JPS6021135A

JPS6021135A - 多層管の連続製造方法

Info

Publication number: JPS6021135A
Application number: JP12934183A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Yamaguchi; 山口　真幸; Akihiro Ookakiuchi; 大垣内　昭博; Hiroshi Endo; 遠藤　紘; Yoshimasa Zama; 座間　芳正
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1983-07-18
Filing date: 1983-07-18
Publication date: 1985-02-02

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、自動車エンジンの排気管等に用いて排気管放
散音の低減等に有効な複合２重鋼管の連続製造方法に関
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７ランノ等
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
ンノン、ラソエータファン、および排気ガスなどによ！
ｌｌｉ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％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１９と外管２
０との間に断熱吸音効果の優れた介挿拐１８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
１９．２０を直接々触させて連結（溶接）している点が
（ａ）と異なる。（Ｃ）は内、外画管１９．２０を空隙
２２で離した２重管で、両端Ｂ、Ｃでは両管が連結され
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。

一方、（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す（連結しなけ
れば取扱い中に内管が外管から抜は出てし捷う）、加工
が厄介であって、また管を曲げるときその１＼では内、
外管が変形して空隙２２を確保できないという・・問題
がある。この点（ａ）　、　（ｂ）のものは介装材１８
がつまっているので曲げ加工しても内、外周管が接触す
る恐れはないが、特に高温での低騒音性が不充分という
問題は、排気管に使用するためにはきわめて大きい問題
である。

本発明者による研究によれば、内、外周管の間に介挿材
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。即ちとの介装材は、脈動排気ガス
によυ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、しかもそれでは管径が
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・ぞ−の役割を持たぜるととの介装
材は厚み１ｍｍ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５る極薄の介装材を第１図（ａ）　（ｂ）のように内
、外周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６００〜８００　’Ｃの高温になるから、高温
での放散音が人ということは排気管には好ましくない。

高温で放散音が犬になる原因は、熱膨張で介挿材が強圧
され、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、このだめ両管は別個の振動をし、し
かも介挿口により制動されるようにするのがよいとの着
想を得、この趣旨に副う試作材を作って実験した所良好
な結果を得た。

ところで内、外周管の間に介挿口を装填するには幾つか
の方法がある。所定幅にした内、外管用ストリップ２枚
の間に帯状介挿材を挿入し、電縫管製作の要領で円筒形
に曲げた該ス）　ＩＪソｌの両縁を溶接するのがその１
つでおり、その他比較的大きな管径差を持つ内、外管を
用意し、内管外周に介挿口を添着、巻き付は等したのち
外管内に挿入し、然るのち絞り加工を行なって外管を介
装材イ１き内管へ密着させる等の方法もある。いずれに
しても製造工程で介挿材にかなジの圧縮力が作用し、介
挿材は内、外周管の間に強圧状態で充填されることにな
り、このため内、外周管は密着、一体化してし捷い、放
射音等に有効な複合２重鋼管を得るには自ずと限界があ
った。

そこで本発明者は種々の研究を重ねた結果、２重管もし
くは多層管を電縫造管し管状に整形するとき、整形のた
めのロールのりダクション量をある一定の範囲にすると
、内、外管は密着せず、放射音の減少に著しく効果があ
ることが解った。

本発明は、内、外管形成用条帯を重ねるか、もしくは中
間層条帯と内、外管形成用金属条帯を重ねて、２重管も
しくは多層管に電縫造管し、管状に整形するとき、整形
ロールのりダクンヨン量を１．５係以下にすることによ
り、消音機能を付与することを特徴とする消音多層管の
連続製造方法を提供するにある。

これは電縫造管後、通常、造管された管を整形するため
に整形ロールにより２〜５乃のリダク／ヨンを行なって
いるが、この場合、内、外管が密着し、一体化すること
により、内管、介挿材、外管の自由度が減少し内、外管
壁の摩擦を抑制するため制振機能を低下させる問題があ
る。従ってあらかじめ所定の条帯中より狭い条帯中を使
用して電縫造管し整形ロールのりダクションを１．５％
以下にすることにより、内、外管の緊密度を緩和し、密
着度も小さくし、内管、介挿材、外管の接触する壁［）
１１の自由度を増大させ、摩擦現象を生じさせることに
よジ、振動エネルギーを熱エネルギーに変換せしめ、制
振機能効果を付与する２重管もしくは多層管の製造法で
ある。以下本発明の実施に供する一装置例をもとに本発
明を詳述する。

