JP5290200B2 - 流体移送ダクト - Google Patents

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Description

【0001】
本発明は、流体移送ダクト(duct for fluid transport)、例えば自動車エンジンの燃料を移送するために使用されることができるダクトに関する。
【背景技術】
このようなダクトの製造は、さまざまな制約を考慮しなければならない。移送される流体によって、物理化学的な観点から、ダクトが互換性(compatible)があることは、特に重要である。
自動車エンジンのために燃料を移送するダクトの場合、車両の作動中、少なくとも100℃に、そして、約175℃に到達することもあり得る温度に、ダクトは、さらに曝される。このようなダクトは、また、エンジンのコンポーネントまたはアクセサリ、例えばヘッドカバーまたはラジエータと接触することがあり得る。そして、それを介して、エンジンの振動は伝えられて、および、ダクトを侵食するリスクがある。このようなダクトは、最終的にまた、事故の間、または砂利がたとえば上げられるときに、衝撃を受けることになりうる。
ダクトをおおって「すべらされる(slipped)」保護シースを使用してこれらのリスクからダクトを保護することは、知られている。
それで、摩滅からの保護のため、ポリエステルテレフタル酸塩(polyester terephthalate:PET)またはポリアミドPA―6,6繊維によって編まれるシース(Gremcoから商品名Gremflexとして知られる)が多くの場合、使用される。
熱的保護のために、
−編まれたガラス繊維でできている伸縮性被覆部材に接着された工業用アルミニウムから成る放射金属シース(radiant metallic sheaths)(Gremcoから商品名Gremshieldとして、またはFederal Mogulから商品名Textaluとして知られる);
−金属粒子が加えられたシリコン樹脂によって含浸させられるガラス繊維から成る放射布地シース(radiant textile sheaths)(Gremcoから商品名GFVAとして知られる);
−拡張可能に編まれたガラス繊維シースを覆うシリコーンコーティングから成る吸収性のシース(Gremcoから商品名Gesaとして知られる)、
からなるものが通常使用される。
衝撃に関する保護は、通常、ポリ塩化ビニル製(polyvinyl chloride:PVCは、Resinoplastから商品名Sunpreneとして知られている)またはエラストマ(エクソンモービルから商品名Santopreneとして知られる)から作られ、または、パッドを入れられ編まれたポリアミドシース(Federal Mogulから商品名Quietguard 3600として知られる)によって作られる熱可塑性カバーによって提供される。
それで、出願人の認識の限りでは、摩滅、衝撃、および、熱に対して同時に保護するために十分に汎用的である流体移送ダクトの保護の手段が、存在しない。
本発明は、保護のこのような汎用的な手段を取り込む流体移送ダクトを提供することを意図する。
この目的のために、本発明の対象は、流体、たとえば自動車エンジンの燃料を移送するダクトであり、第2の層でコーティングされる少なくとも1つの内側の第1の層を具備しているタイプのものであり、第2の層は、主に、熱可塑性ポリウレタンから作られ、および、第1の層は、熱い流体の移送とコンパチブルな少なくとも1つのポリマーから作られ、特に:
− ポリアミドPA−12、PA−11、PA−6、若しくは、芳香族のポリアミド;
− ポリフェニレンスルフィド;
または、
− 部分的にまたは完全にクロスリンクされたゴム、若しくは、部分的にまたは完全にクロスリンクされたゴムの多層の複合体(complex)、から選ばれ、
第2の層は、中間体タイ層(intermediate tie layer)のない内側の第1の層に付着している熱可塑性ポリウレタンから作られている。
たとえば、内側の第1の層は、ダクトのの内部から外側の方へ、
−ポリアミドPA−6、コポリアミドタイ(copolyamide tie)、ポリアミドPA−12(特に、EMSから商品名Emsecoとして知られる複合体);
または、
