(57)【要約】【課題】充填材を配置した曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止することが可能である。【解決手段】外管２と、外管２内側に少なくとも一つの内管１を配置してなり、内管１あるいは管と管の間の内少なくとも１箇所に繊維状の充填材を配置した多重管を、長手方向における充填材を配置した個所で曲げるに先行し、曲げ部の外管２内側の内管１及び管と管の間の充填材配置部を含む空間に液体を注入し、注入後凍結し、凍結後曲げるようにするとともに、充填材配置部への液体の注入に際し、少なくとも充填材配置部を挟んで一方から加圧注入するか、充填材配置部を挟んで一方から注入するとともに他方から減圧するようにするかのいずれか一つ、あるいは両方を行ない液体を注入する。【選択図】図１０
2004351424.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外管と、外管内側に少なくとも一つの内管を配置してなり、
前記内管あるいは管と管の間の内少なくとも１箇所に繊維状の充填材を配置した多重管を、長手方向における充填材を配置した個所で曲げるに先行し、
曲げ部の前記外管内側の内管及び管と管の間の充填材配置部を含む空間に液体を注入し、注入後凍結し、凍結後曲げるようにするとともに、前記充填材配置部への液体の注入に際し、
前記少なくとも充填材配置部を挟んで一方から加圧注入するか、前記充填材配置部を挟んで一方から注入するとともに他方から減圧するようにするかのいずれか一つ、あるいは両方を行ない液体を注入するようにしたことを特徴とする多重管の製造方法。
【請求項２】
前記曲げ部の前記外管内側の内管及び管と管の間の空間の内、前記充填材配置部への液体の注入と、充填材の非配置部への液体の注入を別々に実施させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の多重管の製造方法。
【請求項３】
少なくとも、内管と外管からなる多重管の管曲げ部の外管と、その内管の間に繊維状の充填材を配置し、
前記内管の管曲げ部の下流側、上流側の少なくとの一方にパンチング孔を設ける一方、前記管曲げ部には前記パンチング孔を配置しないようにし、
前記多重管を前記管曲げ部より下方にパンチング孔が配置された状態で上下方向に傾斜あるいは直立させ、前記充填材配置部より上方向で前記外管と前記内管の間が開口し、かつ前記内管の前記パンチング孔より上方位置をシールで堰き止め、
前記外管の下端部から液体を圧力注入し、
前記パンチング孔から前記充填材配置部を通して前記開口から液体を注入した後に前記シールを外し、
前記多重管の内管内に一定量の液体を注入して凍結し、凍結した状態で、前記充填材配置部で曲げることを特徴とする多重管の製造方法。
【請求項４】
外管と、外管内側に少なくとも一つの内管を配置してなり、
前記内管あるいは管と管の間の内少なくとも１箇所に繊維状の充填材を配置した多重管を、長手方向における充填材を配置した個所での曲げに先行し、
曲げ部の前記外管内側の内管及び管と管の間の充填材配置部を含む空間に液体を注入し、注入後凍結し、凍結後曲げるようにするとともに、
前記凍結前に前記多重管の下方端を密栓し、この多重管を上下方向に傾斜又は直立させ、
前記多重管に振動を加えて充填材配置部の泡抜きを行うようにしたことを特徴とする多重管の製造方法。
【請求項５】
前記凍結前に前記多重管の下方端を密栓し、この多重管を上下方向に傾斜又は直立させ、この多重管に振動を加えて充填材配置部の泡抜きを行なうことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の多重管の製造方法。
【請求項６】
外管と、外管内側に少なくとも一つの内管を配置してなり、前記内管あるいは管と管の間の内少なくとも１箇所に繊維状の充填材を配置した多重管を、長手方向における充填材を配置した個所で曲げる曲げ機と、
曲げに先行して、曲げ部の外管内側の内管及び管と管の間の充填材配置部を含む空間に液体を注入する液体注入装置と、
注入後液体を凍結する冷凍装置と、
凍結後の前記曲げ機による曲げ完了後の多重管の管内の凍結液体を解凍する解凍装置を備え、
前記液体注入装置は充填材配置部への液体の注入に際し、前記充填材配置部へ少なくとも一方から加圧注入するか、前記充填材配置部を挟んで一方から注入するとともに他方から減圧するようにするかのいずれか一つ、あるいは両方を行うようにしたことを特徴とする多重管の製造装置。
【請求項７】
前記液体注入装置は、
曲げ部の外管内側の内管及び管と管の間の空間の内、充填材配置部へ液体を注入する第１の注液機と、
曲げ部の外管内側の内管及び管と管の間の空間の内、充填材の非配置部へ液体を注入する第２の注液機から構成したことを特徴とする請求項６に記載の多重管の製造装置。
【請求項８】
管曲げ部の外管と、その内管の間に繊維状の充填材を配置し、前記内管の管曲げ部の下流側、上流側の少なくとの一方にパンチング孔を設ける一方、前記管曲げ部には前記パンチング孔を配置しないようにし、
前記多重管を前記管曲げ部より下方にパンチング孔が配置された状態で上下方向に傾斜あるいは直立させ、前記充填材配置部より上方向で前記外管と前記内管の間が開口し、かつ前記内管の前記パンチング孔より上方位置をシールで堰き止め、
前記外管の下端から液体を圧力注入し、前記充填材配置部を通して前記開口から注入する液体の注入作業が可能な第１の注水機と、
前記多重管の内管内に一定量の氷曲げ液を注水する第２の注水機と、
前記多重管の管内の液体が凍結した状態で、前記充填材配置部で曲げる曲げ機と、
前記多重管の管内の液体の凍結を解凍する解凍装置とを備えることを特徴とする多重管の製造装置。
【請求項９】
外管と、外管内側に少なくとも１つの内管を配置してなり、内管あるいは管と管の間の内少なくとも１箇所に繊維状の充填材を配置した多重管を、長手方向における充填材を配置した個所で曲げる曲げ機と、
曲げに先行し、曲げ部の外管内側の内管及び管と管の間の充填材配置部を含む空間に液体を注入する液体注入装置と、
前記多重管の下方端が密栓され上下方向に傾斜又は直立された多重管に振動を加えて充填材配置部の泡抜きを行う泡抜き機と、
泡抜き後多重管内へ注入された液体を凍結する冷凍装置とを備え、
前記曲げ機は多重管内へ注入された液体の凍結後前記多重管を曲げるようにしたことを特徴とする多重管の製造装置。
【請求項１０】
前記凍結前に前記多重管の下方端を密栓し、この多重管を上下方向に傾斜又は直立させ、この多重管に振動を加えて充填材配置部の泡抜きを行なう泡抜き機を備えることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の多重管の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば自動二輪車、雪上車、四輪バギー車等のエンジンとマフラーとの間を接続する気体通路となる排気パイプ、あるいは液体や粉体等の固形物、さらには、気体、液体及び固形物がいずれか２つあるいは全てが混じりあったものの搬送用管の曲がり管部等の多重管の製造方法及び多重管の製造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、従来配管、熱交換器等に使用するパイプの曲げ加工方法として、管内に冷凍用液を充填して凍結し、それを曲げ加工することの開示はある（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２００４３７号公報（第１頁〜第３頁、図１〜図３）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、いずれかの管と管の間（二重管では内管と外管の間）にガラスウール、触媒、その他の繊維状の充填材が配設されたものにおいて、多重管の内部を凍結し、それを曲げ加工するには、繊維状の充填材に液体を挿入することが困難で、液体と入れ替わらず空気が管内に残ってしまう。
【０００５】
このように、管内の充填材配置部に空気が残った状態で液体を凍らせ、充填材配置部で曲げを行うと、外管あるいは内管が歪んでしまい、曲げ部において内管がくびれて管断面積が狭小したり、しわや膨れで内管内壁が大きく凹凸してしまったりする。また、曲げ部において外管に凹凸が形成されて外観が悪くなってしまう等の問題がある。
【０００６】
この発明は、このような問題点を解消するためになされたもので、充填材を配置した曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止することが可能な多重管の製造方法並びに多重管の製造装置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】
