(57)【要約】【課題】複数枚で構成され、剛性、断熱性、遮音性能などに優れる複合材を提供すること。【解決手段】アルミニウム製の平板状の板体１Ｂの上に凸部２０Ａ及び平面部２０Ｃが形成されたアルミニウム製の板体１Ａを凸部２０Ａが上方に突出するように、すなわち凸部２０Ａの開口部が下となるように、載せてプレス金型装置内にセットして、２枚の板体１Ａ、１Ｂに複数の凸部２０Ｂを形成して凸部２０Ｂ同士を接合することによって２枚の板体１Ａ、１Ｂを接合する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
２枚の板体から構成される複合材において、一方の平板である板体と空間形成用の多数の凸部若しくは凹部若しくは凹凸部が形成された他方の板体とを、前記２枚の板体に接合用の凸部をプレス成形により複数形成することにより接合して成ることを特徴とする複合材。
【請求項２】
３枚の板体から構成される複合材において、２枚の平板である板体との間に空間形成用の多数の凸部若しくは凹部若しくは凹凸部が形成された板体を介在させた状態で、前記３枚の板体に接合用の凸部をプレス成形により複数形成することにより接合して成ることを特徴とする複合材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車の触媒コンバータやマフラなどの断熱に好適に使用できるヒートインシュレータや、自動車のホィールエプロン、トウボード、カウルパネルなどや、また自動車以外にも適用できる複合材に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、ヒートインシュレータは、自動車の車両フロア下方の空きスペースに設置されることが多いため、フューエルチューブ等との干渉を避けるためにビードを十分突出させることができない場合やビードを板面全体には形成できない場合があるので、ヒートインシュレータの板厚を厚くすることで剛性を確保するのが一般的である。また、剛性を高めるために、凹凸を形成することも知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、剛性を確保できても、断熱性や遮音性の面において、十分なものとはいえないものである。このため、断熱性、遮音性能などに優れる複合材を提供すべく、本出願人は国際特許出願において、特許文献２において開示する技術を提案した。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−６０８７８号公報
【特許文献２】国際出願番号ＰＣＴ／ＪＰ２００９／０５５３６０明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、昨今さらに剛性を確保しつつ、断熱性や遮音性能のより高いものが求められている。
【０００６】
そこで、本発明はこのような課題を解決するもので、さらに剛性、断熱性や遮音性能などに優れる複合材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
このため第１の発明は、２枚の板体から構成される複合材において、一方の平板である板体と空間形成用の多数の凸部若しくは凹部若しくは凹凸部が形成された他方の板体とを、前記２枚の板体に接合用の凸部をプレス成形により複数形成することにより接合して成ることを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、３枚の板体から構成される複合材において、２枚の平板である板体との間に空間形成用の多数の凸部若しくは凹部若しくは凹凸部が形成された板体を介在させた状態で、前記３枚の板体に接合用の凸部をプレス成形により複数形成することにより接合して成ることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明は、剛性、断熱性、遮音性能などが優れる複合材を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態の凸部を形成した後のヒートインシュレータの部分斜視図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】平板である板体１Ｂに対して凸部２Ａ等が形成された板体１Ａを第１の実施形態とは表裏反対にして凸部２Ｂで接合した状態の断面図である。
