(57)【要約】  本発明は、少なくとも２つの層（１，３）からなり、これらの層が互いに結合可能であり、これらの層のうちの１つがカバー層（１）として構成され、少なくとも１つが構造層（３）として構成されており、少なくとも１つの構造層（３）が第１の構造としてミシン目（７，１３）を有しており、ミシン目が構造層（３）の、カバー層（１）とは逆の側から形成されており、ミシン目（７，１３）を有する構造層（３）に少なくとも１つの他の構造（９，１１）が配置されており、他の構造がカバー層（１）とは逆の側に張り出している構造構成部品、特にヒートシールドに関する。構造層（３）の第１の構造としてのミシン目（７，１３）が周囲へ通じており、構造層（３）の他の構造（９，１１）が、各箇所においてカバー層（１）によって接触することなく覆われていることによって、この分野の平均的な当業者にとって、驚くべきことに、２つの薄板カバー層の間に配置され波状にされた薄板を有する公知の方策に比較して、極めて良好な断熱作用と共に、極めて有効な遮音が得られる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも２つの層（１，３）からなり、該層が互いに結合可能であり、該層のうちの１つがカバー層（１）として形成され、少なくとも１つが構造層（３）として形成されており、少なくとも１つの該構造層（３）が第１の構造としてミシン目（７，１３）を有しており、該ミシン目が前記構造層（３）の、前記カバー層（１）とは逆の側から形成されており、前記ミシン目（７，１３）を有する前記構造層（３）に、前記カバー層（１）とは逆の側に張り出している少なくとも１つの他の構造（９，１１）が配置されている構造構成部品、特にヒートシールドにおいて、前記構造層（３）の前記第１の構造としての前記ミシン目（７，１３）が、周囲へ通じており、前記構造層（３）の前記他の構造（９，１１）が、各箇所において前記カバー層（１）と接触することなく前記カバー層（１）によって覆われていることを特徴とする構造構成部品。
【請求項２】
互いに隣接する２つの前記他の構造（９，１１）の間に、少なくとも部分的に、リブ状の凸状部である面部分（１７）として、張り出している壁部分が延びていることを特徴とする請求項１に記載の構造構成部品。
【請求項３】
凸状部の高さが同一であるそれぞれの前記面部分（１７）が、その上側に前記他の構造（９，１１）を有していることを特徴とする請求項１または２に記載の構造構成部品。
【請求項４】
それぞれの前記面部分（１７）が、規則的な、好ましくは正方形の補強パターンを形成していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の構造構成部品。
【請求項５】
補強パターンが、規則的な四角形を形成し、該四角形におけるそれぞれの角の点が前記他の構造（９，１１）から形成されており、少なくとも部分的に前記各四角形が、前記第１の構造（７，１３）を包囲していることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の構造構成部品。
【請求項６】
前記第１の構造の第１の前記ミシン目（７，１３）が、それに対応付けることができる、リブ状の面部分（１７）の四角形内の中央に配置されていることを特徴とする請求項５に記載の構造構成部品。
【請求項７】
第１の前記ミシン目（７，１３）と第２のミシン目（９，１１）が、互いに対して直角な各直線（２１，２３）に沿って前記第１のミシン目（７，１３）と前記第２のミシン目（９，１１）が互いに交互に、かつ互いに等しい間隔で配置されるパターンで配置されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の構造構成部品。
【請求項８】
前記他の構造が、それぞれ凹部（９）によって形成されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の構造構成部品。
【請求項９】
前記凹部（９）が、閉じられた底部分を有し、または前記第１の構造（７，１３）と同様に第２のミシン目（９，１１）から形成されていることを特徴とする請求項８に記載の構造構成部品。
【請求項１０】
前記第２のミシン目（９，１１）が、第１の前記ミシン目（７，１３）と同様に、前記構造層（３）の平面を越えて張り出すその壁部分（９，１３）によってそれぞれ凹部を形成していることを特徴とする請求項９に記載の構造構成部品。
