JP2009036271A - Piping member used for gasoline fuel piping of automobile and cylindrical protector covering fuel hose used for gasoline fuel piping of automobile - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、ガソリン燃料を移送する燃料ホースやガソリン燃料タンクなどの自動車のガソリン燃料配管に用いる配管用部材及びこのような燃料ホースに被せるための筒状プロテクタに関する。 The present invention relates to a piping member used for automobile gasoline fuel piping such as a fuel hose and a gasoline fuel tank for transferring gasoline fuel, and a cylindrical protector for covering the fuel hose.
近年の自動車用配管では、地球環境保全の観点から、ガソリン燃料が大気中に飛散しないような対処を施すことが必要となっている。したがって、例えば燃料ホースには、従来、振動吸収性や組付性などに優れたNBR+PVC(アクリロニトリル・ブタジエンゴムとポリ塩化ビニルとのブレンド)等の一般的なゴム材料が用いられてきたが、ゴム層よりもガソリン燃料耐透過性又は低透過性に優れた樹脂層を、バリア層としてゴム層に積層形成し、低透過の樹脂複合ホースを形成して燃料ホースに適用する場合も多くなっている(特許文献1参照)。あるいは、燃料ホースに樹脂層のみを有する樹脂ホースを用いる場合も少なくない。 In recent automobile piping, it is necessary to take measures to prevent gasoline fuel from being scattered in the atmosphere from the viewpoint of global environmental conservation. Therefore, for example, a general rubber material such as NBR + PVC (a blend of acrylonitrile butadiene rubber and polyvinyl chloride) that has been excellent in vibration absorption and assemblability has been used for the fuel hose. , Gasoline fuel permeation resistance or low permeability resin layer better than the rubber layer is laminated on the rubber layer as a barrier layer to form a low permeability resin composite hose and applied to the fuel hose in many cases. (See Patent Document 1). Or the resin hose which has only a resin layer for a fuel hose is often used.
しかしながら、燃料の透過規制は今後ますます強まることが予想される。したがって、燃料ホースとして金属蛇腹管を内層に有する金属複合ホースも用いられているが(特許文献2参照)、金属複合ホースは高価であり、かつ 重くて取り扱い性に劣っている。 However, fuel permeation regulations are expected to increase in the future. Therefore, a metal composite hose having a metal bellows tube as an inner layer is also used as a fuel hose (see Patent Document 2), but the metal composite hose is expensive and heavy and inferior in handleability.
したがって、樹脂複合ホース又は樹脂ホースのガソリン燃料低透過性を高める必要があるが、ホースからのガソリン燃料の透過は、ホース内でガソリン燃料が気化しエバポガスが生じることによるものである。したがって、自動車エンジンの発熱や太陽光の輻射熱などにより樹脂複合ホース又は樹脂ホースの周囲温度が高温となる場合にも、ホース内のガソリン燃料の温度上昇を抑えることのできる断熱機能を樹脂複合ホース又は樹脂ホースが有していれば、ホースのガソリン燃料低透過性は向上する。 Therefore, it is necessary to increase the low gasoline fuel permeability of the resin composite hose or resin hose, but the permeation of gasoline fuel from the hose is due to the vaporization of the gasoline fuel in the hose and the generation of evaporation gas. Therefore, even when the ambient temperature of the resin composite hose or the resin hose becomes high due to the heat generated by the automobile engine or the radiant heat of sunlight, the heat insulation function that can suppress the temperature rise of the gasoline fuel in the hose is provided. If the resin hose has, the low gasoline fuel permeability of the hose is improved.
そこで本発明は、樹脂層によるバリア性とともに断熱機能をも有する、自動車のガソリン燃料配管に用いる配管用部材の提供を目的とする。また、本発明は、樹脂層によるバリア性を備えた自動車のガソリン燃料ホースに断熱機能を付加する筒状プロテクタの提供を目的とする。 Then, this invention aims at provision of the member for piping used for the gasoline fuel piping of a motor vehicle which has a heat insulation function with the barrier property by a resin layer. Another object of the present invention is to provide a cylindrical protector that adds a heat insulation function to an automobile gasoline fuel hose having a barrier property by a resin layer.
