JP4787948B2

JP4787948B2 - Flexible corrugated multilayer metal foil shield and manufacturing method thereof

Info

Publication number: JP4787948B2
Application number: JP50298099A
Authority: JP
Inventors: ジーウィリアムラグランド; レイモンドイーラグランド; クリストファーヴィーラグランド
Original assignee: エルリングクリンガーユーエスエイインコーポレイテッド
Priority date: 1997-06-09
Filing date: 1998-06-05
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2018-06-05
Also published as: BR9809992A; JP2002504871A; CA2297467A1; ITMI981309A1; DE29810327U1; FR2764235A1; IE980433A1; AU724126B2; GB2326117B; DE19825813C2; CH693322A5; WO1998056576A1; GB9812319D0; FR2764235B1; GB2326117A; AU7821998A; DE19825813A1; IT1301938B1; CA2297467C

Description

発明の分野
本発明は、断熱材及び防音材として有用な多層金属箔及び金属シート構造に関するものである。
発明の背景
米国特許第1,934,174号に開示されているように多層金属箔絶縁体が長年使用されている。このような金属箔絶縁体は代表的には高温の反射性熱絶縁用に使用されている。これらの用途においては、金属箔の層をエンボス加工してこれらの層の間を離間させ、これらの層の積層体をコンテナ又は剛性カバーで保護して金属箔の積層体が任意の部分で圧縮されて積層体の熱絶縁値が低下するのを阻止するようにしている。
米国特許第5,011,743号には、多層金属箔の一部分を圧縮して積層体絶縁部分から熱を集め放出するヒートシンク部分を設けると、多層金属箔絶縁体の性能が向上することが開示されている。このような多層金属箔断熱材はエンボス加工金属箔層の積層体の一部分を圧縮して所望のヒートシンク部分を生成してなる。箔層は分離しないように互いに貼り付け又はステープル留めされる。米国特許第5,011,743号に従って形成された断熱材又は防音材は代表的にはヒートシンク部分で圧縮され、所望のパターンにカットされる。このような多層金属箔断熱材は通常多くの用途において単独使用に対し十分な構造強度を有しない。多くの用途において、金属箔断熱材は構造支持部材又はパンに貼り付けて最終組立体を構成し、これを断熱材又は防音材として使用するのが代表的である。支持部材は金属パン、金属スタンプ加工物又は金属整形物が代表的である。このような断熱組立体の代表的な用途は自動車の断熱用途を含む。
上述した特許の記載内容は参考のため本明細書に含まれているものとする。
発明の要旨
本発明の目的は、可撓性で且つ断熱用及び防音用に好適な多層金属箔絶縁構造を提供することにある。
本発明による可撓性波形多層金属箔構造は層を横切って延在する波形に形成された金属箔層の積層体を具え、該積層体では全ての層が、積層体が波形に成形される結果として又は層が個別に波形に整形し積層体に嵌めあわせる結果として同一の波形パターン及び形状を有する。金属箔層の積層体の波形の一部分を圧縮してこれらの層を一緒に折り曲げ、これらの層を重複関係で互いに結合させる。得られた多層波形相互結合構造は圧縮され折り曲げられてない部分では波形の谷又は山に沿って曲がり得るとともに、波形の山が圧縮された折り曲げられた部分では波の間の谷に沿って曲がり得るために可撓性である。層の厚さ、層の数及び相互連結層の圧縮の程度に依存して、波形の圧縮部分も相互連結構造の圧縮されていないと一緒に曲がることができる。
本発明による可撓性波形多層金属箔構造は、少なくとも３つの金属層を具え、そのうちの少なくとも２つは０．００６インチ（０．１５ｍｍ）以下の厚さを有する金属層とする。一般に、本発明の可撓性波形多層構造は少なくとも３つの金属箔層を含み、好ましくは５以上の金属箔層を含む。これらの金属箔層は０．００５インチ（０．１２ｍｍ）以下が好適であり、可撓性波形多層金属箔構造の特に内部層に対しては０．００２インチ（０．０５ｍｍ）の金属箔が好適である。金属箔層に加えて、可撓性波形多層構造の片面又は両面にオプションの保護外部金属シート層を設けることができる。このような金属シートは０．００６インチ（０．１５ｍｍ）より大きく、０．０５０インチ（１．２７ｍｍ）までの厚さを有するものとする。このオプションの外部保護金属シートは、他の層と同一の形状及びパターンに波形にする（個別に波形に次いで嵌め合わせる、又は積層体の一部分として同時に波形にする）とともに圧縮して本発明の単一多層金属箔構造の一部として他の層と相互結合させることができるように選択する。保護外部金属シート層は約０．００８インチ（０．２０ｍｍ）〜約０．０３０インチ（０．７６ｍｍ）にするのが好ましい。本発明による一つの好適な可撓性波形多層金属箔構造は各々０．００６インチ（０．１５ｍｍ）以下の厚さを有する金属箔のみからなり、厚い外部金属シート層半導体を具えない。
本発明の多層構造の一部を構成する１以上のここの金属箔層はエンボス加工することができ、或いは層の間に空間及び空隙を与える他のスペーサを含むものとすることができる。浮彫り部又は空隙部のいくつかが多層積層体の波形の形成中に小さくなり、波形が圧縮され層を相互結合する折曲げ部が形成される部分ではいくつかが完全になくなるが、多層波形構造の種々の部分における層間の残存する互いに離間した空隙部が多くの用途において断熱及び防音特性に関し有益である。しかし、層を離間させる浮彫り部又はスペーサがなくても、金属箔層は多層金属箔構造の波形の形成中に本質的に生ずるしわ又はその他の変形のために層間に本質的に若干の空隙及び空間を有する。層間に空隙を与えるには、浮彫り部又は層自体のしわの形態のスペーサに加えて、圧縮可能な箔片又はメッシュ、又は圧縮不可材料のような別のスペーサを、このようなスペーサの存在が層の相互結合のための構造の所望位置における波形の圧縮及び折り曲げを妨げない限り及び多層金属箔構造を所定の用途に使用するとき層の分離を阻止する限り、使用することができる。
本発明の可撓性多層波形金属箔構造は、積層体を横切る波形が形成されると、一方向において剛性になり、少なくとも曲げにくくなるが、積層体は波形の山及び／又は谷に沿って曲げることができるため他方向において可撓性である。多層波形構造のこの可撓性性は彎曲形状体、特に導管のような彎曲プレーナ表面に断熱材及び防音材として使用することができる。しかし、本発明の多層波形構造は、多層構造を波形に沿って一方向に曲げるとともに波形を横切る他方向に波形を折り曲げる、波形に折り目を付ける、又は波形を座屈させることにより所望の任意の形状にフィットさせる、又は所望の任意の形状に形成することができる。更に、波形の間隔を横方向に広げる、又は縮めて多層波形金属箔構造を所望の３次元形状にフィットする形にするのを助けることもでできる。例えば、金属箔層の積層体の波形を形成し、波形を横方向（層の面に沿って）に必要なだけ広げ又は圧縮し、次いで波形を折り曲げて層を相互結合する必要がある部分で波形を垂直方向に圧縮することにより所望の形状のシールドを形成することができる。
オプショナルな構成として、本発明の波形多層金属箔構体は、波形を横切る折り目を圧縮することにより他方向にて柔軟性とすることができ、これにより折り目を波形の中に十分深く押し縮めて、多層構体をこれらの折り目に沿って折り曲げることができるようにする。このような折り目を形成することにより、本発明による波形多層金属箔構体に追加の可撓性を持たせることができ、折り目を形成すべく圧縮することは、上述したように波形を垂直方向に圧縮して、それぞれの層を相互連結して、層が離間しないようにするのと同じ態様で、波形層を折り曲げて、層を互いに相互結合する追加の機能も提供することがわかる。折り目をつけることにより層を折り曲げ、且つ相互結合することは、上述した波形を最初に圧縮することに加えて、又はその代わりとして、層を折り曲げ、且つ相互結合することができる。このような折り目は、ナイフのエッジ形状の折り目から、波形を横切る広くて平坦な細条状のものまでの任意所望な幅とすることができ、しかも折り目は、最終製品に望まれる性及び熱又は音の遮蔽特性に応じて波型を横切る任意な所望方向とすることができる。
本発明は、先ず金属箔の積層体を用立てることのより柔軟な波形金属箔構体を形成する方法を提供する。各金属箔の層は、個々に打ち出したり、しわを寄せしたり、波形にしたり（例えば、周期的に極めて小さな波形にしたり、又は多層製品の主要な波形に比べて高くしたり）、或いはそれぞれの層間にギャップを設けるために別のスペーサを含めたりすることができる。次いで、この金属箔の積層体を一体の波形構造に整形するのであって、これは通常の金属波形化法及び装置によって行うことができる。多層積層体に波形を形成した後に、波形の部分を圧縮して、層を重ねて折り曲げることにより、それぞれの層を互いに相互結合させる。この層の相互結合は層が離間しないようにすると共に、波形の山と谷又は溝に沿って曲げることにより波形に沿う多層金属箔の波形積層体の柔軟性を維持し得るようにする。それぞれの層を折り曲げ、且つ相互結合するために圧縮する波形の部分は、或る特定の製品用に所望される波形の任意な部分、又は個所とすることができるが、取り扱い及び使用中に層が離間しない部分とする。例えば、多くの用途にとっては、波形積層体の縁部を圧縮して、金属箔層を多層の波形金属箔の積層体の少なくとも１つの縁部に沿うか、又はその境界線の周りにて折り曲げて、相互結合するのが好適である。多層金属箔構体の最終使用に応じて他の所望な構成とすることもできる。例えば、多層ストリップの縁部と平行な或るストリップにおける波形の内部を圧縮して、それぞれの層を波形の多層金属箔構体の内部と一緒に折り曲げて、相互結合して、波形構成部分の縁部が圧縮されないようにするのも望ましい。或いはまた、各個々の波形の長さの全て、又はその殆どに沿って波形を周期的に、又は１つおきに十分に圧縮して、或る所定の割合の波形を圧縮して、層を一緒に折り曲げて、相互結合させると共に、他の波形の全長は圧縮されないままとすることも望まれる。
波形の形状は、金属箔構体に所望される特性に応じて当業者が選択し得ることである。例えば、波形は正弦波状、方形状、長方形状、半円形状、又は他の適当な波形形状とすることができる。
波形のサイズ、高さ及び間隔は、こうした波形の選択した部分を圧縮する際に、それぞれの層が一緒に曲げやすくて、しかも相互結合し易くて、波形に圧縮し得るように波形が設計される限りにおいては、均一で、規則的なものとしたり、又は不均一で、不規則的なものとすることができる。同様に、それぞれの層を変形して、互いに結合させる折り目の形状は、本発明により製造される最終の柔軟な波形多層金属箔製品に所望される相互結合特性に応じて選択し、且つ設計することができる。
本発明による柔軟な多層金属箔構体はその利用範囲は広いが、特に自動車の用途での熱及び音響遮蔽用途に好適である。本発明の柔軟な多層金属箔構体は、断熱材料としての利用法もあるが、点熱源又はホットスポットからの熱の広がり及び放散に対する熱遮蔽用途に使用するのが好適である。多層金属層の横方向の熱伝導率は高いために、熱をホットスポットから柔軟な多層金属箔構体内の別の個所へと有効に伝導させ、そこで熱を吸収させるか、又は熱をホットスポットの熱源よりも低い周りの環境内へと放散させることができる。本発明による波形多層金属構体では、波形の溝の長さに沿う最短の伝導路に沿って熱の殆どが迅速に伝導し易くなることが予期される。熱は波形の溝に対して横切る方向、即ち波形の山と谷を横切る方向には非常にゆっくり伝導する。熱は、波形の山と谷を本来平坦にした上述した圧縮個所と折り目個所による経路に沿っても迅速に伝導する。こうした特性からして、本発明による波形多層金属白熱遮蔽構体は、所望される特定な方向にて波形に沿って熱を横方向に伝導して、放散させるようにし、ホットスポットの熱源を遮蔽し、断熱すべく設計することができる。同様に、本発明の柔軟な多層金属箔構体は、波形の多層金属箔構体が振動及び音を吸収する特性があることからして、音響遮蔽体として利用することもできる。音響用途にとっては、波形金属層間に別の材料層を設けるのが望ましいことは当業者に明らかである。プラスチック膜、接着材、ファイバの如き材料及び他の材料を用いて、多層波形金属箔構体の音響制動特性を高めることができるも、こうした材料のうちの幾つかのものは断熱又は熱遮蔽の或る用途にとっては適さないこともある。
本発明による波形多層金属箔構体は、様々な熱及び音響遮蔽及び絶縁用途にこの構体を利用することに２つの利点を有する。先ずは、波形によって与えられる柔軟性により、本発明の柔軟な波形多層金属箔構体を、所望する用途に位置付けするのに便利である。波形を横切って前述した長手方向の折り目をつけることによる追加の柔軟性により柔軟度がさらに高まり、また、それぞれの層を一緒に相互結合する前に金属箔層の波形積層体を予備成形するのに本発明による構体を利用することができ、熱及び音響遮蔽を所望される様々な形状にて実現することができる。本発明の波形多層金属箔構体の第２の特徴は、この発明により形成される柔軟な波形多層金属箔構体の垂直方向の強度及び負荷支持能力が驚異的に高くなることにある。波形の選択部分を圧縮して、それぞれの層を一緒に折り曲げて、相互結合した後には、波形の圧縮してない部分が垂直方向にて負荷を支持し、金属箔に対して予期されるよりも高い圧縮に耐えることができる。かかる負荷支持特性によって本発明の柔軟な波形多層金属箔を車両の客室のカーペットの下側の熱遮蔽及び音響遮蔽として特に有効とする。本発明の波形多層金属箔構体は自動車の床板および客室のカーペット間に位置させて触媒式排気ガス浄化装置のような床板の下側のホットスポット熱源からの熱を吸収および消費するとともに道路の雑音のような雑音を吸収および減衰させることができる。本発明の多層金属箔の波形の形状は、客がカーペットに乗ることによって車両の負荷が波形多層金属箔構体にかかる通常の用途の下で、カーペットの下側の圧縮およびクラッシュに充分耐え、波形金属箔構体をしてその波形の形状並びにその熱および音響遮蔽特性を保持せしめるようにする。
本発明の柔軟な波形多層金属構体は厚さが0.006インチよりも厚い金属シートで造ることができ、しかも厚さが0.006インチ以下の金属箔層を用いる必要がない点は当業者にとって明らかである。かかる柔軟な波形多層金属シート構体は多層金属箔構体と同様に形成することができ、且つあるエンドユーザの用途における追加の強度および振動抵抗に必要なものである。
【図面の簡単な説明】
図１は、波形に形成した多層金属箔スタックの斜視図である。
図２は、層が折り畳まれるとともに相互に重なり合う圧縮波形を示す波形金属箔の端部の部分的な斜視図である。
図３は、波形の圧縮による層の折り畳み及び重なり合いの他の形状の断面図である。
図４は、波形を横切る長手方向及び波形に沿った側面方向に可撓性を与える波形の他の折り目を示す図である。
図５は、導管絶縁に使用される斜めにエンボス加工した多層金属箔ストリップの斜視図である。
図６は、本発明の波形多層金属箔構造の車両への適用を示す図である。
本発明の説明
本発明は、新規な可撓性波形多層金属箔及び金属シート構造体を提供する金属シートの波形成処理を提案する。米国特許第3,966,646号（Noakes氏等）及び第4,810,588号（Bullock氏等）明細書（これらは参考のために導入した）に記載されているような通常の金属の波形成処理を、本発明の多層金属箔構造体に用いる波を形成するのに用いるものである。Bullock氏等は非入れ子型の波形金属箔層を提案するものであるが、Noakes氏等のものに類似する波形成処理や既知のその他の処理を用いて本発明の多層金属箔構造体に波を形成することができる。本発明の方法では、まず最初、金属箔や金属シートの積層体を所望の層数にして設ける。この場合、これらの層に凹凸又はその他のスペーサを含め、これらの層間に所望のギャップすなわち分離部を設けることができる。次に、金属箔の積層体単一構造体として波形成処理して積層体の全ての層に同時に波を形成する。次に、金属箔のこの波形積層体に、波の選択領域又は部分を押しつぶす処理を行ない、積層体中の層を互いに折り重ねて互いに結合するようにする。その理由は、波は選択領域で実質的に平坦な状態に押しつぶされる為である。本発明により得られた結果物は、波の押しつぶされた部分で全ての層が互いに折り重ねられ且つ相互結合され、これにより構造体全体を一緒に保持するようにした多層金属箔構造体であり、この多層金属箔構造体は、波の頂部及び谷部の双方又はいずれか一方の領域に屈曲性があるために可撓性を保持する。
本発明の構造体を形成する他の方法では、個々の金属箔層及び金属シートを別々に波形にし、次に、これらを互いに積重ね且つ予めの波形の個々のシートの積層体として入れ子にする。各シートが他のシートとほぼ入れ子になり、層の相互結合のために波の押しつぶし及び折り重ねを可能にしうる限り、波は、形状、周期等において規則的にも不規則的にもできる。次に、波形シートの入れ子積層体を処理して波の一部を押しつぶして、層を互いに折り重ね且つ相互結合し、本発明の波形多層金属箔構造体を形成する。個々の層の１つ以上に、凹凸を形成するか又は窪み、しわ、波（非入れ子方向又は隣接層とは異なるパターンで）を形成するか又は地形的に他の形状として、層間にギャップ及び空間を設けることができる。金属箔にこのような凹凸又はスペーサを設けると、凹凸又はスペーサの一部が通常、本発明による波形多層金属箔構造体を形成する波形成処理中に無くなるか又は少なくとも縮小することが分かるであろう。多層予備成形積層体における波の一部が押しつぶされて層を互いに折り重ね且つ相互結合すると、これらの押しつぶされた領域で凹凸又は他のスペーサが殆ど又は完全に除去されることも分かるであろう。しかし、多くの分野では、このような凹凸又はスペーサを設けて、層間にギャップを形成するのが望ましい。その理由は、押しつぶされてなく相互結合されていない波形領域における層間のギャップが一般に、本発明の可撓性波形多層金属箔構造体の、熱及び音の絶縁及び遮蔽特性を高める為である。
