JP2002228055A - 二重鋼管 - Google Patents
二重鋼管Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 断熱性や保温性或いは遮音性が要求される自
動車用排気系管などに最適な安価で曲げ加工性に優れた
二重鋼管を提供する。 【解決手段】 外管１と内管２とよりなる二重鋼管にお
いて、外管１と内管２との間の環状空隙４に、金属線の
一部または全部が軸方向に対して３０〜５５°傾けられ
て内管外周に巻かれた金属線材製スペーサ３を介装しお
く。金属線材製スペーサ３としては単なる金属線でもよ
いし、金属線より編成した金網でもよく、また、単なる
金属線とするときは、一本の金属線でもよいし、二本の
金属線をそのうちの少なくとも１本を内管の軸方向に対
して３０〜５５°傾けらて交差させたものとしてもよ
い。
動車用排気系管などに最適な安価で曲げ加工性に優れた
二重鋼管を提供する。 【解決手段】 外管１と内管２とよりなる二重鋼管にお
いて、外管１と内管２との間の環状空隙４に、金属線の
一部または全部が軸方向に対して３０〜５５°傾けられ
て内管外周に巻かれた金属線材製スペーサ３を介装しお
く。金属線材製スペーサ３としては単なる金属線でもよ
いし、金属線より編成した金網でもよく、また、単なる
金属線とするときは、一本の金属線でもよいし、二本の
金属線をそのうちの少なくとも１本を内管の軸方向に対
して３０〜５５°傾けらて交差させたものとしてもよ
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用排気系管
のような断熱性や保温性或いは遮音性が要求される二重
鋼管に関するものである。
のような断熱性や保温性或いは遮音性が要求される二重
鋼管に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】例えば、自動車用排気系管においては、
外周面が高熱化した場合の危険防止上或いは排気ガスを
高温で触媒に効率よく反応させる必要上の断熱性や、排
気音を管外に伝達しないための遮音性などが要求され
る。このため、自動車用排気系管には外管と内管との間
に空隙を備えた二重鋼管が用いられている。ところが、
前記した自動車用排気系管は、エンジンとガス排出端と
の間に介在される種々の機構を回避して配設されるため
に複雑に曲折されており、二重鋼管に曲げ加工を施すと
折り曲げ部分が座屈してこの部分の空隙が潰されるため
断熱、遮音効果が低下したり、内管自身の中空部も曲折
部分で断面が縮小されて排ガスの流れが遮られる。
外周面が高熱化した場合の危険防止上或いは排気ガスを
高温で触媒に効率よく反応させる必要上の断熱性や、排
気音を管外に伝達しないための遮音性などが要求され
る。このため、自動車用排気系管には外管と内管との間
に空隙を備えた二重鋼管が用いられている。ところが、
前記した自動車用排気系管は、エンジンとガス排出端と
の間に介在される種々の機構を回避して配設されるため
に複雑に曲折されており、二重鋼管に曲げ加工を施すと
折り曲げ部分が座屈してこの部分の空隙が潰されるため
断熱、遮音効果が低下したり、内管自身の中空部も曲折
部分で断面が縮小されて排ガスの流れが遮られる。
【０００３】このため、曲げ加工時に、外管と内管と間
の環状空隙にサンドやクロス等のスペーサを装入した
り、外管と内管の何れかを蛇腹状隆起物が形成された異
形管としてこの蛇腹状隆起物をスペーサとして座屈を防
止することも提案されているが、前者は外管や内管とは
別材のスペーサの装入作業に手数を要するうえにスペー
サによっては曲げ加工作業の効率を低下させる恐れがあ
り、一方、後者は蛇腹状隆起物を形成するための工程が
複雑なうえに、この蛇腹状隆起物相当分だけ表面積が大
きくなって材料費が嵩むなどの問題がある。
の環状空隙にサンドやクロス等のスペーサを装入した
り、外管と内管の何れかを蛇腹状隆起物が形成された異
形管としてこの蛇腹状隆起物をスペーサとして座屈を防
止することも提案されているが、前者は外管や内管とは
別材のスペーサの装入作業に手数を要するうえにスペー
サによっては曲げ加工作業の効率を低下させる恐れがあ
り、一方、後者は蛇腹状隆起物を形成するための工程が
複雑なうえに、この蛇腹状隆起物相当分だけ表面積が大
