(57)【要約】【課題】折曲げ時の断熱用筒状物の破壊を防止して断熱性及び保温性を確保する。【解決手段】断熱複層管は、金属製内管１１と、内管に所定の隙間ｄをあけて嵌入された金属製外管１２と、所定の隙間に介装された断熱用筒状物１３とを備える。断熱用筒状物がステンレス鋼からなる糸１４ａとガラス繊維からなる糸１４ｂを編んで形成される。断熱用筒状物は、２〜２０本の糸を並列に引揃えた組み糸を平織状に編んで形成され、その内の１〜５本がステンレス鋼からなる糸である。内管の外径が２５ｍｍ〜１２０ｍｍであって所定の隙間が０．５ｍｍ〜５ｍｍであり、ステンレス鋼からなる糸の太さが２．４ｍｍ〜０．１ｍｍであってガラス繊維からなる糸の太さが２．４ｍｍ〜０．１ｍｍであり、かつステンレス鋼からなる糸の太さに対するガラス繊維からなる糸の太さの比が０．５〜２である。ステンレス鋼からなる糸は組み糸の中央に並べられる。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製内管(11)と、前記内管(11)に所定の隙間をあけて嵌入された金属製外管(12)と、前記内管(11)と前記外管(12)の間の前記所定の隙間に介装された断熱用筒状物(13)とを備えた断熱複層管において、
前記断熱用筒状物(13)がステンレス鋼からなる糸(14a)とガラス繊維からなる糸(14b)を編んで形成されたことを特徴とする断熱複層管。
【請求項２】
断熱用筒状物(13)は、２〜２０本の糸(14a,14b)を並列に引揃えた組み糸(14)を平織状に編んで形成され、組み糸(14)の内の１〜５本がステンレス鋼からなる糸(14a)であって残りがガラス繊維からなる糸(14b)である請求項１記載の断熱複層管。
【請求項３】
内管(11)の外径が２５ｍｍ〜１２０ｍｍであって所定の隙間(d)が０．５ｍｍ〜５．０ｍｍであり、ステンレス鋼からなる糸(14a)の太さ(a1)が２．４ｍｍ〜０．１ｍｍであってガラス繊維からなる糸(14b)の太さ(a2)が２．４ｍｍ〜０．１ｍｍであり、かつ前記ステンレス鋼からなる糸(14a)の太さに対する前記ガラス繊維からなる糸(14b)の太さの比(a2/a1)が０．５〜２である請求項２記載の断熱複層管。
【請求項４】
ステンレス鋼からなる１〜５本の糸(14a)が組み糸(14)の中央に並べられた請求項２又は３記載の断熱複層管。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車用の排気管などの使用される曲げ加工に適した断熱複層管に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車の排気管には、排気管の外表面が高温にならないこと、即ち断熱性が高いことが要求され、その外表面の温度が高いことに起因する不具合を回避する必要がある。また、排気ガスを浄化するための触媒を排ガス経路に設けた場合には、この触媒はより高温下におかれる方が触媒の効率がよいことから、排ガスの温度を低下させることなく排ガスを触媒に送込む必要があり、保温性が高い排気管であることも要求されている。そして、このような要求を満足する排気管としては、金属製内管と、その内管に所定の隙間をあけて嵌入された金属製外管とからなる２重管が有効とされている。
【０００３】
一方、排気管は、エンジンから車体後尾まで配設され、その間に存在する障害物を回避する等の目的で適宜折曲げられる。しかし、２重管をその内径を維持した状態で単純に折曲げると、折曲げられた部分で内管と外管が接触してその部分における熱伝導率が上昇し、断熱性及び保温性が悪化する不具合がある。
この点を解消して断熱性及び保温性が悪化させることなく折曲げ得るものとして、内管と外管の間の所定の隙間に断熱用筒状物を介装させた断熱複層管が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。この断熱複層管では、内管と外管の間の所定の隙間に介装された断熱用筒状物が、折曲げ時に内管と外管が部分的に接触するようなことを回避して、断熱性及び保温性が悪化することを防止できるものとしている。
