CN106795984B - 车辆用的燃料配管及其夹持件 - Google Patents
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Abstract
在由多个夹持件(2)固定而回绕设置于车身的车辆用的燃料配管(P1)中，车辆用的燃料配管(P1)的内部具有圆形的中空截面，且管的厚度在周向上具有各向异性。详细而言，车辆用的燃料配管(P1)在周向上至少具有一个厚度大的厚壁部(34a)，且以所述厚壁部(34a)位于铅垂方向的上方或下方的方式设置于车身，或者车辆用的燃料配管(P1)在周向上具有一个厚度大的厚壁部(34a)，且以所述厚壁部(34a)位于铅垂方向的上侧的方式设置于车身。另外，将车辆用的燃料配管(P1)固定于车辆的夹持件(2)具备保持部(2a)，该保持部(2a)将所述车辆用的燃料配管(P1)保持成，所述车辆用的燃料配管(P1)的厚壁部(34a)设置在铅垂方向上，并且所述燃料配管(P1)在截面的周向上不旋转。
Description
技术领域
本发明涉及配置在发动机与燃料箱之间来输送燃料的燃料配管及其夹持件。
背景技术
在小型车辆中，使用树脂配管从配置于车辆的后部的燃料箱向配置于车辆的前部的原动机(发动机)进行燃料输送。尤其是细径的树脂配管与大径的树脂配管相比挠曲性高，因此存在如下情况：不将树脂配管预先成型为弯曲形状而成型为直管形状，在向车身进行组装时，使其挠曲变形为弯曲形状并通过固定夹持件而组装固定于车身。
在组装上述那样的形成为直管状的细径树脂配管时，树脂配管可能因固定夹持件的夹持而在夹持部位产生损伤，因此在专利文献1中公开了一种树脂配管，树脂配管主体形成为外径6mm以下的细径管，在其外周面上可能进行挠曲变形的有效管长全长上，以覆盖该树脂配管主体的状态层叠形成有被固定夹持件夹持的具有规定壁厚的弹性的被夹持层。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-170384号公报
发明要解决的课题
在上述的专利文献1所公开的树脂配管中，树脂配管自身的挠曲性高，因此难以将配管无松弛地组装。另外，在使树脂配管变形而安装树脂配管时，由于配管的截面形状为圆筒形，因此即使通过固定夹持件夹持树脂配管，配管也沿着配管的周向转动，存在配管位置错动的问题。根据情况而在固定夹持件之间，树脂配管可能产生必要以上的松弛。
另外，还存在因树脂配管的自重和燃料的重量而在夹持件间的树脂配管上产生重力引起的挠曲的问题。
若树脂配管产生松弛，则树脂配管因行驶中的路面的凹凸引起的行驶振动、发动机振动而被励振，或者因燃料泵的喷出压力而被励振，从而可能在树脂配管上施加有与励振相伴的过大的应力。根据情况，也有可能因该励振而在树脂配管上产生龟裂，进而产生燃料的漏液。
因此，还考虑增加夹持件的个数来防止树脂配管的松弛的方法，但这会使树脂配管的组装固定的作业量增加，因此关系到部件成本的增加及组装成本的上升。
发明内容
本发明的目的在于提供一种不会产生大的松弛且作业效率不会降低的车辆用的燃料配管及其夹持件。
用于解决课题的方案
为了解决上述课题，在由多个夹持件固定而回绕设置于车身的车辆用的燃料配管中，所述燃料配管具有多个树脂层，所述多个树脂层中的最外侧的树脂层的截面的厚度在周向上具有各向异性，其他树脂层具有中空圆筒截面形状，所述燃料配管在周向上至少具有一个壁厚连续地变化且厚度大的厚壁部，所述燃料配管以所述厚壁部位于铅垂方向的上方或下方的方式设置于车身，来抑制所述燃料配管的挠曲。
另外，将本发明的车辆用的燃料配管固定于车辆的夹持件具备保持部，该保持部将所述车辆用的燃料配管保持成，所述车辆用的燃料配管的厚壁部设置在铅垂方向上，所述燃料配管在截面的周向上不旋转。
