JP4567335B2 - オリフィス密封物的障壁 - Google Patents

Description

この発明はパネル部材内のオリフィスを密封するための装置と方法に関する。

物的障壁は自動車、ビルディング、家電等のパネル部材のようなある物体内のオリフィスを密封するために一般に使用される。これらの障壁は、通常、環境汚染物、ガス、汚れ、埃、湿気、水等のような物理的な材料がオリフィス又は空洞を通過するのを阻止するために使用される。例えば、ドア・パネルのような自動車パネルは、典型的に、シートメタルに形成された幾つかの小さなオリフィスを具備する。これらのオリフィスは、製造の間に様々な理由のために送出される。さらに、自動車本体の様々な構造体の構成要素は、客室内にエンジンと車道からの汚染物質の進入を許し得る様々なオリフィス、窪んだポスト、空洞、通路及び開口を具備する。これらの穴、オリフィス及び空洞は、ダクトテープ、ブチル基プラスチック・パッチ、及び、発泡体で作られた密封プラグ、ゴム又は幾つかの他の材料で典型的にバリケードを築かれる。空洞用の別の既知の物的障壁は空洞内に発泡体製品を導入し、及び空洞を充填するためのガラス繊維マットを使用することを含む。

１つのタイプの既知の物的障壁は、金属担持体と熱流動可能な材料のパッチとの組合せである。金属担持体は密封されるオリフィス内に挿入されかつ該オリフィス内に保持される。次に、パッチは担持体上に被せられ、オリフィス上のシールを構成するように加熱される。金属担持体は、パッチがオリフィス内に崩壊するのを防ぐためにパッチの中心部を支持する。この解決策は多くの理由で満足の行くものではない。最初に、金属担持体はオリフィス内に設置するのが難しい。すなわち、力逓増ツール及び／又は機械は、設置を可能にする金属担持体上の保持装置を十分に曲げるために大きな力を加える必要がある。次に、金属担持体は重い一方で、製造するには比較的高価である。異種の材料に固着する、パッチ材料が利用可能でなかったので、担持体のための他の材料の使用は予め制限されていた。例えば、既知のパッチは、金属にのみ固着する。したがって、予め、パネル部材と担持体の両方は、金属である必要があった。

従って、これらの問題の１つ以上を克服する物的障壁に対する要求がある。

本発明は、プラスチック担持体と、前記担持体及び前記パネル部材に固着するように構成したパッチと、を含む、パネル部材に形成されたオリフィスのための物的障壁である。
本発明は、金属パネル部材に形成されたオリフィスをプラスチック担持体で密封する方法も含む。結局、本発明は、熱を加えることに基づいてプラスチックと金属の両方に固着する熱可塑性材料を含む。
本発明は、前記プラスチック担持体は内面と外面を具備し、前記パッチは前記プラスチック担持体の前記外面に取り付けられ、かつ、熱活性化される際に、前記プラスチック担持体と前記オリフィスとの間の界面を密封するようになされている物的障壁である。

本発明の物的障壁１０は、図１に示すように、プラスチック担持体１２とシーラー・パッチ１４と、から成る。担持体１２は、デッキ１６と、少なくとも１つのスナップ嵌合ファスナー１８と、を含む。担持体１２とパッチ１４は、合わさって、パネル部材に形成したオリフィスのための物的障壁１０を構成する。ここで、パッチ１４がオリフィス内に崩壊しないように、デッキ１６はパッチ１４の中心部を支持する。担持体１２とパッチ１４と、は、パネル部材に形成した何れのオリフィスも収容するように成形かつ寸法づけし得る。

図１の少なくとも１つの前記スナップ嵌合ファスナー１８は、デッキ１６の平面に実質的に直角な複数の突出部２０である。これらの突出部は、該突出部によって画定された周辺の大部分を包む。突出部２０は端部２２と保持面２３と、を含む。

図２、図３及び図４の少なくとも１つの前記スナップ嵌合ファスナー１８は、複数のＳ字形状クリップ２４である。Ｓ字形状クリップ２４の長手軸線は、担持体デッキ１６平面に位置する。Ｓ字形状クリップ２４は保持面２５を含みかつ尾部２６を含み得る。

図５の少なくとも１つの前記スナップ嵌合ファスナー１８は、リップ３０を具備する周囲トラフ２８である。リップ３０はトラフ２８の連続する周囲外壁に含まれる。外壁３２は、保持面３３も含む。

スナップ嵌合ファスナー１８は、担持体１２を所定位置内、すなわち、密封されるべきオリフィス内にスナップ嵌合させる任意のファスナーとし得る。図１〜図５に示すスナップ嵌合ファスナーは、限定することを意図していない、むしろ単なる例示である。

図１、図４及び図５に示すように、デッキ１６は、パッチ１４上の突出部（図示せず）を内部に配置し得る凹所を画成する、周囲の隆起部３４を含み得る。これは、パッチが適切に担持体上に配置されることを保証する支援をする。隆起部と突出部の組合せは、オリフィス内への物的障壁の挿入の間にパッチが適所に残る支援もする。