きくなって材料費が嵩むなどの問題がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
するところは、上記した従来技術の問題点を解決して、
曲げ加工時にスペーサを介在させるような面倒な手数を
必要とせず、しかも、簡単な工程で製造できて座屈する
ことのない的確な曲げ加工もできる二重鋼管を低コスト
で提供することにある。
するところは、上記した従来技術の問題点を解決して、
曲げ加工時にスペーサを介在させるような面倒な手数を
必要とせず、しかも、簡単な工程で製造できて座屈する
ことのない的確な曲げ加工もできる二重鋼管を低コスト
で提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明は、外管と内管とよりなる二重鋼管
において、外管と内管との間の環状空隙に、金属線の一
部または全部が軸方向に対して３０〜５５°傾けられて
内管外周に巻かれた金属線材製スペーサを介装してある
ことを特徴とする二重鋼管を基本構成とする。なお、金
属線材製スペーサは単なる金属線でもよく、この金属線
を内管の軸方向に対して３０〜５５°傾けて内管の外周
面に螺旋状に巻装してあるものを請求項２に係る発明と
し、この金属線の複数本を互いに交差させ、且つ、その
うちの少なくとも１本を内管の軸方向に対して３０〜５
５°傾けて内管の外周面に螺旋状に巻装してあるものを
請求項３に係る発明とする。さらに、金属線材製スペー
サを単なる金属線ではなく、複数本の金属線を二方向に
延伸させて編んだ金網としてもよく、この場合は金網の
少なくとも一方向に延伸する金属線を内管の軸方向に対
して３０〜５５°傾けて内管の外周面に巻装するものと
し、これを請求項４に係る発明とする。
めになされた本発明は、外管と内管とよりなる二重鋼管
において、外管と内管との間の環状空隙に、金属線の一
部または全部が軸方向に対して３０〜５５°傾けられて
内管外周に巻かれた金属線材製スペーサを介装してある
ことを特徴とする二重鋼管を基本構成とする。なお、金
属線材製スペーサは単なる金属線でもよく、この金属線
を内管の軸方向に対して３０〜５５°傾けて内管の外周
面に螺旋状に巻装してあるものを請求項２に係る発明と
し、この金属線の複数本を互いに交差させ、且つ、その
うちの少なくとも１本を内管の軸方向に対して３０〜５
５°傾けて内管の外周面に螺旋状に巻装してあるものを
請求項３に係る発明とする。さらに、金属線材製スペー
サを単なる金属線ではなく、複数本の金属線を二方向に
延伸させて編んだ金網としてもよく、この場合は金網の
少なくとも一方向に延伸する金属線を内管の軸方向に対
して３０〜５５°傾けて内管の外周面に巻装するものと
し、これを請求項４に係る発明とする。
【０００６】
【発明の実施の形態】前記したように、本発明は外管と
内管との間の環状空隙に、金属線の一部または全部が軸
方向に対して３０〜５５°傾けられて内管外周に巻かれ
た金属線材製スペーサを介装して、鋼管が曲げ加工にお
いて引張変形を生じた場合にこの金属線材製スペーサが
局部伸びを起こして破断することなく全体的に伸長する
ことによって、曲げ加工後に管同士の間に空隙を確保し
ようとするものであって、以下、本発明の好ましい実施
形態を図１〜図７を参照しながら詳細に説明する。
内管との間の環状空隙に、金属線の一部または全部が軸
方向に対して３０〜５５°傾けられて内管外周に巻かれ
た金属線材製スペーサを介装して、鋼管が曲げ加工にお
いて引張変形を生じた場合にこの金属線材製スペーサが
局部伸びを起こして破断することなく全体的に伸長する
ことによって、曲げ加工後に管同士の間に空隙を確保し
ようとするものであって、以下、本発明の好ましい実施
形態を図１〜図７を参照しながら詳細に説明する。
【０００７】図１、図２は本発明に係る二重鋼管の第１
の実施形態を示すものであって、外管１と内管２の間に
環状空隙４を形成した二重鋼管であることは従来のこの
種の二重鋼管と同様であるが、本発明における二重鋼管
には、外管１と内管２の間の環状空隙４に、金属線の一
部または全部が軸方向に対して３０〜５５°傾けられて
内管外周に巻かれた金属線材製スペーサ３を介装してあ
る点に特徴がある。ここで、外管１の内径をd1、内管２
の外径をd2、金属線材製スペーサ３を単なる金属線とし