本発明を更に図面を参照して説明する。図１は、金属箔シート（１）の積層体（１０）を示し、この積層体はこれを横切る波（２）を形成するように波形にされている。これらシートの１つ以上に任意の凹凸（７）を設けて、シート（１）の層間に好ましいギャップすなわち分離部を設けることができる。波は、正弦波形、半円形、正方形、長方形等のいかなる形状をも有するように設計及び選択することができ、この形状は、金属シートを折り重ね且つ互いに結合させるように押しつぶしうる有効な波を形成するものが適している。波の高さや、波の周期或いは波間の距離は、完成品において望ましい特性や、経済性及び積層体に波を形成するのに得られる装置に応じて当業者が選択しうる。波は、前述したところの米国特許第3,966,646号明細書に開示されたような通常の金属波形形成方法及び装置により金属シートの積層体に形成しうる。当業者によっても認識されているように、各シートを別々に波形にし、次に、波形にされたこれらシートを入れ子に積重ねて、本発明に有効な波形金属シートの積層体を形成することができる。同様に、厚さが０．００２インチ（約０．０５ｍｍ）の金属箔の４層のような金属箔の積層体を形成し、この積層体を波形にすることができる。或いはまた、厚さが０．０１０インチ（約０．２５ｍｍ）のシートのような一枚のカバーシートを波形にし、この波形のカバーシートを、波形金属箔の積層体上に配置して入れ子にし、本発明による構造体を形成するするのに有効な波形多層金属箔積層体を形成することができる。本発明の波形多層金属箔及びシート構造体においては、必ずしも、全ての層を構造体全体で入れ子にする必要はないことも認識しうるであろう。波の積層体を押しつぶすことにより層を相互結合させる場合、これらの層はこれらの押しつぶす個所では入れ子にする必要はなく、層中の波が入れ子とならない構造体の部分又は領域を設けるのが好ましい。本発明のこのような構造は、絶縁値又は他の目的で全体の高さを更に高くしたい場合に望ましい。
図２は、波（２）の押しつぶしにより層をいかに折り重ね且つ相互連結させるかを示す、図１の金属シートの波形積層体のエッジの斜視図である。この図２では、波がエッジ領域（５）でオメガ（Ω）状に押しつぶされ、領域（２６）で層が互いに折り重ねられて層が積層体として相互結合されている。折り重ねの他の形状は、「Ｔ」、「Ｌ」又はキノコ状のものを用いることができる。波のこの種類の押しつぶしは、図示のように積層体のエッジに沿って行なうか、或いは積層体の中央部分で行なうか、或いは完成品の使用中の層の分離を防止するのに充分に層を相互結合するのに望ましいようにその双方で行なうことができる。図２は、波形領域にそのまま残り層の分離を達成している任意の凹凸（７）と、波が押しつぶされた領域（５）における平坦化した凹凸（７ａ）とを示す。図２は、本発明の多層金属箔構造体の特性をも示している。この構造体の可撓性は、多層波形相互結合構造体を横及び縦方向、例えば波間の谷部（２４）に沿い且つ波（２２）の頂部（２３）で曲げうるようにすることにより得られる。その理由は、波の頂部と平坦化された領域（２６）との間の遷移部も、この構造体を折り曲げた際にある程度曲がりうるためである。
図３は、波の一部を押しつぶすことにより、層を互いに折り重ね且つ相互結合する他の形態を示す断面図である。多層積層体の波は、平坦化領域（３６）を形成して層を折り重ね且つ相互結合するように押しつぶされている。波の押しつぶされた部分と、押しつぶされていない部分との間には谷部領域（３４）が残っており、層を相互結合した完成波形構造体の可撓性を得るようにしてある。上述したところでは、２例を示したが、層を互いに折り重ね且つ相互結合して本発明による可撓性一体構造体を形成するたの形態のものは、上述したところから当業者にとって明らかとなるであろう。
図４は、本発明の可撓性波形構造の他の例を示し、この場合、シートのスタックを横切って延在する平行波形（４１）が、端部領域（４６）で押しつけられるとともに、長手方向に延在する折り目（４４）がつけられ、その折り目は、波形（４２）とともに多層構造に対して折り目（４４）に沿ったすなわち波形の間の谷間に沿った可撓性を与えて、本発明の波形多層金属箔構造の変形を更に容易にする。折り目（４４）は、製造のために設計すべき可撓性及び変形可能性に対して所望に応じた波形を横切る任意の角度に延在することができる。折り目（４４）を、図１に従って形成した波形スタックを同一（又は相違する）波形装置に２回通過させることによって形成することもできるが、２回目には、１回目の波形装置への通過に対して９０°（又は所定の角度）で通過させる。２回目の通過に対して同一の装置を用いる場合、２回目の通過を９０°の角度で行い、この場合、折り目（４４）を、谷間（３４）と同一間隔だけ離間させる。２回目の通過断面波形の離間及び角度の変形例は、本発明の教示に従えば当業者には明らかであり、そのような教示は、種々の角度及び／又は間隔すなわち波形周期で３回等の通過波形を含む。
図５は本発明の別の実施例を示し、本例では波形部（５２）は金属箔の積層体の幅方向に対して直角に又は斜めに形成され、波形部は複数の層を一緒に連結するため縁部領域（５６）において押しつぶす。本発明の波形多層金属箔連結構造体の角度形成された形態は、ホット、コールド又は低温の導管（５８）の周囲に繰返セクションとしてラップすることができ（直角形態）又は螺旋状にラップすることができ（傾斜角形態）、この多層構造体は波形部の谷又は山において曲げられて導管の周囲への巻き付けが促進され、波形部（５２）は導管の軸線に平行に位置する。
図６は、自動車（６０）の下側本体に対する図４に図示するシールドの用途を線図的に示す。遮蔽部材（４１）は、機械的な取付部材又は接着性取付部材により車室パン又は床の下側表面に取り付けることができる。図４の遮蔽部材並びに所望の形状の波形部多層金属箔の遮蔽部材のようなシールド部材を本発明に基づいて設計し及び形成して、自動車の下側本体或いは防火壁又は自動車のエンジン室の他の区域等のいかなる所望の部分にも適合させることができるものと理解すべきである。これらの本発明による遮蔽部材は接着性取付部材又は他の機械的な取付部材により自動車の種々の部分に有益に取り付けられて車体又はシャーシー部分を構成する。この理由は、本発明の有効で軽量でリサイクル可能な遮蔽部材を適切に設計し、自動車の所望の位置に遮熱及び遮音の所望の組合せを構成できるためである。本発明の多層金属箔遮蔽部材の自動車の所望の区域及び所望の室への機械的又は接着性の取付部材による直接の取付が可能であり、本発明の教示内容に基づいて作成された波形多層金属箔遮蔽部材及び部材の可撓性により可能になる。
複数の層を一緒に折り曲げ及び連結するための波形部の押しつぶしは、当業者により望むように行うことができる。波形部を押しつぶす所望の方法及び装置は、例えばラバー又はプラスチックの可撓性部材のような圧縮工具を用い、波形部を圧縮し、波形部をオメガ形状、Ｔ字形状、Ｌ字形状、茸形状、又は他の形状の波形に折り曲げて複数の層を連結することができる。ラバーの圧縮部材を用いる利点は、波形部が十分に圧縮されて複数の層が一緒に折り曲げられ連結され、しかも押しつぶされた部分が一層強力な圧力で平坦にされても一層高い可撓性が維持されることである。変形例として、金属、プラスチック、木又は他の圧縮部材を用いて波形部を押しつぶして積層体の複数の金属箔を全体として連結することができる。図４において説明したように、波形部に沿って圧縮されて多層構造体の可撓性を発揮する長手方向のひだも同様に所望の方法及び圧縮部材又は波形装置を用いて形成することができる。当業者により認識されるように、圧縮部材は、圧縮の形態に応じて平坦な部材、Ｖ字状の部材、又はナイフ形状の部材とすることができ、波形部の長手方向のひだ状の場合最終製品で望まれる可撓性に応じて圧縮部材を選択する。波形部の圧縮されて複数の層を全体として折り曲げ及び連結する部分は田粗ウ構造体の縁部又は多層金属箔構造体の内部部分のようないかなる所望の位置又は所望の複数の位置とすることができる。当業者にとって明らかなように、特定の製品設計のための複数層の折り曲げ及び連結を行う圧縮された区域の組合せ又は設計は、本発明の教示内容に基づいて実行することができる。多層構造体の縁部分は所望の場合には波形成形され圧縮されていない状態で開放状態とし、波形部の内側部分を複数層を全体として連結するために圧縮することができる。変形例として、縁部分は、圧縮されることに加えて、折り曲げられ、ロール状にされ、カール状にされ、ひだ状にされ、或いは所望のパターンの形状とすることができる。ある用途における折り曲げられ又はひだ状にされた縁部分は、この多層構造体を例えば自動車の下側本体に取り付ける場合、金物類を取り付けるための部分を構成するのに有用である。従って、複数の層を折り曲げて連結するための圧縮に加えて、複数の層は、最終の使用用途に応じてステープル留め、トリップ留め又はボルト留めのような別の方法により他の構造部材に取り付けることができる。
本発明の波形の積層体の有用な材料は当業者にとって明らかであり、典型的にはアルミニウム、ステンレススチール、銅、同様な金属箔及び金属シート、プラスチックがコーティングされた金属箔及びシート、複数の金属の積層体、これらの合金、並びに弾性変形可能であり永久変形可能な金属材料を含む。金属に加えて、本発明の多層構造体の２個の又はそれ以上の金属箔間に他の材料を挿入することができる。例えば、プラスチックフィルム、接着剤層、接着剤層上のスプレイ層、コーティング等を金属箔層間に含ませることができ、付加的な音声の減衰が望まれる音響的な用途において有益である。用いられる種々の金属及び他の層の厚さは、最終的な使用目的に応じて定められる。この多層構造体は主として０．００６インチ又はそれ以下の厚さを有する金属箔で構成されることが望ましく、特に例えば少なくとも３個の内側層が例えば０．００２インチの金属箔とした５層構造体が望ましい。全箔構造体の外側層は、０．００５又は０．００６インチの厚さの一層重い金属箔とすることがしばしば望まれている。同様に、外側層が保護層とすることが望まれる場合、０．０１〜０．０５インチの厚さの金属シートとすることができる。この点に関して、本発明の可撓性を有する波形の多層金属構造体は、全体として金属箔よりも厚い複数の金属シート、すなわち０．００６インチ以上の厚さの金属シートの非箔構造体とすることができる。例えば、本発明による可撓性を有する波形の多層金属構造体は、０．０１０インチの厚さの金属シートの５個の層を用いて製造することができる。
層の数及び各層の厚さは、望まれる可撓性、波形の可撓性を有する最終製品に要求される縦方向の強度、縦方向の熱伝達の容量、音響減衰の要件等に応じて等業者により選択される。種々の金属箔層の厚さは０．０００８〜０．００６インチまで変化し、０．００２及び０．００５インチの金属箔は多くの用途に望まれている。上側のシート又は外側の保護シートとして一層重いシートが用いられる場合、金属シートは０．００６インチ以上で約０．０５インチまでの厚さを有することができ、好適な上側シート又は外側シートは０．０１０インチから約０．０３インチ又は約０．０５インチまでの厚さを有する。本発明による可撓性を有する波形多層金属箔構造体を形態するために用いられる層の数及び厚さの組合せの例は、１０／２／２／２／５、５／２／２／２／５、８／２／２／２／４、１０／２／２／１０、５／２／２、５／０．８／０．８／５、及び１０／２／０．８／０．８／２／５（単位はミルであり、１ミル＝０．００．インチである）である。非箔金属シート構造体の例は、１０／８／８／８、３０／１０／１０／１０／３０、８／８／８、及び５０／８／８／１０である。本発明に有用な材料は最も一般的なアルミニウム及びステンレスのシートであるが、他の有用な材料も等業者にとって明らかであり、銅、錫、メッキされたシート真鍮等が含まれる。等業者は、材料の適切な組合せ、並びに、特定の使用用途、特定の成形処理、及び成形形状及び使用される特定の金属についての金属箔及びと金属シートの適切な組合せを容易に選択することができる。シート又は部分の全厚さは、層の数、層の厚さ及び層間のギャップだけでなく最終的に望まれる成形され及び設計された部品を構成するプリフォーム又はビーデッドプリフォームの形状性及び成形性にも依存する。厚さは０．０１０インチから０．２４インチの範囲にある。
金属フォイルを用いることなく、即ち、厚さ0.006インチ以上の金属シートを用いることによって本発明により遮蔽体および部品を形成し得ることは当業者にとって明かである。かかる構体の例はこれら層を選択して多層金属シート粗製品（プレフォーム）に対して上述した方法によりを用いて適宜の成型および整形を可能とする１０／７／１０；２０／１０／１０／１０；３０／８／８／８等を含むことができる。
本発明の波型多層金属フォイル／金属シート構体の全厚さは熱または音遮蔽の要求を満足するように当業者によって設計および選択することができる。例えば、代表的なカーペットの下敷き用途には波の底部から頂部までがほぼ３ｍｍ乃至ほぼ４ｍｍの総垂直厚さの構体を得るに充分な波の高さを有する１０／２／２／５ミル層の構体を用いることができる。
上述したように、本発明可撓性波型多層金属フォイルおよび金属シート構体は断熱、熱消費および遮音に有利である。これらの用途において本発明の構体は任意所望の用途に対して任意所望の形状および構造に製造することができる。例えば、これらの構体は図５に示すように巻装する際には廃熱導管に用いるように設計および適用することができる。即ち、これら構体は大型シートに形成して車両客室の床板のすぐ下側に用いる形状とするか、又は車両の耐火壁の形状とすることができる。これらの用途において、本発明の構体は断熱および本発明の多層金属構体に隣接する環境に対して熱吸収および熱発散を行い得る冷却区域にホットスポッと熱源から熱を横方向に伝導および発散させるように作用する。同様に、本発明の可撓性波型多層金属フォイル構体は、上述したように車両の客室カーペットの下側に敷いて触媒式排気ガス浄化装置が客室の床板を加熱する傾向にある区域から熱を発散および消費することができる。かかる用途は音響遮蔽にも適用することができる。本発明の可撓性波型多層金属構体はクリップ、ボルト、ネジ等の通常の機械的取付具を用いる当業者にとっても明らかである。例えばマスチックコーティング等による粘着性取付具は本発明構体を種々の車両、または自動車の用途、特に客室の床パンの底部のような下敷の用途に用いるに好適な方法である。本発明の波型多層金属フォイルおよび金属シート構体は、特定の用途およびサービス態様を必要とする際に、積層するか、または例えば金属、繊維、プラスティック等の他の材料間に用いることもできる。例えば、本発明の波型多層構体は金属フォイルまたは金属シートの平滑な層またはこれに対しの片側または両側に接着または機械的取付により取付けて所望の構造的強度または遮蔽特性を得るようにした波型のない浮出し金属フォイルまたは金属シートを有し得るものである。本発明ん構体の他の車両または自動車以外の用途としてはオーブン等のライナーがある。種々の音響端の用途では、構体の１つ以上の層に孔を形成して構体の音および振動吸収容量を高める個とができる。かかる孔は浮出しとともに形成し、例えば、例えばかかる孔を金属フォイルに浮出し点で形成することができる。又、かかる孔は構体の或るまたは全ての層に波型の頂部リッジに沿って行状に形成することができる。
本発明は上述した例にのみ限定されるものではなく、要旨をを変更しない範囲で種々の変形や変更が可能である。 Field of Invention
The present invention relates to a multilayer metal foil and a metal sheet structure useful as a heat insulating material and a soundproofing material.
Background of the Invention
Multi-layer metal foil insulators have been used for many years as disclosed in US Pat. No. 1,934,174. Such metal foil insulators are typically used for high temperature reflective thermal insulation. In these applications, the layers of metal foil are embossed to separate the layers, and the laminate of these layers is protected with a container or rigid cover so that the laminate of metal foil is compressed in any part. Thus, the thermal insulation value of the laminate is prevented from decreasing.
