【発明の詳細な説明】 【０００１】本発明は請求項１の上位概念に記載されている絶縁部材のための絶縁パックの製法、これにより製造された請求項４の上位概念に記載されている絶縁パック、さらにはこの製法を実施するための請求項９に記載されている切削手段に関する。 【０００２】自動車産業およびその他の技術分野においては、容易にその利用目的に供され得る薄い断熱材に対する需要がある。 したがって、このような容易に所望の形状に変形され得る薄い絶縁部材、とくに耐熱防護板を経済的に製造し得ることが期待されている。 公知の絶縁部材は複数のアルミニウム薄片および／またはアルミニウム金属板からなる積層物から形成されている。 このような絶縁部材は自動車における耐熱防護板として利用されることが増えている。 【０００３】このような耐熱防護板は、たとえば米国特許第５，０１１，７４３号明細書および対応する国際公開ＷＯ９１／１０５６０号公報に開示されている。 これら公報は、熱伝導性領域、いわゆるヒートシンクと断熱性領域とを含む薄片体に関するものである。 具体的にこれら薄片は積層された薄片が互いに間隔をなすように刻印またはけば（Noppen）を有するものである。 個々の薄片は気密状に互いに連結されていることによってたとえばキセノンなどの気体の封入が可能となるようにされていてもよい。 かかる公知の薄片体の展開例としては音響効果の改善を目的として個々の薄片が孔を有するものである。 これら薄片体の縁領域は、実際にはさほど（wese
ntiliche）の圧力を付与することなく互いに圧縮され、
別個の工程において切削され、そののちぴったり合わせて縁を付けられ、熱融着によってまたは機械的に結合される。 このような公知の薄片体の場合、たとえば輸送時または運転時において機械的な負荷によってこれら薄片がその結合領域において再び分離するということがある。 【０００４】前述した絶縁部材または耐熱防護板は多くの欠点を有する。 当業者にとって明らかである欠点としては、ヒートシンク領域を介して熱が絶縁部材の反対側に流れ、その縁領域が比較的幅広なため、耐熱防護板全体における効果的な絶縁面の割合が期待に反して低減されてしまうということがある。 さらにこのような耐熱防護板における従来の仕上げ方法は工作上手間がかかるものである。 延伸金属薄板を使用した場合に生じる鋭いぎざぎざ部分とそれに伴って作業者にとってケガの危険性が高くなるため、このような延伸金属薄板は利用されない。 【０００５】したがって本発明の課題は安価、すなわち工作上容易である絶縁部材または耐熱防護板のための絶縁パックの製法であって、できるだけ少ない工程でもって加工自在でかつ安全な断熱防護板を個々の片がその縁領域において互いに固く連結されながらもヒートシンク領域を形成することのない金属片の積層物を用いて製造する方法を提供することにある。 【０００６】以下において金属薄片とは一般的に平面状の金属部分を示すものとする。 これら金属片は異なる厚さを呈し得、孔を有し得、または特別な構成のものであってもよい。 具体的には孔を有する（穿孔または溝を有するもの）または孔を有さない薄片、薄い金属薄片、それぞれの金属薄板、延伸金属格子、延伸薄片、金属編物、金属紡績物、金属織物または類似した平面状の構造を有する形状の薄片を示すものとする。 これら薄片は被覆および／または蜂の巣状の模様を呈するものであっても（蜂の巣金属薄板）よいし、その他の、具体的にはけばなどの形状を呈するものであってもよい。 【０００７】この課題は本発明の請求項１における特徴を備えた方法、具体的には刻印および／または孔を有し得る複数の金属片の積層物から絶縁パックを製造するための方法であって、積層物の個々の片がその縁領域において連続的に互いに常温溶接されて同時に残りの材料から分離される方法によって解消されるものである。 以下において常温溶接とは２つ以上の隣接する片によって形成される可塑性の変形であってその変形によって隣接する片の金属材料が自己密閉的に連結されるものによって生じる冶金上の連結を示すものとする。 アルミニウムを用いた場合、材料がたとえば約７５％圧縮された場合にこのような連結を得ることができる。 【０００８】本発明による方法において少なくとも２枚の金属片が積層され、個々の片は刻印を有するものであってもよい。 このようにして得られた積層物は本発明において所定の輪郭に沿って常温溶接されて同時に裁断くずから分離される。 これは好ましくは適当な切削手段を有する圧縮成形機によって達成される。 このような積層物の縁の常温溶接と積層物における個々の片の分離を別の適当な切削手段によって遂行し得ることは理解される。 【０００９】さらに、このような常温溶接方法によって数多くの異なる（たとえばけばを有するもの、穿孔を有するものまたは格子状などの）片、薄片または延伸金属薄板を用いて絶縁パックを製造することが可能となる。
