專利名稱：金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)闹谱鞣椒?br> 技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于為尤其是用在車輛排氣系統(tǒng)中的隔熱屏提供熱隔離和/或聲隔離的金屬絲網(wǎng)隔離件。
背景技術(shù)：
共同受讓的美國專利公開第2006/0219860號披露一體式金屬絲網(wǎng)隔離件，這些一體式金屬絲網(wǎng)隔離件通過如下方式形成將金屬絲網(wǎng)套筒插過基質(zhì)中的孔、例如插過車輛排氣系統(tǒng)的隔熱屏中的孔，然后將該套筒的在基質(zhì)任一側(cè)上伸出的部分壓到比孔大的頸環(huán)中，以將金屬絲網(wǎng)捕獲就位并形成所希望的隔離件，在此以參見的方式引入該專利的內(nèi)容。如0219860中詳細(xì)所述，所得到的一體式隔離件解決多個與多件式隔離件相關(guān)聯(lián)的問題，包括在制造裝置中組裝多個部件而產(chǎn)生的難題，以及在將所組裝的隔熱屏運輸至車輛制造商的過程中和/或在使用隔熱屏的過程中分離隔離件部件的問題。由于在0219860申請中在基質(zhì)的兩側(cè)上同時形成頸環(huán)，因而在基質(zhì)的各側(cè)上需要類似的成形設(shè)備。對于許多應(yīng)用，此種設(shè)備的使用是完全可接受的。然而，對于一些應(yīng)用來說，在基質(zhì)的一側(cè)上僅可得到有限的空間量。具體地說，隔熱屏通常具有凹側(cè)和凸側(cè)，凹側(cè)具有有限的容積，尤其在定位有隔離件的孔區(qū)域。圖1示出用于車輛的隔熱屏7的代表性示例，其中由附圖標(biāo)記9來示出穿過隔熱屏的孔。在該附圖中，已將隔離件11安裝在其中一些孔中。在圖1中可顯而易見，對于各種孔位置來說，可用于安裝隔離件的容積有限。對于定位在隔熱屏凸起部分頂部附近的孔下側(cè)(凹側(cè))尤其如此。使用在0219860申請中披露類型的設(shè)備在該有限容積中形成金屬絲網(wǎng)頸環(huán)會是有難度的。本發(fā)明根據(jù)其某些方面來解決如下問題在可用于產(chǎn)生隔離件頸環(huán)的空間有限的情形下形成金屬絲網(wǎng)隔離件。結(jié)合這些方面和其它方面，本發(fā)明的方法和設(shè)備尋求簡化隔離件在基質(zhì)中的安裝以及降低與此相關(guān)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)第一方面，本發(fā)明提供一種包括一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)19的鉚釘13，該單式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)19具有中心孔21并包括頸環(huán)15和柄部17，其中，頸環(huán)15的平均密度比柄部 17的平均密度大，例如平均密度對于頸環(huán)為15約20%而對于柄部17為約10%。根據(jù)第二方面，本發(fā)明提供鉚釘13，該鉚釘包括(a) 一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)19，該一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有中心孔21并包括頸環(huán)15 和柄部17 ；以及
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(b)金屬插入件23，該金屬插入件的至少一部分位于中心孔21內(nèi)；其中，該金屬插入件23包括具有外表面的壁，且該外表面包括至少兩個用于與一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)19的中心孔21的金屬絲網(wǎng)配合的孔27。根據(jù)第三方面，本發(fā)明提供一種包括撓性帶31的鉚釘分配器，該撓性帶具有多個孔33和位于其中一個孔33中的至少一個金屬絲網(wǎng)鉚釘13，所述金屬絲網(wǎng)鉚釘13包括頸環(huán) 15和柄部17，所述孔33將尺寸設(shè)計成保持柄部17并使頸環(huán)15能被推過孔33，每個孔33 包括多個由撓性帶31中的狹縫37所形成的周向撓性指35，其中(a)每個孔33的撓性指35的數(shù)量在3和16之間；以及(b)每個撓性指35的長寬比在1 1到3 1的范圍中。