CN101070936A - 树脂复合燃料软管 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种多层构造的树脂复合燃料软管(10)，其包括作为阻挡层并具有防燃料渗透能力的树脂层(12)、作为内表面层而层叠于树脂层(12)内侧上的内橡胶层(16)和层叠于树脂层(12)外侧上的外橡胶层(14)。外橡胶层(14)的橡胶硬度等于或大于内橡胶层(16)的橡胶硬度，而内橡胶层(16)的永久伸长等于或小于90％。从而可确保对配管有足够的收紧力，尽而增强密封性能和防燃料渗透能力，同时也确保软管安装到配管上的容易性。

Description

树脂复合燃料软管

背景技术

[0001]1.技术领域

[0002]本发明涉及一种树脂复合燃料软管(resin composite fuehose)，该软管包括置于多层中间的树脂层，其具有防燃料渗透性能并起到阻挡层的作用。

[0003] 2.相关技术的描述

[0004]为了利用燃料软管(加油管)将燃料进口中注入的燃料输送至汽车油箱内，通常已使用了由丁腈橡胶与聚氯乙烯的混合物(NBR/PVC混合物，NBR+PVC)或其它类似物制成的典型橡胶软管。此类橡胶软管的振动吸收能力较高，易于组装，并且具有优良的防燃料(汽油)渗透性能。

然而，目前由于全球环境保护的原因，限制汽车燃料渗透的规定极为严格，并且预期未来对于防燃料渗透性能的要求会越来越高。

[0005]作为对策，研发和使用一种树脂复合燃料软管，该软管包括作为内表面层而层叠于外橡胶层内侧的树脂层，其具有优良的防燃料渗透性能并起到阻挡层的作用。

然而，由于树脂是一种比橡胶更硬的材料，所以作为阻挡层的树脂层就比较硬。因此，在包括层叠于外橡胶层内侧至其最末端(软管的轴向端)的树脂层的软管中，当将软管安装到配管上时，由于配管与限定软管内表面的树脂层之间粘合较差，所以密封性不够好。

而且，由于限定软管内表面的树脂层较硬，且抗变形能力较大，所以为了将软管安装在配管上或使其滑脱需要很大的力。由此带来的问题是软管与配管的连接容易度降低。

[0006]为解决此问题，在下面的专利文献1中公开了一种图5所示的软管。

在该图中，附图标记200表示树脂复合燃料软管(以下简称软管)，附图标记202表示外橡胶层，而附图标记204为树脂层，其层叠在外橡胶层202的内侧上，作为内表面层的阻挡层。

在树脂复合燃料软管200中，其一端部与由金属制成的配管206连接，树脂层204并未层叠，而外橡胶层202的内表面露出，以便以接触关系直接且弹性地安装在配管206上。

[0007]而且，为了避免出现如下问题，即内部流动的燃料在外橡胶层202暴露的内表面与配管206之间渗透，并通过其上未层叠树脂层204的外橡胶层202的端部渗透到外面，在树脂复合燃料软管200中，在树脂层204的端部形成环形槽部208，由象氟橡胶(FKM)之类的材料制成且具有较高防燃料渗透能力的环形弹性密封件210附着于其中。树脂复合燃料软管200安装在配管206上，以使弹性密封件210的内表面与配管206弹性接触。

[0008]同时，附图标记212表示在配管206的前端部上沿径向向外方向环形凸起的凸出部，附图标记214表示用于将外橡胶层202的端部固定在配管206上的软管夹，其方式是沿直径收缩方向收紧其上未层叠树脂层204的外橡胶层202端部的外圆周表面。

软管夹214具有收紧机构234，其包括螺钉232和收紧带230。螺钉232拧紧时，收紧带230便收缩，以将软管200的端部沿直径收缩方向收紧，从而使软管200以连接关系夹紧在配管206上。

[0009]在图5所示的软管200中，树脂层204没有层叠在软管200的端部上。因此，当软管200装在配管206上时，树脂层204没有受到较大的阻力，因而可用较小的力可以容易地将软管200装上。

而且，在树脂复合燃料软管200的端部未形成树脂层204，所以具有弹性的外橡胶层202的内表面与配管206直接接触，并且在配管206与安装于其上的部分软管200之间可具有良好的密封性。

[0010]顺便而言，由于燃料软管必须设置成不能妨碍周边的零件及部件，所以燃料软管通常为预定的曲线形。

这种曲线形的一种典型橡胶软管是按下面专利文献2中公开的方式制造的。细长形直管橡胶软管管体通过挤压形成，该细长形直管橡胶软管管体被切成预定的长度，以便获得未硫化(或半硫化)的直管橡胶软管管体216。然后，如图6所示，所述直管橡胶软管管体216被安装在心轴218上，该心轴由金属制成，并具有将要变形成曲线形的预定曲线形状。在模制或装配之前，心轴218的表面要涂上脱模剂。弯曲管状橡胶软管管体216安装在心轴218上，通过加热预定的时间而被硫化。硫化完成时，将曲线形软管220从心轴218上取下，并冲洗，从而可获得作为成品的曲线形软管220。

[0011]然而，在图5所示的软管200情况下，却不能采用这种制造方法。如是图5所示的软管200，首先，外橡胶层202通过注射模塑单独形成，然后，在外橡胶层202的内表面上形成树脂层204，以便与其内表面的形状一致。

为了形成与外橡胶层202的内表面形状一致的树脂层204，适合采用静电涂覆装置。

[0012]静电涂覆的使用方式如下：将注射喷嘴插入软管内，特别是插入外橡胶层202内，再由注射喷嘴将树脂粉喷射在软管的内表面上，从而使外橡胶层202的内表面静电涂敷有树脂粉。

