口金具とホースの締結構造
【課題】自動車等の車両用エアコンの冷媒回路等に用いられ、長期に渡る高温と低温の冷熱サイクル環境下における加圧インパルスの繰り返し試験に耐え得る口金具と高圧ホースの締結構造を提供する。
【解決手段】口金具２とこの口金具２のニップル４に差し込まれた高圧ホース５とを加締めて締結された締結構造において、前記高圧ホース５が、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管５ａと、この内管５ａの外周に設けられた複数のゴム層５ｃと、この複数のゴム層５ｃ間に介在する補強層５ｂとからなる高圧ホース５であって、前記ニップル４の先端側外周に矩形溝が形成され、この矩形溝にゴム製帯状リング９が装着されると共に、前記ニップル４の後端側外周に溝部が形成され、この溝部に接着剤８が塗布されてなる。
【解決手段】口金具２とこの口金具２のニップル４に差し込まれた高圧ホース５とを加締めて締結された締結構造において、前記高圧ホース５が、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管５ａと、この内管５ａの外周に設けられた複数のゴム層５ｃと、この複数のゴム層５ｃ間に介在する補強層５ｂとからなる高圧ホース５であって、前記ニップル４の先端側外周に矩形溝が形成され、この矩形溝にゴム製帯状リング９が装着されると共に、前記ニップル４の後端側外周に溝部が形成され、この溝部に接着剤８が塗布されてなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口金具とホースの締結構造に関し、更に詳しくは、自動車等の車両用エアコン（エアコンディショナー）の冷媒回路等に用いられる口金具とホースの締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両の軽量化を目的として、車両用エアコンの冷媒回路にはアルミニウム合金製配管が使用されているが、コンプレッサ等で発生する振動がパイプを共振させ騒音を引き起こす恐れがある。そこで、配管の共振を抑制するために、ゴムやゴムと樹脂とからなるフレキシブルホースが配管の途中に組み込まれて使用されている。
【０００３】
この様な車両用エアコンの冷媒回路に用いられるフレキシブルホースでは、一般に、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けた樹脂−ゴム複合構造からなる内管と、この内管の外周を覆う補強層と、この補強層の外周に設けられた複数のゴム層とからなる外管とにより構成されている。そして、この様な構成からなる内管のバリア層で冷媒に対する耐ガス透過性を確保するとともに、外層のゴム層でホースとしての柔軟性、振動吸収性および耐水分透過性を確保し、更に、前記ゴム層を繊維で補強するための繊維補強層を有するのが通常である。
【０００４】
また、一般的に、車両用エアコンの内管のゴム層としてはブチルゴム、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムが使用され、樹脂−ゴム複合構造の内管の最内層を形成する樹脂としては、主にポリアミド系の樹脂が多用されている。更に、外層のゴム層としては、ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムまたはエチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（以下、ＥＰＤＭと略す）等がある。
【０００５】
そして、前記アルミニウム合金製パイプとフレキシブルホースとの接続には、前記パイプに連結された口金具とこの口金具のニップルに差し込まれたフレキシブルホースとを加締めて締結された締結構造が用いられている。
【０００６】
この様な口金具とこの口金具のニップルに差し込まれたフレキシブルホースとを締結された従来例に係る締結構造について、以下図６及び図７を参照しながら説明する。図６は従来例に係るゴムホースの接続継手部と金属ニップルの接続継手部との結合方法を示した説明図、図７は従来例に係る管継手の実施例を示す一部断面図である。
【０００７】
図６において、この従来例に係るゴムホースの接続継手部と金属ニップルの接続継手部との結合方法は、（ａ）管状のニップル２１の外周に、接着剤を塗布または接着してコーティング層２４を形成する第１工程と、（ｂ）前記コーティング層２４の外周に、管状の可撓性ホース２２を装着する第２工程と、（ｃ）前記コーティング層２４及び前記可撓性ホース２２に加熱処理を施す第３工程と、（ｄ）前記ニップル２１に接続された継手金具２３を加締めて前記可撓性ホース２２と前記コーティング層２４と前記ニップル２１とを一体的に結合する第４工程とを備えている（特許文献１参照）。
【０００８】
また、図７に示した従来例に係る管継手は、継手本体３０の周溝３５にシールリング３４が嵌め込まれ、継手本体３０に管体を挿入すると、管体がシールリング３４を通過して継手本体３０と管体とがシールされる管継手であって、周溝３５の前後に、シールリング３４よりも低い高さの肉盛部３６を設けたものである（特許文献２参照）。
【０００９】
しかしながら、前記従来例に係る接続継手部の結合方法や管継手は、一定の高温、高圧下における前記継手とホースとの気密性は改善されるものの、冷媒を輸送する自動車等の車両用エアコン用ホースの長期に渡る高温から低温の冷熱サイクル下における加圧繰り返し試験、即ち冷熱インパルス試験に耐え得る締結構造ではない。
【００１０】
即ち、前記特許文献１によるニップルと可撓性ホースの結合方法では、高低温の繰り返しによる接着界面の熱歪みと高低圧の繰り返し圧力による応力歪みにより、最内層の樹脂・接着剤・ゴムにせん断剥離が生じ、短時間で漏れが発生する。
【００１１】
また、特許文献２による管継手は、本来、ホースを口金具に脱着して使用する際の容易性及びシールリングの離脱防止を特徴とするものであり、本出願の加締部を固定した状態の使用方法とは異なる。更に、Ｏリング溝の前後に肉盛部を設けるため、ホース内管との接触面積も小さくなってシール性も劣ることとなる。ホース加締部のシール性向上策としてゴム製Ｏリングが使用されることは一般的に行われることであるが、ホース内圧力が低い圧力の場合は微少漏れが発生する上、ゴム製Ｏリングの熱劣化により長期のシール性確保は困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−４２３６６号公報
【特許文献２】特開２００４−３０８７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、本発明の目的は、自動車等の車両用エアコンの冷媒回路等に用いられ、長期に渡る高温と低温の冷熱サイクル下における加圧繰り返し試験、即ち、冷熱インパルス試験に耐え得る口金具とホースの締結構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明に係る口金具とホースの締結構造が採用した手段は、口金具とこの口金具のニップルに差し込まれたホースとを加締めた締結構造において、前記ホースが、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管と、この内管の外周を覆う補強層と、この補強層の外周に設けられた単層もしくは複数のゴム層とからなるホースであって、前記ニップルの先端側外周に矩形溝が形成され、この矩形溝にゴム製帯状リングが装着されると共に、前記ニップルの後端側外周に溝部が形成され、この溝部に接着剤が塗布されてなり、前記ゴム製帯状リングの両端面のうち、前記ニップルの先端側に位置する端面には、円環状のスリットが形成されていることを特徴とする口金具とホースの締結構造。
【００１５】
