JPH0994616A

JPH0994616A - 中空二重管の曲げ加工法

Info

Publication number: JPH0994616A
Application number: JP27480495A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Suzuki; 伸行鈴木
Original assignee: Suzuki Motor Corp
Current assignee: Suzuki Motor Corp
Priority date: 1995-09-28
Filing date: 1995-09-28
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【課題】エネルギー消費を必要最小限に抑えられ、サ
イクルタイムを短くできる中空二重管の曲げ加工法を提
供する。【解決手段】中空二重管１の空隙３に、可撓性及び耐
圧性を有する筒状の袋体７を挿入する工程と、袋体７に
液体８を圧入する工程と、袋体７に液体８を圧入した状
態で中空二重管１に曲げ応力を加えて中空二重管１を曲
げる工程とを有する。充填材として袋体７及びこの袋体
７に圧入される液体８を用いており、充填材が水（氷）
である場合に比して、加熱、冷却工程が不要となるの
で、加熱、冷却のための多くのエネルギーの消費を省略
できると共に、サイクルタイムを短くできる。また、充
填材が砂またはスチールボールである場合に比して、粉
塵の発生や飛散を招くことがない。さらに、充填材とし
ての液体８に使用に伴う劣化がないので、継続使用が可
能で、その分、コストの低下を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、自動車用排気管、
プラント用断熱配管等に用いられる中空二重管の曲げ加
工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】中空二重管は、外管と内管との間に形成
される空隙に空気層が存在することにより、優れた断熱
効果を有している。このため、流体の保温性の確保が必
要な自動車用排気管、プラント用断熱配管等に用いられ
ている。

【０００３】ところで、中空二重管は、配置上、他の部
材との干渉を避ける等のために屈曲させて用いることが
ある。そして、中空二重管を曲げ加工する場合、内管と
外管を同じ曲率で曲げ、扁平、偏心、しわの発生を防止
する必要がある。このため、内管内に芯金（マンドレ
ル）を挿入したり、あるいは内管と外管との間の空隙に
充填材を充填し、曲げ加工を行っている。充填材として
は、現在、水（氷）、砂、スチールボールが一般的に用
いられている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、充填材
として水（氷）、砂、スチールボールを用いた、上述し
た従来技術では、次のような問題点がある。すなわち、
充填材が水（氷）の場合、水を管内に充填した後、冷凍
機により氷にし、その状態で曲げ加工を行い、曲げ加工
の後に加熱して水に戻して排出するようにしている。こ
のため、加熱、冷却のために多くのエネルギーを消費す
ると共に、曲げ加工を完了するまでに多くの時間を要す
る、すなわちサイクルタイムが長くなる。また、冷凍機
にフロンガスを使用することが多いが、この場合、地球
環境の悪化を招き望ましいことではない。

【０００５】充填材が砂あるいはスチールボールの場
合、充填、排出の際に、騒音が発生する。また、充填材
が砂の場合には粉塵が発生する。また、内管と外管とを
接合する部分に、例えば油が付着していたような場合、
砂あるいはスチールボールが油に付着して管内に残留し
てしまう虞がある。さらに、砂あるいはスチールボール
が飛散して、ベンダー機などを損傷させることが起こり
得る。なお、管の曲げ加工法として、特開昭６３−２３
５０２６号公報に示すように単管内に弾性チューブを収
納し、曲げ加工に際し弾性チューブ内に液体を圧入する
ようにした曲げ加工法が示されているが、対象が単管で
ありこの曲げ加工法を中空二重管に適用することは困難
であった。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
で、エネルギー消費を必要最小限に抑えられ、サイクル
タイムを短くできる中空二重管の曲げ加工法を提供する
ことを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
外管内に所定空隙を空けて内管が挿通された中空二重管
における前記空隙に、可撓性及び耐圧性を有する筒状の
袋体を挿入する工程と、前記袋体に液体を圧入する工程
と、前記袋体に液体を圧入した状態で前記中空二重管に
曲げ応力を加えて前記中空二重管を曲げる工程と、前記
袋体から液体を排出して前記中空二重管から袋体を除去
する工程とからなることを特徴とする。この場合、前記
袋体は、内部に隔壁を備えて、前記中空二重管の曲げ方
向の内側、外側にそれぞれ半円弧状の内側、外側室を形
成するように構成してもよい。

【０００８】本発明方法では、充填材として袋体及びこ
の袋体に圧入される液体を用いており、充填材が水
（氷）である場合に比して、加熱、冷却工程が不要とな
る。また、充填材が砂またはスチールボールである場合
に比して、粉塵の発生や飛散を招くことがない。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
１ないし図４に基づいて説明する。図１において、中空
二重管１は、外管２と、外管２内に所定の空隙３を空け
て挿通された内管４とから大略構成されている。

