JP3683006B2 - 燃料ホース - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は、自動車の燃料ホースに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
近年、ガソリン透過に関する規制は厳しくなってきており、自動車の燃料ホースにおいても例外ではない。このため、低ガソリン透過性のフッ素樹脂チューブを燃料ホースに使用する試みがなされている(例えば、特開平5−044874号、特開平6−055693号)。
【0003】
しかし、フッ素樹脂チューブは硬くて弾性に乏しく、相手部材(パイプ)と接合したときにシール性に劣り、この部分からガソリンが蒸散することがある。又、薄いフッ素樹脂チューブは相手部材へ挿入するときの衝撃等で傷が付くこともある。このため、特開平6−190974号公報には、樹脂チューブの外周にゴムのプロテクターを接着するとともに、端部の接合部のみには樹脂チューブを存在させないという技術が提案されている。しかし、このようなものは、振動やバンド等による締付けによって樹脂チューブの端部に応力集中が起こり、この部分がプロテクターから剥離し、ここからガソリンが蒸散することがある。
【0004】
又、特開平6−221481号公報には、外層であるゴムのプロテクターの端部を内ホースを包むように折り曲げ、折り曲げたプロテクターの内周を相手部材に接触させる技術が提案されている。しかし、この方法は、プロテクターと内ホースとの接着がなされていないため、界面を通してガソリンがプロテクターに侵出して蒸散することが考えられる。更に、相手部材に挿入するとき、樹脂チューブがめくれたり、ずれたりすることもある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
これを解決するため、接合部におけるフッ素樹脂チューブの内周に耐油性ゴムを加硫接着する試みもなされている。しかし、これらの部材間に通常の加硫接着を施したのでは満足な接着強度は得られない。
【0006】
これを可能にするには、フッ素樹脂チューブの表面にコロナ放電処理、金属ナトリウム処理或いはUV照射等を行なった後、可撓性、耐熱性のある熱硬化型接着剤で接着して加硫し易いものに改質し、しかる後に加硫接着するという方法がある。しかし、これでは、多くの工程を必要としてコストが高くなる。
本発明は、フッ素樹脂チューブとシール用のゴムとを特定の組成・配合構造を有するものにすることで両者を直接加硫接着できるようにしたものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
以上の課題の下、本発明は、フッ素樹脂チューブをプロテクターで覆った燃料ホースにおいて、フッ素樹脂チューブを、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフロライドからなる厚さ0.05〜0.5mmの3元系のフッ素樹脂チューブとするとともに、フッ素樹脂チューブの相手部材に外嵌して接続される端部内周に、フッ素ゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム/ポリ塩化ビニール、水素添加アクリルニトリルブタジエンゴムのいずれかに1.8ジアザビシクロウンデセン−7塩及び有機ホスホニューム塩を添加した低ガソリン透過性のシールゴムを加硫接着したことを特徴とする燃料ホースを提供するものである。
【0008】
【作用】
フッ素樹脂チューブ及びシールゴムとして以上の組成・配合構造のものを採択すれば、特別な前処理等を施すことなく、通常の加硫接着操作で十分な強度で接着できる。特に、3元系のフッ素樹脂チューブは、その曲げ弾性率が2000〜2800Kgf/cm2 と軟らかく(通常のフッ素樹脂チューブの曲げ弾性率は7000〜18000Kgf/cm 2 )、相手部材とのシールを図る上で一層効果的である。
【0009】
【実施例】
以下、本発明の実施例を説明する。本発明は、フッ素樹脂チューブとして、テトラフルオロエチレン(TFE)−ヘキサフルオロプロピレン(HFP)−ビニリデンフロライド(VDF)からなる3元系のフッ素樹脂チューブを採択する。この組成のフッ素樹脂チューブは、ブロー成形でき、どのような断面にも形成できる特徴がある。又、このフッ素樹脂チューブは、低ガソリン透過性であり、前記したように非常に軟らかい性質を有する。一方、このフッ素樹脂チューブは非常に高価であることから、燃料ホースに使用する場合、その厚みは、0.05〜0.5mm程度あれば十分である。但し、この程度の厚みのものであると、組込み時の衝撃等で傷付くこともあるから、端部の内周にはシールゴムを貼着するとともに、外周全体をプロテクターで覆って保護する。
【0010】
