JP2004011419A - 樹脂タンク用パイプ継手 - Google Patents
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Abstract
【課題】耐衝撃性の高い樹脂タンク用パイプ継手を提供することを課題とする。
【解決手段】樹脂タンク用パイプ継手１は、耐燃料性樹脂からなる内周層３０と、樹脂タンクに溶着可能なポリエチレンからなる外周層３１と、を含んで形成される管壁１０を持つ。ポリエチレンの比重は０．９４以下であり、外周層３１は、少なくとも樹脂タンクへの溶着部と管壁１０の衝撃力集中部２０２に配置されている。衝撃力集中部２０２に衝撃が加わっても、外周層３１は伸長するだけであり破断しない。このため、樹脂タンク用パイプ継手１は耐衝撃性が高い。
【選択図】 図１
【解決手段】樹脂タンク用パイプ継手１は、耐燃料性樹脂からなる内周層３０と、樹脂タンクに溶着可能なポリエチレンからなる外周層３１と、を含んで形成される管壁１０を持つ。ポリエチレンの比重は０．９４以下であり、外周層３１は、少なくとも樹脂タンクへの溶着部と管壁１０の衝撃力集中部２０２に配置されている。衝撃力集中部２０２に衝撃が加わっても、外周層３１は伸長するだけであり破断しない。このため、樹脂タンク用パイプ継手１は耐衝撃性が高い。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂タンクと他の部材とを連結する樹脂タンク用パイプ継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂タンク用パイプ継手は、各種バルブや各種ポートとして、樹脂製の燃料タンクつまり樹脂タンクに配置されている。例えば、Ｕｎｉｔｅｄ ＳｔａｔｅｓＰａｔｅｎｔ ５１３９０４３号公報には、液体燃料流出防止弁として用いられた樹脂タンク用パイプ継手が紹介されている。
【０００３】
図９に、この液体燃料流出防止弁の部分断面図を示す。図に示すように、液体燃料流出防止弁１００は、樹脂タンク１０１の上壁に配置されている。樹脂タンク１０１は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）により形成されている。
【０００４】
液体燃料流出防止弁１００は、ケース１０２とフロート１０３とを備える。このうち、ケース１０２は、ケース本体１０４と溶着部１０５と接続筒部１０６とを備える。ケース本体１０４は、樹脂タンク１０１内に配置されている。溶着部１０５は、樹脂タンク１０１上壁の上面に溶着されている。接続筒部１０６は、ホース１０７に接続されている。ホース１０７は、エバポ回路のキャニスタ（図略）に連通している。
【０００５】
ケース本体１０４および接続筒部１０６内周側は、ポリアミド（ＰＡ）により形成されている。これらの部位をＰＡにより形成したのは、ＰＡは耐燃料透過性が高いからである。
また、溶着部１０５および接続筒部１０６外周側は、ＨＤＰＥにより形成されている。これらの部位をＨＤＰＥにより形成したのは、ＨＤＰＥは樹脂タンク１０１との溶着性が高いからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液体燃料流出防止弁１００は、自動車に搭載された他の機器の振動により機械的な衝撃力を受ける場合がある。例えば、ホース１０７が揺動すると、接続筒部１０６根本には曲げモーメントが加わる。したがって、樹脂タンク用パイプ継手においては、耐燃料透過性および樹脂タンク溶着性に加えて、耐衝撃性も高い方が好ましい。
【０００７】
本発明の樹脂タンク用パイプ継手は、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、耐衝撃性の高い樹脂タンク用パイプ継手を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記課題を解決するため、本発明の樹脂タンク用パイプ継手は、耐燃料性樹脂からなる内周層と、樹脂タンクに溶着可能なポリエチレンからなる外周層と、を含んで形成される管壁を持つ樹脂タンク用パイプ継手であって、該ポリエチレンの比重は０．９４以下であり、該外周層は、少なくとも該樹脂タンクへの溶着部と該管壁の衝撃力集中部に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
例えば、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）や低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）などの比重０．９４以下のＰＥは、高い引張り破断伸びを有する。このため、比重０．９４以下のＰＥは、割れ始めるまでの変形量が大きい。本発明の樹脂タンク用パイプ継手の管壁における衝撃力集中部には、このＰＥからなる外周層が配置されている。したがって、例えば、衝撃力集中部が変形し、内周層に内−外周面を連通するような亀裂が入るような場合であっても、外周層は伸長するだけである。すなわち、外周層の内−外周面は連通しない。このため、本発明の樹脂タンク用パイプ継手は、耐衝撃性が高い。本発明の樹脂タンク用パイプ継手によると、衝撃力集中部に衝撃が加わり管壁が変形するような場合であっても、外周層の外側に燃料が漏出するおそれが小さい。
【００１０】
（２）好ましくは、前記ポリエチレンの引張り破断伸びを、６５０％以上とする方がよい。引張り破断伸びを６５０％以上としたのは、６５０％未満だと、衝撃が大きい場合、外周層に内−外周面を連通する亀裂が入り、外周層外側に燃料が漏出するおそれがあるためである。なお、引張り破断伸びは、ＪＩＳ Ｋ ７１１３の試験方法により測定する。
【００１１】
（３）好ましくは、衝撃力集中部における外周層の肉厚は、０．５ｍｍ以上である方がよい。外周層の肉厚を０．５ｍｍ以上としたのは、０．５ｍｍ未満だと、衝撃が大きい場合、外周層に亀裂が入り外周層外側に燃料が漏出するおそれがあるためである。
【００１２】
（４）好ましくは、前記管壁は、小径部と、該小径部に軸方向に連なる大径部と、を持ち、前記衝撃力集中部は、該小径部と該大径部との間に形成される衝撃力集中段差である構成とする方がよい。
【００１３】
管壁に小径部と大径部とを配置すると、衝撃力はこれら小径部と大径部との間に形成される段差に集中する。本構成は、この段差に外周層を配置することにより耐衝撃性を確保するものである。本構成によると、段差の位置を変えることにより衝撃力集中部の位置を自在に調整することができる。言い換えると、所望の位置に衝撃力集中部を配置することができる。
【００１４】
（５）好ましくは、前記小径部は、弾性的に拡径する相手側部材の内周側に圧入される圧入部であり、該相手側部材と該圧入部とのシールポイントは、前記外周層に配置されている構成とする方がよい。
【００１５】
つまり、本構成は、相手側部材と圧入部とのシールポイントを、外周層に配置するものである。本構成によると、例えば衝撃などにより内周層と外周層との界面の一部が剥離することで、内周層と外周層との界面を通じて樹脂タンク内と外部とが連通しても、樹脂タンクの内容物は、シールポイントでシールされているため、外部に漏出しない。
【００１６】
（６）好ましくは、前記圧入部の外周面には、断面略三角形状の凸条が複数配置されており、該複数の凸条の頂上同士は、互いに６ｍｍ以上離間して配置されている構成とする方がよい。
【００１７】
つまり、本構成は、圧入部の外周面に凸条を複数配置するものである。圧入部が圧入されることにより、相手側部材は、縮径力により、圧入部を締め付ける。ここで、圧入部の外周面に凸条を複数配置すると、相手側部材の縮径力により、凸条の頂上が相手側部材の内周面に食い込む。このため、外周層が比較的柔らかい材料により形成されていても、相手側部材が圧入部から抜けるのを抑制することができる。
【００１８】
また、本構成は、凸条の頂上同士の間隔を６ｍｍ以上に設定するものである。凸条の頂上同士の間隔を６ｍｍ以上に設定したのは、６ｍｍ未満だと相手側部材の圧入部に対する食いつき性が悪くなるおそれがあるからである。
【００１９】
すなわち、圧入部の外周面には、凸条の頂上と谷底とにより起伏が形成されている。圧入部は、相手側部材の内周側に圧入される。このため、相手側部材は、圧入部を外周側から締め付ける。このとき、凸条の頂上同士の間隔が６ｍｍ未満だと、圧入部外周面の前記起伏に、相手側部材内周面の弾性変形が追従できなくなる。言い換えると、相手側部材の圧入部に対する食いつき性が悪くなる。したがって、圧入部外周面と相手側部材内周面との間に、比較的大きい隙間が発生する。このため、相手側部材が圧入部から抜けやすくなるおそれがある。
【００２０】
これに対し、本構成によると、複数の凸条の頂上同士が、互いに６ｍｍ以上離間して配置されている。このため、相手側部材の圧入部に対する食いつき性は良好である。したがって、本構成によると、相手側部材が圧入部から抜けるおそれが小さい。