【００１０】内管４の一端側には、端部になるに従って
径寸法が大きくなる拡径部５が形成されており、拡径部
５の端部の外径寸法は、外管２の内径と略同等寸法（挿
入し得る寸法）になっている。拡径部５にスポット溶接
（溶接部を符号Ｓで示す。）が施されて外管２と内管４
が固定されている。また、拡径部５がスポット溶接され
ていることにより中空二重管１は、一端側で空隙３が閉
塞する一方、他端側に開口部６を形成したものになって
いる。

【００１１】中空二重管１の空隙３には、図２及び図３
に示す筒状の袋体７が挿入される。この袋体７は、天然
ゴム、ウレタンゴム等の主部材に、麻糸、スチールワイ
ヤー等を混入、組合わせて構成され、可撓性及び耐圧性
を有し、かつ後述するように水、油等の液体８が圧入さ
れて一定の形状になるようにされている。また、袋体７
は、内部に２つの隔壁９を備え、半円弧状の２つの室１
０，１１を形成している。この場合、２つの室は、図４
に示すように中空二重管１の曲げ方向の内側、外側に対
応して配置されるようになっており、以下、それぞれ内
側、外側室１０，１１という。内側、外側室１０，１１
の端部側には導入口１０ａ，１１ａが備えられており、
この導入口１０ａ，１１ａを通して液体８が圧入され
る。

【００１２】そして、中空二重管１を曲げ加工する場
合、まず、中空二重管１の開口部６から空隙３に袋体７
を収縮した状態で挿入する。この際、内側、外側室１
０，１１が中空二重管１の曲げ方向の内側、外側に一致
するように配置する。

【００１３】次に、導入口１０ａ，１１ａから袋体７の
内側、外側室１０，１１に液体８を圧入して、袋体７を
外管２と内管４に圧接させる。この場合、例えば内側室
１０の液圧を外側室１１の液圧に比して小さく設定し、
内側、外側室１０，１１の液圧を異なったものにしてい
る。

【００１４】続いて、図４に示すように、空隙３に袋体
７を挿入した中空二重管１の内管４内に芯金（マンドレ
ル）１２を挿入してベンダー機１３を用いて曲げ加工す
る。このベンダー機１３は、中空二重管１を載置、案内
するワイパーダイ１４と、中空二重管１をワイパーダイ
１４に押し付けるプレッシャー型１５と、ワイパーダイ
１４に回動可能に支持されてクランプ型１６と共に中空
二重管１に曲げ応力を作用する回転曲げ型１７とから大
略構成されている。

【００１５】このベンダー機１３を用いた曲げ加工で
は、まず、空隙３に袋体７を挿入した中空二重管１をプ
レッシャー型１５で抑えるようにしてワイパーダイ１４
に装着し、中空二重管１の内管４内に芯金１２を挿入
し、中空二重管１の曲げ対象部１ａより先端側をクラン
プ型１６で締め付けるように回転曲げ型１７に固定す
る。回転曲げ型１７は、曲げ加工前の中空二重管１を固
定するように、あらかじめ水平状態にされている。

【００１６】次に、回転曲げ型１７を矢印Ｂ方向に回転
させつつ、中空二重管１を前進させる。回転曲げ型１７
が回転することにより、曲げ対象部１ａが回転曲げ型１
７に沿って湾曲する。このとき、外管２及び内管４の曲
げ対象部１ａには、扁平化したりしわが発生したりする
ような応力（以下、便宜上、扁平化応力という。）が作
用するが、空隙３に袋体７が挿入され、袋体７の内側、
外側室１０，１１に液体８が圧入されていることによ
り、前記扁平化応力を規制して曲げ対象部１ａが扁平し
たり、しわが発生したりするのが防止される。なお、内
管４については、前記袋体７と共に内側に挿入された芯
金１２が内管４を支持して扁平、しわ発生の防止を図る
ことになる。

【００１７】また、袋体７の内側、外側室１０，１１の
液圧を異にして設定しているので、曲げ対象部１ａの外
側に作用する引っ張り応力、内側に作用する圧縮応力に
適切に対応することが可能になり、良好な曲げ加工を行
なうことができる。また、袋体７の内側に隔壁９を形成
しており、曲げ加工の際に、袋体７が軸方向に伸びるの
を抑制し、この分、更に曲げ加工を良好なものにでき
る。

【００１８】次に、芯金１２を内管４から抜き出すと共
に、袋体７から液体８を排出する。袋体７からの液体８
の排出に伴い、袋体７は収縮して中空二重管１との圧接
が解除される。この状態で、袋体７を中空二重管１から
取り出す。この後、屈曲された中空二重管１をベンダー
機１３から取り出して中空二重管１の曲げ加工を終了す
る。なお、袋体７から排出された液体８は、図示しない
貯留タンクに貯留しておき、以後の曲げ加工に再利用で
きるようにしている。