【請求項１１】
前記構造層（３）が、他の構造として大面積の波形の凸状部を有していることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の構造構成部品。
【請求項１２】
前記カバー層（１）が、前記構造層（３）の端縁の折り曲げ覆い部（５）を形成していることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の構造構成部品。
【請求項１３】
金属の前記カバー層（１）と金属の前記構造層（３）の間に遮断層（１９）が配置されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の構造構成部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少なくとも２つの層からなり、それらの層が互いに結合可能であり、それらの層のうちの１つがカバー層として形成され、少なくとも１つが構造層として形成されており、少なくとも１つの構造層が第１の構造としてミシン目を有し、そのミシン目が構造層の、カバー層とは逆の側から形成されており、ミシン目を有する構造層に、カバー層とは逆の側に張り出している少なくとも１つの他の構造が配置されている構造構成部品、特にヒートシールドに関する。
【背景技術】
【０００２】
同様の種類の構造構成部品は、様々な具体例で知られており、特に自動車技術において広く用いられている。ヒートシールドとして、この種の構造構成部品は、内燃機関、ターボチャージャ、または特に触媒コンバータの排ガスを案内する部分から放射および／または対流によって放出される熱を隣接する構成要素またはボディ部分から遮断するという目的を有している。問題とする遮蔽すべき部分は熱源であるだけでなく、音源でもあるので、断熱の他に、好ましい音響的遮蔽挙動も極めて重要である。
【０００３】
公知の構造構成部品は、これらの要請に十分には対応していないことが多い。十分に良好な音響的遮蔽挙動を得るために、上述した種類の公知の構造構成部品においては、熱源および音源に面する構造層にミシン目が設けられており（特許文献１参照）、この際、穴の直径は、構造層を音波が通過するように、問題とする波長に応じて選択されている。明らかにされているように、このような方策では、満足の行く音響的遮蔽挙動は得られない。したがって、特許文献１に示されているように、音響的に作用する構造を複数の構造層に設ける必要がある。これによって、複雑なサンドイッチ構造が生じさせられ、このサンドイッチ構造においては、複数の構造層が溶接、リベット、またはボルトによって互いに結合されている。
【０００４】
特許文献２によって、特に、自動車内の排ガスを案内する部分を遮蔽するために、２つのカバー層の間に配置された、少なくとも１つの金属の遮断層を有するヒートシールドが知られており、この際、少なくとも１つの遮断層は、複数の突き通しによって構造化された薄板部品または箔によって形成されており、突き通しのまくれが、切れ目を形成され、ギザギザ状になり、または舌片状になっている。この際、前述したまくれ部分は、この公知の方策においては、隣接する層に対して、または、好ましくは同様に金属からなるカバー層に対して、点状の部分でしか熱的な接触を生じさせない。まくれが、好ましいやり方で外側へ屈曲されている限り、まくれによって、薄板部品または箔の材料厚みは、点状の部分で厚くされる。
【０００５】
特許文献３によって、同様に、両方向へ向かい、すなわち、それぞれのカバー層へ向けられたミシン目の形態の穿孔を有する波状の薄板の形態の、２つのカバー層の間の中央に配置された遮断層を有するヒートシールドが知られている。上述した方策の拡張例では、ミシン目によって生じるギザギザなまくれの一部が、２つのカバー薄板層を互いに結合するのに用いられ、それに対して、他のまくれ部分またはギザギザ部分は、２つのカバー層の間に設けられた間隔によって、これらのカバー層に対して接触することなくこれらのカバー層に向かって延びている。このようにして、シールド部品に、上述したギザギザの結合を有する比較的小さい領域と、このような接触無しの、比較的大きい遮蔽領域が生じる。満足のゆく音響的遮蔽挙動に関して、これら公知の方策は、同様に、まだ要求を満たすものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】独国特許出願公開第４０３５１７７号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第０８０６５５５号明細書