延伸金属薄板を用いる場合、鋭いぎざぎざを呈さない縁を得ることができる。 また本発明の方法においては絶縁パックを容易に変形することが可能となる。 具体的には延伸金属薄片を使用した場合は、孔を有する片と比較した場合、このような延伸金属薄片は軽量であり、より可変であり、より破損しにくいという点においてとくに有利である。 さらにはこれら延伸金属薄片に異なる大きさの開口部を形成することによってその音響効果をより容易に制御、すなわち調節することが可能となる。 【００１０】本発明の別の課題としては前述の欠点を解消するような、個々の片がその縁領域において互いに固く結合しながらもヒートシンク領域を形成することのない金属片の積層物を用いて製造される音響効果を奏する絶縁パック、具体的には耐熱防護板を提供することにある。 さらに容易にかつ強度に変形され得ながらも破損したりまたは輸送時または使用時において離れたりすることがない絶縁パックを提供することにある。 【００１１】この課題は本発明において請求項４に記載されている特徴を有する絶縁パック、具体的には使用される積層物の個々の片が共通の縁に沿って互いに常温溶接されている絶縁パックによって解消される。 この絶縁パックの好ましい実施例は、従属する請求項５〜８に記載されている特徴を有するものである。 具体的に本発明による絶縁パックは少なくとも１つの折線を有しており、これにより絶縁パック全体の強度な変形を容易にすることが可能となる。 【００１２】本発明の好ましい実施形態においてこの絶縁パックまたは耐熱防護板は、個々の縁に沿って互いに常温溶接される複数のアルミニウム薄片からなる。 これら常温溶接される薄箔によって、たとえば米国特許第５，０１１，７４３号明細書などの従来技術において開示されるような刻印または接着方法と比較した場合に著しく強固である縁の連結を得ることができる。 本発明における絶縁パックは、ただ単にその縁領域において溶接されることによって内部領域全体における良好な断熱特性を保証することができる。 【００１３】好ましい実施例においてこの絶縁パックは、複数の積層された金属箔片、支持板、被覆薄片または被覆薄板を含むものである。 このような実施例において支持板は延伸金属薄板または穿孔金属薄板からなる。
また別の特定の実施例において本発明は個々の薄片が孔を有し、孔を有する支持板の上に固定されている薄片積層物を含んでいる。 本発明によると、これらすべての実施例において少なくとも薄片積層物の薄片が互いに常温溶接されている。 しかしながら、薄片積層物の薄片を直接支持板および／または被覆薄片の上に常温溶接することが可能であることは理解される。 【００１４】さらに本発明の別の課題は、本発明の方法を実施するために適した手段を得ることにある。 【００１５】この別の課題は本発明において請求項９に記載されている特徴を有する切削刃を使用すること、具体的にはその切削側面が切削平面に対して好ましくは異なる傾斜を有する切削刃を使用することによって解消されるものである。 この切削刃の展開例は従属する請求項１０の特徴を有するものである。 【００１６】切削刃を使用した場合、金属片からなる積層物の縁に沿ってこのような常温溶接を施すことが可能となる。 その場合個々の片は同時に互いに連結されて所定の輪郭を有するようにされる。 【００１７】切削手段のとくに有利な実施形態において、切削刃は第１の切削側面と常温溶接平面とのあいだにおいて好ましくは６０゜の鋭角をなし、その第２の切削側面と常温溶接平面とのあいだにおいて好ましくは２
５゜の鋭角をなし、そしてこの切削刃において両方の切削側面のあいだにおいてたとえば９５゜の鈍角が形成されるものである。 【００１８】本発明において常温溶接を用いることは、