てその直径をd3とすると、d1＝d2＋2d3 とした時、内管
２の外周面に巻装した金属線を外管１の内周面にも当接
させることができ、二重鋼管を曲げたときにも押し潰さ
れることのない環状空隙４が形成された二重鋼管とする
ことができる。なお、図においては一本の金属線を金属
線材製スペーサ３としてこれを内管２の外周面に螺旋状
に巻装したものとしているが、金属線材製スペーサ３と
して複数の金属線をほぼ平行として内管２の外周面に巻
装させることもできる。なお、本発明の二重鋼管に用い
られる外管１や内管２或いはばねスペーサ３の材質は特
に限定されるものではないが、外管１や内管２としては
耐熱性を有し比較的安価なフェライト系ステンレス鋼や
オーステナイト系ステンレス鋼を用いることができる
し、長尺のばねスペーサ３としては伸線加工などにより
製造された鋼線等を用いることができる。
の実施形態を示すものであって、外管１と内管２の間に
環状空隙４を形成した二重鋼管であることは従来のこの
種の二重鋼管と同様であるが、本発明における二重鋼管
には、外管１と内管２の間の環状空隙４に、金属線の一
部または全部が軸方向に対して３０〜５５°傾けられて
内管外周に巻かれた金属線材製スペーサ３を介装してあ
る点に特徴がある。ここで、外管１の内径をd1、内管２
の外径をd2、金属線材製スペーサ３を単なる金属線とし
てその直径をd3とすると、d1＝d2＋2d3 とした時、内管
２の外周面に巻装した金属線を外管１の内周面にも当接
させることができ、二重鋼管を曲げたときにも押し潰さ
れることのない環状空隙４が形成された二重鋼管とする
ことができる。なお、図においては一本の金属線を金属
線材製スペーサ３としてこれを内管２の外周面に螺旋状
に巻装したものとしているが、金属線材製スペーサ３と
して複数の金属線をほぼ平行として内管２の外周面に巻
装させることもできる。なお、本発明の二重鋼管に用い
られる外管１や内管２或いはばねスペーサ３の材質は特
に限定されるものではないが、外管１や内管２としては
耐熱性を有し比較的安価なフェライト系ステンレス鋼や
オーステナイト系ステンレス鋼を用いることができる
し、長尺のばねスペーサ３としては伸線加工などにより
製造された鋼線等を用いることができる。
【０００８】二重鋼管の製造に当たっては、予め金属線
材製スペーサ３である金属線を内管２の外周面に螺旋状
に巻き付けたり、予めコイル状とした金属線を外管１の
中に挿入したうえ内管２を挿入してもよいし、予めコイ
ル状に形成した金属線３の中に内管１を挿入したうえこ
れを外管２の中に挿入してもよい。また、金属線材製ス
ペーサ３である金属線を内管２の外周面に螺旋状に巻き
付けながら内管２を回転させつつ外管１の中に挿入する
ことによっても二重鋼管を製造することができ、従っ
て、本発明の二重鋼管は結果として、金属線の一部また
は全部が軸方向に対して３０〜５５°傾けられて内管外
周に巻かれた金属線材製スペーサ３が外管１と内管２と
間の環状空隙４に介装されていればよい。
材製スペーサ３である金属線を内管２の外周面に螺旋状
に巻き付けたり、予めコイル状とした金属線を外管１の
中に挿入したうえ内管２を挿入してもよいし、予めコイ
ル状に形成した金属線３の中に内管１を挿入したうえこ
れを外管２の中に挿入してもよい。また、金属線材製ス
ペーサ３である金属線を内管２の外周面に螺旋状に巻き
付けながら内管２を回転させつつ外管１の中に挿入する
ことによっても二重鋼管を製造することができ、従っ
て、本発明の二重鋼管は結果として、金属線の一部また
は全部が軸方向に対して３０〜５５°傾けられて内管外
周に巻かれた金属線材製スペーサ３が外管１と内管２と
間の環状空隙４に介装されていればよい。
【０００９】上記したように、本発明の二重鋼管におい
ては、金属線材製スペーサ３である金属線の一部または
全部が鋼管の軸方向に対して３０〜５５°傾けられて内
管外周に巻かれているものであって、このような角度で
金属線が環状空隙４の内部で内管２に螺旋状に巻き付け
られていることによって、図３に示すように、二重鋼管
に曲げ加工を施した時に、鋼管の圧縮変形側では金属線
材製スペーサ３である金属線が全体に圧縮され、鋼管の
引張変形側では金属線が全体に伸長するために、金属線
が局部的な塑性変形を起こすことがなく、従って、局部