发明效果
根据本发明，能够降低燃料配管的回绕时的挠曲量，因此燃料配管的振动被抑制，能够防止由燃料配管的龟裂等引起的燃料泄漏，使安全性提高。
附图说明
图1是示意性地表示具备本实施方式的燃料配管的车辆的侧视图。
图2是示意性地表示具备本实施方式的燃料配管的车辆的俯视图。
图3是表示液体燃料配管P1的截面结构的图。
图4是表示固定液体燃料配管P1的现有例的图。
图5是表示第一实施例的液体燃料配管P1的截面结构的图。
图6是表示第一实施例的液体燃料配管P1的固定例的图。
图7是表示第三实施例的液体燃料配管P1的截面结构的图。
图8是表示第三实施例的液体燃料配管P1的固定例的图。
图9是表示第四实施例的液体燃料配管P1的截面结构的图。
图10是表示第四实施例的液体燃料配管P1的固定例的图。
图11是表示第二实施例的液体燃料配管P1的厚壁部的位置的图。
图12是表示图11中的XII-XII线处的剖视图。
具体实施方式
以下，参照附图，详细说明本发明的实施方式。
图1是示意性地表示具备本实施方式的燃料配管的车辆的侧视图，图2是其俯视图。
如图1所示，车辆A为乘用车，其具备：座位S，其在客室R内前后设有两列以上；原动机E，其设置于客室R的前方；燃料箱T，其设置于座位S中的后座位S2的地板下；吸附罐C，其配置于该燃料箱T的后方；液体燃料配管P1，其用于从燃料箱T向原动机E输送液体燃料；蒸发燃料配管P2，其用于从吸附罐C向原动机E输送蒸发燃料；以及夹持构件2，其用于将液体燃料配管P1及蒸发燃料配管P2固定于车身1。
如图2所示，车身1是固定有原动机E、燃料箱T、吸附罐C等的车辆A的固定构件，例如由底板11(参照图1)、侧框架12、横梁13等框架构件及板构件构成。
图1所示的底板11是用于形成车辆A的地板面的构件，由钢板等金属制平板构件构成。
图2所示的侧框架12是沿车身1的前后方向延伸设置的左右一对的骨架构件，配置于燃料箱T的左右外侧。
横梁13是以与左右的侧框架12正交的方式架设于左右的侧框架12的多个骨架构件，其至少配置在燃料箱T的前后，通过将多个箱带14螺栓紧固于该横梁13来保持燃料箱T。
箱带14是用于将燃料箱T固定于车身1的金属制的带状的构件，以从下侧抱持燃料箱T的方式通过螺栓、螺母固定于横梁13、13。
原动机E只要是被供给燃料箱T内的燃料来进行驱动的原动机即可，例如是汽油发动机、柴油发动机、乙醇发动机、混合动力发动机等。在原动机E上设有喷射器6和进气歧管7。
如图1所示，燃料箱T是用于贮存汽油、轻油、醇等液体的机动车用燃料的合成树脂制或金属制的中空状的容器，配置于后座位S2下的底板11的下表面。
在燃料箱T的上表面Tb设有泵模块M。
另外，在燃料箱T的上部设有液体燃料配管(燃料管)P1、通风管P3、蒸气回归管P4。在燃料箱T的上表面Tb，液体燃料配管P1和蒸发燃料配管P2通过燃料箱T的车宽方向中央附近而配置，并设有将该液体燃料配管P1和蒸发燃料配管P2捆扎而保持的夹持构件2。在该燃料箱T的后端部侧连接有加油管P6，该加油管P6的前端经由加油颈管P5而与供油口连接。在燃料箱T的后方附近配置有吸附罐C。
泵模块M具备分别未图示的燃料内的异物除去用的吸滤器、用于将燃料从液体燃料配管P1向喷射器6及原动机E输送的燃料泵、检测燃料箱T内的燃料液面的燃料液面计、旁通溢流阀及切换阀。泵模块M将这些设备收纳于单元壳体，且该泵模块M设置于燃料箱T内的上部。
如图2所示，液体燃料配管P1是用于输送液体燃料的配管，由一端与泵模块M连接且另一端经由喷射器6而与原动机E连接的燃料管构成。液体燃料配管P1从在燃料箱T的上表面中央部位设置的泵模块M朝向车辆前方延伸设置。
