专利名称：抗压吸振软管及其制造方法
技术领域：
本发明涉及一种抗压吸振软管，特别是用于机动车辆的机舱内的管道系统的抗压吸振软管，此外，还涉及用于制造该抗压吸振软管的制造方法。
背景技术：
过去，主要由管状的橡胶层构成的软管被广泛地应用到工业和汽车产业中。采用这种橡胶软管的主要目的在于吸收振动。
例如，在将管道软管设置于机动车辆的机舱内的情况下，该管道软管用于吸收发动机的振动、空调设备的压缩机的振动(用于输送制冷剂的软管，就是空调装置软管)、和在驾驶汽车的过程中产生的其他各种振动，并且，用于抑制振动从一个构件传递到另一个构件。其中，所述一个构件通过所述管道软管与所述另一个构件相连。
同时，例如下面的专利文献1所述，除了应用到工业和汽车产业中以外，应用到液压系统、燃料系统、供水系统和制冷系统的软管具有多层结构，包括内表面橡胶层、外表面橡胶层、和夹置于所述内表面橡胶层与外表面橡胶层之间的加固层。所述加固层是由编织加固纱线(加固线构件)构成的。
图8(A)表示下述的专利文献1所述的制冷剂输送软管(空调设备软管)的结构。图8(A)中的附图标记200表示管状内表面橡胶层。树脂内部层202形成于内表面橡胶层200内，并层叠于该内表面橡胶层200的内表面上。而且，第一加固层204形成或层叠于所述内表面橡胶层200的外侧，而第二加固层206形成或层叠于所述第一加固层204的外侧、并在第一加固层204与第二加固层206之间夹设有中间橡胶层208。所述第一加固层204由螺旋状的单股卷绕加固纱线或纱线组形成，而所述第二加固层206由螺旋状的单股卷绕加固纱线或纱线组形成，并且所述第二加固层206的卷绕方向与所述第一加固层204的卷绕方向相反。而且，作为覆盖层的最外层的外表面橡胶层210，形成或层叠于所述第二加固层206的外侧。
在该示例中，所述加固层204、206是通过螺旋状地设置或卷绕加固纱线而形成的。另一方面，该加固层也可以通过编织加固纱线来形成。
图8(B)表示具有该编织加固层的软管的示例。图8(B)中的附图标记212表示位于所述内表面橡胶层200和外表面橡胶层210之间、通过编织加固纱线所形成的加固层。
在该示例中，所述树脂内部层202也形成于内表面橡胶层200内，并层叠于该内表面橡胶层200的内表面上。
同时，对于上述那样直边的管状软管，以往的该软管要有预定的长度用以确保所需的吸振特性。
特别是，与用于燃料系统、供水系统等的低压软管相比，用于液压系统(例如动力转向系统)、制冷系统(制冷剂输送系统)等的高压软管，需要与所述软管的刚性所匹配的更长的长度，从而来吸收振动、减少噪音和振动传递到车辆的内部。
例如，在制冷剂输送软管的情况下，长度为300mm至600mm的软管适用于吸收振动、和减少噪音以及振动的传递，对于管道系统或配管，其直线距离为200mm也适用。
但是，机舱内装有各种零部件。并且，特别是在目前，机舱变得越来越小型化。因此，在这种情况下，如果在所述机舱内设有一长软管，则在将该软管设置于机舱时，会给设计工程师在如何设计管道系统以避免该软管与其他的零部件发生干涉、以及操作人员如何操作所述软管带来困扰。而且，应该根据机动车辆的类型进行管道系统的设计以及软管的操作。这样就会导致过度的工作负担。
考虑到上述方面，要求一种软管，既有较短的长度又能够有效地吸收振动。
作为设计长度短并能确保吸振特性的软管的一个方法，可以形成带波纹的所述软管。
所述带波纹的软管，显著地改善了该软管的挠性。但是，一旦由流体将高压施加于所述软管的内部，所述软管在轴向就被整体地大大地拉长。
在此情况下，当在相对的端部固定所述软管的状态下(通常软管是以该方式而加以应用的)，所述软管整体就会大大地弯曲，并且会产生与其周围的其他的零部件相干涉的问题。
因此，带波纹的软管并不能提供一种有效的对策。
同时，在空调装置软管等高压软管的情况下，当由流体将高压导入到所述软管内时，所述软管和流体作为一个整体，显示出比未将高压加诸于所述软管时更像刚体的性能。
含有所述流体的软管的横截面积越大，其刚度越高。
也就是说，含有所述流体的软管的横截面积越小，其刚度越低，从而导致吸振特性相应地增大。
因此，为了设计出不带波纹、长度短且吸振特性有所加强的软管，将所述软管形成为小直径也很有效。
但是，如果形成为包含轴向端部在内的整体细长的软管，特别是在具有加固层的抗压软管的情况下，当将接头配件的插入管插入到所述软管中时，所述插入管的可插入性就会显著地降低，并且由于所述加固层的阻抗而会给所述接头配件的安装带来很大的麻烦。
