JP2003113986A - 樹脂チューブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屈曲部の形状保持性が高い樹脂チューブおよ
びこの樹脂チューブの簡便な製造方法を提供することを
目的とする。 【解決手段】 本発明の樹脂チューブ１は、熱可塑性樹
脂からなり屈曲部１０に蛇腹１３が形成された樹脂チュ
ーブ１であって、屈曲部１０は、曲率半径が大きい側に
長手方向に延びるビード１４を持つことを特徴とする。
また本発明の樹脂チューブ１の製造方法は、熱可塑性樹
脂原料を加熱成形し蛇腹１３を持つチューブを作製する
チューブ作製工程と、作製したチューブの蛇腹１３を所
定角度だけ屈曲して屈曲部１０を形成し、屈曲部１０の
曲率半径が大きい側に加熱したビード型を押圧すること
によりビード１４を成形するビード成形工程と、を含ん
でなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は樹脂チューブ、より
詳しくは熱可塑性樹脂からなり例えば自動車のインレッ
トパイプなどに用いられる樹脂チューブに関する。

【０００２】

【従来の技術】屈曲部に蛇腹を持つ樹脂チューブは、そ
のフレキシブル性から、直線的な配管経路を採ることが
困難なインレットフィラーパイプなどに用いられてい
る。しかしながら、この樹脂チューブは、輸送流体が内
部を流動する際、曲率半径の大きい屈曲部外側の損失が
大きいという問題があった。すなわち、屈曲部の蛇腹は
大径の山部と小径の谷部とが交互に配置されて構成され
ている。曲率半径の小さい屈曲部内側の蛇腹は、収縮し
山部を挟んで隣り合う谷部同士が密接している。このた
め屈曲部内側の内周面は、ほぼ平面状であり流動損失は
小さい。これに対し、屈曲部外側の蛇腹は、山部と谷部
とが交互に連なっている。このため屈曲部外側の内周面
はジグザグ状である。内周面がジグザグ状だと流動時の
抵抗が大きい。したがって、屈曲部全体に蛇腹を持つ樹
脂チューブは、屈曲部外側の流れ損失が大きく、流速の
低下により流量が減少したり、発泡により給油ストッパ
が早く作動していた。

【０００３】そこで、実公昭６０−３４１７２号公報に
は、屈曲部外側に蛇腹のない平滑面を配置した樹脂チュ
ーブが紹介されている。図７にこの樹脂チューブの屈曲
部を外側から見た拡大図を示す。図に示すように、この
樹脂チューブ１００の屈曲部１０１のうち、内側には蛇
腹１０２が形成されている。一方、外側には平滑面１０
３が配置されている。同公報記載の樹脂チューブ１００
は、この平滑面１０３により屈曲部１０１外側における
流れ損失の低減を図っている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、同公報
記載の樹脂チューブ１００は、形状保持性が低かった。
すなわち、樹脂チューブ１００の屈曲部１０１の内側に
は蛇腹１０２が配置されている。そしてこの蛇腹１０２
は、収縮状態である。このため蛇腹１０２は、圧縮され
たばねのように、伸長方向の復元力を有している。ここ
で屈曲部１０１内側の蛇腹１０２が伸長し復元すると、
屈曲部１０１の外側は、内側とは反対に収縮する。すな
わち、屈曲部１０１の挟角が開き、樹脂チューブ１００
が直線状に変形しようとする。

【０００５】ところが、同公報記載の樹脂チューブ１０
０の屈曲部１０１の外側には、平滑面１０３しか配置さ
れていない。このため、蛇腹１０２の復元力に対向する
ことが出来なかった。したがって屈曲部１０１の挟角が
開き、樹脂チューブ１００の配管経路が直線状に変化し
てしまうおそれがあった。

【０００６】本発明の樹脂チューブは上記課題に鑑みて
完成されたものである。したがって本発明は、屈曲部の
形状保持性が高い樹脂チューブを提供することを目的と
する。また本発明は、屈曲部の形状保持性が高い樹脂チ
ューブの簡便な製造方法を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の樹脂チューブは、熱可塑性樹脂からなり屈
曲部に蛇腹が形成された樹脂チューブであって、屈曲部
は、曲率半径が大きい側に長手方向に延びるビードを持
つことを特徴とする。

【０００８】つまり本発明の樹脂チューブは、屈曲部の
うち曲率半径が大きい側、すなわち外側に、チューブ長
手方向に延びるビードを配置するものである。蛇腹は屈
曲部内側が延びる方向、言い換えると屈曲部外側が縮む
方向に復元しようとする。この蛇腹の復元力は、長手方
向両端から圧縮するようにビードに伝達される。この圧
縮方向の復元力に対し、ビードは、ちょうどつっかえ棒
（衝き返し棒）のように機能する。すなわち圧縮方向の
復元力に耐え、屈曲部外側が収縮するのを抑制する。し
たがって本発明の樹脂チューブは、屈曲部外側に平滑面
を配置した樹脂チューブと比較して、形状保持性が高
い。

