JP2529352Y2 - ３層構造管 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は３層構造管、詳しくは、
内外管の間にセラミックスウール等の断熱層を有する管
の構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】内燃機関に使用される排気管として、内
外管の間にセラミックスウール等の断熱層を介在した３
層構造の排気管が使用される場合がある。これは触媒を
使用する排気ガス浄化システムを具備するものにおいて
は、触媒温度を早期に上げる必要性から、排気ガス温度
の低下を抑制する低熱容量、保温性能の優れた３層構造
管が適するからである。

【０００３】このような３層構造管としては、従来、内
外管が共に直管で形成されている。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】前記のような直管の内
外管を使用した３層構造管を排気管として用いた場合に
は、内外管の熱膨脹係数の相違や内外管に作用する加熱
温度の相違等によって内管と外管との熱膨脹量に差が生
じ、管が屈曲する等の問題がある。

【０００５】また、このような３層構造管を曲げ加工す
る場合において、その曲げＲが小さい場合（例えばＲが
管径Ｄの２倍以下の場合）には、外管は曲げ型等で曲げ
形状を規制できるが、内管はその外側にセラミックスウ
ール等の断熱材が存在するために曲げ形状が規制出来な
いことから、内管にシワ、折れ、座屈などが発生する問
題がある。

【０００６】このような問題に対処するため、内外管の
一端は相互に固着するが他端は、両管の間にワイヤネッ
トリング等のスライド機構を介在して両管相互が摺動で
きるようにして、前記のような熱膨張差を吸収したり、
曲げ加工時における内管に作用する張力や圧縮力を吸収
するようにしたものがある。

【０００７】しかし、前記のようにスライド機構を設け
るものにおいては、部品点数が増える上に、スライド機
構の隙間からセラミックスウール等の断熱材が排出され
る問題がある。

【０００８】また、小さな曲げＲを実現するために小さ
な曲げＲで曲げ加工した内管の外周に断熱材を介在し、
その外周に板金加工したモナカ構造の外管を被せて溶接
組付けするものもあるが、この構造のものにおいては、
外管の形成及び内外管の組付けによりコスト高になる問
題がある。

【０００９】そこで本考案は、前記の各問題を解決でき
る３層構造管を提案することを目的とするものである。

【００１０】前記の目的を達成するため、本考案は、内
外管（１）、（４）間に断熱材（３）を介在し、内管
（１）にベローズ部（２）を形成したものにおいて、該
ベローズ部を、内管（１）の曲げ部に形成し、ベローズ
部の山部（２ａ）の径中心Ｏ′を内管（１）の軸芯Ｏに
対しオフセットしたことを特徴とする３層構造管であ
る。

【００１１】

【作用】本考案の３層構造管を例えば内燃機関の排気系
に使用して内管（１）内に排気ガスを流通させた場合
に、内外管（１）（４）に熱膨脹差が生じるとその内管
（１）のベローズ部（２）が伸縮して、その熱膨脹差を
吸収する。

【００１２】また、本考案の３層構造管の曲げ加工時に
は、内管（１）におけるベローズ部（２）の剛性が直管
に比べて格段に低いため、曲げ部にベローズ部（２）を
配置して曲げ加工することにより、該ベローズ部（２）
が外管（４）の曲げに追従して容易に曲げられる。

【００１３】

【実施例】次に図１及び図２について説明する。１は鋼
管材からなる内管で、その軸方向の一部に軸方向に波形
のベローズ部２が一体形成されている。

【００１４】該ベローズ２の山部２ａと谷部２ｂは内管
１の軸芯Ｏを半径の中心として内管１の全周に亘って形
成されている。この山部２ａの内径は、例えば内管１の
厚みを約１mm、内管１の内径を４５mmとした場合、内管
１の内径より５mm程度大きくし、また山ピッチを５mm程
度とする。

【００１５】尚、ベローズ部２は、図１においては、２
箇所に形成されているが該ベローズ部２の配置場所、個
数、形成長さは管の使用目的、屈曲状態により所望に設
定する。

【００１６】３はセラミックスウール等の断熱材で、ベ
ローズ部２を含む内管１のほぼ全長、すなわち、内管１
の両端取付１ａ，１ｂを除く範囲に亘って内管１の全周
に巻設されている。