US Pat. No. 5,011,743 discloses that the performance of a multilayer metal foil insulator is improved by providing a heat sink portion that compresses a portion of the multilayer metal foil to collect and release heat from the laminate insulation portion. Such a multilayer metal foil heat insulating material is formed by compressing a part of a laminate of embossed metal foil layers to produce a desired heat sink portion. The foil layers are affixed or stapled together so as not to separate. Insulation or sound insulation formed in accordance with US Pat. No. 5,011,743 is typically compressed at the heat sink portion and cut into the desired pattern. Such multilayer metal foil insulations usually do not have sufficient structural strength for single use in many applications. In many applications, the metal foil insulation is typically affixed to a structural support member or pan to form the final assembly, which is typically used as an insulation or soundproofing material. The support member is typically a metal pan, a metal stamp processed product, or a metal shaped product. Typical applications for such insulation assemblies include automotive insulation applications.
The contents of the above patent are included in this specification for reference.
Summary of the Invention
An object of the present invention is to provide a multilayer metal foil insulating structure which is flexible and suitable for heat insulation and sound insulation.
A flexible corrugated multilayer metal foil structure according to the present invention comprises a laminate of metal foil layers formed into corrugations extending across the layers, where all layers are formed into corrugations. As a result or as a result that the layers are individually shaped into waveforms and fitted into the laminate, they have the same waveform pattern and shape. A portion of the corrugation of the laminate of metal foil layers is compressed to fold the layers together and bond the layers together in an overlapping relationship. The resulting multi-layer corrugated interconnect structure can bend along a corrugated valley or peak in a compressed and unfolded portion, and bend along a valley between waves in a folded portion where the corrugated peak is compressed Flexible to obtain. Depending on the thickness of the layers, the number of layers, and the degree of compression of the interconnect layers, the compressed portion of the corrugation can also bend together if the interconnect structure is not compressed.
The flexible corrugated multilayer metal foil structure according to the present invention comprises at least three metal layers, at least two of which are metal layers having a thickness of 0.006 inches (0.15 mm) or less. In general, the flexible corrugated multilayer structure of the present invention includes at least three metal foil layers, and preferably includes five or more metal foil layers. These metal foil layers are preferably 0.005 inches (0.12 mm) or less, and 0.002 inches (0.05 mm) metal foils are particularly suitable for the inner layer of the flexible corrugated multilayer metal foil structure. Is preferred. In addition to the metal foil layer, an optional protective outer metal sheet layer can be provided on one or both sides of the flexible corrugated multilayer structure. Such metal sheets shall have a thickness greater than 0.006 inches (0.15 mm) and up to 0.050 inches (1.27 mm). This optional external protective metal sheet is corrugated into the same shape and pattern as the other layers (separately corrugated individually, or simultaneously corrugated as part of a laminate) and compressed into a single layer of the present invention. It is chosen so that it can be interconnected with other layers as part of one multilayer metal foil structure. The protective outer metal sheet layer is preferably about 0.008 inches (0.20 mm) to about 0.030 inches (0.76 mm). One preferred flexible corrugated multilayer metal foil structure according to the present invention consists only of metal foils each having a thickness of 0.006 inches (0.15 mm) or less, and does not comprise a thick outer metal sheet layer semiconductor.
One or more of the metal foil layers here that form part of the multilayer structure of the present invention can be embossed or can include other spacers that provide space and voids between the layers. Some of the reliefs or voids become smaller during the formation of the corrugations of the multilayer laminate, and some disappear completely in the areas where the corrugations are compressed and the folds that interconnect the layers are formed. Remaining spaced air gaps between layers in various parts of the structure are beneficial for thermal and sound insulation properties in many applications. However, even if there are no reliefs or spacers that separate the layers, the metal foil layer will inherently have some voids between the layers due to wrinkles or other deformations inherently occurring during the formation of corrugations in the multilayer metal foil structure. And have a space. In order to provide voids between layers, in addition to spacers in the form of wrinkles in the relief or the layer itself, another spacer such as a compressible foil piece or mesh, or a non-compressible material can be present. Can be used as long as it does not interfere with the compression and folding of the corrugation at the desired location of the structure for the interconnection of the layers and as long as it prevents separation of the layers when the multilayer metal foil structure is used in a given application.
The flexible multi-layer corrugated metal foil structure of the present invention becomes rigid in one direction and is at least difficult to bend when corrugations across the laminate are formed, but the laminate is along the corrugated peaks and / or valleys. Flexible in other directions because it can be bent. This flexibility of the multilayer corrugated structure can be used as a thermal insulation and soundproofing material on curved surfaces, particularly curved planar surfaces such as conduits. However, the multi-layer corrugated structure of the present invention can be any desired by bending the multi-layer structure in one direction along the corrugation and folding the corrugation in the other direction across the corrugation, creasing the corrugation, or buckling the corrugation. It can be fitted to the shape or formed into any desired shape. Furthermore, the corrugated spacing can be increased or decreased laterally to help shape the multilayer corrugated metal foil structure into a desired three-dimensional shape. For example, where the corrugations of the metal foil layer stack are formed, the corrugations are spread or compressed in the lateral direction (along the plane of the layers) as necessary, and then the corrugations are folded to interconnect the layers. A shield having a desired shape can be formed by compressing the waveform in the vertical direction.
As an optional configuration, the corrugated multilayer metal foil structure of the present invention can be made flexible in the other direction by compressing the crease across the corrugation, thereby compressing the crease deeply into the corrugation, The multilayer structure can be folded along these folds. By forming such folds, the corrugated multilayer metal foil structure according to the present invention can have additional flexibility, and compressing to form folds can cause the corrugations to be vertically oriented as described above. It can be seen that it also provides the additional function of folding the corrugated layers and interconnecting the layers together in the same manner as compressing and interconnecting the layers so that the layers are not spaced apart. Folding and interconnecting the layers by creasing can fold and interconnect the layers in addition to or instead of initially compressing the corrugation described above. Such folds can be of any desired width, from knife edge-shaped folds to wide, flat strips across the corrugations, and the folds are the desired properties and thermal properties of the final product. Or it can be set as the arbitrary desired directions which cross a waveform according to the sound shielding characteristic.
