(57)【要約】  遮音性の絶縁部材は、音源及び／又は熱源の遮蔽が必要な様々な場所において、有利には自動車構造において熱シールドとして使用される。このような絶縁部材は、突起を備えた少なくとも１つのシート状エレメント（１）を有していて、該シート状エレメントは、エンボス加工部底部１０とエンボス加工部側面１１とを備えた補強エンボス加工部８を有している。このような絶縁部材において本発明では、シート状エレメント１が、エンボス加工部側面１１の領域に材料肉厚部、つまり材料補強部１３を有している。エンボス加工部底部１０には、ジグザグに成形された輪郭を有する亀裂９が位置しており、これらの亀裂９は、エンボス加工部底部１０の伸張及び裂開によって発生し、つまり波形の不規則な輪郭１９を成している。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
遮音性の絶縁部材、特に自動車用の遮音性の熱シールドであって、絶縁部材が、突起を備えた少なくとも１つのシート状エレメント（１）を有していて、該シート状エレメント（１）がエンボス加工部及びパーフォレーション（２）を備えている形式のものにおいて、エンボス加工部が、エンボス加工部底部（１０）とエンボス加工部側面（１１）とを備えた補強エンボス加工部（８）であり、パーフォレーション（２）が亀裂（９）として形成されており、該亀裂（９）が、ジグザグに成形された輪郭を有していて、エンボス加工部底部（１０）の内部に位置していることを特徴とする、遮音性の絶縁部材。
【請求項２】
シート状エレメント（１）が、エンボス加工部（８）のない少なくとも１つのゾーン（３）を有している、請求項１記載の絶縁部材。
【請求項３】
補強エンボス加工部（８）が、円形、方形、六角形、三角形、台形、星形又は鎌形である、請求項１記載の絶縁部材。
【請求項４】
シート状エレメント（１）が複数の領域を有しており、これらの領域の内部においてシート状エレメント（１）が、同方向の方向付けを有しており、これらの領域のうちの少なくとも２つの領域の補強エンボス加工部（８）の方向付けが、異なっている、請求項１記載の絶縁部材。
【請求項５】
エンボス加工部底部の厚さ（ｂ）とシート状エレメント（１）の厚さ（ｄ）との比が、ｂ／ｄ≦１／１０である、請求項１から４までのいずれか１項記載の絶縁部材。
【請求項６】
エンボス加工部底部の幅（ａ）とエンボス加工部底部の厚さ（ｂ）との比が、ａ／ｂ≧３／１である、請求項１から５までのいずれか１項記載の絶縁部材。
【請求項７】
シート状エレメント（１）が、金属製材料から成っている、請求項１から６までのいずれか１項記載の絶縁部材。
【請求項８】
シート状エレメント（１）がプラスチック、特に繊維補強されたプラスチックから成っている、請求項１から７までのいずれか１項記載の絶縁部材。
【請求項９】
シート状エレメント（１）が複合材料から成っている、請求項１から８までのいずれか１項記載の絶縁部材。
【請求項１０】
シール状エレメント（１）が、発泡された材料から成っている、請求項１から９までのいずれか１項記載の絶縁部材。
【請求項１１】
シート状エレメント（１）が０.１〜０.５ｍｍの厚さ、特に０.３〜０.５ｍｍの厚さを有している、請求項１から１０までのいずれか１項記載の絶縁部材。
【請求項１２】
亀裂（９）がエンボス加工部底部（１０）にランダムに方向付けられて配置されている、請求項１から１１までのいずれか１項記載の絶縁部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念部に記載された形式の遮音性の絶縁部材、すなわち遮音性の絶縁部材、特に自動車用の遮音性の熱シールドであって、絶縁部材が、突起を備えた少なくとも１つのシート状エレメントを有していて、該シート状エレメントがエンボス加工部及びパーフォレーションを備えている形式のものに関する。
【０００２】
このような絶縁部材は、音源及び／又は熱源を遮蔽することが必要なすべての箇所において使用される。このような絶縁部材は有利には自動車構造において使用され、自動車構造において例えば高温になる触媒と車両床との間に取り付けられる。