前記課題を解決し、かつ目的を達成するために、この発明は、以下のように構成した。
【０００８】
請求項１に記載の発明は、外管と、外管内側に少なくとも一つの内管を配置してなり、
前記内管あるいは管と管の間の内少なくとも１箇所に繊維状の充填材を配置した多重管を、長手方向における充填材を配置した個所で曲げるに先行し、
曲げ部の前記外管内側の内管及び管と管の間の充填材配置部を含む空間に液体を注入し、注入後凍結し、凍結後曲げるようにするとともに、前記充填材配置部への液体の注入に際し、
前記少なくとも充填材配置部を挟んで一方から加圧注入するか、前記充填材配置部を挟んで一方から注入するとともに他方から減圧するようにするかのいずれか一つ、あるいは両方を行ない液体を注入するようにしたことを特徴とする多重管の製造方法である。
【０００９】
この請求項１に記載の発明によれば、充填材配置部を挟んで一方から加圧注入するか、充填材配置部を挟んで一方から注入するとともに他方から減圧するようにするかのいずれか一つ、あるいは両方を行ない液体を注入し、充填材配置部から空気を押し出し、空気が残った状態で液体を凍らせて曲げることをなくし、充填材を配置した曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止することが可能である。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記曲げ部の前記外管内側の内管及び管と管の間の空間の内、前記充填材配置部への液体の注入と、充填材の非配置部への液体の注入を別々に実施させるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の多重管の製造方法である。
【００１１】
この請求項２に記載の発明によれば、充填材配置部への液体の注入と、充填材の非配置部への液体の注入を別々に実施させるようにしたので、充填材配置部への液体の注入を空気が残りにくく実施できるとともに、空気が残りにくい充填材の非配置部への液体の注入を効率よく実施できるので、結果として効率良く旦つ充填材配置部に空気が残らないように液体の注入が可能である。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、少なくとも、内管と外管からなる多重管の管曲げ部の外管と、その内管の間に繊維状の充填材を配置し、
前記内管の管曲げ部の下流側、上流側の少なくとの一方にパンチング孔を設ける一方、前記管曲げ部には前記パンチング孔を配置しないようにし、
前記多重管を前記管曲げ部より下方にパンチング孔が配置された状態で上下方向に傾斜あるいは直立させ、前記充填材配置部より上方向で前記外管と前記内管の間が開口し、かつ前記内管の前記パンチング孔より上方位置をシールで堰き止め、
前記外管の下端部から液体を圧力注入し、
前記パンチング孔から前記充填材配置部を通して前記開口から液体を注入した後に前記シールを外し、
前記多重管の内管内に一定量の液体を注入して凍結し、凍結した状態で、前記充填材配置部で曲げることを特徴とする多重管の製造方法である。
【００１３】
この請求項３に記載の発明によれば、多重管を上下方向に傾斜あるいは直立させ、充填材配置部より上方向で外管と内管の間が開口し、かつ内管のパンチング孔より上方位置をシールで堰き止め、外管の下端部から液体を圧力注入し、パンチング孔から充填材配置部を通して開口から液体を注入し、充填材配置部から空気を押し出し、空気が残った状態で液体を凍らせて曲げることをなくし、曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止することが可能である。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、外管と、外管内側に少なくとも一つの内管を配置してなり、
前記内管あるいは管と管の間の内少なくとも１箇所に繊維状の充填材を配置した多重管を、長手方向における充填材を配置した個所での曲げに先行し、
曲げ部の前記外管内側の内管及び管と管の間の充填材配置部を含む空間に液体を注入し、注入後凍結し、凍結後曲げるようにするとともに、
前記凍結前に前記多重管の下方端を密栓し、この多重管を上下方向に傾斜又は直立させ、
前記多重管に振動を加えて充填材配置部の泡抜きを行うようにしたことを特徴とする多重管の製造方法である。
【００１５】
この請求項４に記載の発明によれば、振動により繊維状の充填材に付着する空気を分離させて浮上させることにより確実に空気を抜くことができる。この空気を抜いた多重管を凍らせて曲げるので、充填材を配置した曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止できる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、前記凍結前に前記多重管の下方端を密栓し、この多重管を上下方向に傾斜又は直立させ、この多重管に振動を加えて充填材配置部の泡抜きを行なうことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の多重管の製造方法である。
【００１７】
この請求項５に記載の発明によれば、注液において繊維状の充填材に空気が残りにくくできるとともに、振動により繊維状の充填材に付着する空気を分離させて浮上させるので、より確実に空気を抜くことができる。この空気を抜いた多重管を凍らせて曲げるので、充填材を配置した曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止できる。
【００１８】
請求項６に記載の発明は、外管と、外管内側に少なくとも一つの内管を配置してなり、前記内管あるいは管と管の間の内少なくとも１箇所に繊維状の充填材を配置した多重管を、長手方向における充填材を配置した個所で曲げる曲げ機と、曲げに先行して、曲げ部の外管内側の内管及び管と管の間の充填材配置部を含む空間に液体を注入する液体注入装置と、
注入後液体を凍結する冷凍装置と、
凍結後の前記曲げ機による曲げ完了後の多重管の管内の凍結液体を解凍する解凍装置を備え、
前記液体注入装置は充填材配置部への液体の注入に際し、前記充填材配置部へ少なくとも一方から加圧注入するか、前記充填材配置部を挟んで一方から注入するとともに他方から減圧するようにするかのいずれか一つ、あるいは両方を行うようにしたことを特徴とする多重管の製造装置である。
【００１９】
この請求項６に記載の発明によれば、充填材配置部を挟んで一方から加圧注入するか、充填材配置部を挟んで一方から注入するとともに他方から減圧するようにするかのいずれか一つ、あるいは両方を行ない液体を注入し、充填材配置部から空気を押し出し、空気が残った状態で液体を凍らせて曲げることをなくし、充填材を配置した曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止することが可能である。
【００２０】
請求項７に記載の発明は、前記液体注入装置は、
曲げ部の外管内側の内管及び管と管の間の空間の内、充填材配置部へ液体を注入する第１の注液機と、
曲げ部の外管内側の内管及び管と管の間の空間の内、充填材の非配置部へ液体を注入する第２の注液機から構成したことを特徴とする請求項６に記載の多重管の製造装置である。
【００２１】
この請求項７に記載の発明によれば、充填材配置部への液体の注入と、充填材の非配置部への液体の注入を別々に実施させるようにしたので、充填材配置部への液体の注入を空気が残りにくく実施できるとともに、空気が残りにくい充填材の非配置部への液体の注入を効率よく実施できるので、結果として効率良く旦つ充填材配置部に空気が残らないように液体の注入が可能である。
【００２２】
請求項８に記載の発明は、管曲げ部の外管と、その内管の間に繊維状の充填材を配置し、前記内管の管曲げ部の下流側、上流側の少なくとの一方にパンチング孔を設ける一方、前記管曲げ部には前記パンチング孔を配置しないようにし、
前記多重管を前記管曲げ部より下方にパンチング孔が配置された状態で上下方向に傾斜あるいは直立させ、前記充填材配置部より上方向で前記外管と前記内管の間が開口し、かつ前記内管の前記パンチング孔より上方位置をシールで堰き止め、
前記外管の下端から液体を圧力注入し、前記充填材配置部を通して前記開口から注入する液体の注入作業が可能な第１の注水機と、
前記多重管の内管内に一定量の氷曲げ液を注水する第２の注水機と、
前記多重管の管内の液体が凍結した状態で、前記充填材配置部で曲げる曲げ機と、
前記多重管の管内の液体の凍結を解凍する解凍装置とを備えることを特徴とする多重管の製造装置である。