The present invention provides a method for forming a more flexible corrugated metal foil structure by first preparing a laminate of metal foils. Each metal foil layer can be individually stamped, wrinkled, corrugated (eg, periodically very small corrugated, or higher than the main corrugation of a multilayer product), or each Another spacer can be included to provide a gap between the layers. The metal foil laminate is then shaped into an integral corrugated structure, which can be done by conventional metal corrugation methods and equipment. After forming the corrugations in the multilayer stack, the corrugated portions are compressed and the layers are stacked and folded to bond the layers together. This mutual coupling of the layers keeps the layers from separating and allows the flexibility of the corrugated stack of multilayer metal foil along the corrugations to be maintained by bending along the corrugated peaks and valleys or grooves. The portion of the corrugation that compresses to fold and interconnect each layer can be any portion or location of the corrugation desired for a particular product, but the layers during handling and use The part is not separated. For example, for many applications, the edges of the corrugated laminate are compressed, and the metal foil layer is folded along or around at least one edge of the multilayer corrugated metal foil laminate. It is preferable that they are mutually coupled. Other desired configurations may be used depending on the final use of the multilayer metal foil structure. For example, compressing the corrugated interior of a strip parallel to the edges of the multilayer strip, folding each layer together with the corrugated multilayer metal foil assembly interior, It is also desirable to prevent the part from being compressed. Alternatively, the waveform may be compressed along all or most of the length of each individual waveform periodically or every other waveform to compress a certain percentage of the waveform It is also desirable to bend together and interconnect, while leaving the entire length of the other corrugations uncompressed.
The shape of the corrugation can be selected by those skilled in the art depending on the properties desired for the metal foil structure. For example, the waveform can be sinusoidal, square, rectangular, semicircular, or any other suitable waveform.
The size, height, and spacing of the corrugations are designed so that when compressing selected portions of these corrugations, the layers are easy to bend together and be easily interconnected so that they can be compressed into a corrugation. As far as possible, it can be uniform, regular, or non-uniform, irregular. Similarly, the shape of the folds that deform and bond each layer together is selected and designed according to the desired interconnect properties for the final flexible corrugated multilayer metal foil product produced according to the present invention. be able to.
The flexible multilayer metal foil structure according to the present invention has a wide range of uses, but is particularly suitable for heat and sound shielding applications in automobile applications. The flexible multilayer metal foil structure of the present invention may be used as a heat insulating material, but is preferably used for heat shielding applications against the spread and dissipation of heat from a point heat source or hot spot. Due to the high lateral thermal conductivity of the multi-layer metal layer, it effectively conducts heat from the hot spot to another location in the flexible multi-layer metal foil structure where it absorbs heat or heat Can be dissipated into the surrounding environment, which is lower than the heat source. In the corrugated multilayer metal structure according to the present invention, it is expected that most of the heat will be readily conducted along the shortest conduction path along the length of the corrugated groove. Heat conducts very slowly in the direction transverse to the corrugated grooves, ie across the corrugated peaks and valleys. Heat is also conducted quickly along the path through the compression and crease points described above, which originally flattened the peaks and valleys of the corrugations. Because of these characteristics, the corrugated multilayer metal incandescent shielding structure according to the present invention conducts and dissipates heat laterally along the corrugation in the specific direction desired and shields the hot spot heat source. Can be designed to insulate. Similarly, the flexible multilayer metal foil structure of the present invention can be used as an acoustic shield because the corrugated multilayer metal foil structure absorbs vibration and sound. It will be apparent to those skilled in the art that for acoustic applications it is desirable to provide a separate material layer between the corrugated metal layers. Although materials such as plastic membranes, adhesives, fibers and other materials can be used to enhance the acoustic damping characteristics of multilayer corrugated metal foil structures, some of these materials are thermally or heat shielded. May not be suitable for certain applications.
The corrugated multilayer metal foil structure according to the present invention has two advantages in utilizing this structure for various thermal and acoustic shielding and insulation applications. First of all, the flexibility afforded by the corrugations is convenient for positioning the flexible corrugated multilayer metal foil structure of the present invention in the desired application. The additional flexibility by making the aforementioned longitudinal creases across the corrugations provides additional flexibility and also allows the corrugated laminate of metal foil layers to be preformed prior to interconnecting the layers together. In addition, the structure according to the present invention can be used, and heat and sound shielding can be realized in various desired shapes. The second feature of the corrugated multilayer metal foil structure of the present invention is that the vertical strength and load bearing capacity of the flexible corrugated multilayer metal foil structure formed according to the present invention are remarkably increased. After compressing selected portions of the corrugations, folding each layer together and interconnecting, the uncompressed portions of the corrugations support the load in the vertical direction, more than expected for a metal foil Can also withstand high compression. Such load bearing properties make the flexible corrugated multilayer metal foil of the present invention particularly effective as a heat shield and acoustic shield underneath a vehicle cabin carpet. The corrugated multi-layer metal foil structure of the present invention is located between a car floor panel and a passenger cabin carpet to absorb and consume heat from a hot spot heat source under the floor panel such as a catalytic exhaust gas purifier and road noise. Can be absorbed and attenuated. The corrugated shape of the multilayer metal foil of the present invention is sufficiently corrugated to withstand compression and crushing on the underside of the carpet under normal use where the vehicle load is applied to the corrugated multilayer metal foil structure by the customer riding on the carpet. The metal foil structure is made to retain its corrugated shape and its thermal and acoustic shielding properties.
