)或多個(gè)單獨(dú)的粘結(jié)條130可與一個(gè)或多個(gè)附加的粘結(jié)條130結(jié)合。
[0032]圖5示出了根據(jù)示例方式的加強(qiáng)件100的端視圖。加強(qiáng)件100包括基部110和定位在該基部上的載體120。載體120包括設(shè)置在其上的多個(gè)粘結(jié)條130。在圖5的示例方式中，多個(gè)粘結(jié)條130被保護(hù)膜140覆蓋。保護(hù)膜140可以例如保護(hù)粘結(jié)條130免受灰塵、濕氣或其它污染物影響，防止在將加強(qiáng)件100安裝到結(jié)構(gòu)構(gòu)件160內(nèi)之前，粘結(jié)條130粘結(jié)到一個(gè)或多個(gè)元件等。附加地或可替換地，保護(hù)膜140可防止在移除保護(hù)膜140之前粘結(jié)條130硬化。由此，保護(hù)膜140允許在將載體120安置于空腔170中之前，就將粘結(jié)條130布置在載體120或結(jié)構(gòu)構(gòu)件160上，而粘結(jié)條130不會(huì)過(guò)早硬化。這種方式尤其適用于零件市場(chǎng)(aftermarket)、或服務(wù)應(yīng)用場(chǎng)合、或粘結(jié)物在暴露于空氣或大氣濕氣時(shí)可以硬化的其它應(yīng)用場(chǎng)合。例如，可在工廠中將粘結(jié)條130施加于載體120，隨后將結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件100運(yùn)送到維護(hù)位置，而粘結(jié)條130不會(huì)開始硬化。在將載體120安置在空腔170內(nèi)之前，可通過(guò)例如剝離或切除保護(hù)膜140等方式來(lái)移除保護(hù)膜140。也可以在結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件100的載體120已經(jīng)被定位在空腔170內(nèi)之后，通過(guò)例如加熱、加壓、施加化學(xué)物質(zhì)或其它適合的手段來(lái)移除保護(hù)膜140。
[0033]圖6示出了根據(jù)一示例方式的加強(qiáng)件100的端視圖。加強(qiáng)件100包括基部110和定位在該基部上的載體120。在載體120上布置多個(gè)粘結(jié)條130。多個(gè)粘結(jié)條130中的每一個(gè)粘結(jié)條都可以被各自的保護(hù)膜150覆蓋。為粘結(jié)條130設(shè)置獨(dú)用的保護(hù)膜140可進(jìn)一步保護(hù)加強(qiáng)件100的完整性。例如，通過(guò)設(shè)置獨(dú)用的保護(hù)膜140，如果獨(dú)用的保護(hù)膜140出現(xiàn)穿孔或缺陷，其余的保護(hù)膜140和它們所保護(hù)的各個(gè)粘結(jié)條130可保持完好。
[0034]圖7A和圖7B示出了加強(qiáng)件100的局部視圖。加強(qiáng)件100包括載體部120，該載體部120上安裝有一個(gè)或多個(gè)突出部190。一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條130可布置成鄰近于一個(gè)或多個(gè)突出部190。當(dāng)粘結(jié)條130變形時(shí)，例如當(dāng)載體120被定位在空腔170內(nèi)時(shí)，突出部190可協(xié)助引導(dǎo)粘結(jié)條130的流動(dòng)。圖7A示出了在安裝加強(qiáng)件100之前的載體120。粘結(jié)條130顯示為在兩個(gè)突出部190之間，處于未變形狀態(tài)。圖7B示出了載體120被定位在空腔170內(nèi)之后的圖7A的加強(qiáng)件100。粘結(jié)條130已經(jīng)變形，并呈現(xiàn)出在一定程度上由突出部190限定的形狀。由此，突出部190可被構(gòu)造成當(dāng)結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件100被安裝于結(jié)構(gòu)構(gòu)件160中時(shí)引導(dǎo)粘結(jié)條130的流動(dòng)。
[0035]圖8是示出利用加強(qiáng)件(例如，加強(qiáng)件100)對(duì)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的空腔(例如，結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的空腔170)進(jìn)行加強(qiáng)的示例性方法200的流程圖。在步驟210中，加強(qiáng)件100被設(shè)計(jì)為使得加強(qiáng)件100的載體120與結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的內(nèi)壁180緊密吻合。
[0036]在步驟220中，一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條130被擠壓到載體120的一個(gè)或多個(gè)外表面上。附加地或可替換地，粘結(jié)條130可被擠壓到結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180上。例如可采用自動(dòng)裝配線自動(dòng)地?cái)D壓出粘結(jié)物130，或者例如由使用者利用擠壓槍手動(dòng)地?cái)D壓出粘結(jié)物130。