蒸发燃料配管P2及通风管P3是用于输送液体燃料气化得到的蒸发燃料的配管。
蒸发燃料配管P2由一端与吸附罐C连接且另一端经由清除调整电磁阀(未图示)、进气歧管7而与原动机E连接的清除管构成。蒸发燃料配管P2由多个夹持构件2捆扎而保持于燃料箱T的上表面Tb及车身1。
通风管P3由一端与供油浮子(未图示)连接且另一端与吸附罐C连接的配管构成。
蒸气回归管P4是用于在供油时使燃料箱T内的上部空间的空气的一部分向加油管P6的供油口的附近排出并再次向燃料箱T回流的回流管。该蒸气回归管P4的一端与燃料箱T连接且另一端与供油口的附近的加油管P6连接。
加油管P6及加油颈管P5是用于从供油口向燃料箱T供给液体燃料的配管。
排泄管P7是配设于吸附罐C的配管，是用于向大气中排出将燃料蒸气吸附于吸附罐C而除去该燃料蒸气后的空气、或者取入大气中的空气的配管。
如上所述，在燃料箱T与原动机E之间、燃料箱T周围配设有液体燃料配管P1等配管。以下，尤其详细说明液体燃料配管P1的结构和固定液体燃料配管P1的多个夹持构件2。
图3是表示实施例的液体燃料配管P1的截面结构的图。
液体燃料配管P1具有由以热塑性树脂作为材料的多个树脂层构成的多层结构，成为使液体燃料在内部流通的中空的多层树脂配管。
详细而言，液体燃料配管P1要求有液体燃料的低透过性，且形成供液体燃料流通的中空圆筒部的第一层31由FPM(氟)橡胶、乙烯四氟乙烯共聚物(以下简记为ETFE)系树脂形成。FPM(氟)橡胶以偏氟乙烯系(FKM)、四氟乙烯-丙烯系(FEPM)、四氟乙烯-全氟乙烯基醚系(FFKM)等为代表，其中，偏氟乙烯系为重点。另外，除了FPM(氟)橡胶、ETFE树脂以外，还使用乙烯-乙烯醇共聚物(以下简记为EVOH)、聚偏氟乙烯(以下简记为PVF)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏氟乙烯三元系共聚物(以下简记为THV)等。
并且，在第一层31为FPM(氟)橡胶的情况下，在第一层31的外侧，为了保护第一层31而形成有由ECO(表氯醇)橡胶构成的第二层32和第三层34。另外，在第一层31为ETFE树脂的情况下，由PA12(尼龙12)形成第二层32和第三层34。
而且，在第二层32与第三层34之间还存在编入加强纱33(聚酯纤维、芳香族聚酰胺纤维)而成的构件。由此，也能够应对喷射车那样的燃料液体为高压的情况。
实施例的液体燃料配管P1通过一边对层间进行粘接一边利用挤压成形机进行制造。虽然详细情况如后所述，但通过变更此时的成形模具，能够进行圆形以外的形状的液体燃料配管P1的成形。
图4是表示由夹持构件2固定液体燃料配管P1的情况的以往的例子的图。
夹持构件2是具有弹性的树脂制的构件，将液体燃料配管P1的长度方向的规定宽度(图4的垂直于纸面的方向)夹入于保持部2a，来将液体燃料配管P1固定。保持部2a形成为大致C字状，从C字的开口向直角方向压入液体燃料配管P1，使保持部2a弹性张开来保持、固定液体燃料配管P1。
液体燃料配管P1如上述那样通过液体燃料配管P1与保持部2a的摩擦力而固定于夹持构件2。因此，若在液体燃料配管P1的周向上施加有规定力，则液体燃料配管P1沿着周向旋转。
在将液体燃料配管P1依次组装于多个夹持构件2时，若液体燃料配管P1旋转，则可能在夹持构件2之间，在液体燃料配管P1上产生松弛。多个夹持构件2之间的液体燃料配管P1的松弛如前述那样，成为液体燃料配管P1的燃料泄漏的原因。
另外，由于液体燃料配管P1的重量和在管内流通的液体燃料的重量，使液体燃料配管P1产生向重力方向凸出的松弛。夹持构件2的间隔越大，该影响越显著。
