JP2013130283A - Air conditioner hose for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は冷媒を輸送する車両用エアコンホースに関し、特に振動吸収性能を高めるための技術手段に特徴を有するものに関する。 The present invention relates to a vehicle air conditioner hose for transporting a refrigerant, and more particularly to a feature of technical means for enhancing vibration absorption performance.
車両用のエアコンホースは、エンジンルーム内のコンプレッサと車体側に固定のコンデンサ,エバポレータとを繋ぎ、コンプレッサからコンデンサに或いはエバポレータからコンプレッサに冷媒を輸送する役割を担うと同時に、それらコンデンサ,エバポレータとコンプレッサとの間で振動を吸収し、コンプレッサ振動、更にはコンプレッサをベルト駆動するエンジン振動が車体側に伝達されるのを抑制する役割を担っている。
コンプレッサ振動やエンジン振動が車体側に伝わってしまうと、それが車室内騒音の原因となってしまう。
The air conditioner hose for vehicles connects the compressor in the engine room to the condenser and evaporator fixed on the vehicle body, and plays a role of transporting refrigerant from the compressor to the condenser or from the evaporator to the compressor. At the same time, the condenser, evaporator and compressor It absorbs the vibration between the compressor and the compressor, and further suppresses the transmission of the compressor vibration and further the engine vibration that drives the compressor to the vehicle body.
If compressor vibration or engine vibration is transmitted to the vehicle body side, it will cause vehicle interior noise.
このエアコンホースは、コンプレッサの出口側に接続されるホース即ちコンプレッサとコンデンサとを繋ぎ、内部に約1.5MPaの圧力が加わる高圧側のエアコンホースと、コンプレッサの入口側に接続されるホース即ちコンプレッサとエバポレータとを繋ぎ、内部に約0.5MPaの圧力が加わる低圧側のエアコンホースとに分かれている。 This air-conditioner hose connects a hose connected to the outlet side of the compressor, that is, the compressor and the condenser, and a high-pressure side air-conditioning hose in which a pressure of about 1.5 MPa is applied inside, and a hose connected to the inlet side of the compressor, ie, the compressor And an evaporator, and is divided into a low-pressure air conditioner hose that applies a pressure of about 0.5 MPa inside.
図6(イ)は、後者の高圧側のエアコンホースの従来の構成例を比較例として示している。
同図に示しているように従来の高圧側のエアコンホース200Aは、内ゴム層201と、その外周側に形成された、有機繊維から成る補強糸をスパイラル編組して成る補強糸層202と、更にその外周側に形成された外ゴム層204との積層構造をなしている。
ここで補強糸層202は、補強糸を内ゴム層201の外周面にスパイラル巻きして成る第1補強糸層202-1と、その外周側においてこれとは逆方向にスパイラル巻きして成る第2補強糸層202-2とから成っており、それら第1補強糸層202-1と第2補強糸層202-2との間に中間ゴム層206が介在せしめられている。
また内ゴム層201の更に内側には、輸送流体である冷媒に対してバリア層となる樹脂内層208が内ゴム層201の内面を被覆する状態に積層してある。
因みにこの種構造のエアコンホース200Aについては、例えば下記特許文献1,特許文献2等に開示されている。
FIG. 6A shows a conventional configuration example of the latter high-pressure side air-conditioning hose as a comparative example.
As shown in the figure, the conventional high-pressure side
Here, the reinforcing
Further, on the inner side of the
Incidentally, this type of
上記補強糸層202はエアコンホース200Aに耐圧強度を付与するもので、高圧側のエアコンホース200Aにあっては1.5MPaの高圧が内圧として加わり、市場環境で厳しい使われ方をされることから、従来この補強糸層202は第1補強糸層202-1,第2補強糸層202-2ともに編組密度100%の高密度で編組されていた。
ここで編組密度とは補強糸層202における補強糸の面積割合で、補強糸間の間隙がゼロであるとき編組密度は100%となる。
つまり内ゴム層201と外ゴム層204とは、それらの間に介在した補強糸層202によって完全に遮断された状態となる。
The
Here, the braid density is the area ratio of the reinforcing yarn in the reinforcing
That is, the
そこでこの図6(イ)に示す従来の高圧側のエアコンホース200Aにあっては、接着剤による補強糸の接着処理が不可欠で、内ゴム層201は補強糸層202に対してその接着剤により接着され、また同じく外ゴム層204は補強糸層202に対し接着剤により接着され、内ゴム層201と外ゴム層204とが補強糸層202を介して互いに一体化されていた。
Therefore, in the conventional high-pressure side air-
しかしながらこのようになした場合、エアコンホース200Aが最内層としての硬質且つ剛性の樹脂内層208に加えて(バリア層としての樹脂内層208にはポリアミド等の硬質且つ剛性の樹脂が用いられる)、更に断面の中間部に高編組密度の剛直な補強糸層202を有する構造となるため、更には内ゴム層201と外ゴム層204とが補強糸層202にて遮断される構造となるため、このことが振動吸収性能を高める上で阻害要因になってしまい、振動吸収性能がなお不十分である問題を有していた。
However, in this case, the
図6(ロ)は、低圧側のエアコンホースの従来の構成例を比較例として示している。
この低圧側のエアコンホース200Bは、樹脂内層208を有していない点を除いて、基本的に図6(イ)に示す高圧側のエアコンホース200Aと同様の構成のものである。
但しこの低圧側のエアコンホース200Bは第1補強糸層202-1,第2補強糸層202-2のそれぞれの編組密度が100%に到らない密度、例えばここでは82%とされており、補強糸と補強糸との間に所定の編目即ち間隙が形成されている。
そしてその間隙を通じて内ゴム層201と外ゴム層204とが中間ゴム層206を介して互いに繋がっているが、その隙間が少ないため、高圧ホース同様に接着剤による補強糸の接着処理が不可欠で、内ゴム層201は補強糸層202に対してその接着剤により接着され、また同じく外ゴム層204は補強糸202に対して接着剤により接着され、内ゴム層201と外ゴム層204とが補強糸層202を介して互いに一体化されている。
FIG. 6B shows a conventional configuration example of a low-pressure air conditioning hose as a comparative example.