作为上述问题的一种对策，考虑过在进行所述接头配件的安装操作之前，预先径向地扩大所述软管的轴向端部、即要型锻或压缩的部分(型锻部分)。
例如，关于散热器软管等的供水系统软管，在下述的专利文献2和3中公开了这样的技术方案，即，将一心轴插入于通过挤压加工而成的未硬化的橡胶的端部，并在此状态下硬化形成该橡胶，从而形成大直径的端部，即径向扩大的软管端部。
但是，在此情况下，需要附加预备步骤，用于径向地扩大所述软管端部。此外，径向扩大所述软管的端部仍然存在困难。
在专利文献2和3所公开的供水系统软管中，破裂压力小，并且所述加固层的编织或卷绕密度低、大约为15至25％。在此情况下，径向扩大所述软管的端部就不那么困难。但是，在高压软管的情况下，其破裂压力为1Mpa或1Mpa以上，特别是在5Mpa或5Mpa以上，甚至10Mpa或10Mpa以上，或者，加固层的编织或卷绕密度为50％或50％以上，则所述加固层的阻抗显著地增加，从而导致径向扩大所述软管的端部的难度系数变大。
为了径向扩大所述橡胶软管的端部(其未被硬化但是已经通过在其端部插入心轴而设置有加固层)，例如应相对于临界角充分地减小加固纱线的编织或卷绕角，用以减小所述加固层的阻抗。基于上述原因，也会产生下述问题，即所述加固层中的加固纱线的编织或卷绕角的可接受的范围在很大程度上受到限制。
此外，不管是预先地径向扩大橡胶软管端部(该软管已预先形成为直边的筒状)，还是通过在将接头配件安装于所述橡胶软管的过程中插入插入管来径向扩大橡胶软管的端部，径向扩大操作必然伴有所述软管的轴向端部、即型锻部分变成薄壁这一问题。
对于所述软管的轴向端部的型锻或压缩部分，考虑到各种要型锻或压缩的部分的壁厚或者要型锻或压缩的部分的紧固强度，型锻或压缩率通常被设定为25至50％。如果所述要型锻的部分的壁厚较薄，则在型锻或压缩操作中，该部分就会产生破裂。
为了防止这一问题的发生，要求所述要型锻的部分、即型锻或压缩部分具有一定厚度的壁厚或大于一定厚度的壁厚。但是，当径向扩大所述软管的在其挤压成直边的筒状时已经预先形成的轴向端部时，提供具有所需壁厚的软管是较为困难的。
换句话说，如果所述软管为将所述接头配件可靠地型锻于所述软管的轴向端部上这一类型的话，则难于将工艺应用到所述的径向扩大的轴向端部之上(此外，所述专利文献2和3所公开的软管并不是将接头配件可靠地型锻于所述软管的端部的类型)。
JP7-68659A JP3244183B[专利文献3]JP8-26955B发明内容在上面所述的情况下，本发明的目的在于提供一种新型的抗压吸振软管及其制造方法，其中，接头配件可靠地型锻于所述软管的轴向端部。根据本发明的新型抗压吸振软管，不会出现下述问题，例如在型锻所述接头配件的过程中不会出现所述软管的轴向端部破裂的问题，且所述接头配件的安装也不会存在困难。
根据本发明，提供一种新型抗压吸振软管，包括软管主体和接头配件。该软管主体具有内表面层、通过编织或螺旋状地卷绕加固线构件(包括加固纱线和加固丝状构件等)而形成于所述内表面层的外侧的加固层、和作为覆盖层而位于所述加固层的外侧的外表面层。所述软管主体具有在其轴向端部的型锻或压缩部分(即要型锻部分或要压缩部分)和不同于所述型锻部分的主要部分。相应于所述软管主体的型锻部分和主要部分，所述内表面层和外表面层也同样地分别具有型锻部分和主要部分。所述接头配件连接于所述软管主体的型锻部分。所述接头配件具有刚性插入管和套筒型的插口配件。在将所述插入管插入到所述型锻部分中且所述插口配件安装于所述型锻部分的外表面时，沿径向收缩方向将所述插口配件可靠地型锻到所述型锻部分处，从而将所述接头配件可靠地安装于所述型锻部分上。在形成(例如模制)时，所述内表面层在其轴向端部的型锻部分处形成大直径，而在主要部分处形成相对于所述型锻部分较小的直径，例如，在其型锻部分处具有大内径，而在主要部分处具有相对于所述型锻部分较小的内径。所述内表面层在所述主要部分的壁厚为t1、而在所述型锻部分的壁厚为t2，在将所述接头配件可靠地型锻到所述软管主体上之前、即在将所述接头配件可靠地型锻到所述软管主体上之前的形成状态(例如模制状态)，所述壁厚t1和壁厚t2之间的关系为t2≥t1。在形成(例如模制)后，所述加固层和外表面层形成于所述内表面层的外侧，以便于其能够依从所述内表面层的外表面的形状。在将所述接头配件可靠地型锻于所述软管主体上之前，例如在将所述接头配件可到地型锻于所述软管主体之前的形成状态(例如模制状态)，所述型锻部分的壁厚t2等于或大于所述主要部分的壁厚t1的1.3倍。所述插入管的内径可以等于或大致等于所述主要部分处的内表面层的内径。在形成(例如模制)时，所述内表面层的型锻部分处的内径等于或大于所述主要部分处的内径的1.3倍。对于所述软管主体，在将所述接头配件可靠地型锻于所述软管主体之前的状态下、例如将所述接头配件可靠地型锻于所述软管主体上的形成状态下，其型锻部分的外径要大于所述主要部分的外径。所述内表面层包括置于所述型锻部分和主要部分之间的锥形部分，该锥形部分朝所述主要部分沿径向收缩。