第２の発明に係る口金具とホースの締結構造が採用した手段は、前記内管に用いられる単層のゴム層がブチル系ゴムであって、前記接着剤がハロゲン化ゴム系接着剤からなることを特徴とするものである。
【００１６】
第３の発明に係る口金具とホースの締結構造が採用した手段は、前記内管の最内層が樹脂であって、前記接着剤がフェノール系接着剤からなることを特徴とするものである。
【００１７】
第４の発明に係る口金具とホースの締結構造が採用した手段は、前記口金具におけるホース外周への加締部の位置が、ニップルに装着された前記ゴム製帯状リングのニップル後端側を加締める様に配設されたことを特徴とするものである。
【００１８】
第５の発明に係る口金具とホースの締結構造が採用した手段は、前記ホースが車両用エアコンホースであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
第１の発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、口金具とこの口金具のニップルに差し込まれたホースとを加締めた締結構造において、前記ホースが、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管と、この内管の外周を覆う補強層と、この補強層の外周に設けられた単層もしくは複数のゴム層とからなるホースである。
【００２０】
同時に、前記ニップルの先端側外周に矩形溝が形成され、この矩形溝にゴム製帯状リングが装着されると共に、前記ニップルの後端側外周に溝部が形成され、この溝部に接着剤が塗布されてなるので、冷熱インパルス試験に耐え得る口金具とホースとの締結構造が可能となる。
【００２１】
即ち、ホース内に負荷された圧力をニップルの先端側に設けた前記ゴム製帯状リングで緩和し、前記ニップルの後端側の接着部に掛かる圧力を低減することにより、前記ホースの内管を構成する樹脂、接着剤あるいはゴム層のせん断剥離を防ぐことが出来る。そして、前記ゴム製帯状リング部分から漏れた内圧の微少漏れは、前記接着剤でシール可能とするものである。
【００２２】
また、第２及び第３の発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、前記内管に用いられる単層のゴム層がブチル系ゴムであって前記接着剤がハロゲン化ゴム系接着剤からなる、または前記内管の最内層が樹脂であって前記接着剤がフェノール系接着剤からなるので、前記ブチル系ゴムとハロゲン化ゴム系接着剤または前記樹脂とフェノール系接着剤とが加熱反応して、前記口金具とホースとの強固な接着力が得られる。
【００２３】
第４の発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、前記口金具におけるホース外周への加締部の位置が、ニップルに装着された前記ゴム製帯状リングのニップル後端側を加締める様に配設されたことにより、前記ゴム製帯状リングの後端側が固定されると共に、この帯状リングの先端側がホース内に負荷された圧力により厚さを拡張され、ホース内面と前記矩形溝の底面とに密着してシール性を向上させることが可能となる。
【００２４】
一方、第５の発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、前記ホースが車両用エアコンホースであるので、内圧３．５ＭＰａ以上の高耐圧性を要求される車両用エアコンホース用の締結構造に有効となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る口金具とホースの締結構造を説明するための一部断面で示した外形図である。
【図２】図１のニップルを説明するための部分切欠断面で示した外形図である。
【図３】本発明の実施の形態の他の例を示し、図１のＡ部詳細を示す部分断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る冷熱インパルス試験における加温サイクル条件を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係る冷熱インパルス試験における加圧インパルス条件を示す図である。
【図６】従来例に係るゴムホースの接続継手部と金属ニップルの接続継手部との結合方法を示した説明図である。
【図７】従来例に係る管継手の実施例を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図１〜３を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係る口金具とホースの締結構造を説明するための一部断面で示した外形図、図２は図１のニップルを説明するための部分切欠断面で示した外形図、図３は本発明の実施の形態の他の例を示し、図１のＡ部詳細を示す部分断面図である。
【００２７】
本発明の実施の形態に係る口金具とホースの締結構造は、図１に示す如く、パイプ１に連結された口金具２と、この口金具２のニップル４に差し込まれたホース５とを加締めて締結された締結構造に関する。前記口金具２は、ソケット３の有孔底部３ａを、前記ニップル４の軸方向の加締溝４ａの位置に合わせ、外周から加締めて一体化されたものである。前記ホース５は、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けられものからなる内管５ａ、この内管５ａの外周に設けられた補強層５ｂ及びゴム層５ｃとからなる。
【００２８】
本発明の実施の形態に係る口金具２とホース５の締結構造は、前記ニップル４の先端側外周に矩形溝９ａが形成され、この矩形溝９ａにゴム製帯状リング９が装着されると共に、前記ニップル４の後端側外周に溝部７が形成され、この溝部７に接着剤８が塗布されている。そして、前記ニップル４にホース５の先端が差し込まれ、ソケット３の加締部３ｂを外周から加締めて、前記口金具２とホース５とが接続された締結構造である。
【００２９】
次に、本発明に係るホース５につき以下詳細に説明する。前記ホース５は、図１に例示した様に、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管５ａと、この内管５ａの外周に設けられた補強層５ｂ及びゴム層５ｃとからなるものを例示したが、前記ゴム層５ｃは、外面ゴム層一層に限定されることなく、その中間に中間ゴム層を有する場合もあり、また、前記繊維補強層５ｂが複数層ある場合もある。
【００３０】
前記ホース５の内管５ａに用いられるゴム材質としては、ブチル系ゴムが好ましい。前記ブチル系ゴムは、塩素化ブチルゴムや臭素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴムでも良い。
【００３１】
この様なブチル系ゴムは、イソブチレンとイソプレンの共重合体であって、耐熱、耐寒、耐候性、耐薬品性および耐屈曲亀裂性に優れる上、ガス透過性が低いという特性を有するゴムであるからである。また、後述する様に、前記内管５ａにブチル系ゴムを用いる場合は、前記ニップル４に塗布する接着剤８はハロゲン化ゴム系接着剤からなるのが、接着力の増大という点から好ましい。
【００３２】
また、前記ゴム層５ｃのゴム材質としては、中間ゴム層も含めブチル系ゴムやＥＰＤＭが好ましい。このブチル系ゴムは、上述したように極めてガス透過性が小さく、反発弾性が低いという性質を持ち、耐熱性、耐候性に優れているからである。また、ＥＰＤＭは、同様に耐熱性、耐候性、耐オゾン性に優れるためである。
【００３３】
更に、前記内管５ａに用いる樹脂としては、通常ポリアミド樹脂が多用されている。このようなポリアミド樹脂は、ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ６とＰＡ６６の共重合体，ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ１１とＰＡ１２の共重合物、変性物、ブレンド物およびＰＡにオレフィンをブレンドしたもの等が適している。