This low-pressure side air-
However, in this low-pressure side air-
And the
この低圧側のエアコンホース20Bは、基本構成が高圧側のエアコンホース200Aと共通しているものの樹脂内層208は備えておらず、また補強糸層202の編組密度が高圧側のエアコンホース200Aに比べて低く、高圧側のエアコンホース200Aに比べて全体的に軟らかいが、それでも補強糸層202の編組密度は依然として高密度であることに変りはなく、従ってこの低圧側のエアコンホース200Bにおいても、補強糸層202が剛直な層となることによって振動吸収性能の点で未だ不十分であった。
This low-pressure side air-conditioning hose 20B has the same basic structure as the high-pressure-side air-
このような状況の中でコンプレッサ振動,エンジン振動に起因する車室内騒音のより一層の低減のため、エアコンホースに対し更なる振動吸収性能の向上が求められていた。 Under such circumstances, in order to further reduce vehicle interior noise caused by compressor vibration and engine vibration, further improvement in vibration absorption performance has been demanded for the air conditioner hose.
本発明は以上のような事情を背景とし、従来に増して振動吸収性能に優れたエアコンホースを提供することを目的としてなされたものである。 The present invention has been made for the purpose of providing an air conditioner hose which is more excellent in vibration absorbing performance than the conventional one against the background described above.
而して請求項1のものは、内ゴム層と、該内ゴム層の外周側の、補強糸を編組して成る補強糸層と、該補強糸層の外周側の外ゴム層とを積層して成る車両用エアコンホースにおいて、前記内ゴム層と外ゴム層とが、前記補強糸層における補強糸と補強糸との間の間隙を通じて互いに合体状態に一体加硫してあり、合体部分の面積比率が30〜72%の範囲内としてあることを特徴とする。 Thus, according to the first aspect, the inner rubber layer, the reinforcing yarn layer formed by braiding the reinforcing yarn on the outer peripheral side of the inner rubber layer, and the outer rubber layer on the outer peripheral side of the reinforcing yarn layer are laminated. In the vehicular air conditioner hose, the inner rubber layer and the outer rubber layer are integrally vulcanized in a united state through a gap between the reinforcing yarn and the reinforcing yarn in the reinforcing yarn layer. The area ratio is in the range of 30 to 72%.
請求項2のものは、請求項1において、コンプレッサの出口側に接続される高圧側のホースであって、前記内ゴム層の内面を被覆する状態に樹脂内層が積層してあり、前記合体部分の面積比率が30〜49%の範囲内としてあることを特徴とする。 According to a second aspect of the present invention, the hose on the high pressure side connected to the outlet side of the compressor according to the first aspect, wherein an inner resin layer is laminated so as to cover an inner surface of the inner rubber layer, and the combined portion The area ratio is in the range of 30 to 49%.
請求項3のものは、請求項1において、コンプレッサの入口側に接続される低圧側のホースであって、前記合体部分の面積比率が42〜72%の範囲内としてあることを特徴とする。 A third aspect of the present invention is the low-pressure side hose connected to the inlet side of the compressor according to the first aspect, wherein the area ratio of the combined portion is in the range of 42 to 72%.
請求項4のものは、請求項1〜3の何れかにおいて、前記補強糸における原糸が17cN/デシテックス以上の引張強度を有するものであることを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the base yarn in the reinforcing yarn has a tensile strength of 17 cN / decitex or more.
請求項5のものは、請求項1〜4の何れかにおいて、前記補強糸がスパナイズド糸を用いて構成してあることを特徴とする。 According to a fifth aspect of the present invention, in any one of the first to fourth aspects, the reinforcing yarn is configured using a spanned yarn.
請求項6のものは、請求項5において、前記補強糸がアラミド糸であることを特徴とする。 A sixth aspect is characterized in that, in the fifth aspect, the reinforcing yarn is an aramid yarn.
請求項7のものは、請求項1〜6の何れかにおいて、前記内ゴム層と外ゴム層とは、同一材質のゴム材をそれぞれが少なくとも一部のゴム材として含むように構成してあることを特徴とする。 According to a seventh aspect of the present invention, in any one of the first to sixth aspects, the inner rubber layer and the outer rubber layer are configured so that each of them includes a rubber material of the same material as at least a part of the rubber material. It is characterized by that.
以上のように本発明は、内ゴム層と、補強糸層と、外ゴム層との積層構造をなす車両用エアコンホースにおいて、内ゴム層と外ゴム層とを、補強糸層における補強糸と補強糸との間の編目間隙を通じて互いに合体状態に一体加硫し、その合体部分の面積比率を30〜72%の範囲内となしたものである。
ここで合体部分の面積比率とは、内ゴム層の外周面と外ゴム層の内周面との径方向の重なり面全体に対する面積比率を言う。
尚本発明において、補強糸層には当然ながら金属ワイヤは含まれない。
As described above, the present invention provides a vehicle air conditioner hose having a laminated structure of an inner rubber layer, a reinforcing yarn layer, and an outer rubber layer, and the inner rubber layer and the outer rubber layer are connected to the reinforcing yarn in the reinforcing yarn layer. These are integrally vulcanized in a combined state through a stitch gap between the reinforcing yarns, and the area ratio of the combined portion is in the range of 30 to 72%.