【００２３】
この請求項８に記載の発明によれば、多重管を上下方向に傾斜あるいは直立させ、充填材配置部より上方向で外管と内管の間が開口し、かつ内管のパンチング孔より上方位置をシールで堰き止め、外管の下端部から液体を圧力注入し、パンチング孔から充填材配置部を通して開口から液体を注入し、充填材配置部から空気を押し出し、空気が残った状態で液体を凍らせて曲げることをなくし、曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止することが可能である。
【００２４】
請求項９に記載の発明は、外管と、外管内側に少なくとも１つの内管を配置してなり、内管あるいは管と管の間の内少なくとも１箇所に繊維状の充填材を配置した多重管を、長手方向における充填材を配置した個所で曲げる曲げ機と、
曲げに先行し、曲げ部の外管内側の内管及び管と管の間の充填材配置部を含む空間に液体を注入する液体注入装置と、
前記多重管の下方端が密栓され上下方向に傾斜又は直立された多重管に振動を加えて充填材配置部の泡抜きを行う泡抜き機と、
泡抜き後多重管内へ注入された液体を凍結する冷凍装置とを備え、
前記曲げ機は多重管内へ注入された液体の凍結後前記多重管を曲げるようにしたことを特徴とする多重管の製造装置である。
【００２５】
この請求項９に記載の発明によれば、振動により繊維状の充填材に付着する空気を分離させて浮上させることにより確実に空気を抜くことができる。この空気を抜いた多重管を凍らせて曲げるので、充填材を配置した曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止できる。
【００２６】
請求項１０に記載の発明は、前記凍結前に前記多重管の下方端を密栓し、この多重管を上下方向に傾斜又は直立させ、この多重管に振動を加えて充填材配置部の泡抜きを行なう泡抜き機を備えることを特徴とする請求項６乃至請求項８のいずれか１項に記載の多重管の製造装置である。
【００２７】
この請求項１０に記載の発明によれば、注液において繊維状の充填材に空気が残りにくくできるとともに、振動により繊維状の充填材に付着する空気を分離させて浮上させるので、より確実に空気を抜くことができる。この空気を抜いた多重管を凍らせて曲げるので、充填材を配置した曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止できる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の多重管及び多重管の製造方法並びに多重管の製造装置の一実施の形態を図面に基づいて詳細に説明するが、この発明は、この実施の形態に限定されない、また、この発明の実施の形態は、発明の最も好ましい形態を示すものであり、この発明の用語の意義は、これに限定されない。
［多重管からなる素材管及びその製造方法］
図１及び図２は多重管からなる素材管及びその製造方法を示す。図１の実施の形態では、内管１にフランジ状のフレア部１ｂが設けられ、外管２にフランジ状のフレア部２ｂが設けられているが、図２の実施の形態では設けられていない以外は、同様に構成される。
＜多重管からなる素材管＞
少なくとも、内管１と外管２からなる２重の多重管３は、素材管であり、この多重管３の外管２と、その内管１の間に繊維状の充填材４が配置されている。充填材４には、管曲げ部において所定ピッチで切り込み５を入れ、切り込みを曲げ外側に設ける場合には、曲げたときに切り込み５が開いて外管２の曲げ外側の凹凸を小さくできる。また、切り込みを曲げ内側に設ける場合には、曲げたときに切り込み５が重なり合うことで曲げ内側の大きな膨れを防止できる。すなわち、外側にのみ外観性が要求される場合には、曲げ外側となる部位のみにおいて充填材４に所定ピッチで切り込み５を設け、内側にのみ外観性が要求される場合には、曲げ内側となる部位のみにおいて充填材４に所定ピッチで切り込み５を設けるようにしても良い。この実施の形態のように両側において外観性を要求される場合には、曲げ両側で充填材に所定ピッチで切り込みを設けるようにする。切り込み５の長さは曲げ両側でそれぞれ、内管１に充填材４を巻き付けた状態で円周角で１０度から１８０度の所望の角度とする。曲げの片側だけに設ける場合では１０度から１８０度、さらには１８０度以上の内の所望の角度とする。
【００２９】
また、内管１の管曲げ部の下流側、上流側の少なくとの一方にパンチング孔１ａを設ける一方、管曲げ部にはパンチング孔を配置しないようにし、管曲げ部の強度を低下することなく、パンチング孔１ａから氷曲げ液、すなわちこの請求項で言う凍結のための液体を注入した後凍結して曲げることができる。
【００３０】
内管１にパンチング孔１ａを設けると、特に曲げ外側となる部分は曲げ時に大きな引張り力が作用するので、パンチング孔１ａが引き伸ばされて歪み、パンチング孔１ａから亀裂が入って内管１が切れてしまう。同様に曲げ内側となる部分には曲げ時に圧縮力が作用し、パンチング孔１ａが一方方向に縮むように歪んで座屈し、しわが発生して内管１の内側方向に膨れて内管１内を気体通路とする場合の通路抵抗が増加したり、パンチング孔１ａの縁から亀裂が入って切れてしまう。これらを防止するため、少なくとも内管１の曲げ外側となる部分にパンチング孔１ａは設け無いようにする。さらには、内管１の曲げ内側となる部分もパンチング孔１ａは設け無いようにする。なお、多重管３が排気管として使用される場合、内管１を通る排気ガスの圧力変動は排気騒音の原因となる。多重管３の曲げ部を除く部分に設けられるパンチング孔１ａは、内管１と外管２の間に配置される充填材部分に排気圧力を導くことで圧力変動を緩和し、排気騒音を低減できるものである。内管１の曲げ内側となる部分にパンチング孔１ａを設けても配置ピッチが大きい、あるいは孔径を小さくし曲げによる前記する悪影響が小さい場合には、内管１の曲げ内側あるいは／及び外側となる部分にパンチング孔１ａを設けて排気騒音をより低減するようにしても良い。また、排気騒音低減用のパンテング孔１ａは、注水時の氷曲げ液の通路としても利用できる。
【００３１】
このように、多重管３の管曲げ部の外管２と、その内管１の間に繊維状の充填材４を配置し、管曲げ部の構造が簡単で外観性に優れる。さらに、内管に内外に連通するパンチング孔を設けることなく搬送用管とて使用する場合には、流体の流動性に優れる。
【００３２】
この多重管３は、前記したように排気管等に用いられ、管曲げ部の外管２と、その内管１の間に耐熱性の繊維状で多孔質の充填材４を配置するようにした。多重管３からなる素材管のみでなく製品の排気管も同様であり、内管１を排気通路とする排気管では、充填材４により消音性能が向上し、触媒ファィバーなら排気ガスの浄化性向上、熱放射防止性向上、熱遮断性向上、防音性向上等が可能である。
＜多重管からなる素材管の製造方法＞
多重管からなる素材管の製造方法は、グラスファィバーである繊維状の充填材４を所定長さに切断し、のり溶液に浸漬する。内管１の管曲げ部の下流側、上流側の少なくとも一方にパンチング孔１ａを設け、この内管１の外周に、のり溶液に浸漬済みの繊維状の充填材４を２〜３周巻き付ける。
【００３３】
繊維状の充填材４の巻付けは、内管１のフランジ状のフレア部１ｂを基準に正確に行なうことができ、この繊維状の充填材４に所定ピッチで切り込み５を入れ、炉で乾燥して、それを外管２内に挿入する。この挿入時、繊維状の充填材４がばらけないで、直管での挿入は簡単で生産性が向上する。
【００３４】
そして、内管１のフランジ状のフレア部１ｂが、外管２のフランジ状のフレア部２ｂに入り込み、この位置でスポット溶接１１を行なう。
【００３５】
なお、切り込み５を巻き付け前例えばのり溶液浸漬前に実施するようにもできる。この場合、充填材４の端部からの切り込み５の位置、切り込み長さ、充填材４の端部の巻き付け位置を所定の値に管理する。
【００３６】
内管１には、曲げ部の下流側、上流側の少なくとも一方にパンチング孔１ａを設ける一方、曲げ部にはパンチング孔１ａを配置しないようにしており、曲げ部で内管１が破損することがない。また、のり溶液中の、のり成分は凍結液に溶解し、のりが変質しないようにしている。
【００３７】
このように、内管１外周に繊維状の充填材４を巻き付けた状態で外管２内に挿入して配置し、少なくとも、内管１と外管２からなる多重管３とし、この多重管３の管内に氷曲げ液を注入した後凍結し、氷曲げ液が凍結した状態で、充填材配置部で曲げ、低コストで、外観性に優れ、流体の流動性に優れる曲がり部を有する管を得ることが可能である。
［多重管からなる素材管の冷凍曲げ方法］
