JP2511712B2 - 二層管及びその製造方法 - Google Patents
二層管及びその製造方法Info
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- JP2511712B2 JP2511712B2 JP1300057A JP30005789A JP2511712B2 JP 2511712 B2 JP2511712 B2 JP 2511712B2 JP 1300057 A JP1300057 A JP 1300057A JP 30005789 A JP30005789 A JP 30005789A JP 2511712 B2 JP2511712 B2 JP 2511712B2
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は主として自動車の排気管，空気配管等、騒音
を発生する各種の配管用として用いられる二層管及びそ
の製造方法に関する。
を発生する各種の配管用として用いられる二層管及びそ
の製造方法に関する。
近年各種の駆動部の騒音に対する遮音機能，振動に対
する減衰機能に優れた制御鋼板の開発が進められてい
る。
する減衰機能に優れた制御鋼板の開発が進められてい
る。
制振鋼板は、通常鋼板間に遮音，減音能の高い樹脂，
非鉄金属を挟んだ積層構造となっており、例えば積層す
べき鋼板間に溶射等の手段で非鉄金属を溶射して積層し
た状態で製造されている（特開平１−127184号公報）。
非鉄金属を挟んだ積層構造となっており、例えば積層す
べき鋼板間に溶射等の手段で非鉄金属を溶射して積層し
た状態で製造されている（特開平１−127184号公報）。
しかしこのような積層構造を有する制振鋼板を用いて
溶接管を製造しようと突き合わせ溶接部で樹脂がガス化
して気泡が発生し、また非鉄金属は溶接部で合金化さ
れ、溶接部の延性，靭性を劣化させることとなり、溶接
管素材としての使用が難しいのが現状である。
溶接管を製造しようと突き合わせ溶接部で樹脂がガス化
して気泡が発生し、また非鉄金属は溶接部で合金化さ
れ、溶接部の延性，靭性を劣化させることとなり、溶接
管素材としての使用が難しいのが現状である。
このため溶接管としては鋼板同士を密着させた素材を
用いた二層管、或いは中間にアスベスト，グラスウール
を挟んだ三層管、鋼板の一方又は両方にエンボス加工を
施し、合わせ面において突起先端と一方の鋼板表面とを
接触させ、相互の間に隙間を介在させたエンボス二層管
等が提案されている（住友金属Vol.41 1989No.2 224
頁）。
用いた二層管、或いは中間にアスベスト，グラスウール
を挟んだ三層管、鋼板の一方又は両方にエンボス加工を
施し、合わせ面において突起先端と一方の鋼板表面とを
接触させ、相互の間に隙間を介在させたエンボス二層管
等が提案されている（住友金属Vol.41 1989No.2 224
頁）。
ところで上述した如き密着二層管では外管と内管とが
密着しているため、管壁を通して放出される騒音に対す
る遮音性が低く、また中間に遮音材を挟んだ三層管では
配管時における管相互の溶接時に遮音材が溶融、或いは
分解するため気泡が発生し、更にエンボス二層管では突
起の高さ，幅に限界があって突起の高さを大きく、また
幅の減少を行おうとすると突起部での加工度が増大し、
加工硬化が生じる等の問題があった。
密着しているため、管壁を通して放出される騒音に対す
る遮音性が低く、また中間に遮音材を挟んだ三層管では
配管時における管相互の溶接時に遮音材が溶融、或いは
分解するため気泡が発生し、更にエンボス二層管では突
起の高さ，幅に限界があって突起の高さを大きく、また
幅の減少を行おうとすると突起部での加工度が増大し、
加工硬化が生じる等の問題があった。
本発明はかかる事情に鑑みなされたものであって、そ
の目的とするところは遮音性，減衰能のいずれにも優れ
た二層管及びその製造方法を提供するにある。
の目的とするところは遮音性，減衰能のいずれにも優れ
た二層管及びその製造方法を提供するにある。
第１の発明に係る二層管は、外管及び内管よりなり、
外管と内管との間に所定高さの鉄系材料、非鉄金属系材
料又はセラミックスの粒子を相互に間隔を隔てて介在さ
せ、外管と内管との間に間隙が形成されていることを特
徴とする。
外管と内管との間に所定高さの鉄系材料、非鉄金属系材