[0037]在步驟230中，保護(hù)膜140被擠壓到一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條130上。保護(hù)膜140被擠壓到一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條130上的操作可以與粘結(jié)條130的擠壓協(xié)同進(jìn)行，或者可在擠壓出粘結(jié)條130之后將保護(hù)膜設(shè)置在粘結(jié)條上。
[0038]在步驟240中，移除保護(hù)膜140。可以通過(guò)例如剝離保護(hù)膜140，或者通過(guò)對(duì)保護(hù)膜施加諸如熱量或化學(xué)物質(zhì)的元素來(lái)移除保護(hù)膜140。應(yīng)該理解的是，結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件100可以例如從第一場(chǎng)所運(yùn)送到另一場(chǎng)所，或者在步驟230中施加保護(hù)膜140與隨后在步驟240中移除保護(hù)膜140之間可經(jīng)過(guò)一段時(shí)間。[0039]在步驟250中，加載件100的載體部120被安置在由結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180限定的空腔170內(nèi)。當(dāng)載體120被定位在空腔170內(nèi)時(shí)，一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條130可隨著載體120與結(jié)構(gòu)構(gòu)件160的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁180之間的間隙的減小而發(fā)生移位和/
或變形。
[0040]在步驟260中，粘結(jié)條130開始硬化。例如當(dāng)粘結(jié)條130暴露于空氣或濕氣時(shí)，其可以自動(dòng)地開始硬化。通過(guò)施加諸如熱量、光、化學(xué)物質(zhì)等一種或多種元素還可以促使或加速粘結(jié)條130的硬化。例如，可通過(guò)施加熱量(例如，電泳涂裝或涂覆處理過(guò)程中的烘烤帶來(lái)的熱量)來(lái)促使粘結(jié)條130的硬化。粘結(jié)條130的硬化可將結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件100粘結(jié)到結(jié)構(gòu)構(gòu)件160。
[0041]除了披露的實(shí)施例以外，加強(qiáng)件的載體120的表面和/或結(jié)構(gòu)構(gòu)件的內(nèi)壁180可進(jìn)行表面處理以提高粘結(jié)物130的粘合力。各種表面處理包括噴砂、采用磨料、酸洗、使用等離子體、使用電暈放電、燃燒、粘結(jié)磨蝕(adhesive abrading)、鉻酸浸蝕、碘處理、使用底漆、納處理、表面接枝、表面粗糙化、熱處理、橫晶生長(zhǎng)和/或UV暴露。表面處理還可幫助改善其它材料的粘合。
[0042]對(duì)于本文中描述的工藝、系統(tǒng)以及方法等，應(yīng)該理解的是，盡管這些工藝等步驟被描述為是根據(jù)特別安排的順序來(lái)進(jìn)行的，但是可以按照不同于本文所述順序的順序來(lái)執(zhí)行所述步驟以實(shí)施這些工藝。應(yīng)該進(jìn)一步理解的是，可同時(shí)執(zhí)行某些步驟，可添加其它的步驟，或者可省略本文描述的某些步驟。換言之，本文對(duì)工藝的描述是用于展示特定的系統(tǒng)，而絕不應(yīng)該視作對(duì)本發(fā)明的限制。
[0043]因此，應(yīng)該理解的是，上面的描述是示例性的，而非限制性的。對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言，在閱讀了上面的描述之后，與所給出的實(shí)例不同的眾多實(shí)施方式和應(yīng)用都是顯而易見的。本發(fā)明的范圍不應(yīng)該由上面的描述限定而應(yīng)該由所附權(quán)利要求以及這些權(quán)利要求的等效方案的完整范圍限定?？梢灶A(yù)見和預(yù)計(jì)到，本文所討論的【技術(shù)領(lǐng)域】將會(huì)有新的發(fā)展，所披露的系統(tǒng)和方法可以被并入到這些未來(lái)實(shí)施方式中?？傊?，應(yīng)該理解的是，本發(fā)明能夠進(jìn)行改型和修改，而且僅由下面的權(quán)利要求限定。
[0044]權(quán)利要求中使用的所有的術(shù)語(yǔ)都應(yīng)當(dāng)給予其最寬泛的合理解釋以及本領(lǐng)域技術(shù)人員所理解的其普遍含義，除非明確指出并非如此。具體地，諸如“一”、“該”、“所述”等單數(shù)形式的冠詞應(yīng)該解釋為列舉一個(gè)或多個(gè)所示元件，除非權(quán)利要求明確指出并非如此。
【權(quán)利要求】