伸びによって金属線材製スペーサ３が破断したりするこ
とがないので、二重鋼管に厳しい曲げ加工を施した時に
も金属線材製スペーサ３によって環状空隙４を確保し、
断熱性や保温性或いは遮音性を確保することができる。
ては、金属線材製スペーサ３である金属線の一部または
全部が鋼管の軸方向に対して３０〜５５°傾けられて内
管外周に巻かれているものであって、このような角度で
金属線が環状空隙４の内部で内管２に螺旋状に巻き付け
られていることによって、図３に示すように、二重鋼管
に曲げ加工を施した時に、鋼管の圧縮変形側では金属線
材製スペーサ３である金属線が全体に圧縮され、鋼管の
引張変形側では金属線が全体に伸長するために、金属線
が局部的な塑性変形を起こすことがなく、従って、局部
伸びによって金属線材製スペーサ３が破断したりするこ
とがないので、二重鋼管に厳しい曲げ加工を施した時に
も金属線材製スペーサ３によって環状空隙４を確保し、
断熱性や保温性或いは遮音性を確保することができる。
【００１０】なお、金属線の巻付けは管の軸方向に対し
て巻付角度θを３０〜５５°として傾けて内管２の外周
面に螺旋状に回旋させる必要があり、金属線の巻付角度
をこの範囲内とすることによって、二重鋼管を経済的に
製造することができるとともに、曲げ加工において金属
線が余裕をもって環状空隙４を確保することができる。
以下に、その理由を説明する。
て巻付角度θを３０〜５５°として傾けて内管２の外周
面に螺旋状に回旋させる必要があり、金属線の巻付角度
をこの範囲内とすることによって、二重鋼管を経済的に
製造することができるとともに、曲げ加工において金属
線が余裕をもって環状空隙４を確保することができる。
以下に、その理由を説明する。
【００１１】図４は巻付角度と長さ比、コスト係数、お
よび拘束度との関係を示す図である。ここで、長さ比と
は二重鋼管の全長Ｌと金属線ｌの比、即ちｌ／Ｌであっ
て、巻付角度との間の関係は、ｌ／Ｌ＝１/cosθとな
る。また、コスト指数とは、二重鋼管を製造するに要す
るコストの増加を示す指数であって、金属線材製スペー
サ３である金属線の使用量や製造に要する手間などによ
って左右されるものであって、このコスト指数は長さ比
の自乗に比例する。即ち、金属線の使用量が２倍になれ
ば、コストは４倍になる。また、拘束度とは金属線の曲
げ加工に対する余裕の目安となる度合いであって、長さ
比の逆数、即ち cosθをもってこの拘束度とした。即
ち、拘束度１とは二重鋼管の長さと金属線材製スペーサ
３の長さとが同じ場合であって、二重鋼管に曲げ加工を
施した時の引張変形側においては金属線も同時に伸びる
ので金属線は局部伸びを起こして破断し易い。また、拘
束度が０に近ければ近いほど金属線は密に巻かれるの
で、二重鋼管に曲げ加工を施した時の引張変形側におい
ては金属線はコイルばねのように伸び破断することがな
い。
よび拘束度との関係を示す図である。ここで、長さ比と
は二重鋼管の全長Ｌと金属線ｌの比、即ちｌ／Ｌであっ
て、巻付角度との間の関係は、ｌ／Ｌ＝１/cosθとな
る。また、コスト指数とは、二重鋼管を製造するに要す
るコストの増加を示す指数であって、金属線材製スペー
サ３である金属線の使用量や製造に要する手間などによ
って左右されるものであって、このコスト指数は長さ比
の自乗に比例する。即ち、金属線の使用量が２倍になれ
ば、コストは４倍になる。また、拘束度とは金属線の曲
げ加工に対する余裕の目安となる度合いであって、長さ
比の逆数、即ち cosθをもってこの拘束度とした。即
ち、拘束度１とは二重鋼管の長さと金属線材製スペーサ
３の長さとが同じ場合であって、二重鋼管に曲げ加工を
施した時の引張変形側においては金属線も同時に伸びる
ので金属線は局部伸びを起こして破断し易い。また、拘
束度が０に近ければ近いほど金属線は密に巻かれるの
で、二重鋼管に曲げ加工を施した時の引張変形側におい
ては金属線はコイルばねのように伸び破断することがな
い。
【００１２】しかしながら、金属線材製スペーサ３であ
る金属線の巻付角度が３０°未満の時には金属線の拘束
度は０．８７を超えて大きく、二重鋼管が曲げ加工にお
いて引張変形を受けた場合に伸びの吸収に対して余裕が
小さい。従って、厳しい曲げ加工に際して金属線が破断
し易くなって、環状空隙４を確保することが困難とな
る。一方、金属線の巻付角度が５５°を超えて大きくな