在所述抗压吸振软管中，处于压力下的所述抗压吸振软管的破裂压力为1MPa或1MPa以上。
通过编织或螺旋状地卷绕所述加固线构件(包括加固纱线和加固丝状构件等)来形成所述加固层，所述加固线构件的编织或卷绕密度为50％或50％以上。
在将所述接头配件可靠地型锻于所述软管主体上的状态下、例如在将所述接头配件可靠地型锻于所述软管主体上的形成状态下，所述外表面层的型锻部分的壁厚小于所述主要部分的壁厚。所述外表面层也可以由可热收缩管形成。
根据本发明的另一方面，提供一种制造抗压吸振软管、例如技术方案1所述的软管的方法。所述抗压吸振软管包括例如软管主体和接头配件。该软管主体具有内表面层、通过编织或螺旋状地卷绕加固线构件(包括加固纱线和加固丝状构件等)而形成于所述内表面层的外侧的加固层、和作为覆盖层而位于所述加固层的外侧的外表面层。所述软管主体具有在其轴向端部的型锻或压缩部分(即要型锻部分或要压缩部分)和不同于所述型锻部分的主要部分。所述接头配件连接于所述软管主体的型锻部分。所述接头配件具有刚性插入管和套筒型的插口配件。在将所述插入管插入到所述型锻部分中且所述插口配件安装于所述型锻部分的外表面时，沿径向收缩方向将所述插口配件可靠地型锻到所述型锻部分，从而将所述接头配件可靠地安装于所述型锻部分上。在形成(例如模制)时，所述内表面层在其轴向端部的型锻部分处形成大直径，而在主要部分处形成相对于所述型锻部分较小的直径，例如，在其型锻部分处具有大内径，而在主要部分处具有相对于所述型锻部分较小的内径。所述内表面层在所述主要部分的壁厚为t1、而在所述型锻部分的壁厚为t2，在将所述接头配件可靠地型锻到所述软管主体上之前、即在将所述接头配件可靠地型锻到所述软管主体上之前的形成状态(例如模制状态)，所述壁厚t1和壁厚t2之间的关系为t2≥t1。例如在形成(例如模制)时，所述加固层和外表面层形成于所述内表面层的外侧，以便于其能够依从所述内表面层的外表面的形状。根据本发明的用于制造所述抗压吸振软管的方法，包括以下步骤(a)通过喷射模塑法分别或独立地形成所述内表面层的步骤；(b)在步骤(a)后，通过编织或螺旋状地卷绕处于所述内表面层的外侧上的所述加固线构件，形成所述加固层；(c)在步骤(b)后，形成所述外表面层的步骤。
在形成所述内表面层的步骤中，通过模制来分别硬化形成作为所述内表面层的内表面橡胶层，并且，形成所述外表面橡胶层，以便于在形成所述外表面层的步骤中层叠所述加固层，然后，使作为外表面层的外表面橡胶层硬化。
如上所述，在本发明的所述软管中，形成(例如模制)所述内表面层使其具有相应的形状。即所述内表面层在所述轴向端部的型锻部分处具有大直径，并且在除了型锻部分的所述主要部分处具有相对于所述型锻部分较小的直径，例如在其型锻部分处具有大内径，而在主要部分处具有相对于所述型锻部分较小的内径。所述加固层具有依从于所述内表面层的外表面形状，所述外表面层形成于所述加固层的外侧，即，所述加固层和所述外表面层形成于所述内表面层的外侧，以便于在形成所述加固层和形成所述外表面层的步骤中依从于所述内表面层的外表面的形状。在将所述接头配件可靠地型锻于所述软管主体之前的状态下或形成所述内表面层的步骤中，所述内表面层在所述主要部分的壁厚为t1，在所述型锻部分的壁厚为t2，所述壁厚t1和壁厚t2的关系为t2≥t1。因此，根据本发明，可毫不费力地将所述插入管插入到所述软管主体的轴向端部的型锻部分，并且，所述接头配件能够容易地连接到所述软管主体的轴向端部。
当沿径向收缩方向将所述插口配件型锻于所述软管主体上时，由于所述内表面橡胶层的型锻部分具有足够的壁厚，所以通过型锻操作，也可不会产生破损地将所述接头配件牢固可靠地型锻于所述软管主体上。
在上述的软管中，考虑到吸振特性，所述主要部分处的内表面层的壁厚t1最好尽量是薄壁。