1.一種用于加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的系統(tǒng)，包括: 結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件(100)，所述結(jié)構(gòu)加強(qiáng)件包括由金屬、塑料、尼龍、玻璃增強(qiáng)尼龍以及有機(jī)材料中的至少一者制成的剛性的載體部(120)； 所述載體部(120)的至少一部分被構(gòu)造成與限定結(jié)構(gòu)構(gòu)件中的空腔(170)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)大體吻合，所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件通常由金屬、塑料、碳化纖維以及有機(jī)材料中的至少一者制成； 其中，當(dāng)所述載體(120)被定位在所述空腔(170)內(nèi)時(shí)，所述載體(120)的至少一部分與所述空腔(170)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)之間的間隙(185)小于約6mm; 其中，粘結(jié)物(130)的觸感通常是粘而未干的，在將所述載體(120)插入到所述空腔(170)內(nèi)之前，所述粘結(jié)物被擠壓到所述載體(120)和所述內(nèi)壁(180)中的至少一者上的一個(gè)或多個(gè)位置處，從而當(dāng)所述載體(120)被定位在所述空腔中時(shí)，所述粘結(jié)物將所述載體(120)附連到所述空腔(170)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)； 其中，所述粘結(jié)物(130)布置為使得當(dāng)載體(120)被附連到所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)時(shí)，在所述載體(120)的一部分與限定所述空腔(170)的所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)之間保留出通道，以便允許電泳涂裝流體在其間流動(dòng)；而且 其中，將所述載體(120)附連到所述空腔(170)內(nèi)來(lái)增大所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件的強(qiáng)度； 其中，當(dāng)所述載體(120)被定位在所述空腔(170)中時(shí)，所述粘結(jié)物(130)從初始位置發(fā)生變形或移位。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述粘結(jié)物(130)在硬化時(shí)的膨脹率小于約20%。
3.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，其中，所述粘結(jié)物(130)在硬化時(shí)的膨脹率小于約5%。
4.如權(quán)利要求1至3所述的系統(tǒng)，其中，所述粘結(jié)物(130)是不可膨脹的。
5.如權(quán)利要求1至4所述的系統(tǒng)，其中，所述粘結(jié)物(130)作為一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條或粘結(jié)塊被擠壓到所述載體(120)和所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)中的至少一者上。
6.如權(quán)利要求1至5所述的系統(tǒng)，其中，所述載體(120)與所述空腔(170)的所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)之間的所述間隙(185)在約4mm與約0.5mm之間。
7.如權(quán)利要求1至5所述的系統(tǒng)，其中，所述載體(120)與所述空腔(170)的所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)之間的所述間隙小于約0.5mm。
8.如權(quán)利要求1至7所述的系統(tǒng)，其中，所述粘結(jié)物(130)為含聚合物的組合物。
9.如權(quán)利要求1至7所述的系統(tǒng)，其中，所述粘結(jié)物(130)由熱塑性樹脂和環(huán)氧樹脂的混合物形成。
10.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述粘結(jié)物(130)具有足夠高的粘度，使得所述粘結(jié)物(130)能夠保持?jǐn)D壓出的形狀直到載體(120)被定位在空腔(170)中，同時(shí)所述粘結(jié)物具有足夠低的粘度，使得當(dāng)載體(120)被定位在空腔(170)內(nèi)時(shí)，所述粘結(jié)物(130)能夠發(fā)生變形或移位。
11.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中， 所述粘結(jié)物(130)的最大初始條厚度小于約12mm。
12.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述粘結(jié)物(130)被構(gòu)造成在電泳涂裝過(guò)程中硬化。
13.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括布置在所述粘結(jié)物(130)的至少一部分上的一個(gè)或多個(gè)保護(hù)膜(140)。
14.如權(quán)利要求13所述的系統(tǒng)，還包括設(shè)置在多個(gè)相應(yīng)粘結(jié)物(130)上的多個(gè)保護(hù)膜(140)。
15.如權(quán)利要求13或14所述的系統(tǒng)，其中，所述保護(hù)膜由聚乙烯制成。