在静电涂覆过程中，树脂薄膜这样形成，即带负电荷或正电荷的树脂粉(通常为带负电荷的树脂粉)由注射喷嘴喷出，使得树脂粉飞扬并靠静电场附着在作为反电极(正极)的外橡胶层202的内表面上。

在这种静电涂覆的步骤中，为了形成预定厚度的树脂层204，通常要进行一次以上的静电涂覆循环。

特别是，在树脂粉附着在外橡胶层202的内表面上之后，该树脂粉被加热熔化，而后冷却。然后，通过静电涂覆向该处再次喷射树脂粉，使得该树脂粉上再附着另外一层树脂粉，并通过加热熔化这另外一层树脂粉，而后冷却。这样，重复静电涂覆循环，直至形成预定壁厚的树脂层204为止。

[0013]在这种情况下，全部制造步骤如下：

首先，通过注射模塑形成外橡胶层202。然后，在预处理工序中干燥和冲洗外橡胶层202，并再次干燥。随后，通过静电涂覆使树脂粉附着在外橡胶层202的内表面上。通过加热熔化其上的树脂粉，而后冷却。此后，进行第二循环的静电涂覆(通过静电涂覆附着树脂粉，而后熔化和冷却)，重复此循环(通过静电涂覆附着树脂粉，而后熔化和冷却)，以获得预定壁厚的树脂层204。树脂层204完成之后，将具有防燃料渗透能力的环形弹性密封件210插过将被置于预定位置的外橡胶层202的轴向端。

[0014]如上所述，为了制造图5所示的树脂软管200，需要进行多个步骤，因此必然会增加软管200的生产成本。

[0015]因此，本发明的发明人曾发明一种多层构造的树脂复合燃料软管，其中，在作为内表面层的树脂层的内侧上再层叠内橡胶层。

通过树脂层，使多层构造的树脂复合燃料软管可具备防被输送流体渗透的能力(阻挡层性能)。另外，当树脂复合燃料软管安装在配管上时，限定树脂复合燃料软管内表面的内橡胶层发生弹性变形。在此期间，将软管装在配管上所需的力可以减小。

同时，由于树脂复合燃料软管与配管连接，以便使内橡胶层与配管弹性接触，所以在配管同与其相连的部分树脂复合燃料软管之间提供良好的密封性能。

[0016]而且，在多层构造的树脂复合燃料软管中，由于树脂层可形成在软管的轴向边缘上，因此可省去图5所示的具有优良防输送流体渗透能力的昂贵的环状密封件210。

此外，在多层构造的树脂复合燃料软管中，由于树脂层可形成在软管的轴向边缘上，因此有可能按图6所示的相同的制造方法来制造软管。

具体而言，直管软管管体是由多层构造形成，其方式是将内橡胶层、树脂层和外橡胶层通过挤压依次层叠于彼此之上而构成。直管软管管体是未硫化的或半硫化的。然后，将直管软管管体安装在具有变形成预定曲线形状的心轴上，通过加热使安装在心轴上的弯管软管管体硫化，从而可以获得弯曲部分的树脂复合燃料软管。

在这种制造方法中，制造树脂复合燃料软管的成本可能要比以前低得多。

[0017]但是，在包括橡胶-树脂-橡胶层的多层构造的燃料软管中，各层中间形成的硬树脂层直到软管的轴向最末端。因此，当软管安装在配管上并且通过软管夹将软管端部以连接关系夹紧或锁定在配管上而将软管的端部外圆周表面收紧时，软管夹的收紧力或夹紧力会受到中间树脂层的阻碍。而且，夹紧力并不是有利地或适当地传递到内橡胶层上，内橡胶层也未对配管施加足够的夹紧力，因而导致被输送的流体渗漏。

而且，即使假定最初用足够的收紧力将软管收紧在配管上，内橡胶层也会产生疲劳，并且由于老化易发生应力松弛。此时，由于软管夹的收紧力难以作用在内橡胶层上，故软管无法对配管施加足够的密封压力，从而导致输送流体渗漏。另外，由于早期或一段时间之后缺乏收紧力，也会导致防燃料渗透性能降低。

与最里层由树脂层构成的软管相比，由于内橡胶层设置于树脂层内侧，而内橡胶层又会发生弹性变形，所以可更轻易地将软管安装在配管上。然而，软管的最末端所形成的树脂层具有安装软管的阻力。也就是说，这种类型所固有的问题在于软管的安装容易度，即软管的连接容易度不佳。

[0018]

[专利文献1]JP-A，2002-54779

[专利文献2]JP-A，11-90993

[0019]

基于上述情况，本发明的目的在于提供一种树脂复合燃料软管，该软管包括各层中间的树脂层，其中，通过软管夹的夹紧力可确保对配管足够的收紧力，该收紧力在长时期内以及在软管连接到配管之后的早期均有利地作用在内橡胶层上，从而使得密封性能和防燃料渗透性能得到增强，同时也确保软管易于安装到配管上。

发明内容

[0020]本发明提供一种新型的多层构造树脂复合燃料软管。该多层构造的树脂复合燃料软管包括具有防燃料渗透性并作为阻挡层的树脂层、作为层叠在树脂层内侧上的内表面层的内橡胶层和层叠在树脂层外侧上的外橡胶层。外橡胶层具有橡胶硬度等于或大于内橡胶层的橡胶硬度，而根据日本工业标准(JIS)K6262，内橡胶层具有永久伸长或永久伸长率等于或小于90％。

[0021]根据本发明的一方面，按照JISK6253的硬度计硬度测试(durometer hardness test)(A型)，内橡胶层的橡胶硬度范围为65到80。