【特許文献３】独国特許発明第１９７２３９４３号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
これらの従来技術に関して、本発明の課題は、構造が簡単であるにもかかわらず、安価な生産が可能であり、良好な断熱作用に加えて極めて有効な遮音も可能な構造構成部品を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明によれば、この課題は、全体として請求項１の特徴を有する構造構成部品によって解決される。
【０００９】
請求項１の特徴項のように、構造層の第１の構造としてのミシン目が、周囲へ通じており、かつ構造層の他の構造が各箇所においてカバー層と接触することなくカバー層によって覆われていることによって、この分野の平均的な当業者にとって、驚くべきことに、薄板からなる２つのカバー層の間に配置された波状にされた薄板を有する公知の方策に比較して、極めて良好な断熱作用と共に、極めて有効な遮音が得られる。本発明に基づく方策によって、互いに異なる方向に向けられたミシン目と、間隔を置いて保持されるカバー層に基づいて、一種の共振床が形成され、その共振床において、内側へ向かってカバー層の方向へ方向付けされた第１の構造としてのミシン目が、受け入れ漏斗部として音波を取り込み、相応に屈折させ、それによって緩衝して、放出漏斗部としての他の構造を介して音源の方向へと周囲に反射させる。熱源によって生じさせられる熱放射は、同様に、互いに逆に作用する漏斗を介して相応に反射される。
【００１０】
本発明に基づく構造構成部品の好ましい実施態様では、互いに隣接する２つの他の構造の間に、少なくとも部分的に、リブ状の凸部である面部分の形態で、張り出した壁部分が延びている。このようにして、直線的な頂部線を有する波の山が生じ、その波の山は、構造層の全体の補強部材として用いられ、さもなければ、振動負荷がかかった場合に振動を緩衝するように遮蔽部分全体を補強する。この際、さらに、凸状部の高さが同一であるそれぞれの面部分が、その上側に他の構造を有しているのが好ましい。
【００１１】
本発明に基づく構造構成部品の他の、特に好ましい実施態様では、それぞれの面部分が規則的な、好ましくは正方形の補強パターンを形成し、この際、それぞれの角の点が他の構造から形成されており、少なくとも部分的に各正方形が、第１の構造を包囲している。このようにして、外側へ向かって幅が広くなる漏斗が形成され、その漏斗がカバー層の方向にそれぞれ第１の構造を介して通じており、これによって、既に説明した漏斗の捕獲作用が増強され、その結果、シールドシステム全体の補強が改善されるのに加えて、遮音も断熱も改善される。
【００１２】
他の構造は、それぞれ凹部によって形成されているのが好ましい。その場合、凹部が、閉じられた底部分を有しているか、または、音響的な遮蔽挙動に関して特に効果的であるように、凹部が、第１の構造と同様に、第２のミシン目から形成されるように構成することができる。
【００１３】
第２のミシン目は、カバー層へ向いた側から形成するのが好ましく、その結果、第２のミシン目の、構造層の平面を越えて張り出す壁部分によって、それぞれの凹部が形成される。これは、カバー層とは逆の側から形成される第１のミシン目についても当てはまり、したがって、ここでも、構造層の平面を越えて張り出す壁部分によってそれぞれの凹部が形成され、その凹部は、カバー層へ向いた側において構造層の平面から張り出している。
【００１４】
第１と第２のミシン目が、互いに対して直角な各直線に沿って第１と第２のミシン目が交互に、それぞれ互いに等しい間隔で配置されているパターンで配置されるように構成することができる。
【００１５】
ミシン目を互いに対して均一な間隔で配置する場合、リブ状の面部分によって構造層上を正方形の面領域に区切ることができる。
【００１６】
構造層が他の構造として大面積の波形の凸状部を有している実施態様では、問題とする音波に合わせて凸状部の形状を適切に選択することによって、音響的な遮断作用をさらに改善することができる。
