JPS5939632B2 - 制振２重鋼管 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、自動車エンジンの排気管に用いて排気管放散
音の低減等に有効な２重鋼管に関する。

自動車のエンジンの多岐管から消音器に至る間を結ぶ排
気管は管内を高温のかつ脈動圧力の排気ガスが流れるの
で、エンジンがその機械振動で発生した音がフランジ等
を介して伝達した騒音と脈動排気ガスにより管自身が振
動して発生した騒音との両者を周囲に放散することにな
る。

自動車騒音は動力音と走行音に大別され、前者はエンジ
ン、ラジェータファン、および排気ガスなどによりまた
後者は道路とタイヤとの転勤接触および車体の風切りな
どにより生じ、そして排気管放散音は前者の約１４係と
言われている。

そこで低騒音の自動車を実現すべく放散音の少ない排気
管用鋼管の研究開発が進められている。

放散音の少ない排気管の１つとして第１図に示す２重鋼
管が開発されている。

第１図ａは内管１０と外管２０との間に断熱吸音効果の
優れた介挿材１８を挾んだものであり、ｂも同様である
が、部分Ａで内、外画管１０．２０を直接々続させて連
結（溶接）している点がａと異なる。

Ｃは内、外画管１０ 、２０を空隙２２で離した２重管
で、両端Ｂ、Ｃでは両管が連結している。

試験した結果によればａ、ｂのものは常温では放射音の
低減効果が得られても、高温ではその効果が激減する。

この点ではＣのものは熱影響は少ないが、そもそも低減
効果が少ない。

しかもＣのものは内、外管を両端で、もしくは適宜中間
点で連結せねばならず（連結しなければ取扱い中に内管
が外管から抜は出てしまう）、加工が厄介である。

また管を曲げるときそのま＼では内、外管が変形して密
着してしまい、空隙２２を確保できないという問題があ
る。

本発明者による研究によれば内、外両管の間に介挿材を
詰めた形式の複合２重管では介装材の充填状態が問題で
あることが分った。

即ち、この介装材は、脈動排気ガスにより内管部で発生
した騒音を吸収若しくは遮蔽するには相当の厚みを持つ
必要があり、しかしそれでは管径が犬になって扱いにく
いものになる。

吸音、遮音ではなく管振動に対するダンパーの役割を持
たせるとこの介装材は厚み１闘以下という薄いものにす
ることができ、２重管といっても外見上は単管と変らな
いものになる。

か＼る極薄の介装材を第１図ａ ＋ ｂのように内、外
両管の間に密に充填した２重管は、しかしながら常温で
は比較的良好な低数散音性を示すが、高温になると放散
音が犬になる。

排気管は管内を高温の排気ガスが流れるので６００〜８
００℃の高温になるから、高温での放散音が犬というこ
とは排気管には好ましくない。

高温で放散音が大になる原因は、熱膨張で介挿材が強圧
さ札ひいては内外両管を密着、一体化してしまい、介挿
材により制振されることなく両管が一体となって振動す
るためと解される。

これを阻止するには、介挿材が比較的ゆるく詰まりこの
ため両管は別個の振動をししかも介挿材により制動され
るようにするのがよい。

事実、この趣旨に副う試作材を作って実験した所非常に
良好な結果を得た。

しかじ製管工程ではどの方法をとっても介挿材には圧縮
力が作用し、内、外両管の間に強圧状態で存在すること
になり易く、これを“ゆるく詰った”状態にするには種
々工夫を要する。

そこで本発明では介装材なしでも制振機能を持つ２重管
を得ようとするものである。

介挿材なしでも、内、外管が独自の振動を互いに接触し
て制動し合い乍ら行なうようにすれば、制振効果を期待
できる。

本発明はか＼る観点に立脚するものであって、その特徴
とする所は内管、外管よりなる金属製２重管において、
内外管が一部で接触または溶着し、該接触部または溶着
部の反対側は円管の外面、外管の内面の少くとも一方に
長さ方向に沿って高さ０．１〜０．５ ｍｍの突条を１
本以上有することにある。

このような突条を設けると内、外画管間に隙間が保持さ
れるから介挿材を用いても該介挿材が強圧されることな
く、制振機能を発揮することができる。

以下実施例を参照しながらこれを詳細に説明する。

第２図は本発明の実施例を示し、１０は内管、２０は外
管、２０ａは外管２０の内面に形成され管長手方向に延
びる突条であり、スペーサとなって内、外管間に空隙２
２を作る。

ｂ図の場合はこの空隙に充填材２４を挿入する。

なお同図では充填材２４を該空隙２２全体に充填した場
合の態様を示しておるが、これはたとえば同図における
３本の突条２０ａの間の空隙だけ、というように空隙の
一部のみに充填材を挿入しても良い。