【００２１】
（７）好ましくは、前記相手側部材の拡径率は、２０％以上である構成とする方がよい。ここで、拡径率は、相手側部材の拡径前の内周径をφ１、相手側部材の拡径後における凸条の頂上に圧接する部分の内周径をφ２として、（φ２−φ１）／φ１×１００により決定される。拡径率を２０％以上としたのは、２０％未満だと相手側部材の圧入部に対する縮径力が小さいため、相手側部材が圧入部から抜けるおそれがあるからである。
【００２２】
（８）好ましくは、前記相手側部材の拡径率は、３５％以上である構成とする方がよい。ここで、拡径率を３５％以上としたのは、３５％以上だと相手側部材の圧入部に対する縮径力が大きく、相手側部材が圧入部から抜けるおそれが小さいからである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の樹脂タンク用パイプ継手の実施の形態について説明する。
【００２４】
（１）第一実施形態
本実施形態は、樹脂タンク用パイプ継手をパージポートとして具現化したものである。まず、本実施形態のパージポートの構成について説明する。図１に、本実施形態のパージポート１の軸方向断面図を示す。
【００２５】
パージポート１は、接続筒部２０とポート本体２１とを備える。ポート本体２１は、下方に開口するカップ状を呈している。ポート本体２１は、伏せられた状態で、ＨＤＰＥ製の樹脂タンク４の上壁に開設された開口４０を塞いでいる。ポート本体２１の開口端には、リング状に溶着部２２が配置されている。
【００２６】
接続筒部２０は、円筒状を呈している。接続筒部２０は、ポート本体２１の側壁から拡径方向に突設されている。接続筒部２０の先端は、ホース９に圧入されている。ホース９は、キャニスター（図略）に連通している。
【００２７】
パージポート１の管壁１０は、内周層３０と外周層３１とにより形成されている。内周層３０は、ＰＡにより形成されている。内周層３０は、ポート本体２１の内周側および接続筒部２０の内周側を形成している。また、外周層３１は、樹脂タンクへの溶着性と内周層のＰＡ樹脂との接着性に優れるマレイン酸変性ＭＤＰＥにより形成されている。外周層３１は、ポート本体２１の外周側および接続筒部２０の外周側を形成している。これら内周層３０および外周層３１は、まず型にＭＤＰＥを流し込み外周層３１を成形し、続いて外周層３１の内側にＰＡを流し込み内周層３０を成形することにより完成される。すなわち、パージポート１は、二色成形により製造される。外周層３１は、前記溶着部２２を形成している。パージポート１と樹脂タンク４とは、溶着部２２が開口４０周縁に熱板溶着されることにより、接合されている。
【００２８】
図２に、接続筒部の拡大断面図を示す。図に示すように、接続筒部２０の外周層３１には、圧入部２００と大径部２０１とが形成されている。そして、圧入部２００と大径部２０１との間には、衝撃力集中段差２０２が形成されている。ここで、衝撃力集中段差２０２における圧入部２００の肉厚は、０．５ｍｍ以上に設定してある。接続筒部２０は、ホース９先端がこの衝撃力集中段差２０２に当接するまで、ホース９に圧入されている。すなわち、衝撃力集中段差２０２は、ホース９の位置決めに用いられる。また、外周層３１には、断面略三角形状の凸条２０４が、合計２個環装されている。凸条２０４の頂上２０５径φ３は、φ３＝９．２ｍｍである。また、凸条２０４の谷底２０６径φ４は、φ４＝７．４４ｍｍである。また、隣り合う頂上２０５同士の間隔Ｌは、Ｌ＝６ｍｍである。凸条２０４が集合して、ファーツリー２０３が形成されている。
【００２９】
次に、本実施形態のパージポートの動きについて説明する。図３に、先端に過大な衝撃力が加わった場合の接続筒部の拡大断面図を示す。図に示すように、先端に上方から過大な衝撃力Ｆが加わると、衝撃力集中段差２０２を起点に接続筒部２０が下方に屈曲する。ここで、内周層３０は、引張り破断伸びの小さいＰＡにより形成されている。このため、内周層３０には亀裂Ｃが発生する。そして、内周層３０の内−外周面は連通する。
【００３０】
しかしながら、外周層３１は、引張り破断伸びの大きいＭＤＰＥにより形成されている。このため、外周層３１には亀裂が発生しない。すなわち、外周層３１は湾曲しながら伸長するだけである。したがって、外周層３１の内−外周面は連通しない。
【００３１】
次に、本実施形態のパージポートの効果について説明する。外周層３１を形成するＭＤＰＥの比重は、０．９４以下である。また、引張り破断伸びは、６５０％以上である。また、衝撃力集中段差２０２が形成されている部分の外周層３１の肉厚は、０．５ｍｍ以上である。したがって、本実施形態のパージポート１は、耐衝撃性が高い。また、外周層３１は、肉厚が０．５ｍｍ以上であるため、形状保持性が高い。したがって、二色成形時のハンドリング性に優れている。
【００３２】
また、本実施形態のパージポート１においては、衝撃力集中段差２０２が、本来の衝撃力を集中させる役割と、ホース９の位置決めをする役割と、を併有している。このため、衝撃力集中段差２０２とは別にホース９の位置決めをする部材を配置する場合と比較して、部品点数が少なくて済む。
【００３３】
また、本実施形態のパージポート１においては、ホースとポートとのシールポイントを外周層に設けているため、衝撃等により内周層と外周層の界面の一部が剥離することで、内周層と外周層の界面を通じてタンク内と外部が連通したとしても、蒸発燃料は前記シールポイントでシールされているため、大気中に漏れることがない。
【００３４】
また、本実施形態のパージポート１においては、凸条２０４が合計２個配置されている。また、凸条２０４の頂上２０５径φ３は、φ３＝９．２ｍｍである。また、凸条２０４の谷底２０６径φ４は、φ４＝７．４４ｍｍである。また、隣り合う頂上２０５同士の間隔Ｌは、Ｌ＝６ｍｍである。このため、ホース９の圧入部２００に対する食いつき性は良好である。したがって、ホース９が圧入部２００から抜けにくい。
【００３５】
また、本実施形態のホース９の拡径前つまり圧入前の内周径は、６ｍｍである。また、ホース９の拡径後つまり圧入後の内周径は、凸条２０４の頂上２０５径φ３に等しく９．２ｍｍである。したがって、ホース９の拡径率は５３％である。この点においても、ホース９が圧入部２００から抜けにくい。
【００３６】
（２）第二実施形態
本実施形態は、樹脂タンク用パイプ継手を液体燃料流出防止弁として具現化したものである。まず、本実施形態の液体燃料流出防止弁の構成について説明する。図４に、本実施形態の液体燃料流出防止弁の軸方向断面図を示す。なお、図１と対応する部位については同じ記号で示す。液体燃料流出防止弁５は、カバー５０とケース５１とフロート５２とを備える。また、カバー５０は、カバー本体５００と接続筒部２０と溶着部２２とを備える。カバー本体５００は、下方に開口するカップ状を呈している。カバー本体５００は、伏せられた状態で、ＨＤＰＥ製の樹脂タンク４の上壁に開設された開口４０を塞いでいる。カバー本体５００の開口端には、リング状に溶着部２２が配置されている。接続筒部２０は、円筒状を呈している。接続筒部２０は、カバー本体５００の側壁から拡径方向に突設されている。接続筒部２０の先端は、ホース９０に圧入されている。ホース９０は、エバポ回路のキャニスタ（図略）に連通している。
【００３７】
また、カバー５０の管壁１０は、内周層３０と外周層３１とにより形成されている。内周層３０は、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）により形成されている。内周層３０は、カバー本体５００の内周側および接続筒部２０の内周側を形成している。また、外周層３１は、マレイン酸変性ＬＤＰＥにより形成されている。外周層３１は、カバー本体５００の外周側および接続筒部２０の外周側を形成している。これら内周層３０および外周層３１は、まず型にマレイン酸変性ＬＤＰＥを流し込み外周層３１を成形し、続いて外周層３１の内側にＥＶＯＨを流し込み内周層３０を成形することにより完成される。すなわち、カバー５０は、二色成形により製造される。外周層３１は、前記溶着部２２を形成している。カバー５０と樹脂タンク４とは、溶着部２２が開口４０周縁に熱板溶着されることにより、接合されている。
【００３８】
ケース５１は、中空円筒状を呈している。ケース５１は、カバー本体５００に螺着されている。ケース５１の上壁には、エバポ開口５１０が穿設されている。フロート５２は、ケース５１の内部に配置されている。樹脂タンク４内の燃料液面が上昇すると、ケース５１内においてフロート５２が浮上する。そして、フロート５２はエバポ開口５１０を塞ぐ。このエバポ開口５１０の閉塞により、液体燃料流出防止弁５は、液体燃料がエバポ回路に流出するのを抑制している。本実施形態の液体燃料流出防止弁５のように、内周層３０をＥＶＯＨで、外周層３１をマレイン酸変性ＬＤＰＥで、それぞれ形成しても、耐衝撃性を高くすることができる。
【００３９】
（３）その他
