JP2006234131A - 蛇腹チューブ - Google Patents

Abstract

【課題】 蛇腹チューブ３０は、流体圧によって伸びにくく、しかも曲げ剛性が低く配策性に優れていること。
【解決手段】 蛇腹チューブ３０は、複数の山部３３ａおよび谷部３３ｂを連続して形成した蛇腹部３３を有する。山部３３ａと谷部３３ｂとの高さ方向の中間の位置に基準線ＢＬを設定したときに、該基準線上における山部３３ａの長さ方向の幅Ｗａと谷部３３ｂの長さ方向の幅Ｗｂとの比Ｗｂ／Ｗａは、１．２〜２．０に設定されている。また、谷部３３ｂの底は、蛇腹チューブ３０の長さ方向にほぼ同じ外径に形成されたストレート部３３ｃとなっている。
【選択図】 図４

Description

本発明は、複数の山部および谷部を連続して形成した蛇腹部を有する樹脂製の蛇腹チューブに関する。

従来、この種の蛇腹チューブは、自動車の燃料供給用に使用される配管に使用されており（特許文献１）、耐燃料圧特性や衝撃吸収特性などの本来の機能の他に、自動車のエンジンルーム内における配策性の向上のために柔軟性を必要とする。しかし、蛇腹チューブの柔軟性を高めると、燃料圧によって蛇腹部が伸びて大きく曲がったり、蛇行したりして、周辺の部品に接触や干渉の問題を生じる。こうした問題を解決するために、蛇腹チューブの厚肉化を図って伸び剛性を高める手段をとった場合には、柔軟性が失われ曲げにくくなり配策性が低下する。このように蛇腹チューブでは、流体圧により伸び難い特性と配策性のための柔軟性とを両立させることが難しいという問題があった。

特開２０００−２３７６号公報

本発明は、上記従来の技術の問題点を解決することを踏まえ、流体圧によって伸びにくく、しかも曲げ剛性が低く配策性に優れた蛇腹チューブを提供することを目的とする。

上記課題を解決するためになされた本発明は、
複数の山部および谷部を連続して形成した蛇腹部を有する樹脂製の蛇腹チューブにおいて、
上記山部と上記谷部との高さ方向の中間の位置に基準線を設定したときに、該基準線上における上記山部の長さ方向の幅Ｗａと上記谷部の長さ方向の幅Ｗｂとの比Ｗｂ／Ｗａは、１．２〜２．０に設定され、
上記谷部の底は、該蛇腹チューブの長さ方向に沿ってほぼ同じ外径に形成されたストレート部に形成されていること、
を特徴とする。

本発明にかかる蛇腹チューブの蛇腹部は、上記山部の幅Ｗａと上記谷部の幅Ｗｂとの比Ｗｂ／Ｗａを１．２〜２．０に設定している。この蛇腹部の形状は、山部が谷部よりも長さ方向に曲率の大きい切り立った形状であり、山部の部分で曲げ剛性が低く曲げやすい柔軟性を有しているから、配策性に優れている。また、谷部が山部よりも長さ方向に長く、しかも曲率が小さいストレート部で形成されているから、この部分に流体圧が加わっても、配策した経路が大きく変わるように長さ方向へ伸び難く、他の部品に干渉することがない。
したがって、蛇腹チューブは、柔軟性に伴う配策性と、伸び難さに伴う他の部品との非干渉性とを両立することができる。

本発明の好適な態様として、蛇腹チューブは、燃料タンクから汲み上げた燃料をエンジンの燃料噴射弁に供給するための管体に適用することができる。この蛇腹チューブは、谷部の底が曲率の小さいストレート部であり燃料に接触する面積が小さくなるから、耐燃料透過性に優れている。ここで、ストレート部は、外径がほぼ同じ形状であるほか、山部の曲率より小さな曲率をもった形状であってもよい。

また、他の態様として、蛇腹部はほぼ同一の肉厚に形成される構成をとることができる。この態様により、部分的に肉厚を変更するより製造が簡単にできる。

以上説明した本発明の構成・作用を一層明らかにするために、以下本発明の好適な実施例について説明する。

図１は本発明の一実施の形態にかかる蛇腹チューブを使用している自動車の燃料供給系を示す概略構成図である。図１において、自動車の燃料タンク１１には、燃料ポンプ（図示省略）を介して金属製の燃料配管１３が接続されている。この燃料配管１３は、エンジンルームの後部のダッシュパネル１４に固定されたフィルタ１５に接続されている。フィルタ１５の出口側には、クイックコネクタ１６を介して蛇腹チューブ３０が接続されている。蛇腹チューブ３０は、エンジンルーム内を引き回されて、デリバリパイプ１７の口金１９に接続されることによりエンジン２０の燃料噴射弁２１に接続されている。上記燃料供給系では、燃料ポンプにより燃料タンク１１から燃料が汲み出されると、燃料配管１３、フィルタ１５を介して蛇腹チューブ３０に燃料が圧送され、燃料噴射弁２１の開閉によりエンジン２０に燃料が噴射される。したがって、蛇腹チューブ３０は、燃料噴射に伴って圧力変動を受けた燃料を流す。