図３及び図４に示すように、担持体１２は、多数の脚３６を含み得る。これらの脚は、スナップ嵌合クリップ２４間に位置づけられかつパッチ１４から遠ざけて配向される。

パッチ１４は、熱で活性化された時に流動可能でありかつプラスチックと金属の両方に固着する熱可塑性材料で作られている。金属とプラスチックの両方に固着する何れの熱可塑性物質も本発明で使用するには適している。金属とプラスチックの両方への固着は予め熱可塑性材料に作り出されていない特性である。

１つの有用な実施形態では、パッチ１４は、スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）と結合したエチレン−酢酸ビニル（ＥＶＡ）樹脂を含む。有用な１つのＥＶＡはＤｕｐｏｎｔ社からのＥＬＶＡＸ（登録商標）４００シリーズである。適切なＳＢＲはオハイオ州アクロンのＡｍｅｒｉｐｏｌ Ｓｙｎｐｏｌ社からの１００６材料である。

パッチ１４は、こうした滑石、マイカ、トール油ロジン及び／又は熱可塑性物質用の他の慣用の充てん剤も含み得る。パッチ１４内の包含物に選ばれた滑石は、オハイオ州ウェルズビルのＰｏｌａｒ Ｍｉｎｅｒａｌ社からの９９００シリーズから選択される１つ以上の極めて純粋な板状滑石とし得る一方で、利用されるマイカもＰｏｌａｒ Ｍｉｎｅｒａｌ社からの５０００シリーズから選択される１つ以上のような金雲母マイカとし得る。適切なトール油ロジンは、アリゾナ州ジャクソンビルのアリゾナ・ケミカル社からのＳＹＬＶＡＲＯＳシリーズから選択し得る。

１実施形態では、ＥＶＡは１０−４０重量％の量が存在する一方で、ＳＢＲは５−３５重量％の量が存在する。残部は、５−２２重量％の滑石、１０−４５重量％のマイカ及び１０−３０重量％のトール油ロジンを含む。パッチ１４の特に有用な材料は、２９重量％のＥＶＡ、１６重量％のＳＢＲ、１２重量％の滑石、２６重量％のマイカ及び１７重量％のトール油ロジンから成る組成である。

担持体１２は、従来の塑性物質に、パッチ１４用の活性化温度であるただ一つの考察で作られるかもしれない。したがって、担持体１２は活性化温度でその物理的剛性を維持することができなければならない。すなわち、担持体１２は選択された熱源で使用される温度で溶解すべきではない。車両で使用される時、担持体は塗料及び被覆乾燥炉において、通常、利用される温度に耐えるべきである。金属は使用し得るが、プラスチックは、金属担持体と比較してプラスチック担持体をインストールするのに要する縮小された量の力のために好まれる。１つの有用な塑性物質はナイロンである。

物的障壁１０は従来の方法で作り得る。とりわけ真空成形、射出成形あるいは押出し成形によって、パッチ１４は別個に担持体１２を構成し得る。パッチ１４は同様の技術によって構成し得る。一旦、別個に成形されると、担持体１２及びパッチ１４は、空洞内への設置に先立って互いに固着し得る。適切な接着剤を使用し得るが、熱かしめが好まれる。熱かしめは２つのプラスチック部品が有効にスポット溶接される方法である。

担持体１２及びパッチ１４を一体部片内に作る方法も利用し得る。２つの型を使用する、インサートモールド成形と、１つの型を使用する２ショットモールド成形は、担持体１２及びパッチ１４が一体的な箇所で障壁１０を作る適切な方法である。

今度は、障壁１０の設置を説明する。障壁１０は、密封されるオリフィスに挿入される。担持体１２がパネル部材内に着座するにつれて、スナップ嵌合ファスナーは曲がる。端縁２２、尾部２６又はリップ３０は、担持体１２がオリフィス内に過剰に挿入されないことを保証する。突出部２０、脚３６又は外壁３２は、担持体１２が密封されるオリフィス内で芯出しされるが捩れないことを保証する。面２３、２５、３３を保持するのは、担持体１２が設置された後でパネル部材に当接するそれぞれのスナップ嵌合ファスナー上の位置である。

担持体１２を芯出しすることによって、全てのスナップ嵌合ファスナー１８が耐えなければならない変形の最大量は著しく減じられる。これは適切に障壁１０を設置するために必要とされるスナップ嵌合ファスナーの強度を減じ、このことが、今度は、障壁１０を設置するのに必要な力の量を減じる。したがって、力逓加ツール又は機械は、本発明の障壁を設置するためには必要ではない。