为了减小上述的液体燃料配管P1的挠曲量，考虑增加夹持构件2的数量。由此，增加液体燃料配管P1与夹持构件2之间的摩擦力，因此液体燃料配管P1的旋转被抑制，能够防止组装时的松弛的产生。另外，夹持构件2之间的距离(跨度)变小，因此由自重和汽油重量引起的液体燃料配管P1本身的挠曲量变小。
但是，由于增加夹持构件2的数量，因此存在液体燃料配管P1的组装工时增加的问题。
另外，液体燃料配管P1的因液体燃料的膨润引起的强度降低有时成为问题。上述的FPM(氟)橡胶、乙烯四氟乙烯共聚物(以下简记为ETFE)系树脂的液体燃料的透过性低。因此，液体燃料配管P1通过这些材料构成最内层来作为阻挡层。但是，由于无法完全防止膨润，因此液体燃料配管P1因液体燃料的流通而膨润，从而强度降低，挠曲量增大。
在上述的说明中，说明了使液体燃料配管P1为三层结构的情况，但层数没有限定，也可以是两层结构，若为具有燃料阻挡性的树脂，则也可以是单层结构。
例如，若为两层结构，则能够适用内侧为PA9T(尼龙9T)且外侧为HDPE(高密度聚乙烯)的结构。另外，也可以使内侧为PPS(聚苯硫醚)且使外侧为PA11(尼龙11)。而且，还可以是PA11(尼龙11)、PA12(尼龙12)的单层结构。
在本实施例中，通过使液体燃料配管P1的周向的截面形状具有各向异性，并且沿着具有各向异性的方向进行安装，由此弥补由膨润引起的强度降低，抑制液体燃料配管P1的松弛。以下，示出液体燃料配管P1的截面形状的例子而详细地进行说明。
<实施例1>
图5和图6是说明实施例1的图。图5是表示实施例的液体燃料配管P1的截面形状的图，图6是表示组装于夹持构件2时的状态的图。
本实施例的液体燃料配管P1的特征在于，形成为在作为阻挡层且壁厚均匀的第一层31的外侧设有周向的一部分具有不同厚度的第三层34的结构，并使所述第三层34的厚度不同的部分在安装时成为重力方向。
根据本实施例，能够使阻挡层即第一层31的壁厚均匀，因此不增加上述的高价的材料的使用量就能够实现液体燃料配管P1的强度增加。
详细而言，如图5所示，使液体燃料配管P1的第三层34的一部分的壁厚比其他部分厚(34a)，该厚壁部分与将液体燃料配管P1组装于夹持构件2时的夹持构件2的开口对应。由此，如图6所示，厚壁部34a成为液体燃料配管P1的止转部。
虽然未图示，但也可以与图5所示的厚壁部34a的形状不同，将厚壁部34a形成为如下形状：在夹持构件2的整个开口范围成为大致恒定的壁厚，并与其他的第三层34形成阶梯。
而且，在将液体燃料配管P1组装于夹持构件2时，液体燃料配管P1的厚壁部34a成为重力方向的位置。例如，在将液体燃料配管P1在底板11的下表面回绕的情况下，将夹持构件2以开口向下的方式设置于底板11的下表面，并向该夹持构件2组装液体燃料配管P1。即，将液体燃料配管P1的厚壁部34a朝向路面地组装(图6的纸面上侧为路面侧)。
在该状态下，液体燃料配管P1的重力方向上的弯曲刚度变大，因此夹持构件2之间的液体燃料配管P1的挠曲量与液体燃料配管P1具有均匀壁厚的情况相比变小。
并且，厚壁部34a成为液体燃料配管P1的止转部，因此能够将挠曲量维持为恒定。
由此，能够抑制液体燃料配管P1的振动，防止液体燃料配管P1的龟裂引起的燃料泄漏。另外，无需增加夹持构件2的数量，因此作业性不会降低。
另外，在本实施例中，液体燃料配管P1的旋转由液体燃料配管P1的厚壁部34a和夹持构件2的保持部2a抑制。即，并不是依靠液体燃料配管P1与夹持构件2之间的摩擦力。因此，夹持构件2的保持部2a的形状只要是能够保持使液体燃料配管P1不从C形状的夹持件开口脱落的程度的弹性的形状即可。