【０００９】また上記課題を解決するため、本発明の樹
脂チューブの製造方法は、熱可塑性樹脂原料を加熱成形
し蛇腹を持つチューブを作製するチューブ作製工程と、
作製したチューブの蛇腹を所定角度だけ屈曲して屈曲部
を形成し、屈曲部の曲率半径が大きい側に加熱したビー
ド型を押圧することによりビードを成形するビード成形
工程と、を含んでなることを特徴とする。

【００１０】つまり本発明の樹脂チューブの製造方法
は、チューブ作製工程とビード成形工程とを含んでな
る。このうちチューブ作製工程では、熱可塑性樹脂を例
えば押出しブロー成形などにより成形し、蛇腹を持つチ
ューブを成形する。そしてビード成形工程では、まずこ
のチューブの蛇腹を所定角度だけ屈曲して屈曲部を形成
する。続いて、この屈曲部の外側の外周面に加熱したビ
ード型を押圧する。ビード型を押圧すると、屈曲部外周
面の熱可塑性樹脂が軟化流動し、ビード型と型対称な形
状に変形する。そして外周面にビードが形成される。本
発明の製造方法によると、特別な装置などを用いずに、
屈曲部にビードを持つ樹脂チューブを簡便に製造するこ
とができる。

【００１１】なお、本発明の樹脂チューブは、本発明の
製造方法以外の他の製造方法により製造することもでき
る。例えば上記チューブ作製工程とビード成形工程とを
同時に行う製造方法により一工程で製造することもでき
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の樹脂チューブおよ
び樹脂チューブの製造方法の実施の形態について説明す
る。

【００１３】（１）第一実施形態 本実施形態の樹脂チューブは、インレットフィラーパイ
プとして自動車の給油口と燃料タンクとの間に介装され
ている。まず、本実施形態の樹脂チューブの構成につい
て説明する。図１にこの樹脂チューブの斜視図を示す。
樹脂チューブ１は熱可塑性樹脂製であって円筒状を呈し
ている。この樹脂チューブ１は、中程に屈曲部１０を備
えている。そして屈曲部１０の曲率半径の小さい側、す
なわち内側には、大径部１１と小径部１２とが連なって
構成された蛇腹１３が形成されている。一方、屈曲部１
０の曲率半径が大きい側、すなわち外側には、ビード１
４が長手方向に延びて形成されている。このビード１４
は溝状を呈している。図２に図１のＡＡ断面図を示す。
図に示すように、ビード１４は、屈曲部１０の周方向に
４５゜ずつ離間して、計三本配列されている。またビー
ド１４は、屈曲部１０の外側（図において下側）の内周
面に、リブ状に突出している。また、屈曲部１０の外側
と内側との境界部は、Ｓ字曲面状を呈している。

【００１４】次に本実施形態の樹脂チューブの製造方法
について説明する。本実施形態の樹脂チューブは、チュ
ーブ作製工程とビード成形工程とを含んでなる製造方法
により製造することができる。

【００１５】まず、チューブ作製工程では、押出しブロ
ー成形により蛇腹を持つチューブを作製する。すなわち
本工程では、まず熱可塑性樹脂からなるチップを加熱溶
融し半溶融状態の円筒状のパリソンを作製する。そして
次に、パリソンの外周側に成形型を配置する。それか
ら、パリソンの内周側から空気を吹き込み膨張させるこ
とにより成形型に押しつけチューブ形状を付与する。こ
のような作業を連続的に行うことにより長尺状のチュー
ブ連続体を成形する。その後、このチューブ連続体の長
手方向一定間隔ごとに蛇腹形状を付与する。なお本工程
の段階では、蛇腹形状は周方向全体に付与されている。
そして最後に、この蛇腹を持つチューブ連続体を所定長
さごとに切り分け、チューブを得る。

【００１６】次に、ビード成形工程では、まず図３に示
すように、直線状のチューブ１を所定角度だけ屈曲させ
る。そして屈曲部１０を形成する。それから、この屈曲
部１０の外側外周面１５に、予め加熱されたビード型２
を押圧する。このため、ビード型２が押圧された外側外
周面１５は熱変形温度に熱せられて半溶融状態となり、
上記チューブ作製工程で付与された蛇腹１３のうち、外
側外周面１５に配置された部分は除去される。またビー
ド型２の押圧面にはリブが形成されている。このため外
側外周面１５には、図１に示すように、このリブと型対
称な溝状のビード１４が形成される。またこのビード１
４は、図２に示すように、屈曲部１０の外側内周面にリ
ブ状に突出している。以上の工程を経て本実施形態の樹
脂チューブは作製される。