Here, the area ratio of the merged portion refers to an area ratio of the entire overlapping surface in the radial direction between the outer peripheral surface of the inner rubber layer and the inner peripheral surface of the outer rubber layer.
In the present invention, the reinforcing yarn layer naturally does not include a metal wire.
本発明に従って内ゴム層と外ゴム層とを、補強糸と補強糸との間の間隙を通じて互いに合体状態に一体加硫するとともに、その合体部分の面積比率を30〜72%の高い比率とすることで、エアコンホース全体の柔軟性を従来に比べて高めることができ、また内ゴム層と外ゴム層とを互いのゴム材同士が繋がった一体構造体とすることで、エアコンホースの振動吸収性能を高めることができる。
これによりエンジンルーム内で発生するコンプレッサ振動,エンジン振動が、エアコンホースを介して車体側に伝播するのを従来に増して抑制することができ、その振動伝播に起因した車室内騒音を有効に低減することができる。
According to the present invention, the inner rubber layer and the outer rubber layer are integrally vulcanized into a combined state through a gap between the reinforcing yarn and the reinforcing yarn, and the area ratio of the combined portion is set to a high ratio of 30 to 72%. Therefore, the flexibility of the entire air conditioner hose can be increased compared to the conventional one, and the vibration absorption of the air conditioner hose can be achieved by making the inner rubber layer and the outer rubber layer an integrated structure in which the rubber materials are connected to each other. Performance can be increased.
As a result, the compressor vibration and engine vibration generated in the engine room can be further suppressed from propagating to the vehicle body via the air conditioner hose, and the vehicle interior noise caused by the vibration propagation can be effectively reduced. can do.
本発明によれば、エアコンホースの振動吸収性能が高まる結果、これを従来のエアコンホースよりも短尺化することが可能である。
従来のエアコンホースは、剛性が高く、振動吸収性能が必ずしも十分でないことにより、例えば接続しなければならない直線距離が200mmであったとしても、長さが300〜600mm、例えば400mm程度の長いホースを用いて振動の伝播低減を図っており、この場合ホース長が長くなることによって必然的に冷媒との接触面積が大となり、冷媒の透過量が多くなってしまう。
また外部からのホース内部への水分の浸入量も多くなってしまう。
しかるにエアコンホースを短尺化できれば、その短尺化自体によって冷媒の透過量,水分の浸入量を低減できることが期待できる。
According to the present invention, the vibration absorption performance of the air conditioner hose is enhanced, and as a result, it is possible to make it shorter than the conventional air conditioner hose.
A conventional air conditioner hose has high rigidity and vibration absorption performance is not always sufficient. For example, even if the linear distance to be connected is 200 mm, a long hose having a length of 300 to 600 mm, for example, about 400 mm is used. In order to reduce the propagation of vibration, the length of the hose is increased, which inevitably increases the contact area with the refrigerant and increases the amount of refrigerant permeated.
In addition, the amount of moisture entering the hose from the outside also increases.
However, if the air-conditioning hose can be shortened, it can be expected that the amount of refrigerant permeation and moisture intrusion can be reduced by the shortening itself.
尚、本発明において合体部分の面積比率を30%〜72%と規定しているのは以下の理由による。
即ち面積比率が30%よりも低い場合には、内ゴム層と外ゴム層との部分的な合体による一体化が不十分となり、併せて補強糸の編組密度が高くなることによってエアコンホースが高剛性化してしまい、エアコンホースにおける振動吸収性能を十分に高くできないことによる。
逆に面積比率が72%を超えて高くなると、柔軟性,振動吸収性能は高くなるものの、補強糸の編組密度が低くなり過ぎてエアコンホースとしての耐圧強度が不足してしまうことによる。
In the present invention, the area ratio of the combined portion is defined as 30% to 72% for the following reason.
That is, when the area ratio is lower than 30%, the integration of the inner rubber layer and the outer rubber layer by partial coalescence becomes insufficient, and the braid density of the reinforcing yarn is also increased, so that the air conditioner hose is increased. This is because the vibration absorption performance of the air conditioner hose cannot be sufficiently increased.
On the other hand, when the area ratio exceeds 72%, the flexibility and vibration absorption performance increase, but the braid density of the reinforcing yarn becomes too low and the pressure resistance strength as an air conditioner hose becomes insufficient.
前述したようにエアコンホースにはコンプレッサの出口側に接続される高圧側のエアコンホースと、コンプレッサの入口側に接続される低圧側のエアコンホースとがあり、特に前者の高圧側のエアコンホースにあっては、請求項2に従って上記合体部分の面積比率を30〜49%の範囲内としておくことが望ましい。
一方、後者の低圧側のエアコンホースにあっては、請求項3に従って上記合体部分の面積比率を、前者の高圧側のエアコンホースよりも高い42〜72%の範囲内としておくことが望ましい。
As described above, the air conditioner hose includes the high pressure side air conditioner hose connected to the outlet side of the compressor and the low pressure side air conditioner hose connected to the inlet side of the compressor, particularly the former high pressure side air conditioner hose. Therefore, it is desirable to keep the area ratio of the combined portion in the range of 30 to 49% according to
On the other hand, in the latter low-pressure side air-conditioning hose, it is desirable to keep the area ratio of the combined portion within the range of 42 to 72% higher than that of the former high-pressure-side air-conditioning hose according to claim 3.