【００３４】
次に、補強層５ｂについて説明すると、複数本の補強糸を引き揃えて内管５ａの外周面に、編組またはスパイラルに巻き付けられて構成される。前記補強糸の材質は特に限定されるものではなく、ポリエステル、ポリアミド、ビニロン等を使用することが出来るが、ゴム層との接着性や耐久性を考慮するとポリエステルが好ましい。
【００３５】
一方、前記パイプ１や口金具２には、自動車等の車両用エアコンの冷媒回路用途では、アルミニウム合金や真鍮等、軽量で錆び難い材質のものが用いられるが、その他の用途ではこれらの材質に限定されるものではなく、例えば、銅や鉄を用いることも出来る。
【００３６】
そして、本発明に係る前記口金具２とホース５の締結構造は、前記ニップル４の先端側外周に矩形溝９ａが形成され、この矩形溝９ａにゴム製帯状リング９が装着されると共に、前記ニップル４の後端側外周に溝部７が形成され、この溝部７に接着剤８が塗布されて締結されるものであるが、以下この締結構造の実施の形態について詳細に説明する。
【００３７】
本発明の実施の形態に係る口金具２とホース５の締結構造は、前記矩形溝９ａの幅Ｌが、この矩形溝９ａに装着されるゴム製帯状リング９の幅ｓと同一寸法に形成されるのが好ましい。この様に、前記矩形溝９ａの幅Ｌを、この矩形溝９ａに装着される帯状リング９の幅ｓと同一寸法に形成することによって、前記帯状リング９のニップル上の位置が固定されソケット３の加締部３ｂと帯状リング９の後端側の位置を正確に一致させることが出来、またホース５内面との接触シール面を確保して、確実な高シール性が得られるからである。前記矩形溝９ａ及び帯状リング９の個数は夫々１個でも良いが、図１に示す如く、２個以上設けるのがシール性を確実にする点から好ましい。
【００３８】
一方、前記口金具２におけるホース５外周への加締部３ｂは、前記矩形溝９ａ及び帯状リング９を夫々１個設けた場合は前記ニップル４の軸方向に２箇所、図２に示す様に、前記矩形溝９ａ及び帯状リング９を２個設けた場合は前記ニップル４の軸方向に３箇所、少なくとも前記２個の帯状リング９のうちの何れか１個を前記軸方向に挟み込む位置に配置するのが、より確実なシール性能を得られる。
【００３９】
また、前記ホース５外周への加締部３ｂの位置は、ニップル４に装着された前記ゴム製帯状リング９のニップル後端側を加締める様に配設するのが好ましい。即ち、図１においては、２個の帯状リング９のニップル後端側（ニップル４の奥側）を夫々加締るのである。前記加締部３ｂの位置をこの様に配設することによって、前記ゴム製帯状リングの後端側が固定されると共に、この帯状リングの先端側がホース内に負荷された圧力により厚さを拡張され、ホース内面と前記矩形溝の底面とに密着してシール性を向上させることが可能となる。
【００４０】
更に、前記帯状リング９は、図３に示す如く、ニップル４の先端側から軸方向に円環状にスリット９ｂを形成された形状を有するものが好ましい。前記ゴム製帯状リング９のニップル先端側にスリット９ｂが形成されたことにより、ホース内に負荷された圧力を前記ゴム製帯状リング９のスリット部９ｂで緩和し、更に、前記スリット９ｂにより上下分割された帯状リング９の先端側が開くことによって、ホース内面と矩形溝底面との接触面のシール性を向上させることが可能となる。
【００４１】
一方、前記ニップル４の後端側の外周に形成された溝部７は、タケノコ形状を有するのが好ましい。前記タケノコ形状とは、一般的にホースの差し込み口に使用される口金の外形形状であって、図２に示す如く、軸方向に複数の三角形溝を形成された形状を言う。この様な溝部７の形状をなすことにより、この溝部７に接着剤８を塗布することとあいまって、前記ホース５の内圧によって作用するホース引抜力に抗する抵抗が付与されるのである。
【００４２】
ここで、前記溝部７は、前記ニップル４の後端側に１箇設けるのでも良いが、図１及び２に示す如く、２個以上設けるのがホースの抜け防止とシール性を確実にする点から好ましい。また、前記矩形溝９ａはニップル４の先端側に、前記溝部７はニップル４の前記矩形溝９ａより後端側に配置することが肝要である。
【００４３】
前記帯状リング９を、前記溝部７よりニップル４の先端側に配置することによって、ホース５内に負荷された圧力をニップル４の先端側に設けた前記帯状リング９で緩和し、前記ニップル４の後端側の接着剤８に掛かる圧力を低減することにより、前記ホース５の内管５ａを構成する樹脂、接着剤あるいはゴム層のせん断剥離を防ぐことが出来るからである。そして、帯状リング９部分から漏れた内圧の微少漏れは、前記接着剤８でシール出来るためである。
【００４４】
そして更に、前記ホース５の内管５ａに用いられるゴム層がブチル系ゴムであって、前記接着剤８がハロゲン化ゴム系接着剤からなるのが好ましい。また、前記内管が樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管の場合は、前記接着剤がフェノール系接着剤からなるのが好ましい。
【００４５】
このハロゲン化ゴム系あるいはフェノール系の接着剤８を、前記ニップル４の溝部７に塗布し、このニップル４にホース５の先端を差し込んで、ソケット３の加締部３ｂ外周から加締めた後、使用箇所に装着し、使用される時の温度により、前記内管材とこの接着剤８が徐々に熱反応して、前記口金具２のニップル４とホース５との強固な接着力が得られるからである。
【００４６】
本発明に係る口金具２とホース５との締結構造は、前記ホース５が、内圧３．５ＭＰａ以上の耐圧性を必要とする車両用エアコンホースとして有効である。この様なホースによって、長期に渡る高温と低温の冷熱サイクル下における加圧繰り返し試験、即ち、冷熱インパルス試験に耐え得るホース用の締結構造に適用可能となるからである。
【００４７】
以上、本発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、前記ホースが、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管と、この内管の外周に設けられた複数のゴム層と、この複数のゴム層間に介在する補強層とからなるホースであって、前記ニップルの先端側外周に矩形溝が形成され、この矩形溝にゴム製帯状リングが装着されると共に、前記ニップルの後端側外周に溝部が形成され、この溝部に接着剤が塗布されてなるので、長期に渡る高温と低温の冷熱サイクル環境下における加圧インパルス試験に耐え得る口金具とホースとの締結構造が可能となる。
【実施例】
【００４８】
（１）ゴム層単層の内管からなるホースと口金具の締結構造の特性試験
次に、ホース及び口金具が下記の構成からなり、前図１及び２に示した締結構造を有する試験サンプル（実施例１−１）と、前図１及び２に示した締結構造において、溝部７には接着剤８を塗布するが、矩形溝９ａとゴム製帯状リング９を設けない試験サンプル（比較例１−１）と、逆に、矩形溝９ａとゴム製帯状リング９は設けるが、溝部７への接着剤８を塗布しない試験サンプル（比較例１−２）とを試作して、これらの締結構造の特性を試験した結果について以下説明する。
【００４９】
＜ホース構成＞
・内 管：塩素化ブチルゴム（内径：１１．９ｍｍ、厚さ：３．１ｍｍ）
・補強糸：ポリエチレンテレフタレート糸の編組体
・外 管：ＥＰＤＭ（外径：２２ｍｍ、厚さ：０．９ｍｍ）
・接着剤：ハロゲン化ゴム系接着剤（ロード・ファー・イースト・インコーポレイテッド製Chemlok 6254）
【００５０】
＜口金具構成＞
・ニップル：アルミニウム合金（外径：１２．０ｍｍ、内径：８．０ｍｍ）