[0022]根据本发明的一方面，按照JISK6253的硬度计硬度测试(A型)，外橡胶层具有橡胶硬度范围为65到85。

[0023]如上所述，在本发明中，多层构造的树脂复合燃料软管包括作为阻挡层具有防燃料渗透性的树脂层、树脂层内侧上作为内表面层的内橡胶层和树脂层外侧上的外橡胶层，外橡胶层的橡胶硬度设定为等于或大于内橡胶层的橡胶硬度，并且内橡胶层的永久伸长或永久伸长率设定为等于或小于90％。

这里，橡胶硬度是根据JISK6253由A型硬度计(弹簧秤)测量的。

而且，内橡胶层的永久伸长是表示其疲劳特性或垂弛性能的指标。永久伸长的确定或规定如下：

这里，永久伸长指的是根据JISK6262的永久伸长(永久伸长率)，即测试样品在其原始长度的50％恒定伸长条件下在100℃下保持72小时之后的永久伸长。根据JISK6251的7号形式的测试样品取自产品或片状试样。

[0024]根据本发明，当为将燃料软管连到配管上而用软管夹将外橡胶层沿直径收缩方向收紧时，收紧力可顺利地传递到内橡胶层上，从而在收紧力有效或足够的情况下，使燃料软管可连接到配管上。

因此，成功解决了由于燃料软管与配管连接过程中收紧力不足而使密封能力下降导致防燃料渗透性能消弱的问题。

另外，用较小的力就可将燃料软管轻易地安装在配管上。

同时，由于内橡胶层的永久伸长设定为等于或小于90％，故会在长时间避免因内橡胶层疲劳而造成收紧力减小，并由此使密封压力降低，导致防燃料渗透性消弱。

[0025]同时，在本发明中，内橡胶层和外橡胶层中的每一层均可由单层橡胶层构成或由一层以上的橡胶层彼此层叠构成。另外，内橡胶层和外橡胶层中的一层可由单层橡胶层构成，其另一层可由层叠一层以上的橡胶层构成。

[0026]在本发明中，内橡胶层的橡胶硬度根据JISK6253的硬度计硬度测试(A型)可设定范围为65到80。

当内橡胶层的橡胶硬度超过80时，内橡胶层太硬，以致于软管夹无法将夹紧力顺利地传递到配管或内橡胶层，以及无法变形成与配管的形状相一致，致使密封性不足，因而需要相当大的力将软管装配到配管上，导致软管不易安装。

另一方面，当内橡胶层的橡胶硬度小于65时，与配合件或配管连接部分处的收紧力不足，并且当车辆碰撞时，会消弱相对于配合件或配管的拔拉阻力。

[0027]在本发明中，根据JISK6253的硬度计硬度测试(A型)，外橡胶层的橡胶硬度优选设定范围为65到85。

当外橡胶层的橡胶硬度大于85时，外橡胶层较硬并且易碎，而且象耐臭氧、抗扯力和耐低温之类的性能或物理性能降低。因此，外橡胶层的橡胶硬度优选设定为最多到85。

另一方面，当外橡胶层的橡胶硬度小于65时，外橡胶层的柔性比所需要的更强。当外橡胶层或软管的外圆周表面被软管夹收紧时，夹紧力仅被外橡胶层吸收，因而收紧力很难通过中间树脂层被传递到内橡胶层。

[0028]现参照附图详细描述本发明的优选实施例。

附图说明

[0029]

图1为本发明所示局部断开的树脂复合燃料软管的透视图。

图2A为图1中树脂复合燃料软管的总剖面图。

图2B为图1中树脂复合燃料软管的总侧视图。

图3为本发明的一种改型树脂复合燃料软管的透视图。

图4为本发明的另一种改型树脂复合燃料软管的透视图。

图5A为传统的树脂复合燃料软管的剖面图。

图5B为图5A中传统树脂复合燃料软管的局部放大图。

图6为示出用于制造传统的曲线形树脂复合燃料软管的典型制造方法的视图。

具体实施方式

[0030]在图1和2中，附图标记10表示燃料软管或燃料输送软管(加油软管，以下简称软管)，用于将燃料进口中被注射的燃料输送至汽车油箱中。软管10具有多层构造，包括具有防输送流体渗透能力作为阻挡层的树脂层12、树脂层12外侧上的外橡胶层14和树脂层12内侧上作为内表面层的内橡胶层16。

这里，各层中间形成的树脂层12从软管的一个轴向端延伸至另一轴向端，或者从软管的一个轴向边缘部延伸至另一轴向边缘部。

[0031]软管10整体为曲线形或弯曲形。

具体而言，软管10在软管10的预定的轴向位置具有曲线部分10-1、10-2和10-3。而且，软管10具有直线部分或直管部分(沿软管10的轴向直线延伸部分)10-4、10-5、10-6和10-7，这些部分分别由软管10的轴向相对端部、软管10曲线部分10-1和10-2之间的部分和软管10的曲线部分10-2和10-3之间的部分限定。

软管10的一个轴向端部的内径ID₂和外径OD₂分别大于其另一轴向端部的内径ID₁和外径OD₁。

在该实施例中，软管10中曲线部分10-1、10-2和10-3中的每一个在朝向图2中的左方向上接近时在内径和外径上都逐渐且连续地增大。

[0032]在该实施例中，丙烯腈丁二烯橡胶(NBR)用于内橡胶层16，由至少三个单体、四氟乙烯、六氟丙烯和偏二氟乙烯(vinylidene)(THV)组成的氟热塑性共聚物(fluorothermoplastic copolymer)用于树脂层12，NBR+PVC用于外橡胶层14。

这里，各层(一层和相邻层)之间的结合强度等于或大于10N/25mm，并且各层相互牢固地结合在一起。在对每个样品鉴定结合强度时，每层的界面不会发生剥落，但母料被破坏。树脂层12和内橡胶层16，树脂层12和外橡胶层14相互分别通过硫化结合而结合在一起，但是也可通过粘结剂相互结合。