第２図は多層電縫管の製造ラインを示す概観図である。

図において、１は内管形成用金属条帯コイルのアンコイ
ラ−１２は外管形成用金属条帯コイルのアンコイラ−で
、倒れも電縫管ミルのエントリーの適宜部位に設けられ
ている。６，４はそれぞれ金属条帯溶接機で、巻戻され
た内管用および外管用金属条帯１ａ、２ａの給送ライン
の適宜箇所に設けられている。５はルーパーで前記金属
条帯１ａ、２ａ給送ラインの中間部に設けられている。

６は介挿材のアンコイラ−で、好ましくはル”　””＋
成形ｒ＋−ル（ｒ）入口のガイドロール７間で巻戻され
た介挿材が内、外管形成時に、内。

外管接合面すなわち中間層を形成する部位に設けられる
。８は成形ロール列で電縫管造管時の公知の構成である
。９は溶接用コイル、１ｏは高周波電源であり、１１は
スクイズロールである。１２は造管された多層（電縫）
管であゃ、１６が管を所定の寸法に仕上げる整形ロール
列である。

造管に際しては、内、外管用金属条帯１ａ、２ａ（なお
これら条帯の巾は当然外管用条帯の方が大である）はセ
ントされたそれぞれのアンコイラ−１，２から巻戻され
、金属条帯溶接機６，４でそれぞれ先行コイル尾端と後
続コイル先端を溶接したのち重畳させてルーｉ９　５に
送り込む。ルーパー５を経由した金属条帯１ａ、２ａは
ルーパー出口とガイドロール７間で内管用金属条帯１ａ
と外管用金属条帯２ａは適宜間隔をもって離隔されると
ともに、とれにより生じた空間部に設けた介挿材アンコ
イラ−６から例えばグラスウール等の介挿材６ａを巻戻
し、前記内管用お′よび外管用金属条帯１ａ、２ａの中
間に挿入し、６層の素材条帯（複合条帯）を形成したの
ち、ガイドロール７を介して成形ロール列８に送込む。

成形ロール列８を経た前記複合条帯はスクイズロール１
１に送られ、とＸで管状に成形されるとともに、その被
電縫部１４が付属する溶接装置９．１０で溶接される。

第６図にスクイズロールは溶接装置との関連を示す。即
ち管状に形成された条帯１　ａ　、　６ａ、２ａは、イ
ンピーダー１５の周ジを通や、さらに溶接装置の溶接コ
イル９中を通るとき加熱され、スクイズロール１１を経
て電縫管１２が形成され、次いで整形ロール列１６で整
形され、割振機能を有する多層（電縫）管が製造される
。

第４図は上述した方法によってつくられた多層管の一実
施例を示す断面図である。１６は内管１９の溶接ビード
、１７は外管２ｏの溶接ビルドで、多層管の内周面およ
び外周面相当部はそれぞれ後工程で削除される。また１
８は介挿材である。

なお上記実施例においては介挿材アンコイラ−６をルー
パー５とガイドロール７間に設けたが、これに限ること
なく例えばミル・エントリー設備として、内管用および
外管用金属条帯アンコイラ−と併設することも可能であ
る。また内、外管用金属条帯を２重に巻取り単一コイル
としてミル・エントリーのアンコイラ−に装着すること
もできる。さらに上記介挿材としてグラスクールの例を
挙げたが、本発明では遮音、断熱、保温、制振。

絶縁等の少くとも１種のすぐれた性能を有し、かつ帯状
に成形できるものであれば、有機物又は無機物を問わず
いかなる材料であっても使用可能である。さらに本発明
方法においては、ミル・エントリー外の別域で、あらか
じめ介挿材を中間層とし且つ介挿相の表裏両面にそれぞ
れ内、外管形成用金属条帯を重畳させて設けた複合素材
コイルを出発相料として多層管を電縫造管することも勿
論可能である。