この目的を達成するための本発明の配管用部材は、ガソリン燃料耐透過性を有するバリア層としての樹脂層を備えた、自動車のガソリン燃料配管に用いる配管用部材であって、平均粒径10乃至150μmの中空フィラー(例えば中空の球状充填材)が配合されているものである。本発明は、燃料ホースや燃料タンクに適用することができる。中空フィラーは中空部により熱伝導性が低いので、中空フィラーを配合しておくことにより、配管用部材の断熱性を高めることができる。中空フィラーの平均粒径が10μmを下回ると、中空フィラーの中空部が小さすぎて十分な断熱性を確保できない。また、中空フィラーの平均粒径が150μmを上回ると、配合される層の弾性等の特性が低下する。中空フィラーの平均粒径は、20乃至80μmであることがより効果的である。また、配管部材の母材であるゴム又は樹脂と中空フィラーとの親和性を高めるために、中空フィラーに表面処理を施したものを用いるのが効果的である。中空フィラーとしては、例えば、珪酸ガラスを主成分としたものを用いることができる。このような中空フィラーは、安価であり、かつ高い断熱性を有している。また、ガラス又は珪素を主原料としたものを用いれば、種々の金属材料を配合することが可能となる。 In order to achieve this object, a pipe member of the present invention is a pipe member used for a gasoline fuel pipe of an automobile having a resin layer as a barrier layer having gasoline fuel permeation resistance, and having an average particle size of 10 Or 150 μm hollow filler (for example, a hollow spherical filler) is blended. The present invention can be applied to a fuel hose and a fuel tank. Since the hollow filler has a low thermal conductivity due to the hollow portion, the thermal insulation of the piping member can be improved by blending the hollow filler. If the average particle size of the hollow filler is less than 10 μm, the hollow portion of the hollow filler is too small to ensure sufficient heat insulation. Moreover, when the average particle diameter of a hollow filler exceeds 150 micrometers, characteristics, such as the elasticity of the layer mix | blended, will fall. The average particle size of the hollow filler is more effectively 20 to 80 μm. In order to increase the affinity between the hollow filler and the rubber or resin that is the base material of the piping member, it is effective to use a hollow filler that has been surface-treated. As a hollow filler, what has a silicate glass as a main component can be used, for example. Such a hollow filler is inexpensive and has high heat insulating properties. Moreover, if what used glass or silicon as the main raw material is used, it will become possible to mix | blend various metal materials.
中空フィラーは樹脂層の外側の層に配合されていることが好ましい。このように構成すれば、樹脂層のバリア性を損なうことなく、配管用部材に断熱機能を持たせることができる。配管用部材が2つ以上の樹脂層を有する場合には、例えば、最も外側の樹脂層に中空フィラーを配合しておくことができる。 It is preferable that the hollow filler is blended in the outer layer of the resin layer. If comprised in this way, the heat insulation function can be given to the member for piping, without impairing the barrier property of a resin layer. When the piping member has two or more resin layers, for example, a hollow filler can be blended in the outermost resin layer.
ところで、特許文献3には、中空フィラーを配合したゴムホースが記載されているが、中空フィラーを配合する目的は、水系ホースの高電気抵抗化であり、特許文献3の発明と、燃料配管用部材の断熱性を対象とする本願発明とは異なるものである。
By the way, although the rubber hose which mix | blended the hollow filler is described in
また、本発明の筒状プロテクタは、ガソリン燃料耐透過性を有するバリア層としての樹脂層を備えた、自動車のガソリン燃料配管に用いる燃料ホースに被せるための筒状プロテクタであって、平均粒径10乃至150μm、好ましくは20乃至80μmの中空フィラーが配合されているものである。ここでは、燃料ホースの樹脂層によりバリア性が確保され、筒状プロテクタにより断熱性が確保されることとなる。 Further, the cylindrical protector of the present invention is a cylindrical protector for covering a fuel hose used for a gasoline fuel pipe of an automobile provided with a resin layer as a barrier layer having gasoline fuel permeation resistance, and having an average particle diameter. A hollow filler of 10 to 150 μm, preferably 20 to 80 μm is blended. Here, the barrier property is secured by the resin layer of the fuel hose, and the heat insulation property is secured by the cylindrical protector.