根據(jù)第四方面，本發(fā)明提供用于形成金屬絲網(wǎng)隔離件11的設(shè)備，該設(shè)備包括(a)套筒55，該套筒形成空腔，在該空腔中壓縮金屬網(wǎng)，且所述套筒55具有基質(zhì)配合位置；以及(b)傳感器57，該傳感器用于探測套筒55何時處于基質(zhì)配合位置；其中(i)該設(shè)備防止金屬絲網(wǎng)在傳感器57指示套筒55處于其基質(zhì)配合位置之前壓縮； 以及(ii)由套筒55在套筒55處于其基質(zhì)配合位置時施加給基質(zhì)7、65的力小于10磅。根據(jù)第五方面，本發(fā)明提供一種包括套筒47和金屬絲網(wǎng)鉚釘13的設(shè)備，所述金屬絲網(wǎng)鉚釘13包括外直徑為ODgjif的頸環(huán)15，所述套筒47包括用于接納頸環(huán)15的凹槽49， 且所述套筒47具有在凹槽位置處最大直徑為ODswW外表面，其中ODgjif和足如下關(guān)系OD套筒/OD頸環(huán)彡1. 1。根據(jù)第六方面，本發(fā)明提供一種用于制造具有頸環(huán)15和柄部17的金屬絲網(wǎng)鉚釘 13的方法，所述方法包括(a)提供具有中心孔的金屬絲網(wǎng)管73 ；(b)通過如下方式來支承該網(wǎng)管73 (i)將網(wǎng)管73的第一部分插到第一空腔81中，所述第一空腔81具有固定底部77 和可動壁，例如彈簧加載壁79 ；以及(ii)將心軸71插到網(wǎng)管的孔中；(c)利用第二空腔83圍繞網(wǎng)管73的第二部分；(d)減小第二空腔83的容積，以基本上不減小第一空腔81的容積的同時通過對網(wǎng)管73的第二部分進行壓縮來形成鉚釘?shù)念i環(huán)15 ；以及(e)通過使可動壁79相對于固定底部77運動而減小第一空腔81的容積，以通過對網(wǎng)管73的第一部分進行壓縮來形成鉚釘?shù)谋?7 ；其中，網(wǎng)管73的第二部分壓縮程度比網(wǎng)管73的第一部分大，使得頸環(huán)15的密度大于柄部17的密度。在對本發(fā)明的各個方面上述概括中使用的附圖標(biāo)記僅為了讀者方便，而并不想要也不應(yīng)當(dāng)理解成限制本發(fā)明的范圍。更一般地說，可以理解的是，以上的總體描述和以下的詳細(xì)描述都只是本發(fā)明的示例，是為了提供對本發(fā)明的本質(zhì)和特征的總體或構(gòu)架的理解。在以下詳細(xì)描述中闡述了本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點，且本領(lǐng)域的技術(shù)人員從說明書或通過對本文所述的本發(fā)明的實踐將容易地理解本發(fā)明的其它特征和優(yōu)點。包括附圖以提供本發(fā)明的進一步理解，附圖包含在該說明書中并構(gòu)成該說明書的一部分。應(yīng)理解，說明書中和附圖中揭示的本發(fā)明的各種特征可單獨使用和組合使用。


圖1是使用金屬絲網(wǎng)隔離件的代表性隔熱屏的立體圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明某些方面構(gòu)造的金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)牧Ⅲw剖視圖。圖3是金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)钠室晥D，其中，該鉚釘包括呈墊環(huán)形式的金屬插入件，且該墊環(huán)包括與鉚釘?shù)慕饘俳z網(wǎng)結(jié)構(gòu)配合的倒鉤。圖4是金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)钠室晥D，其中，該鉚釘包括呈墊環(huán)形式的金屬插入件，且該墊環(huán)包括與鉚釘?shù)慕饘俳z網(wǎng)結(jié)構(gòu)配合的孔。如該圖所示，這些孔延伸穿過插入件壁的整個厚度。圖5是金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)钠室晥D，其中，該鉚釘包括呈套筒形式的金屬插入件，且該套筒包括與鉚釘?shù)慕饘俳z網(wǎng)結(jié)構(gòu)配合的孔。如該圖所示，這些孔延伸穿過插入件壁的整個厚度。圖6是金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)钠室晥D，其中，該鉚釘包括金屬插入件，而該金屬插入件包括延伸穿過插入件壁的整個厚度的孔。