内橡胶层16、树脂层12和外橡胶层14可由下列材料、以及上述材料的组合制造或构成。

[0033]具体而言，对于内橡胶层16可适合采用的材料，比如为NBR(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)、NBR+PVC(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)、FKM、氢化丙烯腈丁二烯橡胶(H-NBR)。

内橡胶层16的壁厚可为约1.0到2.5mm。

[0034]对于作为中间层的树脂层12，适合采用的材料，比如为THV、聚偏二氟乙烯(PVDF)、乙烯-四氟乙烯共聚物(ETFE)、聚氯三氟乙烯(CTFE)、乙烯-乙烯醇(EVOH)、聚萘二甲酸丁二醇酯(PBN)、聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)、聚苯硫醚(PPS)。

树脂层12的壁厚可为约0.03到0.3mm。

[0035]与EVOH和PVDF相比THV是柔性的，因而THV适于作为具有树脂层和橡胶层的软管的阻挡层材料。与聚四氟乙烯(PTFE)和EVOH相比，ETFE和THV容易挤压，易于层叠到橡胶上，并对于橡胶具有极好的粘结性。

另一方面，PBN和PBT的柔性比THV柔性小。然而，PBN和PBT的防燃料渗透能力极佳，并且壁可比THV的薄。因此，类似于THV，也可由PBN和PBT制成柔性软管。

[0036]另一方面，对于外橡胶层14，可适合采用的材料，比如为NBR+PVC、表氯醇-环氧乙烷共聚物(ECO)、氯磺化聚乙烯橡胶(CSM)、NBR+丙烯酸橡胶(NBR+ACM)、NBR+乙烯-丙烯-二烯橡胶(NBR+EPDM)和EPDM。

外橡胶层14的壁厚可为约1.0到3.0mm。

[0037]在该实施例中，外橡胶层14的橡胶硬度范围为65到85，内橡胶层16的橡胶硬度范围为65到80，并且外橡胶层14的橡胶硬度等于或大于内橡胶层16的橡胶硬度。

另外，内橡胶层16的永久伸长或永久伸长率等于或小于90％。

[0038]根据该实施例，软管10中的内橡胶层16包括单层。然而，如图3所示，内橡胶层16可具有双层结构，这种结构包括限定最内部表面的第一层(橡胶层)16-1和在第一层16-1的外侧上的第二层(橡胶层)16-2。

在该四层软管10中，各层(一层和相邻层)之间的结合强度等于或大于10N/25mm，并且各层相互牢固地结合在一起。在相对于结合强度鉴定的每个样品中，每层的界面不会发生剥落，但母料被破坏。树脂层12和第二层16-2、树脂层12和外橡胶层14相互分别通过硫化结合而结合，但是也可通过粘结剂相互结合。

[0039]在该四层软管10中，各层的材料可组合如下：

对于第一层16-1，可适合采用的材料，比如为FKM、NBR(丙烯腈含量等于或大于30％以质量计)、NBR+PVC(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)。

第一层16-1的壁厚可为约0.2到1.0mm。

另一方面，对于第二层16-2，可适合采用的材料，比如为NBR(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)或NBR+PVC(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)。

第二层16-2的壁厚可为约1到2mm。

各层中间的树脂层12和外橡胶层14可按以上所述构成。

特别地，优选地，具有极好防汽油渗透能力的FKM用于第一层16-1。通过由FKM制造第一层16-1，不仅可以确保由树脂层12提供的防燃料渗透的功能，而且还可确保防端部渗透的功能，以便有效地防止燃料通过内表面层渗透，而后在与配合件，比如配管连接的软管10轴向端部处渗出的软管10的轴向边缘。为了确保软管10与配管或其它类似件方便连接，内橡胶层16的壁厚等于或大于1mm。但是，当内橡胶层16完全由FKM制造时，软管10的成本会提高。因此，出于成本的原因，第二层16-2采用便宜的NBR(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)或便宜NBR+PVC(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)。

[0040]在图3所示的实施例中，外橡胶层14的橡胶硬度范围为65到85，且内橡胶层16，具体而言，第一层16-1和第二层16-2中的每一层的橡胶硬度范围为65到80。而且，外橡胶层14的橡胶硬度等于或大于内橡胶层16的橡胶硬度，具体而言，等于或大于第一层16-1的橡胶硬度并且等于或大于第二层16-2的橡胶硬度。

而且，第一层16-1和第二层16-2中的每一层的永久伸长量或永久伸长率等于或小于90％。

[0041]如图4所示，软管10可具有多层构造，包括树脂层12与外橡胶层14之间的中间橡胶层13(中间橡胶层13可被认为是外橡胶层的第一层，而外橡胶层14可被认为是外橡胶层的第二层)。

在图4中具有四层构造的软管10中，各层(一层和相邻层)之间的结合强度等于或大于10N/25mm，并且各层相互牢固地结合在一起。在相对于结合强度鉴定的每个样品中，每层的界面不会发生剥落，但母料被破坏。树脂层12和内橡胶层16、树脂层12和中间橡胶层13相互分别通过硫化结合而结合，但是也可通过粘结剂相互结合。

在图4中具有四层构造的软管10中，内橡胶层16、树脂层12、中间橡胶层13和外橡胶层14可由下列材料组合构成。

对于内橡胶层16，可适合采用的材料，比如为FKM、NBR(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)、NBR+PVC(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)。

内橡胶层16的壁厚可为约0.2到1.0mm。

对于作为中间层的树脂层12，可适合采用氟类树脂，比如THV、PVDF或ETFE以及聚酰胺(PA)或尼龙树脂，比如PA6、PA66、PA11或PA12。

树脂层12的壁厚可为约0.03到0.3mm。

另一方面，对于中间橡胶层13，可适合采用NBR(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)、NBR+PVC(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)、ECO、CSM、NBR+ACM、NBR+EPDM、丁基橡胶(IIR)、EPDM+IIR或EPDM。