設置後、パッチ１４は汚染物質密シールを作るために付勢される。パッチ１４は、流動をもたらすためにパッチを十分に加熱することにより付勢される。冷却時、パッチ１４は、担持体１２と、オリフィスを包囲するパネル部材に固着する。任意の熱源をパッチ１４を付勢するために使用し得る。１つの特に有用な熱源は車両上の乾燥被覆及び塗料に関連するオーブンである。これらのオーブンは、乾燥されつつある被覆又は塗料に依存する多くの温度で作動し、そして典型的には約華氏１７５度及び約華氏４００度の間で作動する。

別個のツール又は機械が空洞内に担持体を挿入するのに必要ではないから、スナップ嵌合ファスナーを具備するプラスチック担持体は既知の金属担持体に関して極めて有用である。金属担持体は、しばしば、設置時に保持タブを曲げるツールを要する。さらにまた、オリフィス内に適切に担持体を着座するのに必要な力の量は金属担持体に比較してプラスチック担持体では極めて少ない。プラスチック担持体は手で設置し得る。減じられた量の必要な設置力は、より問題がない設置を意味する。プラスチック担持体の使用は、本質的に異なる材料、すなわちプラスチックと金属に固着するパッチの使用によって可能とされる。こうしたパッチは以前には利用可能でなかった。

本発明は或る特定の実施形態に関して特に説明してきたが、これは例示であって限定ではなく、そして添付の特許請求の範囲は、従来技術が可能にするのと同じくらい広く解釈されるべきである

本発明による物的障壁の斜視図である。 本発明による物的障壁の斜視図である。 本発明による物的障壁の分解組立図である。 本発明による担持体の斜視図である。 本発明による物的障壁の斜視図である。 本発明による担持体の斜視図である。 本発明による物的障壁の斜視図である。 本発明による物的障壁の拡大図である。 本発明による物的障壁の斜視図である。

符号の説明

１０ 物的障壁
１２ プラスチック担持体
１４ シーラー・パッチ
１６ デッキ
１８ スナップ嵌合ファスナー
２０ 突出部
２２ 端部
２３ 保持面
２４ Ｓ字形状クリップ
２５ 保持面
２６ 尾部
２８ 周囲トラフ
３０ リップ
３２ 外壁
３３ 保持面
３４ 隆起部
３６ 脚

Claims (12)

1. パネル部材に形成されたオリフィスのための物的障壁であって、
   プラスチック担持体と、
   前記担持体及び前記パネル部材に取り付けるように構成したパッチと、を備え、
   前記パッチが、１０−４０重量％のＥＶＡ、５−３５重量％のＳＢＲ、５−２２重量％の滑石、１０−４５重量％のマイカ、及び１０−３０重量％のトール油ロジンを含んでいる物的障壁。
2. 前記担持体が前記パネル部材に取り付けられるように構成された、請求項１に記載の物的障壁。
3. 前記担持体に取り付けられかつ前記パネル部材に前記担持体を取り付けるように構成された１つ以上のスナップ嵌合ファスナーを更に備える、請求項２に記載の物的障壁。
4. 前記ファスナーは複数のＳ字形状クリップである、請求項３に記載の物的障壁。
5. 前記担持体に取り付けられかつ前記担持体を前記オリフィス内で芯出しするように構成された複数の脚を更に備える、請求項４に記載の物的障壁。
6. 前記パッチが、２９重量％のＥＶＡ、１６重量％のＳＢＲ、１２重量％の滑石、２６重量％のマイカ及び１７重量％のトール油ロジンを含んでいる、請求項１に記載の物的障壁。
7. 前記プラスチック担持体は内面と外面を具備し、
   前記パッチは前記プラスチック担持体の前記外面に取り付けられ、かつ、熱活性化される際に、前記プラスチック担持体と前記オリフィスとの間の界面を密封するようになされている、請求項１に記載の物的障壁。
8. 金属パネル部材に形成されたオリフィスを密封する方法であって、
   プラスチック担持体を、熱活性化材料で作られたパッチを具備する前記金属製パネル部材に固着する段階であって、前記熱活性化材料が、１０−４０重量％のＥＶＡ、５−３５重量％のＳＢＲ、５−２２重量％の滑石、１０−４５重量％のマイカ、及び１０−３０重量％のトール油ロジンを含んでいる段階を含む方法。
9. 前記固着段階に先立って、前記パネル部材に前記担持体を取り付ける段階を含む、請求項８に記載の方法。
10. １０−４０重量％のＥＶＡ及び５−３５重量％のＳＢＲを含んでおり、残部が滑石、マイカ及びトール油ロジンから成る充てん剤を含んでいる熱可塑性材料。
11. ５−２２重量％の滑石、１０−４５重量％のマイカ及び１０−３０重量％のトール油ロジンから成る充てん剤を含んでいる、請求項１０に記載の熱可塑性材料。
12. ２９重量％のＥＶＡ、１６重量％のＳＢＲ、１２重量％の滑石、２６重量％のマイカ及び１７重量％のトール油ロジンを含んでいる、請求項１１に記載の熱可塑性材料。

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