このような常温溶接を著しく容易にかつ早く、さらには安価にかつ安全に実施することができるという点において公知の方法と比較して積層物における個々の片を連結するための著しく有利な方法である。 このような常温溶接を切削工程と組み合わせることによってこのような絶縁パックを製造するための工程の数を従来の方法と比較して（具体的には手間のかかる縁を付ける工程と比した場合）著しく低減することが可能となる。 【００１９】本発明の絶縁パックは、不利であるヒートシンクを有さず、また個々の片が自己密封的に、したがって信頼でき耐久性を有する形で互いに連結されているきわめて細い領域を有している。 さらに本発明によって製造された絶縁部材は、延伸金属薄片を使用した場合であっても鋭いぎざぎざを呈さず、破損や折損することなくかつその縁領域において分離することなくその折線によってあらゆる所望される形状に折り曲げることが可能である。 また、常温溶接による連結を所望の形において幾何学上に延伸することが可能であり、たとえば蛇状線にまたは同じ片から製造されるべき隣接する絶縁パック、具体的には耐熱防護板における縁領域の幾何学上の延伸に対して補完的に形成することが可能である。 これによりとくに絶縁部材を製造する際の裁断くずを最小限に抑えることが可能となる。 【００２０】前述の発明事項と発明のさらなる発展、利点および特性とは以下に図面を参照しつつ説明され、また以下に記載される好ましい実施例の説明から明らかとなる。 【００２１】同一の構成要素が同一の符号によって示されている図１〜３において、絶縁部材または耐熱防護板のための複数層からなる絶縁パック１０が示されている。 なお、図面において個々の片は正確な縮尺規準によって図示されていないことに注意されたい。 この絶縁パック１０は好ましくは自動車の下張り床領域において、
具合的には音響効果のある耐熱防護板として利用され得る。 このような絶縁パックは別途支持層、中間層、および被覆層を有し得る。 公知の実施例における、孔を有する支持板、織られた中間層または金属溶射された被覆層などが用いられる。 また絶縁パックが支持板と被覆薄片とのあいだにおいて固定されずに設けられるような絶縁部材も公知である。 【００２２】この絶縁パック１０は、図１に示される構造の複数の金属片であって、けば２４を有する上部の刻印またはけばを有する薄片１２、同様にけば２４を有する、刻印を有する中間薄片１４、平滑なまたは刻印されていない薄片１６、および延伸薄片１８からなる。 この延伸薄片１８は支持機能を呈し得、良好な可変性を有する。 このような延伸薄片１８に代えて公知の穿孔金属薄板を設けることも可能である。 この絶縁パック１０のすべての片は平面図において同一の輪郭を有し、常温溶接によってそれらの共通の縁において互いに冶金的に、すなわち自己密封的に連結されている。 この冶金的な連結によって周囲を囲む、互いにつながった一体的な溶接継目２０を得ることができる。 【００２３】図１において、個々の片の常温溶接によって細い溶接継目が形成されていることが明確となっており、これが鋭い縁を有さないため、延伸金属状薄片または薄い延伸金属薄板を使用すること可能となっている。
この溶接継目２０の幅は約０．３ｍｍであり、公知である約７ｍｍの幅を有する、圧搾、圧縮またはフランジされた縁とは顕著に区別され得るものである。 【００２４】図２および３に示される絶縁パックは、実質的に図１におけるものと同一の薄片の順番を有するものである。 図３における絶縁パック１０の薄片は、これにより絶縁パックの音響効果を改善するために、すべて複数の孔３０を有する。 図２および３において示されている実施例において、絶縁パック１０は固定のためにその内部に設けられる空間部（Aussparung）３１を有し、
その縁３２もまた溶接継目２０から形成されている。 本発明の方法においてこの間隙３１は常温溶接２０の形成と同時に行われる各片領域Ａ、Ｂの切削とによって形成される。 好ましい実施例においてこの絶縁パック１０には同時に折線３４が設けられ、これら折線は連続的に延伸する刻み目および／または部分的に延伸する切込みからなるものである。 【００２５】本発明において個々の片は圧力に応じて可塑的に可変であり、個々の層が圧力に応じて互いに冶金的に接続され得る材質から形成される。 このような材質としてその厚さが約５０μｍであるアルミニウムが好ましく使用されるが、たとえば鋼板、銅または金などのその他の金属または合金であっても、または別の厚さのものも使用され得る。 したがって詳述される実施例において、延伸金属状の薄片１８または穿孔を有する支持板がアルミニウムから形成されることが好ましい。 【００２６】刻印またはけばを有する薄片１２および１