根据本实施例，保持部2a以比通过摩擦力固定液体燃料配管P1的情况小的力来保持液体燃料配管P1即可，因此需要的夹持构件2的弹性开口力也能够减小，因此能够减小液体燃料配管P1的组装力，能够容易进行液体燃料配管P1的组装。
在此，图5所示的液体燃料配管P1的第三层34的形状可以通过制造液体燃料配管P1时的挤压成型的模具形状来成形。以后的实施例的液体燃料配管P1也可以同样地制造。
<实施例2>
在上述的实施例中，示出了仅在周向的截面的一个部位设置厚壁部34a且使厚壁部34a朝向路面进行组装的例子。但是，厚壁部34a也可以成为底板11的下表面侧。即，如图11和表示图11的XII-XII线的截面的图12所示，可以在由重力引起的液体燃料配管P1的挠曲的压缩侧(重力方向的相反侧)设置厚壁部34a。
在该情况下，液体燃料配管P1的重力方向的弯曲刚度变大，并且由膨润引起的液体燃料配管P1的第三层34的管的长度方向的延伸比其他周围部大，因此以使挠曲的压缩侧延伸的方式发挥作用。即，由膨润引起的延伸成为由重力引起的挠曲所导致的压缩力的阻力，从而使液体燃料配管P1的挠曲量减少。
<实施例3>
接着，通过图7、图8示出液体燃料配管P1的其他形状的实施例。本实施例通过使液体燃料配管P1的外形为椭圆形状或长圆形状，来实现液体燃料配管P1的挠曲量的降低和止转。
图7示出了液体燃料配管P1的截面为椭圆形状的例子。详细而言，使作为阻挡层且壁厚均匀的第一层31的外侧的第三层34的外形为椭圆形状。此时，液体燃料配管P1以椭圆形状的长轴方向成为重力方向的方式在底板11的下表面回绕。液体燃料配管P1的截面为长圆形状的情况也同样。
通过使液体燃料配管P1的外形为椭圆形状或长圆形状，从而重力方向上的弯曲刚度变大。与实施例1的液体燃料配管P1的形状相比，在夹持构件2之间，成为液体燃料配管P1的挠曲的压缩侧和拉伸侧这双方的壁厚厚的形状，因此刚度的提高也大。由此，夹持构件2之间的液体燃料配管P1的挠曲量与实施例1的情况、液体燃料配管P1为均匀的壁厚的情况相比变小。
图8示出了图7所示的液体燃料配管P1与固定该液体燃料配管P1的夹持构件2的关系。夹持构件2的保持部2a以夹入长轴方向的方式保持液体燃料配管P1。因此，夹持构件2的保持部2a具有与液体燃料配管P1的外形相同的形状的接触面，通过保持部2a的弹性力在短轴方向上弹性夹持液体燃料配管P1。液体燃料配管P1以由夹持构件2的保持部2a夹入的方式被固定，因此液体燃料配管P1的旋转被抑制。
由此，能够将液体燃料配管P1无松弛地组装，因此能够抑制液体燃料配管P1的振动，能够防止由液体燃料配管P1的龟裂引起的燃料泄漏。
如图1、图2所示，液体燃料配管P1在燃料箱T与原动机E之间、燃料箱T的周围被沿着各种方向组装，液体燃料配管P1的重力方向也变化。本实施例的液体燃料配管P1的偏厚存在两处，因此与实施例1相比，配管的扭转变少，液体燃料配管P1的处理变得容易。
<实施例4>
接着，说明使液体燃料配管P1的外形在四个方向上偏厚的例子。图9是表示本实施例的液体燃料配管P1的截面的图。图10是表示本实施例的组装状态的夹持构件2与液体燃料配管P1的截面的图。
本实施例具有如下特征：与其他实施例同样，实现了液体燃料配管P1的止转和挠曲量的降低，但与其他实施例相比，液体燃料配管P1的处理变得容易，配管的扭转变少。
如图9所示，本实施例的液体燃料配管P1的阻挡层即壁厚均匀的第一层31的外侧的第三层34在周向上均等地具有四个厚壁部34a。并且，如图10所示，以位于两极的厚壁部34a和另一厚壁部34a这三点组装于夹持构件2。由此，成为液体燃料配管P1的止转部。
需要说明的是，没有限定于图9所示的实施例的具有四个厚壁部34a的液体燃料配管P1，也可以具有四个以上的偶数个的厚壁部34a。