− ポリアミドPA―6/ポリエチレン合金、コポリアミドタイ、ポリアミドPA−12(特に、Arkemaから商品名Rilperm 3020として知られる複合体);
または、
− ポリエステル、若しくは、PBTタイプコポリエステル、タイ、ポリアミドPA−12(特に、EMSから商品名ポリマーXとして知られる複合体);
または、
− ポリアミドPA−6、EVOHタイプのビニルアルコール、タイ、ポリアミドPA−12(特に、Degussaからの商品名MLT 43000として知られる複合体);
または、
− ポリアミドPA―6/ポリエチレン合金、EVOHタイプのビニルアルコール、タイ、ポリアミドPA−12(特に、Arkemaから商品名Rilperm 4020または4030として知られる);
または、
− ポリアミドPA−12、PVDFタイプのフッ素重合体(fluoropolymer)、ポリアミドPA−12(特に、デグッサからの商品名MLT 2030として知られる)、を含む複合体から作られる。
たとえば、第2の層の熱可塑性ポリウレタンは:
− 50と、54との間のショアD硬度(標準のドイツ工業標準規格53.505による)を有し、1.15と、1.21との間の密度(標準のドイツ工業標準規格(DIN)53.479による)を有し、−35と、−39℃との間のガラス転移温度(標準のドイツ工業標準規格51.007による)を有し、および、195℃と、220℃との間の融点を有するコポリエステル/ポリカプロラクトンタイプ(たとえば、Merquinsaからの商品名Peralthane D11H98として知られる);
または、
− 50と、54との間のショアD硬度(標準のドイツ工業標準規格53.505による)を有し、1.22と、1.26との間の密度(標準のドイツ工業標準規格53.479に係る)を有するエステルタイプ(バイエルから商品名Demospan 1350Dとして知られる)、
または、
− エステル/エーテル共重合体(ether copolymer)またはエーテルタイプ、
からなる。
1つの実施形態において、ダクトは、第1の層内部で位置づけられる電気伝導の第3の層を有する。
第3の層は、たとえば、カーボンブラックまたはカーボンナノチューブタイプ充填剤の添加によって電気伝導性を与えられたポリアミドPA―12から生成される。
1つの可能性として、ダクトは、第2の層に提供される補強メッシュ(reinforcing mesh)、および、最終カバー層(final covering layer)を有する。
このカバー層は、たとえば、第2の層のそれと同じ化学性質(chemical nature)の熱可塑性ポリウレタンから作られる。
カバー層は、たとえば、ポリアミドまたはポリ塩化ビニルタイプからなるポリマーから作られ、それは、第2の層を生成するために使用するものと化学的にコンパチブルである。
第1の層は、0.9mmと、2mmとの間の厚さを有することができる。第2の層は、0.2mmと、4mmとの間の厚さを有することができる。
本発明は、実施例として、このダクトのなんらかの実施形態を表している添付の略図を参照して、次の明細書を示すことで、明らかに理解される。
本発明に係るダクトの例示的な実施形態の透視図、および、部分切欠図である。 本発明に係るダクトの第2の例示的な実施形態の透視図、および、部分切欠図である。
燃料を移送するための図1に表される管状のダクト1は、0.9mmと、2mmとの間の厚さを有する内側の第1の層2を具備する。そして、それは、0.2mmと、4mmとの間の厚さを有する第2の層3によってコーティングされている。
第1の層2は、ポリアミドPA―12から作られ、そして、それは、熱い燃料の移送とコンパチブルである。第2の層3は、熱可塑性ポリウレタン(thermoplastic polyurethane)から生成される。
ダクト1は、また、第1の層2内部に位置づけられる電気伝導の第3の層4をここで有する。この第3の層4は、カーボンブラックまたはカーボンナノチューブタイプの充填剤(fillers)の添加によって電気伝導性を与えられたポリアミドPA―12から生成される。導電層4は、静電荷の蓄積の何らかの問題を妨げることを可能にする。
第1の層12内部の伝導性の第3の層を具備しないという点で、図2に示されるダクト10は、図1のそれとは区別される。