以上、本発明の樹脂タンク用パイプ継手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、改良的形態で実施することも可能である。
【００４０】
例えば、上記実施形態においては、本発明の樹脂タンク用パイプ継手をパージポートおよび液体燃料流出防止弁として具現化した。しかしながら、例えば樹脂タンク内に配置された燃料ポンプとデリバリパイプとを連結する燃料供給ポートとして具現化してもよい。また、樹脂タンクと圧力センサとを連結するタンク内圧取り出しポートとして具現化してもよい。また、樹脂タンクとフィラーパイプとを連結するチェックバルブとして具現化してもよい。このように、本発明の樹脂タンク用パイプ継手は、樹脂タンクに接続される各種ポート、各種バルブとして具現化することができる。
【００４１】
また、上記実施形態においては、内周層３０と外周層３１とから管壁１０を形成したが、これら二層以外の他の層を含んで管壁１０を形成してもよい。また、上記実施形態においては、筒状の大径部２０１を配置したが、例えば圧入部２００の外周面に突設されたリブ状の大径部を配置してもよい。また、上記実施形態においては、衝撃力集中部として衝撃力集中段差２０２を配置したが、例えば接続筒部２０の外周面に周設したリング溝を衝撃力集中部としてもよい。
【００４２】
また、ホースとポートのシールポイントを外周層に設定すれば内周層と外周層の接着性は必ずしも必要ではない。逆に、内周層と外周層の接着性を充分に確保することができれば、上シールポイントを内周層に設定することもできる。
【００４３】
【実施例】
以下、第一実施形態のパージポートと同タイプのポートサンプルに対して行った落錘実験およびホース引き抜き実験の結果を実施例として説明する。
【００４４】
（１）落錘実験
（ａ）サンプル
〈実施例１〉
まず、サンプルの材質および物性について説明する。前出の図２を参照して、接続筒部２０の内周層３０は、ＰＡ１２により形成した。このＰＡ１２の比重（ＪＩＳ Ｋ ７１１２）は１．０２、引張り破断強度（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は４０ＭＰａ、引張り破断伸び（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は２５０％未満、曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ ７２０３）は１０５０ＭＰａ、−４０℃におけるアイゾット衝撃強度（ＪＩＳ Ｋ ７１１０）は１５ｋＪ／ｍ２であった。
【００４５】
また、接続筒部２０の外周層３１は、マレイン酸変性ＭＤＰＥにより形成した。このマレイン酸変性ＭＤＰＥの比重（ＪＩＳ Ｋ ７１１２）は０．９３１、引張り破断強度（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は２７．５ＭＰａ、引張り破断伸び（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は８６０％、曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ ７２０３）は５９０ＭＰａであった。また、接続筒部２０の外周層３１は、−４０℃におけるアイゾット衝撃試験（ＪＩＳ Ｋ ７１１０）では破壊されなかった。
【００４６】
次に、サンプルの寸法について説明する。衝撃力集中段差２０２から、接続筒部２０先端の落錘位置までの長さは、２５．５ｍｍとした。また、衝撃力集中段差２０２配置部位における圧入部２００の直径は、８ｍｍとした。また、内周層３０の肉厚は１．２ｍｍとした。また、外周層３１の肉厚は０．８ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例１とした。
【００４７】
〈比較例１〉
まず、サンプルの材質および物性について説明する。前出の図２を参照して、接続筒部２０は、ガラス繊維強化ＰＡ１２一層のみにより形成した。このガラス繊維強化ＰＡ１２の引張り破断強度（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は１４５ＭＰａ、引張り破断伸び（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は３％、曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ ７２０３）は８２７５ＭＰａ、−４０℃におけるアイゾット衝撃強度（ＪＩＳ Ｋ７１１０）は２０ｋＪ／ｍ２であった。
【００４８】
次に、サンプルの寸法について説明する。衝撃力集中段差２０２から、接続筒部２０先端の落錘位置までの長さは、２５ｍｍとした。また、衝撃力集中段差２０２配置部位における圧入部２００の直径は、８ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを、比較例１とした。
【００４９】
〈比較例２〉
まず、サンプルの材質および物性について説明する。前出の図２を参照して、接続筒部２０は、ガラス繊維強化ＰＡ１２一層のみにより形成した。このガラス繊維強化ＰＡ１２は、比較例１のガラス繊維強化ＰＡ１２と同じものとした。
【００５０】
次に、サンプルの寸法について説明する。衝撃力集中段差２０２から、接続筒部２０先端の落錘位置までの長さは、２４．５ｍｍとした。また、衝撃力集中段差２０２配置部位における圧入部２００の直径は、７．５ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを、比較例２とした。
【００５１】
〈比較例３〉
まず、サンプルの材質および物性について説明する。前出の図２を参照して、接続筒部２０は、ＨＤＰＥ一層のみにより形成した。このＨＤＰＥの比重（ＪＩＳ Ｋ ７１１２）は０．９５、引張り破断強度（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は２６ＭＰａ、引張り破断伸び（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は５７０％未満、−４０℃におけるアイゾット衝撃強度（ＪＩＳ Ｋ ７１１０）は１５ｋＪ／ｍ２とした。
【００５２】
次に、サンプルの寸法について説明する。衝撃力集中段差２０２から、接続筒部２０先端の落錘位置までの長さは、１６ｍｍとした。また、衝撃力集中段差２０２配置部位における圧入部２００の直径は、７ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを、比較例３とした。
【００５３】
これら、実施例サンプル、比較例サンプルの材質、物性、寸法を表１にまとめて示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
（ｂ）実施例と比較例との対比実験
〈実験方法および実験装置〉
実験においては、まず実施例サンプルおよび比較例サンプルを、−４０℃の槽中で４時間以上保持した。次に、図５に示すように、接続筒部２０だけ開放した状態で、サンプル８１をジグ８に固定した。それから、接続筒部２０先端に、落錘高さｈから１ｋｇの錘８０を落下させた。なお、落錘は、サンプル８１を槽から取り出してから１０秒以内に行った。
【００５６】
〈実験結果〉
実施の結果を表２に示す。
【００５７】
【表２】
【００５８】
表に示すように、実施例１のサンプルは、落錘高さｈ＝２ｍの位置から錘８０を落としても、接続筒部２０が折れたり、亀裂が入ったりすることは無かった。これに対し、比較例１、比較例２、比較例３のサンプルは、落錘高さｈ＝１ｍの位置から錘８０を落とした段階で、接続筒部２０が衝撃力集中段差２０２から折れてしまった。そして、接続筒部２０の内−外周面が連通してしまった。この実験から、実施例サンプルは比較例サンプルよりも耐衝撃性が高いことが判った。
【００５９】
なお、前出の図９に示した液体燃料流出防止弁１００においては、接続筒部１０６の内周層がＰＡにより形成されている。また、外周層がＨＤＰＥにより形成されている。前出の表１から、ＨＤＰＥの方がＰＡ１２よりも引張り破断伸びが大きいことが判る。すなわち、ＨＤＰＥの方がＰＡ１２よりも耐衝撃性が高いことが判る。したがって、ＨＤＰＥとＰＡとを積層させた図９の液体燃料流出防止弁１００よりも、ＨＤＰＥ一層からなる比較例３サンプルの方が耐衝撃性が高いことになる。このため、実施例サンプルは、図９の液体燃料流出防止弁１００よりも、耐衝撃性が高いと考えられる。
【００６０】
（ｃ）実施例の耐久実験
〈実験方法および実験装置〉
実験においては、まず実施例１のサンプルを四つ用意した。このうち一つのサンプルは、室温で保持した。このサンプルを実施例１−１とした。
【００６１】
残りの三つのサンプルのうち一つは、上記（１）の実験における実施例と同様に、−４０℃の温度条件下で４時間以上放置した。このサンプルを実施例１−２とした。
