JP6616751B2 - 金網リベット - Google Patents

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関連出願の説明

本願は、２００８年１１月２８日付けで提出された米国仮特許出願第６１／１１８,５０６号に合衆国法典第３５巻第１１９条（ｅ）の優先権を主張した出願であり、その内容の全てが本明細書に引用される。

本発明は、特に車両の排気系に採用される熱遮蔽板のために熱的および／または音響的遮蔽を提供するのに用いるための金網絶縁体に関するものである。

その内容が引用されて本明細書に組み入れられる特許文献１には一体的金網絶縁体が開示されており、この金網絶縁体は、金網スリーブを基板の孔に、例えば車両の排気系の熱遮蔽板の孔に挿通し、次いで、上記金網を孔の位置において抜き差しできないようにするために、上記基板の両側に延出しているスリーブ部分を孔よりも大きい鍔に圧縮して、所望の絶縁体を形成している。上記特許文献１に詳述されているように、得られた一体的絶縁体は、製造環境において多数の部品を組み付けることから生じる困難性、ならびに組み立てられた熱遮蔽板の車両製造業者への出荷時、および／または上記熱遮蔽板の使用時における絶縁体部品の脱落の問題を含む、多ピース絶縁体に付随する多くの問題を解決するものである。

上述の特許文献１においては、基板の両側において鍔部が同時に形成されるために、基板の各側に同様の成形装置が一つずつ必要とされる。多くの用途に対して、このような装置の使用は十分に受け入れることができる。しかしながら、用途によっては、利用可能な空間が基板の一方の側のみに限定される。特に、熱遮蔽板は凹部側および凸部側を有し、凹部側は空間が限られ、特に、絶縁体が配置される孔の周辺においては、凹部側の容積が限られる。

図１は、車両に適用される熱遮蔽板７の代表的な実施例を示し、これらの熱遮蔽板を貫通する複数の孔が参照符号９で示されている。本図において、絶縁体１１は、上記複数の孔のいくつかに取り付けられている。図１から明らかなように、１個の絶縁体を取り付けるために利用可能な空間の容積は、種々の孔位置に対して限られている。特に、遮蔽板の持ち上がった部分の頂上に近くに位置する孔の下方側（凹部側）に関しては空間の容積が限られる。特許文献１に開示されているような形式の装置を用いた場合、このような限られた空間容積において金網に鍔部を形成することは困難である。

米国特許出願公開第２００６／０２１９８６０号明細書

いくつかの態様によれば、本発明は、絶縁体の鍔部を作製するために利用可能な空間が限られている条件下において金網絶縁体を形成するというこの問題を解決するものである。これらの態様およびその他の態様の双方に関連して、本発明の方法および装置は、基板における絶縁体の取付けを容易にするのみでなく、それに伴う費用を低減することを追求するものである。

第１の態様によれば、本発明はリベット（１３）を提供するものであって、このリベット（１３）は、中心孔（２１）を有しかつ１枚の鍔部（１５）および１本の軸部（１７）を備えた一体的金網構造（１９）を備え、その場合、上記鍔部（１５）の平均密度は上記軸部（１７）の平均密度よりも大であり、例えば鍔部（１５）の体積に対するこの鍔部を構成するワイヤの体積の割合は約２０％で、かつ軸部（１７）の体積に対するこの軸部を構成するワイヤの体積の割合は約１０％である。

第２の態様によれば、本発明は、リベット（１３）を提供するものであって、このリベットは、
（ａ）中心孔（２１）を有しかつ１枚の鍔部（１５）および１本の軸部（１７）を備えた一体的金網構造（１９）、および
（ｂ）少なくとも一部分が上記中心孔（２１）内にある金属インサート（２３）、
を備えており、
その場合に、上記金属インサート（２３）は、外表面を有する壁を備え、かつこの外表面が、上記一体的金網構造（１９）の中心孔（２１）の金網と係合するための少なくとも２個の開口部（２７）を備えている。

第３の態様によれば、本発明は、リベットを１本ずつ順次供給する手段を提供するものであって、この供給手段は、複数の開口部（３３）と、これらの複数の開口部（３３）の一つ内の少なくとも１本の金網リベット（１３）とを有する１条の可撓性を有する帯状体（３１）を備え、上記金網リベット（１３）は、１枚の鍔部（１５）および１本の軸部（１７）を備え、上記開口部（３３）は、上記軸部（１７）を保持し、かつ上記鍔部（１５）が上記開口部（３３）に押し通されるのを許容するサイズに形成され、各開口部（３３）は、複数のスリット（３７）によって上記可撓性を有する帯状体（３１）内に形成された、周辺を取り巻く複数の可撓性フィンガ（３５）を備え、その場合に、
（ａ）１個の開口部（３３）当たりの可撓性フィンガ（３５）の数が３と１６との間であり、かつ
（ｂ）各可撓性フィンガ（３５）の縦横比が、１：１から３：１までの範囲内にあり、例えば１．６：１である。