本発明では、請求項5に従って補強糸をスパナイズド糸を用いて構成しておくことが望ましい。
ここでスパナイズド糸を用いて補強糸を構成するとは、補強糸の構成単位である原糸がスパナイズド糸であることを意味する。
In the present invention, it is desirable that the reinforcing yarn is constituted by using the spanned yarn according to the fifth aspect.
Here, configuring the reinforcing yarn using the spanned yarn means that the raw yarn that is a structural unit of the reinforcing yarn is a spanned yarn.
補強糸を構成するに際し、これを1本の原糸で構成する場合、2本の原糸を撚り合せて構成(双糸)する場合、或いは3本以上の原糸を撚り合せて構成する場合等があり、原糸がスパナイズド糸であるとは少なくとも1本の原糸がスパナイズド糸であることを意味する。 When constructing a reinforcing yarn, if it is composed of one raw yarn, if it is composed by twisting two raw yarns (twisted yarn), or if it is composed by twisting three or more raw yarns The original yarn is a spanned yarn means that at least one original yarn is a spanned yarn.
ここで原糸とは、多数のモノフィラメント(短繊維)を引き揃えて成るモノフィラメント群を撚り合せたもので、スパナイズド糸とは、モノフィラメントを多数引き揃え束ねた状態で張力をかけることにより、各モノフィラメントを約60cmほどの長さで任意の位置で破断(牽切)し、更にこれを撚り合せて糸としたもので、その破断により所定の毛羽立ちを有するものである。
このようなスパナイズド糸を用いて補強糸を構成した場合、毛羽立ちによる投錨効果によって、補強糸とゴムとの一体性が得られ易い。
その結果、補強糸による補強効果を高め、また補強糸の位置ずれ及びこれに起因する補強糸の摩耗を効果的に抑制することができる。
Here, the original yarn is a twisted monofilament group consisting of a large number of monofilaments (short fibers), and the spanned yarn is a monofilament that is obtained by applying tension in a state where a large number of monofilaments are aligned and bundled. Is broken (checked out) at an arbitrary position with a length of about 60 cm, and is further twisted to form a yarn, which has a predetermined fluff due to the breaking.
When the reinforcing yarn is configured using such a spanned yarn, the integrity of the reinforcing yarn and the rubber is easily obtained due to the anchoring effect by fuzzing.
As a result, the reinforcing effect by the reinforcing yarn can be enhanced, and the displacement of the reinforcing yarn and the wear of the reinforcing yarn resulting therefrom can be effectively suppressed.
本発明では、補強糸の原糸として17cN/デシテックス以上の引張強度を有するものを用いるのが望ましい(請求項4)。
尚ここで言う引張強度は、JIS L 1013に準ずる引張試験での引張強度を意味する。
このような高強度の原糸を用いて補強糸を構成することにより、30〜72%の高い面積比率で内ゴム層と外ゴム層とを合体させた場合であっても、エアコンホースとして所要の耐圧強度を得ることが可能となる。
In the present invention, it is desirable to use a yarn having a tensile strength of 17 cN / decitex or more as the raw yarn of the reinforcing yarn.
In addition, the tensile strength said here means the tensile strength in the tensile test according to JIS L1013.
Even if the inner rubber layer and the outer rubber layer are combined at a high area ratio of 30 to 72% by configuring the reinforcing yarn using such high-strength raw yarn, it is required as an air conditioner hose. It is possible to obtain a withstand pressure strength.
この場合において、補強糸における上記原糸としてアラミド糸を好適に用いることができる(請求項6)。 In this case, an aramid yarn can be suitably used as the raw yarn in the reinforcing yarn (claim 6).
本発明では、内ゴム層と外ゴム層とを、それぞれが少なくとも一部のゴム材として同一材質のゴム材を含むように構成しておくことが望ましい(請求項7)。
このようにすることで、内ゴム層と外ゴム層とを上記の合体部分において一体加硫し易くなる。
In the present invention, it is desirable that each of the inner rubber layer and the outer rubber layer is configured to include the same rubber material as at least a part of the rubber material.
By doing in this way, it becomes easy to integrally vulcanize the inner rubber layer and the outer rubber layer in the combined portion.
次に本発明の実施形態を図面に基づいて詳しく説明する。
図1は、高圧側のエアコンホースの一例を示したもので、この例の高圧側のエアコンホース10Aは、内ゴム層12と、その外周側に形成された補強糸層14と、更にその外周側に形成された外ゴム層16との積層構造をなしている。
更に内ゴム層12の内側には、その内面を被覆する状態に樹脂内層18が積層されている。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 shows an example of a high-pressure side air-conditioning hose. A high-pressure side air-
Further, an
樹脂内層18は、輸送流体としての冷媒に対するバリア層としてのもので、この樹脂内層18は、冷媒に対して安定なポリアミド樹脂,ポリエステル樹脂その他材質のものを用い得るが、ここでは樹脂内層18としてポリアミド6樹脂が用いられている。
またその肉厚は0.15mm程度の薄肉とされている。
The resin
The wall thickness is about 0.15 mm.