【特許文献１】特開昭５８−２１０９６号公報（特許請求の範囲）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記従来の複層管では断熱用筒状物としてセラミッククロスを用いており、折曲げ部分に比較的大きな力が加わる比較的内径の大きな複層管では、その折曲げ時にセラミッククロス自体が潰されて内管と外管が接触し、その内管と外管が接触することに起因して複層管の断熱性及び保温性を十分に確保できなくなるという未だ解決すべき課題が残存していた。
本発明の目的は、折曲げ時における断熱用筒状物の破壊を防止して断熱性及び保温性を十分に確保し得る断熱複層管を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、図１に示すように、金属製内管１１と、内管１１に所定の隙間をあけて嵌入された金属製外管１２と、内管１１と外管１２の間の所定の隙間に介装された断熱用筒状物１３とを備えた断熱複層管の改良である。
その特徴ある構成は、断熱用筒状物１３がステンレス鋼からなる糸１４ａとガラス繊維からなる糸１４ｂを編んで形成されたところにある。
この請求項１に記載された断熱複層管では、内管１１と外管１２の間の所定の隙間に介装された断熱用筒状物１３がその間に位置して、折曲げ時に内管１１と外管１２が接触することを防止する。ここで、断熱用筒状物１３は機械的強度が比較的高いステンレス鋼からなる糸１４ａと機械的強度は劣るけれどもに熱伝導率の低いガラス繊維からなる糸１４ｂを編んで形成されており、ステンレス鋼からなる糸１４ａが主として内管１１と外管１２との接触を防止してガラス繊維からなる糸１４ｂが破壊されることを回避する。この結果、折曲げ時における断熱用筒状物の破壊は防止され、複層管の断熱性及び保温性が悪化することを防止する。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明であって、更に図２に示すように、断熱用筒状物１３は、２〜２０本の糸１４ａ，１４ｂを並列に引揃えた組み糸１４を平織状に編んで形成され、組み糸１４の内の１〜５本がステンレス鋼からなる糸１４ａであって残りがガラス繊維からなる糸１４ｂであることを特徴とする。
この請求項２に記載された断熱複層管では、組み糸１４の内の１〜５本が熱伝導率の高いステンレス鋼からなる糸１４ａであって残りは熱伝導率の低いガラス繊維からなる糸１４ｂであるので、内管１１又は外管１２に直接接触するステンレス鋼からなる糸１４ａの割合を減少させることができる。また、断熱用筒状物１３はこの組み糸１４を平織状に編んで形成されるため、内管１１又は外管１２に直接接触したステンレス鋼からなる糸１４ａが互いに接触して内管１１と外管１２とを直接的に連結する部分は更に減少し、折曲げ時における断熱用筒状物１３の破壊を有効に防止しつつ、断熱性及び保温性を十分に確保することができる。
ここで、組み糸１４は、それを構成する糸１４ａ，１４ｂが２本未満であると遮熱の不具合があり、２０本を越えると曲げ加工時の乗り上がりから過密となり潰される不具合がある。また、組み糸１４の内のステンレス鋼からなる糸１４ａが存在しないとガラス繊維からなる糸１４ｂのみとなり、曲げ加工時に潰される不具合があり、６本を越えると接触箇所が増加し熱伝導率が増加して断熱効果が減少する不具合がある。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明であって、更に図３に示すように、内管１１の外径Ｄ1が２５ｍｍ〜１２０ｍｍであって所定の隙間ｄが０．５ｍｍ〜５．０ｍｍであり、ステンレス鋼からなる糸１４ａの太さａ1が２．４ｍｍ〜０．１ｍｍであってガラス繊維からなる糸１４ｂの太さａ2が２．４ｍｍ〜０．１ｍｍであり、かつステンレス鋼からなる糸１４ａの太さに対するガラス繊維からなる糸１４ｂの太さの比ａ2／ａ1が０．５〜２であることを特徴とする。