図３は多重管からなる素材管の冷凍曲げ方法を示す。この実施の形態の多重管からなる素材管の冷凍曲げ方法は、圧力注水工程Ａ、密栓注水工程Ｂ、気泡抜き工程Ｃ、冷凍工程Ｄ、曲げ工程Ｅ、栓抜き工程Ｆ、解凍工程Ｇ、開栓工程Ｈ、脱水工程Ｉ及び検査工程Ｊを有し、多重管の各工程間の移動はオペレータが行なうが、移動装置で自動的に移動するようにしてもよい。
【００３８】
圧力注水工程Ａでは、少なくとも、内管１と外管２からなる多重管３であり、内管１と外管２の間に繊維状の充填材４を配置した直管（真直、略直）の素材管に氷曲げ液を圧力注水機１００により注水する。この氷曲げ液の注水は、素材管を直立させて内管１の内部にシール１０１を入れ、シール１０１の上方を押捧１０２で押圧してシール１０１を所定位置とし、その後シール１０１を拡張させて内管１の内壁との間を水密にし、内管１の下方から圧力を掛ける。氷曲げ液は、パンチング孔１ａから繊維状の充填材４を通り上方へ流れ、空気を押し出して充填材４に吸水させることができる。この圧力注水工程Ａが充填材配置部への第１注入工程を構成する。
【００３９】
密栓注水工程Ｂでは、密栓注水機２００により多重管３の一端にカプラ側密栓１３を設け、このカプラ側密栓１３を取り付けた一端側を下側にして多重管３を直立させ、他端に開にした状態のクランプ側密栓１４を嵌め合せ、カプラ側密栓１３側から一定量の氷曲げ液を注水する。注水後、クランプ側密栓１４を多重管３の一端にシールさせつつ、嵌合固着する閉状態とする。
【００４０】
気泡抜き工程Ｃでは、泡抜き機３００の直進フィーダ３０１にクランプ側密栓１４を下にして多重管３を直立させて取り付け、カプラ側密栓１３に真空引きカプラ３０２を接続し、直進フィーダ３０１により加振して多重管３の充填材配置部のエア抜きを行なう。
【００４１】
なお、繊維状の充填材４の部分にエアが残り易いので、圧力注水工程Ａで気泡抜き工程Ｃを兼ねさせるようにしても良い。すなわち、内管１の下方からの氷曲げ液の注水の圧力を上げるようにするか、真空ポンプにより充填材４の上方の空間の圧力を下げるようにして、より確実に気泡抜きができるようにする。
【００４２】
この密栓注水工程Ｂが非配置部への第２注入工程を構成し、圧力注水工程Ａである充填材配置部への第１注入工程後、密栓注水工程Ｂである非配置部への第２注入工程を実施することで、氷曲げ液を効率的に注入することができる。
【００４３】
冷凍工程Ｄでは、多重管３のカプラ側密栓１３にエア抜きカプラ１７を接続し、カプラ側密栓１３をクランプして吊り下げ、多重管３を冷凍槽４００に入れ、冷凍機４０１により多重管３の内部を凍結させる。この凍結時に凝固に伴う氷曲げ液の体積膨張により押し出されるエアは、エア抜きカプラ１７から排気される。
【００４４】
曲げ工程Ｅでは、多重管３からなる凍結した素材管を曲げ機５００により曲げる。
【００４５】
栓抜き工程Ｆでは、曲げ完了の多重管３のクランプ側密栓１４を栓抜き１８に掛け、この栓抜き１８によってクランプ側密栓１４を外す。
【００４６】
解凍工程Ｇでは、多重管３のカプラ側密栓１３に解凍機６００の注湯プラグ５１を取り付け、多重管３を解凍槽６０１の氷曲げ液と同じ種類の湯に入れ、注湯プラグ５１から多重管３の内部に氷曲げ液と同じ種類の湯を通して解凍する。
【００４７】
開栓工程Ｈでは、開栓機７００でカプラ側密栓１３を緩めて外す。
【００４８】
脱水工程Ｉでは、脱水機８００で多重管３を回転し、遠心分離で繊維状の充填材４に染み込んだ氷曲げ液を除去する。
【００４９】
検査工程Ｊでは、検査装置９００で多重管３の曲げ形状等を確認する。
【００５０】
ここで、圧力注水機１００と密栓注水機２００が曲げに先行して、曲げ部の外管内側の内管及び管と管の間の充填材配置部を含む空間に液体を注入する液体注入装置を構成する。この圧力注水機１００が曲げ部の外管内側の内管及び管と管の間の空間の内、充填材配置部へ液体を注入する第１の注液機を構成し、密栓注水機２００が曲げ部の外管内側の内管及び管と管の間の空間の内、充填材の非配置部へ液体を注入する第２の注液機を構成する。
【００５１】
また、冷凍槽４００と冷凍機４０１が注入後液体を凍結する冷凍装置を構成する。また、解凍機６００と解凍槽６０１が凍結後曲げ機５００による曲げ完了後の多重管３の管内の凍結液体を解凍する解凍装置を構成する。
［多重管の完成品］
図４は自動二輪車に用いた排気管を示す。自動二輪車の４気筒のエンジンに接続される排気管３０は、それぞれジョントサイレンサ３１で集合され、ジョントサイレンサ３１にサイレンサ３２が接続されている。
【００５２】
この実施の形態における曲げ部を有する多重管３とは、ジョィントサイレンサ３２として使用される。このジョイントサイレンサ３１の管曲げ部には、パンチング孔１ａがなく破損防止の構造であり、また管曲げ部には、充填材４に所定ピッチで切り込み５により外管曲げ変形（断面形状のひずみ）防止され、強度があり、かつ外観性に優れている。また、充填材４により消音性能が向上し、触媒ファィバーなら排気ガスの浄化性向上が可能である。充填材４の材質の選択により、さらに熱放射防止性向上、熱遮断性向上も可能である。
［多重管の製造装置］
図５は多重管の製造装置の配置を示す。この実施の形態の多重管の製造装置には、作業者が作業する作業エリア４０の周囲に、完成台車４２、パレテーナ４３、リフト４４、圧力注水機１００、密栓注水機２００、泡抜き機３００、冷凍槽４００、冷凍機４０１、曲げ機５００、解凍機６００、開栓機７００、脱水機８００、検査装置９００、ハイドロユニット１０００が配置されている。
【００５３】
次の曲げ加工の対象となる所定個数の多重の直管３からなる素材管がパレテーナ４３の上に置かれている。リフト４４は、パレテーナ４３を運搬するハンドリフトであり、オペレータは、パレテーナ４３をリフトアップした後に、所望の位置までパレテーナ４３を移動してリフトダウンして載置し、順次素材管を手で持って圧力注水機１００側へ移動する。
【００５４】
オペレータが素材管を圧力注水機１００、密栓注水機２００、泡抜き機３００、冷凍槽４００、曲げ機５００、解凍機６００、開栓機７００、脱水機８００、検査装置９００と順に移動し、この検査装置９００で曲げ完成品の曲げ状態の検査を行なう。完成台車４２に検査済の曲げ完成品が順次収納され、完成台車４２に所定数の曲げ完成品が収納されると、完成台車４２を保管場所に移動する。
【００５５】
図６は多重管の製造装置の全体概略制御ブロックを示す。この実施の形態の多重管の製造装置では、圧力注水機１００、冷凍機４０１、解凍機６００、脱水機８００は、単体設備で専用の制御装置で制御されて作動する。
【００５６】
密栓注水機２００、泡抜き機３００、冷凍槽４００、曲げ機５００、開栓機７００、ハイドロユニット１０００は、氷曲げ／ハイドロシステム制御装置１１００で制御されて作動する。
【００５７】
図７は氷曲げ／ハイドロシステムと液循環を示す。この実施の形態では、氷曲げ液を実線で示し、ハイドロ液を点線で示し、冷凍ブライン液を二点鎖線で示す。
【００５８】
圧力注水機１００では、オペレータによる押し釦の操作で起動する圧力注水シリンダ１１０の作動で氷曲げ液が貯留タンク１１１からポンプで多重管３の曲げ加工前の素材管の充填材４の部分に注入される。氷曲げ液は密栓注水機２００で氷曲げ液タンク２０１から内管１内にも充填され、さらに泡抜き機３００により泡抜きを終えた素材管は、オベレータにより冷凍糟４００の搬入部に運搬される。オペレータによる押し釦の操作により冷凍槽４００の浸漬槽内に浸漬される一方、冷凍を終えた素材管が冷凍槽４００の搬出部に取り出されてくる。この冷凍を終えた素材管が曲げ機５００にオペレータにより運搬され、オペレータによる押し釦の操作により曲げ加工が行われ、曲げ完了した多重管３がオペレータにより栓抜き台に運ばれてクランプ側密栓１４が外され、さらに解凍槽６０１まで運ばれる。すなわち、氷曲げ液は密栓注水機２００から解凍槽６０１まで多重管３の中に閉じ込められて、オペレータにより運搬される。
【００５９】
解凍機６００では、氷曲げ液は解凍されて多重管３から解凍槽６０１に流出する。ポンプ６１０の駆動で解凍槽６０１の氷曲げ液が、熱交換器６１１を通り、熱交換で冷却されて氷曲げ液タンク２０１へ送られる。この氷曲げ液タンク２０１から氷曲げ液注水シリンダ２０２を介して切替バルブ２０３を介して密栓注水機２００へ送られる。
【００６０】
解凍を終えた多重管３は、充填材４の部分に氷曲げ液が残っており、オペレータにより脱水機８００に運ばれる。脱水機８００で充填材４から分離された氷曲げ液は下部に溜まり、ポンプ８０１により解凍機６００の解凍槽６０１に送られる。このようにして氷曲げ液は循環する。貯留タンクｌ１１へは氷曲げ液がオペレータにより定期的に補充される。なお、貯留タンク１ｌｌを氷曲げ液タンク２０１に一体化することで廃止しても良い。
【００６１】