該附圖示出金屬絲網(wǎng)與孔的配合。圖7A和7B分別是呈墊環(huán)形式的金屬插入件的剖視圖和俯視圖，該金屬插入件包括部分延伸穿過插入件壁的厚度的孔。圖8是裝載有金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)姆峙鋷У牧Ⅲw圖。圖9是圖8所示分配帶的俯視圖，示出用于配合金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)谋康膿闲灾?。圖10是示出用于在隔熱屏的孔處、用金屬絲網(wǎng)鉚釘形成金屬絲網(wǎng)隔離件的設(shè)備的立體圖。圖11是圖10所示隔離件成形設(shè)備的一部分的立體圖，且移除各個部分以強調(diào)該設(shè)備的下部定位組件的特征。圖12是圖10所示隔離件成形設(shè)備的下部定位組件的一部分的局部剖切側(cè)視圖。圖13是圖10所示隔離件成形設(shè)備的上部成形組件的一部分的剖視圖。圖14是說明使用分配帶將金屬絲網(wǎng)鉚釘提供給圖10所示隔離件成形設(shè)備的側(cè)視圖。為了清楚起見已移除各個部件。圖15是示出在隔熱屏中形成多個隔離件、而無需對該部件進行重新定位的立體圖。圖16A和16B是從金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)玫降慕饘俳z網(wǎng)隔離件的示例的立體剖視圖。圖17是示出用于將金屬絲網(wǎng)管形成金屬絲網(wǎng)鉚釘中的工具的剖視圖。在該附圖中，該工具處于其打開位置。圖18A是示出圖17所示工具處于其初始閉合位置的剖視圖。圖18B是示出在該過程時刻的金屬絲網(wǎng)管構(gòu)造的剖視圖。圖19A是示出圖17所示工具在已形成鉚釘頸環(huán)時構(gòu)造的剖視圖。圖19B是示出
6在該過程時刻的金屬絲網(wǎng)管構(gòu)造的剖視圖。 圖20A是示出圖17所示工具在已形成鉚釘頸環(huán)及其柄部時構(gòu)造的剖視圖。圖20B 是示出在該過程時刻的金屬絲網(wǎng)管構(gòu)造、即示出完成的金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)钠室晥D。用在附圖中的附圖標(biāo)記如下對應(yīng)
7隔熱屏
9基質(zhì)(例如，隔熱屏)中的孔
11組裝好的金屬絲網(wǎng)隔離件
13金屬絲網(wǎng)鉚釘
15金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)念i環(huán)
17金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)谋?br> 19金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)囊惑w式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)
21一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的孔
23金屬插入件
24金屬插入件頸環(huán)
25金屬插入件上的倒鉤
27a延伸穿過金屬插入件整個壁厚的孔
27b部分延伸穿過金屬插入件壁厚的孔
29金屬插入件壁的孔中的金屬絲網(wǎng)
31分配帶
33分配帶中的孔
35分配帶的撓性指
37分配帶的狹縫
38分配帶的饋送凹口
39隔離件成形設(shè)備
41隔離件成形設(shè)備的成形組件
43隔離件成形設(shè)備的定位組件
45定位組件的主軸
47定位組件的套筒
49定位組件的套筒的凹槽
51成形組件的主軸
53成形組件的夯實件
55成形組件的套筒
56由成形組件套筒的內(nèi)壁所形成的空腔
57成形組件的傳感器
59用于傳感器的導(dǎo)線
61用于隔離件成形設(shè)備的支承結(jié)構(gòu)
63金屬絲網(wǎng)隔離件的第二頸環(huán)
65基質(zhì)
67緊固件
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69排氣系統(tǒng)部件
70鉚釘成形工具
71鉚釘成形工具的心軸
73軋制網(wǎng)管
75鉚釘成形工具的上部成形套筒
77鉚釘成形工具的固定件
79鉚釘成形工具的彈簧加載套筒
81鉚釘成形工具的第一空腔
83鉚釘成形工具的第二空腔