この請求項３に記載された断熱複層管では、内管１１の外径が２５ｍｍ〜１２０ｍｍであるような比較的大径なものであっても、所定の隙間ｄを０．５ｍｍ〜５．０ｍｍとし、その内管１１と外管１２との接触を主として防止する断熱用筒状物１３のステンレス鋼からなる糸１４ａの太さａ1を２．４ｍｍ〜０．１ｍｍとすることにより、折曲げ時における内管１１と外管１２との間の所定の隙間を維持して断熱性及び保温性が悪化することを有効に防止する。そして、ガラス繊維からなる糸１４ｂの太さａ2を２．４ｍｍ〜０．１ｍｍとし、ステンレス鋼からなる糸１４ａの太さに対するガラス繊維からなる糸１４ｂの太さの比ａ2／ａ1を０．５〜２とすることにより、ガラス繊維からなる糸１４ｂが破壊されることを回避して、必要とする断熱性及び保温性を有効に確保する。
【０００８】
ここで、内管１１の外径が２５ｍｍ未満であると小さすぎる不具合があり、１２０ｍｍを越えると需要が減少する不具合がある。そして、この内管１１の外径は４０〜１１０ｍｍであることが更に好ましい。また、所定の隙間ｄが０．５ｍｍ未満であるとステンレス鋼からなる糸１４ａとガラス繊維からなる糸１４ｂの双方を細くする必要があり、それらが曲げ加工時に潰れる不具合があり、５ｍｍを越えると周囲のスペースを取り過ぎる不具合がある。そして、この所定の隙間ｄは１〜３ｍｍであることが更に好ましい。また、ステンレス鋼からなる糸１４ａの太さ及びガラス繊維からなる糸の太さが０．１ｍｍ未満であると断熱複層管の断熱性及び保温性が悪化し、それらの糸の太さが２．４ｍｍを越えると剛性が高すぎて曲げ加工のための荷重が増大する不具合がある。更に、ステンレス鋼からなる糸の太さに対するガラス繊維からなる糸の太さの比ａ2／ａ1が０．５未満であると所定の隙間ｄにおける断熱用筒状物１３の占める割合が減少して断熱複層管の断熱性及び保温性が悪化し、その比ａ2／ａ1が２を越えると折り曲げ時にガラス繊維からなる糸１４ｂが重なり、潰されて破壊されるおそれがある。そして、その比ａ2／ａ1は１〜２であることが更に好ましい。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に係る発明であって、図２に示すように、ステンレス鋼からなる１〜５本の糸１４ａが組み糸１４の中央に並べられたことを特徴とする。
この請求項４に記載された断熱複層管では、内管１１と外管１２との接触を主として防止する断熱用筒状物１３のステンレス鋼からなる１〜５本の糸１４ａを組み糸１４の中央に並べるので、この複層管１０を折曲げるときに単一のステンレス鋼からなる糸１４ａが受ける圧縮力を低減させることができ、それぞれのステンレス鋼からなる糸１４ａの機械的変形量を減少させて内管１１と外管１２との間の所定の隙間を確実に維持する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の断熱複層管では、断熱用筒状物がステンレス鋼からなる糸とガラス繊維からなる糸を編んで形成したので、内管と外管の間の所定の隙間に介装された断熱用筒状物がその間に位置して、折曲げ時に内管と外管が接触することを防止する。ここで、断熱用筒状物は機械的強度が比較的高いステンレス鋼からなる糸と機械的強度は劣るけれどもに熱伝導率の低いガラス繊維からなる糸を編んで形成するので、ステンレス鋼からなる糸が主として内管と外管との接触を防止し、ガラス繊維からなる糸が破壊されることを回避する。この結果、折曲げ時における断熱用筒状物の破壊は防止され、複層管の断熱性及び保温性が悪化することを防止することができる。
【００１１】