一方内ゴム層12は、耐候性,耐薬品性,低いガス透過性の観点からブチルゴム系、具体的にはブチルゴム(IIR),ハロゲン化ブチルゴム(Cl-IIR,Br-IIR),ブチルゴム及びハロゲン化ブチルゴムの共重合体等を好適に用い得るが、ここでは内ゴム層12としてハロゲン化ブチルゴムが用いられている。
On the other hand, the
他方外ゴム層16は、上記のブチルゴム系や、アクリルゴム系、エチレン-プロピレン共重合体(EPM、又はエチレン-プロピレン-ジエン共重合体のEPDM等)を好適に用い得るが、ここでは外ゴム層16として、内ゴム層12と同材質のハロゲン化ブチルゴムが用いられている。
On the other hand, as the
但しより優れた耐候性を有する観点から外ゴム層16としてEPDMを用いることもできる。
この場合、内ゴム層12としてブチルゴムを用いているときには、外ゴム層16として、EPDMと内ゴム層12と同じ材質であるブチルゴムとのブレンド材を用いることが望ましい。
However, EPDM can also be used as the
In this case, when butyl rubber is used as the
この例において、補強糸層14は補強糸をブレード編組,ニッティング編組することによって構成することもできるが、ここではスパイラル編組、詳しくは補強糸を内ゴム層12の外周面に一方向にスパイラル巻きして成る第1層14-1と、その上側に直接同じ補強糸を第1層14-1の補強糸とクロスするように逆方向にスパイラル巻きして成る第2層14-2との積層構造となしてある。
In this example, the reinforcing
つまり従来のエアコンホースにあっては、補強糸をスパイラル巻きして成る第1補強層と、逆方向にスパイラル巻きして成る第2補強層とが、中間ゴム層を間に介して積層された形態で補強糸層が構成されているが、ここでは第1層14-1と第2層14-2とが直接接触する状態に積層されて補強糸層14が構成されている。
That is, in the conventional air conditioner hose, the first reinforcing layer formed by spirally winding the reinforcing yarn and the second reinforcing layer formed by spirally winding the reinforcing yarn in the opposite direction are laminated with the intermediate rubber layer interposed therebetween. Although the reinforcing yarn layer is configured in the form, the reinforcing
また従来のエアコンホースでは、予めDIP処理(接着剤塗布処理)した補強糸を用いて補強糸層を構成していたが、ここではそのようなDIP処理をしていない補強糸を用いて補強糸層14を構成している。但し予めDIP処理を施した補強糸を用いて補強糸層14を構成することもできる。
Further, in the conventional air conditioner hose, the reinforcing yarn layer is configured by using the reinforcing yarn that has been subjected to DIP processing (adhesive application processing) in advance. Here, the reinforcing yarn is used by using the reinforcing yarn that has not been subjected to such DIP processing.
更にこの実施形態では、補強糸層14における補強糸の編組密度が59%と低密度となしてあり、補強糸と補強糸との間に大きな編目間隙が形成してあり、その大きな間隙を通じて内ゴム層12と外ゴム層16とが互いに合体状態に一体加硫してある。
その合体部分の面積比率はここでは41%である。
Furthermore, in this embodiment, the braid density of the reinforcing yarn in the reinforcing
The area ratio of the merged portion is 41% here.
つまりここでは内ゴム層12と外ゴム層16とが径方向の重なり面、即ち互いの対向面全体の41%に亘って一体化(一体に繋がった状態)してある。
この実施形態において、合体部分の面積比率[%]は
100[%]−補強糸の編組密度[%]
で求められる。
ここで補強糸の編組密度は、補強糸層が単独(1つの層だけ)である場合、次の式(1)で求めることができる。
尚、上記の式中糸幅,糸本数はそれぞれ補強糸の幅,本数である。
ここでは補強糸の幅(直径)は0.4mmであり、また補強糸の本数(打ち込み本数)は第1層14-1,第2層14-2ともに26本であり、また補強糸の編組角度θは55°である。
本実施形態では、補強糸層14として引張強度が17cN/デシテックスの高強度のアラミド糸が用いられており、エアコンホースとしての所要の耐圧強度を有している。
また補強糸として毛羽立ちを有するスパナイズド糸が用いられており、その毛羽の投錨効果によって、補強糸と内ゴム層12及び外ゴム層16との一体性が確保されている。
In other words, here, the
In this embodiment, the area ratio [%] of the merged portion is 100 [%] − the braid density of the reinforcing yarn [%]
Is required.
Here, the braid density of the reinforcing yarn can be obtained by the following equation (1) when the reinforcing yarn layer is single (only one layer).
In the above formula, the middle thread width and the number of yarns are the width and number of reinforcing threads, respectively.
Here, the width (diameter) of the reinforcing yarn is 0.4 mm, the number of reinforcing yarns (the number of driven-in yarns) is 26 for both the first layer 14-1 and the second layer 14-2, and the braiding of the reinforcing yarn The angle θ is 55 °.