４は、従来の成形ローラによって形成され得、その場合刻印によって図２に示されている複数のけば２４が形成される。 これらけば２４によって個々の薄片が互いに間隔をおいて分離され、個々の薄片のあいだにおいて絶縁しかつ音響効果を奏する空間に導く。 【００２７】延伸金属状の薄箔１８と刻印またはけばを有する薄箔１２および１４によって個々の薄片が、直接的な金属の接触によって生じ得る熱伝導が最小限に抑えられ、よって良好な断熱が得られるような形で互いに分離される。 延伸金属薄板１８または穿孔金属薄板の使用によって絶縁パックの音響上の吸収力が改善されることになる。 【００２８】絶縁パック１０は薄片１２、１４、１６および１８が特定の順番において図示されているものであるが、当業者にとって別の組み合わせの可能性が自明であることは理解され得るであろう。 たとえば公知である別途の刻印された薄片、別途の延伸金属薄板または中間層を使用することが可能である。 これら個々の片とそれらの孔の開きまたはそれらの厚さおよび間隔を選択することによって必要とされる特徴が最適な形で利用され得ることは当業者の裁量によるものである。 【００２９】常温溶接方法は一般的に当業者にとって明らかであるが、圧縮成形機において使用されるものではない。 本発明の方法において冶金的に連結されるべき金属片に対してこれら片の表面層が互いに自己密封的な連結をなすような高い圧力において衝撃を与えられる。 本発明における好ましい実施例において適当な切削刃５１
として機能する、その幅が約１ｍｍである鋼帯が圧縮成形機の中に設けられる。 この切削刃５１は製造されるべき絶縁パックの所望される輪郭に沿っているような形で設けられる。 本発明における常温溶接継目２０を形成するために、図２において見受けられるように、この切削刃５１の切削側面５２および５３が非対称的に配置されていることが好ましい。 具体的には、製造される絶縁パック１０に面している切削側面５３は、製造される絶縁パック１０に対して反対を向いている切削側面５２よりも緩やかな角度を形成している。 このような切削側面の幾何学的な構成によって、圧縮成形機を閉じた場合に切削側面５３の下に積載されている金属片が冶金的に互いに連結されて切削縁５４の領域において切削される。 類似した方法によって機械部品５６および５７を形成し、
それによって絶縁パック１０から孔３１が分離されて同時に形成された縁が周囲を回る溶接継目２０の形で常温溶接されるようにすることができる。 これに適した圧力は１０ｍｍの縁長さ毎に１．７ｋＮの範囲にある。 これは１ｍの縁長さに対して１７トンの圧力に相当する。 したがって、全縁長さがほぼ１０〜２０ｍである複数の絶縁パックを同時に製造することができるような１６００
×９００ｍｍ 2の圧力成形機の場合には最大３４０トンの圧力が必要となる。 この圧力はプレスの閉塞速度を高めることによって著しく低減され得、よって切削刃の寿命もまた延ばすことができる。 互いに分離された片の領域Ａ、Ｂを自動的に分離するためには公知である圧搾空気手段を用いることができる。 【００３０】こうして製造された絶縁パック１０は、好ましくは音響効果のある耐熱防護板として利用され、具体的には高熱自動車部品（触媒体、排気管など）と自動車の床とのあいだにおける領域に取り付けられる。 またこれら絶縁パックをエンジンルームとキャビンとのあいだに設け得ることも理解される。 【００３１】図４には、本発明によって溶接されて分離された、２つの折線３４ａおよび３４ｂを有する金属片積層物９が示されている。 この積層物はまだ分離されていない、すなわち除去されるべき残りの領域Ｂ内にある領域Ａを含んでいる。 この残りの領域Ｂは絶縁パック１
０を製造する場合には裁断くずとして落下する。 この金属片積層物９の場合には鍵穴状の領域がその溶接継目２
０に沿って分離された。 この特殊な成形によって完成された絶縁パック１０がすでに自動車内に取り付けられている配線、たとえば電気ケーブルまたは管の上を通って挿入することが可能となる。 絶縁パック１０を折線３４