【０００３】
このような絶縁部材は例えば、ＷＯ９１／１０５６０、ＷＯ００／４６４９３又はＤＥ１０２００５００６１６４Ａ１に基づいて公知である。
【０００４】
ＷＯ９１／１０５６０には、熱を伝達するゾーン、いわゆるヒートシンクと熱を絶縁するゾーンとを有する、箔ユニットを備えた熱シールドが記載されている。特に箔ユニットの個々の箔は突起を有しており、これらの突起によって、積層された箔は互いに間隔をおいて位置することになる。個々の箔は、互いに気密に結合されていることができ、これによってガス、例えばキセノンの閉じ込めが可能になる。この公知の熱シールドの別の構成では、音響的な作用効果、つまり遮音効果を改善するために、個々の箔にパーフォレーションが設けられている。このような箔ユニットの縁部領域は、実地においては大きな押圧力なしに押し潰され、裁断され、次いで縁曲げされ、圧縮され、熱シールされて又は機械的に、結合される。
【０００５】
このような箔ユニットの遮音効果は、該箔ユニットがスリット状のパーフォレーションを有している場合に、著しく改善され得ることが、分かっている。ＷＯ００／４６４９３には、少なくとも２つの金属製シートから成る絶縁部材が開示されており、この場合金属製シートは箔又は薄い金属薄板である。遮音効果を改善するために、これらの金属製シートのうちの少なくとも１つが突起及び亀裂を有している。これらの亀裂は、少なくとも１つの金属製シートの突起において弾性限界が超えられた場合に、形成される。有利な構成では、個々の金属製シートが互いに冷間溶接されている。
【０００６】
このような絶縁部材のためのコストを低減するために、遮音及び断熱性の箔に支持体構造が組み込まれている構成が開発されており、このように構成されていると、自立式の絶縁体部材を得ることができる。このような絶縁部材は、コスト節減の利点のみならず、全体的に軽量であり、必要に応じて、僅かな構造空間しか必要としない、という利点も有している。
【０００７】
ＤＥ１０２００５００６１６４には、実質的に滑らかな縁部と滑らかな端部とを有するスリット状の開口を備えた、突起を備えた箔又は突起を備えた金属薄板として形成された、絶縁部材が開示されている。この場合スリット状の開口は、第１のステップにおいて原材料にスリットエンボス加工機を用いて、例えばセグメントスリット装置を用いて、材料狭窄部もしくは予定破損箇所がエンボス加工され、このように前処理された材料は次いで次のステップにおいて、突起形成（Noppung）によって三次元的に変形され、この際に目標破損箇所もしくは予定破損箇所（Sollbruchstelle）が裂開し、滑らかな縁部と滑らかな端部とを備えた前記スリット状の開口が生じる。残念ながら、このような部分は、従来技術に比べて僅かな遮音特性しか有していないことが、分かっている。
【０００８】
さらに、このような絶縁部材は規定通りの使用中に、強い振動にさらされかつしばしば強い振動負荷にさらされ、その結果このようなスリット状の開口は、これによってさらに亀裂が深くなるもしくは大きくなることがある。このように亀裂が増大すると、機械的な強度及び所定の遮音効果が損なわれてしまう。亀裂の増大を阻止するために、ＤＥ１０２００５００６１６４に開示された構成では、スリットがスリット拡大部に、つまりスリットの両端部における円形又は楕円形の孔に開口させるようになっている。これによってしかしながら、相応なスリットエンボス加工形状及び孔打抜き形状が必要になり、その結果このような絶縁部材の製造は極めて面倒かつ高価になってしまう。
【０００９】
ゆえに本発明の課題は、冒頭に述べた形式の遮音性の絶縁部材を改良して、上に述べたような欠点を有しておらず、特に、遮音効果を損なうことなしに加えられる機械的な負荷にも長時間にわたって耐えることができる、自立式で軽量の絶縁部材を提供することである。
【００１０】