一方、ダクト10の第2の層13は、補強しているメッシュ(reinforcing mesh)14によって、および、最終的なカバー層15によってカバーされる。
補強しているメッシュ14は、編まれたポリエステル糸(polyester yarns)、ガラス糸またはアラミド繊維糸から成る。特に高温度の場合、メッシュ14は、耐圧性、ゆえに、ダクト10の破裂値(bursting value)を増加させる。糸(yarns)のメッシュまたは間隔は、圧力に耐えるために縮小されなければならないが、カバー層15がそれを介して第2の層13を通過することを可能にするために十分大きくなければならない。
カバー層15は、第2の層13と同じ化学性質の熱可塑性ポリウレタンから、またはポリマー、好ましくはポリビニールの塩化物から作られ、そして、それは、単純な化学物質密着性によって後者に結合されるために、化学的に第2の層13を生成するために使用されるものとコンパチブルである。カバー層15は、また、たとえば、その耐炎性または摩耗抵抗を改良するために、充填剤を取り込むことができる。特に、接着剤またはタイ(tie)が第2の層3または13に、第1の層2または12を接続しない。
層2または12、3または13、および、15は、中間体タイ層なしで直接互いに付着する。特に、接着剤またはタイが第2の層3または13に、第1の層2または12を接続しない。
本発明に係るダクト1、および、10は、たとえば、共押出プロセス(coextrusion process)によって、または繰り返し押出による第1の層2または12をカバーすることによって、あるいは、2つの層2および3、または、12および13の直接の密着性をもたらす可塑的にされた熱可塑性ポリウレタンの浴槽の浸漬コーティング(dip−coating)のプロセスによって、非常に簡単に、製造される。
ダクトのこれらの2枚の構成要素層の間の直接の、および、「自然の(natural)」密着性は、本発明のダクトにとって、その製造、その導入、および、その使用において、技術的および経済的な両面の多くの利点を導く。
特に、直接の密着性は、第1の層に対して第2の層の「層間剥離(delamination)」の欠如を保証し、その層間剥離は、温度変動から、および、車両に存在するアグレッシブな流体との偶発的なコンタクトからもたらされることがあり得る。この層間剥離は、それ自体、ダクトの2枚の構成要素層の間の流体の停滞を生じ、劣化に導き、および、第2の層の予想される保護特性の損失を誘導する。層間剥離のリスクを抑制する利点は、それゆえに、理解される。
多数の接着製品またはタイの有効性がダクトを循環する燃料と接触することで減少され、層間の自然の、および、直接の密着性の利点は、この有効性現象の損失を限定するものえあり、それは、また、理解される。
経済的な用語において、異なる化学成分の層の密着性のために使用されるタイは、通常、共重合体、および、比較的費用のかかるタイプのものであり、および、それらの省略は、それゆえに、ダクトの製造の節減を提供する。さらにまた、押出によるこのダクトの製造のコンテキストにおいて、タイ膜の押出が多層押出しヘッドに接続される付加的な押出機の使用を必要とし、それは、より高い機械費用を生じ、および、多くの場合、下部の押出速度、すなわち、出力の速度を強要する。
最終的に、ダクトの2枚の構成要素層の「自然の」密着性は、ダクトへのフィッティングによる結合(カップリング)または端金具(end fittings)の導入を容易にすることができ、特に、結合のずれまたは劣った取付け、および、2枚の層間の密着性がない(non―adhesion)場合のリーク気密(leaktightness)の損失を回避する。
さまざまな試験は、出願人によって実行され、それは、従来の解と比較して、耐炎性(熱可塑性ポリウレタンの自己消火性(self−extinguishability))、摩耗抵抗、車両のエンジン室からのさまざまな流体との随時の接触に対する耐性、および、耐熱性(10℃〜17℃の熱ダンピング)、ショットブラスティング、および、「衝突実験(crash test)」タイプの耐衝撃性(8mmの外径、および、1mmの厚さを有するダクトに堆積する1mmのカバーに対して少なくとも11ジュール)に関して、本発明が実質的にダクトのパーフォーマンスを改良することを証明するものである。