相反地，为了满足内部流体的防渗和水的不可渗透性等要求，所述内表面层的壁厚最好为t1或大于特定厚度的壁厚。
在此，所述主要部分的壁厚t1在1.0至2.5mm的范围内较为理想，在1.3至2.0mm的范围内则更为理想。
另一方面，当所述插入管插入到所述内表面层时，所述内表面层最好在上述型锻部分具有较大的直径，以使所述插入管的内径等于或大致等于所述主要部分的内表面层的内径。
当所述插入管的内径等于或大致等于所述主要部分处的内表面层的内径时，流体的流路横截面积沿软管的整个长度大致恒定。因此，在所述接头配件的连接区域不存在压力损失(下降)的问题。并且，即使在所述主要部分处的、所述内表面层形成的较细的情况下，也可以保证所需的流体的流量。
考虑到上述的因素，在所述内表面层中，所述型锻部分的壁厚t2在1.3至3.0mm的范围内较为理想，在1.5至2.5mm的范围内更为理想。
具体地说，本发明适用于其破裂压力为1MPa或1MPa以上的软管，特别适合于破裂压力为5MPa或5MPa以上，甚至10MPa或10MPa以上的软管。
特别地，本发明适用于具有加固层的软管，所述加固层是通过编织或螺旋状地卷绕所述加固线构件来形成的，所述加固线构件的编织或卷绕密度为50％或50％以上。
在此，编织或卷绕密度为所述加固线构件的面积与所述加固层面积的比值。当没有间隙或间隔零间隙地设置所述加固线构件时，所述编织密度或卷绕密度为100％。
根据本发明的制造抗压吸振软管的方法，包括下述步骤通过模制来分别形成或模制所述内表面层的步骤；通过将所述加固线构件编织或螺旋状地卷绕在所述内表面层的外侧上来形成所述加固层的步骤；形成所述外表面层的步骤。
根据上述专利文献2和3所公开的方法，未硬化的橡胶软管首先通过挤压成型形成为直边的筒形，而后，通过向其中插入心轴而使得所述橡胶软管的轴向端部径向扩大。与此不同，根据本发明的一个方面，可通过模制来分别形成所述内表面层。也就是说，在形成所述加固层之前的状态下，形成或模制沿径向扩大轴向端部的内表面层。因此，所述内表面层的轴向端部可以在不受所述加固层的阻力的情况下、非常容易地形成沿径向扩大的形状。
根据本发明的另一方面，由于所述加固层形成于下一步骤，所以，所述加固层中的所述加固线构件的编织或卷绕角度、其编织或卷绕密度等可自由地决定或设定，而不必考虑到后续步骤中的轴向端部的径向扩大这一操作。
例如，在本发明中，可如上所述将编织或卷绕密度设为50％或50％以上，而不必多加考虑。并且，所述编织或卷绕角度可以设定为接近临界角(54.7°)的角或在临界角的正负3°的范围内的角，例如55°的角。
在本发明中，作为内表面层的内表面橡胶层可以通过模制而分别地硬化形成，接下来，形成所述外表面橡胶层，以便于通过例如挤压使其层叠于所述加固层上，然后，硬化作为所述外表面层的外表面橡胶层。
根据本发明的方法，可容易且自由地设定所述主要部分和型锻部分处的内表面层的壁厚。
“模制”表示通过模具、例如金属模来成型，并且指的是喷射模塑法、压缩模塑法、传递模塑法等。“内表面层”指的是在加固层或加固层结构的内侧设置的橡胶层，即“内表面橡胶层”。“内表面橡胶层”形成例如最内层。“外表面层”形成例如最外层。
下面参照附图，详细地说明本发明的优选实施例。
图1(A)是表示本发明的一个实施例的软管的图。
图1(B)是表示图1(A)的B部分的结构的图。
图2是表示一个实施例的所述软管的相关部分的放大截面图。
图3是表示制造一个实施例的所述软管的方法的一个步骤的示意图。
图4(A)是表示图3的下一步骤的示意图。
图4(B)是表示图4(A)的下一步骤的示意图。
图5(A)是表示一个实施例的所述软管的软管主体的横截面图。
图5(B)是表示图5(A)的B部分的放大示意图。
图6是表示实施例和比较例软管所进行的测试方法的图。
图7是表示同一实施例和比较例软管的另一测试方法的图。
图8(A)是表示现有软管的一个类型的图。
图8(B)是表示现有软管的另一个类型的图。
具体实施例方式
在图1(A)和(B)中，附图标记10表示抗压吸振软管(下面简称软管)，其应用于例如制冷剂输送软管(空调装置软管)等，其具有软管主体12和一对接头配件14，所述接头配件14可靠地型锻或压缩在所述软管的轴向端部的型锻或压缩部分12B上(参见图2)。如图1(B)所示，所述软管主体12为多层结构，具有最内层的内部橡胶层或内表面橡胶层(内表面层)16、加固层18、和作为覆盖层的最外层的外部橡胶层或外表面橡胶层(外表面层)20。所述加固层18是通过编织所述内表面橡胶层16的外侧上的加固纱线或加固丝状构件(加固线构件)而形成的。