・ソケット：アルミニウム合金
・帯状リング：ＥＰＤＭ（幅：４．０ｍｍ、厚さ：1．０ｍｍ）
・矩形溝：幅：４．０ｍｍ、深さ：１．０ｍｍ
【００５１】
上記構成に基づく試験サンプルの特性試験結果を、表１にまとめて示す、尚、表１に示された各試験条件は以下の通りである。
＜人工老化試験＞
この試験は、後述の個別機能試験の前処理である。パイプ側を密閉された口金具とこれに締結されたホースアセンブリからなる試験サンプルの内部を真空状態にして、ホースの自然の曲がりに合わせて人工気象室の中に寝かせ、１２５℃の温度で７２時間放置しておくものとする。
【００５２】
＜冷熱インパルス試験＞
人工老化試験終了後の前記試験サンプルを、軸間距離が３５０ｍｍのＵ字形に曲げた状態で両端を固定し、油圧ポンプに接続する。試験用の作動媒体にはＰＡＧオイルを使用し、温度０℃と１４０℃との冷熱サイクルを、図４に示す様に繰り返しながら、同時に、毎分１５回の頻度で圧力値が、０．１〜３．５ＭＰａの範囲を図５に示す様な台形状に変化する圧力衝撃を加えるものとする。この様な圧力インパルスに１５万回以上耐えうる必要がある。
【００５３】
＜振動試験＞
冷熱インパルス試験終了後の前記試験サンプルに、内容積１ｃｍ３につき０．６９ｇの冷媒を充填した後、試験サンプルの口金具側を振動試験用の取付具に取り付ける。そして、８０℃の雰囲気温度において、周波数３０Ｈｚ、最大振幅を垂直方向に１．６ｍｍとして１００時間の間、継続して加振するものとする。試験開始時及び終了時の試験サンプルの重量を測定し、漏れ出た冷媒量を確認する。この冷媒漏れ許容量は５．３ｇである。
【００５４】
＜気密試験＞
振動試験終了後の前記試験サンプルのホース側を窒素供給源に接続する。そして、このサンプルを、温度２１〜３２℃の水の中に浸漬した状態で、ホースに０〜３４５０ｋＰａの圧力を加えるものとする。この時の加圧方法は、７００ｋＰａまでは１４０ｋＰａごと、７００ｋＰａから３４５０ｋＰａまでは３４５ｋＰａごと増加させながら加圧していき、各段階での圧力は少なくとも１０秒間は保持するものとする。この試験での漏れはあってはならない。
【００５５】
＜破裂試験＞
気密試験終了後の前記試験サンプルを室温で放置した状態で、毎分約７ＭＰａの均一な加圧速度で水圧を上昇させていき、破壊が生じた時の圧力をそのホースの破裂強度と見なす。そして、この破壊強度は８．６ＭＰａ以上であることが要求される。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１に示す如く、実施例１−１においては、何れの特性試験も問題なく、破裂試験後の締結部を分解して観察したところ、ゴム製帯状リングのずれやゴム層のクラック発生等の問題点は全く認められなかった。一方、比較例１−１においては、人工老化試験後の冷熱インパルス試験において、１．５万回で作動オイルの漏れを生じた。締結部を分解して観察したところ、内管のゴム層間に剥離が認められた。比較例１−２においては、人工老化試験後の冷熱インパルス試験１３万回で作動オイルの漏れを生じた。
【００５８】
（２）内管の最内層が樹脂からなるホースと口金具の締結構造の特性試験
更に、内管が、厚さ０．１５ｍｍのポリアミド樹脂の最内層とその外周に被覆された厚さ１．３ｍｍのブチル系ゴム層の二層からなる以外は、前記実施例１−１と同一の下記のホース構成と口金具構成を有する試験サンプル（実施例２−１）と、このホースを用いて比較例１−１と同一の締結構造を形成した試験サンプル（比較例２−１）と、このホースを用いて比較例１−２と同一の締結構造を形成した試験サンプル（比較例２−２）とを試作して、これらの締結構造の特性を試験した結果について以下説明する。
【００５９】
＜ホース構成＞
・内 管：ポリアミド樹脂 ０．１５ｍｍ+臭素化ブチルゴム１．３ｍｍ
・補強糸：ポリエチレンテレフタレート糸の編組体
・外 管：ＥＰＤＭ（外径：２２ｍｍ、厚さ：０．９ｍｍ）
・接着剤：フェノール系接着剤（株式会社 東洋化学研究所製
（メタロックＴＮ）
【００６０】
＜口金具構成＞
・ニップル：アルミニウム合金（外径：１２．０ｍｍ、内径：８．０ｍｍ）
・ソケット：アルミニウム合金
・帯状リング：ＥＰＤＭ（幅：４．０ｍｍ、厚さ：1．０ｍｍ）
・矩形溝：幅：４．０ｍｍ、深さ：１．０ｍｍ
【００６１】
上記構成に基づく試験サンプルの特性試験結果を、表２にまとめて示す、尚、表２に示された各試験条件は表１の試験条件と全く同一である。表２において、実施例２−１においては、何れの特性試験も問題なく、破裂試験後の締結部を分解して観察したところ、帯状リングのずれやゴム層のクラック発生等の問題点は全く認められなかった。
【００６２】
一方、比較例２−１においては、人工老化試験後の冷熱インパルス試験において、３万回で作動オイルの漏れを発生した。締結部を分解して観察したところ、内管の樹脂と接着剤間に剥離が認められた。比較例２−２においては、人工老化試験後の冷熱インパルス試験１１万回で作動オイルの漏れを生じた。
【００６３】
【表２】
【００６４】
以上、本発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、前記ホースが、ニップルの先端側外周に矩形溝が形成され、この矩形溝にゴム製帯状リングが装着されると共に、前記ニップルの後端側外周に溝部が形成され、この溝部に接着剤が塗布されてなるので、冷熱インパルス試験に耐え得る口金具とホースとの締結構造が可能となる。
【００６５】
また本発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、前記内管に用いられる単層のゴム層がブチル系ゴムであって前記接着剤がハロゲン化ゴム系接着剤からなる、または前記内管の最内層が樹脂であって前記接着剤がフェノール系接着剤からなるので、前記ブチル系ゴムとハロゲン化ゴム系接着剤または前記樹脂とフェノール系接着剤とが加熱反応して、前記口金具とホースとの強固な接着力が得られる。
【００６６】
本発明に係る実施の形態においては、前記口金具２は、図２に示す如く、パイプ１の先端部をニップル４とし、ソケット３の有孔底部３ａを前記ニップル４の軸方向の加締溝４ａの位置に合わせ、外周から加締めて一体化されたもので説明したが、本発明に係る口金具２は、前記ソケット３とニップル４とからなる口金具に、前記パイプ先端を溶接や螺合等により接続したものや、前記パイプの接続されていないものも含まれる。
【符号の説明】
【００６７】
Ｌ：矩形溝の幅， ｓ：帯状リングの幅
１：パイプ， ２：口金具
３：ソケット， ３ａ：有孔底部， ３ｂ：加締部
４：ニップル， ４ａ：加締部
５：ホース， ５ａ：内管， ５ｂ：（繊維）補強層， ５ｃ：ゴム層
７：溝部， ８：接着剤
９：（ゴム製）帯状リング， ９ａ：矩形溝 ９ｂ：スリット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、口金具とホースの締結構造に関し、更に詳しくは、自動車等の車両用エアコン（エアコンディショナー）の冷媒回路等に用いられる口金具とホースの締結構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車等の車両の軽量化を目的として、車両用エアコンの冷媒回路にはアルミニウム合金製配管が使用されているが、コンプレッサ等で発生する振動がパイプを共振させ騒音を引き起こす恐れがある。そこで、配管の共振を抑制するために、ゴムやゴムと樹脂とからなるフレキシブルホースが配管の途中に組み込まれて使用されている。
【０００３】