In the present embodiment, a high-strength aramid yarn having a tensile strength of 17 cN / dtex is used as the reinforcing
A spanned yarn having fluff is used as the reinforcing yarn, and the integrity of the reinforcing yarn and the
尚この例において、エアコンホース10Aの外径d1=φ19.0mm,内径d2=φ12.0mm,肉厚t=3.5mmである。
以上の構成を有するエアコンホース10Aは、次のようにして製造することができる。
即ち押出成形した内ゴム層12の外周面に補強糸を巻き付けて、先ず第1層14-1を形成した後、続いてその上側に第2層14-2を形成する。
このとき補強糸層14における補強糸は内ゴム層12の内部に食い込んだ状態となる。
In this example, the
The
That is, the reinforcing thread is wound around the outer peripheral surface of the extruded
At this time, the reinforcing yarn in the reinforcing
その後補強糸層14の外周側に外ゴム層16を押出成形する。このとき内ゴム層12と外ゴム層16とは、補強糸層14における補強糸と補強糸との間の間隙を通じて互いに接触した状態となる。
またこのとき内ゴム層12と外ゴム層16との間に微小な間隙があったとしても、その後外ゴム層16に樹脂被覆を施して外ゴム層16を縮径方向に加圧し、更にその後加硫処理を行うと、樹脂被覆による外ゴム層16の縮径方向の押圧及び加硫時の加熱によるゴムの膨張によって、内ゴム層12と外ゴム層16とは補強糸と補強糸との編目間隙の部分で十分に密着状態に融合、即ち合体状態となり、そしてその合体状態で内ゴム層12と外ゴム層16とにまたがって架橋反応が生じて両者が一体結合される。
その後、樹脂被覆を除去するとともに成形体を所定寸法に切断することで、図1に示す高圧側のエアコンホース10Aが得られる。
Thereafter, the
At this time, even if there is a minute gap between the
Thereafter, the resin coating is removed and the molded body is cut into a predetermined size, whereby the high-pressure side
以上の高圧側のエアコンホース10Aについて、振動伝達測定,柔軟性測定を行って振動吸収性能,柔軟性の各特性の評価を行った。
尚比較のために、図6(イ)に示す従来の高圧側のエアコンホース200Aについても同様の試験及び評価を行った。
尚従来のエアコンホース200Aは、寸法関係は本実施形態のものと同じであるが、材質及び補強糸層の構成、更に中間ゴム層の有無等については異なっている。
即ち樹脂内層200A及び内ゴム層201については本実施形態と同様であるが、中間ゴム層206及び外ゴム層204としてEPDMを用いている。
About the above high-pressure side
For comparison, the same test and evaluation were performed for the conventional high-pressure
The conventional
That is, the resin
また補強糸として予めDIP処理したポリエステル糸を用い、これを第1補強糸層202-1及び第2補強糸層202-2を含めた全体で100%(具体的には第1補強糸層202-1及び第2補強糸層202-2の何れも100%)の編組密度で編組を行って補強糸層202を構成した。
尚エアコンホース200Aの場合、第1補強糸層202-1の編組密度と、第2補強糸層202-2の編組密度とを合せた編組密度が全体の編組密度となる。
この場合において、第1補強糸層202-1の編組密度の計算の基準となる補強糸層のすぐ内側層は内ゴム層201となり、また第2補強糸層202-2の編組密度の計算の基準となる補強糸層のすぐ内側層は中間ゴム層206となる。
従って内ゴム層201と外ゴム層204とは補強糸層202で完全に遮断されており、それらは部分的にも全く互いに合体も融合も一体化もしていない。
つまり内ゴム層201と外ゴム層204との合体部分の面積比率は0%である。
Further, a polyester yarn that has been DIP-treated in advance is used as the reinforcing yarn, and this is 100% in total including the first reinforcing yarn layer 202-1 and the second reinforcing yarn layer 202-2 (specifically, the first reinforcing yarn layer 202). The reinforcing
In the case of the
In this case, the inner layer of the reinforcing yarn layer that becomes the reference for calculating the braid density of the first reinforcing yarn layer 202-1 becomes the
Therefore, the
That is, the area ratio of the combined portion of the
<振動伝達測定>
振動伝達測定は、図3(A)に示す測定装置20を用いて行った。
詳しくは、ホース(エアコンホース10A,200A)を測定装置20にセットして、各端部を加振側の固定部22,受振側の固定部24にそれぞれ固定して支持させ、そしてホース内圧1.5MPaをかけた状態で加振装置26でその一端側を一定の加速度29.4m/s2(3G)で加振して他端側で受振させるとともに、加振側の固定部22に設けた加振側加速度センサ28にて加振側加速度A0を、受振側固定部24に設けた受振側加速度センサ30にて受振側加速度A1をそれぞれ測定し、それらに基づいて振動伝達特性(ゲイン)を測定した。
尚、図3(A)において32はラバーであり、またLはホース自由長を示している。
<Vibration transmission measurement>
The vibration transmission measurement was performed using a measuring
Specifically, a hose (
In FIG. 3A,
<柔軟性測定>
柔軟測定は、図3(B)に示す方法にて行った。
詳しくは、ホースの一端側にばね測り34を取り付けてホースを180°曲げ変形させ、そして180°曲げたときのホースの曲げ力を測定して、これを柔軟性を示す値とした。
尚ホース自由長L=350mmとした。
<結果>
振動伝達測定の結果が図2(A)及び(B)に、また柔軟性測定結果が図2(C)に示してある。
図2(A)は、加振周波数を変化させて振動伝達特性(ゲイン)を調べたもので、横軸に加振周波数が、縦軸にゲイン=20Log10(A1/A0)が示してある。
また表1に100Hz,300Hz,600Hzでのゲイン及び100〜600Hzの平均ゲインの値が別途に示してある。
<Flexibility measurement>
The flexible measurement was performed by the method shown in FIG.
Specifically, a
The hose free length L was set to 350 mm.
<Result>
The results of vibration transmission measurement are shown in FIGS. 2A and 2B, and the flexibility measurement result is shown in FIG.
FIG. 2A shows the vibration transfer characteristic (gain) by changing the excitation frequency. The horizontal axis indicates the excitation frequency, and the vertical axis indicates the gain = 20 Log 10 (A 1 / A 0 ). It is.
Table 1 also shows the gain values at 100 Hz, 300 Hz, and 600 Hz and the average gain value from 100 to 600 Hz.