It will be apparent to those skilled in the art that the flexible corrugated multilayer metal structure of the present invention can be made of a metal sheet with a thickness greater than 0.006 inches, and does not require the use of a metal foil layer with a thickness of 0.006 inches or less. . Such flexible corrugated multilayer metal sheet structures can be formed similar to multilayer metal foil structures, and are necessary for additional strength and vibration resistance in certain end-user applications.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a multilayer metal foil stack formed into a corrugated shape.
FIG. 2 is a partial perspective view of the end of a corrugated metal foil showing the compressed corrugations that overlap each other as the layers are folded.
FIG. 3 is a cross-sectional view of another shape of layer folding and overlapping by corrugation compression.
FIG. 4 is a diagram showing another fold of the corrugation that provides flexibility in the longitudinal direction across the corrugation and in the lateral direction along the corrugation.
FIG. 5 is a perspective view of a diagonally embossed multilayer metal foil strip used for conduit insulation.
FIG. 6 is a diagram showing an application of the corrugated multilayer metal foil structure of the present invention to a vehicle.
Description of the invention
The present invention proposes a metal sheet wave forming process that provides a novel flexible corrugated multilayer metal foil and metal sheet structure. Conventional metal wave forming treatments as described in U.S. Pat. Nos. 3,966,646 (Noakes et al.) And 4,810,588 (Bullock et al.) (Which are incorporated by reference) can be performed according to the present invention. It is used to form waves used in a multilayer metal foil structure. Bullock et al. Propose a non-nested corrugated metal foil layer, but the wave forming process similar to that of Noakes et al. And other known processes can be used to corrugate the multilayer metal foil structure of the present invention. Can be formed. In the method of the present invention, first, a laminate of metal foil or metal sheet is provided in a desired number of layers. In this case, these layers can include irregularities or other spacers to provide a desired gap or separation between these layers. Next, a wave forming process is performed as a metal foil laminate single structure to simultaneously form waves in all the layers of the laminate. Next, the corrugated laminate of metal foil is subjected to a process of crushing selected areas or portions of the waves so that the layers in the laminate are folded together and bonded together. The reason is that the waves are crushed to a substantially flat state in the selected region. The result obtained by the present invention is a multi-layer metal foil structure in which all layers are folded together and interconnected at the crushed portion of the wave, thereby holding the entire structure together. The multilayer metal foil structure retains flexibility because the wave top and / or valley is flexible.
In another method of forming the structure of the present invention, the individual metal foil layers and metal sheets are separately corrugated, then they are stacked together and nested as a stack of individual sheets of pre-corrugation. Waves can be regular or irregular in shape, period, etc. as long as each sheet can be substantially nested with the other sheets to allow the waves to be crushed and folded due to the interconnection of the layers. The corrugated sheet nested stack is then processed to crush portions of the waves, and the layers are folded together and interconnected to form the corrugated multilayer metal foil structure of the present invention. In one or more of the individual layers, irregularities or depressions, wrinkles, waves (in a non-nesting direction or in a different pattern from the adjacent layers) or other topographical shapes, gaps between layers and A space can be provided. It will be appreciated that providing such a concavo-convex or spacer in the metal foil typically eliminates or at least shrinks the concavo-convex or part of the spacer during the wave forming process of forming the corrugated multilayer metal foil structure according to the present invention. Let's go. It will also be seen that when some of the waves in the multi-layer preform laminate are crushed to fold and interconnect the layers together, the crushed areas or other spacers are almost or completely removed in these crushed areas. . However, in many fields, it is desirable to provide such irregularities or spacers to form gaps between layers. The reason is that the interlayer gaps in the corrugated regions that are not crushed and not interconnected generally enhance the thermal and sound insulation and shielding properties of the flexible corrugated multilayer metal foil structure of the present invention.
The present invention will be further described with reference to the drawings. FIG. 1 shows a laminate (10) of metal foil sheets (1) that is corrugated to form a wave (2) across it. Arbitrary irregularities (7) can be provided on one or more of these sheets to provide a preferred gap or separation between the layers of the sheet (1). The waves can be designed and selected to have any shape, such as sinusoidal, semi-circular, square, rectangular, etc., which shapes the effective waves that can be crushed and folded to bond the metal sheets together. What is formed is suitable. The wave height, wave period, or distance between waves can be selected by those skilled in the art depending on the properties desired in the finished product, the economics, and the equipment available to form the wave in the laminate. Waves can be formed in metal sheet laminates by conventional metal corrugation forming methods and apparatus as disclosed in the aforementioned US Pat. No. 3,966,646. As recognized by those skilled in the art, each sheet can be corrugated separately and then the corrugated sheets can be stacked in a nested manner to form a laminate of corrugated metal sheets useful in the present invention. it can. Similarly, a metal foil laminate such as four layers of metal foil having a thickness of 0.002 inches (about 0.05 mm) can be formed and the laminate can be corrugated. Alternatively, a single cover sheet, such as a 0.010 inch thick sheet, is corrugated, and the corrugated cover sheet is placed on a laminate of corrugated metal foils and nested. The corrugated multilayer metal foil laminate effective for forming the structure according to the present invention can be formed. It will also be appreciated that in the corrugated multilayer metal foil and sheet structure of the present invention, not all layers need necessarily be nested throughout the structure. When layers are interconnected by crushing a wave stack, these layers need not be nested where they are crushed, and it is preferable to provide a portion or region of the structure in which the waves in the layer are not nested. . Such a structure of the present invention is desirable when it is desired to further increase the overall height for insulation values or other purposes.