【００１７】次に、本実施形態の樹脂チューブの作用に
ついて説明する。図１に示すように、本実施形態の樹脂
チューブ１の屈曲部１０の内側には、蛇腹１３が配置さ
れている。この蛇腹１３は、屈曲部１０を形成したこと
により、ちょうど圧縮されたばねのように収縮してい
る。このため弾性による復元力を有している。この蛇腹
１３の復元力は、蛇腹１３が伸長する方向、言い換える
と屈曲部１０外側が収縮する方向に働く。

【００１８】ここで仮に屈曲部１０外側にも蛇腹が配置
されている場合、この蛇腹の復元力は、蛇腹が収縮する
方向に働く。したがって、この蛇腹の収縮復元力と上記
蛇腹１３の伸長復元力とが相俟って、さらに屈曲部１０
の形状保持性が低下してしまう。

【００１９】この点、本実施形態の樹脂チューブ１の屈
曲部１０の外側には、蛇腹は形成されていない。したが
って、屈曲部１０の外側にまで蛇腹が配置されている場
合と比較して、屈曲部の復元力は小さくなる。しかしな
がら本実施形態の樹脂チューブ１の屈曲部１０外側は平
滑でもない。すなわち屈曲部１０の外側には、蛇腹では
なくビード１４が配置されている。このビード１４は、
屈曲部１０内側の蛇腹１３による復元力により収縮しな
いように、屈曲部１０外側を補強している。このため本
実施形態は、屈曲部外側に蛇腹が配置されている樹脂チ
ューブおよび屈曲部外側が平滑面となっている樹脂チュ
ーブに対し、屈曲部の形状保持性に優れている。

【００２０】またビード１４は、屈曲部１０の内周側に
おいてリブ状に突出している。給油口（図略）から給油
された燃料は、図１における上端から樹脂チューブ１に
流入する。そして燃料は屈曲部１０を通過し、図１にお
ける下端から燃料タンク（図略）へ流出する。屈曲部１
０を通過する際、燃料は屈曲部１０外側の内周面に衝突
する。

【００２１】ここで仮に屈曲部外側にまで蛇腹が形成さ
れていると、屈曲部外側の内周面もジグザグ状である。
したがって燃料の流れに乱流が発生し大きな流れ損失が
生じるため、燃料の流量が小さくなってしまう。

【００２２】この点、本実施形態の樹脂チューブ１は、
屈曲部１０の外側にまで蛇腹１３が配置されていない。
そして蛇腹１３の代わりに、内周面にリブ状に突出する
ビード１４が配置されている。このビード１４は樹脂チ
ューブ１の長手方向、すなわち燃料の流れ方向に延びて
いる。したがって本実施形態の樹脂チューブ１による
と、このビード１４の整流効果により燃料の流れの損失
は小さくなる。

【００２３】また、本実施形態の樹脂チューブ１におけ
る屈曲部１０の外側と内側との境界部は、Ｓ字曲面状を
呈しており角張っていない。このため加工性が良好であ
る。

【００２４】（２）第二実施形態 本実施形態と第一実施形態との相違点は、ビードの形状
が異なる点、および屈曲部の外側と内側との境界部がテ
ーパ状を呈している点である。したがって本項ではこの
相違点について説明する。図４に屈曲部の軸直方向断面
図を示す。なお図２と対応する部位については同じ記号
で示す。図に示すように、本実施形態のビード１４は、
屈曲部の外側（図において下側）の外周面から突出して
配置されている。すなわちビード１４は外周面において
リブ状である。一方屈曲部外側の内周面においては溝状
である。本実施形態によると、第一実施形態と同様に、
高い形状保持性と整流効果とを得ることができる。ま
た、屈曲部の外側と内側との境界部はテーパ状を呈して
おり、角張っていない。このため、第一実施形態と同様
に、加工性も良好である。

【００２５】（３）第三実施形態 本実施形態と第一実施形態との相違点はビードの形状が
異なる点、および屈曲部の外側と内側との境界部がテー
パ状を呈している点である。したがって本項ではこの相
違点について説明する。図５に屈曲部の軸直方向断面図
を示す。なお図２と対応する部位については同じ記号で
示す。図に示すように、本実施形態のビード１４は、ち
ょうど回転鋸の歯のように連続三角形状に配置されてい
る。本実施形態によると、ビード１４の本数が多いた
め、さらに形状保持効果を高くすることができる。ま
た、屈曲部の外側と内側との境界部はテーパ状を呈して
おり、角張っていない。このため、第一実施形態と同様
に、加工性も良好である。

