JP3566790B2

JP3566790B2 - 固着層付き樹脂ホース及びその接続構造体

Info

Publication number: JP3566790B2
Application number: JP25914695A
Authority: JP
Inventors: 浩一北村
Original assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Current assignee: Sumitomo Riko Co Ltd
Priority date: 1995-10-06
Filing date: 1995-10-06
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2015-10-06
Also published as: JPH09100959A

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、自動車のエンジンやヒューエルタンク等の回りに配設されるプレッシャーレギュレータやヒューエルストレーナ等のような配管機器に、直接又はクイックコネクタ等の継手を介して接続して使用される樹脂ホース、並びに該樹脂ホースと配管機器や継手等の管状部材との接続構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車のプレッシャーレギュレータやヒューエルストレーナ等の配管機器に接続するホースは、ゴムホースか又はゴム層を有する弾性ホースが通常であった。また、これらのホースは、配管機器に接続された後、保守点検の場合でも使用途中で取り外す必要のないメンテンスフリーとすることが要望され、必要に応じて締結体を使用するなど、通常の手段では取り外すことができないように接続される傾向にある。
【０００３】
しかも最近では、従来のゴムホースやゴム層を有するホースに代えて、樹脂ホースを用いることにより、コストの削減を図ることが試みられている。ところが、樹脂ホースはゴムホースに比べると弾性に乏しいため、筒状部材との接続部でのシール性に劣る欠点があった。また、メンテンスフリーとするためには、ホースと筒状部材を取り外しできないように強固に接続する必要があるが、樹脂ホースはへたりが生じやすいため、この点でも問題があった。
【０００４】
一方、実開昭６１−９６０７５号公報には、配管等に接続したホースを締結具で締結する際に、ホースに切れやクラックが発生することを防止するためホース端末に挿着して使用される、ホース端末の端面及び内外面を囲む有底環状筒体のエラストマ材料からなるホース端末保護キャップが開示されてる。しかし、この保護キャップはホースとは別体の成形品であり、厚肉であるうえホースに固着されていないので、ホース端末から離脱しやすい。
【０００５】
また、実開昭５７−２５２９２号公報には、可撓性チューブを接続する金属製の配管継手において、その接続部分の外表面にシリコンゴム又はフッ素ゴムをコーティングした配管継手が提案されている。しかしながら、この継手にホース端部を圧入すると、挿入が終わるまでにホース内周面で継手外周面の環状凸部がこすられ、環状凸部のコーティング層が局部的に摩耗するため、ホースと継手との間のシール性が損なわれやすいという欠点がある。しかも、継手外周面の環状凸部のため、コーティング層を均一な厚さに塗布することが難しく、特に環状凸部の頂上部分が薄くなりやすい。このため、更にシール性が低下しやすく、またシール性能にバラツキを生じるため品質保証が難しくなる。
【０００６】
