JP4154370B2 - 耐圧振動吸収ホースの製造方法 - Google Patents
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Description
このようなホースを用いる主たる目的は振動を吸収することにある。
例えば自動車のエンジンルーム内に配設される配管用ホースの場合、エンジン振動やエアコンのコンプレッサ振動(冷媒輸送用ホース即ちエアコンホースの場合),車両の走行に伴って発生する各種の振動をホース部分で吸収し、ホースを介して接続されている一方の部材から他方の部材へと振動が伝達されるのを抑制する役割を担っている。
内面ゴム層200の外側には補強糸をスパイラル巻きして成る第1補強層204が、更にその外側に中間ゴム層206を介して補強糸を第1補強層204とは逆向きにスパイラル巻きして成る第2補強層208が積層され、そして最外層としてカバー層としての外面ゴム層210が積層された構造をなしている。
図8(ロ)はその例を示したもので、図中212は補強糸をブレード編組して成る補強層で、内面ゴム層200と外面ゴム層210との間に形成されている。
尚内面ゴム層200の内表面は樹脂内層202で被覆されている。
特に燃料系や水系等の低圧用のホースに比べてオイル系(例えばパワーステアリング用ホース)や冷媒系(冷媒輸送用ホース)等の高圧用のホースでは、ホース剛性が高い分、振動吸収,車室内への音,振動の伝播低減のための必要長さが長くなる。
例えば冷媒輸送用ホースの場合、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、一般的に300〜600mmの長さのホースを用いて振動吸収,音,振動の伝播低減を行っていた。
ホースにおける振動吸収性を確保しながらこれを短尺化する手段として、ホースを蛇腹形状化することが考えられる。
この場合ホースの両端が固定状態にあると(普通はそうなっている)、ホース全体が大きく曲ってしまい、周辺の部品と干渉を起す問題が発生する。
即ち蛇腹形状化による対策は十分なものとは言えない。
その剛性化の程度はホース及び流体を含めた横断面の断面積が大きくなるほど大となる。
逆に言えばホース及び流体の断面積が小さくなれば剛性化の程度は小さくなり、振動吸収性能はそれだけ増すことになる。
従ってホースを蛇腹形状化しないで、なおかつ短尺で振動吸収性能を高めるためにはホース径を小さくすることが有効な手段である。
その対策として、継手具の装着作業に先立って予めホースの軸端部即ちかしめ部を拡径しておくことが考えられる。
しかしながらこの場合、予備的な工程として端部の拡径のための工程が別工程として必要となるほか、その拡径作業にも困難を伴う問題がある。
ホースにおける軸端部のかしめ部は、そのかしめ部の肉厚のばらつきや締結強度を考えると通常25〜50%程度の圧縮率を設定する必要があり、その場合かしめ部の肉厚が薄いとかしめにより、即ち圧縮によりかしめ切れを起こしてしまう。
即ち、継手具が軸端部にかしめ付固定される形態のホースにあっては、上記のようにして軸端部を拡径する手法を採用すること自体が困難である(因みに特許文献2,特許文献3に開示のホースは継手具をかしめ付固定する形態のものではない)。
一方で内部流体の耐透過性や透水性等を満足するためには一定以上の肉厚を有することが望ましい。
この意味において主部の肉厚t1は1.0〜2.5mmとしておくことが望ましく、より望ましくは1.3〜2.0mmである。
このようにインサートパイプの内径と内面層における主部の内径とをほぼ同一としておけば、ホース全長に亘って流体の流路断面積がほぼ一定となって、継手具の装着個所で圧力損失を起す問題を生じず、また内面層における主部を細くした場合においても所要の流体の流量を確保することができる。
本発明はまた補強線材の編組密度が50%以上の補強層を有するホースに適用される。
ここで編組密度とは補強層における補強線材の面積の割合で、補強線材間の隙間がゼロであるとき編組密度は100%となる。
例えば本発明では編組密度を容易に上記のような50%以上となすことができるし、また編組角についても静止角(54.7°)に近い角度、静止角±3°以内、例えば55°となすことができる。
かかる本発明の製造方法によれば、内面層における主部とかしめ部の肉厚を簡単且つ自由に設定することができる。
図1において、10は例えば冷媒輸送用ホース(エアコンホース)等として用いられる耐圧振動吸収ホース(以下単にホースとする)で、ホース本体12と、軸端部のかしめ部12B(図2参照)にかしめ付固定された一対の継手金具14とを有している。
ホース本体12は、図2に示しているように内面ゴム層16と、その外側の補強糸をブレード編組して成る補強層18と、最外層のカバー層としての外面ゴム層20とを積層して構成してある。
但しHFC系冷媒輸送用ホースの場合には特にIIR,ハロゲン化−IIRの単独材又はブレンド材が好ましい。
ここでソケット金具24には内向きの環状の係止部26が設けられていてその係止部26の内周端部が、インサートパイプ22の外周面の環状の係止溝28に係止させられている。
尚図1中15は、インサートパイプ22に回転可能に取り付けられた袋ナットである。
同図において12Aはホース本体12における主部を、12Bは軸端部のかしめ部を表しており、図示のようにこの実施形態では主部12Aの外径d1がかしめ部12Bの外径d2よりも細径をなしている。
