JP4482737B2 - 樹脂注入による制振鋼板製パイプの製造方法。 - Google Patents

Description

この発明は、溶接による熱の影響性を排除することが可能であり、且つ、制振部材である樹脂部材を確保されたクリアランスに注入によって成形する制振鋼板製パイプの製造方法に関する。

従来、住宅や建築設備あるいは自動車関連産業などの分野において、振動を防止すたるための制振鋼板製パイプが知られている。このような制振鋼板製パイプは、金属製パイプを構成する外層パイプと内層パイプとを形成するに際して、外層パイプを形成する帯状板体の第１鋼板と、内層パイプを形成する帯状板体の第２鋼板とを、略同一面積に積層して重なり合わせると共に、帯状板体第１鋼板と第２鋼板鋼板の間に略同一面積の制振部材を挟着し、第１鋼板と制振部材と第２鋼板との３層に積層された平板状の中間素体を形成し、幅方向の両端部を巻回して付き合わせて筒状に成形し、この筒状幅方向の両端部を溶接により固着して形成したものである。

しかしながら、このような３層の制振鋼板製パイプは、筒状幅方向の両端部を溶接によって固着するため、中間素体の制振部材が溶接による熱で溶けるとい問題があり、制振部材がロウ材に混入し異物による溶接不良が生じたり、また、制振部材から熱による溶融ガスが発生し作業者が吸い込むなどの危険が指摘されている。

このため、特許文献１のように、制振鋼板製パイプＤの製造に際しては、内層パイプ１ａとなる第１鋼板１における結合側の端部１ｂ，１ｂ間の幅寸法を、外層パイプ２ａとなる第２鋼板２における結合側の端部２ｂ，２ｂ間の幅寸法よりも短寸とし、内層パイプ１ａとなる第１鋼板１が非接触状態となる非積層部５を形成している。また、同様に制振部材３における結合側の端部３ａ，３ａ間の幅寸法にも、制振部材３が非接触状態となる非積層部５を形成している。そして、外層パイプ２ａとなる第２鋼板２における結合側の端部２ａ，２ａ間のみを溶接４により固着し、パイプ成形時に発生する溶接時の熱の影響性を除去するような方法を採用している。

特開平４−２３１１８０号公報

しかしながら、結合側の端部に鋼板や制振部材が非接触状態となる非積層部を設けるためには、すなわち熱の影響性を受けない切削部分を設ける必要があり、製作上手間がかかると共に、コストの低減化を図れないなどの問題がある。

そこで、出願人らは、円筒部を成形するに際して熱の影響性を受けることのなく、且つ、制振部材である樹脂部材を確保されたクリアランスに注入によって成形する制振制振鋼板製パイプを鋭意研究した結果、この発明を完成したものである。

この発明は、そのような事情によりなされたものであり、制振部材が熱で溶けるという不具合を解消し、溶接による熱の影響性を排除することが可能であり、且つ、制振部材である樹脂部材を注入によって確保した制振鋼板製パイプの製造を目的とする。

この発明は、そのような課題を解決するために、請求項１記載のように、帯状板体の第１鋼板と帯状板体の第２鋼板とをそれぞれ各別に準備し、上記第１鋼板を巻回して小径の内層パイプを形成すると共に、上記第２鋼板を巻回してやや大径の外層パイプを形成し、
上記内層パイプを上記外層パイプに挿入して重ね合わせると共に、上記内層パイプと上記外層パイプとの間にクリアランスを確保し、且つ、重なり合わされた上記内層パイプと上記外層パイプの左右端部を金型で密封し、
上記内層パイプと上記外層パイプのいずれか一方側のパイプに設けた樹脂注入孔より制振部材である樹脂部材を流し込んで乾燥・固化し、
上記内層パイプと上記外層パイプと上記制振部材である樹脂部材を介して３層構造の制振鋼板製パイプとすることを特徴とする樹脂注入による制振鋼板製パイプの製造方法。
また、請求項２記載のように、３層構造の制振鋼板製パイプを形成した後にベローズ加工することを特徴とする請求項１記載の樹脂注入による制振鋼板製パイプの製造方法。

この発明の効果としては、請求項１記載の発明によれば、第１鋼板が巻回された小径の 内層パイプおよび第２鋼板が巻回されたやや大径の外層パイプを重なり合わせると共に、両パイプ間にクリアランスを確保して両パイプの左右端部を金型で密封し、内層パイプまたは外層パイプのいずれか一方側のパイプに設けた樹脂注入孔から制振部材である樹脂部材を流し込んで乾燥・固化し、制振層が内層パイプと外層パイプの間に介在された３層の構造とするので、成形時に溶接による熱の影響性を排除することが可能となり、結合側の端部に鋼板や制振部材が非接触状態となる非積層部を設けず切削部分を設ける必要がなく、製作上手間がかからずコストの低減化を容易に図ることができると共に、効率のよい制振鋼板製パイプを容易に製作することができる。
また、請求項２ように、３層の制振鋼板製パイプの成形後にベローズ加工するので、上記同様の効果と共に、製作上手間がかからずコストの低減化を図ることが可能な制振鋼板製パイプを提供することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は、この発明に係る制振鋼板製パイプの成形状態を示す説明図、図２は、この発明に係る制振鋼板製パイプの断面図、図３は、この発明に係る制振鋼板製パイプの成形フロー図である。