以下本発明の一実施例として自動車排気音減少対策とし
て用いられる消音管（多層管）を例に述べる。

（１）電縫管寸法　外径７５即ｎ（２）材　質　外管用条帯：軟鋼内管用条帯：軟鋼中間層条帯ニゲラスウール（４）造管速度：３０ｍ／馴（５）溶接室カニ２１０ＫＩｖ（６）　整形トル条件：　リダクション量０．６　％第
１図に示した装置を用い、上記の製造条件で造管を行な
った消音管（多層管）の消音効果（常温）を従来例と比
較して第５図に示す。

この第５図で■は軟鋼単管、■はフェライト系ステンレ
ス管、■は軟鋼２重管である。なお第６図に整形ロール
のりダクションｋをｏ−４〜１．５％にしたときの消音
機能増加の状況を示す。なお第５図および第６図の管の
制振性能測定法は以下に示すものによる。

（イ）外部加振（打撃音）試験管（消音管）を・・ンマーにより一定の力で打撃し、管
の反対側１ｍ離れた位置で騒音計で騒音（Ａ特性）′ｆ
：測定する。

（ロ）内部加振試験管（消音管）内に鋼球を入れ、管自体を回転させて、発
生した内部騒音を管がら１７ｙ１離れた位置で、騒音計
で騒音（Ａ特性）を測定する。

第５図で明らかなように、本発明によりつくられた消音
管では、外部加振および内部加振試験値において、従来
高水準にあるとされている軟鋼２重管より、さらに約１
０チの伸びを示しており、更に第６図に介挿材を中間層
材とした多層管において、整形ロールのりダクション量
を変化させだときの熱影響を加えない加熱前の状態のも
のと、６００°Ｃに２時間加熱したものの内部加振試験
値を示しているが、この図より明らかなようにリタ゛ク
ション量を１．５％以下にすると制振性能の格段の向上
をみた。

本発明は、遮音（消音、防音）、断熱（保温）等を要求
される各管の連続製造法に適用できるものであり、例え
ば遮音用としては、自動車のエンジンからの排気管、ア
パートの給・排水管、モーターカバー、スラリー・々イ
ブ、気送管ならび【Ｃコンベヤー・コロなど、断熱用と
しては各種熱交換器用配管や断熱用コロなどに使用され
る管の連続製造に供される。

本発明は上述した如く用いられることにより多層管の連
続造管にあたり、累劇条帯の円滑な送り込みと精度の高
い造管が行なわれ、生産性とともに品質向上に寄与する
効果がきわめて太きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は中空２重管および多層管の断面実施例図、第２
図は多層（電縫）管の製造ラインを示す概観図、第３図
は電縫管の溶接状態を示す斜視図、第４図は本発明で造
管した多層管の断面−実施例図、第５図、第６図（は消
音管の制振性能を示す線図である。１・・・内管形成用金属条帯コイルのアンコイラ−１２
・外管形成用金属条帯のアンコイラ−１１ａ・内管用金
属条帯、２ａ・・・外管用金属条帯、６，４・溶接機、
５・ルーツや＝、６・・介挿材用アンコイラ−１６ａ・
・・介挿材、７・・・ガイドロール、８・・・成形ロー
ル列、９・・溶接用コイル、１０・・高周波電源、１１
　・スクイズロール、１２・多層管、１６・・・整形ロ
ール列、１４・・・被電縫部、１５・・−インピーダー
、１６．１７・・溶接ビード、１８・・・介挿材、１９
・内管、２０・・・外管、２２・・中空部。

Claims

【特許請求の範囲】

内、外管形成用金属条帯を重ねるが、もしくは介挿材と
なる中間層条帯と内外管形成用金属条帯を重ねて、電縫
造管したのち、整形ロール列でリダクション量を１．５
チ以下とすることにより消音機能を付与することを特徴
とする多層管の連続製造方法。