ると拘束度は０．５７未満と小さくなるもののコスト指
数が３を超えてしまいコスト高になってしまう。また、
金属線を巻付けた内管２を外管１の中に挿入する際の滑
り抵抗が大きくなる。従って、金属線材製スペーサ３と
して単なる金属線を用いる場合には金属線の巻付角度が
３０〜５５°とする必要があるのである。なお、金属線
の巻付角度を全て同じ角度として均等に巻付ける必要は
なく、３０〜５５°の間であれば巻付角度にバラツキが
存在しても何ら構わないものである。
る金属線の巻付角度が３０°未満の時には金属線の拘束
度は０．８７を超えて大きく、二重鋼管が曲げ加工にお
いて引張変形を受けた場合に伸びの吸収に対して余裕が
小さい。従って、厳しい曲げ加工に際して金属線が破断
し易くなって、環状空隙４を確保することが困難とな
る。一方、金属線の巻付角度が５５°を超えて大きくな
ると拘束度は０．５７未満と小さくなるもののコスト指
数が３を超えてしまいコスト高になってしまう。また、
金属線を巻付けた内管２を外管１の中に挿入する際の滑
り抵抗が大きくなる。従って、金属線材製スペーサ３と
して単なる金属線を用いる場合には金属線の巻付角度が
３０〜５５°とする必要があるのである。なお、金属線
の巻付角度を全て同じ角度として均等に巻付ける必要は
なく、３０〜５５°の間であれば巻付角度にバラツキが
存在しても何ら構わないものである。
【００１３】次に、本発明に係る二重鋼管の第２の実施
形態を図５に示す。この第２の実施形態では、金属線材
製スペーサ３として単なる金属線の複数本を用い、これ
らを互いに交差させ、且つ、そのうちの１本を内管の軸
方向に対して３０〜５５°傾けて内管の外周面に螺旋状
に巻装してある。このように、金属線材製スペーサ３と
して２本の金属線を交差させて巻付けて用いることによ
り、金属線の太さのほぼ２倍の幅の環状空隙４が外管１
と内管２の間に形成された二重鋼管を得ることができ
る。
形態を図５に示す。この第２の実施形態では、金属線材
製スペーサ３として単なる金属線の複数本を用い、これ
らを互いに交差させ、且つ、そのうちの１本を内管の軸
方向に対して３０〜５５°傾けて内管の外周面に螺旋状
に巻装してある。このように、金属線材製スペーサ３と
して２本の金属線を交差させて巻付けて用いることによ
り、金属線の太さのほぼ２倍の幅の環状空隙４が外管１
と内管２の間に形成された二重鋼管を得ることができ
る。
【００１４】ここで、１本目の金属線の巻付角度を３０
〜５５°とする理由は、上記した第１の実施の形態と同
じであるが、２本目の金属線３の巻付角度は必ずしも３
０〜５５°とする必要はない。これは、２本の金属線の
うち少なくとも一本が３０〜５５°の間であれば二重鋼
管の曲げ加工において金属線が全て破断してしまうこと
がなくて環状空隙４を確保することができるからであ
る。むろん２本とも巻付角度を３０〜５５°としてもよ
く、これによって曲げ加工において安定して環状空隙４
を確保することができる。
〜５５°とする理由は、上記した第１の実施の形態と同
じであるが、２本目の金属線３の巻付角度は必ずしも３
０〜５５°とする必要はない。これは、２本の金属線の
うち少なくとも一本が３０〜５５°の間であれば二重鋼
管の曲げ加工において金属線が全て破断してしまうこと
がなくて環状空隙４を確保することができるからであ
る。むろん２本とも巻付角度を３０〜５５°としてもよ
く、これによって曲げ加工において安定して環状空隙４
を確保することができる。
【００１５】図６は、金属線材製スペーサ３として複数
本の金属線を二方向に延伸させて編んだ金網を用いた場
合を示す本発明に係る二重鋼管の第３の実施形態を説明
するものであって、内管２の外周面には複数の金属線３
を二方向に延伸させて編んだ金網５がその少なくとも一
方向に延伸する金属線を内管の軸方向に対して３０〜５
５°傾けて内管の外周面に巻装し、これにより外管１と
内管２との間に金属線の太さのほぼ２倍の幅の環状空隙
４を確保してある。なお、金属線材製スペーサ３として
の金網の構成線材である金属線の少なくとも一方の巻付
角度を３０〜５５°とする理由は上記と同じである。即
ち、この金属線の巻付角度が３０°未満の時には金属線
の拘束度が大きく、巻付角度が５５°を超えて大きくな
るとコスト高を招いたり、或いは金属線材製スペーサ３