フッ素樹脂チューブの相手部材と接続される端部内周には、フッ素ゴム(FKM)、アクリルニトリルブタジエンゴム(NBR)、アクリルニトリルブタジエンゴム/ポリ塩化ビニール(NBR/PVC)、水素添加アクリルニトリルブタジエンゴム(H−NBR)のいずれかを基材とし、これに少なくとも、1.8ジアゾビシクロウンデセン−7塩(DBU塩)及び有機ホスホニューム塩の2種を添加した配合構成のシールゴムを加硫接着する。シールゴムをこの配合とすることにより、弾性を有するゴムの特性を失わず、前記した組成のフッ素樹脂チューブに通常の加硫接着操作で加硫接着できることになる。勿論、この組成のシールゴムは低ガソリン透過性である。
【0011】
以下に、それぞれの基材に対するDBU塩及び有機ホスホニューム塩並びに他の添加要素を以下の配合割合(重量)にしてシールゴムを製作し、これをフッ素樹脂チューブと加硫接着して後述する試験方法でその剥離強度(Kg/inch)を調べた結果を記す。
【0012】
基材:FKM
試料番号 1 2 3 4
FKM 100 100 100 100
カーボン 10 10 10 10
Ca(OH) 6 6 6 6
ポリオール 2.5 2.5 2.5 2.5
有機ホスホ − 0.2 1.5 5.0
ニューム塩
DBU塩 − 0.5 3.0 5.0
──────────────────────────────
剥離強度 1.3 10 15以上 15以上
──────────────────────────────
【0013】
基材:NBR、NBR/PVC、H−NBR
試料番号 1 2 3 4 5 6
NBR 100 100 100 100 − −
H−NBR − − − − 100 −
NBR/PVC − − − − − 100
カーボン 40 40 40 40 40 40
塩基性シリカ 20 20 20 20 20 20
Ca(OH)2 15 15 15 15 15 15
可塑材 10 10 10 10 10 10
亜鉛華 5 5 5 5 5 5
ステアリン酸 1 1 1 1 1 1
イオウ 0.5 0.5 0.5 0.5 0.5 −
過酸化物 7 7 7 7 7 7
有機ホスホ − 0.2 1.5 5.0 1.5 1.5
ニューム塩
DBU塩 − 0.5 3.0 5.0 3.0 3.0
────────────────────────────────────
剥離強度 0.7 1.3 15以上 15以上 15以上 15以上
────────────────────────────────────
【0014】
基材:エピクロルヒドリン系ゴム(ECO)
試料番号 1 2 3 4
ECO 100 100 100 100
カーボン 50 50 50 50
塩基性シリカ 15 15 15 15
Ca(OH)2 20 20 20 20
可塑材 20 20 20 20
ステアリン酸 5 5 5 5
MgO 1 1 1 1
鉛酸化物 5 5 5 5
尿素系加硫剤 2 2 2 2
ポリオール − 1.5 1.5 1.5
有機ホスホ − 0.2 1.5 5.0
ニューム塩
DBU塩 − 0.5 3.0 6.0
───────────────────────────
剥離強度 0.8 1.0 15以上 15以上
───────────────────────────
【0015】
剥離強度の試験は以下の方法によった。
1.2枚の未加硫ゴムシート(150mm×150mm t=2〜3mm)の間に上記のフッ素樹脂フィルムを挟み、外径70mmの鉄製パイプに巻き付け、更にその上からポリエステル(幅約25mm)を巻き付ける。
2.上記サンプルを直接蒸気釜の中で160℃、20分で加硫する。
3.上記加硫済みフィルムから1インチの幅で剥離片を採集する。
4.上記剥離片を50mm/分のスピードで180°の方向に剥離し、そのときに要する負荷荷重を測定する。
【0016】
以上の測定で、剥離強度が15以上あれば、界面の剥離は起こさず、ゴムの部分が破断された。即ち、十分な接着強度を得られたことを意味する。これに対して15以下であれば、界面の一部剥離とゴムの破断とが混在した状態であり、十分な接着とはいえない。更に、3以下であれば、界面から剥離する。
【0017】
以上より、基材に対するDBU塩及び有機ホスホニューム塩の配合割合(重量)は、前者が0.5〜6.0phr、後者が0.2〜5.0phrが適当であり、更に、好ましくは前者が2.0〜4.0phr、後者が1.0〜2.0phrである。少なすぎると、所要の接着強度が得られない。但し、多すぎても、圧縮永久歪み性が悪く、好ましくない。
【0018】
図1は本発明の実施例を示す燃料ホースの一部縦断面図であるが、本発明に係る燃料ホースでは、3元系のフッ素樹脂チューブ10の端部内周に前記した配合構成のシールゴム12を加硫接着し、シールゴム12の内周に相手部材14を挿入して接続する。このため、シールゴム12の内周にはリップ16を形成してシール性を高めることもある。一方、フッ素樹脂チューブ10の外側にはプロテクター18を存在させるから、プロテクター18の端部における接続部の外周をバンド20等で締め付けて止付けを確実なものとする。尚、フッ素樹脂チーブム10及びプロテクター18とも、蛇腹状に形成されるのが可撓性、耐振動性にとって好ましい。
