KR20090077461A - Manufacturing method of fuel hose for vehicle - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 자동차용 연료호스의 제조 방법에 관한 것으로서, 구체적으로는 연료가 연료호스를 투과하는 것을 차단시키는 특성을 갖는 연료호스의 각 층을 구성하는 구성성분의 접착력을 강화시켜 내구성이 개선된 자동차용 연료호스의 제조방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 자동차용 연료공급장치는 엔진이 필요로 하는 적당한 혼합기를 공급하는 장치이며, 연료를 저장하는 연료탱크, 연료속의 불순물을 제거하는 연료필터, 및 이와 같은 연료장치 구성품들을 연결하는 연료파이프 또는 연료호스 등으로 구성되어 있다.Generally, a fuel supply device for an automobile is a device for supplying a suitable mixer required by an engine, a fuel tank for storing fuel, a fuel filter for removing impurities in fuel, and a fuel pipe or fuel connecting the fuel device components. It consists of a hose.
대체적으로, 엔진에 근접한 연료 공급라인 및 리턴라인 등은 엔진 구동시 진동에 따른 파손을 방지하는 동시에, 엔진 주위의 복잡한 구조에 따른 간섭을 최소화시키기 위해 굴곡 성형이 가능한 연료호스를 사용하고 있다.In general, the fuel supply line and the return line, which are close to the engine, use a fuel hose that can be flexibly formed to prevent damage due to vibrations while driving the engine and to minimize interference due to a complicated structure around the engine.
일반적으로 사용하고 있는 연료호스는 FKM(Fluoro Rubber, Fluoro Carbon Monomer) 호스로서, 북미 수출 차량에 대한 신법규의 규제치가 요구하고 있는 연료 투과성 제로를 만족시키지 못하고 있다.Commonly used fuel hoses are FKM (Fluoro Rubber, Fluoro Carbon Monomer) hoses, which do not meet the fuel permeability zero required by the new regulations on North American export vehicles.
상기 법규의 변경사항을 살펴보면, 기존의 연료호스는 핫 소우크(Hot soak)시험과 다이어랄(Diurnal)시험을 하여, 연료호스로부터 투과되는 연료량이 2.0g/test 이하를 만족하면 되었지만, 신법규에서는 상기 핫 소우크 시험과 다이어랄 시험을 하여, 연료호스로부터 투과되는 연료량이 0.00g/test 이하가 될 것을 요구하고 있다.Looking at the changes in the regulations, the existing fuel hose was subjected to the hot soak test and the dialural test, the amount of fuel transmitted from the fuel hose had to satisfy the 2.0g / test or less, but the new law In the above, the hot soak test and the radial test were conducted, and the amount of fuel transmitted from the fuel hose was required to be 0.00 g / test or less.
상기 핫 소우크 시험이란, 단품을 가열하여 내부에 있는 연료가 얼마나 외부로 유출되는 량을 측정하는 시험이고, 상기 다이어랄 시험은 차량의 연료계통을 연결한 후, 전체장치(연료탱크에서 엔진까지)를 밀폐된 곳에 넣어서 온도를 높이며 엔진을 가동할 경우, 내부 연료가 외부로 유출되는 정도를 측정하는 시험을 말한다.The hot soak test is a test for measuring how much fuel is discharged to the outside by heating a single product, and the radial test is a whole device (fuel tank to engine) after connecting the fuel system of the vehicle. ) Is a test that measures the degree of internal fuel leakage when the engine is operated by increasing the temperature by putting it in a sealed place.