以上説明したように、本発明の配管用部材又は筒状プロテクタを用いることにより、自動車用燃料配管からのガソリン燃料の透過を低く抑えることができる。 As described above, by using the piping member or the cylindrical protector of the present invention, the permeation of gasoline fuel from the automobile fuel piping can be kept low.
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は本発明に係る配管用部材としての燃料ホースや燃料タンクが用いられる自動車用燃料配管構造の概略図である。 FIG. 1 is a schematic view of an automobile fuel piping structure in which a fuel hose and a fuel tank are used as piping members according to the present invention.
自動車用燃料配管構造1では、フィラーホース3に取り付けられたフィラーパイプ5内に、給油口7から給油ガン(図示せず)を挿入し、フィラーホース3を通して燃料タンク9内にガソリン燃料を供給する。燃料タンク9内のガソリン燃料はフィーエルポンプ11によってフィード通路13を通りエンジン側に送られる。フィラーパイプ5の上側からは連通パイプ15が分岐していて、この連通パイプ15に接続された連通ホース17の先端部は、取り付けパイプ19を介して燃料タンク9に接続され、取り付けパイプ19の先端は満タン時のガソリン液面位置に達するように燃料タンク9内に延びている。そして、給油ガンには、取り付けパイプ19の先端が液体ガソリン燃料に埋没したこと、すなわちガソリン燃料が満タンとなったことを検知して作動する自動給油停止機構(図示せず)が構成されている。また、燃料タンク9の上側にはロールオーバーバルブ21を介してエバポホース23が接続され、燃料タンク9内に充満したガソリン燃料ガスはこのエバポホース23を通ってキャニスタ25に送られる。ロールオーバーバルブ21は自動車の転倒時等に閉弁し、液体ガソリン燃料がエバポホース23に流入するのを防止する。エバポホース23からキャニスタ25に送られたガソリン燃料ガスは、低負荷運転状態で、キャニスタドレン通路27を通ってエンジン側吸気通路に導かれる。フィード通路13、エバポホース23及びキャニスタドレン通路27は床下に配管されるので、周囲が高温になりやすい。
In the automobile
図2は自動車用燃料配管構造1に用いられる第1の燃料ホースの積層構造を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a laminated structure of the first fuel hose used in the automobile
第1の燃料ホース29は、ガソリン燃料に対して耐透過性を有するバリア層としての樹脂層31と、この樹脂層31の外側の外面ゴム層としての外ゴム層33と、樹脂層31の内側の内面ゴム層としての内ゴム層35と、を有する3層積層構造を備えている。各層の密着強度は10N/25mm以上となっていて、各層は互いに強固に接着をしているが、剥離評価は、サンプルの母材が破壊したときに剥離が生じたものとして行われている。第1の燃料ホース29は、例えば連通ホース17して利用することができ、フィード通路13やキャニスタドレン通路27に用いることもできる。
The
内ゴム層35は、NBR(アクリロニトリル・ブタジエンゴム:アクリロニトリル量30重量%以上、好ましくは37.5重量%以上)、NBR+PVC(ポリ塩化ビニル)(アクリロニトリル量30重量%以上、好ましくは37.5重量%以上)、FKM(フッ素ゴム)又はH−NBR(水素添加NBR)等を用いて、肉厚1.0mm乃至2.5mm(あるいはほぼ2.5mm)に形成されている。外ゴム層33は、NBR+PVC、ECO(エピクロルヒドリン-エチレンオキサイド共重合ゴム)、CSM(クロロスルホン化ポリエチレンゴム)、NBR+ACM(アクリルゴム)、NBR+EPDM(エチレン-プロピレン-ジエンゴム)、EPDM+IIR(ブチルゴム)又はEPDM等を用いて、肉厚1.0mm乃至3.0mm(あるいはほぼ3.0mm)に形成されている。また、中間の樹脂層31は、THV(フッ化ビニリデンと六フッ化プロピレンと四フッ化エチレンとの3元共重合体から成る熱可塑性フッ素樹脂)、ETFE(エチレンテトラフルオロエチレンの共重合体)、PVDF(ポリビニリデンフルオライド)等のフッ素樹脂又はPA11(ナイロン11)、PA12(ナイロン12)といったナイロン樹脂等を用いて、肉厚0.03mm乃至0.3mm(あるいはほぼ0.3mm)に形成されている。