【００１９】上記実施の形態では、袋体７に隔壁９を設
けて内側、外側室１０，１１を形成した場合を例にした
が、これに代えて隔壁９を設けず、断面環状となる一つ
の室を形成した袋体（図示省略）としてもよい。このよ
うな構成することにより、袋体の製作を良好なものにで
き、ひいては生産コストの低減を図ることが可能とな
る。

【００２０】また、上記の実施の形態では、中空二重管
１の内管４内に芯金１２を挿入した場合を例にしたが、
芯金１２に代えて、例えば図５に示すような可撓性及び
耐圧性を有する袋体（以下、便宜上、棒状袋体とい
う。）１８を用いてもよい。棒状袋体１８は、内部に隔
壁９を備えこれにより２つの室１９，２０を形成してい
る。この場合、２つの室１９，２０は、図４に示すよう
に中空二重管１の曲げ方向の内側、外側に対応して配置
されるようになっており、以下、それぞれ内側、外側室
１９，２０という。内側、外側室１９，２０の端部側に
は導入口１９ａ，２０ａが備えられており、この導入口
１９ａ，２０ａを通して液体８が圧入される。

【００２１】この棒状袋体１８を用い、棒状袋体１８の
内側、外側室１９ａ，２０ａの液圧を異にして設定する
ことにより、中空二重管１の曲げ対象部１ａの外側に作
用する引っ張り応力、内側に作用する圧縮応力に対し
て、芯金を用いた場合に比して適切に対応することが可
能になり、良好な曲げ加工を行なうことができる。

【００２２】上述したように構成した、中空二重管の曲
げ加工法では、充填材として水（氷）、砂、スチールボ
ールを用いずに、所望の曲率で曲げられた中空二重管１
を得る。そして、充填材として水（氷）を用いていない
ので、加熱、冷却工程が不要となり、加熱、冷却のため
の多くのエネルギーの消費を省略できると共に、サイク
ルタイムを短くできる。また、冷凍機に必要とされるフ
ロンの使用がなく良好な地球環境の維持を図ることがで
きる。

【００２３】また、充填材が砂、スチールボールである
場合に生じ得る騒音、粉塵等の発生、飛散に伴うベンダ
ー機１３の損傷、管内部への残留を招くことがない。ま
た、充填材が砂、スチールボールである場合、曲げ加工
により粉砕されて粒径が変わり一定時間の使用後には交
換が必要であり、交換工程が必要となり、かつその分だ
け、コストの上昇を惹起するが、本実施の形態では、液
体８は再利用されるので、その分、有利なものになって
いる。

【００２４】

【発明の効果】本発明方法では、充填材として袋体及び
この袋体に圧入される液体を用いており、充填材が水
（氷）である場合に比して、加熱、冷却工程が不要とな
るので、加熱、冷却のための多くのエネルギーの消費を
省略できると共に、サイクルタイムを短くできる。ま
た、充填材が砂またはスチールボールである場合に比し
て、粉塵の発生や飛散を招くことがない。さらに、充填
材としての液体に使用に伴う劣化がないので、継続使用
が可能であり、その分、コストの低下を図ることができ
る。

【００２５】また、袋体が、内部に隔壁を備えて、前記
中空二重管の曲げ方向の内側、外側にそれぞれ半円弧状
の内側、外側室を形成する場合、袋体の内側、外側室の
液圧を異にして設定することにより、中空二重管の曲げ
対象部の外側に作用する引っ張り応力、内側に作用する
圧縮応力に適切に対応することが可能になり、良好な曲
げ加工を行なうことができる。また、袋体の内側に隔壁
を形成しており、曲げ加工の際に、袋体が軸方向に伸び
るのを抑制し、この分、更に曲げ加工を良好なものにで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施の形態に用いる中空二重管の斜
視図である。

【図２】同中空二重管に挿入する袋体を示す斜視図であ
る。

【図３】図２のＡ−Ａ矢視の断面図である。

【図４】ベンダー機を用いた中空二重管の曲げ加工状態
を模式的に示す断面図である。

【図５】中空二重管の内管に挿入される棒状袋体を示す
斜視図である。

【符号の説明】

１中空二重管２外管３空隙４内管７袋体９隔壁１０内側室１１外側室

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外管内に所定空隙を空けて内管が挿通さ
れた中空二重管における前記空隙に、可撓性及び耐圧性
を有する筒状の袋体を挿入する工程と、前記袋体に液体
を圧入する工程と、前記袋体に液体を圧入した状態で前
記中空二重管に曲げ応力を加えて前記中空二重管を曲げ
る工程と、前記袋体から液体を排出して前記中空二重管
から袋体を除去する工程とからなることを特徴とする中
空二重管の曲げ加工法。
【請求項２】前記袋体は、内部に隔壁を備えて、前記
中空二重管の曲げ方向の内側、外側にそれぞれ半円弧状
の内側、外側室を形成したことを特徴とする請求項１記
載の中空二重管の曲げ加工法。