JP2014159838A - 燃料用チューブ - Google Patents

Abstract

【課題】燃料用チューブにおいてエバポ（燃料透過）を抑制できる構造を実現する。
【解決手段】燃料用チューブは、内部空間が燃料の流動路として形成された樹脂材料による内層と、この内層の周囲に被覆形成された燃料透過抑制材料によるバリア層とを少なくとも備えた多層構造の管とする。そして管の端部において、バリア層の内面位置が管の中心軸線に接近する方向に変位されているようにすることで、内層が管の端面に表出する面積を少なくし、端部でのバリア層によるエバポ透過抑制機能を高める。
【選択図】図１

Description

本発明は樹脂で形成される燃料用チューブに関する。

特開平６−１９０９７４号公報 特開２００３−３４３７７１号公報

自動車等の車両に用いられる燃料用チューブでは、金属チューブだけでなく、車体軽量化のために樹脂チューブも用いられている。例えば給油口から燃料タンクまでのフィラーチューブや、燃料タンクからエンジンルームへの燃料チューブ（デリバリーチューブ）などにおいて、樹脂チューブが使用される。
上記特許文献１，２には樹脂チューブの例が開示されている。

ところで昨今、ガソリンを燃料とする車両から放出される燃料蒸発ガス（エバポ）を抑制することが求められている。
樹脂製の燃料用チューブの場合、燃料が移送される管の内周面を形成する層は耐燃料性（耐ガソリン性）を備えた樹脂とされるが、当該層だけではエバポ透過抑制が困難である。そこで当該層を内層とし、その周囲にさらにエバポ透過を抑制するバリア層を被覆した積層構造としていた。
この場合、チューブの非端部では、バリア層によるエバポ透過抑制機能が得られる。ところが、燃料タンクとの接合部などとなるチューブ端面において、バリア層に被覆されていない内層が表出する。この表出部分からエバポ透過が発生し、十分なエバポ透過抑制がなされないことがある。

そこで本発明は、樹脂製の燃料用チューブにおいて適切にエバポ透過抑制を図ることを目的とする。

第１に、本発明に係る燃料用チューブは、内部空間が燃料の流動路として形成された樹脂材料による内層と、燃料透過抑制材料により前記内層の周囲に被覆形成されたバリア層とを備えるとともに、端部において、前記バリア層の内面位置が中心軸線に接近する方向に変位されているものである。
これによりエバポ透過抑制機能を有するバリア層が、チューブ端面において内層の一部又は全部を覆うようになる。

第２に、上記した本発明に係る燃料用チューブにおいては、前記端部は全周が前記中心軸線に向かって湾曲する構造とされることで、前記バリア層の内面位置が前記中心軸線に接近する方向に変位されていることが望ましい。
端部が全周に渡って中心方向に湾曲されることで、バリア層の内面位置が管体の中心軸線に接近する方向に変位されて、チューブ端面において内層の一部又は全部を覆う状態となる。
第３に、上記した本発明に係る燃料用チューブにおいては、前記端部では、非端部よりも前記内層の厚みが薄くされ、前記バリア層の厚みが厚くされていることで、前記バリア層の内面位置が前記中心軸線に接近する方向に変位されていることが望ましい。
この構造によってもバリア層の内面位置が管の中心軸線に接近する方向に変位され、チューブ端面における内層の表出面積が小さくなる。
第４に、上記した本発明に係る燃料用チューブにおいては、前記内層が端面に達していないことが望ましい。
これによりチューブ端面において内層を表出させないようにすることがでできる。

本発明によれば、チューブの非端部においては、内層がバリア層に被覆されていることでエバポ透過抑制ができ、さらに端部においてはバリア層がチューブ端面において内層の一部又は全部を覆うようにしているため、端部でのエバポ透過抑制も良好に行うことができる。

本発明の第１の実施の形態及び比較例のフィラーチューブの説明図である。 第１の実施の形態のフィラーチューブ及び製造方法の説明図である。 第２の実施の形態のフィラーチューブ及び製造方法の説明図である。 第３の実施の形態のフィラーチューブ及び製造方法の説明図である。

以下に、本発明の燃料用チューブの実施の形態としてのフィラーチューブを添付図面を参照して説明する。

＜１．第１の実施の形態＞
図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａは第１の実施の形態のフィラーチューブ１を示している。
フィラーチューブ１は車両の図示しない給油口と燃料タンク２をつなぐ燃料用チューブであり、図１Ａに示すように、その一端に燃料タンク２の取付口２１が管内部に挿入されて取り付けられる。なお一点鎖線はフィラーチューブ１としての管体の中心軸線（以下、中心軸線ＣＴ）を示している。

