曽根です。


オートマのオリジナルフィルターパッキン開発の続編です。。。

最初に作った硬度70のオリジナルＡＴフィルターパッキンを、硬度75の従来品（グリーンライン）と同じ力で絞めると切れてしまうので、そのゴムの硬度と柔軟性に合わせて締め付けトルクを変えなくてはいけない。。

ということは分かったので、

それぞれの強度と柔軟性を知るために引っ張り破壊試験をした結果から、締め付けトルクの違いは約25％かな・・・という仮説を立てて、製品開発していきます。。


というのが前回までの進捗報告でした。






そこで、強力な助っ人が登場！

ミニ日記ブログでおなじみのみくたさん。。

この写真は浜名湖のミニデイでの完全オフタイムの時ですが、

普段はトヨタ自動車の開発技術者という日本の最先端を歩いてる人です。。



私の書いたブログを見てゴムの機械的性質について書かれたページへのリンクと併せて、



次のようなコメントいただきました。



『文献の図２に引っ張り方向と圧縮方向の応力－変位曲線（S-S曲線）が載ってますが、変位量は引っ張り側で100％、圧縮側ではせいぜい20％あたりが限界かと思います。

パッキンをセットしてケースが当たったところからトルクを掛けて締め込んだところまで何mm押し込まれているかで変位量を求めると、どれだけパッキンが圧縮されているか、どれだけ隙間から無理やり締め出されているかが読めると思います。

いずれにしてもゴムは圧縮側で使う場合は大きな変形は苦手ですから、弾性率を落とすのは余程慎重にやらないと危険かと思いました

ご参考になれば幸いです』




ありがとうございます。　ゴムは引っ張り側には強いけど、今回のパッキンのように圧縮して使う場合は変形に対してすごく弱い・・ってことなんですね。






そして、ブログにアップした引っ張り試験のグラフに数値を入れ込んで何かやってくれてるようです・・・・



今回私は引っ張り試験しかやってないんですが、その結果をもとにS-S曲線から圧縮側の特性を割り出してくれてます・・・・　　





上のグラフの圧縮側だけの変位特性を出してくれたのが下のグラフです。



前のグラフの注釈に書いてくれたように

『硬度的には75⇒70hsのわずかな差に見えますが、弾性率はおよそ半分まで低下』するんですね。

コレだけ硬度の違うパッキンを同じトルクで締め付けた場合2倍も変形してしまう・・・・ってこと。


じゃ、どのくらいの変形までが許されるんでしょうか？




『角パッキンで使用する場合の適正変形率は８～２０％が上限のようです。今回のようにエッジで当たる場合はもっと厳しくなると思います』　　





硬度75のグリーンラインが適正歪み量の上限20％で使用したとして、それと同じ力で硬度70のオリジナル品を圧縮すると歪み量は35％にもなって、シールの適正変形率を大幅に超えてしまったことになるんですね。

なるほど。。。



こんなにわかりやすい図まで添付してくれました。。。



ちなみに私が書いた絵はこちら

大学生と小学生くらいの違いだなぁ。。






『変形の範囲については5-20%を目安にすることでOKですが、実際に材料開発する場合は必ず耐久試験して確認します。ゴムはバラツキが大きい材料ですので。

バラツキの観点からも変形は上限いっぱいは危険で、普通は中央値を狙います。

材料バラツキと組み付けバラツキ含めて適正範囲に収まるようにする考え方です。

結構難しい開発ですよw　　まずは実際の締結でどれだけ変形しているか現物で確認するべきかと思います。』




たいへん参考になりました。

フィルターケース標準締め付けトルクの19Nmで変形率13～15％あたりのパッキンが良さそうですね。

今後の開発の指針として活用させていただきます。　

ありがとうございます。







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