【００６２】
また、残りの二つのサンプルのうち一つは、まず、８０℃の温度条件下で１０００時間保持した。次に、−４０℃の温度条件下で４時間以上放置した。このサンプルを実施例１−３とした。
最後の一つのサンプルは、まず、６５℃の温度条件下で１０００時間保持した。なお、このサンプル保持は、ガソリン９０質量％−エタノール１０質量％の混合溶液中で行った。次に、−４０℃の温度条件下で４時間以上放置した。このサンプルを実施例１−４とした。
【００６３】
これらの実施例サンプルを、上記（１）の実験と同様に、図５に示すジグ８に固定した。そして、接続筒部２０先端に、落錘高さｈから１ｋｇの錘８０を落下させた。
【００６４】
〈実験結果〉
実施の結果を表３に示す。
【００６５】
【表３】
【００６６】
表に示すように、実施例１−１のサンプルは、落錘高さｈ＝４ｍの位置から錘８０を落としても、接続筒部２０が折れたり、亀裂が入ったりすることは無かった。また、実施例１−２、実施例１−３、実施例１−４のサンプルは、落錘高さｈ＝２ｍの位置から錘８０を落としても、接続筒部２０が折れたり、亀裂が入ったりすることは無かった。
【００６７】
この実験から、実施例サンプルの耐衝撃性が、熱により劣化しにくいことが判った。また、実施例サンプルの耐衝撃性が、燃料膨潤により劣化しにくいことが判った。
【００６８】
（２）ホース引き抜き実験
（ａ）サンプル
〈実施例２−１〉
実施例２−１のサンプルの材質、物性は上記実施例１のサンプルの材質、物性と同様とした。実施例２−１のサンプルの寸法について、前出の図２を参照しながら説明する。圧入部２００における凸条２０４の頂上２０５径φ３は、９．４ｍｍとした。また、凸条２０４の谷底２０６径φ４は、６．７ｍｍとした。また、凸条２０４の配置数は、二つとした。また、隣り合う頂上２０５同士の間隔Ｌは、８ｍｍとした。また、内周層３０の肉厚は１．２ｍｍとした。また、外周層３１の肉厚は０．８ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例２−１とした。なお、ホース９の拡径前つまり圧入前の内周径は、６ｍｍとした。また、ホース９の拡径後つまり圧入後の内周径は、凸条２０４の頂上２０５径φ３に等しく９．４ｍｍとした。すなわち、ホース９の拡径率は５７％とした。
【００６９】
〈実施例２−２〉
実施例２−２のサンプルの材質、物性は上記実施例２−１のサンプルの材質、物性と同様とした。実施例２−２のサンプルの寸法と実施例２−１のサンプルの寸法との相違点は、凸条２０４の配置数のみである。凸条２０４の配置数は、三つとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例２−２とした。
【００７０】
〈実施例２−３〉
実施例２−３のサンプルの材質、物性は上記実施例２−１のサンプルの材質、物性と同様とした。実施例２−３のサンプルの寸法と実施例２−１のサンプルの寸法との相違点は、凸条２０４の配置数のみである。凸条２０４の配置数は、四つとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例２−３とした。
【００７１】
〈実施例２−４〉
実施例２−４のサンプルの材質、物性は上記実施例２−１のサンプルの材質、物性と同様とした。実施例２−４のサンプルの寸法と実施例２−１のサンプルの寸法との相違点は、凸条２０４の頂上２０５径φ３のみである。頂上２０５径φ３は、８．９ｍｍとした。したがって、ホース９の拡径率は４８％となった。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例２−４とした。
【００７２】
〈実施例２−５〉
実施例２−５のサンプルの材質、物性は上記実施例２−１のサンプルの材質、物性と同様とした。実施例２−５のサンプルの寸法と実施例２−１のサンプルの寸法との相違点は、凸条２０４の頂上２０５径φ３のみである。頂上２０５径φ３は、９．０ｍｍとした。したがって、ホース９の拡径率は５０％となった。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例２−５とした。
【００７３】
〈参考例２−６〉
参考例２−６のサンプルの材質、物性は上記実施例２−１のサンプルの材質、物性と同様とした。参考例２−６のサンプルの寸法と実施例２−１のサンプルの寸法との相違点は、隣り合う頂上２０５同士の間隔のみである。隣り合う頂上２０５同士の間隔は、４ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを参考例２−６とした。
【００７４】
〈実施例２−７〉
実施例２−７のサンプルの材質、物性は上記実施例２−１のサンプルの材質、物性と同様とした。実施例２−７のサンプルの寸法と実施例２−１のサンプルの寸法との相違点は、隣り合う頂上２０５同士の間隔のみである。隣り合う頂上２０５同士の間隔は、１１ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例２−７とした。
【００７５】
これら、実施例サンプル、参考例サンプルの寸法を表４にまとめて示す。
【００７６】
【表４】
【００７７】
（ｂ）凸条配置数と引き抜き荷重との関係を調べる実験
〈実験方法〉
実験に用いたサンプルは、実施例２−１、実施例２−２、実施例２−３のサンプルである。実験は、まず前出の図２に示す圧入部２００をホース９に圧入し、次いでホース９を圧入部２００から引き抜くことにより行った。引き抜きに要した荷重を引き抜き荷重とした。
【００７８】
〈実験結果〉
実施の結果を図６に示す。図に示すように、実験から、実施例２−１、実施例２−２、実施例２−３の順番に引き抜き荷重が高くなることが判った。すなわち、凸条配置数に比例して、引き抜き荷重が高くなることが判った。言い換えると、凸条を多く配置すると、ホースすなわち相手側部材が抜けにくくなることが判った。
【００７９】
（ｃ）凸条の頂上径と引き抜き荷重との関係を調べる実験
〈実験方法〉
実験に用いたサンプルは、実施例２−１、実施例２−４、実施例２−５のサンプルである。実験方法は上記（ｂ）と同様である。なお、実験は、各実施例サンプルについて二回ずつ行った。
【００８０】
〈実験結果〉
実施の結果を図７に示す。図に示すように、実験から、実施例２−４、実施例２−５、実施例２−１の順番に引き抜き荷重が高くなることが判った。すなわち、頂上径（拡径率）に比例して、引き抜き荷重が高くなることが判った。言い換えると、頂上径（拡径率）を大きくすると、ホースすなわち相手側部材が抜けにくくなることが判った。
【００８１】
また、実験から、実施例２−４は、引き抜き荷重のばらつきが大きいことが判った。すなわち、頂上径（拡径率）が大きいと、引き抜き荷重のばらつきが小さくなることが判った。
【００８２】
（ｄ）隣り合う頂上同士の間隔と引き抜き荷重との関係を調べる実験
〈実験方法〉
実験に用いたサンプルは、実施例２−１、参考例２−６、実施例２−７のサンプルである。実験方法は上記（ｂ）と同様である。
【００８３】
〈実験結果〉
実施の結果を図８に示す。図に示すように、実験から、参考例２−６、実施例２−１、実施例２−７の順番に引き抜き荷重が高くなることが判った。すなわち、頂上同士の間隔に比例して、引き抜き荷重が大きくなることが判った。ただし、頂上同士の間隔が約１２ｍｍに達すると、間隔をそれ以上広げても引き抜き荷重はあまり変わらないことが判った。つまり、間隔約１２ｍｍまでであれば、頂上同士の間隔を広くすると、ホースすなわち相手側部材が抜けにくくなることが判った。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によると、耐衝撃性の高い樹脂タンク用パイプ継手を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態のパージポートの軸方向断面図である。
【図２】第一実施形態のパージポートの接続筒部の拡大断面図である。
【図３】先端に過大な衝撃力が加わった場合の接続筒部の拡大断面図である。
【図４】第二実施形態の液体燃料流出防止弁の軸方向断面図である。
【図５】落錘実験に用いた装置の概略図である。
【図６】凸条配置数と引き抜き荷重の関係を示すグラフである。
【図７】頂上径と引き抜き荷重の関係を示すグラフである。
【図８】頂上同士の間隔と引き抜き荷重の関係を示すグラフである。
【図９】従来の液体燃料流出防止弁の軸方向断面図である。
【符号の説明】
１：パージポート（樹脂タンク用パイプ継手）、１０：管壁、２０：接続筒部、２００：圧入部、２０１：大径部、２０２：衝撃力集中段差、２０３：ファーツリー、２０４：凸条、２０５：頂上、２０６：谷底、２１：ポート本体、２２：溶着部、３０：内周層、３１：外周層、４：樹脂タンク、４０：開口、５：液体燃料流出防止弁（樹脂タンク用パイプ継手）、５０：カバー、５００：カバー本体、５１：ケース、５１０：エバポ開口、５２：フロート、８：ジグ、８０：錘、８１：サンプル、９：ホース、９０：ホース、Ｃ：亀裂、Ｆ：衝撃力、ｈ：落錘高さ、Ｌ：間隔、φ３：頂上径、φ４：谷底径。