を巻付けた内管２を外管１の中へ挿入する際の滑り抵抗
が大きくなったりするからである。また、交差する他方
の金属線の巻付角度を３０〜５５°の間とする必要はな
く、適宜な角度ととしてよいことも上記と変わりはな
い。
本の金属線を二方向に延伸させて編んだ金網を用いた場
合を示す本発明に係る二重鋼管の第３の実施形態を説明
するものであって、内管２の外周面には複数の金属線３
を二方向に延伸させて編んだ金網５がその少なくとも一
方向に延伸する金属線を内管の軸方向に対して３０〜５
５°傾けて内管の外周面に巻装し、これにより外管１と
内管２との間に金属線の太さのほぼ２倍の幅の環状空隙
４を確保してある。なお、金属線材製スペーサ３として
の金網の構成線材である金属線の少なくとも一方の巻付
角度を３０〜５５°とする理由は上記と同じである。即
ち、この金属線の巻付角度が３０°未満の時には金属線
の拘束度が大きく、巻付角度が５５°を超えて大きくな
るとコスト高を招いたり、或いは金属線材製スペーサ３
を巻付けた内管２を外管１の中へ挿入する際の滑り抵抗
が大きくなったりするからである。また、交差する他方
の金属線の巻付角度を３０〜５５°の間とする必要はな
く、適宜な角度ととしてよいことも上記と変わりはな
い。
【００１６】上記したように、金属線材製スペーサ３と
しての金網を構成する金属線を管の長手方向に対して斜
めとして螺旋状に巻付けることによって、図７に示すよ
うに、二重鋼管に曲げ加工を施した時に、鋼管の圧縮変
形側では金網が全体に圧縮され、鋼管の引張変形側では
金網が全体に伸長するために、金属線が局部的な塑性変
形を起こすことがなく、従って、局部伸びによって金属
線材製スペーサ３が破断したりすることがないので、二
重鋼管に厳しい曲げ加工を施した時にも金属線材製スペ
ーサ３としての金網で環状空隙４を極めて安定して確保
することができ、これにより断熱性や保温性或いは遮音
性を確保できる。
しての金網を構成する金属線を管の長手方向に対して斜
めとして螺旋状に巻付けることによって、図７に示すよ
うに、二重鋼管に曲げ加工を施した時に、鋼管の圧縮変
形側では金網が全体に圧縮され、鋼管の引張変形側では
金網が全体に伸長するために、金属線が局部的な塑性変
形を起こすことがなく、従って、局部伸びによって金属
線材製スペーサ３が破断したりすることがないので、二
重鋼管に厳しい曲げ加工を施した時にも金属線材製スペ
ーサ３としての金網で環状空隙４を極めて安定して確保
することができ、これにより断熱性や保温性或いは遮音
性を確保できる。
【００１７】
【実施例】以下に本発明の実施例を説明する。内管とし
て外径３５ｍｍ、肉厚０．９ｍｍのフェライト系ステン
レス鋼管を用い、この外周面に直径２ｍｍの鋼線を金属
線材製スペーサとして巻付角度４５°で巻き付けたうえ
に、外管として用いた内径３９．０ｍｍ、肉厚１．５ｍ
ｍのフェライトライト系ステンレス鋼管の内側に挿入し
て、２ｍｍの幅の連通空隙を有する二重鋼管とした。こ
の二重鋼管を、曲げ半径１２０ｍｍで９０°曲げして自
動車排気系管に加工したところ、曲げ加工後の連通空隙
の断面積減少量は４．５％であって、外管と内管との間
にサンドを介在させて変形を防止した従来の二重鋼管と
同程度の良好な曲げ加工性を確認した。これに対して、
３本の鋼線を管の長手方向に平行に配置した二重鋼管に
おいては、曲げ加工部の外側の鋼線が大きく引き伸ばさ
れて破断してしまい、外管と内管とが接触してしまっ
た。
て外径３５ｍｍ、肉厚０．９ｍｍのフェライト系ステン
レス鋼管を用い、この外周面に直径２ｍｍの鋼線を金属
線材製スペーサとして巻付角度４５°で巻き付けたうえ
に、外管として用いた内径３９．０ｍｍ、肉厚１．５ｍ
ｍのフェライトライト系ステンレス鋼管の内側に挿入し
て、２ｍｍの幅の連通空隙を有する二重鋼管とした。こ
の二重鋼管を、曲げ半径１２０ｍｍで９０°曲げして自
動車排気系管に加工したところ、曲げ加工後の連通空隙
の断面積減少量は４．５％であって、外管と内管との間
にサンドを介在させて変形を防止した従来の二重鋼管と
同程度の良好な曲げ加工性を確認した。これに対して、
３本の鋼線を管の長手方向に平行に配置した二重鋼管に
おいては、曲げ加工部の外側の鋼線が大きく引き伸ばさ
れて破断してしまい、外管と内管とが接触してしまっ
た。