この課題を解決するために本発明の構成では、請求項１の特徴部記載のように、すなわち、遮音性の絶縁部材、特に自動車用の遮音性の熱シールドであって、絶縁部材が、突起を備えた少なくとも１つのシート状エレメントを有していて、該シート状エレメントがエンボス加工部及びパーフォレーションを備えている形式のものにおいて、エンボス加工部が、エンボス加工部底部とエンボス加工部側面とを備えた補強エンボス加工部であり、パーフォレーションが亀裂として形成されており、該亀裂が、ジグザグに成形された輪郭を有していて、エンボス加工部底部の内部に位置しているようにした。
【００１１】
このような補強エンボス加工部は、シート状エレメントの固有安定性を高めると同時に、パーフォレーションの亀裂がさらに増大することを阻止する。本発明ではパーフォレーションが亀裂として形成されているが、本明細書において、「亀裂」という用語は、突起形成時にエンボス加工部底部の伸張及び裂開によって生ぜしめられ、ゆえにジグザグに成形された輪郭を有するパーフォレーションのために用いられている。このように伸張によって生ぜしめられた亀裂は、波形もしくは曲面状の、つまりジグザグな輪郭を有しており、このような亀裂は例えばＷＯ００／４６４９３に基づいて公知である。本発明におけるように成型された不規則な輪郭を備えたパーフォレーションは、実質的に滑らかな縁部と滑らかな端部とを備えたスリット状の開口に比べて、極めて改善された遮音効果を示すことが分かっている。
【００１２】
本発明の有利な構成では、本発明による絶縁部材が、補強エンボス加工部のないゾーンを有している。これらのゾーンは、固定エレメントを安定的に受容するためや、品番又は商標を記入するため、又は、例えば縁部領域（縁曲げ縁部）における加工を簡単化するために役立ち、これらの箇所における疲労を阻止する。
【００１３】
もちろん、補強エンボス加工部は、任意の形状を有することができ、特に、円形又は鎌形、星形、三角形、方形又は六角形であってよい。大きな底面を形成する形状が有利であり、このような形状によって、任意に方向付けられた裂開を促進することができる。
【００１４】
別の有利な構成では、本発明による補強エンボス加工部がエンボス加工部底部を有しており、このエンボス加工部底部はその肩部に、つまりエンボス加工部側面への移行部の直前におけるエンボス加工部底部の領域に、厚さｂを有しており、この厚さｂとシート状エレメントの厚さｄとの比が１／１０である。もちろん、この比は１／１０よりも小さくても良い。エンボス加工部底部の肩部における厚さｂとシート状エレメントの厚さｄとの比がｂ／ｄ≦１／１０であると、エンボス加工部領域における材料を最適に硬化させることができるので、特に有利である。また、エンボス加工部底部の幅ａとエンボス加工部底部の厚さｂとの比が、少なくとも３／１の比であると、特に有利であることが分かっている。
【００１５】
本発明の別の有利な構成では、シート状エレメントが金属製材料、特にアルミニウム、アルミニウム合金、アルミニウム被覆された鋼又はクロム合金鋼から成っている。別の有利な構成では、シート状エレメントが耐熱性のプラスチック、例えば繊維補強された熱可塑性プラスチック又は複合材料から、特に発泡された材料から製造されている。このような複合材料は例えば、フリース、繊維層、織布、絨毯、多層複合材料である繊維材料及び／又は金属から成る片側又は両側の被覆層を備えていて、織り又は編み、カレンダ加工、プレス加工によって又はメルトブロー又は湿式堆積法によって製造される。シート状エレメントとしては、０.１〜０.５ｍｍの厚さ、特に０.３〜０.５ｍｍの厚さを有するアルミニウムシートが、特に有利である。
【００１６】
また、亀裂が特定の方向に位置しているのではなく、任意に、つまりランダムに配置されていると、音響的には特に有利である。亀裂の配向がこのようにランダムになっていると、拡散的に進入する音波の遮断もしくは吸収が促進される。しかしながらまた、亀裂の配向を局部的に異ならせるために、補強エンボス加工部が部分的に異なった方向付けを有しているような構成も可能である。
【００１７】
次に図面を参照しながら、本発明の有利な実施形態を説明する。
【００１８】
図１は、熱シールドを概略的に示す斜視図であり、
図２は、公知形式のスリット状の開口を断面して示す斜視図であり、