図１Ｂは、図１Ａに点線で囲ったＡ部の断面構造を示している。また図２Ａは、フィラーチューブ１の一端側の端部近辺の断面構造を示している。
なお、フィラーチューブ１における端部１ｅは、例えば取付口２１が嵌め込まれる部分としており、端部１ｅ以外の部分を非端部１ａとしている。また管の切り口面となる面を端面１ｅｆとしている。そして図１Ｂに示すように、端部１ｅから取付口２１が嵌め込まれて燃料タンク２に取付固定される。取付口２１の周面にはＯリング２２が取り付けられており、フィラーチューブ１の端部１ｅは、その最内周面がＯリング２２を乗り越える状態となる。

この図１Ｂ、図２Ａに示すように、フィラーチューブ１は３層構造の管体とされており、内部空間が燃料（例えばガソリン、軽油）の流動路として形成された内層１１と、内層１１の周囲に被覆形成されたバリア層１２と、さらにバリア層１２の周囲に被覆形成された外層１３とから成る。
各層の厚みの一例としては、例えば内層１１は０．５ｍｍ、バリア層１２は０．２ｍｍ、外層１３は２．３ｍｍなどとされる。

管体の最内周となる内層１１は、ガソリン等の燃料に直接接するため耐燃料性（耐ガソリン性）を考慮した樹脂材料が用いられる。
例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などのポリエチレン（ＰＥ）系樹脂、ＰＡ１１、ＰＡ１２などのナイロン（ＰＡ）系樹脂などが好適である。

バリア層１２は、エバポ透過抑制を目的とする層であり、このため耐燃料透過性を考慮した材料（燃料透過抑制材料）が用いられる。
例えばエチレン−ビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）・ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）などのフッ素系樹脂、ＰＡ９Ｔなどのナイロン（ＰＡ）系樹脂、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）などが好適である。

外層１３は、チューブ外周面を形成することから、耐衝撃性・耐候性を考慮した材料が用いられる。
例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）などのポリエチレン（ＰＥ）系樹脂、ＰＡ６・ＰＡ１１・ＰＡ１２などのナイロン（ＰＡ）系樹脂などが好適である。

このような３層構造の管体として形成される実施の形態のフィラーチューブ１は、端部１ｅにおいて、バリア層１２の内面１２ａの位置が、管体の中心軸線ＣＴに接近する方向に変位されている。即ち非端部１ａでは、バリア層１２の内面１２ａは中心軸線ＣＴに略平行となるが、端部１ｅでは、端面１ｅｆに近づくに従って徐々に管体の中心に向かって変位する。内層１１の内面１１ａは、非端部１ａから端部１ｅに連続して中心軸線ＣＴに略平行を保っている。
またこのため端部１ｅでは、非端部１ａによりも内層１１の厚みが薄くされた状態となっている。
以上の構造は、端部１ｅが、その全周が中心軸線ＣＴに向かって湾曲する構造とされることで得られている。

なお、取付口２１がフィラーチューブ１の管内に圧入固定されるため、実際には管体の径は取付口２１の周囲で若干広がるが、図及び上記説明では、その圧入による径の広がりは無視している。少なくとも圧入固定する前の状態では、バリア層１２の内面１２ａの位置が、管体の中心軸線ＣＴに接近する方向に変位されていると理解されたい。

ここで、図１Ｃに比較例としての従来のフィラーチューブ１００を示す。この比較例は、同じく内層１０１、バリア層１０２、外層１０３の３層構造で形成されているが、端部１００ｅにおいてバリア層１０２が中心軸線ＣＴに接近する構造を採っていないものである。
この比較例のフィラーチューブ１００では、非端部１００ａでは、バリア層１０２が内層１０１を被覆していることでエバポ透過抑制機能が得られているが、端面１００ｅｆでは内層１０１がその厚みの分だけ外部に表出し、大気と接触している。このため、矢印Ｅで示すように内層１０１を通って端面１００ｅｆからエバポ透過が比較的多く発生する。