断熱用筒状物は、２〜２０本の糸を並列に引揃えた組み糸を平織状に編んで形成されたものであり、組み糸の内の１〜５本がステンレス鋼からなる糸であって残りがガラス繊維からなる糸であれば、内管又は外管に直接接触するステンレス鋼からなる糸の割合は減少する。また、断熱用筒状物はこの組み糸を平織状に編んで形成されるため、内管又は外管に直接接触したステンレス鋼からなる糸が互いに接触して内管と外管とを直接的に連結する部分は更に減少し、折曲げ時における断熱用筒状物の破壊を有効に防止しつつ、断熱性及び保温性を十分に確保する。
この場合、内管と外管との接触を主として防止する断熱用筒状物のステンレス鋼からなる糸の太さを２．４ｍｍ〜０．１ｍｍとすることにより、折曲げ時における内管と外管との間の所定の隙間を維持して断熱性及び保温性が悪化することを有効に防止するとともに、ステンレス鋼からなる１〜５本の糸を組み糸の中央に並べれば、この複層管を折曲げるときに単一のステンレス鋼からなる糸が受ける圧縮力を低減させることができ、それぞれのステンレス鋼からなる糸の機械的変形量を減少させて内管と外管との間の所定の隙間を確実に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて説明する。
図１に示すように、本発明の断熱複層管１０は、金属製内管１１と、内管１１に所定の隙間ｄ（図３）をあけて嵌入された金属製外管１２と、内管１１と外管１２の間の所定の隙間ｄに介装された断熱用筒状物１３とを備える。内管１１はアルミニウムでメッキされた外径Ｄ1が２５ｍｍ〜１２０ｍｍの鋼管又はステンレス鋼管であって、その肉厚ｔ1は０．５ｍｍ〜４ｍｍのものが使用される。一方、外管１２はステンレス鋼からなり、その肉厚ｔ2は０．５ｍｍ〜４ｍｍのものが使用される。この金属であるステンレス鋼製の外管１２は内管１１と０．５ｍｍ〜５ｍｍの所定の隙間ｄをあけてその内管１１に嵌入される。そして、内管１１と外管１２の間の所定の隙間ｄに介装された断熱用筒状物１３は、ステンレス鋼からなる糸１４ａとガラス繊維からなる糸１４ｂを編んで形成される。なお、この明細書における「ステンレス鋼からなる糸」とは、ステンレス鋼をスウェージング加工により糸状にした形態のものをいい、「ガラス繊維からなる糸」とは、ガラス繊維のモノフィラメントを複数本撚り合わせた形態をいうものとする。
【００１３】
断熱用筒状物１３は、２〜２０本の糸１４ａ，１４ｂを並列に引揃えた組み糸１４を平織状に編んで形成される。この実施の形態における組み糸１４は、図２に示すように、１０本の糸を並列に引揃えたものであって、その組み組み糸１４の内の２本がステンレス鋼からなる糸１４ａであって、残りの８本がガラス繊維からなる糸１４ｂであるものを示す。そして、ステンレス鋼からなる糸１４ａの太さａ1は２．４ｍｍ〜０．１ｍｍであってガラス繊維からなる糸１４ｂの太さａ2は２．４ｍｍ〜０．１ｍｍである。ここで、ガラス繊維からなる糸１４ｂの太さは、ステンレス鋼からなる糸１４ａの太さより小さなものであり、ステンレス鋼からなる糸の太さａ1に対するガラス繊維からなる糸の太さａ2の比（ａ2／ａ1）は０．５〜２である。そして、ステンレス鋼からなる２本の糸は組み糸１４の中央に並べられる。
【００１４】
このような鋼製の複層管１０では、内管１１の内部に砂や氷塊を詰め込んで或いは移動式芯金を挿入して内管１１の内径を潰すことなく図３に示すように折曲げると、その外側と内側の間の所定の隙間ｄを潰すように内管１１と外管１２が近づくけれども、内管１１と外管１２の間の所定の隙間ｄに介装された断熱用筒状物１３がその間に位置してその折曲げ時に内管１１と外管１２が接触することを回避する。ここで、断熱用筒状物１３は、機械的強度が比較的高いステンレス鋼からなる糸１４ａと機械的強度は劣るけれどもに熱伝導率の低いガラス繊維からなる糸１４ｂを編んで形成されており、内管１１の外径が２５ｍｍ〜１２０ｍｍであって所定の隙間ｄが０．５ｍｍ〜５ｍｍであるような比較的大きな複層管１０であっても、ステンレス鋼からなる糸１４ａが主として内管１１と外管１２との接触を防止し、ガラス繊維からなる糸１４ｂが破壊されることを回避する。この結果、折曲げ時における断熱用筒状物１３の破壊は防止され、複層管１０の断熱性及び保温性が悪化することが防止される。