对于形成所述抗压加固层18的所述加强纱线或丝状构件的材料，可以采用聚对苯二甲酸乙二酯(PET)、聚萘二甲酸乙二醇酯(PEN)、芳族聚酰胺、聚酰胺或酰胺纤维(PA)、维尼龙、人造纤维、金属线等。
所述内表面橡胶层16可以由下述材料形成，异丁烯-异戊二烯橡胶(IIR)、卤化IIR(氯-IIR(Cl-IIR或CIIR))、溴-IIR(Br-IIR或BIIR)、丁腈橡胶(NBR)、氯丁二烯橡胶(CR)、三元乙丙橡胶(EPDM)、乙烯-丙烯共聚物(EPM)、氟橡胶(FKM)、表氯醇橡胶或环氧乙烷共聚物(ECO)、硅橡胶、聚氨酯橡胶、丙烯酸橡胶等。这些材料可以单独或混合使用来形成所述内表面橡胶层16。
但是，在将所述软管10应用于氟利昂(HFC)型制冷剂输送软管的情况下，特别地，可单独或混合使用IIR或卤化IIR。
所述外表面橡胶层20也可以由用于所述内表面橡胶层16的上述各类橡胶材料构成。此外，可热收缩管和热塑性弹性体(TPE)同样也适用于所述外表面橡胶层20。作为所述可热收缩管和TPE的材料，可以采用丙烯酸型、苯乙烯型、烯烃型、二烯烃型、聚氯乙烯型、，氨基甲酸乙酯型、酯型、酰胺型、氟型等。
如图2所示，上述接头配件14具有刚性的金属插入管22和套筒型的插口配件24。所述插入管22插入于所述软管主体12的轴向端部的型锻部分12B，所述插口配件24安装于所述型锻部分12B的外表面上。此后，沿径向收缩方向型锻所述插口配件24，使其可靠地型锻于所述型锻部分12B上。由此，所述接头配件14可靠地型锻于所述软管主体12上，同时，所述型锻部分12B沿内外方向由所述插口配件24和所述插入管22夹紧。
在此，所述插口配件24包括向内导向的环形止挡部分26。所述止挡部分26的内周端部安装并止挡于所述插入管22的外周表面中的环形止挡槽28内。
图1(A)中的附图标记15表示可转动地安装于所述插入管22上的六角螺母或安装螺母。
如图2所示，在本实施例中，所述软管主体12的主要部分12A的内径，特别是在所述主要部分12A(所述内表面橡胶层16的主要部分16A)处的内表面橡胶层16的内径d3和所述插入管22的内径d4是相同的。
图5(A)表示在将所述接头配件14可靠地型锻于软管主体12上之前的软管主体12的形状。
在图5(A)中，附图标记12A表示所述软管主体12的主要部分，附图标记12B表示其轴向端部的型锻部分或要型锻的部分。如图5(A)所示，在本实施例中，所述主要部分12A的外径d1小于所述型锻部分12B的外径d2。
即，在现有的此种软管中，软管主体的主要部分的外径与所述软管主体的型锻部分的外径相同，但是，在本实施例中，仅仅是所述主要部分12A的直径小。所述主要部分12A的内径小于所述型锻部分12B的内径。
由此，所述型锻部分12B的直径要大于所述主要部分12A的直径。
图3、图4(A)和图4(B)表示用于制造本实施例的软管10的方法。根据图3所示的该方法，所述内表面橡胶层16首先是通过喷射模塑法而形成或模制的。所述内表面橡胶层16也可以由压缩模塑法、传递模塑法等方法形成。
在图3中，附图标记16A表示所述内表面橡胶层16的主要部分，附图标记16B表示所述内表面橡胶层16的型锻部分(所述内表面橡胶层16位于所述型锻部分12B处)。
如图3所示，在本实施例中，所述内表面橡胶层16是通过喷射模塑法而形成或模制的，从而所述型锻部分16B的直径大于所述主要部分16A。
在此，所述型锻部分16B具有径向较大的形状或大直径，从而便于容易地将所述插入管22插入其中。
在所述内表面橡胶层16中，所述型锻部分16的壁厚t2等于或大于所述主要部分16A的壁厚t1，即t2≥t1。
在此，所述主要部分16A的壁厚t1在1.0至2.5mm的范围内较为理想，在1.3至2.0mm的范围内则更为理想，从而可使所述软管10具有良好的吸振特性或减振特性，另外，可使所述软管10具有内部流体或水的不可渗透性。
另一方面，所述型锻部分16B的壁厚t2在1.3至3.0mm的范围内较为理想，在1.5至2.5mm的范围内更为理想，从而当以25％至50％的型锻率或压缩率将所述接头配件14型锻到所述软管主体12上时，不会由所述型锻部分16B中的型锻操作而导致破损。