具體實施例方式如上所述，結(jié)合本發(fā)明的某些方面，本發(fā)明提供用于形成金屬絲網(wǎng)隔離件的金屬絲網(wǎng)鉚釘。圖2示出用于此種鉚釘?shù)拇硇詷?gòu)造。如該圖所示，鉚釘包括一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)19，該一體式金屬絲網(wǎng)(a)具有孔21且(b)包括頸環(huán)15和柄部17。一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)較佳地由連續(xù)件金屬絲網(wǎng)所形成，然而如果需要可將多件聯(lián)合起來以形成一體式結(jié)構(gòu)。例如在圖3-7中所示，金屬絲網(wǎng)鉚釘13較佳地包括沿中心孔21部分延伸的金屬插入件23。該金屬插入件23可呈具有與一體式金屬絲網(wǎng)的頸環(huán)配合的頸環(huán)的墊環(huán)(參見圖3、4、6以及7)或者不帶有頸環(huán)的簡單套筒(參見圖幻的形式。在任一情形中，金屬插入件的主要功能是防止在隔熱屏安裝在車輛中時金屬絲網(wǎng)被過分壓縮。如圖16所示，此種安裝包括將緊固件67插過組裝好的隔離件的孔，并且將該緊固件緊固至車輛部件，例如緊固至車輛排氣系統(tǒng)的部件。為了確保隔熱屏在使用過程中不會變松，通常將相當(dāng)大的扭矩施加于緊固件。因此，金屬插入件的壁需要具有充分的裂斷強度以承受所產(chǎn)生的壓縮力。雖然，金屬插入件能被簡單地放置在一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的孔內(nèi)，然而較佳的是， 金屬插入件與金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)配合，以在最終安裝隔熱屏之前對鉚釘和/或組裝好的隔離件進行輸送和操縱期間，使插入件會從金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)分離的可能性最小。圖3示出為此在金屬插入件的外表面上使用倒鉤25。雖然倒鉤方法工作地令人滿意，但由于為形成倒鉤須從部件移除大量金屬(例如，在80%的量級上)，因而這是相當(dāng)昂貴的。圖4-7示出用于將金屬插入件保持在一體式金屬結(jié)構(gòu)中的替代方法，該方法比圖 3所示的倒鉤方法在材料花費方面顯著成本較低。根據(jù)該方法，在金屬插入件的壁的外表面上形成至少兩個孔27。在制造鉚釘?shù)倪^程中(參見下文)，金屬絲網(wǎng)進入孔中(例如，參見圖6中的參考標(biāo)記四)，且由此將插入件和套筒牢固地鎖定在一起。如圖4-6中的附圖標(biāo)記27a所示，這些孔能完全延伸穿過金屬插入件的壁，或者如圖7中的附圖標(biāo)記27b所示，僅僅部分延伸穿過該壁。可通過刺穿壁來產(chǎn)生完全延伸穿過壁的孔，而可通過鉸孔來產(chǎn)生部分延伸穿過壁的孔。鉸孔通常比穿孔成本要低。此外，由于所擴出的孔僅僅部分延伸穿過插入件的壁， 因而該壁更大程度地保持其原始裂斷強度，在如上所述將隔熱屏固定于其支承結(jié)構(gòu)的過程中，這在承受施加于插入件的壓縮力方面較為重要。出于這兩個原因，僅僅部分延伸穿過插入件的壁的孔通常是較佳的。金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)念i環(huán)的平均金屬絲網(wǎng)密度大于其柄部的平均金屬絲網(wǎng)密度。具體地說，頸環(huán)的平均密度基本上等于成品隔離件的平均密度，而柄部的平均密度基本上小于成品隔離件的平均密度。這樣，在插入基質(zhì)的孔(例如，隔熱屏中的孔)中之后，可對柄部進行壓縮以形成具有成品隔離件密度的第二頸環(huán)(參見下文)。定量地，鉚釘柄部的平均密度與鉚釘頸部的平均密度的比值在1 2到1 3的范圍中，較佳的在1 2到1 2. 5的范圍中，且更佳的是約1 2。頸環(huán)的密度會取決于特定應(yīng)用，但通常在以百分比計量壓縮時，鉚釘頸環(huán)的平均密度在15%到25%的范圍中。因此，柄部的密度通常將在7. 5%到12. 5%的范圍中。較佳的頸環(huán)密度和柄部密度是，對于頸環(huán)為約20%而對于柄部為約10%。從現(xiàn)有技術(shù)已知，可從以下方式來計算出金屬絲網(wǎng)部件的平均百分比密度 (D) (1)確定該部件的重量(W)，(2)確定該部件的體積(V)，(3)確定構(gòu)成金屬絲網(wǎng)的金屬絲的密度(P)，并且⑷通過公式D= 100*(W/(V*P))計算出平均密度。