図１乃至図３に基づき第１実施例について説明する。制振鋼板製パイプの成形に際しては、制振部材である樹脂部材を流し込み、樹脂部材を乾燥・固化して制振層が内層パイプ１１ａと外層パイプ１２ａの間に介在された３層の構造とする制振鋼板製パイプ１０を効率よく容易に作製することにある。まず、帯状板体の第１鋼板１１と第２鋼板１２とを準備する。

そして、図１，図３に示すように、内層パイプ１１ａとされる第１鋼板１１と外層パイプ１２ａとされる第２鋼板１２とを、全面に亘り若干の間隙を以って対向配置する。そして、内層パイプ１１ａと外層パイプ１２ａの左右端部を金型で密封し、確保されたクリアランスに、第１鋼板１１が巻回された内層パイプ１１ａまたは第２鋼板１２が巻回された外層パイプ１２ａのいずれかの一方側に樹脂注入孔１４を設ける。

その後に、内層パイプ１１ａに上記外層パイプ１２ａを外挿して互いに重なり合わせ、重なり合わされた上記内層パイプ１１ａまたは上記外層パイプ１２ａの樹脂注入孔１４（図１の矢印）より制振部材である樹脂部材１３を流し込み、樹脂部材１３を乾燥・固化して制振層が内層パイプ１１ａと外層パイプ１２ａの間に介在された３層の構造の制振鋼板製パイプ１０とする。なお、樹脂注入は、図示しないが、公知のスプレーガンなどにより行ってもよい。

さらに、具体的に詳説する。第１鋼板１１と第２鋼板１２は金属製部材により形成されるのが好適であるが、この実施例においては、それぞれステンレス鋼板であるＳＵＳ鋼板、例えばＳＵＳ３０４鋼板を母材とするオーステナイト系ステンレス鋼の鋼板よりなる。但し、この母材としてはフェライト系ステンレス鋼のＳＵＳ４３０鋼などでもよい。第１鋼板と第２鋼板の平板状の鋼板は、巻回されてそれぞれのパイプとされるが、その幅方向は所望の所定幅とされ、この実施例の場合には、例えば外層パイプΦ８０と内層パイプΦ７９のものが想定され、長さは長尺あるいは短尺のものなど種々のものがあるが、この実施例の場合には、外層パイプ１２および内層パイプ１１の長さは、それぞれ５００ｍｍのものが想定されている。板厚は、上記同様に種々のものがあるが、この実施例の場合には、外層パイプ１２および内層パイプ１１の板厚０．３ｔのものが想定されている。

制振部材は、制振作用を有する樹脂部材１３の合成樹脂部材からなるもであり各種の部材を用いることができるが、例えば、α−オレフィン共重合体のものが好ましい。但し、その他にポリエステル系樹脂やナイロン系樹脂などを適宜選択することができる。例えば、熱可塑性樹脂としては、オレフィン系樹脂、アクリル系樹脂、塩化ビニル系樹脂、ナイロン系樹脂、ポリエステル系樹脂などがある。また、熱硬化性樹脂としては、エポキシ樹脂、熱硬化性ポリエステル系樹脂、熱硬化性アクリル系樹脂などがある。

樹脂部材１３は、若干の粘性を有しているので、外層パイプ１２ａと内層パイプ１１ａの鋼板間、すなわち確保されるクリアランスは、金型のの端部縁辺を塞ぐようにすることはなく、樹脂部材１３の注入量や注入圧の加減で対応することが可能である。必要ならば、端部縁辺を塞ぐかやや狭く成形するよう適宜設計変更が可能である。この方法は、上記したように内層パイプ１１ａと外層パイプ１２ａの左右端部を金型で密封し、クリアランスを確保する。

樹脂部材の代わり、制振作用を有する粘性のゴム部材を用いることもできる。ゴム部材としては、汎用のゴム材として天然ゴム（ＮＲ）、イソブレンゴム（ＩＲ）スチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）、ブタジエンゴム（ＢＲ）、ブチルゴム（ＩＩＲ），エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、特殊ゴム材としてＮＢＲ（ニトリルゴム）、クロロプレンゴム（ＣＲ）、アクリルゴム（ＡＣＭ）、エピクロロヒドリンゴム（ＣＯ若しくはＥＣＯ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ），シリコーンゴム（Ｑ）、ウレタンゴム（Ｕ）、クロロスルホン化ポリエチレン（ＣＳＭ）ポリスルフィドゴム（Ｔ）などから選択される。

