(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロワ部、エバポレータ部、ヒータ部などの異なる部品で構成された車載用エアーコンディショナのジョイント部に適用するシール構造において、
エーテル系ポリウレタンフォームシール材であり、水との接触角が９０゜以上、通気度が１０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以下である圧縮状態で使用されるシール材に対し、被シール面に形成した幅が３ｍｍ以下であり、かつシール材の厚みに対して５〜３０％の高さとなっている帯状のリブで局部的圧縮を行い前記ジョイント部に適用することを特徴とする車載用エアーコンディショナのシール構造。
【請求項２】
前記リブの断面形状を三角形状にしたことを特徴とする請求項１記載の車載用エアーコンディショナのシール構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、車載用エアーコンディショナのジョイント部に適用する、耐久性および止水性を向上させた車載用エアーコンディショナのシール構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自動車販売台数の内でディーゼルエンジン搭載車が多くなってきている。このため、排気ガス成分の中にＮＯｘやオゾンなどの酸化性ガス（以下、オゾンという）濃度が高まる傾向にある。
これらオゾンは酸化性の強いガスであるため、自動車部品に対しても深刻な悪影響を及ぼす結果になっている。
車載用エアーコンディショナの中でも特にシール材として使用されている発泡製品はオゾンに対し劣化しやすく、短時間で外観変化、通気性変化、止水性の低下を引き起こす。
従来、車載用エアーコンディショナのジョイント部に使用されるシール材には、エステル系ポリウレタンフォームシール材やエーテル系ポリウレタンフォームシール材が使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の車載用エアーコンディショナのシール構造におけるシール材に使用されるエステル系ポリウレタンフォームシール材は、オゾン等に対する耐久性および止水性が優れており、性能バランスがとれた理想的な材料であるが、耐加水分解性が劣るなどの欠点がある。特に近年は、部品の保証期間の長期化に伴ってその劣化性が不安視されている課題があった。
また、エーテル系ポリウレタンフォームシール材は、耐加水分解性に優れており、激しい熱や光を受けない状態では、エステル系ポリウレタンフォームシール材に比べ耐久性は良好である。ところがオゾンに対する耐久性は、エステル系ポリウレタンフォームシール材よりも劣るので長期間の実用性が不安視されている課題があった。
【０００４】
本発明は上記のような課題を解消するためになされたもので、オゾンなどに対する耐久性および止水性を向上させたエーテル系ポリウレタンフォームシール材を使用した車載用エアーコンディショナのシール構造を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る車載用エアーコンディショナのシール構造は、ブロワ部、エバポレータ部、ヒータ部などの異なる部品で構成された車載用エアーコンディショナのジョイント部に適用するシール構造において、エーテル系ポリウレタンフォームシール材であり、水との接触角が９０゜以上、通気度が１０ｃｃ／ｃｍ２／ｓｅｃ以下である圧縮状態で使用されるシール材に対し、被シール面に形成した幅が３ｍｍ以下であり、かつシール材の厚みに対して５〜３０％の高さとなっている帯状のリブで局部的圧縮を行い前記ジョイント部に適用することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の車載用エアーコンディショナのシール構造は、リブの断面形状を三角形状にしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態例を図について説明する。
図１は、本実施の形態の車載用エアーコンディショナのシール構造が適用されたジョイント部を有するブロワ部、エバポレータ部、ヒータ部などの異なる部品で構成された車載用エアーコンディショナの構成を示す構造図である。図において、１はブロワ部、２はエバポレータ部、３はヒータ部、４はブロワ部１とエバポレータ部２とのジョイント部、５はエバポレータ部２とヒータ部３とのジョイント部である。
【０００８】
図２は、前記各ジョイント部４，５に用いられるシール材１１を示す斜視図であり、エーテル系ポリウレタンフォームシール材であり、水との接触角が９０゜以上、通気度が１０cc／cm2 ／sec 以下である圧縮状態で使用される。なお、シール材１１は、図２の（ａ）に示すように厚さ１５mmの直方体の前記エーテル系ポリウレタンフォームシール材中央長さ方向に切欠部１１ａを形成し、同図（ｂ）のように変形させる。
【０００９】
図３は、ジョイント部４，５の構成を示す斜視図、図４はジョイント部４，５の被シール面に形成した幅が３mm以下の１つ以上のリブ２１を示す斜視図であり、シール材１１に対し前記リブ２１で局部的圧縮を行いジョイント部４，５に適用する。図５は、リブ２１で局部的圧縮を行なったシール材１１を示す断面図である。
【００１０】
図１から図５に示すように、車載用エアーコンディショナはブロワ部１とエバポレータ部２とヒータ部３などの部品で構成され、ブロワ部１とエバポレータ部２とのジョイント部４、エバポレータ部２とヒータ部３のジョイント部５には止水とエアー漏れ防止のための発泡性のシール材１１が使用される。