在本实施例所采用的制造方法中，在通过喷射模塑法或上述的喷射模塑法来分别或独立地硬化形成所述内表面橡胶层16后，然后，沿所述内表面橡胶层16的外表面的形状编织加固纱线或加固丝状构件，从而层叠形成所述内表面橡胶层16的外表面上的所述加固层18(参照图4(A))。
此后，如图4(B)所示，未硬化的外表面橡胶层20形成并层叠于所述加固层18的外表面。
所述未硬化的外表面橡胶层20通过加热而硬化。
同时，可热收缩管可以应用于所述外表面橡胶层20。通过采用所述可热收缩管，所述外表面橡胶层20可以以下述方式形成。所述可热收缩管以相同的厚度(圆周)通过挤压而形成。然后，所述可热收缩管在热的作用下收缩，由此，形成所述外表面橡胶层20以便于其能依从所述内表面橡胶层16的外表面的形状。
根据上述的该实施例，在将所述插入管22插入到所述软管主体12的轴向端部的型锻部分12B中时，并不会感到特别地困难。并且，所述插入管22能够容易地插入其中，而且，所述接头配件14也能够简单地连接到所述软管主体12的轴向端部上。
当将插口配件24沿径向收缩方向型锻到所述软管主体12上时，所述接头配件14可不在所述型锻部分16B中产生破损地牢固可靠地型锻到所述软管主体12上。所述破损是由于所述内表面橡胶层16的型锻部分16B具有足够的壁厚、通过型锻操作而产生的。
在本实施例中，由于所述插入管22的内径d4与所述内表面橡胶层16的主要部分16A的内径d3相同，所以，包括所述接头配件14和所述主要部分16A的流体流路具有基本恒定的截面积。因此，在所述接头配件14连接到所述软管主体12上的情况下，也不会在接头配件14的区域产生压力损失的问题，并且，尽管所述内表面橡胶层16的主要部分16A形成得较细，也可以确保所需的流体的流量。
根据用于制造所述软管10的该方法，通过喷射模塑法而单独地硬化形成所述内表面橡胶层16，然后，将加固纱线编织到所述内表面橡胶层16的外侧上，从而在下一步骤中形成所述加固层18。并且，由于所述外表面橡胶层20是在再下一步骤中形成以便制成所述软管10、特别是软管主体12，所以，所述内表面橡胶层16的所述主要部分16A和所述型锻部分16B的壁厚t1、t2可容易并不受限制地形成。
在本实施例中，所述加强层18是在所述内表面橡胶层16形成或模制成在其轴向端部具有大直径之后形成的。所以，所述加固层18、加固纱线的编织角、加固纱线的编织密度等，可以不必考虑其后续的对所述轴向端部的扩径操作地进行自由设计。
表1所示的某实施例或比较例的软管具有不同的结构，分别计算其吸振特性、制冷剂的渗透性、水的渗透性、高温下的破裂压力和室温(RT)下的破裂压力。其结果如表1所示。
表1
注*1)表1中的内径、外径和壁厚的单位均为mm。
*2)密度纱线面积与内表面橡胶层的外表面的面积的比率。密度＝(纱线宽度×纱线数/(2×π×内表面橡胶层的外径×cos编织角))×100*3)表1中的“○”表示好，“◎”表示更好，“×”表示差。
在表1中的每个实施例和比较例的软管的加固层的“纱线数”的那一栏中，“3纱线×48导纱器”、“2纱线×24导纱器”、“4纱线×24导纱器”表示由48个或24个导纱器机编织1000但尼尔(de)或2000de的3根、2根或4根平行加固纱线。
在“目标值”栏中的“与B同级”，指的是软管的吸振特性的等级，该软管的内径为12mm，自由长度为450mm。
在表1中，所述吸振特性、制冷剂的渗透性、水的渗透性、高温下的破裂压力和常温下的破裂压力是在下述情况下测定的。
同时，所述吸振特性是通过图6所示的测量仪器30来进行测定的。
具体地说，实施例1、2、3和比较例A、B的各软管或软管主体，是通过将其相对的端部分别支承于金属芯32、32而安装于所述测量仪器30上的。并且，所述软管或软管主体的一端由振动器34励振而所述软管或软管主体的另一端则接收振动，振动器端部的加速度值A0是在振动器端部的测量点P0进行测定的，而振动器接收端的加速度值A1是在振动器接收端的测量点P1进行测定的。然后，基于这些值来测定振动传递功能或传递功能。
在图6中，附图标记36表示橡胶构件，附图标记38表示工作台箱。
如图7所示，每个实施例和比较例均包括四个软管。在其中的三个软管的每一个的一端部连接有容积为50cc的消音器40，填充液体制冷剂HFC-134a至所述软管和所述消音器40的总容积的70％，其另一端由帽42所封闭。
为了检测单个软管或软管自身的重量变化，余下的一个软管并未封入HFC-134a，并且，如图7所示，其两端均由帽42所封闭，在此状态下，对所述单个软管的重量变化进行测定。