図３は、本発明による補強エンボス加工部を断面して示す斜視図であり、
図４は、本発明による補強エンボス加工部の亀裂のない状態を示す横断面図であり、
図５は、本発明による補強エンボス加工部の亀裂のある状態を示す横断面図であり、
図６は、補強エンボス加工部と亀裂とを有している、本発明による突起を形成された絶縁部材を示す横断面図である。
【００１９】
図１には、熱シールドの使用される状態において斜視図で示されている。この熱シールドは、シート状エレメント（以下においてはシートとも呼ぶ）１を有しており、このシート１にはスリット状の開口２が設けられており、これらの開口２はシート１全体にわたって分配配置されている。これらのスリット状の開口２の分布は、当業者の取扱い範囲であり、特に、固定手段を受容するための固定孔４を有するパーフォレーションのないゾーン３が可能である。このようなゾーン３は、文字入れもしくはマーキング（Beschriftung）又はより確実な製造のためにも約立つことができる。このようなシート１の機械的な安定性をさらに高めるために、押込み成形部５を設けることも、当業者の取扱い範囲である。
【００２０】
この熱シールドは有利には、特にアルミニウム製の腐食性のシート１を有している。この場合有利には厚さ０.３〜０.５ｍｍのアルミニウムシートが使用される。もちろんこのシートは、例えば厚さ０.１〜０.３ｍｍのアルミニウム箔から成っていても、又は例えば厚さ０.５〜５ｍｍの厚いアルミニウムプレートから成っていてもよい。本発明によるシート１を製造するためには、他の金属、例えば銅又は錫又は適宜な合金を使用することも可能である。さらにまた、熱可塑性プラスチックのようなプラスチックや、フォーム又は箔を、本発明によるシート１を製造するために使用することも可能である。この場合、使用される材料が軟質であるか又は脆性であるかは、問題にならない。この場合求められているのは、使用される材料が突起形成（Noppung）及び／又は変形のために適していることである。
【００２１】
図２には、公知形式の開口が略示されている。間隙６を形成するために材料は、裂け目を付けられるか又は切欠きを付けられて、割られる。図２から、通常プリズム形状を有している切欠き７が明らかである。この切欠き７の縁部領域には、材料（材料の結晶構造）におけるある程度の圧縮部１７が示されている。切欠き深さと材料の厚さとの比は、公知の開口では極めて小さく、特に１：２よりも小さい。
【００２２】
図３には、本発明による補強エンボス加工部８が斜視図で示されている。本発明によるシート状エレメント１を音響的な要求に最適に適合させるためには、他の補強エンボス加工部の形状を使用することもできる。補強エンボス加工部の形状は特に、円形、三角形、方形、台形、六角形、星形又はその他の所望の形状を有することができる。もちろん、例えば図３に示されているように、補強エンボス加工部８がその横断面において下方に向かって先細になっている必要はない。本発明によれば、均一な補強エンボス加工部形状を有しているシート状エレメント１を製造することも、局部的に異なった補強エンボス加工部形状を有するシート状エレメント１を製造することも可能である。図３に示されたエンボス加工部底部１０における亀裂（Fissur）９は、ギザギザの輪郭１９を有している。
【００２３】
図４には、亀裂のない本発明による補強エンボス加工部８が横断面で示されている。この本発明による補強エンボス加工部８は、エンボス加工部底部１０と側面１１とを有している。エンボス加工部底部１０は、シート状エレメント１よりも薄く、側面１１からエンボス加工部底部１０への移行部である肩部１２における比ｂ／ｄは、有利には１：１０か又はそれよりも小さい値である。裂開されていないエンボス加工部底部１０の幅ａとエンボス加工部底部１０の厚さｂとの比は、３：１又はそれ以上である。補強エンボス加工部８は側面領域９及び特にエンボス加工部底部１０に、強い局部的な硬化部もしくは補強部１３を有している。このような補強エンボス加工部は、シート１全体を補強するために役立つ。
【００２４】