料又はセラミックスの粒子を相互に間隔を隔てて介在さ
せ、外管と内管との間に間隙が形成されていることを特
徴とする。
第２の発明に係る二層管の製造方法は、外管及び内管
よりなる二層管を製造する方法において、製管後に外管
の内周面となる鋼板表面及び／又は内管の外周面となる
鋼板表面に溶射法により所定高さの鉄系材料，非鉄金属
系材料又はセラミックスの粒子を相互の間に間隔を隔て
て付着させた後、これら粒子を隔てて両鋼板をその間に
間隙を形成した状態で重ね合わせ、この重ね合わせ鋼板
を円筒状に成形し、突き合わせ縁部同士を溶接すること
を特徴とする。
よりなる二層管を製造する方法において、製管後に外管
の内周面となる鋼板表面及び／又は内管の外周面となる
鋼板表面に溶射法により所定高さの鉄系材料，非鉄金属
系材料又はセラミックスの粒子を相互の間に間隔を隔て
て付着させた後、これら粒子を隔てて両鋼板をその間に
間隙を形成した状態で重ね合わせ、この重ね合わせ鋼板
を円筒状に成形し、突き合わせ縁部同士を溶接すること
を特徴とする。
第１の発明にあっては外管と内管との間に、相互の間
に間隔を隔てて介在させた、所定高さの鉄系材料，非鉄
金属系材料又はセラミックスの粒子により外管と内管と
はその間に必然的に間隙が存在せしめられることとな
り、確実な遮音機能，減衰機能が得られる。
に間隔を隔てて介在させた、所定高さの鉄系材料，非鉄
金属系材料又はセラミックスの粒子により外管と内管と
はその間に必然的に間隙が存在せしめられることとな
り、確実な遮音機能，減衰機能が得られる。
第２の発明にあっては鉄系材料，非鉄金属系材料又は
セラミックスの粒子を付着させた２枚の鋼板を重ねるこ
とで両鋼板の間には必然的に間隙が形成され、これらを
円筒状に成形し、突き合わせ縁部同士を溶接することで
高能率の製管が可能となる。
セラミックスの粒子を付着させた２枚の鋼板を重ねるこ
とで両鋼板の間には必然的に間隙が形成され、これらを
円筒状に成形し、突き合わせ縁部同士を溶接することで
高能率の製管が可能となる。
以下本発明をその実施例を示す図面に基づき具体的に
説明する。
説明する。
第１図は本発明に係る二層管の部分拡大断面図であ
り、図中１は外管、２は内管を示している。外管１と内
管２とは相互の間に粒子３を介在させた状態で同心円筒
状に湾曲し、突き合わせ縁部同士を溶接して二層管に構
成されている。
り、図中１は外管、２は内管を示している。外管１と内
管２とは相互の間に粒子３を介在させた状態で同心円筒
状に湾曲し、突き合わせ縁部同士を溶接して二層管に構
成されている。
粒子３は外管１の内周面又は内管２の外周面のいずれ
か一方に固着せしめられており、所定の高さｈと所定の
距離ｄで全体として略均一に分布せしめられている。
か一方に固着せしめられており、所定の高さｈと所定の
距離ｄで全体として略均一に分布せしめられている。
粒子３の硬さは管を成形するに際し、変形しない程度
であればよく、管素材である鋼帯の材質，成形態様に応
じて選定され、また融点は二層管の使用時の温度以上で
ある材料、例えば鉄系材料，非鉄金属，セラミックス等
を用いる。
であればよく、管素材である鋼帯の材質，成形態様に応
じて選定され、また融点は二層管の使用時の温度以上で
ある材料、例えば鉄系材料，非鉄金属，セラミックス等
を用いる。
粒子の高さh,粒子間距離（ピッチ）ｄはこれらと遮音
性，制振性との間に第2,3図に示す如き関係があるから
これに基づいて適宜に選定される。
性，制振性との間に第2,3図に示す如き関係があるから
これに基づいて適宜に選定される。
第２図は粒子の平均高さｈと音圧レベルとの関係を示
すグラフであり、横軸に平均高さ（mm）を、また縦時に
音圧レベル（dB）をとって示してある。このグラブから
明らかなように、粒子高さが0.05mm以上において音圧レ
ベルの低下が認められ、粒子高さが高くなるに従って音
圧レベルが急速に低下してゆくことが解る。
すグラフであり、横軸に平均高さ（mm）を、また縦時に
音圧レベル（dB）をとって示してある。このグラブから
明らかなように、粒子高さが0.05mm以上において音圧レ
ベルの低下が認められ、粒子高さが高くなるに従って音
圧レベルが急速に低下してゆくことが解る。
第３図は粒子間平均距離と音圧レベルとの関係を示す
グラフであり、横軸に粒子間平均距離（mm）を、また縦
軸に音圧レベル（dB）をとって示してある。このグラフ