更に、この配管継手とホースとの接続構造体においては、使用中にシール性が損なわれた場合、ホースと配管継手の両方を交換しなければ元のシール性を確保できない。何故なら、ホースは一旦継手に圧入されると塑性変形を生じるため、同じホースを再度利用しても当初の反発力がなく、継手に充分に密着しないからである。他方、継手外周面のコーティング層は、ホースを接続して一旦使用されると熱と経時変化によってホースに固着するので、完全に取り除くことは容易ではないからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる従来の事情に鑑み、通常使用されている配管機器のパイプや接続継手に接続したとき優れたシール性を長期にわたって維持でき、仮に使用中にシール性が損なわれた場合であっても、ホースを更新するだけで優れたシール性を回復できる樹脂ホース、並びにこの樹脂ホースをパイプや継手に接続した接続構造体を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明が提供する樹脂ホースは、例えば図１に一具体例を示すように、１層又は複数層の樹脂層からなる樹脂ホース本体２と、該樹脂ホース本体２の片方又は両方の端部２ａの少なくとも内周面に塗布されたゴム又は樹脂を主成分とする固着層３とを備えており、この樹脂ホースの固着層３に接して筒状部材の環状凸部が設けられ且つスリーブを保持する係合部を有しないインサート部が圧入される際に該樹脂ホース１の内径が肉厚以上に又は３３％以上に拡径され、且つ該樹脂ホース１を外周から筒状部材に圧着する締結体を有しないことを特徴とする固着層付き樹脂ホース１である。
【０００９】
また、本発明の樹脂ホースの接続構造体は、例えば図２にその一具体例を示すように、上記の固着層付き樹脂ホース１と、インサート部４１の外周面に環状凸部４１ａを有し且つスリーブを保持する係合部を有しない筒状部材４とからなり、前記樹脂ホース１の少なくとも内周面に固着層３を有する端部２ａが該樹脂ホース１の内径が肉厚以上に又は３３％以上に拡径された状態で筒状部材４のインサート部４１に接して相対的に圧入され、該樹脂ホース１を外周から筒状部材４に圧着する締結体を備えることなく、該固着層３によって樹脂ホース１の端部２ａと筒状部材４のインサート部４１とが密着固定されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明において、樹脂ホース本体及び筒状部材は従来から通常使用されているものであって良い。例えば、樹脂ホース本体には、ナイロン１１又はナイロン１２等の１層構造や、耐ガソリン透過性を高めるためにナイロンチューブの内周面にフッ素ゴム層を設けた２層構造、更にこの２層構造の外周面にナイロン等の外面層を設けた複数層構造のものがあり、直線状であって良いが、自動車ホースにおいては途中に曲がり部を有することが通常である。
【００１１】
また、筒状部材としては、接続した樹脂ホースを抜けにくくするため、インサート部の外周面に環状凸部を備えていれば、配管機器のパイプであっても又は図３に示すようにインサート部５１に環状凸部５１ａを有するクイックコネクター５等の接続継手であって良く、しかもこれらの筒状部材は金属製であっても樹脂製であっても良い。尚、樹脂ホース本体は図３に示すようにその中間部等に曲がり部２１を有していても差し支えなく、また筒状部材への圧入を容易にするため、図４に示すように樹脂ホース本体１の端部外周縁を外側に広げたフレアー状とすることもできる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明において、樹脂ホースの端部に施される固着層は、フッ素系ゴム、変性シリコーンゴム、フェノール系樹脂コーティング剤、又はシランカップリング剤からなる。これらの固着剤はシンナー等の溶剤で適当な粘度に希釈し、樹脂ホースの端部に塗布される。
【００１３】
塗布の方法は特に限定されないが、ホース端部を固着剤溶液に浸漬するディップ塗布が簡単である。この場合、ホース端部の内周面と外周面及び端面に塗布するときは、ホース端部をそのまま浸漬すれば良く、ホース端部の内周面のみへの塗布は、例えばブラシやスプレー等を用いて行うことができる。
【００１４】
樹脂ホースに塗布された固着層は、乾燥により溶剤を蒸発させ、流動や剥離が起こらない程度に固化させる。その後、フッ素系ゴムと変性シリコーンゴムの場合は加熱により加硫又は半加硫し、フェノール系樹脂コーティング剤とシランカップリング剤の場合はそのままの状態で、固着層を設けた樹脂ホース端部を筒状部材に圧入する。尚、この固着層の厚さは、１μｍ未満では効果がなく、２００μｍを越えると圧入時の抵抗が増し、圧入が困難であるから、通常は１〜２００μｍの範囲とするが、好ましくは５〜１００μｍ、更に好ましくは１０〜５０μｍの厚さとする。