第４の態様によれば、本発明は、金網絶縁体（１１）の成形装置を提供するものであって、この装置は、
（ａ）内部で金網が圧縮される１個のキャビティを形成する１本のスリーブ（５５）であって、１枚の基板に係合する位置を有するスリーブ（５５）、および
（ｂ）上記スリーブ（５５）が上記基板に係合する位置にあるときを判断する１個のセンサ、
を備え、
その場合に、
（１）上記成形装置は、上記スリーブ（５５）がその上記基板に係合する位置にあることを上記センサ（５７）が発信する以前には、上記金網の圧縮を回避し、かつ
（２）上記スリーブ（５５）がその上記基板に係合する位置にあるときに、上記スリーブ（５５）によって上記基板（７，６５）に加えられる力が１０ポンド（４．５ｋｇ）未満である。

第５の態様によれば、本発明は、１本のスリーブ（４７）および１本の金網リベット（１３）を備えた装置を提供するものであって、上記金網リベット（１３）は、その外径がＯＤ_{ｃｏｌｌａｒ}である１枚の鍔部（１５）を備え、上記スリーブ（４７）は、上記鍔部（１５）を収容するための凹部（４９）を備え、このスリーブ（４７）は、上記凹部の部位における最大直径がＯＤ_{ｓｌｅｅｖｅ}である外表面を有し、その場合に、ＯＤ_{ｃｏｌｌａｒ}および、
ＯＤ_{ｓｌｅｅｖｅ}が
ＯＤ_{ｓｌｅｅｖｅ}／ＯＤ_{ｃｏｌｌａｒ}≦１．１
なる関係を満足させるものである。

第６の態様によれば、本発明は、１枚の鍔部（１５）および１本の軸部（１７）を有する金網リベット（１３）を作製する方法を提供するものであって、この方法は、
（ａ）中心孔を有する１本の金網チューブ（７３）を提供し、
（ｂ）このチューブ（７３）を、
（１）このチューブ（７３）の第１の部分を、固定された底面（７７）と、例えばスプリングで付勢された壁である可動壁（７９）とを有する第１のキャビティ （８１）内に挿入し、かつ
（２）１本の軸（７１）を上記チューブの中心孔に挿入する、
ことによって支持し、
（ｃ）上記チューブ（７３）の第２の部分を第２のキャビティ（８３）で取り囲み、
（ｄ）この第２のキャビティ（８３）の容積を縮小して、上記第１のキャビティ（８１）の容積は殆ど縮小させずに、上記チューブ（７３）の第２の部分を圧縮することによって、上記リベットの鍔部（１５）を形成し、
（ｅ）上記固定された底面（７７）に対する上記可動壁（７９）の移動を通じて上記第１のキャビティ（８１）の容積を縮小させる、
諸ステップを含み、
その場合に、上記鍔部（１５）の密度が上記軸部（１７）の密度よりも大となるように、上記チューブ（７３）の第２の部分が、上記チューブ（７３）の第１の部分よりも大なる程度に圧縮される。

上述の本発明の種々の態様に用いられている参照符号は、読者の利便性のためのみのものであって、本発明の範囲の限定を意図したものでも、そのように解釈されるべきものでもない。一般的に、上述の概略説明および下記の詳細説明は、本発明の例示に過ぎず、本発明の性質および特徴を理解するための概観および骨組みの提供を意図したものと理解されるべきである。

本発明のさらなる特徴および利点は下記の詳細説明に記載されており、その一部は、当業者であれば、ここに説明されている通りに本発明を実施することによって、直ちに明らかになるであろう。添付図面は、本発明のさらなる理解のために備えられたものであって、本明細書に組み入れられ、かつその一部を構成するものである。本明細書および図面に開示された本発明の種々の特徴は、如何なる組合せにおいても利用可能であることが理解されるべきである。