また、図５乃至図７に示す装置を使い例えば単管の曲げ加工を行うことができる。密栓注水機２００で単管内にハイドロ液、例えば防錆材、防かび材を混入した常温の水がエア抜きされつつ単管の下端側に嵌合固着されるカプラ側密栓１３から注水される。直立される単管の上端には、氷曲げ加工において使用されるクランプ側密栓１４とは別種の密栓、すなわち単管上端に嵌合シール固着可能で、中央部にハイドロ液通路と、この通路を開閉できる弁を設けた密栓が嵌合固着され、注水された水がこの密栓から洩れ出てくると単管内のエア抜きがされたとして弁が閉じられる。注水が終わった単管はオペレータにより曲げ機５００に運ばれ、カプラ側密栓１４にハイドロユニット１０００の連結管が接続され、単管内の水庄がハイドロユニット１０００により制御されつつ曲げ加工が行われる。
【００６２】
曲げ加工の終わった単管はオペレータにより開栓機７００に運ばれて、一端のクランプ側密栓１４、他端の別種の密栓が順次取外され、単管内のハイドロ液は開栓機７００で単管外に流出し、開栓機７００の下部からハイドロタンク１００１に戻る。この戻しは高さの差により重力を利用するか、ポンプで行う。ハイドロタンク１００１内のハイドロ液は密栓注水機２００での注水工程時、ハイドロポンプ１００２の駆動で行われ、このとき切替パルプ２０３で氷曲げ液からハイドロ液への切り替えが行われる。以上のように、ハイドロ液は循環する。
【００６３】
また、冷凍ブライン液は、ポンプ４０２の駆動で冷凍槽４００と冷凍機４０１との間を循環する。
【００６４】
この実施の形態の多重管の製造装置は、図５乃至図７に示すように、曲げ機５００に近接して、一方側に圧力注水機１００、密栓注水機２００、泡抜き機３００、冷凍槽４００、冷凍機４０１が配置され、他方側にハイドロユニット１０００、解凍機６００、開栓機７００、脱水機８００、検査装置９００がコンパクトに配置されている。
【００６５】
泡抜き機３００を配置したことで、多重管３からなる素材管のエア抜きが確実にでき、曲げ時曲げ部外側にひけ、へこみ等による凹凸や、曲げ部内側に座屈による内側へのくびれ、あるいは外側への膨れによるしわ等が発生しない。
【００６６】
また、密栓注水機２００、曲げ機５００、開栓機７００のうち少なくとも一つを兼用すると設備費を低減できる。
【００６７】
また、ハイドロユニット１０００を曲げ機５００の近傍に設け、単管からなる素材管の高圧曲げ時、素材管をハイドロユニット１０００に連結し、素材管内を加圧した状態で曲げ機５００を作動させる一方、素材管の冷凍曲げ時には、素材管をハイドロユニット１０００で加圧することなく、兼用の曲げ機５００を作動させるようにしており、設備費を低減できる。
【００６８】
また、加圧曲げのためのハイドロ液の循環経路と、冷凍曲げのための氷曲げ液の循環経路を独立に形成し、加圧曲げのためのハイドロ液と冷凍曲げのための氷曲げ液を互いに異なる組成物としている。ハイドロ液は、水とし、氷曲げ液は、例えばプロピレングリコールを混入した水とし、氷曲げ液は凍結時に硬さが安定する。また曲げ荷重が加わると氷が細かく砕けて流動性が増すので、多重管３の曲げ部の曲げ内外箇所に凹凸を発生させないようにできる。また、凍結温度を低くして作業効率を向上させている。また、例えば、ハイドロ液と氷曲げ液とを、同一とすると管理が容易となる。
【００６９】
また、圧力注水機１００では、冷凍曲げのための氷曲げ液の循環経路から独立した貯留タンク１１１から多重管３の充填材４の部分に、氷曲げ液を注水可能とする。
【００７０】
多重管３からなる素材管に密閉された状態で、素材管と一緒に運搬され、密栓注水機２００、泡抜き機３００、冷凍槽４００、冷凍機４０１、曲げ機５００、解凍機６００に到り解凍機６００において多重管３からなる素材管内から解凍槽６０１へ流出した後、解凍槽６０１から氷曲げ液タンク２０１に到る循環路から構成する。
【００７１】
貯留タンク１１１から多重管３の素材管の充填材４への氷曲げ液の注水により、貯留タンク１ｌｌの氷曲げ液量が減少する。オペレータは定期的に新鮮な氷曲げ液を貯留タンク１１１に補充する。これにより結果として、循環路途中の大気開放部での蒸発消耗や、曲げ完成した多重管３に僅かに付着して搬出されてしまうことによる消耗に対して、氷曲げ液が追加供給される。
【００７２】
一方、加圧曲げのためのハイドロ液の循環経路を、ハイドロタンク１００１から単管からなる素材管の両端にそれぞれ密栓可能とする閉栓具を装着した状態でハイドロ液を注水可能とする。単管からなる素材管に密閉された状態で素材管と―緒に運搬され、曲げ機５００、開栓機７００に到り、開栓機７００において素材管内から流出した後、ハイドロタンク１００１に到る循環路から構成し、ハイドロ液の消耗が少ない。
【００７３】
また、密栓注水機２００を加圧曲げ用と氷結曲げと兼用とする場合、それぞれの注水口とハイドロタンク１００１、及び氷曲げ液タンク２０１を切替バルブ２０３を介してそれぞれ連結し、これにより設備費を低減できる。
＜圧力注水機１００＞
図８乃至図１０は圧力注水機を示す。図８は圧力注水機の概略構成図、図９は氷曲げ液の圧力注水のタイムチャート、図１０は氷曲げ液の注水状態を示す図である。
【００７４】
この実施の形態の圧力注水機１００は、図８に示すように、ワーク押えユニット１２０に多重管３が上下方向にセットされる。このワーク押えユニット１２０は、上下シリンダ１２１により上下動して多重管３の着脱が行なわれる。
【００７５】
すなわち、ワーク押さユニット１２０は、上下シリンダ１２１のピストンロッド１２１ａ、シールシリンダ１２３、密栓具１２２、シール１０１等から構成される。ピストンとロッドからなるピストンロッド１２１ａ、シールシリンダ１２３のシリンダ筒１２３ａ、筒蓋１２３ｂ、密栓具１２２、押棒１０２は連結一体化され、シールシリンダ１２３のピストンとロッドからなるピストンロッド１２３ｃは、筒蓋１２３ｂ、密栓具１２２、押棒１０２及びシール１０１を貫通してプレート１３０と連結一体化される。
【００７６】
上下シリンダ１２１のピストンを下降させることで、一体化されたピストンロッド１２１ａ、シリンダ筒１２３ａ、筒蓋１２３ｂ、密栓具１２２、押棒１０２を下降させて、多重管３の内部にシール１０１を挿入するとともに、密栓具１２２で多重管３を下方に押さえ込む。密栓具１２２には切り欠きあるいは貫通孔が設けられて、多重管３の内部のエアが外部に抜けるようになっている。
【００７７】
シールシリンダ１２３のピストンを上昇させてピストンロッド１２３ｃでプレート１３０を引っ張り上げ、プレート１３０がシール１０１を押し広げて多重管３の内管１に密着させる。
【００７８】
このようにワーク押えユニット１２０に多重管３がセットされた状態で、受け台１２５を介して供給パイプ１４０及び戻しパイプ１３１と内管１の下端部とを連通する。供給パイプ１４０には、注水切替弁１３３を介して圧力注水シリンダ１１０が接続され、戻しパイプ１３１には、貯留タンク１１１、戻しパイプ１３２、注水切替弁１３３を介して圧力注水シリンダ１１０が接続されている。注水切替弁１３３は、３方弁からなり、吸入側と吐出側とに切り替えられる。
【００７９】
戻しパイプ１３２には、開閉弁１３４が配置され、この開閉弁１３４は、注水時は閉とされ、注水終了後、開となり内管１内の氷曲げ液を貯留タンク１１１に戻すようにする。圧力注水シリンダ１１０は、エアシリンダ部１１５と圧力シリンダ部１１６を有し、両シリンダ部１１５、１１６の各シリンダ筒が基台１１０ａにそれぞれ固定され、両シリンダ部１１５、１１６の各ピストンがロッドを介して連結―体化され、エアシリンダ部１１５に連動して圧力シリンダ部１１６が駆動する。
【００８０】
この圧力注水機１００は、図９に示すように、上下シリンダ１２１、すなわち内部のピストンが上昇し、シールシリンダ１２３、すなわち内部のピストンが戻り、圧力注水シリンダ１１０、すなわち内部のピストンが下降し、注水切替弁１３３が吐出側、開閉弁１３４が閉にある時に、オペレータが多重管３からなる素材管の完成品をセットし、起動釦（図示せず）を押す。
【００８１】
上下シリンダ１２１、すなわち内部のピストンが下降し、圧力注水シリンダ１１０、すなわち内部のピストンが上昇し、注水切替弁１３３が吸入側、開閉弁１３４が開に切り替わり、多重管３からなる素材管をクランプし、圧力注水シリンダ１１０が貯留タンク１１１から氷曲げ液を戻しパイプ１３２、注水切替弁１３３を介して圧力シリンダ部１１６内に吸入する。
【００８２】
そして、シールシリンダ１２３を作動し、多重管３の内部のパンチング孔１ａより上方位置をシール１０１で栓をし、注水切替弁１３３が吐出側に、開閉弁１３４を閉にそれぞれ切り替えて、圧力注水シリンダ１１０を吐出側に作動させると、氷曲げ液が注水切替弁１３３、供給パイプ１４０を介して多重管３の内部に下方から注入する。氷曲げ液を圧力注水することで、氷曲げ液がパンチング孔１ａから繊維状の充填材４を通り上方へ流れ、空気を押し出して充填材４に吸水させることができる。