から明らかなように２〜7mmの範囲で音圧レベルの低下
が認められる。
グラフであり、横軸に粒子間平均距離（mm）を、また縦
軸に音圧レベル（dB）をとって示してある。このグラフ
から明らかなように２〜7mmの範囲で音圧レベルの低下
が認められる。
通常放射音に対する遮音性は高さh,距離ｄの積ｈ・ｄ
が大きい程大きく、また減衰能は距離ｄが小さい程大き
くなる性質があり、両者を勘案してh,dを定めればよ
い。
が大きい程大きく、また減衰能は距離ｄが小さい程大き
くなる性質があり、両者を勘案してh,dを定めればよ
い。
第４図は粒子３の高さｂと距離ｄとの関係を示すグラ
フであり、横軸に粒子間距離ｄを、また縦軸に粒子高さ
ｈをとって示してある。このグラフから明らかなように
遮音性は付着粒子間距離ｄ、付着粒子高さｈの増大に伴
って向上するが、斜線を付して示す領域は加工条件，制
振，遮音機能上問題を生じるから実質的には斜線部分以
外の部分において設定を行えばよい。
フであり、横軸に粒子間距離ｄを、また縦軸に粒子高さ
ｈをとって示してある。このグラフから明らかなように
遮音性は付着粒子間距離ｄ、付着粒子高さｈの増大に伴
って向上するが、斜線を付して示す領域は加工条件，制
振，遮音機能上問題を生じるから実質的には斜線部分以
外の部分において設定を行えばよい。
なおh/d＜ａ（但しa:鋼帯の強度及び肉厚により決ま
る定数）のときは製管工程で第５図に示す如く、外管１
の内周面と内管２の外周面とが直接的に接触する変形が
生じ、逆に遮音性，減衰能が損なわれることとなる。
る定数）のときは製管工程で第５図に示す如く、外管１
の内周面と内管２の外周面とが直接的に接触する変形が
生じ、逆に遮音性，減衰能が損なわれることとなる。
粒子３の形成は通常プラズマ溶射に依るが、特にこれ
に限定するものではなく、例えばアーク溶射，ガス溶
射，爆発溶射等が適用可能である。
に限定するものではなく、例えばアーク溶射，ガス溶
射，爆発溶射等が適用可能である。
ただ溶射施行に依る場合にはｈ＜ｂ（但し、b:溶射材
料，溶射条件等により決まる定数）の制限がある。
料，溶射条件等により決まる定数）の制限がある。
第６図は本発明方法の実施状態を示す説明図であり、
２枚の鋼帯11,12をロール13を用いて重ね合わせる過程
で、両鋼板11,12の重ね合わせ点に向けて付設させたプ
ラズマ溶射ノズル14から鋼板11,12の両表面に鉄系材
料，非鉄金属系材料，セラミックス等をプラズマ溶射し
て粒子３を形成する。
２枚の鋼帯11,12をロール13を用いて重ね合わせる過程
で、両鋼板11,12の重ね合わせ点に向けて付設させたプ
ラズマ溶射ノズル14から鋼板11,12の両表面に鉄系材
料，非鉄金属系材料，セラミックス等をプラズマ溶射し
て粒子３を形成する。
粒子３を形成した鋼帯11,12を間隙に形成した状態で
重ね合わせた後、図示しない製管用ロールに通して幅方
向に湾曲させ、幅方向の両突き合せ端縁同士の溶接し、
二層管を製造する。
重ね合わせた後、図示しない製管用ロールに通して幅方
向に湾曲させ、幅方向の両突き合せ端縁同士の溶接し、
二層管を製造する。
第７図は本発明の二層管の他の製造方法を示す模式図
であり、２枚の鋼帯21,22をロール23にて重ね合わせる
に先立って、各鋼帯21,22夫々の重ね合わせ面に対向さ
せた溶射ノズル24,25から鉄材料又は非鉄金属材料を溶
射して粒子３を両鋼帯21,22に共に付着せしめるように
なっている。他の工程は第６図を説明した実施例と実質
的に同じであり、説明を省略する。
であり、２枚の鋼帯21,22をロール23にて重ね合わせる
に先立って、各鋼帯21,22夫々の重ね合わせ面に対向さ
せた溶射ノズル24,25から鉄材料又は非鉄金属材料を溶
射して粒子３を両鋼帯21,22に共に付着せしめるように
なっている。他の工程は第６図を説明した実施例と実質
的に同じであり、説明を省略する。
なお上述の実施例では両鋼帯21,22に同じ材料を溶射
してもよいし、また異なる材料を夫々溶射し、或いは複
数の材料を夫々溶射して異なる材料の粒子３を形成して
よいことは勿論である。
してもよいし、また異なる材料を夫々溶射し、或いは複
数の材料を夫々溶射して異なる材料の粒子３を形成して
よいことは勿論である。
次に本発明に係る二層管と他の二層管、即ち密着二
層管、エンボス二層管、単層管、溶射二層管につ
いて行った比較試験及びその結果を示す。なお管素材た