中间橡胶层13的壁厚可为约0.2到2.0mm。

对于外橡胶层14，可适合采用的材料，比如为NBR(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)、NBR+PVC(丙烯腈含量等于或大于30％，以质量计)、ECO、CSM、NBR+ACM、NBR+EPDM、IIR、EPDM+IIR和EPDM。

外橡胶层14的壁厚可为约1到3mm。

同时，总壁厚，即图4中软管10的适合的壁厚为约2.5到6.0mm。当软管10的壁厚小于2.5mm时，软管10的防汽油渗透能力不够。当软管10的壁厚大于6mm时，软管10的柔性不够。

[0042]在图4所示的实施例中，外橡胶层14的橡胶硬度为范围65到85，而内橡胶层16的橡胶硬度范围为65到80。而且，外橡胶层14的橡胶硬度等于或大于内橡胶层16的橡胶硬度。中间橡胶层13的橡胶硬度范围为60到85，等于或大于内橡胶层16的橡胶硬度。

而且，内橡胶层16的永久伸长量或永久伸长率等于或小于90％。

[0043]这里，当外橡胶层14(外橡胶层的第二层)或中间橡胶层13(外橡胶层的第一层)由IIR或EPDM+IIR制成时，外橡胶层14或中间橡胶层13具有防汽油燃料渗透能力，并且可作为阻挡层，因为IIR和EPDM+IIR具有耐醇性。因此，即使为增加软管10的柔性或弹性将树脂层12制成薄壁时，软管10的防汽油燃料渗透能力也不会不够。而且，即使当树脂层12由便宜的PA或尼龙树脂制成，而不是由具有极好防汽油渗透能力的氟类树脂制成时，软管10仍可保持足够的防汽油燃料渗透能力。

[0044]然后，对具有由IIR制成的中间橡胶层的软管试样进行防汽油渗透能力进行鉴定，其结果列于表1。

按照以下方式进行鉴定。准备四个软管试样或样品(A)、(B)、(C)和(D)，每个软管的内径为24.4mm、壁厚为4mm、长度为300mm。试样(A)具有三层结构，包括NBR内橡胶层、THV815树脂层(THV815为产品号，该产品可从DyneonLLC购得，商标为Dyneon)和NBR+PVC外橡胶层；试样(B)具有四层结构，包括NBR内橡胶层、THV树脂层(THV815，壁厚0.11mm)、IIR中间橡胶层(外橡胶层的第一层)和NBR+PVC的外橡胶层(外橡胶层的第二层)；试样(C)具有四层结构，包括NBR内橡胶层、THV的树脂层(THV815，壁厚0.08mm)、IIR中间橡胶层(外橡胶层的第一层)和NBR+PVC外橡胶层(外橡胶层的第二层)；试样(D)具有四层结构，包括NBR内橡胶层、尼龙的树脂(PA11)层、IIR的中间橡胶层(外橡胶层的第一层)和NBR+PVC的外橡胶层(外橡胶层的第二层)。在表1的“样品”和“壁厚”栏中，分别示出只是树脂层和中间橡胶层的材料和壁厚(仅是试样(A)的树脂层和外橡胶层的材料和壁厚)。在每个试样(A)、(B)、(C)和(D)中，在其每个端部压配合有倒圆角的金属管，其外径为25.4mm，设有两个凸起部(最大外径为27.4mm)，其中一个金属管用插塞封闭。而且，经由另一金属管在每个试样(A)、(B)、(C)和(D)中供给测试流体(燃料C+乙醇(E)10％体积)，另一金属管则由螺旋式插塞封闭，以封装试样(A)、(B)、(C)和(D)中的每个的测试流体。而后，使试样(A)、(B)、(C)和(D)中的每个处于40℃下3000小时(测试流体每隔168小时更换)。然后，通过根据CARB(加州空气资源管理局)的SHED(蒸发检测密封壳体)方法，以DBL(昼夜呼吸损耗)的模式为基准，每天对每个试样(A)、(B)、(C)和(D)进行碳氢化合物(HC)渗透量的测量，连测3天。对于每个试样(A)、(B)、(C)和(D)，当检测到最大的渗透量时，应用当天的渗透量。

[0045]

表1

	A	B	C	D
					样品	*1)THV815/NBR+PVC	THV815/IIR	THV815/IIR	PA11/IIR
壁厚(mm)	0.11/2.16	0.11/1.9	0.08/1.9	0.20/1.9
					渗透量(mg/软管)	4.2	2.7	4.2	3.8

注：^*1)THV815为产品号，该产品由DyneonLLC购得，商标为Dyneon。

[0046]从表1的结果得知，包括由NBR+PVC制成的外橡胶层的试样(A)与包括由IIR制成的中间橡胶层的试样(C)之间的HC渗透量相同，即4.2mg/软管。但是，在树脂层壁厚方面，试样(A)中树脂层的壁厚为0.11mm，大于试样(C)的壁厚0.08mm。因此，当软管包括由IIR制成的橡胶层时，通过构造厚度减少约30％的树脂层可以确保等效的防汽油渗透能力。在包括由NBR+PVC制成的外橡胶层的试样(A)与包括由IIR制成的中间橡胶层的试样(B)之间，树脂层的壁厚相同，为0.11mm。但是，HC的渗透量不同，即试样(A)为4.2mg/软管，试样(B)为2.7mg/软管。当软管包括相同壁厚的树脂层时，通过制造IIR的橡胶层，防HC渗透能力可以被减少约35％。另外，在包括由IIR制成的中间橡胶层和由PA11制成的树脂层的试样(D)中，通过增加树脂层壁厚度约80％，HC渗透量相比试样(A)可减少约10％。该鉴定还可基本上适用于包括由EPDM+IIR制成的中间橡胶层的软管。