制振鋼板製パイプの溶接は、アーク溶接あるいはスポット溶接のいずれでもよく、ステンレス鋼板が溶接できるものなら種類を問わない。例えば、アーク溶接機として「直流パルスＴＩＧ」溶接機などがある。溶接鋼管は、所定幅にスリットされた鋼帯を多段配置された成形スタンドで、板幅方向に順次折り曲げてオープンパイプにロール成形し、板幅方向の両端部を溶接することにより製造されている。また、高周波誘導加熱コイルによる加熱で、鋼板の板幅方向の両端部を加熱してもよい。

パイプ成形装置は、図４，図５に示すベローズ液圧成形法やベローズロール成形法など公知のパイプ成形装置を用いることができる。
ベローズ液圧成形法では、ベローズ用素材管の外側に成形金型Ａ，Ｂを装着し、素材管の内部に液体を注入し、液体に所定の圧力をかけ素材管を膨張させ、同時にプレス機で圧縮し成形する。また、ベローズロール成形法では、ベローズ用素材管の外側・内側に上下ロール型Ｃ，Ｄを装着し、素材管にロール型を押し付け成形する。

このように、図３の１００〜１０３に示すように、帯状板体の第１鋼板と帯状板体の第２鋼板とをそれぞれ各別に準備し、上記第１鋼板を巻回して小径の内層パイプを形成すると共に、上記第２鋼板を巻回してやや大径の外層パイプを形成し、上記内層パイプを上記外層パイプ内にとの間にクリアランスを確保し、上記内層パイプと上記外層パイプの左右端部を金型で密封し、確保された上記クリアランスに、上記内層パイプまたは上記外層パイプの一方側のパイプに設けた樹脂注入孔から、または上記金型の樹脂注入孔から、制振部材である樹脂部材を流し込んで乾燥・固化し、上記内層パイプと上記外層パイプとを上記制振部材である樹脂部材を介し、３層構造の制振鋼板製パイプとし、プレス成形後の３層の制振鋼板製パイプ１０をベローズ加工するものである。なお、３層の制振鋼板製パイプ１０を互いに一体化する際に、密着プレス成形を施してもよい。

したがって、パイプ成形に際しては、溶接による熱の影響性を排除することが可能となり、結合側の端部に鋼板や制振部材が非接触状態となる非積層部（切削部分）を設ける必要がなく、製作上手間がかからずコストの低減化を図ることができる。また、制振鋼板製パイプの成形後にベローズ加工するので、製作上手間がかからずコストの低減化を図ることができる。

以上のように、この制振パイプの成形に際しては、溶接による熱の影響性を受けずに制振パイプを成形することができると共に、内層パイプと外層パイプとの間隙には、クリアランスを確保して内層パイプまたは外層パイプの一方側のパイプに設けた樹脂注入孔から、または金型の樹脂注入孔から、制振部材である樹脂部材を流し込んで乾燥・固化させるので、均一な塗膜層の制振鋼板製パイプを効率よく容易に製作することができる。

この発明に係る制振鋼板製パイプの成形状態を示す説明図である。 この発明に係る制振鋼板製パイプの断面図である。 この発明に係る制振鋼板製パイプの成形フロー図である。 ベローズ液圧成形法を示す説明図である。 ベローズロール成形法を示す説明図である。 従来の制振鋼板製パイプの１例を示す要部拡大断面図である。

符号の説明

１０ 制振鋼板製パイプ
１１ 第１鋼板
１１ａ 内層パイプ
１２ 第２鋼板
１２ａ 外層パイプ
１３ 樹脂部材

Claims (2)

1. 帯状板体の第１鋼板と帯状板体の第２鋼板とをそれぞれ各別に準備し、上記第１鋼板を巻回して小径の内層パイプを形成すると共に、上記第２鋼板を巻回してやや大径の外層パイプを形成し、
   上記内層パイプを上記外層パイプに挿入して重ね合わせると共に、上記内層パイプと上記 外層パイプとの間にクリアランスを確保し、且つ、重なり合わされた上記内層パイプと上 記外層パイプの左右端部を金型で密封し、
   上記内層パイプと上記外層パイプのいずれか一方側のパイプに設けた樹脂注入孔より制振 部材である樹脂部材を流し込んで乾燥・固化し、
   上記内層パイプと上記外層パイプと上記制振部材である樹脂部材を介して３層構造の制振鋼板製パイプとすることを特徴とする樹脂注入による制振鋼板製パイプの製造方法。
2. ３層構造の制振鋼板製パイプを形成した後にベローズ加工することを特徴とする請求項 １記載の樹脂注入による制振鋼板製パイプの製造方法。

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