通過使用圖17-20所示類型的工具可實現(xiàn)鉚釘頸環(huán)和套筒之間的密度差。圖17 示出處于打開狀態(tài)的工具70，而軋制網(wǎng)管73放置在心軸71上，且在此情形中，倒鉤金屬插入件23放置在相同心軸上的網(wǎng)管頂部上。圖18A示出上部成形套筒75在心軸71上方向下行進，并準(zhǔn)備好(a)將金屬插入件23打到網(wǎng)管中，(b)形成金屬絲網(wǎng)鉚釘13的頸環(huán)15。 在該步驟和隨后的步驟中，網(wǎng)管由穩(wěn)固部件77支承在底部上。圖18B示出在該過程時刻的金屬絲網(wǎng)管的形狀。圖19A示出上部成形套筒75，該上部成形套筒形成頸環(huán)15并從網(wǎng)管上部對頸環(huán) 15進行壓縮。在此需要理解的是，當(dāng)上部成形套筒向下行進時，該上部成形套筒使金屬絲網(wǎng)就在彈簧加載套筒79上方隆出。具體地說，彈簧加載套筒79頂部處的肩部防止網(wǎng)管向下行進。上部套筒向下行進的越遠(yuǎn)，金屬絲網(wǎng)在彈簧加載套筒上侵占的程度越大，從而進一步防止金屬絲網(wǎng)管、尤其是金屬絲網(wǎng)柄部軸向行進。由于該過程，頸環(huán)和柄部的密度都會增大，而頸環(huán)密度增大得比柄部密度增大得更多。圖19A示出所得到的結(jié)構(gòu)。圖20A示出上部套筒繼續(xù)進一步向下行進，而在該情形中，該上部套筒已克服彈簧加載套筒79的彈簧(未示出)。于是，將網(wǎng)管的柄部進一步壓縮至其最終密度。圖17D-2 示出所得到的成品金屬絲網(wǎng)鉚釘13，且鉚釘?shù)念i環(huán)15具有比其柄部17更高的密度。應(yīng)注意的是，當(dāng)使用具有完全延伸穿過鉚釘壁的孔27a的金屬插入件時，心軸21 防止在形成頸環(huán)15時金屬絲網(wǎng)流入鉚釘?shù)目字?。也就是說，金屬絲網(wǎng)進入孔，但被心軸阻止進入鉚釘?shù)目?。在使用僅僅部分穿過金屬插入件壁厚的孔的情形中，在形成頸環(huán)時，金屬絲網(wǎng)也進入孔27b。構(gòu)成金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的金屬絲網(wǎng)可由各種材料制成，且那些材料能在形成金屬絲網(wǎng)之前或之后經(jīng)受各種處理(包括涂覆)。合適材料和處理的示例包括但不局限于碳鋼、不銹鋼、300和400系列、錫板碳鋼、鋅板碳鋼以及電鍍碳鋼。構(gòu)成金屬絲網(wǎng)的金屬絲可具有各種橫截面，包括但不局限于圓形、六邊形、八邊形、正方形以及扁平形。金屬絲網(wǎng)較佳的是編織金屬絲網(wǎng)，然而如果需要可使用其它類型的金屬絲網(wǎng)，例如紡織和膨脹的金屬網(wǎng)。金屬絲網(wǎng)鉚釘較佳地在被提供給使用者、例如隔熱屏制造商之前安裝在分配帶中。圖8和圖9示出用于此種分配帶的合適構(gòu)造。在這些附圖中可見，分配帶31包括多個孔33，這些孔33的尺寸設(shè)計成接納鉚釘13的柄部17，并且使頸環(huán)15能推過這些孔。孔33 包括多個由帶本體中的狹縫37所形成的撓性指35。在圖9中可見，分配帶31可包括凹口
938，這些凹口 38用于將分配帶饋送至隔離件成形設(shè)備，例如下文所述的圖10和圖11所示的設(shè)備39。如下所述，該分配帶便于將金屬絲網(wǎng)鉚釘轉(zhuǎn)換成金屬絲網(wǎng)隔離件過程的自動化。 于是，分配帶需要滿足多個相互矛盾的準(zhǔn)則。首先，分配帶需要充分穩(wěn)固地保持鉚釘，使鉚釘在傳輸和操縱過程中不會變得與分配帶偏離或移位。通常，分配帶會卷繞在運輸容器中并從該運輸容器中直接分配出?；蛘?，分配帶較佳地足夠柔韌，以裹繞成線圈，同時在卷繞時使鉚釘?shù)钠x和移位程度最小。第二，鉚釘須易于從分配帶中分配出。具體地說，該分配器須具有充足的強度，以在分配過程中施加于鉚釘?shù)牧ψ饔孟虏粫澱?。此種彎折是不理想的，這是由于這會致使分配帶部分或完全喪失與分配帶饋送機構(gòu)的配合。第三，該分配帶須是廉價的，從而這些分配帶可以是一次性用品。實際上，已發(fā)現(xiàn)在使由低成本塑性材料、例如增塑苯乙烯制成的分配帶滿足這些準(zhǔn)則方面，撓性指35的數(shù)量和長寬比是重要參數(shù)。因此，當(dāng)長寬比低于1 1時，數(shù)量小于 3的撓性指致使無法接受高的分配力。另一方面，因此，當(dāng)長寬比超過3 1時，數(shù)量高于 16的撓性指致使無法接受鉚釘從分配帶移位的水平。