[0047]因此，当通过适当组合由上述选出的材料而构成四层结构的软管时，在燃料软管中，防被输送流体渗透能力可进一步提高、抗酸性汽油能力可进一步加强，或者也可以提高耐热性或抗乙醇汽油的能力。而且，通过减少软管树脂层的壁厚可提高软管的柔性。

[0048]在上述实施例中，本发明适用于具有一个轴向端部的直径大于其另一个轴向端部的软管。然而，本发明还可适用于具有一个轴向端部的直径等于其另一个轴向端部的软管。

[0049]根据上述的实施例，当为将软管10连接到配管上而用软管夹将外橡胶层14沿直径收缩方向收紧时，收紧力可顺利地传递到内橡胶层16上，由此，在收紧力有效或足够的情况下，软管10可被连接到配管上。

由此解决了由于软管10与配管在连接过程中收紧力不足而使密封能力下降和防燃料渗透性能消弱的问题。

另外，用较小的力可将软管10轻易地安装在配管上。

同时，由于内橡胶层16的永久伸长量设定为等于或小于90％，因而长时间避免由于内橡胶层16疲劳而导致收紧力降低，也就是使内橡胶层16在轴向上的不可逆伸长量降低，并由此使密封压力降低，从而消弱防燃料渗透能力。因此，本发明可在长期时间内保持优良的密封性能和防燃料渗透能力。

[0050]本文准备了图1所示的三层软管10实例和图3所示的三层软管10比较实例。这些实例和比较实例是相对于外橡胶层的橡胶硬度、内橡胶层的橡胶硬度和内橡胶层的永久伸长的使组合变化而准备的，上述实例和比较实例中的每一个均是相对于性能，比如密封性、软管安装到配管的容易性和防燃料渗透能力而测量和鉴定的。其结果列于表2。而且，还准备了图3所示的四层软管10实例和四层软管10的比较实例。这些实例和比较实例是相对于外橡胶层的橡胶硬度、内橡胶层的橡胶硬度和内橡胶层的第一层的永久伸长量、以及多个内橡胶层第一层的各种永久伸长量使组合变化而准备的，上述实例和比较实例中的每一个均是相对于性能，比如密封性、软管安装到配管的容易性和防燃料渗透能力而被测量和鉴定的。其结果列于表3。

就密封性来说，实例和比较实例中的每一个是在最初阶段和在施加热负荷之后被测量和鉴定的。按照以下程序施加热负荷。在每个实例/比较实例中，将燃料(燃料C+乙醇(E)10％，以体积计)被封装，并在60℃条件下保持72小时。然后，将燃料从其中取出或废弃，并在100℃条件下保持500小时。

[0051]这里，按如下方式就密封性、软管安装容易度和防燃料渗透能力进行测试。

密封性

将实例和比较实例(燃料软管)中每一个的开口塞上由SUS制成且具有凸出部的金属塞(凸出部外径27.0mm，所述塞的外径：25.4mm)。然后，以2牛顿-米(Nm)的扭矩用螺旋型软管夹收紧燃料软管的插塞部，使燃料软管在80℃气温条件下支持一个小时以上，然后，以0.1MPa/分的增压速率向燃料软管充入氮(气体)，并通过金属塞检查氮(气体)的泄漏。而且，使燃料软管在-40℃大气条件下支持一个小时以上，然后，以0.1MPa/分的增压速率，向燃料软管充入氮(气体)，并通过金属塞检查氮(气体)的泄漏。

软管安装容易性

将实例和比较实例中每一个的燃料软管切成50mm长。将燃料软管的开口塞上由SUS制成且具有凸出部的金属塞(凸出部外径27.0mm，所述塞外径25.4mm)。将负荷测量设备(测压仪)接在金属塞上，在室温条件下以50mm/分恒速将管子插入燃料软管，根据插入管子的负荷来鉴定软管安装在管子上的容易度。

防燃料(汽油)渗透性

在实例或比较实例中每一个的燃料软管中封装燃料(燃料C+E10％，以体积计)，然后，在每个燃料软管的开口塞上由SUS制成且具有凸出部的金属塞(凸出部外径27.0mm，所述塞外径25.4mm)。然后，以2Nm的扭矩用螺旋型软管夹收紧燃料软管，并使该软管保持在40℃的大气条件下，每隔168小时测量其重量且封装的液体被更换(燃料，即燃料C+E10％，以体积计)直到2000小时已过去。按下列公式计算每168小时的重量减少量。

(燃料软管初重)-(168小时后燃料软管的重量)＝W(重量减少)

给定值(重量减少)用于计算每个软管一天透过燃料软管的燃料的量。

[0052]测试中所用燃料(燃料C+E10％，以体积计)的组成为45％以重量计的异辛烷+45％以重量计的甲苯+10％以重量计的乙醇。

[0053]

表2(待续)

				比较实例1	比较实例2	比较实例3
							软管结构(三层，橡胶层/树脂层/橡胶层)			构造	NBR(AN＝43) THV815/NBR+PVC(AN＝37.5)
测试项目		条件	目标植	被测量的值
							材料性能	永久伸长(％)	在恒定伸长50％下100℃×72H		96
内橡胶层*1)RHD(HA)	(壁厚2.0mm)		65	70	75
						外橡胶层RHD(HA)		(壁厚2.0mm)		75	70	65
防燃料渗透性(mg/天/软管)	初始阶段		≤8	2.1	3.4								4.8
						封装燃料C+E10，40℃× 2000H		10.6	12.4	16.3
	软管安装容易性(N)	初始阶段速度50mm/分       金属管		≤200	160						190	220
密封性能(KPa)						初始阶段	80℃	在50KPa无渗漏	在200KPa无渗漏	在200KPa无渗漏			在200KPa无渗漏
	-40℃	在200KPa无渗漏	在200KPa无渗漏	在200KPa无渗漏
					热加载之后封装燃料C+E10，60℃×72H→100℃×500H		80℃		在100KPa渗漏	在80KPa渗漏	在30KPa渗漏
	-40℃	在150KPa渗漏	在150KPa渗漏	在50KPa渗漏