FIG. 2 is a perspective view of the edges of the corrugated laminate of metal sheets of FIG. 1 showing how the layers are folded and interconnected by squashing the wave (2). In FIG. 2, the waves are crushed in an omega (Ω) shape in the edge region (5), and the layers are folded together in the region (26) to interconnect the layers as a stack. Other shapes of folds may be “T”, “L” or mushroom shapes. This type of wave crushing can be done along the edges of the laminate as shown, or at the center of the laminate, or enough layers to prevent separation of the layers during use of the finished product. Can be done on both sides as desired to interconnect. FIG. 2 shows an arbitrary unevenness (7) that achieves the separation of the remaining layer as it is in the corrugated area, and a flattened unevenness (7a) in the area (5) where the wave is crushed. FIG. 2 also shows the properties of the multilayer metal foil structure of the present invention. The flexibility of this structure is obtained by allowing the multilayer corrugated interconnect structure to bend in the transverse and longitudinal directions, eg along the troughs (24) between the waves and at the top (23) of the waves (22). It is done. The reason is that the transition between the top of the wave and the flattened region (26) can also bend to some extent when the structure is folded.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing another form of folding and interconnecting layers by crushing a portion of a wave. The waves of the multilayer stack are crushed to form a planarized region (36) that folds and interconnects the layers. A trough region (34) remains between the crushed and uncrushed portions of the wave so as to obtain the flexibility of the finished corrugated structure with the layers interconnected. In the above, two examples have been shown, but it will be clear to those skilled in the art from the above that the layers are folded and interconnected to form a flexible monolithic structure according to the present invention. It will be.
FIG. 4 shows another example of the flexible corrugated structure of the present invention, in which a parallel corrugation (41) extending across the stack of sheets is pressed in the end region (46) and longitudinally. A fold (44) extending in the direction is applied, which fold provides the flexibility along the fold (44) to the multilayer structure along with the corrugations (42), ie along the valleys between the corrugations, It further facilitates deformation of the corrugated multilayer metal foil structure of the present invention. The crease (44) can extend at any angle across the corrugation as desired for flexibility and deformability to be designed for manufacturing. The fold (44) can also be formed by passing the corrugated stack formed according to FIG. 1 twice through the same (or different) corrugated device, but the second time is the first pass to the corrugated device. On the other hand, it is passed at 90 ° (or a predetermined angle). If the same device is used for the second pass, the second pass is made at an angle of 90 °, in which case the crease (44) is spaced by the same interval as the valley (34). Variations in the spacing and angle of the second pass cross-sectional waveform will be apparent to those skilled in the art in accordance with the teachings of the present invention, such teaching being three times at various angles and / or intervals or waveform periods, etc. Including the passing waveform.
FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, in which the corrugated portion (52) is formed at a right angle or obliquely with respect to the width direction of the metal foil laminate, and the corrugated portion includes a plurality of layers together. Crush in the edge region (56) to join. The angled form of the corrugated multilayer metal foil coupling structure of the present invention can be wrapped as a repeating section around a hot, cold or cold conduit (58) (right angle form) or spirally wrapped. This multilayer structure can be bent at the valleys or peaks of the corrugations to facilitate winding around the conduit, with the corrugations (52) located parallel to the axis of the conduit.
FIG. 6 diagrammatically shows the application of the shield illustrated in FIG. 4 to the lower body of the automobile (60). The shielding member (41) can be attached to the underside surface of the passenger compartment pan or the floor by a mechanical attachment member or an adhesive attachment member. A shield member, such as the shield member of FIG. 4 and the shield member of the corrugated multi-layer metal foil of the desired shape, is designed and formed according to the present invention to provide a vehicle body or fire wall or vehicle engine compartment. It should be understood that it can be adapted to any desired part, such as other areas. These shielding members according to the present invention are beneficially attached to various parts of an automobile by means of adhesive attachment members or other mechanical attachment members to form a vehicle body or chassis part. This is because the effective, lightweight and recyclable shielding member of the present invention can be properly designed to form the desired combination of heat and sound insulation at the desired location in the vehicle. The multilayer metal foil shielding member of the present invention can be directly attached to a desired area and a desired room of an automobile by a mechanical or adhesive attachment member, and the corrugated multilayer produced based on the teachings of the present invention. This is made possible by the metal foil shielding member and the flexibility of the member.
The crushing of the corrugations for folding and joining the layers together can be done as desired by those skilled in the art. The desired method and apparatus for crushing the corrugated part is to compress the corrugated part using, for example, a compression tool such as a rubber or plastic flexible member, and the corrugated part is omega-shaped, T-shaped, L-shaped, saddle-shaped Alternatively, multiple layers can be joined by folding into other shaped corrugations. The advantage of using a rubber compression member is that the corrugations are sufficiently compressed, the layers are folded and joined together, and the crushed part is flattened with a stronger pressure, providing greater flexibility. Is to be maintained. As a modification, the corrugated portion can be crushed using metal, plastic, wood, or other compression members to connect the plurality of metal foils of the laminate as a whole. As described with reference to FIG. 4, the longitudinal folds compressed along the corrugated portion to exhibit the flexibility of the multilayer structure can be similarly formed using a desired method and compression member or corrugated device. . As will be appreciated by those skilled in the art, the compression member can be a flat member, a V-shaped member, or a knife-shaped member, depending on the type of compression, in the case of a corrugated longitudinal pleat The compression member is selected according to the flexibility desired in the final product. The portion of the corrugated portion that folds and joins the plurality of layers as a whole is in any desired location or desired locations, such as an edge of a rice field structure or an interior portion of a multilayer metal foil structure. be able to. As will be apparent to those skilled in the art, a combination or design of compressed areas that provide multiple layers of folding and joining for a particular product design can be implemented based on the teachings of the present invention. If desired, the edge of the multilayer structure can be corrugated and open in an uncompressed state, and the inner portion of the corrugation can be compressed to connect the layers together. As a variant, in addition to being compressed, the edge portion can be folded, rolled, curled, pleated or shaped into a desired pattern. The folded or pleated edge portion in some applications is useful for constructing a portion for attaching hardware, such as when the multi-layer structure is attached to the lower body of an automobile. Thus, in addition to compression to fold and connect multiple layers, the multiple layers are attached to other structural members by other methods such as stapling, tripping or bolting depending on the end use application. be able to.