この様な車両用エアコンの冷媒回路に用いられるフレキシブルホースでは、一般に、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けた樹脂−ゴム複合構造からなる内管と、この内管の外周を覆う補強層と、この補強層の外周に設けられた複数のゴム層とからなる外管とにより構成されている。そして、この様な構成からなる内管のバリア層で冷媒に対する耐ガス透過性を確保するとともに、外層のゴム層でホースとしての柔軟性、振動吸収性および耐水分透過性を確保し、更に、前記ゴム層を繊維で補強するための繊維補強層を有するのが通常である。
【０００４】
また、一般的に、車両用エアコンの内管のゴム層としてはブチルゴム、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムが使用され、樹脂−ゴム複合構造の内管の最内層を形成する樹脂としては、主にポリアミド系の樹脂が多用されている。更に、外層のゴム層としては、ブチルゴム、塩素化ブチルゴム、臭素化ブチルゴムまたはエチレン−プロピレン−ジエン共重合ゴム（以下、ＥＰＤＭと略す）等がある。
【０００５】
そして、前記アルミニウム合金製パイプとフレキシブルホースとの接続には、前記パイプに連結された口金具とこの口金具のニップルに差し込まれたフレキシブルホースとを加締めて締結された締結構造が用いられている。
【０００６】
この様な口金具とこの口金具のニップルに差し込まれたフレキシブルホースとを締結された従来例に係る締結構造について、以下図６及び図７を参照しながら説明する。図６は従来例に係るゴムホースの接続継手部と金属ニップルの接続継手部との結合方法を示した説明図、図７は従来例に係る管継手の実施例を示す一部断面図である。
【０００７】
図６において、この従来例に係るゴムホースの接続継手部と金属ニップルの接続継手部との結合方法は、（ａ）管状のニップル２１の外周に、接着剤を塗布または接着してコーティング層２４を形成する第１工程と、（ｂ）前記コーティング層２４の外周に、管状の可撓性ホース２２を装着する第２工程と、（ｃ）前記コーティング層２４及び前記可撓性ホース２２に加熱処理を施す第３工程と、（ｄ）前記ニップル２１に接続された継手金具２３を加締めて前記可撓性ホース２２と前記コーティング層２４と前記ニップル２１とを一体的に結合する第４工程とを備えている（特許文献１参照）。
【０００８】
また、図７に示した従来例に係る管継手は、継手本体３０の周溝３５にシールリング３４が嵌め込まれ、継手本体３０に管体を挿入すると、管体がシールリング３４を通過して継手本体３０と管体とがシールされる管継手であって、周溝３５の前後に、シールリング３４よりも低い高さの肉盛部３６を設けたものである（特許文献２参照）。
【０００９】
しかしながら、前記従来例に係る接続継手部の結合方法や管継手は、一定の高温、高圧下における前記継手とホースとの気密性は改善されるものの、冷媒を輸送する自動車等の車両用エアコン用ホースの長期に渡る高温から低温の冷熱サイクル下における加圧繰り返し試験、即ち冷熱インパルス試験に耐え得る締結構造ではない。
【００１０】
即ち、前記特許文献１によるニップルと可撓性ホースの結合方法では、高低温の繰り返しによる接着界面の熱歪みと高低圧の繰り返し圧力による応力歪みにより、最内層の樹脂・接着剤・ゴムにせん断剥離が生じ、短時間で漏れが発生する。
【００１１】
また、特許文献２による管継手は、本来、ホースを口金具に脱着して使用する際の容易性及びシールリングの離脱防止を特徴とするものであり、本出願の加締部を固定した状態の使用方法とは異なる。更に、Ｏリング溝の前後に肉盛部を設けるため、ホース内管との接触面積も小さくなってシール性も劣ることとなる。ホース加締部のシール性向上策としてゴム製Ｏリングが使用されることは一般的に行われることであるが、ホース内圧力が低い圧力の場合は微少漏れが発生する上、ゴム製Ｏリングの熱劣化により長期のシール性確保は困難であった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特開２００３−４２３６６号公報
【特許文献２】特開２００４−３０８７９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従って、本発明の目的は、自動車等の車両用エアコンの冷媒回路等に用いられ、長期に渡る高温と低温の冷熱サイクル下における加圧繰り返し試験、即ち、冷熱インパルス試験に耐え得る口金具とホースの締結構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
第１の発明に係る口金具とホースの締結構造が採用した手段は、口金具とこの口金具のニップルに差し込まれたホースとを加締めた締結構造において、前記ホースが、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管と、この内管の外周を覆う補強層と、この補強層の外周に設けられた単層もしくは複数のゴム層とからなるホースであって、前記ニップルの先端側外周に矩形溝が形成され、この矩形溝にゴム製帯状リングが装着されると共に、前記ニップルの後端側外周に溝部が形成され、この溝部に接着剤が塗布されてなり、前記ゴム製帯状リングの両端面のうち、前記ニップルの先端側に位置する端面には、円環状のスリットが形成されていることを特徴とする口金具とホースの締結構造。
【００１５】
第２の発明に係る口金具とホースの締結構造が採用した手段は、前記内管に用いられる単層のゴム層がブチル系ゴムであって、前記接着剤がハロゲン化ゴム系接着剤からなることを特徴とするものである。
【００１６】
第３の発明に係る口金具とホースの締結構造が採用した手段は、前記内管の最内層が樹脂であって、前記接着剤がフェノール系接着剤からなることを特徴とするものである。
【００１７】
第４の発明に係る口金具とホースの締結構造が採用した手段は、前記口金具におけるホース外周への加締部の位置が、ニップルに装着された前記ゴム製帯状リングのニップル後端側を加締める様に配設されたことを特徴とするものである。
【００１８】
第５の発明に係る口金具とホースの締結構造が採用した手段は、前記ホースが車両用エアコンホースであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
第１の発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、口金具とこの口金具のニップルに差し込まれたホースとを加締めた締結構造において、前記ホースが、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管と、この内管の外周を覆う補強層と、この補強層の外周に設けられた単層もしくは複数のゴム層とからなるホースである。
【００２０】
同時に、前記ニップルの先端側外周に矩形溝が形成され、この矩形溝にゴム製帯状リングが装着されると共に、前記ニップルの後端側外周に溝部が形成され、この溝部に接着剤が塗布されてなるので、冷熱インパルス試験に耐え得る口金具とホースとの締結構造が可能となる。
【００２１】
即ち、ホース内に負荷された圧力をニップルの先端側に設けた前記ゴム製帯状リングで緩和し、前記ニップルの後端側の接着部に掛かる圧力を低減することにより、前記ホースの内管を構成する樹脂、接着剤あるいはゴム層のせん断剥離を防ぐことが出来る。そして、前記ゴム製帯状リング部分から漏れた内圧の微少漏れは、前記接着剤でシール可能とするものである。
【００２２】
また、第２及び第３の発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、前記内管に用いられる単層のゴム層がブチル系ゴムであって前記接着剤がハロゲン化ゴム系接着剤からなる、または前記内管の最内層が樹脂であって前記接着剤がフェノール系接着剤からなるので、前記ブチル系ゴムとハロゲン化ゴム系接着剤または前記樹脂とフェノール系接着剤とが加熱反応して、前記口金具とホースとの強固な接着力が得られる。