【００１８】また、上記の二重鋼管に８００℃の熱風を
流して外管の表面温度を測定したところ、８００℃に達
するのに、単管では４２秒であったが、前記した二重鋼
管においては７分を要し、クロス等の断熱用中間層材を
介在させた従来の二重鋼管と同等の極めて優れた断熱性
を確認した。同様に８００℃の熱風を流したときに、管
の内側表面温度が８００℃に達するのに、従来単管では
放熱があるため１９０秒要していたが、本発明の二重鋼
管においては３５秒と短く優れた保温性を有しているこ
とも確認した。
流して外管の表面温度を測定したところ、８００℃に達
するのに、単管では４２秒であったが、前記した二重鋼
管においては７分を要し、クロス等の断熱用中間層材を
介在させた従来の二重鋼管と同等の極めて優れた断熱性
を確認した。同様に８００℃の熱風を流したときに、管
の内側表面温度が８００℃に達するのに、従来単管では
放熱があるため１９０秒要していたが、本発明の二重鋼
管においては３５秒と短く優れた保温性を有しているこ
とも確認した。
【００１９】
【発明の効果】本発明の二重鋼管は、外管と内管との間
の環状空隙に、金属線の一部または全部が軸方向に対し
て３０〜５５°傾けられて内管外周に巻かれた金属線材
製スペーサを介装してあるので、外管と内管との間に一
定間隔の環状空隙を確保した断熱性や保温性或いは遮音
性を備えた二重鋼管を安価に製造することができる。ま
た、曲げ加工を施した時に鋼管の圧縮変形側では金属線
材製スペーサが全体に圧縮され、鋼管の引張変形側では
全体に伸長するために、金属線材製スペーサが局部的に
塑性変形を起こすことがなく、従って、局部伸びによっ
て破断したりすることがないので、二重鋼管に厳しい曲
げ加工を施した時にも柔軟なスペーサ機能により鋼管の
曲げ部分の座屈を防ぎ、環状空隙を確保しながら無理な
く曲げ加工を施すことができる。このように特殊な金属
線材製スペーサにより環状空隙が形成された本発明の二
重鋼管は、曲げ加工後の環状空隙が発揮する遮断効果に
より、内管の中空部を通過する高熱流体によって外管の
外周面が高熱化して外部に危険をもたらせたり、通過音
が管外に伝達されたり、内管の中空部を通過する流体が
外界温度の影響を受けたりすることがないものとするこ
とができる。従って、本発明の二重鋼管は自動車用排気
系管などに最適なものとして工業的価値大なものであ
る。
の環状空隙に、金属線の一部または全部が軸方向に対し
て３０〜５５°傾けられて内管外周に巻かれた金属線材
製スペーサを介装してあるので、外管と内管との間に一
定間隔の環状空隙を確保した断熱性や保温性或いは遮音
性を備えた二重鋼管を安価に製造することができる。ま
た、曲げ加工を施した時に鋼管の圧縮変形側では金属線
材製スペーサが全体に圧縮され、鋼管の引張変形側では
全体に伸長するために、金属線材製スペーサが局部的に
塑性変形を起こすことがなく、従って、局部伸びによっ
て破断したりすることがないので、二重鋼管に厳しい曲
げ加工を施した時にも柔軟なスペーサ機能により鋼管の
曲げ部分の座屈を防ぎ、環状空隙を確保しながら無理な
く曲げ加工を施すことができる。このように特殊な金属
線材製スペーサにより環状空隙が形成された本発明の二
重鋼管は、曲げ加工後の環状空隙が発揮する遮断効果に
より、内管の中空部を通過する高熱流体によって外管の
外周面が高熱化して外部に危険をもたらせたり、通過音
が管外に伝達されたり、内管の中空部を通過する流体が
外界温度の影響を受けたりすることがないものとするこ
とができる。従って、本発明の二重鋼管は自動車用排気
系管などに最適なものとして工業的価値大なものであ
る。
【図１】外管を部分的に切除して示す本発明の第１の実
施形態の正面図である。
施形態の正面図である。
【図２】本発明の第１の実施形態を示す断面図である。
【図３】螺旋状に巻付けた金属線の変形挙動を説明する
模式図である。
模式図である。
【図４】金属線の巻付角度と長さ比、コスト指数、拘束
度との相関を示す関係図である。
度との相関を示す関係図である。
【図５】外管を部分的に切除して示す本発明の第２の実
施形態の正面図である。
施形態の正面図である。
【図６】外管を部分的に切除して示す本発明の第３の実
施形態の正面図である。
施形態の正面図である。
【図７】螺旋状に巻付けた金網の変形挙動を説明する模
式図である。