【００１５】
ここで、内管１１と外管１２との接触をステンレス鋼からなる糸１４ａが主として防止するので、ステンレス鋼からなる糸１４ａは内管１１と外管１２に接触することになる。しかし、断熱用筒状物１３は、２〜２０本の糸を並列に引揃えた組み糸１４を平織状に編んで形成され、組み糸１４の内の１〜５本が熱伝導率の高いステンレス鋼からなる糸１４ａであって残りは熱伝導率の低いガラス繊維からなる糸１４ｂである。このため、内管１１又は外管１２に直接接触してその断熱性及び保温性を悪化させるおそれがあるステンレス鋼からなる糸１４ａの割合は減少する。
【００１６】
例えば図２に示すように、１０本の糸を並列に引揃えた組み糸１４を用い、その組み糸１４の内の２本がステンレス鋼からなる糸１４ａであって、残りの８本がガラス繊維からなる糸１４ｂである場合には、ステンレス鋼からなる糸１４ａの太さａ1がガラス繊維からなる糸１４ｂの太さａ2と同一であったとしても、そのステンレス鋼からなる糸１４ａが組み糸１４の全体に占める割合は１２．５％〜２０％にしかすぎない。また、断熱用筒状物１３はこの組み糸１４を平織状に編んで形成されるため、内管１１又は外管１２に直接接触したステンレス鋼からなる糸１４ａが互いに接触して内管１１と外管１２とを直接的に連結する部分は更に減少し、これらの２乗と考えても全体の１．５％〜４％になり、断熱性及び保温性を著しく悪化させるようなものではない。従って、本発明の複層管１０では、折曲げ時における断熱用筒状物１３の破壊を有効に防止しつつ、断熱性及び保温性を十分に確保することができる。
【００１７】
また、内管１１の外径Ｄ1が２５ｍｍ〜１２０ｍｍであるような比較的大径なものであっても、所定の隙間ｄを０．５ｍｍ〜５ｍｍとし、その内管１１と外管１２との接触を主として防止する断熱用筒状物１３のステンレス鋼からなる糸１４ａの太さを２．４ｍｍ〜０．１ｍｍとすれば、折曲げ時における内管１１と外管１２との間の所定の隙間を維持することができる。また、ガラス繊維からなる糸１４ｂの太さが２．４ｍｍ〜０．１ｍｍであって、ステンレス鋼からなる糸１４ａの太さより小さくなるように、ステンレス鋼からなる糸１４ａの太さに対するガラス繊維からなる糸１４ｂの太さの比ａ2／ａ1を０．５〜２とすれば、ステンレス鋼からなる糸１４ａの存在によりガラス繊維からなる糸１４ｂが破壊されることは確実に回避され、その断熱性及び保温性を有効に確保することができる。
【００１８】
更に、ステンレス鋼からなる１〜５本の糸１４ａ、この実施の形態では２本の糸１４ａが組み糸１４の中央に並べれば、複層管１０を折曲げるときに単一のステンレス鋼からなる糸１４ａが受ける圧縮力を低減させることができ、それぞれのステンレス鋼からなる糸１４ａの機械的変形量を減少させて内管１１と外管１２との間の所定の隙間を確実に維持し、その断熱性及び保温性を有効に確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明実施形態の断熱複層管の構造を示す斜視図である。
【図２】その断熱用筒状物を形成する組み糸の斜視図である。
【図３】その複層管の曲げられた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２０】
１１  内管
１２  外管
１３  断熱用筒状物
１４  組み糸
１４ａ  ステンレス鋼からなる糸
１４ｂ  ガラス繊維からなる糸
ｄ  所定の隙間
Ｄ1  内管の外径
【図１】
2006118656.tif 000003
【図２】
2006118656.tif 000004
【図３】
2006118656.tif 000005