【図４】第２の実施形態の凸部を形成した後のヒートインシュレータの部分斜視図である。
【図５】第３の実施形態を示す三層構造のヒートインシュレータの断面図である。
【図６】板体１Ａを第３の実施形態とは表裏反対にした三層構造のヒートインシュレータの断面図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下図面に基づき、本発明の第１の実施形態を説明する。この第１の実施形態は、２枚の板体から構成される複合材のうち、自動車の車体に取り付けられて、触媒コンバータやマフラなどの断熱に好適に使用できるヒートインシュレータを例としており、以下説明する。図１は凸部２Ａ、２Ｂを形成した後のヒートインシュレータ１の部分斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図である。
【００１２】
次に、前記ヒートインシュレータ１の製造方法について説明するが、初めに例えば、アルミニウム製の１枚の平板状の板体１Ａをプレス金型装置内にセットして、多数の凸部２Ａをこの凸部２Ａ同士の間に平板部が直線状に残らないような配列状態で形成すると共に平面視円形を呈する複数の平板部２Ｃを規則的に又は不規則に配列して形成する。一定の配設パターンで形成された前記凸部２Ａは平面視が正六角形を呈し、対角を形成する頂点を通る縦断面が円弧状を呈している。なお、この場合、本実施形態では、前記板体１Ａを所定長さで順送しながら或いは一括して同時に凸部２Ａ及び平面部２Ｃをプレス成形により作製する。
【００１３】
そして、例えば、アルミニウム製の平板状の板体１Ｂの上に、前述したように、凸部２Ａ及び平面部２Ｃがプレス成形により作製された板体１Ａを載せてプレス金型装置内にセットして、２枚の板体１Ａ、１Ｂの複数の凸部２Ｂ同士を接合することによって２枚の板体１Ａ、１Ｂを接合するが、この場合、板体１Ａでは平面部２Ｃに凸部２Ｂが形成され、両板体１Ａ、１Ｂに形成される凸部２Ｂ同士を接合することによっても剛性が高められる。
【００１４】
そして、上の前記板体１Ａは厚さが０．１２５ｍｍで、下の板体１Ｂは厚さが０．３ｍｍであり、凸部２Ａの幅Ｗ１を１０ｍｍ以上〜１６ｍｍ以内とし、ベース幅Ｗ２を１１ｍｍ以上〜１７ｍｍ以内とし、平面寸法（Ｃ／２）を１ｍｍとして、凸部２Ａの高さＨを凸部の高さＨ／凸部の幅Ｗ１が１２％以上〜２０％以内となるように１．２ｍｍ以上〜３．２ｍｍ以下とし、平面寸法（Ｃ／２）の２倍である凸部２Ａ同士の間隔がベース幅Ｗ２の７５％以下である。
【００１５】
そして、図２に示すように、前記凸部２Ｂは平板部２Ｃの中央部に、直径が例えば４ｍｍで前記凸部２Ａの高さより少し低い高さに形成するが、同程度の高さとしてもよい。
【００１６】
なお、前記凸部２Ｂは下の板体１Ｂが上の板体１Ａに張り出した状態で接合したものであり、プレス金型装置内において、例えば丸型ポンチ部がダイ部となる円筒溝へ板体１Ａ、１Ｂを押し込み、更なる加圧により下の板体１Ｂが上の板体１Ａに張り出した状態でインターロックを形成する（図２参照）。これにより、２枚の板体１Ａ、１Ｂがこの凸部２Ｂ部分で接合されることとなる。このとき、前記凸部２Ｂはその上端周縁部２ＢＢが上方へ突出するように形成される。
【００１７】
なお、以上のように、平板状の板体１Ｂの上に凸部２Ａ及び平面部２Ｃが形成された板体１Ａを凸部２Ａが上方に突出するように（凸部２Ａの開口部が下となるように）、載せてプレス金型装置内にセットして、２枚の板体１Ａ、１Ｂに形成される凸部２Ｂ同士を接合することによって２枚の板体１Ａ、１Ｂを接合したが、図３に示すように接合してもよい。