式図である。
１ 外管 ２ 内管 ３ 金属線材製スペーサ ４ 環状空隙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3G004 AA01 BA02 DA14 DA21 EA05 FA04 GA00 3H111 AA01 BA03 CA12 CB02 CB29 CB30 CC11 CC18 CC20 DA13 DA15 DA26 DB11 DB27
Claims (4)
- 【請求項１】 外管と内管とよりなる二重鋼管におい
て、外管と内管との間の環状空隙に、金属線の一部また
は全部が軸方向に対して３０〜５５°傾けられて内管外
周に巻かれた金属線材製スペーサを介装してあることを
特徴とする二重鋼管。 - 【請求項２】 金属線材製スペーサが単なる金属線であ
り、この金属線を内管の軸方向に対して３０〜５５°傾
けて内管の外周面に螺旋状に巻装してある請求項１に記
載の二重鋼管。 - 【請求項３】 金属線材製スペーサが単なる金属線であ
り、この金属線の複数本を互いに交差させ、且つ、その
うちの少なくとも１本を内管の軸方向に対して３０〜５
５°傾けて内管の外周面に螺旋状に巻装してある請求項
１に記載の二重鋼管。 - 【請求項４】 金属線材製スペーサが、複数本の金属線
を二方向に延伸させて編んだ金網であり、この金網はそ
の少なくとも一方向に延伸する金属線を内管の軸方向に
対して３０〜５５°傾けて内管の外周面に巻装されてい
る請求項１に記載の二重鋼管。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001020271A JP2002228055A (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 二重鋼管 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001020271A JP2002228055A (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 二重鋼管 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002228055A true JP2002228055A (ja) | 2002-08-14 |
Family
ID=18886005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001020271A Pending JP2002228055A (ja) | 2001-01-29 | 2001-01-29 | 二重鋼管 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002228055A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006037590A (ja) * | 2004-07-29 | 2006-02-09 | Jfe Steel Kk | 二重鋼管型ブレース材 |
| EP2295749A1 (en) | 2009-08-21 | 2011-03-16 | Nichias Corporation | Automotive exhaust pipe |
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-
2001
- 2001-01-29 JP JP2001020271A patent/JP2002228055A/ja active Pending
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100105 |
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| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100224 |
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| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20100319 |