Useful materials for corrugated laminates of the present invention will be apparent to those skilled in the art and typically include aluminum, stainless steel, copper, similar metal foils and sheets, metal foils and sheets coated with plastic, a plurality of It includes metal laminates, alloys thereof, and metal materials that are elastically deformable and permanently deformable. In addition to metals, other materials can be inserted between two or more metal foils of the multilayer structure of the present invention. For example, plastic films, adhesive layers, spray layers on the adhesive layers, coatings, etc. can be included between the metal foil layers, which is beneficial in acoustic applications where additional sound attenuation is desired. The thicknesses of the various metals and other layers used are determined according to the intended end use. This multi-layer structure is preferably composed mainly of a metal foil having a thickness of 0.006 inches or less, in particular a five-layer structure in which at least three inner layers are, for example, 0.002 inches of metal foil. The body is desirable. It is often desired that the outer layer of the entire foil structure be a heavier metal foil with a thickness of 0.005 or 0.006 inches. Similarly, if it is desired that the outer layer be a protective layer, it can be a metal sheet with a thickness of 0.01 to 0.05 inches. In this regard, the flexible corrugated multilayer metal structure of the present invention comprises a plurality of metal sheets that are generally thicker than the metal foil, that is, a non-foil structure of metal sheets having a thickness of 0.006 inches or more. can do. For example, a flexible corrugated multilayer metal structure according to the present invention can be manufactured using five layers of 0.010 inch thick metal sheet.
The number of layers and the thickness of each layer depends on the desired flexibility, the longitudinal strength required for the finished product with corrugated flexibility, the capacity for longitudinal heat transfer, the requirements for acoustic attenuation, etc. It is selected by a contractor. The thickness of the various metal foil layers varies from 0.0008 to 0.006 inches, and 0.002 and 0.005 inch metal foils are desired for many applications. If a heavier sheet is used as the upper sheet or outer protective sheet, the metal sheet can have a thickness of 0.006 inches or more and up to about 0.05 inches, with a suitable upper sheet or outer sheet being 0 A thickness from .010 inches to about 0.03 inches or about 0.05 inches. Examples of combinations of number and thickness of layers used to form a flexible corrugated multilayer metal foil structure according to the present invention are 10/2/2/2/5, 5/2/2/2 / 5, 8/2/2/2/4, 10/2/2/10, 5/2/2, 5 / 0.8 / 0.8 / 5, and 10/2 / 0.8 / 0. 8/2/5 (unit is mil, 1 mil = 0.00.inch). Examples of non-foil metal sheet structures are 10/8/8/8, 30/10/10/10/30, 8/8/8, and 50/8/8/10. The materials useful in the present invention are the most common aluminum and stainless steel sheets, but other useful materials will be apparent to those skilled in the art and include copper, tin, plated sheet brass and the like. The person skilled in the art can easily select the appropriate combination of materials, as well as the appropriate combination of metal foil and metal sheet for the specific application, specific forming process, and forming shape and the specific metal used. Can do. The total thickness of the sheet or portion is not only the number of layers, the layer thickness and the gaps between the layers, but also the shape of the preform or beaded preform that makes up the final desired molded and designed part and Depends on formability. The thickness is in the range of 0.010 inches to 0.24 inches.
It will be apparent to those skilled in the art that shields and components can be formed in accordance with the present invention without using metal foil, i.e., by using a metal sheet having a thickness of 0.006 inches or more. An example of such a structure is that these layers are selected to enable appropriate molding and shaping using the method described above for a multilayer metal sheet crude product (preform) 10/7/10; 20/10/10 / 10; 30/8/8/8 and the like.
The total thickness of the corrugated multilayer metal foil / metal sheet assembly of the present invention can be designed and selected by those skilled in the art to meet thermal or sound shielding requirements. For example, a typical carpet underlay application is a 10/2/2/5 mil layer with sufficient wave height to obtain a structure with a total vertical thickness of approximately 3 mm to approximately 4 mm from the bottom to the top of the wave. The structure can be used.
As described above, the flexible wave type multilayer metal foil and the metal sheet structure of the present invention are advantageous for heat insulation, heat consumption and sound insulation. In these applications, the structure of the present invention can be manufactured in any desired shape and structure for any desired application. For example, these structures can be designed and applied for use in waste heat conduits when wound as shown in FIG. That is, these structures can be formed into large sheets and used in the shape immediately below the floor of the vehicle cabin, or can be in the shape of a fire wall of the vehicle. In these applications, the structure of the present invention conducts and dissipates heat laterally from a hot spot and heat source to a cooling zone that can provide thermal insulation and heat dissipation to the environment adjacent to the multilayer metal structure of the present invention. Acts as follows. Similarly, the flexible corrugated multi-layer metal foil structure of the present invention is heated from an area where the catalytic exhaust gas purifier tends to heat the cabin floorboard, as described above, under the vehicle cabin carpet. Can be diverged and consumed. Such applications can also be applied to acoustic shielding. The flexible corrugated multilayer metal structure of the present invention will be apparent to those skilled in the art using conventional mechanical fixtures such as clips, bolts, screws and the like. For example, adhesive fixtures such as mastic coating are suitable methods for using the structure of the present invention in various vehicle or automobile applications, in particular for underlay applications such as the floor pans of cabin floors. The corrugated multi-layer metal foil and metal sheet structure of the present invention can be laminated or used between other materials such as metal, fiber, plastic, etc., when specific applications and service aspects are required. For example, the corrugated multi-layer structure of the present invention can be applied to a smooth layer of metal foil or metal sheet or to one or both sides thereof by adhesive or mechanical attachment to provide the desired structural strength or shielding properties. It can have a moldless raised metal foil or metal sheet. As a use other than the vehicle or automobile of the structure of the present invention, there is a liner such as an oven. In various acoustic end applications, holes can be formed in one or more layers of the structure to increase the sound and vibration absorption capacity of the structure. Such a hole is formed together with a raised portion. For example, such a hole can be formed in a metal foil at a raised point. Such holes can also be formed in rows along the corrugated top ridge in some or all layers of the structure.
The present invention is not limited to the examples described above, and various modifications and changes can be made without departing from the scope of the invention.