【００８３】
タイマーを待ち、一定時間染み込ませると、シールシリンダ１２３、すなわち内部のピストンを戻し、開閉弁１３４を開に切り替える。タイマーを待ち、所定時間、多重管３の下方から氷曲げ液を抜く。
【００８４】
そして、上下シリンダ１２１、すなわち内部のピストンが上昇し、多重管３からなる素材管のクランプを解除し、初期状態にする。
【００８５】
この氷曲げ液の圧力注入は、図１０に示すように、注入開始では（図１０（ａ））、氷曲げ液がパンチング孔１ａから繊維状の充填材４に入る。そして、多重管３の内部のパンチング孔１ａより上方位置をシール１０１で栓をして堰き止められているために（図１０（ｂ））、氷曲げ液がエアを押し出して繊維状の充填材４に浸透する。
【００８６】
この氷曲げ液がエアを押し出して繊維状の充填材４に浸透してオーバーフローすると（図１０（ｃ））、シール１０１を外し開閉弁１３４を開にして排水する（図１０（ｄ））。この状態でも、繊維状の充填材４に氷曲げ液が浸透している。
【００８７】
この実施の形態の多重管３は、管曲げ部の外管２と、その内管１の間に繊維状の充填材４を配置しており、氷曲げ液の注入作業では、繊維状の充填材４の間に空気が残り、多重管３の下から注水するも、内管１の上端から繊維状の充填材４に周り込むと空気が抜けにくいが、繊維状の充填材４のみに注水し、次工程で中央部の注水を行う。
【００８８】
繊維状の充填材４の下端は、外管２と内管１とをスポット溶接で閉栓しており、この内管１で閉栓した側で素材管を、図８に示すように、ワーク押えユニット１２０のパッキンを配置した受け台１２５で閉栓する。この受け台１２５に供給パイプ１４０及び戻しパイプ１３１が接続される。
【００８９】
繊維状の充填材４部のみ注水すると、シール１０１を取り除き、素材管はオペレータにより隣接配置される密栓注水機２００に運ばれる。この時素材管に衝撃を加えないように素材管を運ぶことで、氷曲げ液は充填材４の繊維状の隙間に保持されて流出しない。
【００９０】
この実施の形態では、図１０に示すように、内管１と外管２からなる多重管３の管曲げ部の外管２と、その内管１の間に繊維状の充填材４を配置し、内管１の管曲げ部１ｂの下流側、上流側の少なくとの一方に、この実施の形態では、上流側にパンチング孔１ａを設け、一方管曲げ部１ｂにはパンチング孔１ａを配置しないようにする。
【００９１】
そして、多重管３を上下方向に傾斜あるいは直立させ、充填材４の充填材配置部より上方向で外管２と内管１の間が開口７し、かつ内管１のパンチング孔１ａより上方位置をシール１０１で堰き止め、外管２の下端部を密栓８し、この密栓８を通して氷曲げ液、すなわちこの請求項で言う凍結のための液体を圧力注入する。パンチング孔１ａから充填材４の充填材配置部を通して開口７から氷曲げ液がオーバーフローして注入し、充填材配置部から空気を押し出し、充填材４に氷曲げ液が浸透する。このようにして注入した後にシール１０１を外し、氷曲げ液を排水し、下記する密栓注水機２００で内管１内に氷曲げ液を注水して凍結して曲げるので、充填材配置部から空気を押し出し、空気が残った状態で氷曲げ液を凍らせて曲げることをなくし、曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止することが可能である。
【００９２】
次に、この氷曲げ液の圧力注入の他の実施の形態を、図１１に示す。まず、多重管３を、図１０の実施の形態と逆方向にして上下にし、外管２の下端に密栓２０を行なう（図１１（ａ））。
【００９３】
注水ノズル１６０を貫通したシール１６１が、多重管３の内管１に上方からパンチング孔１ａの下方位置に挿入され、この注水ノズル１３０から氷曲げ液を注入する。氷曲げ液の液面がシール１６１を越えたら、注水ノズル１６０を引き、注水ノズル１６０の先端のテーパ部１６０ａによりシール１６１を拡大し、内管１に栓をして堰き止める。この状態で、注水ノズル１６０から氷曲げ液を注入すると、外管２と内管１の間の開口２１から充填材４の充填材配置部を通り、上方のパンチング孔１ａから注入される（図１１（ｂ））。
【００９４】
氷曲げ液がパンチング孔１ａの上方位置まで圧力注入されると、注水ノズル１６０の先端のテーパ部１６０ａによりシール１６１を外してシール１６１を縮小させて注水ノズル１６０を引きあげる。必要に応じ、氷曲げ液の液面の低下分の氷曲げ液を追加補給する（図１１（ｃ））。
【００９５】
そして、注水ノズル１６０を取り除き、多重管３の上端を密栓２２する（図１１（ｄ））。
【００９６】
この実施の形態では、多重管３を上下方向に傾斜あるいは直立させ、充填材４の充填材配置部より下方向で外管２と内管１の間が開口２１し、かつ内管１のパンチング孔１ａより下方位置をシール１６１で堰き止める。外管２の下端部が密栓２０されており、注水ノズル１６０によりシール１６１を通して氷曲げ液が圧力注入し、開口２１から充填材４の充填材配置部を通してパンチング孔１ａから氷曲げ液を注入し、充填材配置部から空気を押し出し、充填材４に氷曲げ液が浸透する。このようにして注入した後にシール１６１を外し、充填材配置部から空気を押し出して多重管３を密栓し、空気が残った状態で氷曲げ液を凍らせて曲げることをなくし、曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止することが可能である。
【００９７】
また、多重管３は、上下方向に傾斜あるいは直立させ、充填材４の充填材配置部より上下方向で外管２と内管１の両端間が開口するようにし、内管１の中間部をシールで堰き止め、外管１の下端部を密栓し、この密栓を通して氷曲げ液を圧力注入し、下方の開口から充填材配置部を通して上方の開口から注入し氷曲げ液を注入した後にシールを外すようにしてもよい。
【００９８】
また、この発明では、多重管３の管曲げ部の外管２と、その内管１の間に繊維状の充填材４を配置し、少なくとも充填材配置部を挟んで一方から加圧注入するか、充填材配置部を挟んで一方から注入するとともに他方から減圧するようにするかのいずれか一つ、あるいは両方を行ない氷曲げ液を注入した後凍結し、凍結した状態で、充填材配置部で曲げるようにし、充填材配置部から空気を押し出し、空気が残った状態で氷曲げ液を凍らせて曲げることをなくし、曲げ部での内管１あるいは外管２の歪みを防止することが可能である。
＜密栓注水機２００＞
図１２乃至図１４は密栓注水機を示す。図１２は密栓注水機の概略構成図、図１３は密栓構造を示す図、図１４は密栓注水機の動作タイムチャートである。
【００９９】
密栓注水機２００は、横スライドユニット２３０、カプラ側密栓ユニット２４０、クランプ側密栓ユニット２５０、注水ユニット２６０を有する。横スライドユニット２３０は、横スライド２３１、ワーククランプ２３２とを有する。ワーククランプ２３２は、多重管３を保持し、また保持を解除する。ワーククランプ２３２は、多重管３を保持した状態で、横スライド２３１によって多重管３を投入側、中央、取出側に移動される。
【０１００】
カプラ側密栓ユニット２４０は、カプラ側密栓クランプ２４１、カプラ側密栓上下シリンダ２４２、カプラ側密栓締め込み具２４３を有する。カプラ側密栓クランプ２４１は、載置台２６３に載置されるカプラ側密栓１３を保持し、また保持を解除する。カプラ側密栓上下シリンダ２４２は、カプラ側密栓クランプ２４１を上下に移動し、多重管３の一端にカプラ側密栓１３を取り付ける。
【０１０１】
カプラ側密栓締め込み具２４３は、ナット２１０に嵌合するナットランナー２４３ａと、ナットランナー２４３ａのギア２４３ｂに噛み合うピニオン２４３ｃを有し、ナットランナー２４３ａを回転駆動するモータ２４３ｄとからなる。ナット２１０が締め付けられることで、カプラ側密栓１３が多重管３に密着する。
カプラ側密栓ユニット２４０には、カプラ側密栓締め込み具２４３と、カプラ側密栓１３の先端に形成されるオス側カプラ部２１５に嵌合するメスカプラ２６４とを上下させる不図示の上下動装置が設けられる。
【０１０２】
クランプ側密栓ユニット２５０は、クランプ側密栓クランプ２５１、クランプ側密栓上下シリンダ２５２を有する。クランプ側密栓クランプ２５１は、クランプ側密栓１４を保持し、また保持を解除する。クランプ側密栓上下シリンダ２５２は、クランプ側密栓クランプ２５１を上下に移動し、多重管３の他端にクランプ側密栓１４を取り付ける。
【０１０３】