金網絶縁体が用いられる代表的な熱遮蔽板の斜視図である。 本発明のいくつかの態様により構成された金網リベットの斜視的断面図である。 グロメットの形態の金属インサートを備え、上記グロメットが金網リベット構造と係合する多数の突起を備えている金網リベットの断面図である。 グロメットの形態の金属インサートを備え、上記グロメットが金網リベット構造と係合する開口部を備えた金網リベットの断面図であり、本図においては、上記インサートの壁の厚さ全体を貫通している開口部が示されている。 スリーブの形態の金属インサートを備え、上記スリーブが金網リベット構造体と係合する開口部を備えた金網リベットの断面図であり、本図においては、上記インサートの厚さ全体を貫通している上記開口部が示されている。 開口部を備えた金属インサートを備え、これらの開口部がインサートの壁の厚さ全体を貫通している金網リベットの断面図であり、本図は金網と開口部との係合状態を示している。 グロメットの形態の金属インサートを示す断面図であり、上記グロメットは上記インサート壁の厚さの途中まで延びる開口部を備えている。 グロメットの形態の金属インサートを示す平面図であり、上記グロメットは上記インサート壁の厚さの途中まで延びる開口部を備えている。 複数本の金網リベットを担持して、このリベットを順次供給する帯状体の斜視図である。 金網リベットの軸部との係合に用いられる複数の可撓性フィンガを示す、リベットを順次供給する図８の帯状体の平面図である。 熱遮蔽板の孔内において１本の金網リベットから１本の金網絶縁体を成形するための装置を示す斜視図である。 種々の部品を取り外して下側の位置決め用アセンブリの特徴を浮き彫りにした、図１０の金網絶縁体成形装置の斜視図である。 図１０の金網絶縁体成形装置の下側の位置決め用アセンブリの一部分の、一部を断面図とした側面図である。 図１０の金網絶縁体成形装置の上側の成形用アセンブリの一部分の断面図である。 図１０の金網絶縁体成形装置に金網リベットを提供するために、リベットを順次供給する帯状体を使用することを示す側面図である。 一部を再位置決めする必要なしに、１枚の熱遮蔽板に多数の絶縁体を形成することを示す斜視図である。 金網リベットから生成される金網絶縁体の実施例の斜視的断面図である。 金網リベットから生成される金網絶縁体の実施例の斜視的断面図である。 １本の金網チューブから１本の金網リベットを成形する工具を示す断面図であり、本図では上記工具が開位置にある。 最初の閉位置にある図１７の工具を示す断面図である。 工程中のこの時点における金網チューブの構成を示す断面図である。 リベットの鍔部が形成された時点における図１７の工具の構成を示す断面図である。 工程中のこの時点における金網チューブの断面図である。 リベットの鍔部および軸部の双方が形成された時点における図１７の工具の構成を示す断面図である。 工程中のこの時点における金網チューブの構成を示す、すなわち完成された金網リベットを示す断面図である。

上述のように、そのいくつかの態様に関連して、本発明は、金網絶縁体の成形に用いるための金網リベットを提供するものである。図２は、このようなリベットに関する代表的な構造を示す。本図に示されているように、このリベット１３は、（ａ）孔２１を有し、かつ（ｂ）鍔部１５および軸部１７を備えた一体的金網構造１９を備えている。この一体的金網構造、必要に応じて多数の部品を合体させて一体的構造にすることはできるが、金網からなる連続する部品から形成されることが好ましい。

例えば、図３〜図７に示されているように、金網リベット１３は、中心の孔２１に沿って途中まで延びる金属インサート２３を備えていることが好ましい。金属インサート２３は、一体的金網構造１９の鍔部１５に係合する鍔部２４を有するグロメットの形態（図３、図４、図６、および図７参照）であっても、あるいは鍔部を備えていない単純なスリーブ（図５参照）であってもよい。どちらの場合も、金属インサート２３の主たる機能は、熱遮蔽板が車両に取り付けられたときに、金網が過度に圧縮されるのを防止することにある。図１６に示されているように、このような取付け構造は、組み付けられる絶縁体の孔への固定具６７の挿入および車両の構成要素への、例えば車両の排気系への締結を含む。上記熱遮蔽板が使用中に緩まないことを確実にするために、相当なトルクが一般的に固定具に加えられる。したがって、金属インサートの壁は、結果として生じる圧縮力に十分耐えるために支柱としての十分な強度を持つことが必要である。

上記金属インサートは、一体的金網構造の孔の内部に単純に配置されることが可能であるが、熱遮蔽板の最終的な組付けに先立つリベットおよび／または組み付けられた絶縁体の出荷および取扱い中に、上記金属インサートが上記金網構造の鍔部から脱落する機会を最少にするために、上記金属インサートが上記金網構造に係合していることが好ましい。図３は、この目的のために、金属インサート外表面上に複数の突起２５を形成した状態を示す。この突起を用いた方法は満足すべきものではあるが、突起を形成する部分の軸部から相当な量の金属（例えば８０％台）を取り去る必要があるために、比較的高価になる。