【0019】
図2は本発明の他の実施例を示す燃料ホースの一部縦断面図であるが、本例のものは、フッ素樹脂チューブ10を延長してこれでシールゴム12の外端面を覆ったものである。シールゴム12のガソリン透過遮断性はフッ素樹脂チューブ10には及ばないので、こうすることで、シールゴム12を透過するガソリンの蒸散を抑制できる。
【0020】
図3も本発明の他の実施例を示す燃料ホースの一部縦断面図であるが、本例のものは、フッ素樹脂チューブ10の外周に端部ゴム22を接着し、端部ゴム22の外周にプロテクター18を嵌着してプロテクター18の嵌合性を高めたものである。この場合、端部ゴム22をシールゴム12と同じ配合のもの(同一材)にすれば、加硫接着ができて好ましい。又、端部ゴム22とプロテクター18も接着されるが、この場合は接着剤による接着や加硫接着が考えられる。そして、このとき、端部ゴム22とプロテクター18とを凹凸等の嵌合構造24で嵌合するようにすれば、両者の一体性及び嵌合性が一層向上する。
【0021】
図4も本発明の他の実施例を示す燃料ホースの一部縦断面図であるが、本例のものは、相手部材14の外端面に接触する状態でフッ素樹脂チューブ10に凹陥部26を形成し、プロテクター18をこの凹陥部26に嵌合したものである。フッ素樹脂チューブ10の相手部材14に対するシール性の向上と端部ゴム22に対するプロテクター18の一体性強化を図ったものである。
【0022】
図5も本発明の他の実施例を示す燃料ホースの一部縦断面図であるが、本例のものは、端部ゴム22の内端面にプロテクター18を接続する構造とし、この接続部に山部と谷部とからなる嵌合構造24を施したものである。端部ゴム22とプロテクター18の嵌合性及びプロテクター18とシールゴム12の一体性を高めたものである。
【0023】
図6も本発明の他の実施例を示す燃料ホースの一部横断面図であるが、本例のものは、フッ素樹脂チューブ10の端部の断面形状を花形にしたものである。このようにすると、フッ素樹脂チューブ10が膨れ易くなるため、相手部材14の挿入が容易になる利点がある。
【0024】
【発明の効果】
以上、本発明は、前記したものであるから、即ち、燃料ホースを構成するフッ素樹脂チューブを前記した3元系のものにするとともに、端部に取り付けられるシールゴムを特定の配合構成にしたことにより、両者の加硫接着を可能にしたものであるから、煩雑でコストのかかる前処理等を不要にして低コストで確かな機能のものを提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の実施例を示す燃料ホースの一部縦断面図である。
【図2】 本発明の他の実施例を示す燃料ホースの一部縦断面図である。
【図3】 本発明の他の実施例を示す燃料ホースの一部縦断面図である。
【図4】 本発明の他の実施例を示す燃料ホースの一部縦断面図である。
【図5】 本発明の他の実施例を示す燃料ホースの一部縦断面図である。
【図6】 本発明の他の実施例を示す燃料ホースの一部横断面図である。
【符号の説明】
10 フッ素樹脂チューブ
12 シールゴム
14 相手部材
22 端部ゴム
Claims (6)
- フッ素樹脂チューブをプロテクターで覆った燃料ホースにおいて、フッ素樹脂チューブを、テトラフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン−ビニリデンフロライドからなる厚さ0.05〜0.5mmの3元系のフッ素樹脂チューブとするとともに、フッ素樹脂チューブの相手部材に外嵌して接続される端部内周に、フッ素ゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム/ポリ塩化ビニール、水素添加アクリルニトリルブタジエンゴムのいずれかに1.8ジアザビシクロウンデセン−7塩及び有機ホスホニューム塩を添加した低ガソリン透過性のシールゴムを加硫接着したことを特徴とする燃料ホース。
- フッ素ゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム、アクリルニトリルブタジエンゴム/ポリ塩化ビニール、水素添加アクリルニトリルブタジエンゴムのいずれかに添加される1.8ジアザビシクロウンデセン−7塩及び有機ホスホニューム塩の重量割合を、1.8ジアザビシクロウンデセン−7塩が0.5〜6.0phr、有機ホスホニューム塩が0.2〜5.0phrとした請求項1の燃料ホース。
- フッ素樹脂チューブでシールゴムの外端面を覆った請求項1又は2の燃料ホース。
- フッ素樹脂チューブの相手部材と接続される端部外周に、端部ゴムを接着し、端部ゴムにプロテクターを嵌合構造によって嵌合した請求項1〜3いずれか1項の燃料ホース。
- シールゴムと端部ゴムとを同一材で構成した請求項4の燃料ホース。
- フッ素樹脂チューブの相手部材と接続される端部の断面形状を花形にした請求項1〜5いずれかの燃料ホース。
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