【発明の属する技術分野】
本発明は、樹脂タンクと他の部材とを連結する樹脂タンク用パイプ継手に関する。
【０００２】
【従来の技術】
樹脂タンク用パイプ継手は、各種バルブや各種ポートとして、樹脂製の燃料タンクつまり樹脂タンクに配置されている。例えば、Ｕｎｉｔｅｄ ＳｔａｔｅｓＰａｔｅｎｔ ５１３９０４３号公報には、液体燃料流出防止弁として用いられた樹脂タンク用パイプ継手が紹介されている。
【０００３】
図９に、この液体燃料流出防止弁の部分断面図を示す。図に示すように、液体燃料流出防止弁１００は、樹脂タンク１０１の上壁に配置されている。樹脂タンク１０１は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）により形成されている。
【０００４】
液体燃料流出防止弁１００は、ケース１０２とフロート１０３とを備える。このうち、ケース１０２は、ケース本体１０４と溶着部１０５と接続筒部１０６とを備える。ケース本体１０４は、樹脂タンク１０１内に配置されている。溶着部１０５は、樹脂タンク１０１上壁の上面に溶着されている。接続筒部１０６は、ホース１０７に接続されている。ホース１０７は、エバポ回路のキャニスタ（図略）に連通している。
【０００５】
ケース本体１０４および接続筒部１０６内周側は、ポリアミド（ＰＡ）により形成されている。これらの部位をＰＡにより形成したのは、ＰＡは耐燃料透過性が高いからである。
また、溶着部１０５および接続筒部１０６外周側は、ＨＤＰＥにより形成されている。これらの部位をＨＤＰＥにより形成したのは、ＨＤＰＥは樹脂タンク１０１との溶着性が高いからである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、液体燃料流出防止弁１００は、自動車に搭載された他の機器の振動により機械的な衝撃力を受ける場合がある。例えば、ホース１０７が揺動すると、接続筒部１０６根本には曲げモーメントが加わる。したがって、樹脂タンク用パイプ継手においては、耐燃料透過性および樹脂タンク溶着性に加えて、耐衝撃性も高い方が好ましい。
【０００７】
本発明の樹脂タンク用パイプ継手は、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、耐衝撃性の高い樹脂タンク用パイプ継手を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
（１）上記課題を解決するため、本発明の樹脂タンク用パイプ継手は、耐燃料性樹脂からなる内周層と、樹脂タンクに溶着可能なポリエチレンからなる外周層と、を含んで形成される管壁を持つ樹脂タンク用パイプ継手であって、該ポリエチレンの比重は０．９４以下であり、該外周層は、少なくとも該樹脂タンクへの溶着部と該管壁の衝撃力集中部に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
例えば、中密度ポリエチレン（ＭＤＰＥ）や低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）などの比重０．９４以下のＰＥは、高い引張り破断伸びを有する。このため、比重０．９４以下のＰＥは、割れ始めるまでの変形量が大きい。本発明の樹脂タンク用パイプ継手の管壁における衝撃力集中部には、このＰＥからなる外周層が配置されている。したがって、例えば、衝撃力集中部が変形し、内周層に内−外周面を連通するような亀裂が入るような場合であっても、外周層は伸長するだけである。すなわち、外周層の内−外周面は連通しない。このため、本発明の樹脂タンク用パイプ継手は、耐衝撃性が高い。本発明の樹脂タンク用パイプ継手によると、衝撃力集中部に衝撃が加わり管壁が変形するような場合であっても、外周層の外側に燃料が漏出するおそれが小さい。
【００１０】
（２）好ましくは、前記ポリエチレンの引張り破断伸びを、６５０％以上とする方がよい。引張り破断伸びを６５０％以上としたのは、６５０％未満だと、衝撃が大きい場合、外周層に内−外周面を連通する亀裂が入り、外周層外側に燃料が漏出するおそれがあるためである。なお、引張り破断伸びは、ＪＩＳ Ｋ ７１１３の試験方法により測定する。
【００１１】
（３）好ましくは、衝撃力集中部における外周層の肉厚は、０．５ｍｍ以上である方がよい。外周層の肉厚を０．５ｍｍ以上としたのは、０．５ｍｍ未満だと、衝撃が大きい場合、外周層に亀裂が入り外周層外側に燃料が漏出するおそれがあるためである。
【００１２】
（４）好ましくは、前記管壁は、小径部と、該小径部に軸方向に連なる大径部と、を持ち、前記衝撃力集中部は、該小径部と該大径部との間に形成される衝撃力集中段差である構成とする方がよい。
【００１３】
管壁に小径部と大径部とを配置すると、衝撃力はこれら小径部と大径部との間に形成される段差に集中する。本構成は、この段差に外周層を配置することにより耐衝撃性を確保するものである。本構成によると、段差の位置を変えることにより衝撃力集中部の位置を自在に調整することができる。言い換えると、所望の位置に衝撃力集中部を配置することができる。
【００１４】
（５）好ましくは、前記小径部は、弾性的に拡径する相手側部材の内周側に圧入される圧入部であり、該相手側部材と該圧入部とのシールポイントは、前記外周層に配置されている構成とする方がよい。
【００１５】
つまり、本構成は、相手側部材と圧入部とのシールポイントを、外周層に配置するものである。本構成によると、例えば衝撃などにより内周層と外周層との界面の一部が剥離することで、内周層と外周層との界面を通じて樹脂タンク内と外部とが連通しても、樹脂タンクの内容物は、シールポイントでシールされているため、外部に漏出しない。
【００１６】
（６）好ましくは、前記圧入部の外周面には、断面略三角形状の凸条が複数配置されており、該複数の凸条の頂上同士は、互いに６ｍｍ以上離間して配置されている構成とする方がよい。
【００１７】
つまり、本構成は、圧入部の外周面に凸条を複数配置するものである。圧入部が圧入されることにより、相手側部材は、縮径力により、圧入部を締め付ける。ここで、圧入部の外周面に凸条を複数配置すると、相手側部材の縮径力により、凸条の頂上が相手側部材の内周面に食い込む。このため、外周層が比較的柔らかい材料により形成されていても、相手側部材が圧入部から抜けるのを抑制することができる。
【００１８】
また、本構成は、凸条の頂上同士の間隔を６ｍｍ以上に設定するものである。凸条の頂上同士の間隔を６ｍｍ以上に設定したのは、６ｍｍ未満だと相手側部材の圧入部に対する食いつき性が悪くなるおそれがあるからである。
【００１９】
すなわち、圧入部の外周面には、凸条の頂上と谷底とにより起伏が形成されている。圧入部は、相手側部材の内周側に圧入される。このため、相手側部材は、圧入部を外周側から締め付ける。このとき、凸条の頂上同士の間隔が６ｍｍ未満だと、圧入部外周面の前記起伏に、相手側部材内周面の弾性変形が追従できなくなる。言い換えると、相手側部材の圧入部に対する食いつき性が悪くなる。したがって、圧入部外周面と相手側部材内周面との間に、比較的大きい隙間が発生する。このため、相手側部材が圧入部から抜けやすくなるおそれがある。
【００２０】
これに対し、本構成によると、複数の凸条の頂上同士が、互いに６ｍｍ以上離間して配置されている。このため、相手側部材の圧入部に対する食いつき性は良好である。したがって、本構成によると、相手側部材が圧入部から抜けるおそれが小さい。
【００２１】
（７）好ましくは、前記相手側部材の拡径率は、２０％以上である構成とする方がよい。ここで、拡径率は、相手側部材の拡径前の内周径をφ１、相手側部材の拡径後における凸条の頂上に圧接する部分の内周径をφ２として、（φ２−φ１）／φ１×１００により決定される。拡径率を２０％以上としたのは、２０％未満だと相手側部材の圧入部に対する縮径力が小さいため、相手側部材が圧入部から抜けるおそれがあるからである。
【００２２】
（８）好ましくは、前記相手側部材の拡径率は、３５％以上である構成とする方がよい。ここで、拡径率を３５％以上としたのは、３５％以上だと相手側部材の圧入部に対する縮径力が大きく、相手側部材が圧入部から抜けるおそれが小さいからである。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の樹脂タンク用パイプ継手の実施の形態について説明する。
【００２４】
（１）第一実施形態
本実施形態は、樹脂タンク用パイプ継手をパージポートとして具現化したものである。まず、本実施形態のパージポートの構成について説明する。図１に、本実施形態のパージポート１の軸方向断面図を示す。
【００２５】
パージポート１は、接続筒部２０とポート本体２１とを備える。ポート本体２１は、下方に開口するカップ状を呈している。ポート本体２１は、伏せられた状態で、ＨＤＰＥ製の樹脂タンク４の上壁に開設された開口４０を塞いでいる。ポート本体２１の開口端には、リング状に溶着部２２が配置されている。