図４〜図７は、一体的金網構造内に挿入される金属インサートを係止するための、図３の突起を用いる方法よりも金属の価格の点で相当に安価になる別の方法を示す。この方法によれば、金属インサートの壁の外表面に少なくとも２個の開口部が形成されている。リベットの製造時に（下記参照）、金網（例えば図６における参照符号２９を参照）が上記開口部内に入り、これが金属インサートとスリーブとを実質的に一体に固定する。

上記開口部は、図４〜図６において参照符号２７ａによって示されているような、金属インサートの壁を完全に貫通していても、図７において参照符号２７ｂによって示されているような、途中まで延びているものであってもよい。壁を完全に貫通して延びている開口部は穿孔作業によって作製可能であるが、壁の途中まで延びている開口部はブローチ作業によって作製可能である。

ブローチ作業は一般的に穿孔作業よりも安価である。また、ブローチ作業で形成された開口部は金属インサートの壁の途中までしか延びていないので、壁が本来の支柱としての強度の大部分を保持しており、このことは、熱遮蔽板をその支持構造体に固定するときに金属インサートに加えられる圧縮力に耐える点で重要である。これら双方の理由により、金属インサートの壁の途中までしか延びていない開口部が一般的に好ましい。

金網リベットの鍔部の平均金網密度は、軸部の平均金網密度よりも大である。特に、鍔部の平均金網密度は、完成した絶縁体の平均密度のほぼ等しいが、軸部の平均金網密度は完成した絶縁体の平均密度よりも相当に小さい。このようにして、基板の孔（例えば、熱遮蔽板の孔）に挿入された後、上記軸部が圧縮されて、完成した絶縁体の密度(下記参照)を有する第２の鍔部を形成することができる。

定量的に、リベットの鍔部の平均密度に対するリベットの軸部の平均密度の比は、１／３≦（軸部の平均密度）／（鍔部の平均密度）≦１／２の範囲内にあり、１／２．５≦（軸部の平均密度）／（鍔部の平均密度）≦１／２の範囲内が好ましく、最も好ましいのは（軸部の平均密度）／（鍔部の平均密度）の値が約１／２である。鍔部の密度は特定の用途によって左右される。一般的に、パーセントで表現すると、リベットの鍔部の体積に対するこの鍔部を構成するワイヤの体積の割合は１５％から２５％までの範囲内にある。したがって、軸部の体積に対するこの軸部を構成するワイヤの体積の割合は一般的に７．５％から１２．５％までの範囲内にある。好ましい鍔部および軸部それぞれの体積に対するその鍔部およびその軸部それぞれを構成するワイヤの体積の割合は、鍔部に関しては約２０％、軸部に関しては約１０％である。

当業者に知られているように、パーセントで表わされる、金網部分の体積に対するこの金網部分を構成するワイヤの体積の割合（Ｄ）は、下記によって算出される。すなわち、（１）部材の重量（Ｗ）を測定し、（２）部材の体積（Ｖ）を測定し、（３）金網を形成するワイヤの密度（ρ）を測定し、かつ（４）等式Ｄ＝１００×（Ｗ／（Ｖ×ρ））からこの部材の体積に対するこの部材を構成するワイヤの体積の割合を算出する。

リベットの鍔部と軸部との間の密度差は、図１７〜図２０に示されている形式の工作機械を用いて達成可能である。図１７は、１本の軸７１を覆って配置された巻かれた金網チューブ７３と、この場合、同一の軸上の金網チューブ７３の上方に配置された突起を備えた金属インサート２３とを備えた、開状態における工具７０を示す。図１８Ａは、軸７１上に降下して、（ａ）金属インサート２３を金網チューブ７３内に押し込み、かつ（ｂ）金網リベット１３の鍔部１５を成形する上側の成形用スリーブ７５を示す。この工程および次の工程において、金網チューブは、静止部材７７によって底面を支持される。図１８Ｂは、工程中のこの時点における金網チューブの形状を示す。