Claims

A flexible multilayer metal foil structure comprising at least two layers of metal sheets, each layer being a metal foil having a thickness of 0.006 inches (0.15 mm) or less each;
The two layers of metal sheets are corrugated and combined to form a stack,
Compressing a portion of the corrugation of the stack to form an overlapping fold of the layers in one direction along the corrugation ;
By folding the waveform in the other direction across the corrugation, creasing the corrugation, or buckling the corrugation, and further compressing the fold across the corrugation, the structure has a corrugated stack at the fold. A flexible multi-layer metal foil structure characterized in that the corrugation can be fitted to or formed in any desired shape, as well as having flexibility in any direction by bending the wire .

The flexible multilayer metal foil structure of claim 1, further comprising a third metal sheet that is corrugated, combined, and overlaps the two metal foil sheets.

The flexible multilayer metal foil structure according to claim 1, further comprising a spacer for providing a gap between the layers.

Forming at least two layers of metal sheets, each of the layers being a metal foil having a thickness of 0.006 inches (0.15 mm) or less;
Forming corrugations across the stack of metal sheets and combining the corrugations of the layers into a stack;
Compressing a portion of the corrugation of the stack of metal sheets to form a fold and overlap of the layers in one direction along the corrugation ;
By folding the waveform in the other direction across the corrugation, creasing the corrugation, or buckling the corrugation, and further compressing the fold across the corrugation, the structure has a corrugated stack at the fold. In addition to being flexible in any direction by bending the wire, the corrugation can be fitted or formed into any desired shape. A method for producing a flexible multilayer metal foil structure.

The method of manufacturing a flexible multilayer metal foil structure according to claim 4, wherein the stack comprises a third metal sheet.

6. The method of manufacturing a flexible multilayer metal foil structure according to claim 5 , wherein the stack includes a spacer for providing a gap between the layers.

Providing individual corrugated metal sheets;
Forming a combined stack of corrugated metal sheets, the stack comprising at least three layers of metal sheets, wherein at least two of said layers have a thickness of 0.006 inches (0.15 mm) or less A step of foil,
Compressing a portion of the corrugation of the stack of metal sheets to form an overlapping fold of the layers in one direction along the corrugation ;
By folding the waveform in the other direction across the corrugation, creasing the corrugation, or buckling the corrugation, and further compressing the fold across the corrugation, the structure has a corrugated stack at the fold. In addition to being flexible in any direction by bending the wire, the corrugation can be fitted or formed into any desired shape. A method for producing a flexible multilayer metal foil structure.

Comprising at least two layers of metal sheets each having a thickness greater than 0.006 inches (0.15 mm), the two layers of metal sheets being combined together into a corrugation, and compressing a portion of the corrugation to form the corrugation forming a folded overlapping of the layer in one direction along the,
By folding the waveform in the other direction across the corrugation, creasing the corrugation, or buckling the corrugation, and further compressing the fold across the corrugation, the structure has a corrugated stack at the fold. A flexible multi-layer metal foil structure characterized in that the corrugation can be fitted to or formed in any desired shape, as well as having flexibility in any direction by bending the wire .

9. The flexible multilayer metal foil structure of claim 8 , further comprising a third metal sheet that is corrugated, combined, and overlaps the two metal foil sheets.

9. The flexible multilayer metal foil structure according to claim 8 , further comprising a spacer for providing a gap between the layers.

Forming a stack of at least two layers of metal sheets, each having a thickness greater than 0.006 inches (0.15 mm);
Forming corrugations across the stack of metal sheets and combining the corrugations of the layers into a stack;
Compressing a portion of the corrugation of the stack of metal sheets to form a fold and overlap of the layers in one direction along the corrugation ;
By folding the waveform in the other direction across the corrugation, creasing the corrugation, or buckling the corrugation, and further compressing the fold across the corrugation, the structure has a corrugated stack at the fold. In addition to being flexible in any direction by bending the wire, the corrugation can be fitted or formed into any desired shape. A method for producing a flexible multilayer metal foil structure.

The method of manufacturing a flexible multilayer metal foil structure according to claim 11, wherein the stack comprises a third metal sheet.

Providing individual corrugated metal sheets;
Forming a combined stack of corrugated metal sheets, the stack comprising at least two layers of metal sheets having a thickness greater than 0.006 inches (0.15 mm);
Compressing a portion of the corrugation of the stack of metal sheets and folding the layers into a corrugation in one direction along the corrugation to form a superposition of each other ;
By folding the waveform in the other direction across the corrugation, creasing the corrugation, or buckling the corrugation, and further compressing the fold across the corrugation, the structure has a corrugated stack at the fold. In addition to being flexible in any direction by bending the wire, the corrugation can be fitted or formed into any desired shape. A method for producing a flexible multilayer metal foil structure.

The method of manufacturing a flexible multilayer metal foil structure according to claim 13, wherein the stack comprises a third metal sheet.