【００２３】
第４の発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、前記口金具におけるホース外周への加締部の位置が、ニップルに装着された前記ゴム製帯状リングのニップル後端側を加締める様に配設されたことにより、前記ゴム製帯状リングの後端側が固定されると共に、この帯状リングの先端側がホース内に負荷された圧力により厚さを拡張され、ホース内面と前記矩形溝の底面とに密着してシール性を向上させることが可能となる。
【００２４】
一方、第５の発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、前記ホースが車両用エアコンホースであるので、内圧３．５ＭＰａ以上の高耐圧性を要求される車両用エアコンホース用の締結構造に有効となる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施の形態に係る口金具とホースの締結構造を説明するための一部断面で示した外形図である。
【図２】図１のニップルを説明するための部分切欠断面で示した外形図である。
【図３】本発明の実施の形態の他の例を示し、図１のＡ部詳細を示す部分断面図である。
【図４】本発明の実施例に係る冷熱インパルス試験における加温サイクル条件を示す図である。
【図５】本発明の実施例に係る冷熱インパルス試験における加圧インパルス条件を示す図である。
【図６】従来例に係るゴムホースの接続継手部と金属ニップルの接続継手部との結合方法を示した説明図である。
【図７】従来例に係る管継手の実施例を示す一部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態について図１〜３を参照しながら説明する。図１は本発明の実施の形態に係る口金具とホースの締結構造を説明するための一部断面で示した外形図、図２は図１のニップルを説明するための部分切欠断面で示した外形図、図３は本発明の実施の形態の他の例を示し、図１のＡ部詳細を示す部分断面図である。
【００２７】
本発明の実施の形態に係る口金具とホースの締結構造は、図１に示す如く、パイプ１に連結された口金具２と、この口金具２のニップル４に差し込まれたホース５とを加締めて締結された締結構造に関する。前記口金具２は、ソケット３の有孔底部３ａを、前記ニップル４の軸方向の加締溝４ａの位置に合わせ、外周から加締めて一体化されたものである。前記ホース５は、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けられものからなる内管５ａ、この内管５ａの外周に設けられた補強層５ｂ及びゴム層５ｃとからなる。
【００２８】
本発明の実施の形態に係る口金具２とホース５の締結構造は、前記ニップル４の先端側外周に矩形溝９ａが形成され、この矩形溝９ａにゴム製帯状リング９が装着されると共に、前記ニップル４の後端側外周に溝部７が形成され、この溝部７に接着剤８が塗布されている。そして、前記ニップル４にホース５の先端が差し込まれ、ソケット３の加締部３ｂを外周から加締めて、前記口金具２とホース５とが接続された締結構造である。
【００２９】
次に、本発明に係るホース５につき以下詳細に説明する。前記ホース５は、図１に例示した様に、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管５ａと、この内管５ａの外周に設けられた補強層５ｂ及びゴム層５ｃとからなるものを例示したが、前記ゴム層５ｃは、外面ゴム層一層に限定されることなく、その中間に中間ゴム層を有する場合もあり、また、前記繊維補強層５ｂが複数層ある場合もある。
【００３０】
前記ホース５の内管５ａに用いられるゴム材質としては、ブチル系ゴムが好ましい。前記ブチル系ゴムは、塩素化ブチルゴムや臭素化ブチルゴム等のハロゲン化ブチルゴムでも良い。
【００３１】
この様なブチル系ゴムは、イソブチレンとイソプレンの共重合体であって、耐熱、耐寒、耐候性、耐薬品性および耐屈曲亀裂性に優れる上、ガス透過性が低いという特性を有するゴムであるからである。また、後述する様に、前記内管５ａにブチル系ゴムを用いる場合は、前記ニップル４に塗布する接着剤８はハロゲン化ゴム系接着剤からなるのが、接着力の増大という点から好ましい。
【００３２】
また、前記ゴム層５ｃのゴム材質としては、中間ゴム層も含めブチル系ゴムやＥＰＤＭが好ましい。このブチル系ゴムは、上述したように極めてガス透過性が小さく、反発弾性が低いという性質を持ち、耐熱性、耐候性に優れているからである。また、ＥＰＤＭは、同様に耐熱性、耐候性、耐オゾン性に優れるためである。
【００３３】
更に、前記内管５ａに用いる樹脂としては、通常ポリアミド樹脂が多用されている。このようなポリアミド樹脂は、ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ６とＰＡ６６の共重合体，ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ１１とＰＡ１２の共重合物、変性物、ブレンド物およびＰＡにオレフィンをブレンドしたもの等が適している。
【００３４】
次に、補強層５ｂについて説明すると、複数本の補強糸を引き揃えて内管５ａの外周面に、編組またはスパイラルに巻き付けられて構成される。前記補強糸の材質は特に限定されるものではなく、ポリエステル、ポリアミド、ビニロン等を使用することが出来るが、ゴム層との接着性や耐久性を考慮するとポリエステルが好ましい。
【００３５】
一方、前記パイプ１や口金具２には、自動車等の車両用エアコンの冷媒回路用途では、アルミニウム合金や真鍮等、軽量で錆び難い材質のものが用いられるが、その他の用途ではこれらの材質に限定されるものではなく、例えば、銅や鉄を用いることも出来る。
【００３６】
そして、本発明に係る前記口金具２とホース５の締結構造は、前記ニップル４の先端側外周に矩形溝９ａが形成され、この矩形溝９ａにゴム製帯状リング９が装着されると共に、前記ニップル４の後端側外周に溝部７が形成され、この溝部７に接着剤８が塗布されて締結されるものであるが、以下この締結構造の実施の形態について詳細に説明する。
【００３７】
本発明の実施の形態に係る口金具２とホース５の締結構造は、前記矩形溝９ａの幅Ｌが、この矩形溝９ａに装着されるゴム製帯状リング９の幅ｓと同一寸法に形成されるのが好ましい。この様に、前記矩形溝９ａの幅Ｌを、この矩形溝９ａに装着される帯状リング９の幅ｓと同一寸法に形成することによって、前記帯状リング９のニップル上の位置が固定されソケット３の加締部３ｂと帯状リング９の後端側の位置を正確に一致させることが出来、またホース５内面との接触シール面を確保して、確実な高シール性が得られるからである。前記矩形溝９ａ及び帯状リング９の個数は夫々１個でも良いが、図１に示す如く、２個以上設けるのがシール性を確実にする点から好ましい。
【００３８】
一方、前記口金具２におけるホース５外周への加締部３ｂは、前記矩形溝９ａ及び帯状リング９を夫々１個設けた場合は前記ニップル４の軸方向に２箇所、図２に示す様に、前記矩形溝９ａ及び帯状リング９を２個設けた場合は前記ニップル４の軸方向に３箇所、少なくとも前記２個の帯状リング９のうちの何れか１個を前記軸方向に挟み込む位置に配置するのが、より確実なシール性能を得られる。
【００３９】
また、前記ホース５外周への加締部３ｂの位置は、ニップル４に装着された前記ゴム製帯状リング９のニップル後端側を加締める様に配設するのが好ましい。即ち、図１においては、２個の帯状リング９のニップル後端側（ニップル４の奥側）を夫々加締るのである。前記加締部３ｂの位置をこの様に配設することによって、前記ゴム製帯状リングの後端側が固定されると共に、この帯状リングの先端側がホース内に負荷された圧力により厚さを拡張され、ホース内面と前記矩形溝の底面とに密着してシール性を向上させることが可能となる。