この発泡性のシール材１１としては、エーテル系ポリウレタンフォームシール材が使用され、このシール材１１の片面にはアクリル系両面粘着テープが貼り付けられ、被シール面の片側に貼り付けられる。そして、他方の被シール面にはリブ２１が形成され、この被シール面とシール材１１が接し、シール材１１に対し局部的圧縮を行う。
【００１１】
被シール面のリブ２１の幅については、大きくなるほど圧縮応力が上昇し圧締作業が困難になるので、３mm程度が限界である。
被シール面のリブ２１の高さについては、シール材の厚みにより適切な寸法が変るが、シール材１１の厚みに対し５〜３０％が好ましい。
また、被シール面のリブ２１の形状については、シール材の圧締め作業を容易にするため、断面形状が三角形状であることが好ましい。
【００１２】
なお、エーテル系ポリウレタンフォームシール材は、水との接触角が９０゜以上、通気度が１０cc／cm2 ／sec 以下であり、発泡シール材の一種であり、この代表的な原料組成、製法などについては、特開昭５７−１０２９７８号公報に詳述されている。
【００１３】
次に、エーテル系ポリウレタンフォームシール材の各特性の測定方法について説明する。
「通気度」
織布通気度試験機のフラジール型法によるもので、ＪＩＳ−１００４に準じてフォーム厚さを１０mmとして測定したものである。装置は、東洋精機社製の通気度試験機Ｎｏ．８６９を使用した。
【００１４】
「接触角」
厚さ１０mmのフォームをアルミニウム箔に挟み、温度１８０〜２００℃、圧力４０〜５０kg／cm2 でプレスしてフィルム状となしたものを接触角計で測定した値である。接触角計としては、協和接触角計ＣＡ−Ａ型（協和科学社製）を使用した。
【００１５】
「硬さ」
厚さ１５mm・縦５０mm・横５０mmのサンプルを圧縮速度５０mm／分にて厚さ５mmに圧縮し、２０秒後の単位面積当りの荷重（gf／cm2 ）を測定したものである。
【００１６】
「防水性」
厚さ１５mm、外径１０５mm・内径７５mmのオゾン劣化試験後のリング状シール材を２枚の表面が平滑なアクリル樹脂板の間に、５mm厚のスペーサを介し圧縮セットした後、中央部に設けた注水管から水を注水し、水圧１０cmＡｑをかけ４時間後の止水状態より、実用防水性を評価する。
図６は、この防水性試験の構成を示す説明図、図７はリング状シール材を示す平面図であり、これらの図において３１はリング状シール材、３２はアクリル樹脂板、３３はスペーサ、３４は注水管である。
【００１７】
「オゾン劣化」
厚さ１５mm、外径１０５mm・内径７５mmのリング状シール材を使用し、片面に外径９１mm・内径８９mmのリブ幅２mmで任意に調整されたリブ高さを設けたアクリル板と表面が平滑なアクリル板の間に、５mm厚のスペーサを介し圧縮セットする。
図８は、オゾン劣化試験のための試験対象となる前記リング状シール材を示す平面図であり、図において４１はリング状シール材である。図９はリング状シール材を圧縮セットするリブ高さを設けたアクリル板の平面図、図１０は同側面図であり、これらの図において４２はアクリル板、４４はリブ、４５はオゾン導入口、４７はシール材圧縮固定用穴である。図１１は表面が平滑なアクリル板の平面図、図１２は同側面図であり、これらの図において４３はアクリル板、４６はオゾン排出口である。
図１３は、リング状シール材４１を圧縮セットした状態を示す断面図であり、図１３において図８から図１２に示した部分と同一または相当の部分については同一の符号を付し説明を省略する。図において４９はスペーサである。
このようにして圧縮セットしたリング状シール材４１を、オゾン濃度５０ｐｐｈｍ、温度４０℃に調整されたオゾン試験機槽内でリング状シール材４１内部にエアーポンプを使用し槽内のオゾンを導入し、常に４０mmＡｑの圧力が加えられるように調整可能なオゾン試験装置を使用して１００時間の試験を行なった。
【００１８】
図１４は、このオゾン試験装置の構成を示す説明図であり、図において５０はオゾン試験装置、５５はオゾン導入口、５６はオゾン排出口、６１はエアーポンプ、６２は微圧計、６３は圧力調整バルブである。
【００１９】
次に、リング状シール材４１を取り出し、始めに防水性をテストする。次に、厚み方向に対し直角に半裁した上でオゾン導入面からのオゾン劣化（セル膜の消失）による侵食距離mmを測定する。
【００２０】
ここで、シール材として使用されるエーテル系ポリウレタンフォームシール材の特性を図１５に示す。また、通気度の異なるシール材を使用し、リブ高さが異なる被シール面（以下、リブ高さと略す）を変化させたときのシール材のオゾン劣化の評価結果を図１６に示す。なお、リブ高さとはシール材厚みに対するリブ高さの割合である。また、オゾン劣化の評価は、防水性およびシール材のオゾン導入面からのオゾン劣化による侵食距離mmを測定したものである。
【００２１】
【実施例１・実施例２・比較例１】
通気度１cc／cm2 ／sec のウレタンフォームシール材Ａを使用し、リブ高さを変化させたときのシール材のオゾン劣化を評価した。実施例１はリブ高さ２０％、実施例２はリブ高さ１０％、比較例１はリブを有していないものである。
評価結果は図１６に示すように、実施例のものは、オゾン劣化による侵食が小さく良好な防水性が得られた。一方、比較例１ではリブがないため、オゾン劣化を強く受けており防水性が劣った。
【００２２】
【実施例３・実施例４・比較例２】