상기와 같은 시험의 결과로서 연료투과성 제로를 만족시킬 수 있도록 한국 공개특허 2003-0023327에는 상기 FKM 호스의 외부를 불소수지로 코팅한 기술이 개시되어 있다. 상기와 같이 FKM 호스 외부를 불소수지로 코팅함으로써 상기 연료 호스를 투과하는 연료의 양이 제로가 되도록 하는 것은 가능하나, 상기 연료호스를 구성하는 불소고무층과 불소수지층 사이의 접착력이 저하되어 상기 연료 호스의 성형시 접착 불량이 발생하는 문제가 발생하여 이에 대한 개선이 시급한 실정이다.In order to satisfy the fuel permeability zero as a result of the test as described above, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2003-0023327 discloses a technique in which the outside of the FKM hose is coated with fluorine resin. By coating the outside of the FKM hose with the fluorine resin as described above, the amount of fuel passing through the fuel hose can be zero, but the adhesion between the fluorine rubber layer and the fluorine resin layer constituting the fuel hose is reduced, thereby reducing the amount of fuel. The problem of poor adhesion occurs when forming the hose is an urgent need for improvement.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 연료 호스를 구성하는 각 층 사이의 접착 력을 개선하여 구부림 등의 성형 공정에서 상기 연료 호스의 접착 불량이 발생하지 않으면서도 연료투과성 제로를 달성할 수 있는 연료 호스의 제조방법을 제공하는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to improve the adhesive force between the layers constituting the fuel hose of the fuel hose that can achieve zero fuel permeability without the poor adhesion of the fuel hose in the molding process such as bending It is to provide a manufacturing method.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention,
불소고무를 내고무 압출기로 압출하여 튜브 형상의 내층을 형성하는 단계;Extruding the fluorine rubber with a rubber extruder to form a tube-shaped inner layer;
상기 내층의 표면에 불소수지를 코팅하는 단계;Coating a fluororesin on the surface of the inner layer;
-0.21 내지 -0.49Mpa의 부압하에 불소수지를 압출기로 압출하여 상기 내층의 표면에 중간층을 형성하는 단계;Extruding the fluorine resin with an extruder under a negative pressure of -0.21 to -0.49 Mpa to form an intermediate layer on the surface of the inner layer;
일체화된 상기 내층과 중간층을 가열수단으로 가열하는 단계; 및Heating the integrated inner layer and the intermediate layer by heating means; And
상기 중간층의 표면에 에피클로로히드린 고무를 압출하여 외층을 형성하는 단계; 및 합체된 내층, 중간층 및 외층을 냉각시키는 단계;를 포함하는 연료호스의 제조방법을 제공한다.Extruding epichlorohydrin rubber on the surface of the intermediate layer to form an outer layer; And cooling the coalesced inner layer, the middle layer and the outer layer.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 불소고무는 FKM이며, 상기 불소수지는 THV이다.According to one embodiment of the invention, the fluorine rubber is FKM, the fluorine resin is THV.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 내층의 두께는 1 내지 2.5mm이며, 중간층의 두께는 0.2 내지 1mm이고, 외층의 두께는 1.5 내지 3mm이다.According to one embodiment of the invention, the thickness of the inner layer is 1 to 2.5mm, the thickness of the intermediate layer is 0.2 to 1mm, the thickness of the outer layer is 1.5 to 3mm.
여기서 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조로 더욱 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 자동차용 연료호스를 나타내는 사시도이고, 도 2는 단면도이다.1 is a perspective view showing a fuel hose for a vehicle according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view.
상기 연료호스(100)는 내층(10), 중간층(12) 및 외층(14)의 3개의 층으로 구성된 것으로서, 내층(10)에는 튜브 형상의 불소고무가 적용되고, 중간층(12)에는 불소수지가 적용되며, 외층(16)에는 에피클로로히드린이 적용되어, 서로 일체로 합체된 구조를 이루고 있다. 이와 같은 3층 구조의 구조체를 형성함으로써 상기 연료호스를 투과하는 연료의 함량이, 핫 소우크(Hot soak)시험과 다이어랄(Diurnal)시험에 의한 측정시 0.00g/test 이하가 되도록 하는 것이 가능해진다.The
본 발명의 연료호스(10)는 압출기에 의한 압출공정으로 제조되고, 내층(12)과 중간층(14)과 외층(16)이 서로 결합되어 일체로 제조되며, 상기 중간층의 형성 과정에서 소정 압력으로 부압하여 내층(12)과 중간층(14) 사이의 접착력을 강화시킴으로써 구부림 등의 성형시 접착부위가 떨어져 나오지 않게 되어 내구성을 강화시킬 수 있고, 자동차 엔진룸에 가해진 고온, 다습 등의 가혹한 조건에서도 상기 연료호스를 구성하는 각 성분 층이 분리되거나, 균열되지 않도록 하는 것이 가능해진다.The
이와 같은 구조의 자동차용 연료호스의 제조방법을 첨부한 도 3을 참조로 설명한다.A method of manufacturing a fuel hose for a vehicle having such a structure will be described with reference to FIG. 3.