【００４０】
更に、前記帯状リング９は、図３に示す如く、ニップル４の先端側から軸方向に円環状にスリット９ｂを形成された形状を有するものが好ましい。前記ゴム製帯状リング９のニップル先端側にスリット９ｂが形成されたことにより、ホース内に負荷された圧力を前記ゴム製帯状リング９のスリット部９ｂで緩和し、更に、前記スリット９ｂにより上下分割された帯状リング９の先端側が開くことによって、ホース内面と矩形溝底面との接触面のシール性を向上させることが可能となる。
【００４１】
一方、前記ニップル４の後端側の外周に形成された溝部７は、タケノコ形状を有するのが好ましい。前記タケノコ形状とは、一般的にホースの差し込み口に使用される口金の外形形状であって、図２に示す如く、軸方向に複数の三角形溝を形成された形状を言う。この様な溝部７の形状をなすことにより、この溝部７に接着剤８を塗布することとあいまって、前記ホース５の内圧によって作用するホース引抜力に抗する抵抗が付与されるのである。
【００４２】
ここで、前記溝部７は、前記ニップル４の後端側に１箇設けるのでも良いが、図１及び２に示す如く、２個以上設けるのがホースの抜け防止とシール性を確実にする点から好ましい。また、前記矩形溝９ａはニップル４の先端側に、前記溝部７はニップル４の前記矩形溝９ａより後端側に配置することが肝要である。
【００４３】
前記帯状リング９を、前記溝部７よりニップル４の先端側に配置することによって、ホース５内に負荷された圧力をニップル４の先端側に設けた前記帯状リング９で緩和し、前記ニップル４の後端側の接着剤８に掛かる圧力を低減することにより、前記ホース５の内管５ａを構成する樹脂、接着剤あるいはゴム層のせん断剥離を防ぐことが出来るからである。そして、帯状リング９部分から漏れた内圧の微少漏れは、前記接着剤８でシール出来るためである。
【００４４】
そして更に、前記ホース５の内管５ａに用いられるゴム層がブチル系ゴムであって、前記接着剤８がハロゲン化ゴム系接着剤からなるのが好ましい。また、前記内管が樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管の場合は、前記接着剤がフェノール系接着剤からなるのが好ましい。
【００４５】
このハロゲン化ゴム系あるいはフェノール系の接着剤８を、前記ニップル４の溝部７に塗布し、このニップル４にホース５の先端を差し込んで、ソケット３の加締部３ｂ外周から加締めた後、使用箇所に装着し、使用される時の温度により、前記内管材とこの接着剤８が徐々に熱反応して、前記口金具２のニップル４とホース５との強固な接着力が得られるからである。
【００４６】
本発明に係る口金具２とホース５との締結構造は、前記ホース５が、内圧３．５ＭＰａ以上の耐圧性を必要とする車両用エアコンホースとして有効である。この様なホースによって、長期に渡る高温と低温の冷熱サイクル下における加圧繰り返し試験、即ち、冷熱インパルス試験に耐え得るホース用の締結構造に適用可能となるからである。
【００４７】
以上、本発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、前記ホースが、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管と、この内管の外周に設けられた複数のゴム層と、この複数のゴム層間に介在する補強層とからなるホースであって、前記ニップルの先端側外周に矩形溝が形成され、この矩形溝にゴム製帯状リングが装着されると共に、前記ニップルの後端側外周に溝部が形成され、この溝部に接着剤が塗布されてなるので、長期に渡る高温と低温の冷熱サイクル環境下における加圧インパルス試験に耐え得る口金具とホースとの締結構造が可能となる。
【実施例】
【００４８】
（１）ゴム層単層の内管からなるホースと口金具の締結構造の特性試験
次に、ホース及び口金具が下記の構成からなり、前図１及び２に示した締結構造を有する試験サンプル（実施例１−１）と、前図１及び２に示した締結構造において、溝部７には接着剤８を塗布するが、矩形溝９ａとゴム製帯状リング９を設けない試験サンプル（比較例１−１）と、逆に、矩形溝９ａとゴム製帯状リング９は設けるが、溝部７への接着剤８を塗布しない試験サンプル（比較例１−２）とを試作して、これらの締結構造の特性を試験した結果について以下説明する。
【００４９】
＜ホース構成＞
・内 管：塩素化ブチルゴム（内径：１１．９ｍｍ、厚さ：３．１ｍｍ）
・補強糸：ポリエチレンテレフタレート糸の編組体
・外 管：ＥＰＤＭ（外径：２２ｍｍ、厚さ：０．９ｍｍ）
・接着剤：ハロゲン化ゴム系接着剤（ロード・ファー・イースト・インコーポレイテッド製Chemlok 6254）
【００５０】
＜口金具構成＞
・ニップル：アルミニウム合金（外径：１２．０ｍｍ、内径：８．０ｍｍ）
・ソケット：アルミニウム合金
・帯状リング：ＥＰＤＭ（幅：４．０ｍｍ、厚さ：1．０ｍｍ）
・矩形溝：幅：４．０ｍｍ、深さ：１．０ｍｍ
【００５１】
上記構成に基づく試験サンプルの特性試験結果を、表１にまとめて示す、尚、表１に示された各試験条件は以下の通りである。
＜人工老化試験＞
この試験は、後述の個別機能試験の前処理である。パイプ側を密閉された口金具とこれに締結されたホースアセンブリからなる試験サンプルの内部を真空状態にして、ホースの自然の曲がりに合わせて人工気象室の中に寝かせ、１２５℃の温度で７２時間放置しておくものとする。
【００５２】
＜冷熱インパルス試験＞
人工老化試験終了後の前記試験サンプルを、軸間距離が３５０ｍｍのＵ字形に曲げた状態で両端を固定し、油圧ポンプに接続する。試験用の作動媒体にはＰＡＧオイルを使用し、温度０℃と１４０℃との冷熱サイクルを、図４に示す様に繰り返しながら、同時に、毎分１５回の頻度で圧力値が、０．１〜３．５ＭＰａの範囲を図５に示す様な台形状に変化する圧力衝撃を加えるものとする。この様な圧力インパルスに１５万回以上耐えうる必要がある。
【００５３】
＜振動試験＞
冷熱インパルス試験終了後の前記試験サンプルに、内容積１ｃｍ３につき０．６９ｇの冷媒を充填した後、試験サンプルの口金具側を振動試験用の取付具に取り付ける。そして、８０℃の雰囲気温度において、周波数３０Ｈｚ、最大振幅を垂直方向に１．６ｍｍとして１００時間の間、継続して加振するものとする。試験開始時及び終了時の試験サンプルの重量を測定し、漏れ出た冷媒量を確認する。この冷媒漏れ許容量は５．３ｇである。
【００５４】
＜気密試験＞
振動試験終了後の前記試験サンプルのホース側を窒素供給源に接続する。そして、このサンプルを、温度２１〜３２℃の水の中に浸漬した状態で、ホースに０〜３４５０ｋＰａの圧力を加えるものとする。この時の加圧方法は、７００ｋＰａまでは１４０ｋＰａごと、７００ｋＰａから３４５０ｋＰａまでは３４５ｋＰａごと増加させながら加圧していき、各段階での圧力は少なくとも１０秒間は保持するものとする。この試験での漏れはあってはならない。
【００５５】
＜破裂試験＞
気密試験終了後の前記試験サンプルを室温で放置した状態で、毎分約７ＭＰａの均一な加圧速度で水圧を上昇させていき、破壊が生じた時の圧力をそのホースの破裂強度と見なす。そして、この破壊強度は８．６ＭＰａ以上であることが要求される。
【００５６】
【表１】
【００５７】
表１に示す如く、実施例１−１においては、何れの特性試験も問題なく、破裂試験後の締結部を分解して観察したところ、ゴム製帯状リングのずれやゴム層のクラック発生等の問題点は全く認められなかった。一方、比較例１−１においては、人工老化試験後の冷熱インパルス試験において、１．５万回で作動オイルの漏れを生じた。締結部を分解して観察したところ、内管のゴム層間に剥離が認められた。比較例１−２においては、人工老化試験後の冷熱インパルス試験１３万回で作動オイルの漏れを生じた。