これに対して本実施の形態のフィラーチューブ１は、上述のように端部１ｅにおいてバリア層１２の内面１２ａの位置が中心軸線ＣＴに接近する方向に変位されていることで、エバポ透過抑制機能を有するバリア層１２が、端部１ｅにおいて内層１１を覆うような構造となる。このため端面１ｅｆからみて、内層１１が表出しないか、あるいは表出してもわずかな部分となる。換言すれば端面１ｅｆにおける内層１１の表出面積が、非端部１ａでの内層１１の断面面積よりも小さい。

つまり実施の形態のフィラーチューブ１は非端部１ａでは内層１１の周囲をバリア層１２で被覆することでエバポ透過抑制を実現することに加え、端面１ｅｆにおいてもバリア層１２が内層１１を覆うことによるエバポ透過抑制機能が発揮される。従ってフィラーチューブ１は適切なエバポ透過抑制が実現される。

このようなフィラーチューブ１の製造方法について図２Ｂ、図２Ｃで説明する。
押出成形によって内層１１、バリア層１２、外層１３を有する図２Ｂのようなチューブ１０を形成する。このようなチューブ１０を必要な長さに切断するのであるが、その際に図２ＣのようなカッターＣ１を用いる。カッターＣ１は、カメラの絞りのような構造で、複数の各刃が中心に向かって絞られていくものとする。刃先は、あまり鋭利ではないほうが適している。
このようなカッターＣ１により、成形したチューブ１０を全周方向から中心軸線ＣＴに向かって絞り込んでいくように切断すると、その過程で、切断面付近では、外側の層が内側に押し込まれる。
これによって断面周方向で略均一に各層の厚みを変化させながら切断が行われ、結果として図２Ａのような端部１ｅの層構造、即ち端部１ｅの全周が中心軸線ＣＴに向かって湾曲する構造となって、端面１ｅｆでバリア層１２が内層１１の全部又は一部を覆うような構造のフィラーチューブ１を製造できる。

＜２．第２の実施の形態＞
第２の実施の形態のフィラーチューブ１Ａを図３で説明する。図３Ａはフィラーチューブ１Ａの断面構造を示し、図３Ｂはフィラーチューブ１Ａを燃料タンク２の取付口２１に取り付けた状態の、図１ＡのＡ部と同じ部分の断面構造を示している。
このフィラーチューブ１Ａも内層１１、バリア層１２、外層１３の３層構造であるが、バリア層１２の厚みが、非端部１Ａａよりも端部１Ａｅにおいて厚くなり、逆に内層１１の厚みが非端部１Ａａよりも端部１Ａｅにおいて薄くなるようにしている。外層１３の厚みは非端部１Ａａと端部１Ａｅで変化しない。
その結果として、端部１Ａｅにおいて、バリア層１２の内面１２ａの位置が、管体の中心軸線ＣＴに接近する方向に変位されている。内層１１の内面１１ａは、非端部１Ａａから端部１Ａｅに連続して中心軸線ＣＴに略平行を保っている。

つまり第２の実施の形態のフィラーチューブ１Ａは非端部１Ａａでは内層１１の周囲をバリア層１２で被覆することでエバポ透過抑制を実現することに加え、端部１Ａｅにおいてバリア層１２が厚くされて、内層１１の端面１Ａｅｆへの表出面積が小さくされる。これにより内層１１を介した端面１Ａｅｆからのエバポ透過量が低減され、図１Ｃのような比較例に比して、エボパ透過抑制機能が発揮されるものとなる。従ってフィラーチューブ１Ａは適切なエバポ透過抑制が実現される。

このフィラーチューブ１Ａの製造方法について図３Ｃで説明する。
まず押出成形によって内層１１、バリア層１２、外層１３を有する図３Ｃのようなチューブ１０Ａを形成するのであるが、ここで押出成形の際に、フィラーチューブ１Ａの端部１Ａｅとなる部分付近の内層材料とバリア層材料の押出量を変化させる。即ち押出成形中に、端部成形タイミングで一時的にバリア層材料を増加させ、内層材料を減少させる。すると図３Ｃのチューブ１０Ａは、層厚が異なる端部形成部３０を有することになる。
そしてこの端部形成部３０でカッターＣ２によりカットする。カッターＣ２は、一方向あるいは両方向からカットする通常のカッターでよい。
これにより、図３Ａのような端部層構造を有するフィラーチューブ１Ａを製造できる。