突条２０ａの個数は本例では３本であるがこれは任意で
よく、多数の突条を円周方向に分散配置すれば曲げ加工
時の内、外両管の全面接触を回避できる。

突条の高さは０．１〜０．５ ｍｍが適当である。

また突条は内管外周側に設けても、或は内、外両管に設
けてもよい。

充填材２４としてはガラス繊維、石綿、セラミックウー
ル、ロックウールなどの耐熱性無機物を用いる。

管径は任意でよい。このような管は電縫管方式、絞り加
工方式、その他適宜の方法で作ることができる。

例えば電縫管方式の場合は所定幅に切断した内、外管用
２枚のストリップを重ね、その一方の他方と対向する面
、或いは両者の対向する面に突条２０ａを形ロールなど
で形成しておき、か＼る２枚のストリップを形成ロール
で円筒状に曲げ、高周波電流を流して突合せ端縁を溶接
する。

この場合内、外管の突合せ端縁は共通ビードを形成して
１体化される。

なお第２図すの場合は、２枚のストリップの間に充填材
シートを挿入して電縫する。

次に本発明に係るこの２重鋼管の試験結果の一例を挙げ
る。

この表で屑は試料番号で１〜４，１１〜１２は比較用の
もの、５〜１０は本発明のものである。

また試料／Ｉ６１の比較材は径６５龍、厚さ２．４龍の
単管、他はすべて２重管であり、試料屑２〜／１６７は
径６５ｍＪ厚みは内、外管とも１．２間、試料腐８〜屑
１２は径８９．１ｍｍ、厚みは外管が１．６闘、内管が
１．０ｍｍである。

またＧＣは０．２闘厚みのガラスクロス、ＡはＡｓ Ｒ
ＯＬＬでの、またＢ、Ｃ，Ｄは６００°Ｇ、７０００Ｃ
，８００℃で各５時間加熱した状態での測定結果を示す
。

試験は長さ１０００ｍｍの管の両端を支持部材で抑え、
管内に複数個の鋼球を入れ、該支持部材従って肢管を回
転させて鋼球で管内面を叩打させ、管付近に置いた騒音
計で管よりの放散音を測定して行なった。

この表から分るように試料Ａ１の単管は他のいずれの管
よりも騒音が犬である。

また試料／ｉ６２の比較材は突条も充填材もなく、この
場合は曲げ加工した場合に内、外画管が密着し、また実
際には製管に際して内、外画管が各部で接触するためか
騒音はアズロールのものでも９５．５ｄＢと高く、高温
ではそれより更に高くなる。

試料Ａ３の比較材は突条は設けず、内、外画管の間に密
に０．２ ｍｍのガラスクロスを充填したものであるが
、この場合は常温での放散音は低いが高温になるとこれ
が増大する。

この点、試料屑５〜１０の本発明のものは常温、高温を
問わず、放散音が低い。

比較材Ａ６．４は突条が低い場合、比較材／１６．１１
、腐１２は突条が高い場合であるが、これらはいずれも
放散音が犬である。

突条が低過ぎる場合は内、外管の管壁が相互に密着して
しまい、突条が高過ぎる場合は内、外管が互いに制動し
合うことなく独立に振動してしまい、いずれも制振効果
がなくなるものと考えられる。

か＼る理由および上記結果から突条の高さとしては０．
１〜０．５ ｍｍが適当である。

充填材２４を用いる場合は、突条によって充填材が内、
外画管の間に「ゆるく」詰り、内、外画管の独自の振動
を許しかつそれを制動するものと解される。

また充填材があれば曲げ加工しても内、外画管が異常変
更して密着し合うことはなく、間隙が確保される。

この２重管を排気管として使用したとき、騒音は脈動排
気ガスにより管自身が振動することとエンジンからの伝
達音により発生するが、管に制振機能を持たせて本発明
２重管ではこの両者の騒音発生を減少させることができ
る。

以上詳細に示したように本発明によれば常、高温での低
数散音性がよく、構造が非常に簡単であり、また曲げ加
工に有利な２重銅管が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の２重管の説明図、第２図は本発明の実施
例を示す説明図である。 図面で１０は内管、２０は外管、２０ａは突条、２４は
充填材である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 内管、外管よりなる金属製２重管において、内外管
   が一部で接触または溶着し、該接触部または溶着部の反
   対側は内管の外面、外管の内面の少くとも一方に長さ方
   向に沿って高さ０．１〜０．５闘の突条を１本以上有す
   ることを特徴とする制振２重鋼管。 ２ 内管、外管よりなる金属製２重管において、内外管
   が一部で接触または溶着し、該接触部または溶着部の反
   対側は内管の外面、外管の内面の少くとも一方に長さ方
   向に沿って高さ０．１〜０．５ ｍｍの突条を１本以上
   有すると共に該突条によって内・外管間に形成された空
   隙の少くとも一部に耐熱性充填材を挿入してなることを
   特徴とする制振２重鋼管。