因此，每個孔的撓性指35的數(shù)量較佳地在3-16的范圍內(nèi)。對于各個撓性指的長寬比來說，該參數(shù)較佳地在1 1到3 1的范圍內(nèi)，例如1.6 1。已發(fā)現(xiàn)這些范圍成功地適用于具有適合用于生產(chǎn)車輛隔熱屏的金屬絲網(wǎng)隔離件的直徑的金屬絲網(wǎng)鉚釘，例如具有外直徑尺寸分別是約14毫米和22毫米的柄部和頸環(huán)的金屬絲網(wǎng)鉚釘?，F(xiàn)在轉(zhuǎn)到用于從金屬絲網(wǎng)鉚釘生產(chǎn)金屬絲網(wǎng)隔離件的過程，概括地說，通過將鉚釘柄部17插到基質(zhì)65的孔(例如，隔熱屏中的孔9)中，而頸環(huán)15與基質(zhì)一側(cè)配合(基質(zhì)的近側(cè))，然后將柄部延伸超出基質(zhì)遠(yuǎn)端的部分壓到第二頸環(huán)63中(參見圖16)而將金屬絲網(wǎng)鉚釘13轉(zhuǎn)換成金屬絲網(wǎng)隔離件11。較佳的是，成品隔離件11的近側(cè)頸環(huán)15和遠(yuǎn)側(cè)頸環(huán)63具有基本相同的密度，這是由于不等的密度會致使隔離件具有受損的熱量和/或振動性能。近側(cè)頸環(huán)和遠(yuǎn)側(cè)頸環(huán)通常還會具有基本相等的直徑和厚度，然而如果需要，它們可以是不等的(例如，參見圖16的頸環(huán))。在上文引用的美國專利申請第2006/0219860中，近側(cè)頸環(huán)和遠(yuǎn)側(cè)頸環(huán)同時形成， 這需要在基質(zhì)的兩側(cè)上具有類似的成形設(shè)備。對于一些隔熱屏構(gòu)造(參見圖1)來說，由于可得到有限的空間，因而將成形設(shè)備定位在隔熱屏的凹側(cè)上是有難度的。使用具有預(yù)成形頸環(huán)的金屬絲網(wǎng)鉚釘消除該問題，這是由于與成形設(shè)備相比，在基質(zhì)的相對側(cè)上形成頸環(huán)的同時，僅需要較小體積的設(shè)備來將鉚釘定位在孔中并將鉚釘保持就位。圖10和11示出利用本發(fā)明該方面的代表性隔離件成形設(shè)備39。該設(shè)備包括上部成形組件41和下部定位組件43。應(yīng)注意到，對于“上部”成形組件和“下部”定位組件的參照僅僅是為了便于描述，而應(yīng)理解的是，如果需要的話，該定位組件和成形組件可以是相反的，或者可定位成除了垂直以外的角度，例如水平。圖10示出使用中的設(shè)備39，而圖11示出移除隔熱屏7以及大部分上部成形組件 41的相同設(shè)備。下部定位組件43所需的有限設(shè)備量在圖11中顯而易見。圖12更詳細(xì)地示出下部定位組件43。在該圖中可見，該下部定位組件包括兩個主要部件主軸45和套筒47，主軸45與鉚釘?shù)慕饘俳z網(wǎng)結(jié)構(gòu)19的孔21配合，而套筒47包括凹槽49，該凹槽接納鉚釘?shù)念A(yù)成形頸環(huán)15并且在基質(zhì)相對側(cè)上形成金屬絲網(wǎng)頸環(huán)時保持該頸環(huán)的形狀。通過使套筒47在凹槽水平處的外直徑(OD)和預(yù)成形頸環(huán)15的外直徑之間的直徑差最小，從基質(zhì)觀察到的下部定位組件的覆蓋區(qū)并非遠(yuǎn)大于金屬絲網(wǎng)鉚釘本身的覆蓋區(qū)。實際上，套筒47的外直徑可保持成在鉚釘頸環(huán)外直徑的10%內(nèi)，艮卩ODswADgj 環(huán)< 1.1。對于具有彎曲表面的基質(zhì)、例如圖1所示的各種隔熱屏來說，下部定位組件的此個較小覆蓋區(qū)很大程度上便于金屬絲網(wǎng)隔離件的形成。圖13更詳細(xì)地示出上部成形組件41。該上部成形組件包括主軸51和夯實件53， 該主軸51與鉚釘?shù)慕饘俳z網(wǎng)結(jié)構(gòu)19的孔21配合，而夯實件53在使用該上部成形組件的過程中向下運動至圖13所示的位置，以在套筒55的范圍內(nèi)、即在由套筒55的內(nèi)壁所形成的空腔56內(nèi)壓縮柄部17的金屬絲網(wǎng)，從而形成隔離件的第二頸環(huán)，即圖10中隔熱件上側(cè)上的頸環(huán)。在形成第二頸環(huán)的過程中，下部定位組件的主軸45和上部成形組件的主軸51 沿鉚釘?shù)恼麄€長度且在形成成品隔離件時沿成品隔離件的整個長度將孔打開。如上所述， 定位組件43的套筒47中的凹槽49約束頸環(huán)15在成形組件41形成第二頸環(huán)時的形狀變化。