【００１７】
カバー層によって構造層の端縁の折り曲げ覆い部を形成した場合に、非常にわずかな製造上のロスしか生じないで、カバー層と構造層の間を確実に結合することが可能である。
【００１８】
金属のカバー層と金属の構造層の間に遮断層が配置されている特に好ましい実施態様においては、特に良好な熱的および音響的な遮断作用が得られる。
【００１９】
以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に基づく構造構成部品の一実施形態の構造層の長手方向部分のみの模式的に簡略化した図であり、この際、本発明の基本原理を説明するために構造層における第１の構造と第２の構造を拡大して示している。
【図２】本発明の第２の実施形態を説明するための、図１と同様の模式図である。
【図３】本発明の第３の実施形態を説明するための、図１と同様の模式図である。
【図４】本発明の第３の実施形態を説明するための、図１と同様の模式図である。
【図５】第３の実施形態の、カバー層とは逆の側を破断して示す部分平面図であって、実際の実施形態に対して約６倍拡大して示している。
【図６】図５の切断線ＶＩ−ＶＩに沿った断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態を図６と同様に示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図に示す本発明の全ての実施形態は、図５から７でのみ部分的に見えているカバー層１と、構造層とからなり、構造層は、個々の実施形態において互いに異なるように形成されているにもかかわらず、全ての図において参照符号３で示されている。カバー層１は、場合によっては設けられている、取付け部品のための固定穴を別にして、切欠きや細かい構造部がなく、大まかにいって平坦であり、あるいは湾曲を有することができる。カバー層１は、特殊鋼薄板から一体的に形成されており、その寸法と輪郭は、遮蔽すべき構成要素に合わされている。構造層３は、同様に特殊鋼薄板から一体的に形成されており、後述する構造を形成するように相応に成形されており、この際、構造層３とカバー層１を互いに合わせて位置させた場合に、カバー層１のフランジ端縁５が構造層３の端縁を越えて張り出し、フランジ端縁５を折り返すことによって（特に図６と７を参照）層１と３が互いに結合されるように、構造層３の輪郭がカバー層１の輪郭に合わせられている。
【００２２】
図１は、第１の実施形態における構造層３の構成を示している。図１では、図２から４と同様に、構造層３は、図面において上に位置する側が、不図示のカバー層１へ向き、構造層３の、図１から４において下に位置する側が音源および熱源（図示せず）へ向く向きに示されている。図１の例において、構造層３は、第１の構造としてミシン目を有しており、そのうちのミシン目穴７のみが図に示されている。このミシン目を形成する穴７は、カバー層１とは逆の側から、したがって音源および熱源へ向いた側から、構造層３に開けられている。他の構造として、図１の実施形態の構造層３は各凹部９を有しており、この際、凹部９が構造層３の、カバー層１とは逆の側に張り出すように、これらの凹部９は、カバー層１へ向いた側から押し出されている。
【００２３】
図２に示す実施形態は、構造層３がミシン目穴７と、カバー層１とは逆の側に張り出す凹部９とを有するだけでなく、凹部９が、閉じた底部分を有しておらず、底部分の穴１１によって第２のミシン目を形成していることによって、最初に説明した例と異なっている。製造時、穴１１を有する第２のミシン目は、図面において上に位置する側から構造層３を突き通すようにして形成され、それによって同時に凹部９とその穿孔（穴１１）が形成される。
【００２４】
図３は、図２の例の変形例を示しており、この場合、製造時に、ミシン目穴１１を有する第２のミシン目の要素として上方から凹部９が形成されるだけでなく、第１のミシン目の穴７も、この場合には音源および熱源へ向いた側から、凹部１３がカバー層１へ向かって張り出すように突き通しによって形成されているのが示されている。
【００２５】