본 발명의 연료호스를 제조하기 위하여, 내고무 압출기(16), 불소수지 압출기(20), 가열장치(22), 에코 압출기(24), 냉각 베스(26), 절단기(28)가 제조라인에 차례로 배열되며, 특히 상기 불소수지 압출기(20)에는 부압 장치(21)가 설치되어 상기 불소 수지 압출과정에서 소정의 압력을 가하게 된다. 상기 내고무 압출기(16) 와 불소수지 압출기(20) 사이, 상기 불소수지 압출기(20)와 가열장치(22) 사이 및 상기 에코 압출기(24)와 냉각 베스(26) 사이에는 레이저 광학 장치(17)가 각각 설치되어 각 층의 고무 외경을 측정한다. 또한 상기 냉각 베스(26)와 상기 절단기(28) 사이에는 풀러(puller)(19)가 설치되어 있다. In order to manufacture the fuel hose of the present invention, the
상기 부압 장치(21)에 의해 가해지는 압력은 -0.21 내지 -0.49Mpa, 바람직하게는 -0.3 내지 -0.4Mpa이 바람직하며, 상기 압력이 -0.21Mpa 미만이면 접착력이 저하될 우려가 있고, -0.49Mpa을 초과하는 경우 중간층인 불소수지층이나 내층인 불소고무 튜브에 주름이 발생할 우려가 있어 바람직하지 않다.The pressure exerted by the
본 발명에 따른 연료 호스를 제조하기 위해서는, 우선 내고무 압출기(16)를 사용하여 내층을 이루는 불소고무 튜브를 압출하는 단계가 진행된다. 상기 불소고무 튜브는 연료의 미세 누출을 방지해주는 역할을 수행하게 된다. 상기 불소고무 튜브를 형성하기 위하여 사용되는 원료는 불소 고무(15)를 사용하며, 상기 불소 고무(15)는 불소의 함량이 60 내지 75중량%인 것을 사용하는 것이 바람직하다. 예를 들어 FKM(Fluoro Rubber, Fluoro Carbon Monomer)이 더욱 바람직하다. 상기 불소의 함량이 60중량% 미만이면 연료유에 대한 내성이 약해지고, 반대로 75중량% 이상이면 내한성이 저하될 우려가 있어 바람직하지 않다.In order to manufacture the fuel hose according to the present invention, first, the step of extruding the inner layer of the fluororubber tube using the
상기 불소고무 튜브는 1 내지 2.5mm의 두께를 갖는 것이 바람직하며, 상기 두께가 1mm 미만이면 튜브 압출이 곤란하고, 2.5mm를 초과하면 경제성이 저하되어 바람직하지 않다.It is preferable that the fluororubber tube has a thickness of 1 to 2.5 mm, and if the thickness is less than 1 mm, it is difficult to extrude the tube.
다음으로, 상기 내고무 압출기(16)를 통과하여 얻어진 상기 불소고무 튜브의 표면에 불소 수지를 용융 압출하여 불소수지를 코팅한다. 이와 같이 코팅된 불소수지는 내층과 중간층의 결합력을 향상시키게 된다.Next, the fluororesin is melt-extruded on the surface of the fluororubber tube obtained by passing through the
이어서, 상기 불소고무 튜브가 불소수지 압출기(20)를 통과하게 되면, FKM 튜브 표면에 불소수지(13)가 압출되어 일체화됨으로써 중간층을 형성하게 된다. 상기 중간층은 호스의 단면을 통해 발생되는 연료가스의 침투를 억제하는 역할을 하게 된다.Subsequently, when the fluororubber tube passes through the
이와 같은 중간층의 압출과정은 상술한 바와 같이 부압 장치(21)에 의해 부압하에 이루어지며, 이와 같은 부압 공정과 함께 상기 압출과정이 이루어짐으로써 중간층을 이루는 불소수지층이 상기 불소고무 튜브에 보다 강하게 접착될 수 있도록 하는 것이 가능하다.As described above, the extrusion of the intermediate layer is performed under the negative pressure by the
상기 부압장치(21)는 불소수지 압출기(20)에 부압기가 부착되어 있어 수지 압출시 수지 압출의 역방향으로 부압을 가하여 불소고무층에 불소수지의 밀착력을 증대시키는 역할을 하게 되므로 상기 중간층인 불소수지층이 상기 불소고무 튜브에 보다 강하게 접착되도록 할 수 있다.The
상기 중간층을 구성하는 불소수지(13)는 특별한 제한은 없으나 테프론(TEFLON) 수지나 ETFE(ethylene tetrafluoroethylene) 수지, 또는 THV(tetrafluoroethylene hexafluropropylene vinylidenefluoride) 수지가 바람직하며, THV가 내한성 및 작업성 등의 측면에서 더욱 바람직하다.The
또한 중간층의 두께는 0.2 내지 1mm가 바람직하며, 0.3 내지 0.5mm가 더욱 바람직하다. 상기 두께가 0.2mm 미만이면 압출성이 저하되고, 1mm를 초과하면 내한 성 및 유연성이 감소하여 주름 등이 발생할 우려가 있어 바람직하지 않다.In addition, the thickness of the intermediate layer is preferably 0.2 to 1 mm, more preferably 0.3 to 0.5 mm. If the thickness is less than 0.2mm, the extrudability is lowered, and if the thickness is greater than 1mm, cold resistance and flexibility may decrease and wrinkles may occur, which is not preferable.