即ち従来のこの種ホースにあっては、主部の外径がかしめ部の外径と同一外径であったのが、ここでは主部12Aのみが細径化されている。
その結果として、かしめ部12Bは主部12Aに対して拡径形状をなしている。
図3(I)において16Aは内面ゴム層16における主部を、16Bはかしめ部を表している。
同図に示しているように本実施形態では、主部16Aに対してかしめ部16Bが拡径形状となるように、内面ゴム層16がインジェクション成形される。
また内面ゴム層16におけるかしめ部16Bの肉厚t2は、主部16Aの肉厚t1に対して同等以上の肉厚である。即ちt2≧t1である。
一方かしめ部16Bの肉厚t2については、継手金具14を圧縮率25〜50%でかしめ加工したとき、かしめ部16Bがかしめ切れを生じないような肉厚として1.3〜3.0mm、より望ましくは1.5〜2.5mmとしておく。
続いて図4(III)に示しているように、その補強層18の外面に未加硫の外面ゴム層20を被覆形成する。
続いてその未加硫の外面ゴム層20を加熱により加硫処理する。
またソケット金具24を縮径方向にかしめ付けるに際して、内面ゴム層16におけるかしめ部16Bが十分な肉厚を有しているため、継手金具14の装着の際にかしめ切れを起こすことなく、強固に継手金具14をかしめ付固定することができる。
結果が表1に併せて示してある。
尚、目標値の欄のBと同等レベルとあるのは、内径12mmで長さ450mmのホースを用いたときの振動吸収性を意味している。
ここで表1における振動吸収性,冷媒透過性,透水性,高温破裂,RT破裂圧の各測定はそれぞれ以下の条件で行った。
振動吸収性については、図6に示す測定装置30を用いて測定を行った。
詳しくは、本実施例,比較例ともにホースを測定装置30にセットして、各端部を芯金32で支持させ、そして加振装置34でその一端側を加振して他端側で受振させるとともに、加振側の測定点P0で加振側加速度A0を、受振側の測定点P1で受振側加速度A1をそれぞれ測定し、それらに基づいて伝達関数を測定した。
尚図6において36はラバー、38は箱形定盤である。
図7に示すようにホースを4本用意し、その内3本について一端側に50ccのマフラ40を取り付けた上で、内部に冷媒としてHFC−134aを内容積の70%封入し、他端を栓体42で密栓した。
また1本についてはホース単体の重量変化を調べるためにHFC−134aを未封入とし、図7に示しているように両端を栓体42で密栓した状態で重量変化を追跡した。
冷媒透過量は少ない程良いが、ここでは冷媒透過量:0.7g/本・72hを目標値とした。
ホースを100℃×24h乾燥した後、内部にホース内容積の70%の乾燥剤を封入した。
そして60℃×95%RH×168h処理後の乾燥剤の重量変化より透水量を求めた。
油温,槽温100℃でホースを取り付けて30分放置し、そして0.98MPaごとに30秒保持しながら昇圧して破裂に到った圧力を求めた。
ホース内部に室温で水圧をかけ、そして昇圧速度160MPa/分で昇圧し、破裂に到ったときの圧力で表した。
また内面ゴム層16の主部16A及びホース本体12の主部12Aの外径が細径化された結果、振動吸収性も良好なものとなっている。
更にまた冷媒透過性,透水性の値も良好である。
この実施例3においては、内面ゴム層16の肉厚が1.0mmよりも薄いものであり、従ってこの実施例3の結果は、内面ゴム層16の主部16Aの肉厚t1として1.0mm以上としておくことが望ましい。
例えば補強糸をスパイラル巻きして補強層18を構成することも場合により可能であるし、また本発明は用途に応じてホース10の構成を様々に変更することも可能であるなど、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,態様で構成,実施可能である。
12 ホース本体
12A,16A 主部
12B,16B かしめ部
14 継手金具(継手具)
16 内面ゴム層(内面層)
18 補強層
20 外面ゴム層(外面層)
22 インサートパイプ
24 ソケット金具
Claims (1)
- 内面層と、その外側の補強線材を編組して成る補強層と、更に外側のカバー層としての外面層とを有し、軸端部のかしめ部に対して、剛性のインサートパイプ及びスリーブ状のソケット金具を有する継手具を、該インサートパイプを該かしめ部内部に挿入し且つ該ソケット金具を該かしめ部の外面に嵌挿した状態で該ソケット金具を縮径方向にかしめ付けることで固定して成る、加圧による破裂圧が1MPa以上で、前記補強層における補強線材の編組密度が50%以上の耐圧振動吸収ホースの製造方法であって、
(a)前記内面層を、前記軸端部のかしめ部が拡径状態に、また該かしめ部以外の主部が該かしめ部に対して相対的に細径状態となり、且つ前記継手具のかしめ付固定前の状態で前記主部の肉厚t1に対し前記かしめ部の肉厚t2がt2≧t1となる成形形状にインジェクション成形にて単独で成形する工程と、
(b)その後において該内面層の外側に前記補強線材を編組して前記補強層を形成する工程と、
(c)更にその後において前記外面層を形成する工程と、
を有し、
前記内面層としての内面ゴム層を、前記インジェクション成形にて単独で加硫成形するとともに、前記外面層としての外面ゴム層を、前記補強層を被覆する状態に成形した後加硫処理することを特徴とする耐圧振動吸収ホースの製造方法。
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