図４は、前の図の場合よりも模式的な簡略化を少なくして、構造層３に一方の側と他方の側から突き通しを行うことによって得られる形状を、すなわち、穴７を有する第１のミシン目と穴１１を有する第２のミシン目を形成する際に、第１と第２のミシン目の、突き通しの際に変形させられた壁部分が、カバー層１へ向かって張り出す凹部１３と、音源および熱源とへ向かって張り出す凹部９を形成しているのを示している。
【００２６】
図５から７は、然るべき実際の実施形態を示している。図５と６の比較によって示されるように、構造層３は、図４の原理に従って、単一の形成ステップで、構造層３に、穴７を有する第１のミシン目を形成する際に凹部１３が、そして穴１１を有する第２のミシン目を形成する際に凹部９が形成されるようにして、成形されている。図６および７から明らかなように、穴７と１１を突き通す際に、構造層３の両側の付加的な微細構造を構成するギザギザした穴端縁が、凹部９と１３の終端縁として形成される。同様に図６と７から明らかなように、カバー層１へ向いた側から構造層３に突き通し行う際に、凸状部１５が形成され、穴１１を有する凹部９が凸状部１５の頂上領域に位置している。この構成によって、構造層３の、音源および熱源へ向いた側に、穴１１の間に延びるリブ状の、細長い波の山部１７の形状の突出面部分が生じ、それによって、例えば振動負荷に対する構造的な補強部が形成される。
【００２７】
図６と７において、構造層３の、カバー層１へ向いた側は、このような凸状部無しで示されており、すなわち穴１１を有する凹部１３が、構造層３の主要平面に直接続いている。しかし、構造層３のこの側に同様に、凸状部１５に相当する凸状部を設けることもでき、それによって、構造層３のこの側においても、凹部７同士の間にリブ状に突出する面部分を、波の山部１７のように形成することができる。詳しくは示さない一実施形態においては、凹部１３の自由端部をカバー層１に接触させることもでき、それによって、音と熱を直接逃がすことができる。カバー層１に、詳しくは示さないミシン目または穴を形成することもできる。形成すべき凹部は、特に図６と７に示すように、閉じられた壁部分を有することができる。しかしまた、例えば本出願人の欧州特許出願公開第０８０６５５５号明細書に示されているように、凹部７の、取り巻く各端縁をセグメントに分割することも可能であり、そのセグメントの自由端縁を屈曲させれば（図４参照）、ギザギザの形状または舌片の形状の構成が得られる。
【００２８】
図７に示す実施形態では、構造層３とカバー層１の間の間隙内に、高い温度に耐える断熱材料からなる付加的な遮断層１９が設けられており、それによって、音響的および熱的な遮断作用が改善されている。
【００２９】
特に図５から明らかなように、穴７を有する第１のミシン目と穴１１を有する第２のミシン目は、互いに対して直角であり、かつ図５に符号２１と２３で示されている直線に沿って、第１のミシン目と第２のミシン目が交互に、かつそれぞれ互いに等しい距離で配置されるパターンで配置されている。したがって、構造層３は、規則的な構造パターンを形成しており、その構造パターンでは、波の山１７を形成するリブ状の面部分によって、構造層３上の正方形の面領域が区切られている。
【００３０】
図５は、実際の実施形態に対して約６倍拡大して構造パターンを示している。音響的な遮断作用に関して好ましい例では、ミシン目の穴の直径は１ミリメートルの範囲内とすることができ、互いに隣接する穴７および１１の間の間隔は約５ｍｍとすることができる。
【００３１】
図において、カバー層１と構造層３は、全体的に見て、平面状に示されている。しかし、構造層３に、大面積にわたる波形の湾曲を設けることもでき、その場合、寸法と波の形状は、音の適当な周波数において音響的な遮断作用の付加的な改善が得られるように選択することができる。
【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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【図７】
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【国際調査報告】
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2009541630.tif 000012
2009541630.tif 000013
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