表2(待续)

				实例1	实例2	实例3
							软管结构(三层，橡胶层/树脂层/橡胶层)			构造	NBR(AN＝43)/ THV815//NBR+PVC(AN＝37.5)
测试项目		条件	目标植	被测量的值
							材料性能	永久伸长(％)	在恒定伸长50％下100℃×72H		90
内橡胶层*1)RHD(HA)	(壁厚2.0mm)		65	65	70
						外橡胶层RHD(HA)		(壁厚2.0mm)		85	75	70
防燃料渗透性(mg/天/软管)	初始阶段		≤8	0.1	0.1								0.6
						封装燃料C+E10，40℃× 2000H		43	4.	4.1
	软管安装容易性(N)	初始阶段速度50毫米/分  金属管		≤200	175						160	190
密封性能(KPa)						初始阶段	80℃	在50KPa下无渗漏	在200KPa无渗漏	在200KPa无渗漏			在200KPa无渗漏
	-40℃	在200KPa无渗漏	在200KPa无渗漏	在200KPa无渗漏
					热加载之后封装燃料C+E10，60℃×72H→100℃×500H		80℃		在140KPa渗漏	在130KPa渗漏	在100KPa渗漏
	-40℃	在150KPa渗漏	在150KPa渗漏	在50KPa渗漏

表2

				比较实例4	比较实例5
						软管结构(三层，橡胶层/树脂层/橡胶层)			构造	NBR(AN＝43)/ THV815/NBR+PVC(AN＝37.5)
测试项目		条件	目标值	被测量的值
						材料性能	永久伸长(％)	在恒定伸长50％下100℃×72H		90
内橡胶层*1)RHD(HA)	(壁厚2.0mm)		75	84
					外橡胶层RHD(HA)		(壁厚2.0mm)		65	65
防燃料渗透性(mg/天/软管)	初始阶段		≤8	0.6							11.3
					封装燃料C+E10，40℃× 2000H		5.5	19.5
	软管安装容易性(N)	初始阶段速度50mm/分         金属管		≤200					220	270
密封性能(KPa)					初始阶段	80℃	在50KPa无渗漏	在200KPa无渗漏			在30KPa渗漏
	-40℃	在200KPa无渗漏	-
				热加载之后封装燃料C+E10，60℃×72H→100℃×500H		80℃		在50KPa渗漏	在10KPa渗漏
	-40℃	在100KPa渗漏	-

注：^*1)RHD＝橡胶硬度

[0054]

表3(待续)

				实例4	实例5	实例6
							软管结构(四层，第一和第二层(橡胶层)/树脂层/橡胶层)			构造	FKM/NBR(AN＝43)/ THV815/NBR+PVC(AN＝37.5)
测试项目		条件	目标植	被测量的值
							材料性能	永久伸长(％)	在恒定伸长50％下100℃×72H		30
内橡胶层(第一层)*1)RHD(HA)	(壁厚0.5mm)		65	65	70
						内橡胶层(第二层)RHD(HA)		(壁厚1.5mm)		70	70	70
外橡胶层RHD(HA)	(壁厚2.0mm)		85	75	70
						防燃料渗透性(mg/天/软管)		初始阶段		≤8	0.4	0.4	0.4
封装燃料C+E10，40℃× 2000H		1.5	1.4	1.6
					软管安装容易性(N)		初始阶段速度50毫米/分         金属管		≤200		190	170	190
密封性能(KPa)	初始阶段	80℃	在50KPa无渗漏	在200KPa无渗漏		在200KPa无渗漏				在200KPa无渗漏
					-40℃		在200KPa无渗漏	在200KPa无渗漏	在200KPa无渗漏
		热加载之后封装燃料C+E10，60℃×72H→100℃×500H		80℃		在150KPa渗漏				在180KPa渗漏	160KPa渗漏
	-40℃				在200KPa无渗漏		在180KPa渗漏	在200KPa无渗漏

表3

				比较实例6	比较实例7	实例7
							软管结构(四层，第一和第二层(橡胶层)/树脂层/橡胶层)			构造	FKM/NBR(AN＝43)/ THV815/NBR+PVC(AN＝37.5)
测试项目		条件	目标植	被测量的值
							材料性能	永久伸长(％)	在恒定伸长50％下100℃×72H		30		6
内橡胶层(第一层)*1)RHD(HA)	(壁厚0.5mm)		75	85	70
						内橡胶层(第二层))RHD(HA)		(壁厚1.5mm)		70	70	70
外橡胶层RHD(HA)	(壁厚2.0mm)		70	70	70
						防燃料渗透性(mg/天/软管)		初始阶段		≤8	0.4	13.6	0.6
封装燃料C+E10，40℃× 2000H		2.3	20.2	2.1
					软管安装容易性(N)		初始阶段速度50毫米/分        金属管		≤200		250	290	190
密封性能(KPa)	初始阶段	80℃	在50KPa无渗漏	在200KPa无渗漏		在30KPa渗漏				在200KPa无渗漏
					-40℃		在200KPa无渗漏	-	在200KPa无渗漏
		热加载之后封装燃料C+E10，60℃×72H→100℃×500H		80℃		在80KPa渗漏				在30KPa渗漏	在180KPa渗漏
	-40℃				在100KPa渗漏		-	在200KPa无渗漏