る鋼帯としてはいずれもSUS41OLを用いた。本発明に係
る二層管の製造に際しての溶射条件は次のとおりであ
る。
層管、エンボス二層管、単層管、溶射二層管につ
いて行った比較試験及びその結果を示す。なお管素材た
る鋼帯としてはいずれもSUS41OLを用いた。本発明に係
る二層管の製造に際しての溶射条件は次のとおりであ
る。
溶射方法：アーク溶射法 溶射材料:SUS304 溶射電流:200A 溶射距離:400mm アトマイズガス圧力:1〜5kg/cm2 アトマイズガスノズル径:8mm トーチ相対移動速度:30m/分〜150m/分 アトマイズガスの圧力により溶射粒子径、即ち粒子高さ
ｈを、またトーチ相対移動速度により粒子間距離ｄを変
化させた。次いで前記したような製管用ロールで成形
し、鋼板端縁同士を溶接し、二層管を得た。
ｈを、またトーチ相対移動速度により粒子間距離ｄを変
化させた。次いで前記したような製管用ロールで成形
し、鋼板端縁同士を溶接し、二層管を得た。
得られた供試管について第8,9図に示す測定装置を用
いて遮音性，減衰能を評価した。
いて遮音性，減衰能を評価した。
第８図は評価用の測定装置を示す模式的正面図、第９
図は同じくその側面図であり、支柱31,31間に渡した支
持棒32から供試管34を細線33にて水平に吊るすと共に、
別に支持棒32から細線35にて鋼球（直径38mm、重量235
g）36を吊垂し、鋼球36を垂線に対し45゜の角度位置か
ら円弧を描いて供試管34の周面に衝突させ、その衝撃音
を供試管34の下方40mmの位置に設定したマイクロホン37
にて集音し、これに基づいてその遮音性，減衰能を評価
した。なお測定はインパルスモードでおこない衝撃音の
最大瞬時値を検出した。結果は表１に示すとおりであ
る。
図は同じくその側面図であり、支柱31,31間に渡した支
持棒32から供試管34を細線33にて水平に吊るすと共に、
別に支持棒32から細線35にて鋼球（直径38mm、重量235
g）36を吊垂し、鋼球36を垂線に対し45゜の角度位置か
ら円弧を描いて供試管34の周面に衝突させ、その衝撃音
を供試管34の下方40mmの位置に設定したマイクロホン37
にて集音し、これに基づいてその遮音性，減衰能を評価
した。なお測定はインパルスモードでおこない衝撃音の
最大瞬時値を検出した。結果は表１に示すとおりであ
る。
表１から明らかなように本発明例（No.1〜３）は従来
例（No.4,5,6,8）に比較して音圧レベル（dB）が低減し
ていることが解る。なお従来例No.7のエンボス二層管
は、突起部に加工硬化を生じた。
例（No.4,5,6,8）に比較して音圧レベル（dB）が低減し
ていることが解る。なお従来例No.7のエンボス二層管
は、突起部に加工硬化を生じた。
以上の如く本発明品にあっては、外管と内管との間に
粒子が間隔を隔てて介在し、外管と内管との間に間隙、
即ち空気層が形成されるから遮音性、減衰能が大幅に向
上する。また本発明方法にあっては外管の内周面及び／
又は内管の外周面となる鋼板の表面に鉄系材料，非鉄金
属系材料，セラミックス等の粒子を相互の間に間隔を隔
てた状態で付着させ、両鋼板を重ね合わせて製管するか
ら製造工程の増大は僅かであり、高い製管能率が得られ
るなど、本発明は優れた効果を奏するものである。
粒子が間隔を隔てて介在し、外管と内管との間に間隙、
即ち空気層が形成されるから遮音性、減衰能が大幅に向
上する。また本発明方法にあっては外管の内周面及び／
又は内管の外周面となる鋼板の表面に鉄系材料，非鉄金
属系材料，セラミックス等の粒子を相互の間に間隔を隔
てた状態で付着させ、両鋼板を重ね合わせて製管するか
ら製造工程の増大は僅かであり、高い製管能率が得られ
るなど、本発明は優れた効果を奏するものである。
第１図は本発明品の部分拡大断面図、第２図は粒子の平
均高さと音圧レベルとの関係を示すグラフ、第３図は粒
子間の平均距離と音圧レベルとの関係を示すグラフ、第
４図は粒子間距離と粒子高さとの関係を示すグラフ、第
５図は粒子間が広すぎたときの不都合例を示す説明図、
第6,7図は本発明方法の実施状態を示す模式図、第８図
は試験結果の評価のための測定装置の模式的正面図、第
９図は同じくその模式的側面図である。 １……外管、２……内管、３……粒子、11,12……鋼帯 13……ロール、14……溶射ノズル、21,22……鋼帯 23……ロール、24,25……溶射ノズル