【００１８】
即ち、板体１Ｂに対して凸部２Ａ及び平面部２Ｃが形成された前記板体１Ａを表裏反対にして、平板状の板体１Ｂの上に前記板体１Ａを凸部２Ａが下方に突出するように（凸部２Ａの開口部が上となるように）、載せてプレス金型装置内にセットして、２枚の板体１Ａ、１Ｂに形成される凸部２Ｂ同士を接合することによって２枚の板体１Ａ、１Ｂを接合してもよい。
【００１９】
この場合、図２に示すような凸部２Ａにより２枚の板体１Ａ、１Ｂ間に形成される空間Ｓ１の方が、図３に示すような凸部２Ａにより２枚の板体１Ａ、１Ｂ間に形成される空間Ｓ２より大きくなる。
【００２０】
次に、図４は凸部２０Ａ、２０Ｂを形成した後のヒートインシュレータ１の部分斜視図であり、以下第２の実施形態について説明する。ヒートインシュレータ１に形成した凸部２０Ａ、２０Ｂの配列パターンは、第１の実施形態と同様であるが、この凸部２０Ａは平面視が円形を呈し、縦断面が円弧状を呈しており、球の一部を構成する形状であり、凸部２０Ｂは平板部２０Ｃの中央部に形成され円筒状を呈している。
【００２１】
但し、この第２の実施形態も第１の実施形態と同様に、凸部２０Ａの幅Ｗ３を１０ｍｍ以上〜１６ｍｍ以内とし、ベース幅Ｗ２を１１ｍｍ以上〜１７ｍｍ以内とし、平面寸法（Ｃ／２）を１ｍｍとして、凸部２０Ａの高さＨを凸部の高さＨ／凸部の幅Ｗ３が１２％以上〜２０％以内となるように１．２ｍｍ以上〜３．２ｍｍ以下とし、平面寸法（Ｃ／２）の２倍である凸部２０Ａ同士の間隔がベース幅Ｗ４の７５％以下である。
【００２２】
また、この第２の実施形態も第１の実施形態と同様に、平板状の板体１Ｂの上に凸部２０Ａ及び平面部２０Ｃが形成された板体１Ａを凸部２０Ａが上方に突出するように（凸部２０Ａの開口部が下となるように）、載せてプレス金型装置内にセットして、２枚の板体１Ａ、１Ｂに形成される凸部２０Ｂ同士を接合することによって２枚の板体１Ａ、１Ｂを接合する。しかし、第１の実施形態で説明したように、板体１Ｂに対して前記板体１Ａを表裏反対にして、平板状の板体１Ｂの上に凸部２０Ａ及び平面部２０Ｃが形成された板体１Ａを凸部２０Ａが下方に突出するように（凸部２０Ａの開口部が上となるように）、載せてプレス金型装置内にセットして、２枚の板体１Ａ、１Ｂに形成される凸部２Ｂ同士を接合することによって２枚の板体１Ａ、１Ｂを接合してもよい。
【００２３】
以上の第１、第２の実施形態のように、凸部２Ａ、２Ｂや、２０Ａ、２０Ｂを形成すると、１枚の０．３ｍｍ厚のアルミニウム製の板体でも０．５ｍｍ厚のアルミニウム製の板体と同程度以上の剛性を発揮することができ、しかも両板体１Ａ、１Ｂ間に空間を形成しないで両板体１Ａ、１Ｂを重合させた状態で凸部２Ｂや２０Ｂで接合したものに比べ、両板体１Ａ、１Ｂ間に空間Ｓ１又はＳ２を形成するように凸部２Ｂや２０Ｂで接合したものの方が剛性に優れ、更には断熱性や遮音性能などにも優れる。
【００２４】
なお、第１及び第２の実施形態が、板体１Ａと１Ｂとの二層構造であったが、第３の実施形態のように、三層構造としてもよい。即ち、図４のＢ−Ｂ断面図である図５に示すように、平板状の１Ｂと１Ｃとの間に、前述したような第１又は第２の実施形態で作製した凸部２Ａ又は２０Ａを形成した板体１Ａを凸部２Ａ又は２０Ａが上方に突出するように（凸部２Ａ又は２０Ａの開口部が下となるように）、介在させた状態で、プレス金型装置内にセットして、３枚の板体１Ａ、１Ｂ、１Ｃに形成される凸部３０Ｂ同士を接合することによって３枚の板体１Ａ、１Ｂ、１Ｃを接合してもよい。
【００２５】
また、図６に示すように、平板状の１Ｂと１Ｃとの間に前記板体１Ａを表裏反対にして凸部２Ａ又は２０Ａが下方に突出するように（凸部２Ａ又は２０Ａの開口部が上となるように）、載せてプレス金型装置内にセットして、３枚の板体１Ａ、１Ｂ、１Ｃに形成される凸部３０Ｂ同士を接合することによって３枚の板体１Ａ、１Ｂ、１Ｃを接合してもよい。