図１９Ａは、金網チューブの上方部分から鍔部１５を成形および圧縮する上側の成形用スリーブ７５を示す。理解される必要があるここで発生することは、上側の成形用スリーブ７５が降下するにつれてこのスリーブ７５が、スプリングで付勢されているスリーブ７９の直上で金網を膨大させることである。特に、スプリングで付勢されているスリーブ７９の頂上における肩部が、金網チューブの下方への移動を阻止する。上側のスリーブが下がれば下がる程、プリングで付勢されているスリーブ上に金網がより多く侵入して、金網チューブが、特に金網の軸部が軸方向にさらに移動するのを阻止する。この工程の結果、鍔部の密度が軸部の密度よりも大きく増大する態様で、鍔部および軸部の双方の密度が増大せしめられる。図１９Ｂは得られた構造体を示す。

図２０Ａは、上側のスリーブがさらに降下を継続するが、この場合は、プリングで付勢されているスリーブ７９のスプリング(不図示)に上側のスリーブが打ち勝つ。その結果、金網チューブの軸部がその最終的な密度にまでさらに圧縮される。図２０Ｂは、その軸部よりも大なる密度を有するリベット鍔部１５を備えた完成した金網リベット１３を示す。

金属インサートの壁を完全に貫通して延びる開口部２７ａを有する金属インサートが用いられる場合には、鍔部１５が形成されるのにつれて金網がリベットの中心孔内に流入するのを軸７１が防止することに注目すべきである。すなわち金網は、開口部内には入るが、リベットの中心孔内に入ることは軸７１よって阻止される。金属インサートの壁の途中までしか延びていない開口部２７ｂが用いられる場合にも、鍔部が形成されるのにつれて金網が開口部２７ｂ内に入る。

金網構造体を形成する金網は種々の材料から構成されることができ、かつこれらの材料は、金網に形成される以前または以後に種々の処理（塗装を含む）を施されることができる。適当な材料および処理の例は、炭素鋼、３００および４００系のステンレレス鋼、錫で被覆された炭素鋼、亜鉛で被覆された炭素鋼、および亜鉛メッキの炭素鋼を含むが、これらに限定されない。金網を形成するワイヤは、円形、六角形、八角形、正方形および扁平を含む種々の断面形状を有することができるが、これらに限定されない。この金網は、必要に応じて、例えば織られた、および伸ばされた金網等の他の形式の金網を用いてもよいが、編組された金網が好ましい。

これらの金網リベットは、例えば熱遮蔽板製造者等のユーザーに提供されるのに先立って、リベットを順次供給する手段に取り付けられていることが好ましい。図８および図９は、このようなリベットを１個ずつ順次供給する帯状体に関する適当な構成を示す。これらの図から明らかなように、この帯状体３１は、リベット１３の軸部１７を収容し、かつ鍔部を押し通すことが可能な寸法を有する複数の開口部３３を備えている。これらの開口部３３は、複数のスリット３７によって帯状体の本体に形成された可撓性を有する複数のフィンガ３５を備えている。図９から明らかなように、リベットを順次供給する帯状体３１は、この帯状体を絶縁体成形装置、例えば下記に説明されている１０図および１１図の装置３９にフィードするのに使用される複数のノッチ３８を備えることができる。

下記に説明されているように、リベットを順次供給する帯状体は、金網リベットを金網絶縁体に変換する自動工程を容易にする。このリベットを順次供給する帯状体は、それ自体競合する多くの基準を満足させる必要がある。第１に、この帯状体は、搬送および取扱い中にリベットがずれたり帯状体から脱落したりしないように、リベットを十分にしっかりと保持する必要がある。一般に、この帯状体は、出荷容器内に螺旋状に巻かれ、かつ上記容器から直接に１本ずつ取り出される。したがって、この帯状体は、螺旋状に巻かれるときにはリベットがずれたり脱落したりするのを可能な限り少なくしながら、螺旋状に巻き付けるために十分に可撓性を有することが好ましい。第２に、帯状体からのリベットの１個ずつの供給が容易でなければならない。特に、リベットを１個ずつ供給するときにリベットに加わる力に屈して曲がらないように、十分な強度を持たなければならない。このような曲がりは、帯状体フィード機構に対する帯状体の係合状態を或る程度または完全に失う原因となり得るので望ましくない。第３に、帯状体は使い捨て品であり得るので、安価でなければならない。

実際に、可塑化されたスチレン等の低価格のプラスチック材料からなる帯状体に関してこれらの基準を満足させるためには、可撓性を有する複数のフィンガ３５の数と縦横比が重要なパラメータであることが判明している。それ故に、３個未満の可撓性フィンガは、１：１よりも小さい縦横比と同様に容認できない結果を招く。他方、１６個を超える可撓性フィンガは、３：１を超える縦横比と同様に、帯状体からリベットが抜け落ちるという容認できないレベルの結果を招く。