由于由主軸和該凹槽所施加的這些約束，產(chǎn)生成品金屬絲網(wǎng)隔離件，該隔離件具有良好限定的外直徑和內(nèi)直徑尺寸，以及具有基本相等金屬絲網(wǎng)密度的頸環(huán)。如圖13所示，成形組件41較佳地包括用于探測套筒55位置的傳感器57，例如接近開關(guān)。傳感器通過導(dǎo)線59連接于控制系統(tǒng)(未示出)(參見圖10和11)。只有在傳感器指示套筒陽處于其最前位置時，控制系統(tǒng)才可允許主軸51和夯實件53朝基質(zhì)運動，即控制系統(tǒng)僅僅在套筒陽與基質(zhì)表面配合時才允許主軸和夯實件向前運動，由此防止操作者的手與主軸和夯實件接觸。套筒55本身輕微跳動，從而該套筒的運動并不會對操作成形設(shè)備的人員造成危險。具體地說，由套筒施加給基質(zhì)的力低于10磅。這樣，該成形設(shè)備避免對操作人員造成傷害，而無需輕型隔板或類似裝置來確保該成形設(shè)備在操作者的手靠近該設(shè)備時并不操作。如果需要的話，可使用一個以上的感測套筒陽位置的傳感器以提供附加防護。雖然在圖10和11中未示出，較佳地使用分配帶31來將金屬絲網(wǎng)鉚釘提供給隔離件成形設(shè)備39。圖14示出此種實施例。具體地說，該附圖示出已從分配帶31移除金屬絲網(wǎng)鉚釘13并已向上運動進入基質(zhì)孔(未示出)的定位組件43。成形組件41(在該附圖中未示出)然后會對鉚釘?shù)谋?7進行壓縮，以形成成品隔離件11的第二頸環(huán)63。圖15示出一實施例，其中多個隔離件形成在單個基質(zhì)(例如，單個隔熱屏)的不同位置處，而無需對該部件進行重新定位。在該附圖中可見，支承結(jié)構(gòu)61將多個上部成形組件41和下部定位組件43相對于隔熱屏7保持就位，使得隔離件能形成在隔熱屏的每個孔處。較佳的是，這些隔離件同時形成，而如果需要的話可按序形成(例如，單個或成組)。 雖然在該附圖中未示出，分配帶31較佳地用于將金屬絲網(wǎng)鉚釘提供給每個下部定位組件。從前述公開中不脫離本發(fā)明的范圍和精神的各種改型對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將是顯而易見的。例如，雖然已在用于車輛排氣系統(tǒng)中的隔熱屏方面對本發(fā)明進行了說明，然而本發(fā)明可用于各種希望進行熱隔離和/或聲隔離的其它應(yīng)用。類似的是，本發(fā)明并不局限于在此說明的特定類型的隔熱屏，而可用于現(xiàn)在已知或隨后開發(fā)的其它隔熱屏。此外，本發(fā)明可用于單層金屬基質(zhì)或者具有多個金屬層或金屬層和諸如陶瓷層或玻璃纖維層之類非金屬層組合的更復(fù)雜基質(zhì)。下述權(quán)利要求傾向于覆蓋這些和其他改型、變化和在此所披露實施例的等同物。
1權(quán)利要求
1.一種包括一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的鉚釘，所述一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有中心孔并包括頸環(huán)和柄部，其中，所述頸環(huán)的平均密度比所述柄部的平均密度大。
2.如權(quán)利要求1所述的鉚釘，其特征在于，所述柄部的平均密度與所述頸環(huán)的平均密度的比值在1 2到1 3的范圍中。
3.如權(quán)利要求2所述的鉚釘，其特征在于，所述鉚釘頸環(huán)的平均密度在15%到25%的范圍中。
4.一種鉚釘，包括(a)一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)，所述一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有中心孔并包括頸環(huán)和柄部；以及(b)金屬插入件，所述金屬插入件的至少一部分位于所述中心孔內(nèi)；其中，所述金屬插入件包括具有外表面的壁，且所述外表面包括至少兩個用于與所述一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的所述中心孔的金屬絲網(wǎng)配合的孔。
5.如權(quán)利要求4所述的鉚釘，其特征在于，所述至少兩個孔基本完全充填有所述一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)的金屬絲網(wǎng)。
6.如權(quán)利要求4所述的鉚釘，其特征在于，所述至少兩個孔部分延伸穿過所述壁的厚度。