并且，通过使液体燃料配管P1的两极的厚壁部34a位于重力方向，从而液体燃料配管P1的重力方向的弯曲刚度变大，夹持构件2之间的液体燃料配管P1的挠曲量与液体燃料配管P1为均匀的壁厚的情况相比变小。由此，能够抑制液体燃料配管P1的振动，防止由液体燃料配管P1的龟裂引起的燃料泄漏。另外，无需增加夹持构件2的数量，因此作业性不会降低。
图10示出了图9所示的液体燃料配管P1和将该液体燃料配管P1固定的夹持构件2。本实施例的夹持构件2的保持部2a分别具有与液体燃料配管P1的厚壁部34a的外形相同的形状的接触面，来保持液体燃料配管P1的厚壁部34a。由此，液体燃料配管P1的旋转被抑制。
对位于液体燃料配管P1的两极的厚壁部34a进行保持的夹持构件2的保持部2a通过保持部2a的弹性力进行弹性夹持，来将液体燃料配管P1固定。
本实施例的液体燃料配管P1具有在周向上设置的四个厚壁部34a，因此在以使厚壁部34a位于重力方向的方式进行组装时，能够使组装方向以90度为单位进行变更。因此，与其他实施例相比，不会产生液体燃料配管P1的扭转，处理变得容易。
本发明没有限定于上述的实施例，包括各种变形例。上述的实施例是在本发明中为了容易理解而详细地说明了的实施例，未必限定于具备说明了的全部结构。另外，可以将某一实施方式的结构的一部分置换为其他实施方式的结构，另外，也可以向某一实施方式的结构添加其他实施方式的结构。
符号说明：
2 夹持构件
2a 保持部
P1 燃料配管
34 第三层
34a 厚壁部
Claims (8)
1.一种车辆用的燃料配管，其由多个夹持件固定而回绕设置于车身，其特征在于，
所述燃料配管具有多个树脂层，所述多个树脂层至少具有一个具有耐燃料透过性的层，且所述多个树脂层中的最外侧的树脂层的截面的厚度在周向上具有各向异性，其他树脂层具有中空圆筒截面形状，
所述最外侧的树脂层在周向上具有一个或偶数个壁厚连续地变化且厚度大的厚壁部，
所述燃料配管构成为，以所述厚壁部位于铅垂方向的上方或下方的方式设置于车身，来抑制所述燃料配管的挠曲。
2.根据权利要求1所述的车辆用的燃料配管，其特征在于，
所述车辆用的燃料配管在周向上具有一个厚度大的厚壁部，且以所述厚壁部位于铅垂方向的上侧的方式设置于车身。
3.根据权利要求1所述的车辆用的燃料配管，其特征在于，
所述车辆用的燃料配管具有椭圆形状的外形，
所述车辆用的燃料配管以截面的长轴方向成为铅垂方向的方式通过所述夹持件设置于车身。
4.根据权利要求1所述的车辆用的燃料配管，其特征在于，
所述车辆用的燃料配管具有长圆形状的外形，
所述车辆用的燃料配管以截面的长轴方向成为铅垂方向的方式通过所述夹持件设置于车身。
5.一种车辆用的燃料配管的夹持件，其将权利要求1或2所述的车辆用的燃料配管固定于车辆，其特征在于，
所述夹持件具备保持部，该保持部将所述车辆用的燃料配管保持成，所述车辆用的燃料配管的厚壁部设置在铅垂方向上，所述燃料配管在截面的周向上不旋转。
6.根据权利要求5所述的车辆用的燃料配管的夹持件，其特征在于，
所述夹持件的保持部对所述燃料配管进行弹性夹持，并且与所述厚壁部抵接来将所述燃料配管止转。
7.一种车辆用的燃料配管的夹持件，其将权利要求3或4所述的车辆用的燃料配管固定，其特征在于，
将所述燃料配管固定的夹持件的保持部对所述燃料配管的短轴方向进行弹性夹持。
8.一种车辆用的燃料配管的夹持件，其特征在于，
在权利要求1或2所述的车辆用的燃料配管中，所述燃料配管的外形与夹持件的燃料配管的保持部的形状对应。
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