カプラ側密栓１３は、図１３に示すように、蓋体２１３を回動すると、ねじ部２１３ａが多重管３の端部に螺着される。この蓋体２１３には、中空ボルト２１１が挿通され、この中空ボルト２１１に螺着されたナット２１０を回動すると、中空ボルト２１１により押圧板２１２を蓋体２１３側に引き寄せる。この押圧板２１２と蓋体２１３との間でシール２１４を押圧する。この押圧でシール２１４が外方へ広がり多重管３の内壁に圧着し、氷曲げ液を密封保持する。この中空ボルト２１１の先端に形成されるオス側カプラ部２１５にはバネで閉とされているチェック弁２１５ａが設けられ、中空ボルト２１１内の通路２１ｌａを閉じている。オス側カプラ部２１５にメスカプラ２６４が嵌合される時、チェック弁２１５ａがメスカプラ２６４により押し開けられ、通路２１１ａとメスカプラ２６４内の不図示の通路とがつながり、メスカプラ２６４から連通２１１ａを通って氷曲げ液が多重管３の内部に注入される。
【０１０４】
この蓋体２１３には、クランプして吊り下げるための係止溝２１３ｂ，２１３ｂが形成されている。
【０１０５】
クランプ側密栓１４は、蓋体２２０に挿通したロッド２２１に回動可能に軸支したカムレバー２２２を押し込むと、カムレバー２２２がカム作用によりロッド２２１を引き、このロッド２２１に設けた押圧板２２３を蓋体２２０側に引き寄せる。この押圧板２２３と蓋体２２０との間でシール２２４を押圧し、この押圧でシール２２４が外方へ広がり多重管３の内壁に圧着し、氷曲げ液を密封保持する。
【０１０６】
注水ユニット２６０は、注水シリンダ２０２、注水切替弁２６２を有し、さらに多重管３からなる素材管の一方端（カプラ側密栓１３が接続される側）が載置可能とされる載置台２６３と、素材管をクランプするメスカプラ２６４と、不図示の上下動装置によりカプラ側密栓締め込み具２４３と一緒に素材管の下方から上昇し、オス側カプラ部２１５に嵌合するメスカプラ２６４が配設される給液パイプ２６５とを有する。
【０１０７】
注水シリンダ２０２は、内部のピストンが上昇して氷曲げ液を注水切替弁２６２を介して氷曲げタンク２０１から吸入し、下降して注水切替弁２６２を介して吐出し、カプラ側密栓１３側から一定量の氷曲げ液を多重管３の内部に注水する。注水切替弁２６２は、注水シリンダ２０２と氷曲げ液タンク２０１とが連通する吸入側と、注水シリンダ２０２と給液パイプ２６５と連通する吐出側に切り替え可能である。
【０１０８】
なお、注水ユニット２６０には、圧力注水シリンダ１１０と同様注水シリンダ２０２を駆動するエアシリンダ２６１が設けられている。
【０１０９】
この密栓注水機２００は、図１４に示すように、オペレータが多重管３からなる素材管の完成品を不図示の支持台に、カプラ側密栓１３を載置台２６３に、クランプ側密栓１４をクランプ側密栓クランプ２５１にそれぞれセットし、起動釦（図示せず）を押す。ワーククランプ２３２が多重管３からなる素材管を保持し、横スライド２３１が作動して中央位置に移動する。
【０１１０】
カプラ側密栓クランプ２４１がカプラ側密栓１３を保持し、クランプ側密栓クランプ２５１がクランプ側密栓１４を保持し、カプラ側密栓上下シリンダ２４２でカプラ側密栓クランプ２４１を上昇させて、多重管３の下端にカプラ側密栓１３を挿入嵌合し、さらにカプラ側密栓クランプ２４１を上昇させて、多重管３の上端をクランプ側密栓クランプ２５１に保持されるクランプ側密栓１４に嵌合させる。不図示の上下動装置によリメスカプラ２６４を上昇させてオス側カプラ部２１５に嵌合させるとともに、カプラ側密栓締め込み具２４３を上昇させ、カプラ側密栓締め込み具２４３でナット２１０を締め付けて多重管３の下端にカプラ側密栓１３を密着させる。
【０１１１】
注水切替弁２６２を吸入側にし、注水シリンダ２０２を上昇し、氷曲げ液を注水切替弁２６２を介して吸入する。この注水シリンダ２０２を下降して氷曲げ液を注水切替弁２６２を介して吐出し、カプラ側密栓１３側から一定量の氷曲げ液を多重管３の内部に注水する。
【０１１２】
注水後クランプ側密栓上下シリンダ２５２を下降し、クランプ側密栓クランプ２５１を下方に移動し、カムレバー２２２を押し下げることで多重管３の上端にクランプ側密栓１４を密着させる。
【０１１３】
そして、カプラ側密栓クランプ２４１がカプラ側密栓１３の保持を解除して下降するようにし、クランプ側密栓クランプ２５１がクランプ側密栓１４を保持しないようにして上昇させ、横スライド２３１を作動して中央位置から取出側へ移動し、ワーククランプ２３２の多重管３の保持を解除し、オペレータが多重管３からなる素材管の完成品を受け取り、横スライド２３１を投入側の初期位置にして終了する。
【０１１４】
この実施の形態の密栓注水機２００では、氷曲げ液の注水はタッチパネルで設定した水量を水鉄砲のように注水シリンダ２０２で吸い込み、一定量吐出することで、多重管３内に氷曲げ液を充満させず、体積膨張分少なく注水している。注水シリンダ２０２によって所定量の氷曲げ液を注水することで、注水作業性が向上する。
【０１１５】
なお、上側のクランプ側密栓１４と多重管３の内壁との間のスキマである大気開口からの氷曲げ液の流出を検知して、注水シリンダ２０２を停止させることで、所定量の水を注水させるようにしてもよい。
【０１１６】
また、この実施の形態のクランプ側密栓１４は、多重管３の一端（注水時の加圧注水側）にカムレバー２２２でのカム作用によるワンタッチの開閉式であり、作業性が向上する。また、多重管３の他端側（注水時の真空引き側、冷凍時と解凍時の吊支側）にカプラ側密栓１３を取り付け、エア配設の作業性が向上し、吊支具として兼用可能であり、解凍性が向上する。
＜泡抜き機３００＞
図１５は泡抜き機を示す。この実施の形態の泡抜き機３００では、内管１と外管２の間に氷曲げ液が通過可能な繊維状の充填材４を配置した多重管３に、氷曲げ液を注水しても充填材４の部分でエアが抜けないことがあり、直進フィーダ３０１にクランプ側密栓１４及びカプラ側密栓１３がそれぞれ多重管３に密着した状態の多重管３をクランプ側密栓１４を下側にし、カプラ側密栓１３を上側にしてセットする。
【０１１７】
そして、カプラ側密栓１３のオス側カプラ部２１５に嵌合によりチェック弁２１５ａを開とするメスカプラからなる真空引きカプラ３０２を接続し、この真空引きカプラ３０２に吸引ポンプ３０３を接続し、多重管３の上方を吸引ポンプ３０３で減圧する。直進フィーダ３０１により加振して多重管３の充填材配置部のエア抜きを行なう。氷曲げ液を注入した多重管３を振動的に往復動（加振）させることで確実なエア抜き可能であり、曲げ時の多重管３の曲げ不良を防止することができる。
【０１１８】
このように、多重管３の下端側をクランプ側密栓１４で密栓し、多重管３を上下方向に傾斜或いは直立させて振動させて泡抜きを行なうことで、確実に空気を抜いて氷曲げ液を凍らせて曲げることで、曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止することが可能である。
＜冷凍槽４００と冷凍機４０１＞
図１６乃至図１８に冷凍槽と冷凍機とを示す。図１６は冷凍槽と冷凍機の概略構成図、図１７は冷凍槽の平面図、図１８は冷凍槽の側面図である。冷凍槽４００は、冷却液を所定の液面で貯留し、冷凍機４０１は、冷却液を冷却する。液冷凍循環装置４１０は、ポンプ４０２を備え、このポンプ４０２の駆動で冷却液が冷凍槽４００と冷凍機４０１との間を循環し、不凍液からなる冷却液を極く低温、例えば−２０℃に維持する。
【０１１９】
冷凍槽４００には、旋回式ワーク吊支装置４２０、ワーク搬送装置４３０、ワーク保持装置４４０が備えられている。ワーク保持装置４４０は、素材管を一時的に保管する。
【０１２０】
旋回式ワーク吊支装置４２０は、パイプ吊支具４２１を備え、冷凍槽４００の上方で複数の素材管をパイプ吊支具４２１に吊支し、これらの素材管を冷凍槽４００の冷却液に浸漬しつつ旋回移動させ、凍結効率、管別の凍結性のばらつき少ないようにしている。
【０１２１】
ワーク搬送装置４３０は、移動シリンダ４３１、上下シリンダ４３２、左右シリンダ４３３、クランプ４３４を備え、素材管をワーク保持装置４４０から旋回式ワーク吊支装置４２０に搬送して渡し、冷凍済み素材管を旋回式ワーク吊支装置４２０からワーク保持装置４４０に搬送移動する。
＜曲げ機５００＞
図１９及び図２０は曲げ機を示し、図１９は曲げ機の平面図、図２０は曲げ部の側面図である。曲げ機５００は、ワイパー型５０２、プレッシャー型５０３、ロール型５０４とクランプ型５０５を備えている。ワイパー型５０２とプレッシャー型５０３によって素材管３を挟み保持し、ロール型５０４とクランプ型５０５との間に素材管３を挟み、このロール型５０４とクランプ型５０５との一体回転で素材管３の中途部を曲げる。
＜解凍機６００＞