【００２６】
接続筒部２０は、円筒状を呈している。接続筒部２０は、ポート本体２１の側壁から拡径方向に突設されている。接続筒部２０の先端は、ホース９に圧入されている。ホース９は、キャニスター（図略）に連通している。
【００２７】
パージポート１の管壁１０は、内周層３０と外周層３１とにより形成されている。内周層３０は、ＰＡにより形成されている。内周層３０は、ポート本体２１の内周側および接続筒部２０の内周側を形成している。また、外周層３１は、樹脂タンクへの溶着性と内周層のＰＡ樹脂との接着性に優れるマレイン酸変性ＭＤＰＥにより形成されている。外周層３１は、ポート本体２１の外周側および接続筒部２０の外周側を形成している。これら内周層３０および外周層３１は、まず型にＭＤＰＥを流し込み外周層３１を成形し、続いて外周層３１の内側にＰＡを流し込み内周層３０を成形することにより完成される。すなわち、パージポート１は、二色成形により製造される。外周層３１は、前記溶着部２２を形成している。パージポート１と樹脂タンク４とは、溶着部２２が開口４０周縁に熱板溶着されることにより、接合されている。
【００２８】
図２に、接続筒部の拡大断面図を示す。図に示すように、接続筒部２０の外周層３１には、圧入部２００と大径部２０１とが形成されている。そして、圧入部２００と大径部２０１との間には、衝撃力集中段差２０２が形成されている。ここで、衝撃力集中段差２０２における圧入部２００の肉厚は、０．５ｍｍ以上に設定してある。接続筒部２０は、ホース９先端がこの衝撃力集中段差２０２に当接するまで、ホース９に圧入されている。すなわち、衝撃力集中段差２０２は、ホース９の位置決めに用いられる。また、外周層３１には、断面略三角形状の凸条２０４が、合計２個環装されている。凸条２０４の頂上２０５径φ３は、φ３＝９．２ｍｍである。また、凸条２０４の谷底２０６径φ４は、φ４＝７．４４ｍｍである。また、隣り合う頂上２０５同士の間隔Ｌは、Ｌ＝６ｍｍである。凸条２０４が集合して、ファーツリー２０３が形成されている。
【００２９】
次に、本実施形態のパージポートの動きについて説明する。図３に、先端に過大な衝撃力が加わった場合の接続筒部の拡大断面図を示す。図に示すように、先端に上方から過大な衝撃力Ｆが加わると、衝撃力集中段差２０２を起点に接続筒部２０が下方に屈曲する。ここで、内周層３０は、引張り破断伸びの小さいＰＡにより形成されている。このため、内周層３０には亀裂Ｃが発生する。そして、内周層３０の内−外周面は連通する。
【００３０】
しかしながら、外周層３１は、引張り破断伸びの大きいＭＤＰＥにより形成されている。このため、外周層３１には亀裂が発生しない。すなわち、外周層３１は湾曲しながら伸長するだけである。したがって、外周層３１の内−外周面は連通しない。
【００３１】
次に、本実施形態のパージポートの効果について説明する。外周層３１を形成するＭＤＰＥの比重は、０．９４以下である。また、引張り破断伸びは、６５０％以上である。また、衝撃力集中段差２０２が形成されている部分の外周層３１の肉厚は、０．５ｍｍ以上である。したがって、本実施形態のパージポート１は、耐衝撃性が高い。また、外周層３１は、肉厚が０．５ｍｍ以上であるため、形状保持性が高い。したがって、二色成形時のハンドリング性に優れている。
【００３２】
また、本実施形態のパージポート１においては、衝撃力集中段差２０２が、本来の衝撃力を集中させる役割と、ホース９の位置決めをする役割と、を併有している。このため、衝撃力集中段差２０２とは別にホース９の位置決めをする部材を配置する場合と比較して、部品点数が少なくて済む。
【００３３】
また、本実施形態のパージポート１においては、ホースとポートとのシールポイントを外周層に設けているため、衝撃等により内周層と外周層の界面の一部が剥離することで、内周層と外周層の界面を通じてタンク内と外部が連通したとしても、蒸発燃料は前記シールポイントでシールされているため、大気中に漏れることがない。
【００３４】
また、本実施形態のパージポート１においては、凸条２０４が合計２個配置されている。また、凸条２０４の頂上２０５径φ３は、φ３＝９．２ｍｍである。また、凸条２０４の谷底２０６径φ４は、φ４＝７．４４ｍｍである。また、隣り合う頂上２０５同士の間隔Ｌは、Ｌ＝６ｍｍである。このため、ホース９の圧入部２００に対する食いつき性は良好である。したがって、ホース９が圧入部２００から抜けにくい。
【００３５】
また、本実施形態のホース９の拡径前つまり圧入前の内周径は、６ｍｍである。また、ホース９の拡径後つまり圧入後の内周径は、凸条２０４の頂上２０５径φ３に等しく９．２ｍｍである。したがって、ホース９の拡径率は５３％である。この点においても、ホース９が圧入部２００から抜けにくい。
【００３６】
（２）第二実施形態
本実施形態は、樹脂タンク用パイプ継手を液体燃料流出防止弁として具現化したものである。まず、本実施形態の液体燃料流出防止弁の構成について説明する。図４に、本実施形態の液体燃料流出防止弁の軸方向断面図を示す。なお、図１と対応する部位については同じ記号で示す。液体燃料流出防止弁５は、カバー５０とケース５１とフロート５２とを備える。また、カバー５０は、カバー本体５００と接続筒部２０と溶着部２２とを備える。カバー本体５００は、下方に開口するカップ状を呈している。カバー本体５００は、伏せられた状態で、ＨＤＰＥ製の樹脂タンク４の上壁に開設された開口４０を塞いでいる。カバー本体５００の開口端には、リング状に溶着部２２が配置されている。接続筒部２０は、円筒状を呈している。接続筒部２０は、カバー本体５００の側壁から拡径方向に突設されている。接続筒部２０の先端は、ホース９０に圧入されている。ホース９０は、エバポ回路のキャニスタ（図略）に連通している。
【００３７】
また、カバー５０の管壁１０は、内周層３０と外周層３１とにより形成されている。内周層３０は、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）により形成されている。内周層３０は、カバー本体５００の内周側および接続筒部２０の内周側を形成している。また、外周層３１は、マレイン酸変性ＬＤＰＥにより形成されている。外周層３１は、カバー本体５００の外周側および接続筒部２０の外周側を形成している。これら内周層３０および外周層３１は、まず型にマレイン酸変性ＬＤＰＥを流し込み外周層３１を成形し、続いて外周層３１の内側にＥＶＯＨを流し込み内周層３０を成形することにより完成される。すなわち、カバー５０は、二色成形により製造される。外周層３１は、前記溶着部２２を形成している。カバー５０と樹脂タンク４とは、溶着部２２が開口４０周縁に熱板溶着されることにより、接合されている。
【００３８】
ケース５１は、中空円筒状を呈している。ケース５１は、カバー本体５００に螺着されている。ケース５１の上壁には、エバポ開口５１０が穿設されている。フロート５２は、ケース５１の内部に配置されている。樹脂タンク４内の燃料液面が上昇すると、ケース５１内においてフロート５２が浮上する。そして、フロート５２はエバポ開口５１０を塞ぐ。このエバポ開口５１０の閉塞により、液体燃料流出防止弁５は、液体燃料がエバポ回路に流出するのを抑制している。本実施形態の液体燃料流出防止弁５のように、内周層３０をＥＶＯＨで、外周層３１をマレイン酸変性ＬＤＰＥで、それぞれ形成しても、耐衝撃性を高くすることができる。
【００３９】
（３）その他
以上、本発明の樹脂タンク用パイプ継手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、改良的形態で実施することも可能である。
【００４０】
例えば、上記実施形態においては、本発明の樹脂タンク用パイプ継手をパージポートおよび液体燃料流出防止弁として具現化した。しかしながら、例えば樹脂タンク内に配置された燃料ポンプとデリバリパイプとを連結する燃料供給ポートとして具現化してもよい。また、樹脂タンクと圧力センサとを連結するタンク内圧取り出しポートとして具現化してもよい。また、樹脂タンクとフィラーパイプとを連結するチェックバルブとして具現化してもよい。このように、本発明の樹脂タンク用パイプ継手は、樹脂タンクに接続される各種ポート、各種バルブとして具現化することができる。
【００４１】
また、上記実施形態においては、内周層３０と外周層３１とから管壁１０を形成したが、これら二層以外の他の層を含んで管壁１０を形成してもよい。また、上記実施形態においては、筒状の大径部２０１を配置したが、例えば圧入部２００の外周面に突設されたリブ状の大径部を配置してもよい。また、上記実施形態においては、衝撃力集中部として衝撃力集中段差２０２を配置したが、例えば接続筒部２０の外周面に周設したリング溝を衝撃力集中部としてもよい。
【００４２】