【００５８】
（２）内管の最内層が樹脂からなるホースと口金具の締結構造の特性試験
更に、内管が、厚さ０．１５ｍｍのポリアミド樹脂の最内層とその外周に被覆された厚さ１．３ｍｍのブチル系ゴム層の二層からなる以外は、前記実施例１−１と同一の下記のホース構成と口金具構成を有する試験サンプル（実施例２−１）と、このホースを用いて比較例１−１と同一の締結構造を形成した試験サンプル（比較例２−１）と、このホースを用いて比較例１−２と同一の締結構造を形成した試験サンプル（比較例２−２）とを試作して、これらの締結構造の特性を試験した結果について以下説明する。
【００５９】
＜ホース構成＞
・内 管：ポリアミド樹脂 ０．１５ｍｍ+臭素化ブチルゴム１．３ｍｍ
・補強糸：ポリエチレンテレフタレート糸の編組体
・外 管：ＥＰＤＭ（外径：２２ｍｍ、厚さ：０．９ｍｍ）
・接着剤：フェノール系接着剤（株式会社 東洋化学研究所製
（メタロックＴＮ）
【００６０】
＜口金具構成＞
・ニップル：アルミニウム合金（外径：１２．０ｍｍ、内径：８．０ｍｍ）
・ソケット：アルミニウム合金
・帯状リング：ＥＰＤＭ（幅：４．０ｍｍ、厚さ：1．０ｍｍ）
・矩形溝：幅：４．０ｍｍ、深さ：１．０ｍｍ
【００６１】
上記構成に基づく試験サンプルの特性試験結果を、表２にまとめて示す、尚、表２に示された各試験条件は表１の試験条件と全く同一である。表２において、実施例２−１においては、何れの特性試験も問題なく、破裂試験後の締結部を分解して観察したところ、帯状リングのずれやゴム層のクラック発生等の問題点は全く認められなかった。
【００６２】
一方、比較例２−１においては、人工老化試験後の冷熱インパルス試験において、３万回で作動オイルの漏れを発生した。締結部を分解して観察したところ、内管の樹脂と接着剤間に剥離が認められた。比較例２−２においては、人工老化試験後の冷熱インパルス試験１１万回で作動オイルの漏れを生じた。
【００６３】
【表２】
【００６４】
以上、本発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、前記ホースが、ニップルの先端側外周に矩形溝が形成され、この矩形溝にゴム製帯状リングが装着されると共に、前記ニップルの後端側外周に溝部が形成され、この溝部に接着剤が塗布されてなるので、冷熱インパルス試験に耐え得る口金具とホースとの締結構造が可能となる。
【００６５】
また本発明に係る口金具とホースの締結構造によれば、前記内管に用いられる単層のゴム層がブチル系ゴムであって前記接着剤がハロゲン化ゴム系接着剤からなる、または前記内管の最内層が樹脂であって前記接着剤がフェノール系接着剤からなるので、前記ブチル系ゴムとハロゲン化ゴム系接着剤または前記樹脂とフェノール系接着剤とが加熱反応して、前記口金具とホースとの強固な接着力が得られる。
【００６６】
本発明に係る実施の形態においては、前記口金具２は、図２に示す如く、パイプ１の先端部をニップル４とし、ソケット３の有孔底部３ａを前記ニップル４の軸方向の加締溝４ａの位置に合わせ、外周から加締めて一体化されたもので説明したが、本発明に係る口金具２は、前記ソケット３とニップル４とからなる口金具に、前記パイプ先端を溶接や螺合等により接続したものや、前記パイプの接続されていないものも含まれる。
【符号の説明】
【００６７】
Ｌ：矩形溝の幅， ｓ：帯状リングの幅
１：パイプ， ２：口金具
３：ソケット， ３ａ：有孔底部， ３ｂ：加締部
４：ニップル， ４ａ：加締部
５：ホース， ５ａ：内管， ５ｂ：（繊維）補強層， ５ｃ：ゴム層
７：溝部， ８：接着剤
９：（ゴム製）帯状リング， ９ａ：矩形溝 ９ｂ：スリット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
口金具とこの口金具のニップルに差し込まれたホースとを加締めた締結構造において、前記ホースが、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管と、この内管の外周を覆う補強層と、この補強層の外周に設けられた単層もしくは複数のゴム層とからなるホースであって、
前記ニップルの先端側外周に矩形溝が形成され、この矩形溝にゴム製帯状リングが装着されると共に、前記ニップルの後端側外周に溝部が形成され、この溝部に接着剤が塗布されてなり、
前記ゴム製帯状リングの両端面のうち、前記ニップルの先端側に位置する端面には、円環状のスリットが形成されていることを特徴とする口金具とホースの締結構造。
【請求項２】
前記内管に用いられる単層のゴム層がブチル系ゴムであって、前記接着剤がハロゲン化ゴム系接着剤からなることを特徴とする請求項１に記載の口金具とホースの締結構造。
【請求項３】
前記内管の最内層が樹脂であって、前記接着剤がフェノール系接着剤からなることを特徴とする請求項１に記載の口金具とホースの締結構造。
【請求項４】
前記ホースが車両用エアコンホースであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つの項に記載の口金具とホースの締結構造。
【請求項１】
口金具とこの口金具のニップルに差し込まれたホースとを加締めた締結構造において、前記ホースが、ゴム層単層、樹脂層単層または樹脂層の外周にゴム層を設けたものからなる内管と、この内管の外周を覆う補強層と、この補強層の外周に設けられた単層もしくは複数のゴム層とからなるホースであって、
前記ニップルの先端側外周に矩形溝が形成され、この矩形溝にゴム製帯状リングが装着されると共に、前記ニップルの後端側外周に溝部が形成され、この溝部に接着剤が塗布されてなり、
前記ゴム製帯状リングの両端面のうち、前記ニップルの先端側に位置する端面には、円環状のスリットが形成されていることを特徴とする口金具とホースの締結構造。
【請求項２】
前記内管に用いられる単層のゴム層がブチル系ゴムであって、前記接着剤がハロゲン化ゴム系接着剤からなることを特徴とする請求項１に記載の口金具とホースの締結構造。
【請求項３】
前記内管の最内層が樹脂であって、前記接着剤がフェノール系接着剤からなることを特徴とする請求項１に記載の口金具とホースの締結構造。
【請求項４】
前記ホースが車両用エアコンホースであることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一つの項に記載の口金具とホースの締結構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−２２５５１０（Ｐ２０１２−２２５５１０Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１５６８３２（Ｐ２０１２−１５６８３２）
【出願日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【分割の表示】特願２００７−１３４３９４（Ｐ２００７−１３４３９４）の分割
【原出願日】平成１９年５月２１日（２００７．５．２１）
【出願人】（０００２３３６１９）株式会社ニチリン (69)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１５日（２０１２．１１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【分割の表示】特願２００７−１３４３９４（Ｐ２００７−１３４３９４）の分割
【原出願日】平成１９年５月２１日（２００７．５．２１）
【出願人】（０００２３３６１９）株式会社ニチリン (69)
【Ｆターム（参考）】
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