The
外ゴム層33には、珪酸ガラスを主成分とし、平均粒径が15乃至135μmの中空フィラー(例えば商品名「スコッチライト グラスバブルズ」住友スリーエム株式会社)が配合されているが、内ゴム層35にも、平均粒径が15乃至135μmの中空フィラーを配合してもよい。第1の燃料ホース29は、配合された中空フィラーによって優れた断熱性を備えている。
The
図3は自動車用燃料配管構造1に用いられる第2の燃料ホースの積層構造を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a laminated structure of a second fuel hose used in the automobile
第2の燃料ホース37は、樹脂層31の内側に、中間ゴム層39が形成され、この中間ゴム層39の内側に内面ゴム層41が形成されているが、その他の構成については第1の燃料ホース29と同一である。第2の燃料ホース37も、例えば連通ホース17として利用することができ、フィード通路13やキャニスタドレン通路27に用いることができる。また、第2の燃料ホース37でも、各層の密着強度は10N/25mm以上となっていて、各層は互いに強固に接着をしているが、剥離評価は、サンプルの母材が破壊したときに剥離が生じたものとして行われている。内面ゴム層41は、FKM、NBR(アクリロニトリル量30重量%以上、好ましくは37.5重量%以上)、NBR+PVC(アクリロニトリル量30重量%以上、好ましくは37.5重量%以上)等を用いて、肉厚0.2mm乃至1.0mm(あるいはほぼ1.0mm)に形成されている。また、中間ゴム層39は、NBR(アクリロニトリル量30重量%以上、好ましくは37.5重量%以上)、NBR+PVC(アクリロニトリル量30重量%以上、好ましくは37.5重量%以上)等を用いて、肉厚1.0mm乃至2.0mm(あるいはほぼ2.0mm)に形成されている。
The
外ゴム層33には、珪酸ガラスを主成分とし、平均粒径が15乃至135μmの中空フィラー(例えば商品名「スコッチライト グラスバブルズ」住友スリーエム株式会社)が配合されているが、中間ゴム層39及び/又は内面ゴム層41にも、平均粒径が15乃至135μmの中空フィラーを配合してもよい。第2の燃料ホース37は、配合された中空フィラーによって優れた断熱性を備えている。
The
図4は自動車用燃料配管構造1に用いられる第3の燃料ホースの積層構造を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a laminated structure of a third fuel hose used in the automobile
第3の燃料ホース43は、ガソリン燃料に対して耐透過性を有する内面樹脂層としての内樹脂層45と、この内樹脂層45の外側の、やはりガソリン燃料に対して耐透過性を有する外面樹脂層としての外樹脂層47と、を有する2層積層構造を備えている。ここでも、2つの層の密着強度は10N/25mm以上となっていて、2つの層は互いに強固に接着をしているが、剥離評価は、サンプルの母材が破壊したときに剥離が生じたものとして行われている。第3の燃料ホース43は、例えばフィラーホース3及びエバポホース23として利用することができ、また、フィード通路13及びキャニスタドレン通路27に用いることができる。
The
内樹脂層45は、THV、ETFE、PVDF等のフッ素樹脂又はPA11(ナイロン11)、PA12(ナイロン12)といったナイロン樹脂等を用いて、肉厚0.05mm乃至0.5mm(あるいはほぼ0.5mm)に形成されている。また、外樹脂層47は、PA11(ナイロン11)、PA12(ナイロン12)といったナイロン樹脂等を用いて、肉厚1.0mm乃至1.5mm(あるいはほぼ1.5mm)に形成されている。
The
外樹脂層47には、珪酸ガラスを主成分とし、平均粒径が15乃至60μmの中空フィラー(例えば商品名「スコッチライト グラスバブルズ」住友スリーエム株式会社)が配合されているが、内樹脂層45にも、平均粒径が15乃至60μmの中空フィラーを配合してもよい。第3の燃料ホース43は、配合された中空フィラーによって優れた断熱性を備えている。
The
図5は自動車用燃料配管構造1に用いられる第4の燃料ホースの積層構造を示す斜視図である。
FIG. 5 is a perspective view showing a laminated structure of a fourth fuel hose used in the automobile