＜３．第３の実施の形態＞
第３の実施の形態のフィラーチューブ１Ｂを図４で説明する。図４Ａはフィラーチューブ１Ｂの断面構造を示し、図４Ｂはフィラーチューブ１Ｂを燃料タンク２の取付口２１に取り付けた状態の、図１ＡのＡ部と同じ部分の断面構造を示している。
このフィラーチューブ１Ｂも内層１１、バリア層１２、外層１３の３層構造であるが、バリア層１２の厚みが、非端部１Ｂａよりも端部１Ｂｅにおいて中心軸線ＣＴ側に向かって厚くなり、内層１１は、端部１Ｂｅにおいて形成されなくなるようにしている。外層１３の厚みは非端部１Ｂａと端部１Ｂｅで変化しない。
つまりこの場合、端部１Ｂｅにおいて、バリア層１２の内面１２ａの位置が、管の中心軸線ＣＴに接近する方向に変位されている。そして内層１１は端面１Ｂｅｆに達していない。

従ってこの第３の実施の形態のフィラーチューブ１Ｂは非端部１Ｂａでは内層１１の周囲をバリア層１２で被覆することでエバポ透過抑制を実現することに加え、端部１Ｂｅにおいてバリア層１２が厚くされて、内層１１が端面１Ｂｅｆに達せず、全く表出しないようにされる。これにより内層１１を介した端面１Ｂｅｆからのエバポ透過も抑制される。従ってフィラーチューブ１Ｂは適切なエバポ透過抑制が実現される。

このフィラーチューブ１Ｂの製造方法について図４Ｃで説明する。
まず押出成形によって内層１１、バリア層１２、外層１３を有する図４Ｃのようなチューブ１０Ｂを形成する。ここで押出成形の際に、フィラーチューブ１Ｂの端部１Ｂｅとなる部分付近の内層材料とバリア層材料の押出量を変化させる。即ちこの場合は、押出成形中に、端部成形タイミングで一時的にバリア層材料を増加させ、内層材料を送出しないようにする。すると図４Ｃのチューブ１０Ｂは、内層材料が存在しない端部形成部３１を有することになる。
そしてこの端部形成部３１でカッターＣ２によりカットする。カッターＣ２は、一方向あるいは両方向からカットする通常のカッターでよい。
これにより、図４Ａのような端部層構造を有するフィラーチューブ１Ａを製造できる。

＜４．変形例＞
以上、第１、第２，第３の実施の形態としてフィラーチューブ１、１Ａ、１Ｂについて説明してきたが、本発明の燃料用チューブの構成が上記各例に限定されるものではない。
端部の構造もさらに多様に考えられる。少なくともバリア層１２がチューブ端部において内層１１の一部又は全部を覆い、内層１１のチューブ端面への表出部分が少なくなるか、あるいは表出しなくなるような構造とすればよい。
例えば第２，第３の実施の形態の変形例として、バリア層１２の厚みは一定としたまま、端部１Ａｅ（１Ｂｅ）において外層１３を厚くし、その分、内層１１が薄く、又は存在しなくなるようにしてもよい。この場合も、端部１Ａｅ（１Ｂｅ）において外層１１が中心軸線ＣＴ側に厚くなる分、バリア層１２が中心軸線ＣＴ側に変位し、端面１Ａｅｆ（１Ｂｅｆ）からみて、内層１１がわずかに表出するのみか、あるいは表出しないようになるため、同様の効果が得られる。

また実施の形態ではフィラーチューブ１として説明したが、本発明は燃料タンク２からエンジンルームへのデリバリーチューブなども含め、燃料用チューブに広く適用できる。

１，１Ａ，１Ｂ…フィラーチューブ、２…燃料タンク、１１…内層、１２…バリア層、１３…外層

Claims (4)

1. 内部空間が燃料の流動路として形成された樹脂材料による内層と、
   燃料透過抑制材料により前記内層の周囲に被覆形成されたバリア層とを備えるとともに、
   端部において、前記バリア層の内面位置が中心軸線に接近する方向に変位されている
   燃料用チューブ。
2. 前記端部は全周が前記中心軸線に向かって湾曲する構造とされることで、前記バリア層の内面位置が前記中心軸線に接近する方向に変位されている
   請求項１に記載の燃料用チューブ。
3. 前記端部では、非端部よりも前記内層の厚みが薄くされ、前記バリア層の厚みが厚くされていることで、前記バリア層の内面位置が前記中心軸線に接近する方向に変位されている
   請求項１に記載の燃料用チューブ。
4. 前記内層が端面に達していない
   請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の燃料用チューブ。

Images