これら図2(A)及び表1に示しているように、本実施形態の高圧側のエアコンホース10Aにあっては、従来のエアコンホース200Aに比べて加振周波数100Hzの下で5.6dB(14%)低く、また加振周波数300Hzの下で同じく5.6dB(14%)低く、更に600Hzの下で14.1dB(29%)低くなっており、また100〜600Hzの平均ゲインで9.8dB(21%)低くなっており、本実施形態のエアコンホース10Aは、従来のエアコンホース200Aに比べて振動吸収性能が高くなっている。
As shown in FIG. 2A and Table 1, in the high-pressure-side
一方図2(B)は、ホース自由長を250mm,300mm,400mmと変えたときの100〜600Hzの平均ゲインを示したもので、図2(B)の結果に示しているように、本実施形態のエアコンホース10Aでは、従来のエアコンホース200Aに対してホース自由長250mmで6.6dB(15%)低く、ホース自由長300mmで7.3dB(16%)低く、またホース自由長400mmで9.8dB(21%)低くなっており、この結果からも本実施形態のエアコンホース10Aが、従来のエアコンホース200Aに対して振動吸収性能が高くなっていることが分かる。
On the other hand, FIG. 2B shows an average gain of 100 to 600 Hz when the hose free length is changed to 250 mm, 300 mm, and 400 mm. As shown in the result of FIG. In the
特に注目すべきは、本実施形態のエアコンホース10Aでは、ホース自由長を250mmと短くした場合であっても、400mmと長い従来のエアコンホース200Aに比べて平均ゲインが大きく下がっており、ホースを250mmまで短尺化してもなお従来のエアコンホース200Aに比べて高い振動吸収性能を有している点である。このことから本実施形態のエアコンホース10Aは、振動吸収性能を高く維持しながらこれを短尺化できることが分る。
尚高圧側のエアコンホース200Aにあっては、従来その長さは400mm以上が通常である。
Of particular note is that in the
In the high-pressure side
図2(C)は、ホース柔軟性の測定結果を示したもので、従来のエアコンホース200A(従来品)では180°曲げるための力が7.4Nであるのに対し、本実施形態のエアコンホース10Aの場合には曲げのための力が4.8Nと小さくて済み(35%低減)、ホースの柔軟性が高くなっている。
FIG. 2C shows the measurement result of the hose flexibility. In the conventional
次に、表2に上記以外の他の試験(加圧繰返し試験,気密試験,寸法変化試験,耐圧力試験,破壊試験,透過試験,耐透湿試験)の結果が示してある。
尚、各試験は次にようにして行った。
Next, Table 2 shows the results of tests other than the above (pressure repetition test, air tightness test, dimensional change test, pressure resistance test, destructive test, permeation test, moisture permeation test).
Each test was performed as follows.
<加圧繰返し試験>
ホースをU字状に曲げ、雰囲気温度130℃の下でホースに0⇔3.5MPaの内圧を30cpmの繰返し速度で繰返し加え、ホース破裂に到るまでの繰返し回数を調べることによって耐久性を評価した。
<Pressure repetition test>
Endurance is evaluated by bending the hose into a U-shape, repeatedly applying an internal pressure of 0 to 3.5 MPa to the hose at an atmospheric temperature of 130 ° C. at a repetition rate of 30 cpm, and examining the number of repetitions until the hose bursts. did.
<気密試験>
3.0MPaの試験圧力で窒素ガスを充填した後、ホースを水中に沈めてホースカシメ部よりの窒素ガスの洩れの有無を調べた。
<Airtight test>
After filling with nitrogen gas at a test pressure of 3.0 MPa, the hose was submerged in water and examined for leakage of nitrogen gas from the hose caulking portion.
<寸法変化試験>
3.0MPaの内圧をかけ、5分保持した後の内圧によるホース長さ変化および外径変化を調べた。
<Dimensional change test>
A change in hose length and change in outer diameter due to the internal pressure after applying an internal pressure of 3.0 MPa and holding for 5 minutes were examined.
<耐圧力試験>
5.0MPaの液圧を加え、5分間経過してからの破裂、液漏れ、局部ふくれの発生有無を調べた。
<Pressure resistance test>
A liquid pressure of 5.0 MPa was applied, and the occurrence of rupture, liquid leakage, and local blistering after 5 minutes was examined.
<破壊試験>
150mPa/minの加圧速さで液圧を加え、破裂強さを測定した。
<Destructive testing>
The hydraulic pressure was applied at a pressing speed of 150 mPa / min, and the burst strength was measured.
<透過試験>
冷媒を封入した試料ホースを90℃の恒温槽で72hr放置し、質量損失割合を算出した。
<Transmission test>
The sample hose in which the refrigerant was sealed was left in a constant temperature bath at 90 ° C. for 72 hours, and the mass loss ratio was calculated.
<耐透湿試験>
乾燥剤(ゼオライトの一種で多孔質構造を有し、空孔に水分子を吸着して乾燥を行うもの、ここではモレキュラーシーブ(商品名)を使用)を入れたホースを、60℃×95%RHに調節された恒温恒湿槽内に入れ168hr放置し、規定時間経過後にホースを取り出して、ホース内から乾燥剤を取り出して質量を測定。
初期乾燥剤の質量と試験放置後の乾燥剤の質量の差から水分透過率を求めた。
<Moisture permeability test>
A hose containing a desiccant (a type of zeolite having a porous structure and adsorbing water molecules in the pores to dry, here using molecular sieve (trade name)), 60 ° C x 95% Place in a constant temperature and humidity chamber adjusted to RH, leave it for 168 hours, take out the hose after the lapse of specified time, take out the desiccant from the hose and measure the mass.
The water permeability was determined from the difference between the mass of the initial desiccant and the mass of the desiccant after leaving the test.