ａ、３４ｂに沿ってＺ状に折ることによって絶縁パック１０は孔状の開口部が形成され、取り付けられた配線がそれを通る形で導入される。 当業者にとって、絶縁パックの使用方法によって別の適当な折線およびパック形状（Paketformen）、具体的には管状または筒状のカバーなどを形成し得ることが理解される。 延伸金属薄板状またはけばを有する薄片の使用は、とくにこのように強度に変形された絶縁部材に適している。 【００３２】図５、６ａおよび６ｂに基づいて以下に、
選択された金属片積層物９が与えられた輪郭に沿って常温溶接されて同時に分離されるような絶縁パックの製法およびその手段について説明する。 【００３３】図５に示されるような好ましい実施例において、所望するように選択されたけばを有する金属片または薄片が互いに積層されて圧縮成形機内に入れられる。 この圧縮成形機は下部において硬い形成部５０と上部における形成部に切削刃５１を有している。 切削刃５
１は導入された金属片積層物を本発明にしたがって溶接し、分離し得るような特殊な形で形成されている。 この切削刃５１は下部における硬い形成部５０によって形成される積載平面５５に対して好ましくは６０゜の鋭角９
１を形成する第１の切削側面５２を有することが好ましい。 さらにこの切削刃５１は積載平面５５に対して好ましくは２５゜の鋭角９３を形成する第２の切削側面５３
を有するものである。 この第１と第２の切削縁によって切削縁５４が形成される。 本発明による方法を実施する場合、積載平面に対して４５゜傾斜して対称的に設けられた側面を有する切削刃を利用することも可能であることは理解される。 【００３４】本発明の方法において、そのあいだに配置される片が可塑的に変形され、よって冶金的に連結されるような形で切削刃５１が積載平面５５上に押圧される。 このような可塑的な変形において金属物質は切削側面５３の領域から逃れ、切削側面５３と積載平面５５とのあいだを流れる。 切削刃５１が下部における硬い形成部５０に当接するとこのようにして溶接された物質が切削側面５４に沿って分離される。 【００３５】図６ａには本発明の方法を実施するための特殊な手段が概略的に示されている。 この場合下部における形成部に代えて軸９４の周りを回動可能である、適当な硬いローラ４０が用いられる。 この構成の場合、線状の切削刃５１に代えて、軸９５の周りを回動可能であり、その切削側面４２、４３または切削縁４４が同様の角度をなすような円状または円盤状の切削刃または回転刃４１が用いられる。 この実施例によって絶縁パックを常温溶接し分離するための本方法を容易に自動化することが可能となる。 【００３６】図６ｂにおいてさらに別の本発明の方法を実施するための別の可能な切削手段の実施例が示されている。 この例においてもその切削側面４２、４３が好ましくは非対称的に形成される回転刃４２が用いられる。
この回転刃４１は本実施例において平滑で硬い土台５０
上に押圧される。 【００３７】本発明による絶縁部材は自動車産業においてのみならず、より一般的に機械産業において絶縁パックとして熱または騒音を生じる機械を絶縁するために、
冷温技術において、またはコンピュータおよび電子産業においても利用され得ることは理解され得る。 ［図面の簡単な説明］ 【図１】本発明による金属片から形成される、連結された積層物の実施例の斜視図である。 【図２】常温溶接時における本発明の積層物の断面図である。 【図３】本発明によって常温溶接し、切削された積層物の平面図である。 【図４】本発明による絶縁パックの特殊な構成を示す図である。 【図５】本発明による絶縁パックの製法を実施するための手段を示す図である。 【図６】本発明による方法を実施するための別の手段を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ビルドハベル、アレクサンデル スイス連邦、ツェーハー−8880 バーレ ンスタット、シュベムミベグ ８ (56)参考文献 特開 昭60−115383（ＪＰ，Ａ) 特公 昭49−45215（ＪＰ，Ｂ１) 実公 昭36−8398（ＪＰ，Ｙ１) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ，ＤＢ名) B21D 28/02 B23K 20/00 - 20/26 F16L 59/08 |