16.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，還包括限定在所述載體(120)的外表面上的一個(gè)或多個(gè)突出部(190)，所述一個(gè)或多個(gè)突出部(190)被構(gòu)造成當(dāng)所述載體(120)被安裝在所述空腔(170)內(nèi)時(shí)，所述一個(gè)或多個(gè)突出部引導(dǎo)所述粘結(jié)物(130)的流動(dòng)。
17.一種加強(qiáng)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的方法，包括: 提供具有載體(120)的加強(qiáng)件(100)，所述載體由金屬、塑料、尼龍、玻璃增強(qiáng)尼龍以及有機(jī)材料中的至少一者制成，所述載體(120)被構(gòu)造成與限定結(jié)構(gòu)構(gòu)件(160)內(nèi)的空腔(170)的一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)大體吻合，所述結(jié)構(gòu)構(gòu)件(160)通常由金屬、塑料、碳化纖維以及有機(jī)材料中的至少一者制成； 擠壓出一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條(130)到所述載體(120)和所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)中的至少一者上；以及 將所述載體(120)安置成在所述空腔(170)內(nèi)、鄰近于所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)，由此使所述一個(gè)或多個(gè)粘結(jié) 條(130)變形； 其中，當(dāng)所述載體(120)被定位在所述空腔(170)內(nèi)時(shí)，所述載體(120)的至少一部分與所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)之間的間隙(185)小于約6mm;以及 當(dāng)所述粘結(jié)物被擠壓出時(shí)，所述粘結(jié)物的觸感通常是粘而未干的， 其中，所述粘結(jié)條(130)布置為使得當(dāng)載體(120)被附連到所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)時(shí)，在所述載體(120)的一部分與限定所述空腔(170)的所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)之間保留出通道，以便允許電泳涂裝流體在其間流動(dòng)； 其中，當(dāng)所述載體(120)被定位在所述空腔(170)中時(shí)，所述粘結(jié)物(130)從初始位置發(fā)生變形或移位。
18.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述載體(120)的至少一部分與所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)之間的所述間隙(185)在約2mm與約4mm之間。
19.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述載體(120)的至少一部分與所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)之間的所述間隙(185)小于約0.5mm。
20.如權(quán)利要求17所述的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條(130)的最大初始條厚度小于約12mm。
21.如權(quán)利要求17至20所述的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條(130)被構(gòu)造成在暴露于熱時(shí)硬化。
22.如權(quán)利要求17至20所述的方法，其中，所述一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條(130)被構(gòu)造成在暴露于大氣濕氣時(shí)硬化。
23.如權(quán)利要求17至22所述的方法，還包括在擠壓出一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條(130)到所述載體(120)和所述一個(gè)或多個(gè)內(nèi)壁(180)中的至少一者上的同時(shí)，用一個(gè)或多個(gè)保護(hù)膜(140)涂覆一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條(130)。
24.如權(quán)利要求23所述的方法，其中，用一個(gè)或多個(gè)保護(hù)膜(140)涂覆一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條(130)來(lái)防止所述一個(gè)或多個(gè)粘結(jié)條(130)硬化。
25.如權(quán)利要求23或24所述的方法，還包括移除所述保護(hù)膜(140)。
26.如權(quán)利要求25所述的方法，其中，移除所述保護(hù)膜(140)包括剝離所述保護(hù)膜(140)和融化所述保護(hù)膜(140)中的至少一者。
【文檔編號(hào)】B62D25/00GK103909975SQ201410165743
【公開日】2014年7月9日 申請(qǐng)日期:2009年9月1日 優(yōu)先權(quán)日:2008年9月1日
【發(fā)明者】V·拜爾帕雷 申請(qǐng)人:Sika技術(shù)股份公司