이어서, 서로 일체화 된 내층(10)의 불소고무 튜브와 중간층(12)을 이루고 있는 불소수지를 가열수단(22)에 의해 가열하여, 후공정인 내층을 위한 에코(에피클로로히드린 고무)(23)를 입히는 공정이 용이하게 이루어지도록 한다. 상기 가열 수단에 의한 가열 온도는 150 내지 220℃가 바람직하며, 상기 가열온도가 150℃ 미만이면 불소고무와 불소수지의 가소화도가 떨어져 접착이 저하되는 문제가 있으며, 220℃를 초과하면 불소고무와 불소수지가 높은 열에 견디지 못해 작업성이 저하되는 문제가 있어 바람직하지 않다.Subsequently, the fluorine resin tube constituting the
다음으로, 상기 내층(10)의 불소고무 튜브에 중간층(12)의 불소수지가 압출 성형된 후 가열된 상태에서, 에코 압출기(24)를 경유하게 함으로써, 중간층(12)의 표면에 에피클로로히드린(에코)으로 된 외층(14)이 압출로 일체 성형됨으로써, 상기 내층(10)의 불소고무 튜브와, 상기 중간층(12)의 불소수지와, 상기 외층(14)의 에코가 서로 일체로 합체된 구조체가 제조된다.Next, the fluororesin of the
상기 외층(14)은 호스 외면이 활성 산소나 공기 중의 오존에 의해 손상되거나 열화되는 것을 억제하는 역할을 수행하며, 이와 같은 외층(14)의 두께는 1.5 내지 3mm가 되도록 하는 것이 바람직하다. 상기 외층(14)의 두께가 1.5mm 미만이면 연료 호스의 보호 기능이 저하되어 내구성이 저하될 우려가 있으며, 3mm를 초과하면 유연성이 저하될 우려가 있어 바람직하지 않다.The
최종적으로, 내층(10), 중간층(12) 및 외층(14)이 합체된 구조체를 냉각 베스(26)를 통과시켜 냉각시킨 후, 풀러(19)에 의해 팽팽하게 한 후, 절단기(28)를 통해 소정 크기로 절단함으로써 목적하는 연료 호스(100)를 완성하게 된다.Finally, the structure in which the
본 발명에 따른 자동차용 연료호스의 제조방법은 불소고무 튜브로 된 내층에 불소수지층의 중간층을 형성함에 있어서 압출과정과 함께 부압공정을 수행함으로써, 내연료 투과성을 만족시키면서도 강한 접착력을 부여하는 것이 가능해진다. 그에 따라 접착 불량 등이 발생하지 않아 제품의 신뢰도를 증가시키며, 내구성을 개선하게 된다.In the method of manufacturing a fuel hose for automobiles according to the present invention, in forming the intermediate layer of the fluorine resin layer on the inner layer of the fluorine rubber tube, by performing a negative pressure process together with the extrusion process, it is possible to impart strong adhesion while satisfying fuel permeability. It becomes possible. As a result, adhesion failure does not occur, thereby increasing the reliability of the product and improving durability.
이하에서 본 발명을 실시예를 들어 보다 상세히 설명하나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited thereto.
실시예 1Example 1
도 3에 나타낸 장치를 사용하여 연료호스를 제조하였다.The fuel hose was manufactured using the apparatus shown in FIG.
