JP2741221B2 - 二重管の製造方法 - Google Patents

二重管の製造方法

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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、自動車排気系統などに利用される振動を減
衰する性能を有する二重管の製造方法に関するものであ
る。
［従来の技術］ 自動車排気用管において、機関の振動及び排気ガスの
脈動等によって管から騒音が放射されるものであり、こ
れを低減するために多くの努力がなされているが、管を
二重管とし、外管と内管との間にそれぞれの振幅以下の
微小隙間をもたせることによって、外管と内管との固有
振動数の差を利用して互の振動を当接により干渉させ、
振動を減衰させる方法もその一つであり、このような内
・外管の振動を干渉させるためには、５〜60μｍ程度の
小さな隙間であることが必要であり、この隙間が大き過
ぎると互に干渉して当接せずに、合成された振動数で振
動をおこし、隙間が無い場合は、内・外管の壁厚を合計
した厚さの１つの管としての振動となり、制振効果を発
揮できないものである。
しかして、このような微小隙間を得る方法としては、
ダイスとプラグとを用いて精密な伸管をしたり、機械的
な研磨によったりして、外管の内径と内管の外径との差
が適当な寸法になるように仕上げた上で、内管を外管に
挿入する方法や、外管と内管との間にガラス繊維を編み
こむなどの振動を吸収させるための中間層を設けた二重
管、又は、二重管とした後、内管と外管の隙間にアスベ
スト、セラミック粒などを充填する方法などが知られて
いる。
［発明が解決しようとする課題］ しかしながら、外管の内径、内管の外径をそれぞれ別
々に加工する方法では、それぞれのバラツキを極力おさ
えたとしても、組合わせによっては隙間がなくなるか、
逆に、必要以上の隙間になってしまう場合などができ、
そのために高度な加工精度のものが必要となり、さら
に、隙間の大きさを合わせるためには、１本ずつ精密な
測定をして外管と内管とを組合わせる必要があり、多大
の労力を必要とするという問題があった。又、曲げ加工
においては、通常、外管に外力を加えて外管の内面で内
管に外力を伝えて曲げることになるために、外管と内管
とで曲り方が異なり、曲げ終って外力を解除したときの
スプリングバックが外管と内管で異なるため各曲げ部ご
とに内管が外管の内壁に強く圧し付けられた接触状態に
なることは避けられず、この強く接触した部分を通じて
外管と内管は同じ振動数で振動することとなり、二重管
としての制振効果を損なうという問題があった。又、振
動を吸収させるための中間層を設けた二重管では、特別
な二重管製造装置を用いなければならず、さらに、管を
二重にした後隙間に振動減衰特性を有する充填材を充填
する方法では、隙間を大きくしなければならないために
内径と較べて外径が必要以上に大きくなり、かつ、充填
作業も非常に手間のかかるものとなり、外管と内管の間
隔も不均一となるといった問題があった。このように、
従来の製造方法においては、実際使用する状態としての
曲げ加工までを含めると、騒音低減効果を損なうものと
なっていた。
本発明は、前記問題を解決し、直管状態はもとより、
曲げ加工された二重管においても外管と内管との間に均
一な微小間隙を有し、優れた制振性を発揮し得る二重管
の製造方法を得ることを目的とするものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明者等は、前記問題を解決し、前記目的を達成す
るために研究を重ねた結果、外管の内面及び内管の外面
の一方又は両方に均一な塗膜を形成して両者を嵌合し、
密着処理後、加熱処理することによって目的を達し得る
ことを見出して本発明をなしたものである。すなわち、
本発明は、内管の外周面と外管の内周面の少なくとも一
方に塗膜を形成し、外管に内管を挿入した状態で密着加
工処理を施して中間の塗膜層を介して外管と内管を密着
させて一体化せしめ、次いで400℃以上に加熱処理を施
すことにより、前記塗膜の加熱残留物による微少間隙を
保持して重合せしめてなる二重管の製造方法を要旨と
し、更に前記一体化せしめた後に曲げ加工を施し、次い
で450℃以上に加熱処理を施すことにより前記塗膜の加
熱残留物による微少間隙を保持して重合せしめるもので
ある。
本発明における塗膜形成材としては、エポキシ樹脂
系、アクリル樹脂系、フェノール樹脂系、フッ素樹脂
系、アルキド樹脂系、ビニル樹脂系など通常の塗料が使
用可能である。
又、外管に内管を挿入して行なう密着加工処理として
は、ダイスを用いた伸管などによって外管を内管に密着
させる手段、あるいは、逆に内管を拡径することによっ
て外管に密着させる手段のいずれの手段によってもよ
い。
さらに、外管と内管とを密着加工処理を行なった後の
加熱処理において、加熱温度は、400℃以上でよいが、
曲げ加工を必要とする製品の場合には、曲げ加工をして
おいてから加熱処理を施すことが好ましく、この場合に
は、残留歪を完全に除去するため加熱処理を450℃以上
で行なう必要がある。