所述软管位于90℃的炉内，并且在96小时内每隔24小时对所述单个软管和包含制冷剂的软管进行测量，而且，每个软管的制冷剂的渗透量可利用或基于下面的公式来计算[封入有制冷剂的所述软管所失去的重量(96小时-24小时)]-[所述单个软管所失去的重量(96小时-24小时)]所述制冷剂的渗透量越小越好。此处的目标值为0.7g/(软管·72小时)。
当所述实施例和比较例的软管在100℃下干燥24小时后，在各软管中封入占所述软管的内容量的70％的干燥剂。
接下来，通过计算或根据所述干燥剂所产生的重量变化来计算每个软管的水的渗透量。所述干燥剂的变化是在对所述软管进行60℃下相对湿度(RH)为95％的环境中经168小时处理后产生的。
高温下的破裂压力表示在下述条件下使软管产生爆裂的压力值。每个实施例和比较例的软管附着于含100℃油的槽，并且置于其上30分钟。接下来，将压力加诸于所述软管上并加以保持，每隔30秒上升0.98MPa直至所述软管破裂。记录每个所述软管的破裂压力。
室温下的破裂压力指的是当在室温下以160MPa/分钟的压力上升速度将水压加诸于所述软管内部时，使所述软管破裂的水压值。
如表1中的结果所示，在优选实施例的示例软管中，由于所述型锻部分16B的壁厚t2等于或大于所述内表面橡胶层16的主要部分16A的壁厚t1，所以，不存在由型锻操作而在所述型锻部分16B上产生破裂的问题，并且，所述软管主体12和所述接头配件14之间的紧固强度也较大，内压力既不会引起所述软管主体12从所述接头配件14的断开、也不会引起在型锻部分16B处的橡胶破裂问题。
并且，由于在每个实施例软管中，所述内表面橡胶层16的主要部分16A和所述软管主体12的主要部分12A均具有稍小的外径，所以，也可以得到良好的吸振特性。
此外，每个实施例软管中的所述制冷剂的渗透性和水的渗透性的值也较为理想。
关于示例3，所述高温下的破裂压力的值较低。这是因为形成于所述主要部分16A中的针孔，而不是所述内表面橡胶层16的型锻部分16B自身的原因。
在示例3中，所述内表面橡胶层16在所述主要部分16A上具有小于1.0mm的壁厚。如示例3所示，所述内表面橡胶层16的主要部分16A的壁厚t1优选1.0mm或1.0mm以上。
尽管对优选的实施例进行了描述，但是本发明并不仅限于上述实施例。
例如，根据条件的改变，所述加固层18也可由螺旋状地卷绕单股加固纱线或纱线组来形成。而且，所述软管10的构造也可以根据本发明的各种目的进行变换。在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种构造和形态的变换。
权利要求
1.一种抗压吸振软管，包括软管主体(12)，该软管主体具有内表面层(16)、通过编织或螺旋状地卷绕加固线构件而形成于所述内表面层(16)的外侧的加固层(18)、和作为覆盖层而位于所述加固层(18)的外侧的外表面层(20)，所述软管主体(12)具有在其轴向端部的型锻部分(12B)和不同于所述型锻部分(12B)的主要部分(12A)；接头配件(14)，其连接于所述软管主体(12)的型锻部分(12B)，所述接头配件(14)具有刚性的插入管(22)和套筒型的插口配件(24)，在将所述插入管(22)插入到所述型锻部分(12B)中且所述插口配件(24)安装于所述型锻部分(12B)的外表面时，沿径向收缩方向将所述插口配件(24)可靠地型锻到所述型锻部分(12B)处，从而将所述接头配件(14)可靠地安装于所述型锻部分(12B)上；所述内表面层(16)，在其形成时，在其轴向端部的型锻部分(12B)处形成大直径、而在主要部分(12A)处形成相对于所述型锻部分小的直径，所述内表面层(16)在所述主要部分(12A)的壁厚为t1、而在所述型锻部分(12B)的壁厚为t2，在将所述接头配件(14)可靠地型锻到所述软管主体(12)上之前，所述壁厚t1和壁厚t2之间的关系为t2≥t1；所述加固层(18)和外表面层(20)形成于所述内表面层(16)的外侧，以便于其能够依从所述内表面层(16)的外表面的形状。
2.如权利要求1所述的抗压吸振软管，其特征在于对于所述内表面层(16)，在将所述接头配件(14)可靠地型锻于所述软管主体(12)上之前，所述型锻部分(12B)的壁厚t2等于所述主要部分(12A)的壁厚t1。
3.如权利要求1所述的抗压吸振软管，其特征在于对于所述内表面层(16)，在将所述接头配件(14)可靠地型锻于所述软管主体(12)上之前，所述型锻部分(12B)的壁厚t2大于所述主要部分(12A)的壁厚t1。