【００１５】
かくして得られた接続構造体は、樹脂ホース端部と筒状部材のインサート部との間に固着層が存在するため、極めて優れたシール性が得られる。即ち、フッ素系ゴム及び変性シリコーンゴムの固着層は、優れた弾性効果により筒状部材と強く密着し、特に自動車ホース等では使用中に加熱が加わることにより更に加硫が進行する結果、一層優れたシール性が達成される。また、フェノール系樹脂コーティング剤及びシランカップリング剤の場合は、前記のごとく筒状部材に圧入後、熱処理して筒状部材と接着させることにより、優れたシール性が確保される。
【００１６】
更に、樹脂ホースの内周面及び外周面は平滑であるから、固着層を均一な厚さに塗布することが容易である。その結果、樹脂ホースと筒状部材との間で固着層が偏在したり、固着層が存在しない箇所又は極端に薄い箇所がなくなり、シール性にバラツキがなく、高い信頼性の接続構造体が得られる。
【００１７】
上記固着層は、前記のごとく樹脂ホースの端部の少なくとも筒状部材と接する内周面に施せば良いが、樹脂ホース端部を包むようにその内周面、外周面、及び端面に施すことが、単なるディップ塗布で固着層を簡単に形成できるため好ましい。
【００１８】
また、本発明の接続構造体では、上記のごとく長期にわたって優れたシール性を達成できるのであるが、更に使用中にシール性が損なわれた場合であっても、ホースを新しい固着層を備えたものに更新するだけで優れたシール性を回復することができ、筒状部材は元もものをそのまま続けて使用できる。
【００１９】
【実施例】
本発明の一実施例として、樹脂ホース本体２の端部に固着層３を設けた樹脂ホース１を、金属製のパイプからなる筒状部材４に接続する場合を説明する。この樹脂ホース本体２は、ナイロン１１の１層からなるチューブでり、内径は６．０ｍｍ及び外径は８．０ｍｍである。一方、筒状部材４である金属製パイプは、インサート部に２つの環状凸部４ａを有し、全体の表面にＺｎメッキ又はＺｎ−Ｎｉメッキ、若しくはフッ素樹脂コート等の表面処理を施したもので、その外径は８．０ｍｍである。尚、環状凸部４１ａの外径は８．８ｍｍである。
【００２０】
まず、溶剤で粘度１００ｃｐｓ程度に希釈したフッ素系ゴムに、前記樹脂ホース本体２の端部２ａを下向きにして浸漬し、垂直に引き上げた後、端部２ａに塗布された固着層３を下向きにした状態のまま７０℃で１２分間乾燥し、続いて１６０℃で２５分間加熱することにより、固着層３のフッ素系ゴムを加硫又は半加硫させた。かくして樹脂ホース本体２の端部２ａには、その内周面と外周面及び端面に、端縁から約３５ｍｍの距離までフッ素系ゴムからなる固着層３が形成された。この固着層３を端部２ａに設けた樹脂ホース１を、前記金属製パイプからなる筒状部材４のインサート部に圧入し、本発明例の接続構造体を得た。
【００２１】
比較例として、上記と同じ金属製パイプからなる筒状部材を使用し、この筒状部材である金属製パイプの外周面に固着層として上記と同じフッ素系ゴムを同様にディップ塗布し、同様に乾燥及び加熱して加硫又は半加硫させた。その後、この筒状部材の固着層を設けたインサート部に、上記と同じナイロン１１の１層からなる樹脂ホース本体の端部（固着層なし）を圧入し、比較例の接続構造体を製造した。
【００２２】
上記の本発明例及び比較例の各接続構造体を、図２に示す５か所（Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ、Ｅ）で切断し、その断面を実態顕微鏡で目視観察することにより、樹脂ホース本体２の内周面と筒状部材４の外周面との間に存在する固着層３の厚さをそれぞれ測定した。得られた結果を図６に示す。比較例では固着層が環状凸部のある筒状部分外周面に塗布されているので厚さに大きなバラツキがあり、特に環状凸部の頂上部分で薄くなっているが、本発明例では２０〜２５μｍの範囲内の均一な厚さであることが分かる。
【００２３】