注：^*1)RHD＝橡胶硬度

[0055]表2示出三层燃料软管的试验结果。比较实例1、2和3未满足本发明的条件。比较实例1、2和3中每一个包括具有96％的永久伸长量的内橡胶层，大于本发明的最大值90％，另外，比较实例3中的内橡胶层的橡胶硬度大于外橡胶层的橡胶硬度。在比较实例1、2和3中，防燃料渗透性不足。同防燃料渗透性一样，比较实例3中的软管安装容易性和密封性也不够。

比较实例4和5中每一个包括具有永久伸长为90％的内橡胶层，且橡胶硬度大于外橡胶层的橡胶硬度。就内橡胶层的永久伸长来说，它们中的每一个均满足本发明的内橡胶层的条件，但是橡胶硬度则不然。比较实例4和5的性能不令人满意。

相反，实例1、实例2和实例3中每一个包括具有永久伸长为90％的内橡胶层，其橡胶硬度等于或小于外橡胶层的橡胶硬度。它们中的每一个均满足本发明的条件。实例1、实例2和实例3中的所有性能均令人满意。

[0056]表3示出四层燃料软管的试验结果。比较实例6和7中每一个包括具有永久伸长量为30％的内橡胶层，且橡胶硬度大于外橡胶层的橡胶硬度。就内橡胶层的永久伸长但不是橡胶硬度来说，它们中的每一个均满足本发明的内橡胶层的条件。在比较实例6和7中一些性能或全部性能均不令人满意。

相反，就内橡胶层的永久伸长以及内橡胶层与外橡胶层的橡胶硬度之间的关系来说，实例4、实例5、实例6和实例7中的每一个均满足本发明的条件。实例4、实例5、实例6和实例7中所有性能均令人满意。

[0057]由于图1、3和4所示软管10中的每一个在曲线部分10-1、10-2和10-3中的每一部分上均朝一个轴向端在内外径上逐渐且连续增加，故在曲线部分内侧形成的过量长度、下垂或松散被圆周方向上的伸长吸收，或者基于曲线部分直径上的连续增加，即树脂层12的强制的沿直径方向上的扩大用以圆周方向上的伸长抵销。结果，可有利地避免在曲线部分10-1、10-2和10-3中每一部分的内侧产生上述波形变形状态，也就是说，软管10可全部顺利地形成预定的曲线形状，而不会显示波形变形状态。

而且，在软管10的制造过程中，直管软管管体可顺利地在心轴上安装并可毫无困难地在上面变形。而且，用较小的拉力可将硫化后的管状软管管体，即软管10从心轴上容易地相应取下。并且，用较少的步骤可轻易地制造出曲线形的软管10，从而生产成本比以前低得多。

软管10可认为是曲线形的树脂复合软管，其在其某一轴向位置或其一个轴向位置具有至少一个曲线部分，软管10具有多层构造，并包括具有防被输送流体渗透性并作为阻挡层的树脂层、在树脂层内侧上作为内表面层的内橡胶层和在树脂层外侧上的外橡胶层。树脂复合软管通常或全部形成如下形状。树脂复合软管具有一个轴向端，该轴向端直径大于树脂复合软管的另一个轴向端。该曲线部分以连续形状形成，例如从靠近树脂复合软管的另一个轴向端直径小的曲线部分的弯曲起始端起到靠近其一个轴向端直径较大的曲线部分的弯曲终止端止，直径逐渐增加。或者，软管10可以为是这样一种曲线形的树脂复合软管，该软管在其某些轴向位置或其多个轴向位置具有多个曲线部分。每个曲线部分可以连续形状形成，例如从弯曲起始端起到弯曲终止端止直径逐渐增加。多个曲线部分可按照从树脂复合软管的另一个轴向端朝其一个轴向端增加直径的顺序设置。并且，该曲线形树脂复合软管的制造方法可包括如下步骤：通过挤压依次将内橡胶层、树脂层和外橡胶层彼此层叠而形成直管软管管体；准备心轴，其形状与曲线形的树脂复合软管的内表面形状相对应；将直管软管管体相应装在心轴上，并使直管软管管体变形，以获得弯曲的管状软管管体；以及硫化弯曲的管状软管管体，以获得曲线形的树脂复合软管。直的管状软管管体为多层、塑性可变形，并且还未硫化或半硫化。

[0058]尽管上面已描述了优选实施例，但是那些仅是本发明的一些具体实施例。

例如，虽然上述实施例中的燃料软管不包括波形部分，但是根据具体情况，本发明可适用于包括波形部分的燃料软管。或者例如，本发明可适用于具有一层以上的外橡胶层的燃料软管。因此，在不背离本发明的范围条件下，可对本发明的实施例进行各种修改。

Claims (3)

1.一种多层构造的树脂复合燃料软管，其包括：具有防燃料渗透性并起到阻挡层作用的树脂层(12)；作为层叠于树脂层(12)的内侧上的内表面层的内橡胶层(16)；和层叠于树脂层(12)的外侧上的外橡胶层(14)；

其中：

外橡胶层(14)的橡胶硬度等于或大于内橡胶层(16)的橡胶硬度，内橡胶层(16)具有根据JISK6262的等于或小于90％的永久延伸率。

2.根据权利要求1所述的树脂复合燃料软管，其特征在于，按照JISK6253的硬度计硬度测试(A型)，内橡胶层(16)具有范围为65到80的橡胶硬度。

3.根据权利要求1或2所述的树脂复合燃料软管，其特征在于，按照JISK6253的硬度计硬度测试(A型)，外橡胶层(14)具有范围为65到85的橡胶硬度。

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