第4の燃料ホース49は、ガソリン燃料に対して耐透過性を有する内面樹脂層としての内樹脂層51と、この内樹脂層51の外側の、やはりガソリン燃料に対して耐透過性を有する外側樹脂層53と、この外側樹脂層53の外側の外面ゴム層としての外ゴム層55と、を有する3層積層構造を備えている。ここでも、各層の密着強度は10N/25mm以上となっていて、各層は互いに強固に接着をしているが、剥離評価は、サンプルの母材が破壊したときに剥離が生じたものとして行われている。第4の燃料ホース49は、例えばフィラーホース3及びエバポホース23として利用することができ、また、フィード通路13及びキャニスタドレン通路27に用いることができる。
The
内樹脂層51は、THV、ETFE、PVDF等のフッ素樹脂又はPA11、PA12といったナイロン樹脂等を用いて、肉厚0.05mm乃至0.5mm(あるいはほぼ0.5mm)に形成されている。また、外側樹脂層53は、PA11、PA12といったナイロン樹脂等を用いて、肉厚1.0mm乃至1.5mm(あるいはほぼ1.5mm)に形成されている。そして、外ゴム層55は、NBR+PVC、NBR+EPDM又はEPDM等を用いて、肉厚0.5mm乃至2.0mm(あるいは2.0mm程度)に形成されている。
The
外ゴム層55には、珪酸ガラスを主成分とし、平均粒径が15乃至135μmの中空フィラー(例えば商品名「スコッチライト グラスバブルズ」住友スリーエム株式会社)が配合されているが、内樹脂層51及び/又は外側樹脂層53にも、平均粒径が15乃至135μmの中空フィラーを配合してもよい。第4の燃料ホース49は、配合された中空フィラーによって優れた断熱性を備えている。
The
図6は燃料タンク9の積層構造を示す断面図である。
FIG. 6 is a cross-sectional view showing the laminated structure of the
燃料タンク9(燃料タンク9の周壁)は、内面樹脂層としての内樹脂層57と、この内樹脂層57の外側の第1中間樹脂層59と、この第1中間樹脂層59の外側の第2中間樹脂層61と、この第2中間樹脂層61の外側の外面樹脂層としての外樹脂層63と、を有する4種6層積層構造(4種類の層と2つの接着層の積層構造)を備えている。内樹脂層57は、HDPE(高密度ポリエチレン)又はPE(ポリエチレン)を用いて1.0mm乃至10.0mm(あるいは10.0mm程度)に形成され、第1中間樹脂層59は、EVOH(エチレンビニルアルコール)、PPS(ポリフェニレンサルファイド)、PBN(ポリブチレンナフタレート)又はPBT(ポリブチレンテレフタレート)を用いて1.0mm乃至10.0mm(あるいは10.0mm程度)に形成されている。第2中間樹脂層61は、燃料タンク9の樹脂層の成形時に発生したバリを用いて1.0mm乃至10.0mm(あるいは10.0mm程度)に形成されたリサイクル材料層である。第2中間樹脂層61には、内樹脂層57成形時のバリのみ、第1中間樹脂層59成形時のバリのみ、第2中間樹脂層61成形時のバリのみ、又は外樹脂層63成形時のバリのみを材料として用いることができる。あるいは、第2の中間樹脂層61には、4つの樹脂層57、59、61、63のバリを適当に組み合わせて混合し、材料とすることができる。すなわち、内樹脂層57成形時のバリと第1中間樹脂層59成形時のバリとを用いるなど、いずれか2つの樹脂層のバリを混合し、材料として用いることができ、また、内樹脂層57、第1中間樹脂層59及び外樹脂層63のバリなど、いずれか3つの樹脂層のバリを混合し、材料として用いることができる。さらに、すべての樹脂層のバリを混合して材料とすることもできる。また、外樹脂層63は、HDPE又はPEを用いて1.0mm乃至10.0mm(あるいは10.0mm程度)に形成されている。なお、内樹脂層57と第1中間樹脂層59との間、および、第1中間樹脂層59と第2中間樹脂層61との間にはそれぞれ、肉厚1.0mm乃至2.0mmの接着層65が設けられている。。
The fuel tank 9 (the peripheral wall of the fuel tank 9) includes an
第2中間樹脂層61及び外樹脂層63には、珪酸ガラスを主成分とし、平均粒径が15乃至135μmの中空フィラー(例えば商品名「スコッチライト グラスバブルズ」住友スリーエム株式会社)が配合されている。燃料タンク9は、配合された中空フィラーによって優れた断熱性を備えている。
The second