したがって、開口部１個当たりのフィンガ３５の数は、３〜１６個の範囲内が好ましい。個々のフィンガの縦横比については、このパラメータが１：１から３：１まで、例えば１．６：１が好ましい。これらの範囲は、車両の熱遮蔽板のための金網絶縁体を形成するのに用いるために適した寸法を有する金網リベットに対して、例えば、軸部および鍔部の外径寸法がそれぞれ約１４ｍｍおよび２２ｍｍの金網リベットに対して、首尾よく働くことが判明している。

ここで、金網リベットから金網絶縁体を生産する工程を概略的に説明すると、金網リベット１３は、このリベットの軸部１７を基板６５における孔（例えば熱遮蔽板における孔９）内に挿入し、鍔部１５を上記基板の一方側の面（上記基板の近い側の面）に係合させ、次いで、上記基板の遠い側の面を超えて延出する軸部の一部分を圧縮して第２の鍔部６３（図１６参照）を形成する。密度が等しくないと、芳しくない熱的および／または振動的特性を有する絶縁体が形成される原因となるために、完成した絶縁体１１の近い方の鍔部１５と遠い方の鍔部６３とはほぼ等しい密度を有する。遠近双方の鍔部はまた、一般にほぼ等しい外径および厚さを有するが、必要に応じて等しくなくてもよい（例えば、図１６の二つの鍔部参照）。

先に引用した特許文献１においては、遠近双方の鍔部が同時に形成されるが、この場合には、基板の両側に同様の成形装置が必要になる。熱遮蔽板の構造によっては（図１参照）、利用できる空間が限定されるので、成形装置を熱遮蔽板の凹部側に配置することが困難である。予め形成された鍔を備えた金網リベットを使用することは、このリベットを孔内に配置しかつ基板の反対側の鍔部を形成しながらこのリベットを所定の位置に保持するために、成形装置に比較して、より嵩張らない装置を必要とするに過ぎないので、この問題を排除する。

図１０および図１１は、本発明のこの態様の利点を有する代表的な絶縁体成形装置３９を示す。この装置は、上側の成形用アセンブリ４１および下側の位置決め用アセンブリ４３を備えている。上記「上側の」成形用アセンブリおよび上記「下側の」位置決め用アセンブリは、単に説明に便利なためにそのように呼んでいることに注目すべきであり、位置決め用アセンブリと成形用アセンブリとが逆であっても、あるいは垂直以外の角度を、例えば、必要に応じて水平方向を向いていてもよいことを理解すべきである。

図１０は使用状態における絶縁体成形装置３９を示し、図１１は、熱遮蔽板７を上側の成形用アセンブリ４１の大部分とともに取り除いた同じ装置を示す。下側の位置決め用アセンブリ４３に関しては、装置の容積が限定されることが図１１から明らかである。

図１２は、下側の位置決め用アセンブリ４３をより詳細に示す。本図から明らかなように、このアセンブリは、２個の主要部品、すなわちリベットの金網構造１９の孔２１に係合するマンドレル４５と、リベットに予め形成されている鍔１５を収容しかつ基板の反対側に金網の鍔が形成されるときの鍔１５の形状を維持する凹部４９を備えたスリーブ４７とを有する。上記凹部の高さ位置におけるスリーブ４７の外径（ＯＤ）と、予め形成されている鍔１５の外径との差を小さくすることによって、上記基板側から見たときの下側の位置決め用アセンブリの占有面積は、金網リベット自体の鍔の占有面積よりもそれ程大きくない。実際に、スリーブ４７の外径ＯＤ_{ｓｌｅｅｖｅ}は、リベットの鍔の外径ＯＤ_{ｃｏｌｌａｒ}の１１０％以内、すなわちＯＤ_{ｓｌｅｅｖｅ}／ＯＤ_{ｃｏｌｌａｒ}≦１．１に保たれることが可能である。下側の位置決め用アセンブリに関するこのような小さい占有面積は、図１の種々の熱遮蔽板のように、湾曲した表面を有する基板に対する金網絶縁体の形成を極めて容易にするものである。