【００２６】
前記凸部３０Ｂは第１、第２の実施形態と同様に、平板部２Ｃ又は２０Ｃの中央部に、直径が例えば４ｍｍで前記凸部２Ａの高さより少し低い高さに形成するが、同程度の高さとしてもよい。
【００２７】
なお、前記凸部３０Ｂは板体１Ｂ、１Ａが１Ｃに張り出した状態で接合したものであり、プレス金型装置内において、例えば丸型ポンチ部がダイ部となる円筒溝へ板体１Ａ、１Ｂ、１Ｃを押し込み、更なる加圧により板体１Ｂ、１Ａが１Ｃに張り出した状態でインターロックを形成する（図５、図６参照）。これにより、３枚の板体１Ａ、１Ｂ、１Ｃがこの凸部３０Ｂ部分で接合されることとなる。このとき、前記凸部３０Ｂはその上端周縁部３０ＢＢが上方へ突出するように形成される。
【００２８】
このような三層構造の第３の実施形態によれば、第１、第２の実施形態の板体１Ａと１Ｂとの二層構造に比べ、尚一層剛性、断熱性、遮音性能が高められる。
【００２９】
また、以上の第１乃至第３の実施形態によれば、凸部２Ａ、２０Ａ同士の間に平板部が直線状に残らないようにすると、力学的な方向性が無くなり、剛性を大きく向上させることができる。また、平板部２Ｃや２０Ｃに形成される凸部２Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂにより、より剛性が高められる。
【００３０】
なお、第１乃至第３の実施形態で説明した凸部２Ａ、２０Ａの形状は、上述したような形状に限定されず、その他の形状でもよく、凸部２Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂの形状も同様に、その他の形状でもよい。更には、板体１Ａに形成される凸部は、上述したような凸部２Ａ、２０Ａに限らず、凹部でも凹凸部でもよく、第１、第２の実施形態にあっては板体１Ａと一方の平板である板体１Ｂとの間に、第３の実施形態にあっては板体１Ａと平板１Ｂとの間に及び板体１Ａと１Ｃとの間に空間が形成され、しかも凸部２Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂによる接合により前記空間を閉断面構造で作製するものであればよい。
【００３１】
また、凸部２Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂを形成することによる接合であるから、第１、第２の実施形態にあっては板体１Ａと１Ｂとを、第３の実施形態にあっては平板１Ａと１Ｂと１Ｃとを接着剤を用いる必要もなく、固定することができ、しかも端部においてクリンチング処理をすることなく、固定することができるものである。
【００３２】
なお、以上の実施形態は自動車の触媒コンバータやマフラなどの断熱に好適に使用できるヒートインシュレータに適用したが、これに限らず、特に剛性、断熱性、遮音性能が要求される自動車のホィールエプロン、トウボード、カウルパネルなどや、また自動車以外、例えば航空機、船舶などの部品にも適用できる複合材にも適用することができる。
【００３３】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
剛性、断熱性、遮音性能などに優れる複合材を提供することができ、特に自動車のヒートインシュレータ、ホィールエプロン、トウボード、カウルパネルなどや、自動車以外にも適用できる複合材に要求される用途に適用できる。
【符号の説明】
【００３５】
１                    ヒートインシュレータ
１Ａ、１Ｂ、１Ｃ      板体
２Ａ、２０Ａ          凸部
２Ｂ、２０Ｂ、３０Ｂ  凸部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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