均高さと音圧レベルとの関係を示すグラフ、第３図は粒
子間の平均距離と音圧レベルとの関係を示すグラフ、第
４図は粒子間距離と粒子高さとの関係を示すグラフ、第
５図は粒子間が広すぎたときの不都合例を示す説明図、
第6,7図は本発明方法の実施状態を示す模式図、第８図
は試験結果の評価のための測定装置の模式的正面図、第
９図は同じくその模式的側面図である。 １……外管、２……内管、３……粒子、11,12……鋼帯 13……ロール、14……溶射ノズル、21,22……鋼帯 23……ロール、24,25……溶射ノズル
Claims (2)
- 【請求項１】外管及び内管よりなり、外管と内管との間
に所定高さの鉄系材料、非鉄金属系材料又はセラミック
スの粒子を相互に間隔を隔てて介在させ、外管と内管と
の間に間隙が形成されていることを特徴とする二層管。 - 【請求項２】外管及び内管よりなる二層管を製造する方
法において、 製管後に外管の内周面となる鋼板表面及び／又は内管の
外周面となる鋼板表面に溶射法により所定高さの鉄系材
料，非鉄金属系材料又はセラミックスの粒子を相互の間
に間隔を隔てて付着させた後、これら粒子を隔てて両鋼
板をその間に間隙を形成した状態で重ね合わせ、この重
ね合わせ鋼板を円筒状に成形し、突き合わせ縁部同士を
溶接することを特徴とする二層管の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1300057A JP2511712B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 二層管及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1300057A JP2511712B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 二層管及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03161181A JPH03161181A (ja) | 1991-07-11 |
| JP2511712B2 true JP2511712B2 (ja) | 1996-07-03 |
Family
ID=17880181
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1300057A Expired - Lifetime JP2511712B2 (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | 二層管及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2511712B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6329069B1 (en) | 1995-07-26 | 2001-12-11 | Surface Genesis, Inc. | Composite structure and devices made from same and method |
| US5611874A (en) * | 1995-07-26 | 1997-03-18 | Surface Genesis, Inc. | Clad shape memory alloy composite structure and method |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH071068B2 (ja) * | 1988-03-11 | 1995-01-11 | 川崎重工業株式会社 | 三層管の製造方法 |
| JPH0745064B2 (ja) * | 1988-03-11 | 1995-05-17 | 川崎重工業株式会社 | 二重管製造方法 |
-
1989
- 1989-11-17 JP JP1300057A patent/JP2511712B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03161181A (ja) | 1991-07-11 |
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