次に、上記と同様にして得た本発明例と比較例の各接続構造体について、固着層付き樹脂ホースの老化時間とシール性との関係を評価した。試験は、接続構造体を１２０℃の雰囲気に一定老化時間だけ保持した後、接続構造体の一端を閉鎖した状態で他端に圧力を付加し、漏れ圧力を測定した。その結果を示す図７から分かるように、比較例の接続構造体は老化時間が長くなるのに伴って漏れ圧力が低下するが、本発明例の接続構造体では老化時間が長くなっても約３８ｋｇｆ／ｃｍ^２で樹脂ホースが破裂するまで漏れがなく、従って樹脂ホースの肉厚にもよるが４０ｋｇｆ／ｃｍ^２程度の圧力を付加しても長期にわたって優れたシール性を有していることが分かる。
【００２４】
【発明の効果】
本発明によれば、樹脂ホース端部に筒状部材と固着するゴム又は樹脂を主成分とする固着層を備えたことにより、通常使用されている配管機器のパイプや接続継手に接続したとき優れたシール性を長期にわたって維持でき、仮に使用中にシール性が損なわれた場合であっても、ホースを更新するだけで優れたシール性を回復することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の固着層付き樹脂ホースの一具体例を示す一部切欠側面図である。
【図２】本発明の固着層付き樹脂ホースを用いた接続構造体の一具体例を示す一部切欠側面図である。
【図３】本発明の接続構造体の別の具体例を示す一部切欠側面図である。
【図４】本発明の固着層付き樹脂ホースの別の具体例を示す一部切欠側面図である。
【図５】（削除）
【図６】本発明の接続構造体と筒状部材外周面に固着層を設けた比較例の接続構造体との、固着層の厚さのバラツキを示すグラフである。
【図７】本発明の接続構造体と筒状部材外周面に固着層を設けた比較例の接続構造体との、老化時間とシール性を示すグラフである。
【符号の説明】
１固着層付き樹脂ホース
２樹脂ホース本体
２ａ端部
３固着層
４筒状部材
４１インサート部
４１ａ環状凸部
５クイックコネクタ
５１インサート部
５１ａ環状凸部

Claims

端部を筒状部材の環状凸部が設けられ且つスリーブを保持する係合部を有しないインサート部に接続して用いる樹脂ホースであって、１層又は複数層の樹脂層からなる樹脂ホース本体と、該樹脂ホース本体の片方又は両方の端部の少なくとも内周面に塗布されたゴム又は樹脂を主成分とする固着層とを備え、該樹脂ホースの固着層に接して筒状部材のインサート部が圧入される際に該樹脂ホースの内径が肉厚以上に又は３３％以上に拡径され、且つ該樹脂ホースを外周から筒状部材に圧着する締結体を有しないことを特徴とする固着層付き樹脂ホース。
前記固着層が、前記樹脂ホース本体の片方又は両方の端部の端面、内周面及び外周面に設けられていることを特徴とする、請求項１に記載の固着層付き樹脂ホース。
前記固着層がフッ素系ゴム又は変性シリコーンゴムからなり、加熱により加硫されて筒状部材のインサート部と密着固定することを特徴とする、請求項１又は２に記載の固着層付き樹脂ホース。
前記固着層がフェノール系樹脂コーティング剤又はシランカップリング剤からなり、熱処理により筒状部材のインサート部と接着することを特徴とする、請求項１又は２に記載の固着層付き樹脂ホース。
前記固着層の厚さが１〜１００μｍであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の固着層付き樹脂ホース。
前記樹脂ホースの端部外周縁が外側に広げられたフレアー状になっていることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の固着層付き樹脂ホース。
請求項１に記載の固着層付き樹脂ホースと、インサート部の外周面に環状凸部が設けられ且つスリーブを保持する係合部を有しない筒状部材とからなり、前記樹脂ホースの内径が肉厚以上に又は３３％以上に拡径された状態で該樹脂ホースの固着層に接して筒状部材のインサート部が相対的に圧入され、該樹脂ホースを外周から筒状部材に圧着する締結体を備えず、該固着層によって樹脂ホース端部と筒状部材とが密着固定されていることを特徴とする樹脂ホースの接続構造体。
前記筒状部材が金属製又は樹脂製のパイプ又は接続継手であることを特徴とする、請求項７に記載の樹脂ホースの接続構造体。