【００１７】４は鋼管材からなる外管で、上記断熱材３
の外周を被覆する径に形成され、前記内管１とほぼ同長
に形成されている。前記内管１と外管３は夫々の両端取
付部１ａと４ａ及び、１ｂと４ｂとを図３に示すように
相互に溶接固着する。

【００１８】このように構成された３層構造管を、例え
ば内燃機関の排気系の直管部、屈曲部に使用した場合に
排気熱により、内外管の温度差による熱膨脹差が生じた
場合には、内管１に形成したベローズ部２により、外管
３に対する内管１の熱膨脹差を吸収する。

【００１９】また、該３層構造管を曲げ加工する場合に
は、内管１に形成したベローズ部２の伸縮により内管１
が座屈することなく、きれいな曲げ加工ができる。すな
わち、図３に示すように曲げ部にベローズ部２を形成し
て、３層構造管を曲げた場合には、内管１のベローズ部
２の剛性が直管状態よりも格段に低いため、外管４を曲
げ加工することにより、ベローズ部２の曲げ中心側であ
る内側２ｃが容易に縮み、また外側２ｄが容易に伸び、
内管１が外管４の曲げに追従して容易に屈曲する。その
ため、軟質材である断熱材３が内外管１，４間に介在さ
れても、内管１が座屈することなく、きれいな曲げ形状
になる。

【００２０】図４は本考案の実施例を示す。本実施例
は、３層構造管を曲げ加工する場合に、内管１の曲げ中
心側である内側２ｃにベローズ部２を形成したものであ
る。

【００２１】すなわち、内管１の内径より大径の山部２
ａの径中心Ｏ′を内管１の軸芯Ｏより偏心させたもので
ある。他の構造は前記実施例と同様である。本実施例に
おいても、曲げ加工時においては、図６に示すように、
内管１の内側２ｃが容易に縮み、前記実施例と同様に内
管１が座屈することなく、きれいな曲げ形状になる。

【００２２】尚、ベローズ部２を、内管１の曲げ中心側
と反対側である外側２ｄへ偏心して形成してもよい。こ
の場合には、曲げ加工時に、内管１の外側が容易に伸
び、良好な曲げができる。

【００２３】図７は、前記のベローズ部２の前後に、内
管１を支えるステンレスワイヤで形成されたリング５
を、内外管１，４間に介在したものである。該リング５
は、図８に示すように形成され、スポット溶接等で内管
１に固定する。

【００２４】

【考案の効果】以上のように本考案によれば、内外管の
熱膨脹差を吸収でき、内燃機関の排気管等の３層構造管
として有効なものである。

【００２５】更に、内管の屈曲部の剛性が低いため、板
厚が薄く、かつ曲げＲの小さい３層構造管例えば半径Ｒ
が管径Ｄと同等の３層構造管においても内管に座屈を起
こすことなく良好な形状に曲げ加工できる。

【００２６】しかもその曲げ加工については外管の曲げ
作業で良いため、前記従来のようなスライド機構やモナ
カ構造を採用するものに比べ作業が極めて簡単となり、
その問題点も解消できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 ３層構造管の側断面図。

【図２】 図１におけるＡ−Ａ線断面図。

【図３】 図１の３層構造管の曲げ加工状態を示す側
断面図。

【図４】 本考案の実施例を示す側断面図。

【図５】 図４におけるＢ−Ｂ線断面図。

【図６】 図４の３層構造管の曲げ加工状態を示す側
断面図。

【図７】 本考案の３層構造管にリングを介在した例
を示す側断面図。

【図８】 図７の３層構造管に使用されたリングを示
す正面図。

【符号の説明】

１ 内管 ２ ベローズ部 ３ 断熱材 ４ 外管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 新藤 健二 愛知県西加茂郡三好町大字三好字福田３ 株式会社三五 福田工場内 (56)参考文献 特開 昭63−101599（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 内外管（１）、（４）間に断熱材（３）
   を介在し、内管（１）にベローズ部（２）を形成したも
   のにおいて、 該ベローズ部を、内管（１）の曲げ部に形成し、 ベローズ部の山部（２ａ）の径中心Ｏ′を内管（１）の
   軸芯Ｏに対しオフセットした ことを特徴とする３層構造
   管。