図２は蛇腹チューブ３０の要部を示す外観図、図３は蛇腹チューブ３０の要部を示す断面図である。蛇腹チューブ３０は、樹脂材料により単層または多層に形成されており、円筒状の一般部３１と、一般部３１の間に一体形成された蛇腹部３３とにより構成されている。蛇腹チューブ３０の材料として、ポリアミド系、フッ素系、ポリエステル系、ポリケトン系、ポリスルフィド系の樹脂、熱可塑性エラストマ、エチレン・ビニルアルコール共重合体などを用いることができる。また、蛇腹チューブ３０自体の可撓性を増加するために、可塑剤として、ポリアミド系樹脂の場合にはＮ−ｎ−ブチルスルホンアミドを２〜２０重量％添加し、また、熱可塑性エラストマの場合にはパラフィン系やナフテン系オイルを１〜３０重量％添加したものを用いることができる。

また、蛇腹部３３は、山部３３ａと谷部３３ｂとを連続した構成であり、長さ方向および曲げ方向に可撓性を有している。蛇腹チューブ３０は、耐圧性、流量などを満足するように樹脂材料の種類や硬さが定められるとともに、伸び量や曲げ剛性の要件を満たすために、蛇腹形状が定められている。すなわち、山部３３ａと谷部３３ｂのピッチは、それぞれ異なって設定されている。図４は蛇腹部３３を拡大して示す説明図である。図４において、山部３３ａと谷部３３ｂとの高さｈの方向の中間の位置に基準線ＢＬを設定し、該基準線ＢＬにおける山部３３ａの長さ方向の幅をＷａとし、谷部３３ｂの長さ方向の幅をＷｂとすると、その比Ｗｂ／Ｗａは、１．２〜２．０に設定されている。また、谷部３３ｂの底は、該蛇腹チューブ３０の長さ方向にほぼ同じ外径に形成されたストレート部３３ｃになっている。

このような比および形状に設定したのは、以下の理由による。山部３３ａが谷部３３ｂよりも長さ方向に曲率の大きい切り立った形状とすると、山部３３ａの部分の曲げ剛性が低くなり、蛇腹チューブ３０の柔軟性を高めることができ、配策性を高めることができる。ここで、比Ｗｂ／Ｗａをこの範囲に設定したのは、１．２未満であると、上述の伸び量や曲げ剛性の効果が得られないからであり、一方、２．０を越えると、谷部３３ｂが長くなり、つまりストレートチューブに近くなり、曲げ剛性が高くなり、曲げにくくなるからである。このような効果を高めるために、比Ｗｂ／Ｗａは、特に好ましくは１．３〜１．５である。
また、谷部３３ｂは、山部３３ａよりも長さ方向に長く、しかも曲率が小さいストレート部３３ｃで形成されているから、この部分に流体圧が加わっても、配策した経路が大きく変わるように長さ方向への伸び難くする作用が大きく、よって蛇腹チューブ３０が他の部品への干渉するのを抑制する。
したがって、蛇腹チューブ３０は、優れた柔軟性に伴う配策性と、伸び難さに伴う他の部品との非干渉性とを両立することができる。

なお、蛇腹チューブ３０の製造方法は、通常の蛇腹部３３を形成できる方法であればよく、例えば、射出成形によるコルゲート方法、連続押出ブロー成形法、単品ブロー成形法などの各種の製造方法を用いることができ、コストアップの要因にならない。