図１３は、上側の成形用アセンブリ４１をより詳細に示す。このアセンブリは、リベットの金網構造１９の孔２１に係合するマンドレル５１と、このアセンブリの使用時に、図１３に示されている位置まで下降して、軸部１７の金網をスリ−ブ５５の領域内において、すなわちスリ−ブ５５の内壁によって画成されたキャビティ５６内において圧縮して、絶縁体の第２の鍔、すなわち図１０の熱遮蔽板の上側にある鍔を形成する詰め具５３とを有する。この第２の鍔の形成時に、下側の位置決め用アセンブリおよび上側の成形用アセンブリのマンドレル４５および５１は、リベットと、完成した絶縁体が形成されるときのその絶縁体との、長さ全体に沿って開口している孔を維持する。上述のように、位置決め用アセンブリ４３のスリーブ４７内の凹部４９は、成形用アセンブリ４１が第２の鍔を成形するときに鍔１５の形状が変らないように制約する。上記２本のマンドレルおよびこの凹部によって加えられるこれらの制約の結果、良く規定された外径および内径の寸法と、ほぼ等しい金網密度を備えた２枚の鍔とを有する完成された絶縁体が形成される。

図１３に示されているように、成形用アセンブリ４１は、スリーブ５５の位置を検出するためのセンサ５７を、例えば近接スイッチを備えているのが好ましい。このセンサは、電線５９（図１０および図１１参照）によって制御システムに接続されている。この制御システムは、スリーブ５５が最も前進した位置にあることを上記センサが指示した場合に限り、マンドレル５１および詰め具５３が基板に向かって移動するのを許容し、すなわち制御システムは、スリーブ５５が基板の表面に係合したときにのみ、マンドレル５１および詰め具５３の前進を許容し、これにより、作業者の手がマンドレルおよび詰め具に接触することを防止している。スリーブ５５自体は、その動作が絶縁体成形装置の作業員に危害を与えないように、スプリングで軽く付勢されている。特に、スリーブによって基板に加えられる力は、１０ポンド（４．５ｋｇ）未満である。このようにして、この成形装置は、作業者の手が装置に接近しているときには装置が動作しないことを保証するために必要な光カーテンまたは類似の手段を必要とせずに、作業員が負傷することを回避している。防護手段に余裕を持たせるために、必要に応じて、スリーブ５５の位置を検出するための２個以上のセンサを使用してもよい。

図１０および図１１には示されていないが、金網リベットを絶縁体成形装置に供給するために、リベットを１本ずつ順次供給するための帯状体３１が使用されることが好ましい。図１４は、このような実施の形態を示す。特に本図は、１本の金網リベット１３を帯状体３１から取り外した後、それを上方へ移動させて基板の孔(不図示)へ挿入する位置決め用アセンブリ４３を示す。次いで、成形用アセンブリ４１（本図には示されていない）がリベットの軸部１７を圧縮して、完成された絶縁体１１の第２の鍔６３を形成する。

図１５は、１枚の基板（例えば１枚の熱遮蔽板）の種々の位置に、部品の位置を変えることを必要とせずに、多数の絶縁体が形成される実施の形態を示す。本図から明らかなように、熱遮蔽板の各孔内に絶縁体が形成され得るように、支持構造６１が複数の上側の成形用アセンブリおよび複数の下側の位置決め用アセンブリを熱遮蔽板７に対する所定位置に支持している。複数の絶縁体は、必要に応じて順次形成（例えば単独にまたは組にして）が可能ではあるが、同時形成が好ましい。本図には示されていないが、複数の下側の位置決め用アセンブリにそれぞれ金網リベットを提供するために、複数のリベット供給用帯状体が用いられることが好ましい。

当業者であれば、本発明の範囲および精神から離れることなしに種々の変更が可能なことが上述の説明から明らかであろう。例えば、本発明は車両の排気系に利用される熱遮蔽板について説明されて来たが、本発明は、熱的おおよび／または音響的な絶縁が望まれる他の多くの用途に用いることができる。同様に、本発明は、ここに示されている特定の形式の熱遮蔽板に限定されるものではなく、現在知られている、または今から開発される他の熱遮蔽板にも用いることができる。また、本発明は、１層の金属基板、または多層の金属基板を有するさらに複雑な基板、または金属層と、例えばセラミックまたはガラス繊維等の非金属層との組合せに用いることもできる。下記の請求項は、ここに開示された複数の実施の形態のこれらおよびその他の変形、変更および均等物をもカバーすることを意図するものである。