表2の結果に見られるように、本実施形態のエアコンホース10Aは、加圧繰返し耐久性,気密性,寸法変化,耐圧力性,破壊強度,耐透過性,耐透湿性等の特性において、従来のエアコンホース200Aと同等の性能を有している。
As can be seen from the results in Table 2, the
次に図4は、低圧側のエアコンホースの一例を示している。
この例の低圧側のエアコンホース10Bは、樹脂内層18を有していない点を除いて、基本的に図1に示す高圧側のエアコンホース10Aと同様の構成のものである。
但しこの低圧側のエアコンホース10Bは、補強糸層14の編組密度が48%とされており、内ゴム層12と外ゴム層16との合体部分の面積比率が52%で、高圧側のエアコンホース10Aよりも高い面積比率とされている。
また寸法的には、この低圧側のエアコンホース10Bでは外径d1=φ24.5mm,内径d2=φ16mm,肉厚t=4.25mmとされている。
尚内ゴム層12,外ゴム層16,補強糸層14における補強糸の各材質については、図1の高圧側のエアコンホース10Aのそれと同様である。
Next, FIG. 4 shows an example of a low-pressure air conditioner hose.
The low pressure side
However, in this low-pressure side air-
In terms of dimensions, the low-pressure
The material of the reinforcing thread in the
この低圧側のエアコンホース10Bについて、上記高圧側のエアコンホース10Aについて行ったのと同様の方法,同様の条件で振動伝達測定を行った。
尚比較のために、図6(ロ)に示す従来の低圧側のエアコンホース200Bについても同様の試験及び評価を行った。
尚従来のエアコンホース200Bは、寸法関係は本実施形態の低圧側のエアコンホース10Bと同じであるが、材質及び補強糸層の構成については異なっている。
即ち内ゴム層201については本実施形態と同様にブチルゴムを用いているが、中間ゴム層206及び外ゴム層204についてはEPDMを用いている。
また補強糸として予めDIP処理したポリエステル糸を用い、これを第1補強糸層202-1及び第2補強糸層202-2それぞれについて82%の編組密度で編組を行って補強糸層202を構成している。
With respect to the low-pressure side air-
For comparison, the same test and evaluation were performed for the conventional low-pressure
The conventional
That is, butyl rubber is used for the
Further, the reinforcing
結果が図5(A),(B)に示してある。
図5(A)は、加振周波数を変化させて振動伝達特性(ゲイン)を調べたもので、横軸に加振周波数が、縦軸にゲイン=20Log10(A1/A0)が示してある。
また表3に100Hz,300Hz,600Hzでのゲイン及び100〜600Hzの平均ゲインの値が別途に示してある。
これら図5(A)及び表3に示しているように、本実施形態の低圧側のエアコンホース10Bにあっては、従来のエアコンホース200Bに比べて加振周波数100Hzの下で5.0dB(13%)低く、また加振周波数300Hzの下で4.3dB(9%)低く、更に600Hzの下で7.4dB(13%)低くなっており、また100〜600Hzの平均ゲインで5.7dB(12%)低くなっており、低圧側の本実施形態のエアコンホース10Bにおいても、従来のエアコンホース200Bに比べて振動吸収性能が高くなっている。
The results are shown in FIGS. 5 (A) and (B).
FIG. 5A shows the vibration transfer characteristics (gain) examined by changing the excitation frequency. The horizontal axis indicates the excitation frequency and the vertical axis indicates gain = 20 Log 10 (A 1 / A 0 ). It is.
In Table 3, gains at 100 Hz, 300 Hz, and 600 Hz and average gain values between 100 and 600 Hz are separately shown.
As shown in FIG. 5A and Table 3, the low-pressure
一方図5(B)は、ホース自由長を250,300,400mmと変えたときの100〜600Hzの平均ゲインを示したもので、この図5(B)の結果に示しているように、本実施形態のエアコンホース10Bは、250mmまでの範囲内で短尺化した場合であっても、従来の低圧側のエアコンホース200Bのホース長400mmのものと比べて同等以上の振動吸収性能を有している。
On the other hand, FIG. 5B shows the average gain of 100 to 600 Hz when the hose free length is changed to 250, 300, and 400 mm. As shown in the result of FIG. Even if the
以上本発明の実施形態を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。 Although the embodiment of the present invention has been described in detail above, this is merely an example, and the present invention can be configured in various forms without departing from the spirit of the present invention.
10A,10B エアコンホース
12 内ゴム層
14 補強層
16 外ゴム層
18 樹脂内層
10A, 10B
Claims (7)
前記内ゴム層と外ゴム層とが、前記補強糸層における補強糸と補強糸との間の間隙を通じて互いに合体状態に一体加硫してあり、合体部分の面積比率が30〜72%の範囲内としてあることを特徴とする車両用エアコンホース。 In a vehicle air conditioner hose formed by laminating an inner rubber layer, a reinforcing yarn layer formed by braiding reinforcing yarn on the outer peripheral side of the inner rubber layer, and an outer rubber layer on the outer peripheral side of the reinforcing yarn layer,
The inner rubber layer and the outer rubber layer are integrally vulcanized in a combined state through a gap between the reinforcing yarn and the reinforcing yarn in the reinforcing yarn layer, and the area ratio of the combined portion is in the range of 30 to 72% An air conditioner hose for a vehicle characterized in that it is inside.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Citations (3)
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JP2004332892A (en) * | 2003-05-12 | 2004-11-25 | Tokai Rubber Ind Ltd | Fiber reinforced hose |
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2011
- 2011-12-22 JP JP2011282328A patent/JP2013130283A/en active Pending
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