【００２６】（４）第四実施形態 本実施形態と第一実施形態との相違点はビードの形状が
異なる点、および屈曲部の外側と内側との境界部がテー
パ状を呈している点である。したがって本項ではこの相
違点について説明する。図６に屈曲部の軸直方向断面図
を示す。なお図２と対応する部位については同じ記号で
示す。図に示すように、本実施形態のビード１４の配置
範囲は、上記他の実施形態と比較して狭くなっている。
しかしながら、屈曲部１０の挟角が元々大きい場合、つ
まり樹脂チューブ１があまり屈曲されていない場合は、
蛇腹１３の復元力が小さいため、ビード１４の配置範囲
は狭くてもよい。本実施形態によると、他の実施形態と
同様に、高い形状保持性と整流効果とを得ることができ
る。また、屈曲部の外側と内側との境界部はテーパ状を
呈しており、角張っていない。このため、第一実施形態
と同様に、加工性も良好である。

【００２７】（５）その他 以上本発明の樹脂チューブの実施の形態について説明し
た。しかしながら実施形態は上記形態に特に限定される
ものではない。当業者が行いうる種々の変形的形態改良
的形態で行うこともできる。

【００２８】例えば、ビードの形状、本数、配置範囲
は、特に限定するものではない。ビード高さが高い方
が、また本数が多い方が、また配置範囲が広い方が、形
状保持効果は高くなる。このため、屈曲部の挟角や樹脂
チューブの配置場所を考慮して適切な形状、本数、配置
範囲とすればよい。

【００２９】また、第一実施形態の樹脂チューブの製造
方法におけるチューブ作製工程では、いわゆる押出しブ
ロー成形によりチューブを作製したが他の成形方法によ
り作製してもよい。またビード成形工程では、図３に示
すように、単一のビード型２を用いたが、例えばチュー
ブの内周側からこのビード型２と型対称なもう一つのビ
ード型を配置し、これら二つのビード型で外側外周面１
５を挟持してビードを形成してもよい。

【００３０】また、樹脂チューブを形成する熱可塑性樹
脂としては、例えばＰＡ、ＰＯＭ、ＰＥ、ＰＰ、ＰＶＣ
などを用いることができる。さらに、これらの樹脂母材
にガラス繊維、カーボン繊維などの強化繊維などを配合
した樹脂やゴムを配合した熱可塑性エラストマーも、本
発明にいう熱可塑性樹脂に含まれる。

【００３１】また、屈曲部の外側と内側との境界部の形
状は、特に限定するものではない。ただし、加工性の点
からは、上記実施形態に示すように、曲面状、あるいは
テーパ状とする方が好ましい。

【００３２】

【発明の効果】本発明によると、屈曲部の形状保持性が
高い樹脂チューブを提供することができる。また本発明
によると、屈曲部の形状保持性が高い樹脂チューブの簡
便な製造方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第一実施形態の樹脂チューブの斜視図であ
る。

【図２】 図１のＡＡ断面図である。

【図３】 第一実施形態の樹脂チューブの製造方法にお
けるビード成形工程の概要図である。

【図４】 第二実施形態の樹脂チューブの屈曲部の軸直
方向断面図である。

【図５】 第三実施形態の樹脂チューブの屈曲部の軸直
方向断面図である。

【図６】 第四実施形態の樹脂チューブの屈曲部の軸直
方向断面図である。

【図７】 従来の樹脂チューブの屈曲部外側の拡大図で
ある。

【符号の説明】

１：樹脂チューブ、１０：屈曲部、１１：大径部、１
２：小径部、１３：蛇腹、１４：ビード、１５：外側外
周面、２：ビード型。

フロントページの続き (72)発明者 安田 善一 愛知県西春日井郡春日町大字落合字長畑１ 番地 豊田合成株式会社内 (72)発明者 三輪 康治 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 石川 卓 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 Ｆターム(参考） 3H019 EA09 EA19 EA20 3H111 AA02 BA15 CA42 CA47 CB02 CB14 DB08 EA06 4F209 AG10 AG22 AG26 NA01 NG03 NG11 NK07

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱可塑性樹脂からなり屈曲部に蛇腹が形
   成された樹脂チューブであって、該屈曲部は、曲率半径
   が大きい側に長手方向に延びるビードを持つことを特徴
   とする樹脂チューブ。
2. 【請求項２】 熱可塑性樹脂原料を加熱成形し蛇腹を持
   つチューブを作製するチューブ作製工程と、 作製した該チューブの該蛇腹を所定角度だけ屈曲して屈
   曲部を形成し、該屈曲部の曲率半径が大きい側に加熱し
   たビード型を押圧することによりビードを成形するビー
   ド成形工程と、を含んでなる樹脂チューブの製造方法。