また、ホースとポートのシールポイントを外周層に設定すれば内周層と外周層の接着性は必ずしも必要ではない。逆に、内周層と外周層の接着性を充分に確保することができれば、上シールポイントを内周層に設定することもできる。
【００４３】
【実施例】
以下、第一実施形態のパージポートと同タイプのポートサンプルに対して行った落錘実験およびホース引き抜き実験の結果を実施例として説明する。
【００４４】
（１）落錘実験
（ａ）サンプル
〈実施例１〉
まず、サンプルの材質および物性について説明する。前出の図２を参照して、接続筒部２０の内周層３０は、ＰＡ１２により形成した。このＰＡ１２の比重（ＪＩＳ Ｋ ７１１２）は１．０２、引張り破断強度（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は４０ＭＰａ、引張り破断伸び（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は２５０％未満、曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ ７２０３）は１０５０ＭＰａ、−４０℃におけるアイゾット衝撃強度（ＪＩＳ Ｋ ７１１０）は１５ｋＪ／ｍ２であった。
【００４５】
また、接続筒部２０の外周層３１は、マレイン酸変性ＭＤＰＥにより形成した。このマレイン酸変性ＭＤＰＥの比重（ＪＩＳ Ｋ ７１１２）は０．９３１、引張り破断強度（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は２７．５ＭＰａ、引張り破断伸び（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は８６０％、曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ ７２０３）は５９０ＭＰａであった。また、接続筒部２０の外周層３１は、−４０℃におけるアイゾット衝撃試験（ＪＩＳ Ｋ ７１１０）では破壊されなかった。
【００４６】
次に、サンプルの寸法について説明する。衝撃力集中段差２０２から、接続筒部２０先端の落錘位置までの長さは、２５．５ｍｍとした。また、衝撃力集中段差２０２配置部位における圧入部２００の直径は、８ｍｍとした。また、内周層３０の肉厚は１．２ｍｍとした。また、外周層３１の肉厚は０．８ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例１とした。
【００４７】
〈比較例１〉
まず、サンプルの材質および物性について説明する。前出の図２を参照して、接続筒部２０は、ガラス繊維強化ＰＡ１２一層のみにより形成した。このガラス繊維強化ＰＡ１２の引張り破断強度（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は１４５ＭＰａ、引張り破断伸び（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は３％、曲げ弾性率（ＪＩＳ Ｋ ７２０３）は８２７５ＭＰａ、−４０℃におけるアイゾット衝撃強度（ＪＩＳ Ｋ７１１０）は２０ｋＪ／ｍ２であった。
【００４８】
次に、サンプルの寸法について説明する。衝撃力集中段差２０２から、接続筒部２０先端の落錘位置までの長さは、２５ｍｍとした。また、衝撃力集中段差２０２配置部位における圧入部２００の直径は、８ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを、比較例１とした。
【００４９】
〈比較例２〉
まず、サンプルの材質および物性について説明する。前出の図２を参照して、接続筒部２０は、ガラス繊維強化ＰＡ１２一層のみにより形成した。このガラス繊維強化ＰＡ１２は、比較例１のガラス繊維強化ＰＡ１２と同じものとした。
【００５０】
次に、サンプルの寸法について説明する。衝撃力集中段差２０２から、接続筒部２０先端の落錘位置までの長さは、２４．５ｍｍとした。また、衝撃力集中段差２０２配置部位における圧入部２００の直径は、７．５ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを、比較例２とした。
【００５１】
〈比較例３〉
まず、サンプルの材質および物性について説明する。前出の図２を参照して、接続筒部２０は、ＨＤＰＥ一層のみにより形成した。このＨＤＰＥの比重（ＪＩＳ Ｋ ７１１２）は０．９５、引張り破断強度（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は２６ＭＰａ、引張り破断伸び（ＪＩＳ Ｋ ７１１３）は５７０％未満、−４０℃におけるアイゾット衝撃強度（ＪＩＳ Ｋ ７１１０）は１５ｋＪ／ｍ２とした。
【００５２】
次に、サンプルの寸法について説明する。衝撃力集中段差２０２から、接続筒部２０先端の落錘位置までの長さは、１６ｍｍとした。また、衝撃力集中段差２０２配置部位における圧入部２００の直径は、７ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを、比較例３とした。
【００５３】
これら、実施例サンプル、比較例サンプルの材質、物性、寸法を表１にまとめて示す。
【００５４】
【表１】
（ｂ）実施例と比較例との対比実験
〈実験方法および実験装置〉
実験においては、まず実施例サンプルおよび比較例サンプルを、−４０℃の槽中で４時間以上保持した。次に、図５に示すように、接続筒部２０だけ開放した状態で、サンプル８１をジグ８に固定した。それから、接続筒部２０先端に、落錘高さｈから１ｋｇの錘８０を落下させた。なお、落錘は、サンプル８１を槽から取り出してから１０秒以内に行った。
【００５６】
〈実験結果〉
実施の結果を表２に示す。
【００５７】
【表２】
表に示すように、実施例１のサンプルは、落錘高さｈ＝２ｍの位置から錘８０を落としても、接続筒部２０が折れたり、亀裂が入ったりすることは無かった。これに対し、比較例１、比較例２、比較例３のサンプルは、落錘高さｈ＝１ｍの位置から錘８０を落とした段階で、接続筒部２０が衝撃力集中段差２０２から折れてしまった。そして、接続筒部２０の内−外周面が連通してしまった。この実験から、実施例サンプルは比較例サンプルよりも耐衝撃性が高いことが判った。
【００５９】
なお、前出の図９に示した液体燃料流出防止弁１００においては、接続筒部１０６の内周層がＰＡにより形成されている。また、外周層がＨＤＰＥにより形成されている。前出の表１から、ＨＤＰＥの方がＰＡ１２よりも引張り破断伸びが大きいことが判る。すなわち、ＨＤＰＥの方がＰＡ１２よりも耐衝撃性が高いことが判る。したがって、ＨＤＰＥとＰＡとを積層させた図９の液体燃料流出防止弁１００よりも、ＨＤＰＥ一層からなる比較例３サンプルの方が耐衝撃性が高いことになる。このため、実施例サンプルは、図９の液体燃料流出防止弁１００よりも、耐衝撃性が高いと考えられる。
【００６０】
（ｃ）実施例の耐久実験
〈実験方法および実験装置〉
実験においては、まず実施例１のサンプルを四つ用意した。このうち一つのサンプルは、室温で保持した。このサンプルを実施例１−１とした。
【００６１】
残りの三つのサンプルのうち一つは、上記（１）の実験における実施例と同様に、−４０℃の温度条件下で４時間以上放置した。このサンプルを実施例１−２とした。
【００６２】
また、残りの二つのサンプルのうち一つは、まず、８０℃の温度条件下で１０００時間保持した。次に、−４０℃の温度条件下で４時間以上放置した。このサンプルを実施例１−３とした。
最後の一つのサンプルは、まず、６５℃の温度条件下で１０００時間保持した。なお、このサンプル保持は、ガソリン９０質量％−エタノール１０質量％の混合溶液中で行った。次に、−４０℃の温度条件下で４時間以上放置した。このサンプルを実施例１−４とした。
【００６３】
これらの実施例サンプルを、上記（１）の実験と同様に、図５に示すジグ８に固定した。そして、接続筒部２０先端に、落錘高さｈから１ｋｇの錘８０を落下させた。
【００６４】
〈実験結果〉
実施の結果を表３に示す。
【００６５】
【表３】
表に示すように、実施例１−１のサンプルは、落錘高さｈ＝４ｍの位置から錘８０を落としても、接続筒部２０が折れたり、亀裂が入ったりすることは無かった。また、実施例１−２、実施例１−３、実施例１−４のサンプルは、落錘高さｈ＝２ｍの位置から錘８０を落としても、接続筒部２０が折れたり、亀裂が入ったりすることは無かった。
【００６７】
この実験から、実施例サンプルの耐衝撃性が、熱により劣化しにくいことが判った。また、実施例サンプルの耐衝撃性が、燃料膨潤により劣化しにくいことが判った。
【００６８】
（２）ホース引き抜き実験
（ａ）サンプル
〈実施例２−１〉