7.如權(quán)利要求6所述的鉚釘，其特征在于，所述孔通過鉸孔而形成。
8.如權(quán)利要求4所述的鉚釘，其特征在于，所述至少兩個孔完全延伸穿過所述壁的厚度。
9.如權(quán)利要求8所述的鉚釘，其特征在于，所述孔通過穿孔而形成。
10.一種包括撓性帶的鉚釘分配器，所述撓性帶具有多個孔和位于其中一個孔中的至少一個金屬絲網(wǎng)鉚釘，所述金屬絲網(wǎng)鉚釘包括頸環(huán)和柄部，所述孔的尺寸設(shè)計成保持所述柄部并使所述頸環(huán)能被推過所述孔，每個孔包括多個由所述撓性帶中的狹縫所形成的周向撓性指，其中(a)每個孔的撓性指數(shù)量在3和16之間；以及(b)每個撓性指的長寬比在1 1到3 1的范圍中。
11.如權(quán)利要求10所述的鉚釘分配器，其特征在于，所述鉚釘分配器在每個孔中包括金屬絲網(wǎng)鉚釘。
12.一種用于形成金屬絲網(wǎng)隔離件的設(shè)備，包括(a)套筒，所述套筒形成空腔，在所述空腔中壓縮所述金屬網(wǎng)，且所述套筒具有基質(zhì)配合位置；以及(b)傳感器，所述傳感器用于探測所述套筒何時處于所述基質(zhì)配合位置； 其中(i)所述設(shè)備防止所述金屬絲網(wǎng)在所述傳感器指示所述套筒處于其基質(zhì)配合位置之前壓縮；以及( )由所述套筒在所述套筒處于其基質(zhì)配合位置時施加給所述基質(zhì)的力小于10磅。
13.—種包括套筒和金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)脑O(shè)備，所述金屬絲網(wǎng)鉚釘包括外直徑為ODgjif的頸環(huán)，所述套筒包括用于接納所述頸環(huán)的凹槽，且所述套筒具有在所述凹槽位置處的最大直徑為OD_的外表面，其中ODgjif和ODsw滿足如下關(guān)系OD套筒/OD頸環(huán)≤1. 1。
14.一種用于制造具有頸環(huán)和柄部的金屬絲網(wǎng)鉚釘?shù)姆椒?，所述方法包?a)提供具有中心孔的金屬絲網(wǎng)管；(b)通過如下方式來支承所述網(wǎng)管(i)將所述網(wǎng)管的第一部分插到第一空腔中，所述第一空腔具有固定底部和可動壁；以及( )將心軸插到所述網(wǎng)管的孔中；(c)用第二空腔圍繞所述網(wǎng)管的第二部分；(d)減小所述第二空腔的容積，以通過對所述網(wǎng)管的第二部分進行壓縮，同時基本上不會減小所述第一空腔的容積來形成所述鉚釘?shù)念i環(huán)；以及(e)通過使所述可動壁相對于所述固定底部運動而減小所述第一空腔的容積，以通過對所述網(wǎng)管的第一部分進行壓縮來形成所述鉚釘?shù)谋浚黄渲?，所述網(wǎng)管的第二部分壓縮程度比所述網(wǎng)管的第一部分大，使得所述頸環(huán)的密度大于所述柄部的密度。
15.如權(quán)利要求14所述的方法，其特征在于，所述可動壁是彈簧加載的。
全文摘要
提供一種金屬絲網(wǎng)鉚釘(13)，該金屬絲網(wǎng)鉚釘用于在諸如車輛排氣系統(tǒng)的隔熱屏(7)之類基質(zhì)中的孔(9)中產(chǎn)生金屬絲網(wǎng)隔離件(11)。該鉚釘(13)包括一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)(19)，該一體式金屬絲網(wǎng)結(jié)構(gòu)具有頸環(huán)(15)和柄部(17)。頸環(huán)(15)具有比柄部(17)較高的密度，例如，頸環(huán)(15)具有成品隔離件(11)的密度。通過壓縮柄部(17)以形成第二頸環(huán)而將鉚釘(13)形成到成品隔離件(11)中，同時基本上限制原始頸環(huán)(15)改變其形狀。鉚釘(13)可包括金屬插入件(23)，該金屬插入件(23)防止成品隔離件(11)的金屬絲網(wǎng)在基質(zhì)固定于其支承結(jié)構(gòu)時經(jīng)歷高度壓縮。鉚釘(13)可由分配帶(31)所裝載，并且可使用成形設(shè)備(39)來形成到成品隔離件(11)中，該成形設(shè)備(39)的尺寸可與一些基質(zhì)所能得到的有限空間相適應(yīng)。
文檔編號F16J15/02GK102227580SQ200980148194
公開日2011年10月26日 申請日期2009年11月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年11月28日
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