本発明において、外管の内面と内管の外面との少なく
とも一方に形成された塗膜によって、外管内面と内管外
面との間隔を保たせることにより、均一な間隔が容易
に、しかも塗膜厚を選定することによって任意の間隔を
得ることができ、形成された塗膜は、加熱処理によって
蒸し焼き状態となり、炭素を主体とする加熱残留物が二
重管の隙間に残るが、この残留物は、ガス化する成分が
ほとんど放出されて体積が減少し、多孔質化して密度が
小さくなったものであって、密に充填されていないので
外管、内管の振動を減衰する効果をもたらすことができ
る。又、二重管を曲げ加工した場合でも、第２図及び第
３図に示すような曲げ部における外管１と内管２とが強
く接触する接触部４が形成することなく、第１図に示す
ように均一な間隙部３を維持し得るものであり、曲げ加
工を加熱処理前に行ない、450℃以上の温度で加熱処理
をした場合には、曲げ加工時の残留応力がなくなり、外
管と内管ともにスプリングバックを生ずることなく、よ
りよく間隔を均一に保つことができるものである。
［実施例］ 次に本発明に係る試験結果の一例を挙げる。使用した
鋼管はすべて、内管用鋼管として外径19mm、厚さ1.2mm
を、外管用網管として外径22mm、厚さ1.0mmであり、内
管用鋼管の外面に塗膜を形成して外管用鋼管に挿入した
のち、径21mmのダイスを用いて外管を縮径加工して二重
管を制作した。次に、これら二重管を直管のまま及び３
ケ所に曲げ半径60mmの直角曲げを施したものを中性雰囲
気の炉中に入れて温度を変えてそれぞれ30分間熱処理を
行ない、空冷して直管状の二重管及び製品形状の二重管
を完成させた。以上のようにして製作した二重管の直管
部及び曲げ部の断面を調べ、外管と内管の間に均一な微
小隙間が確保されているかどうかを判定し、その結果を
第１表に示す。この表において、塗膜のＥはエポキシ樹
脂系、Ｖはビニル樹脂系、Ｆはフッ素樹脂系の各塗料、
数値は塗膜の厚さを表し、形状の直及び曲は前述の熱処
理時における二重管の状態が、それぞれ直管状及び曲げ
た製品形状であったことを表す。○はすべての部分で均
一な間隔を保っていて、その間には塗料の加熱残留物が
ゆるく詰っていたもの、×は塗膜が蒸し焼き状態となり
切れずに、外管と内管が強い結合状態となった部分が残
っていたもの、△は塗膜は蒸し焼き状態となり、ガス化
する成分が放出された加熱残留物となっているが、曲げ
部において隙間が不均一となり外管の内面の一方に内管
が強く押しつけられた状態となっているものとして示し
てある。
この表からわかるように、どの塗膜においても350℃
の加熱では満足できる結果を得ることができず、400℃
では直管状は良かったものの、曲げ加工を施した製品形
状のものでは、加熱前における外管と内管の間の塗膜を
介した均一な間隔が損なわれ、外管の内面の一方に内管
が強く押しつけられた状態となっている。これは、塗膜
は加熱残留物に変化したものの、この温度では曲げ加工
時の残留応力が除去しきれないために、塗膜厚の変化し
た分だけ管がスプリングバックにより変形してしまった
ためと判断できる。450℃で加熱したものは、すべての
ケ所において塗膜は加熱残留物と化してゆるく詰った状
態となり、外管と内管の間隔は均一に保たれていた。
［発明の効果］ 本発明によれば、外管の内面と内管の外面の少なくと
も一方に塗膜を形成して挿入し、密着加工処理、加熱処
理を施行するものであるから、外管と内管との間隔はど
の箇所でも均一に保たれ、その間には、加熱処理前より
はやや収縮した塗膜の加熱残留物が均一に存在した二重
管を容易に製造することができ、この二重管の外管と内
管とは、残留物を介して接触することになり、振動に対
して、互の振動数の相違のために干渉し、振動を減衰し
合うことになり、振動・騒音の低減に顕著な効果が認め
られるものである。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明二重管の一実施例の直径方向の断面
図、第２図は、従来例の曲げ加工二重管の長さ方向の一
部断面図、第３図は、第２図中Ａ−Ａ線上の断面図であ
る。 １…外管、２…内管、３…間隙部、４…接触部

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】予め内管の外周面もしくは外管の内周面の
    少なくとも一方に塗膜を形成し、しかる後に外管に内管
    を挿入した状態で密着加工処理を施して中間の塗膜層を
    介して外管と内管を密着させて一体化せしめ、次いで40
    0℃以上に加熱処理を施すことにより前記塗膜の加熱残
    留物による微少間隙を保持して重合せしめてなることを
    特徴とする二重管の製造方法。
  2. 【請求項２】前記外管と内管を密着させて一体化せしめ
    た後に曲げ加工を施し、次いで450℃以上に加熱処理を
    施すことにより前記塗膜の加熱残留物による微少間隙を
    保持して重合せしめてなることを特徴とする請求項１記
    載の二重管の製造方法。
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