７ 熱遮蔽板
９ 基板（例えば熱遮蔽板）の孔
１１ 組み付けられた金網絶縁体
１３ 金網リベット
１５ 金網リベットの鍔部
１７ 金網リベットの軸部
１９ 金網リベットの一体的金網構造
２１ 一体的金網構造の孔
２３ 金属インサート
２４ 金属インサートの鍔部
２５ 金属インサート上の突起
２７ａ 金属インサートの壁の厚さ全体を貫通して延びている開口部
２７ｂ 金属インサートの壁の厚さの途中まで延びている開口部
２９ 金属インサートの開口部内の金網
３１ リベットを１本ずつ順次供給する帯状体
３３ リベットを１本ずつ順次供給する帯状体内の開口部
３５ リベットを１本ずつ順次供給する帯状体の可撓性フィンガ
３７ リベットを１本ずつ順次供給する帯状体のスリット
３８ リベットを１本ずつ順次供給する帯状体のフィード・ノッチ
３９ 絶縁体成形装置
４１ 絶縁体成形装置の成形用アセンブリ
４３ 絶縁体成形装置の位置決め用アセンブリ
４５ 位置決め用アセンブリのマンドレル
４７ 位置決め用アセンブリのスリーブ
４９ 位置決め用アセンブリのスリーブの凹部
５１ 成形用アセンブリのマンドレル
５３ 成形用アセンブリの詰め具
５５ 成形用アセンブリのスリーブ
５６ 成形用アセンブリのスリーブの内壁によって形成されたキャビティ
５７ 成形用アセンブリのセンサ
５９ センサのための電線
６１ 絶縁体成形装置のための支持構造
６３ 金網絶縁体の第２の鍔部
６５ 基板
６７ 固定具
６９ 排気系部品
７０ リベット成形用工具
７１ リベット成形用工具の軸
７３ 巻かれた金網チューブ
７５ リベット成形用工具の上側の成形用スリーブ
７７ リベット成形用工具の静止部材
７９ リベット成形用工具のスプリングで付勢されているスリーブ
８１ リベット成形用工具の第１のキャビティ
８３ リベット成形用工具の第２のキャビティ

Claims (2)

1. 中心孔を有し、一端に１つの鍔部を備え、かつ他端に１本の軸部を備えた一体的金網構造を備え、前記鍔部の平均密度が前記軸部の平均密度よりも大きく、前記軸部が熱遮蔽板の孔に挿入され前記鍔部と同等の平均密度を有する第２の鍔部を形成するように圧縮されるリベットであって、
   前記第２の鍔部を形成するために前記軸部を圧縮する前の前記リベットの鍔部の体積に対する該鍔部を構成するワイヤの体積の割合Ｄ_{ｃｏｌｌａｒ}が１５％から２５％までの範囲内にあり、
   前記第２の鍔部を形成するために前記軸部を圧縮する前の前記リベットの軸部の体積に対する該軸部を構成するワイヤの体積の割合Ｄ_{ｓｈａｎｋ}が７．５％から１２．５％までの範囲内にあり、
   前記体積の割合Ｄ_{ｃｏｌｌａｒ}、Ｄ_{ｓｈａｎｋ}が以下の式から求められるものであり、
   Ｄ_{ｃｏｌｌａｒ}＝１００×（Ｗ_{ｃｏｌｌａｒ}／（Ｖ_{ｃｏｌｌａｒ}×ρ））
   Ｄ_{ｓｈａｎｋ}＝１００×（Ｗ_{ｓｈａｎｋ}／（Ｖ_{ｓｈａｎｋ}×ρ））
   ただし、
   Ｄ_{ｃｏｌｌａｒ}：鍔部の体積に対するこの鍔部を構成するワイヤの体積の割合(パーセント)
   Ｗ_{ｃｏｌｌａｒ}：鍔部の重さ
   Ｖ_{ｃｏｌｌａｒ}：鍔部の体積
   Ｄ_{ｓｈａｎｋ}：軸部の体積に対するこの軸部を構成するワイヤの体積の割合(パーセント)
   Ｗ_{ｓｈａｎｋ}：軸部の重さ
   Ｖ_{ｓｈａｎｋ}：軸部の体積
   ρ：一体的金網構造を構成するワイヤの密度（重さ／体積）、
   少なくとも一部分が前記中心孔内にある金属インサートをさらに備え、
   前記金属インサートが、外表面を有する壁を備え、かつ前記外表面が、前記一体的金網構造の前記中心孔の金網と係合するための少なくとも２個の開口部を備えていることを特徴とするリベット。
2. 前記少なくとも２個の開口部が、以下の少なくとも１つにより特徴付けられる請求項１記載のリベット：
   （ａ）前記少なくとも２個の開口部が、前記一体的金網構造の金網でほぼ満たされている；
   （ｂ）前記少なくとも２個の開口部が、前記壁の厚さの途中まで延びている；および
   （ｃ）前記少なくとも２個の開口部が、前記壁の厚さを完全に貫通して延びている。

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