実施例２−１のサンプルの材質、物性は上記実施例１のサンプルの材質、物性と同様とした。実施例２−１のサンプルの寸法について、前出の図２を参照しながら説明する。圧入部２００における凸条２０４の頂上２０５径φ３は、９．４ｍｍとした。また、凸条２０４の谷底２０６径φ４は、６．７ｍｍとした。また、凸条２０４の配置数は、二つとした。また、隣り合う頂上２０５同士の間隔Ｌは、８ｍｍとした。また、内周層３０の肉厚は１．２ｍｍとした。また、外周層３１の肉厚は０．８ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例２−１とした。なお、ホース９の拡径前つまり圧入前の内周径は、６ｍｍとした。また、ホース９の拡径後つまり圧入後の内周径は、凸条２０４の頂上２０５径φ３に等しく９．４ｍｍとした。すなわち、ホース９の拡径率は５７％とした。
【００６９】
〈実施例２−２〉
実施例２−２のサンプルの材質、物性は上記実施例２−１のサンプルの材質、物性と同様とした。実施例２−２のサンプルの寸法と実施例２−１のサンプルの寸法との相違点は、凸条２０４の配置数のみである。凸条２０４の配置数は、三つとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例２−２とした。
【００７０】
〈実施例２−３〉
実施例２−３のサンプルの材質、物性は上記実施例２−１のサンプルの材質、物性と同様とした。実施例２−３のサンプルの寸法と実施例２−１のサンプルの寸法との相違点は、凸条２０４の配置数のみである。凸条２０４の配置数は、四つとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例２−３とした。
【００７１】
〈実施例２−４〉
実施例２−４のサンプルの材質、物性は上記実施例２−１のサンプルの材質、物性と同様とした。実施例２−４のサンプルの寸法と実施例２−１のサンプルの寸法との相違点は、凸条２０４の頂上２０５径φ３のみである。頂上２０５径φ３は、８．９ｍｍとした。したがって、ホース９の拡径率は４８％となった。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例２−４とした。
【００７２】
〈実施例２−５〉
実施例２−５のサンプルの材質、物性は上記実施例２−１のサンプルの材質、物性と同様とした。実施例２−５のサンプルの寸法と実施例２−１のサンプルの寸法との相違点は、凸条２０４の頂上２０５径φ３のみである。頂上２０５径φ３は、９．０ｍｍとした。したがって、ホース９の拡径率は５０％となった。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例２−５とした。
【００７３】
〈参考例２−６〉
参考例２−６のサンプルの材質、物性は上記実施例２−１のサンプルの材質、物性と同様とした。参考例２−６のサンプルの寸法と実施例２−１のサンプルの寸法との相違点は、隣り合う頂上２０５同士の間隔のみである。隣り合う頂上２０５同士の間隔は、４ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを参考例２−６とした。
【００７４】
〈実施例２−７〉
実施例２−７のサンプルの材質、物性は上記実施例２−１のサンプルの材質、物性と同様とした。実施例２−７のサンプルの寸法と実施例２−１のサンプルの寸法との相違点は、隣り合う頂上２０５同士の間隔のみである。隣り合う頂上２０５同士の間隔は、１１ｍｍとした。このような材質、物性、寸法を有するサンプルを実施例２−７とした。
【００７５】
これら、実施例サンプル、参考例サンプルの寸法を表４にまとめて示す。
【００７６】
【表４】
（ｂ）凸条配置数と引き抜き荷重との関係を調べる実験
〈実験方法〉
実験に用いたサンプルは、実施例２−１、実施例２−２、実施例２−３のサンプルである。実験は、まず前出の図２に示す圧入部２００をホース９に圧入し、次いでホース９を圧入部２００から引き抜くことにより行った。引き抜きに要した荷重を引き抜き荷重とした。
【００７８】
〈実験結果〉
実施の結果を図６に示す。図に示すように、実験から、実施例２−１、実施例２−２、実施例２−３の順番に引き抜き荷重が高くなることが判った。すなわち、凸条配置数に比例して、引き抜き荷重が高くなることが判った。言い換えると、凸条を多く配置すると、ホースすなわち相手側部材が抜けにくくなることが判った。
【００７９】
（ｃ）凸条の頂上径と引き抜き荷重との関係を調べる実験
〈実験方法〉
実験に用いたサンプルは、実施例２−１、実施例２−４、実施例２−５のサンプルである。実験方法は上記（ｂ）と同様である。なお、実験は、各実施例サンプルについて二回ずつ行った。
【００８０】
〈実験結果〉
実施の結果を図７に示す。図に示すように、実験から、実施例２−４、実施例２−５、実施例２−１の順番に引き抜き荷重が高くなることが判った。すなわち、頂上径（拡径率）に比例して、引き抜き荷重が高くなることが判った。言い換えると、頂上径（拡径率）を大きくすると、ホースすなわち相手側部材が抜けにくくなることが判った。
【００８１】
また、実験から、実施例２−４は、引き抜き荷重のばらつきが大きいことが判った。すなわち、頂上径（拡径率）が大きいと、引き抜き荷重のばらつきが小さくなることが判った。
【００８２】
（ｄ）隣り合う頂上同士の間隔と引き抜き荷重との関係を調べる実験
〈実験方法〉
実験に用いたサンプルは、実施例２−１、参考例２−６、実施例２−７のサンプルである。実験方法は上記（ｂ）と同様である。
【００８３】
〈実験結果〉
実施の結果を図８に示す。図に示すように、実験から、参考例２−６、実施例２−１、実施例２−７の順番に引き抜き荷重が高くなることが判った。すなわち、頂上同士の間隔に比例して、引き抜き荷重が大きくなることが判った。ただし、頂上同士の間隔が約１２ｍｍに達すると、間隔をそれ以上広げても引き抜き荷重はあまり変わらないことが判った。つまり、間隔約１２ｍｍまでであれば、頂上同士の間隔を広くすると、ホースすなわち相手側部材が抜けにくくなることが判った。
【００８４】
【発明の効果】
本発明によると、耐衝撃性の高い樹脂タンク用パイプ継手を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第一実施形態のパージポートの軸方向断面図である。
【図２】第一実施形態のパージポートの接続筒部の拡大断面図である。
【図３】先端に過大な衝撃力が加わった場合の接続筒部の拡大断面図である。
【図４】第二実施形態の液体燃料流出防止弁の軸方向断面図である。
【図５】落錘実験に用いた装置の概略図である。
【図６】凸条配置数と引き抜き荷重の関係を示すグラフである。
【図７】頂上径と引き抜き荷重の関係を示すグラフである。
【図８】頂上同士の間隔と引き抜き荷重の関係を示すグラフである。
【図９】従来の液体燃料流出防止弁の軸方向断面図である。
【符号の説明】
１：パージポート（樹脂タンク用パイプ継手）、１０：管壁、２０：接続筒部、２００：圧入部、２０１：大径部、２０２：衝撃力集中段差、２０３：ファーツリー、２０４：凸条、２０５：頂上、２０６：谷底、２１：ポート本体、２２：溶着部、３０：内周層、３１：外周層、４：樹脂タンク、４０：開口、５：液体燃料流出防止弁（樹脂タンク用パイプ継手）、５０：カバー、５００：カバー本体、５１：ケース、５１０：エバポ開口、５２：フロート、８：ジグ、８０：錘、８１：サンプル、９：ホース、９０：ホース、Ｃ：亀裂、Ｆ：衝撃力、ｈ：落錘高さ、Ｌ：間隔、φ３：頂上径、φ４：谷底径。
Claims (8)
- 耐燃料性樹脂からなる内周層と、樹脂タンクに溶着可能なポリエチレンからなる外周層と、を含んで形成される管壁を持つ樹脂タンク用パイプ継手であって、
該ポリエチレンの比重は０．９４以下であり、該外周層は、少なくとも該樹脂タンクへの溶着部と該管壁の衝撃力集中部に配置されていることを特徴とする樹脂タンク用パイプ継手。 - 前記ポリエチレンの引張り破断伸びは、６５０％以上である請求項１に記載の樹脂タンク用パイプ継手。
- 前記衝撃力集中部における前記外周層の肉厚は、０．５ｍｍ以上である請求項１または請求項２に記載の樹脂タンク用パイプ継手。
- 前記管壁は、小径部と、該小径部に軸方向に連なる大径部と、を持ち、前記衝撃力集中部は、該小径部と該大径部との間に形成される衝撃力集中段差である請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の樹脂タンク用パイプ継手。
- 前記小径部は、弾性的に拡径する相手側部材の内周側に圧入される圧入部であり、該相手側部材と該圧入部とのシールポイントは、前記外周層に配置されている請求項４に記載の樹脂タンク用継手。
- 前記圧入部の外周面には、断面略三角形状の凸条が複数配置されており、該複数の凸条の頂上同士は、互いに６ｍｍ以上離間して配置されている請求項５に記載の樹脂タンク用パイプ継手。
- 前記相手側部材の拡径率は、２０％以上である請求項５または請求項６に記載の樹脂タンク用パイプ継手。
- 前記相手側部材の拡径率は、３５％以上である請求項７に記載の樹脂タンク用パイプ継手。
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