このような蛇腹部３３を有する蛇腹チューブ３０の伸び量および曲げ剛性を調べるための実験を行なった。図５は蛇腹部の長さに対する蛇腹部の伸び量との関係を示すグラフである。図６は蛇腹部の長さに対する蛇腹部の剛性との関係を示すグラフである。ここで、実施例は、上述した蛇腹チューブ３０であり、Ｗａ＝２．５１ｍｍ、Ｗｂ＝３．３２ｍｍ、Ｗｂ／Ｗａ＝１．３２であり、また、山部３３ａのピッチＰ＝４．１９ｍｍである。比較例１〜比較例３は、図７に示すように蛇腹部の形状の異なった構成を有するものであり、比較例１は図７（Ａ）に相当し、Ｗａ＝２．６７ｍｍ、Ｗｂ＝２．８３ｍｍ、Ｗｂ／Ｗａ＝１．０６、Ｐ＝４．１９ｍｍである。比較例２は図７（Ｂ）に相当し、Ｗａ＝２．５ｍｍ、Ｗｂ＝２．６８ｍｍ、Ｗｂ／Ｗａ＝１．０７、Ｐ＝３．５６ｍｍであり、狭いピッチＰで、ほぼ同じ形状で山部の数を多くしたものである。比較例３は図７（Ｃ）に相当し、Ｗａ＝３．２ｍｍ、Ｗｂ＝２．６９ｍｍ、Ｗｂ／Ｗａ＝０．８６、Ｐ＝４．１９ｍｍであり、実施例と山部と谷部の形状を逆にした構成である。
なお、実施例および比較例１〜３は、全長が３１０ｍｍ、肉厚０．６ｍｍ、ナイロン（ＰＡ１１）に、１４重量％の可塑剤（Ｎ−ｎ−ブチルスルホンアミド）を添加した材料を用いた。

図５から分かるように、実施例は、比較例２，３に対して蛇腹部の伸び量を低減することができ、非干渉性を高めることができた。これは、実施例が比較例２，３よりも、蛇腹部の谷部の形状を、ストレートとすることにより伸び量を抑制することができたからである。また、実施例は、比較例１より蛇腹部の伸び量が大きいが、図６から分かるように曲げ剛性を低めて、配策性を高めている。これは、蛇腹部を曲げていくと、一般的に弾性率は指数関数的に増大するが、本実施例は、比較例１と比べて山部の幅Ｗａが狭くしかつ曲率の大きい形状、つまり弾性率の小さい値となる形状とすることで低い曲げ剛性を得ることができたからである。
また、実施例は、比較例１〜３と比べて表面積を低減することができる。このことは、蛇腹チューブ３０を流れる燃料との接触面積を低減することを意味するので、耐燃料透過性を向上させることができる。

なお、この発明は上記実施例に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の態様において実施することが可能であり、例えば次のような変形も可能である。
上記実施例における谷部は、ほぼ同じ直径のストレート形状としたが、僅かな曲率をもった形状であっても、上述した作用を損なわない限り適用することができる。

本発明の一実施例にかかる蛇腹チューブを使用している自動車の燃料供給系を示す概略構成図である。 蛇腹チューブの要部を示す外観図である。 蛇腹チューブの要部を示す断面図である。 蛇腹部を拡大して示す説明図である。 蛇腹部の長さと蛇腹部の伸び量との関係を示すグラフである。 蛇腹部の長さと蛇腹部の曲げ剛性との関係を示すグラフである。 比較例を説明する説明図である。

符号の説明

１１...燃料タンク
１３...燃料配管
１４...ダッシュパネル
１５...フィルタ
１６...クイックコネクタ
１７...デリバリパイプ
１９...口金
２０...エンジン
２１...燃料噴射弁
３０...蛇腹チューブ
３１...一般部
３３...蛇腹部
３３ａ...山部
３３ｂ...谷部
３３ｃ...ストレート部

Claims (3)

1. 複数の山部および谷部を連続して形成した蛇腹部を有する樹脂製の蛇腹チューブにおいて、
   上記山部と上記谷部との高さ方向の中間の位置に基準線を設定したときに、該基準線上における上記山部の長さ方向の幅Ｗａと上記谷部の長さ方向の幅Ｗｂとの比Ｗｂ／Ｗａは、１．２〜２．０に設定され、
   上記谷部の底は、該蛇腹チューブの長さ方向に沿ってほぼ同じ外径に形成されたストレート部に形成されていること、
   を特徴とする蛇腹チューブ。
2. 請求項１に記載の蛇腹チューブにおいて、
   上記蛇腹チューブは、燃料タンクから汲み上げた燃料をエンジンの燃料噴射弁に供給するために使用され、耐燃料性の樹脂材料から形成されている蛇腹チューブ。
3. 請求項１または請求項２に記載の蛇腹チューブにおいて、
   上記蛇腹部は、ほぼ同一の肉厚に形成されている蛇腹チューブ。

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