通気度５cc／cm2 ／sec のウレタンフオームシール材Ｂを使用する他は、実施例１・実施例２・比較例１と同様のオゾン劣化を評価した。
評価結果は、図１６に示すように、実施例のものは良好な防水性を有していた。
比較例２のものは、リブがないため、オゾン劣化を強く受けており防水性が劣った。
【００２３】
【実施例５・実施例６・比較例３】
通気度１０cc／cm2 ／sec のウレタンフォームシール材Ｃを使用するほかは、実施例１・実施例２・比較例１と同様のオゾン劣化を評価した。
評価結果は、図１６に示すように、実施例のものは良好な防水性を有していた。
比較例３のものは、オゾン劣化を強く受けており防水性が劣った。
【００２４】
【比較例４・比較例５・比較例６】
通気度２０cc／cm2 ／sec のウレタンフォームシール材Ｄを使用する他は、実施例１・実施例２・比較例１と同様のオゾン劣化を評価した。
評価結果は、図１６に示すように、通気度の高いシール材を使用したものは、リブ高さ２０％であってもオゾン劣化を強く受けており防水性が劣った。
【００２５】
以上、説明した実施例における評価結果からも明らかなように、この実施の形態によれば、通気度１０cc／cm2 ／sec 以下のエーテル系ポリウレタンフォームシール材を使用するとともに、リブを有したシール面で前記シール材を局部的に圧締するシール構造を採用することにより、耐オゾン性において充分実用になる耐久性や止水性が得られる。また、このようなシール材を狭いリブ幅で圧縮するシール構造であるため圧縮率が低く圧締作業が容易になる。また、耐加水分解性の良いエーテル系ポリウレタンフォームシール材が使用できるため耐久性が向上し、自動車・電車等の各種輪送車両や建設機械等に搭載される車載用エアーコンデショナとして有用である。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、水との接触角が９０゜以上、通気度が１０cc／cm2 ／sec 以下である圧縮状態で使用されるエーテル系ポリウレタンフォームシール材をシール材として使用し、被シール面に形成した幅が３mm以下の１つ以上のリブで前記シール材に対し局部的圧縮を行い前記ジョイント部に適用する構成であるから、オゾンなどに対する耐久性および止水性を向上させることが可能になり、また圧縮率が低く圧締作業も容易になる効果がある。
また、この発明によれば、シール材に対し局部的圧縮を行うリブの断面形状を三角形状にしたので、シール材の圧締めの際の作業性が向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の車載用エアーコンディショナのシール構造が適用されたジョイント部を有する車載用エアーコンディショナの構成を示す構造図である。
【図２】本発明の一実施の形態の車載用エアーコンディショナのシール構造が適用されたジョイント部に用いられるシール材を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施の形態の車載用エアーコンディショナのシール構造が適用されたジョイント部の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態の車載用エアーコンディショナのシール構造が適用されたジョイント部の被シール面に形成したリブを示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施の形態の車載用エアーコンディショナのシール構造が適用されたジョイント部のリブで局部的圧縮を行なったシール材を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態の車載用エアーコンディショナのシール構造に適用されるシール材の防水性試験の構成を示す説明図である。
【図７】本発明の一実施の形態の車載用エアーコンディショナのシール構造に適用されるシール材の防水性試験のためのリング状シール材を示す平面図である。
【図８】本発明の一実施の形態の車載用エアーコンディショナのシール構造におけるオゾン劣化試験のためのリング状シール材を示す平面図である。
【図９】オゾン劣化試験のためのリング状シール材を圧縮セットするリブ高さを設けたアクリル板の平面図である。
【図１０】オゾン劣化試験のためのリング状シール材を圧縮セットするリブ高さを設けたアクリル板の側面図である。
【図１１】オゾン劣化試験のためのリング状シール材を圧縮セットする表面が平滑なアクリル板の平面図である。
【図１２】オゾン劣化試験のためのリング状シール材を圧縮セットする表面が平滑なアクリル板の側面図である。
【図１３】オゾン劣化試験のためのリング状シール材を圧縮セットした状態を示す断面図である。
【図１４】オゾン試験装置の構成を示す説明図である。
【図１５】本発明の一実施の形態の車載用エアーコンディショナのシール構造にシール材として使用されるエーテル系ポリウレタンフォームシール材の特性を示す説明図である。
【図１６】通気度の異なるシール材を使用し、リブ高さが異なる被シール面を変化させたときのシール材のオゾン劣化の評価結果を示す説明図である。
【符号の説明】
１  ブロワ部
２  エバポレータ部
３  ヒータ部
４，５  ジョイント部
１１  シール材
２１  リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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