図２１は解凍機を示す。この実施の形態の解凍機６００は、回転式ワークハンガー６０２を備えている。この回転式ワークハンガー６０２にクランプ側密栓１４を取り外した多重管３を、カプラ側密栓１３を上側にして、オス側カプラ部２１５を注湯プラグ５１のメスカプラに嵌合させて吊り下げる。多重管３を解凍槽６０１の氷曲げ液と同じ種類の湯に漬け、注湯プラグ５１からメスカプラの嵌合で開とされるチェック弁２１５ａ、通路２１１ａを介して多重管３の内部に湯を通して解凍する。
【０１２２】
回転式ワークハンガー６０２は外周部に、所定ピツチで複数の注湯プラグ５１が配設され、複数の注湯プラグ５１にそれぞれ多重管３を吊り下げた状態で簡潔的に回転される。回転式ワークハンガー６０２は中心軸６０２ｂを中心として不図示のモータで回転駆動されるとともに、不図示のシリンダで上下動可能とされる。解凍槽６０ｌの外側となる注湯プラグ５１に多重管３が吊り下げられると、回転式ワークハンガー６０２は上昇されて所定角回転した後下降する。下降時解凍槽６０１内に位置することになる多重管３には、注湯プラグ５１から注湯が開始される。順次多重管３が吊り下げられて上昇、回転、下降が繰り替えされ、次の上昇、回転により解凍槽６０１内から外に変位することになる位置となるまで、あるいはそれ以前の位置まで注湯プラグ５１からの注湯が継続された後停止される。解凍槽６０１外に出た多重管３はオペレータにより外され開栓機７００に運ばれる。
＜開栓機７００＞
図２２は開栓機を示す。この実施の形態の開栓機７００は、クランプ７０１、開栓部７０２、上下シリンダ７０３を備えている。クランプ７０１で多重管３を保持し、上下シリンダ７０３により開栓部７０２をカプラ側密栓１３の位置に移動し、開栓部７０２でカプラ側密栓１３のナットを緩めて外す。
＜脱水機８００＞
図２３及び図２４は脱水機を示し、図２３は脱水機の平面図、図２４は脱水機の側面図である。この実施の形態の脱水機８００は、ワーク回転台８２１、ワーク回転モータ８０２を備えている。クランプ装置８０３はワーク回転台８２１上に設けられ、一対の支持具８０３ａと押え具８０３ｂとを有している。
【０１２３】
起動釦８０４を押すと、押え具８０３ｂは止め位置に移動して多重管３を押え、ワーク回転モータ８０２が駆動してワーク回転台８２１を回転して遠心力で脱水する。所定時間経過後脱水が完了すると、押え具８０３ｂは自動的に外し位置に移動し、多重管３が取り出し可能になる。
【０１２４】
このワーク回転台８２１の回転時間は、回転時間設定タイマ８０５で設定さ１れ、回転設定ボリューム８０６で回転速度が設定される。
【０１２５】
また、脱水機８００には、遠心力で脱水された水が排水パイプ８１０により排出タンク８１１に導かれ、排出タンク８１１に所定量溜り、水位センサ８１２が水位を検知すると、排水ポンプ８１３が作動して解凍槽６０１へ排水される。
【０１２６】
この脱水機８００には、ワーク回転台８２１の上方前方部に開閉扉８３０が配置され、起動釦８０４を押すと自動的閉じ、脱水が完了すると自動的に開くようになっている。ワーク回転台８２１は、多重管３がクランプされた状態で、且つ多重管３が乾操状態で、回転バランスが取れる重量配置分とされる。
【０１２７】
また、多重管３をクランプした状態で、多重管３を上面視でワーク回転台８２１の外緑内となるようにしている。また、多重管３は、内管１と外管２の両端部における接続部において、内管１と外管２の間から外方への開口を設けた多重管３であり、遠心分離により効果的に脱水することができる。
【０１２８】
【発明の効果】
前記したように、請求項１及び請求項６に記載の発明では、充填材配置部を挟んで一方から加圧注入するか、充填材配置部を挟んで一方から注入するとともに他方から減圧するようにするかのいずれか一つ、あるいは両方を行ない液体を注入し、充填材配置部から空気を押し出し、空気が残った状態で液体を凍らせて曲げることをなくし、充填材を配置した曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止することが可能である。
【０１２９】
請求項２及び請求項７に記載の発明では、充填材配置部への液体の注入と、充填材の非配置部への液体の注入を別々に実施させるようにしたので、充填材配置部への液体の注入を空気が残りにくく実施できるとともに、空気が残りにくい充填材の非配置部への液体の注入を効率よく実施できるので、結果として効率良く旦つ充填材配置部に空気が残らないように液体の注入が可能である。
【０１３０】
請求項３及び請求項８に記載の発明では、多重管を上下方向に傾斜あるいは直立させ、充填材配置部より上方向で外管と内管の間が開口し、かつ内管のパンチング孔より上方位置をシールで堰き止め、外管の下端部から液体を圧力注入し、パンチング孔から充填材配置部を通して開口から液体を注入し、充填材配置部から空気を押し出し、空気が残った状態で液体を凍らせて曲げることをなくし、曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止することが可能である。
【０１３１】
請求項４及び請求項９に記載の発明では、振動により繊維状の充填材に付着する空気を分離させて浮上させることにより確実に空気を抜くことができる。この空気を抜いた多重管を凍らせて曲げるので、充填材を配置した曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止できる。
【０１３２】
請求項５及び請求項１０に記載の発明では、注液において繊維状の充填材に空気が残りにくくできるとともに、振動により繊維状の充填材に付着する空気を分離させて浮上させるので、より確実に空気を抜くことができる。この空気を抜いた多重管を凍らせて曲げるので、充填材を配置した曲げ部での内管あるいは外管の歪みを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】多重管からなる素材管及びその製造方法を示す図である。
【図２】他の実施の形態の多重管からなる素材管及びその製造方法を示す図である。
【図３】多重管からなる素材管の製造工程を示す図である。
【図４】自動二輪車に用いた排気管を示す図である。
【図５】多重管の製造装置の配置を示す図である。
【図６】多重管の製造装置の全体概略制御ブロックを示す図である。
【図７】氷曲げ／ハイドロシステムと液循環を示す図である。
【図８】圧力注水機の概略構成図である。
【図９】氷曲げ液の圧力注水のタイムチャートである。
【図１０】氷曲げ液の注水状態を示す図である。
【図１１】氷曲げ液の他の注水状態を示す図である。
【図１２】密栓注水機の概略構成図である。
【図１３】密栓構造を示す図である。
【図１４】密栓注水機の動作タイムチャートである。
【図１５】泡抜き機を示す図である。
【図１６】冷凍槽と冷凍機の概略構成図である。
【図１７】冷凍槽の平面図である。
【図１８】冷凍槽の側面図である。
【図１９】曲げ機の平面図である。
【図２０】曲げ部の側面図である。
【図２１】解凍機を示す図である。
【図２２】開栓機を示す図である。
【図２３】脱水機の平面図である。
【図２４】脱水機の側面図である。
【符号の説明】
１  内管
２  外管
３  多重管
４  繊維状の充填材
５  切り込み
Ａ  圧力注水工程
Ｂ  密栓注水工程
Ｃ  気泡抜き工程
Ｄ  冷凍工程
Ｅ  曲げ工程
Ｆ  栓抜き工程
Ｇ  解凍工程
Ｈ  開栓工程
Ｉ  脱水工程
Ｊ  検査工程
【図１】
2004351424.tif 000003
【図２】
2004351424.tif 000004
【図３】
2004351424.tif 000005
【図４】
2004351424.tif 000006
【図５】
2004351424.tif 000007
【図６】
2004351424.tif 000008
【図７】
2004351424.tif 000009
【図８】
2004351424.tif 000010
【図９】
2004351424.tif 000011
【図１０】
2004351424.tif 000012
【図１１】
2004351424.tif 000013
【図１２】
2004351424.tif 000014
【図１３】
2004351424.tif 000015
【図１４】
2004351424.tif 000016
【図１５】
2004351424.tif 000017
【図１６】
2004351424.tif 000018
【図１７】
2004351424.tif 000019
【図１８】
2004351424.tif 000020
【図１９】
2004351424.tif 000021
【図２０】
2004351424.tif 000022
【図２１】
2004351424.tif 000023
【図２２】
2004351424.tif 000024
【図２３】
2004351424.tif 000025
【図２４】
2004351424.tif 000026