なお、少なくとも最外層が樹脂層であるホースには、周辺部品と接触するとホースに傷が付きやすいので、ゴム製の筒状プロテクタを被せる場合があるが、プロテクタに中空フィラーを配合しておけば、ホースに中空フィラーを配合しなくても、エバポガスの発生を抑制する十分な断熱機能を確保することができる。このようなプロテクタは、例えば、図7に示すように、NBR+PVC,NBR+EPDM又はEPDM等のゴム材に、珪酸ガラスを主成分とし、平均粒径が15乃至135μmの中空フィラーを配合した材料を用いて、肉厚0.5mm乃至2.0mm(あるいはほぼ2.0mm)の筒状体67を成形することにより構成することができる。
Note that at least the hose whose outermost layer is a resin layer is likely to be damaged when it comes into contact with peripheral parts, so it may be covered with a rubber cylindrical protector.However, if a hollow filler is added to the protector Even if a hollow filler is not blended in the hose, it is possible to ensure a sufficient heat insulating function to suppress the generation of evaporation gas. For example, as shown in FIG. 7, such a protector is made of a material obtained by blending a rubber material such as NBR + PVC, NBR + EPDM or EPDM with a silicate glass as a main component and a hollow filler having an average particle size of 15 to 135 μm. The
本発明の配管用部材及び筒状プロテクタにより、自動車のガソリン燃料配管の燃料低透過性が向上する。 By the piping member and the cylindrical protector of the present invention, the low fuel permeability of the gasoline fuel piping of the automobile is improved.
9 燃料タンク
29 第1の燃料ホース
31 樹脂層
37 第2の燃料ホース
43 第3の燃料ホース
45、51、57 内樹脂層
47、63 外樹脂層
49 第4の燃料ホース
53 外側樹脂層
59 第1中間樹脂層
61 第2中間樹脂層
9
37
49
Claims (5)
平均粒径10乃至150μmの中空フィラーが配合されている、ことを特徴とする自動車のガソリン燃料配管に用いる配管用部材。 A member for piping used for automobile gasoline fuel piping, comprising a resin layer as a barrier layer having gasoline fuel permeation resistance,
A piping member used for automobile gasoline fuel piping, wherein a hollow filler having an average particle size of 10 to 150 μm is blended.
平均粒径10乃至150μmの中空フィラーが配合されている、ことを特徴とする自動車のガソリン燃料配管に用いる燃料ホースに被せるための筒状プロテクタ。 A cylindrical protector for covering a fuel hose used for gasoline fuel piping of an automobile, comprising a resin layer as a barrier layer having gasoline fuel permeation resistance,
A cylindrical protector for covering a fuel hose used in a gasoline fuel pipe of an automobile, wherein a hollow filler having an average particle diameter of 10 to 150 μm is blended.
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