図５には、エンボス加工部底部１０に亀裂９を備えた本発明による補強エンボス加工部８が横断面図で示されている。この図５にも、エンボス加工部底部１０の伸張及び裂開によって生じたギザギザの輪郭１９が示されている。このギザギザの輪郭１９は、通常、波形の反りもしくは歪みと、不規則なジグザグ形状とを示す。
【００２５】
図６には、突起１４と補強エンボス加工部とを備えたシート状エレメント１が横断面図で示されている。この図６から明らかなように、エンボス加工部底部１０，１０′，１０′′はすべてが裂開されているのではない。これらのうちのエンボス加工部底部１０′′が裂開され、亀裂９，９′′を有しているのに対して、他のエンボス加工部底部１０，１０′は単に伸張又は変形しているだけであり、亀裂を有していない。
【００２６】
ここに開示された亀裂は、エキスパンデッドメタルに似たスリットを備えた箔から公知であるような、ほぼ滑らかな縁部を備えた開口及び滑らかな開口に比べて、高周波帯において少なくとも１０％良好な遮音効果と、中波帯（音声周波数の帯域）において少なくとも５％良好な遮音効果とを有している。
【００２７】
本発明による熱シールドは有利には、ただ１つの金属シートから成っている。しかしながらもちろん、熱シールドが複数の金属シートから成っているような構成も可能である。例えば、本発明によるシート状エレメントと公知形式の金属シートとのすべての組み合わせが、当業者には可能である。さらに、少なくとも１つの本発明によるシート状エレメントを有する遮音効果のある絶縁部材を製造することも可能である。特に、本発明によるシートは、突起のない、亀裂のない又は補強エンボス加工部のない箔や金属薄板と組み合わせることが可能である。このような箔及び／又は金属薄板ユニットは、遮音効果のある絶縁部材、特に自動車用の遮音効果のある熱シールドを製造するためには、一緒に裁断及び／又は冷間溶接されると、有利である。
【００２８】
本発明による絶縁部材の別の構成では、絶縁部材が２つのシート状エレメント１を有しており、両シート状エレメント１の間の中間室に、５００〜５０００Ｎｓ／ｍ3の空気流抵抗を有する有機及び／又は無機の断熱性及び／又は遮音性の材料が、少なくとも部分的に配置されている。この中間室は、亀裂を備えたシートと閉鎖されたシートとから形成されていることができ、この場合両シートの中間室には、５００〜５０００Ｎｓ／ｍ3の空気流抵抗を有する有機及び／又は無機の断熱性及び／又は遮音性の材料が、少なくとも部分的に配置されている。もちろん、亀裂を備えた２つのシートの中間室に、異なった厚さもしくは密度及び順序で、有機及び／又は無機の断熱性及び／又は遮音性の材料が互いに上下に配置されているような構成も可能である。このことはまた、亀裂を備えたシートと閉鎖されたシートとの間における中間室に対しても言える。もちろん、有機及び／又は無機の断熱性及び／又は遮音性の材料、特にフリース、織布、箔などは、個々のシートから間隔をおいて配置されているような構成も可能である。単純な構成では、２つのシートの間における中間室内に、局部的に異なった高さの１〜５０ｍｍの空気室が設けられている。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】熱シールドを概略的に示す斜視図である。
【図２】公知形式のスリット状の開口を断面して示す斜視図である。
【図３】本発明による補強エンボス加工部を断面して示す斜視図である。
【図４】本発明による補強エンボス加工部の亀裂のない状態を示す横断面図である。
【図５】本発明による補強エンボス加工部の亀裂のある状態を示す横断面図である。
【図６】補強エンボス加工部と亀裂とを有している、本発明による突起を形成された絶縁部材を示す横断面図である。
【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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【国際調査報告】
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