4.如权利要求1或3所述的抗压吸振软管，其特征在于在将所述接头配件(14)可靠地型锻于所述软管主体(12)上之前，所述型锻部分(12B)的壁厚t2等于或大于所述主要部分(12A)的壁厚t1的1.3倍。
5.如权利要求1-3中任意一项所述的抗压吸振软管，其特征在于所述插入管(22)的内径等于或大致等于所述主要部分(12A)处的所述内表面层(16)的内径。
6.如权利要求1-3中任意一项所述的抗压吸振软管，其特征在于对于所述内表面层(16)，在其形成时，其在所述型锻部分(12B)处的内径等于或大于所述主要部分(12A)处的内径的1.3倍。
7.如权利要求1-3中任意一项所述的抗压吸振软管，其特征在于在所述接头配件(14)可靠地型锻于所述软管主体(12)上之前，所述外表面层(20)的所述型锻部分(12B)处的壁厚小于所述主要部分(12A)处的壁厚。
8.如权利要求1-3中任意一项所述的抗压吸振软管，其特征在于在所述接头配件(14)可靠地型锻于所述软管主体(12)上之前，所述软管主体(12)的型锻部分(12B)的外径大于所述主要部分(12A)的外径。
9.如权利要求1-3中任意一项所述的抗压吸振软管，其特征在于所述内表面层(16)包括位于所述型锻部分(12B)和所述主要部分(12A)之间的锥形部分，该锥形部分朝所述主要部分(12A)沿径向收缩。
10.如权利要求1-3中任意一项所述的抗压吸振软管，其特征在于所述外表面层(20)由可热收缩管构成。
11.如权利要求1-3中任意一项所述的抗压吸振软管，其特征在于处于压力下的所述抗压吸振管(10)的破裂压力为1MPa或1MPa以上。
12.如权利要求1-3中任意一项所述的抗压吸振软管，其特征在于通过编织或螺旋状地卷绕所述加固线构件来形成所述加固层(18)，所述加固线构件的编织或卷绕密度为50％或50％以上。
13.一种用于制造权利要求1-12中任意一项所述的抗压吸振软管的方法，包括以下步骤(a)通过喷射模塑法独立形成所述内表面层(16)的步骤；(b)在步骤(a)后，通过编织或螺旋状地卷绕位于所述内表面层(16)的外侧上的所述加固线构件，形成所述加固层(18)；(c)在步骤(b)后，形成所述外表面层(20)的步骤。
14.如权利要求13所述的抗压吸振软管的制造方法，其特征在于在形成所述内表面层(16)的步骤中，通过喷射模塑法，独立硬化和模制作为所述内表面层(16)的内表面橡胶层；并且，形成所述外表面橡胶层，以便于在形成所述外表面层(20)的步骤中层叠所述加固层(18)，然后，使作为外表面层(20)的外表面橡胶层硬化。
15.如权利要求13或14所述的抗压吸振软管的制造方法，其特征在于在形成所述内表面层(16)的步骤中，形成所述内表面层(16)，使其在所述型锻部分(12B)处具有大直径而在所述主要部分(12A)处具有相对于所述型锻部分(12B)较小的直径；在形成所述内表面层(16)的步骤中，所述内表面层(16)在所述主要部分(12A)处具有壁厚t1、而在所述型锻部分(12B)处具有壁厚t2，所述壁厚t1和壁厚t2之间的关系为t2≥t1；在形成所述加固层(18)和形成所述外表面层(20)的步骤中，所述加固层(18)和所述外表面层(20)形成于所述内表面层(16)的外侧，从而依从于所述内表面层(16)的外表面的形状。
全文摘要
提供一种抗压吸振软管，可使接头配件可靠地型锻于其轴向端部，其中，在所述接头配件的型锻过程中，所述软管的轴向端部不会产生破裂，并且可以毫不费力地安装所述接头配件。抗压吸振软管(10)具有软管主体(12)和接头配件(14)，该软管主体(12)包括内表面橡胶层(16)、加固层(18)和外表面橡胶层(20)，该接头配件(14)具有刚性插入管(22)和插口配件(24)。通过将所述插口配件(24)型锻于所述软管主体(12)上，可将所述接头配件(14)连接到所述软管主体(12)的轴向端部的型锻部分(12B)。所述内表面橡胶层(16)通过模制形成，从而其型锻部分(16B)的直径大于其主要部分(16A)的直径，并且所述型锻部分(16B)的壁厚t
文档编号B29D23/00GK1719088SQ20051008254
公开日2006年1月11日 申请日期2005年7月8日 优先权日2004年7月8日
发明者务川大, 北村圭一, 有马彻哉, 古田则彦, 池本步 申请人:株式会社电装, 东海橡胶工业株式会社