우선, 내고무 압출기(16)를 사용하여 내층을 이루는 FKM튜브(10)를 두께 1.5mm로 압출한 후, 그 표면 상에 불소수지를 용융 코팅하였다. 이어서 부압장치(21)을 사용하여 -0.3MPa의 부압하에 상기 FKM튜브(10)를 불소수지(THV) 압출기(20)로 통과시켜 중간층인 THV층(12)을 0.3mm의 두께로 형성하였다. 다음으로, 서로 일체화 된 FKM튜브(10)와 THV층(12)을 가열수단(22)에 의해 180℃로 가열한 후, 에코 압출기(24)를 경유하게 함으로써, THV층(12)의 표면에 에피클로로히드린으로 된 외층(14)이 2.5mm의 두께로 압출되어 일체 성형되도록 하였다. 최종적으로 이들을 냉각베스(26)를 통과시켜 냉각시킨 후, 절단기(28)로 소정 크기로 절단함으 로써 목적하는 연료호스(100)를 제조하였다.First, the
실시예 2Example 2
상기 실시예 1에서 중간층(12) 압출시 가해지는 부압 압력을 -0.4Mpa로 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 과정을 수행하여 연료호스(100)를 제조하였다.A
비교예 1Comparative Example 1
상기 실시예 1에서 중간층(12) 압출시 가해지는 부압압력을 -0.2Mpa로 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 과정을 수행하여 연료호스(100)를 제조하였다.A
비교예 2Comparative Example 2
상기 실시예 1에서 중간층(12) 압출시 가해지는 압력을 -0.5Mpa로 변경한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 과정을 수행하여 연료호스(100)를 제조하였다.A
시험예 1: 접착력 시험Test Example 1: Adhesion Test
상기 실시예 1 및 실시예 2에서 얻어진 연료호스의 경우, 접착력 저하가 전혀 발생하지 않았으며, 일체의 주름도 관찰되지 않았다. 비교예 1의 경우, FKM층 및 THV층이 부분적으로 접착되지 않고, 육안으로 확인시 10mm 정도 떨어져 있는 것을 확인하였으며, 비교예 2의 경우 접착력은 양호하였으나, 지나친 압력으로 인하여 주름이 발행함을 확인하였다.In the fuel hoses obtained in Examples 1 and 2, no decrease in adhesive force occurred, and no wrinkles were observed. In the case of Comparative Example 1, the FKM layer and the THV layer was not partially bonded, it was confirmed that it is separated by about 10mm when visually confirmed, in the case of Comparative Example 2 was good adhesion, but it was confirmed that wrinkles due to excessive pressure It was.
시험예 2: 연료투과량 및 SHED 평가Test Example 2 Fuel Permeation and SHED Evaluation
상기 실시예 1 및 비교예 1에서 얻어진 연료호스(100)에 대하여 연료 투과량을 측정한 결과, 실시예 1에서 얻어진 연료호스는 2g/m2-day 이었으며, 비교예 1에서 얻어진 연료호스는 16g/m2-day 이었다. 또한 SHED (Sealed Housing for Evaporative Determination) 평가에 따르면, 실시예 1에서 얻어진 연료호스는 0.00g/test이었으며, 비교예 1에서 얻어진 연료호스는 0.02g/test이었다. 따라서 실시예 1에서 얻어진 연료호스가 내연료투과성이 더 우수함을 알 수 있다.As a result of measuring the fuel permeation rate of the
도 1은 본 발명에 따른 자동차용 연료호스를 나타내는 사시도,1 is a perspective view showing a fuel hose for a vehicle according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 자동차용 연료호스를 나타내는 단면도,2 is a cross-sectional view showing a fuel hose for an automobile according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 자동차용 연료호스의 제조 방법을 나타내는 개략도.3 is a schematic view showing a method of manufacturing a fuel hose for an automobile according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
10 : 내층 12 : 중간층10: inner layer 12: middle layer
14 : 외층 16 : 불소고무 압출기14 outer layer 16: fluororubber extruder
20 : 불소수지 압출기 21 : 부압 장치20: fluororesin extruder 21: negative pressure device
22 : 가열장치 24 : 에코 압출기22: heating device 24: eco-extruder
26 : 냉각 베스 100 : 연료호스26: cooling bath 100: fuel hose
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020080003435A KR20090077461A (en) | 2008-01-11 | 2008-01-11 | Manufacturing method of fuel hose for vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
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Family Applications (1)
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2008
- 2008-01-11 KR KR1020080003435A patent/KR20090077461A/en not_active Application Discontinuation
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