さらに、本発明は、面倒な、および、それゆえに、費用のかかる作業であるダクトを覆う保護シースをしなければならないことを回避する。それは、このダクトが、すでに、その組立によって、その保護層をコーティングされていることによる。
本発明が実施例として上で記載されている唯一の実施形態に制限されないことは言うまでもない;それは、また、一方、同じ原理を満たして、および、添付の請求の範囲内である全ての実施形態、および、出願変形を包含する。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[請求項1]
第2の層(3;13)でコーティングされる少なくとも1つの内側の第1の層(2;12)を具備しているタイプの、流体、たとえばモーター車エンジンの燃料を移送するダクト(1;10)であって、
前記第2の層(3;13)は、主に、熱可塑性ポリウレタンから作られ、および、前記第1の層(2;12)は、熱い流体の移送とコンパチブルな少なくとも1つのポリマーで作られ、特に、
− ポリアミドPA−12、PA−11、PA−6、若しくは、芳香族ポリアミド;
− ポリフェニレンスルフィド;
または、
− 部分的にまたは完全にクロスリンクされたゴム、若しくは、部分的にまたは完全にクロスリンクされたゴムの多層複合体、から選ばれ、
前記第2の層(3;13)は、中間体タイ層のない前記内側の第1の層(2;12)に付着している熱可塑性ポリウレタンから作られていることを特徴とするダクト。
[請求項2]
前記内側の第1の層(2;12)は、前記ダクト(1;10)の内部から外側の方へ、
−ポリアミドPA−6、コポリアミドタイ、ポリアミドPA−12;
または、
− ポリアミドPA―6/ポリエチレン合金、コポリアミドタイ、ポリアミドPA−12;
または、
− ポリエステル、若しくは、PBTタイプコポリエステル、タイ、ポリアミドPA−12;
または、
− ポリアミドPA−6、EVOHタイプのビニルアルコール、タイ、ポリアミドPA−12;
または、
− ポリアミドPA―6/ポリエチレン合金、EVOHタイプのビニルアルコール、タイ、ポリアミドPA−12;
または、
−ポリアミドPA−12、PVDFタイプのフッ素重合体、ポリアミドPA−12、を含む複合体から作られることを特徴とする[1]に記載の流体移送ダクト。
[3]
前記第2の層(3;13)の前記熱可塑性ポリウレタンは、50と、54との間のショアD硬度を有し、1.15と、1.21との間の密度を有し、−35℃と、−39℃との間のガラス転移温度を有し、および、195℃と、220℃との間の融点を有するコポリエステル/ポリカプロラクトンタイプからなることを特徴とする[1]又は[2]に記載の流体移送ダクト。
[4]
前記第2の層(3;13)の前記熱可塑性ポリウレタンは、50と、54との間のショアD硬度を有し、および、1.22と、1.26との間の密度を有するエステルタイプからなることを特徴とする[1]又は[2]に記載の流体移送ダクト。
[5]
前記第2の層(3;13)の前記熱可塑性ポリウレタンは、エステル/エーテル共重合体またはエーテルタイプからなることを特徴とする[1]又は[2]に記載の流体移送ダクト。
[6]
前記ダクト(1)は、前記第1の層(2)内部に位置づけられる電気伝導の第3の層(4)を有することを特徴とする[1]〜[5]のいずれか1つに記載の流体移送ダクト。
[7]
前記第3の層(4)は、カーボンブラックまたはカーボンナノチューブタイプ充填剤の添加によって電気伝導性を与えられたポリアミドPA―12から生成されることを特徴とする[6]に記載の流体移送ダクト。
[8]
前記ダクト(10)は、前記第2の層(13)に提供される補強メッシュ(14)、および、最終カバー層(15)を有することを特徴とする[1]〜[7]のいずれか1つに記載の流体移送ダクト。
[9]
前記カバー層(15)は、前記第2の層(13)と同じ化学性質の熱可塑性ポリウレタンから作られることを特徴とする[8]に記載の流体移送ダクト。
[10]
前記カバー層(15)は、前記第2の層(13)を生成するために使用されるのと化学的にコンパチブルなポリアミドまたはポリ塩化ビニルタイプからなるポリマーから作られることを特徴とする[8]に記載の流体移送ダクト。
[11]
前記第1の層(2;12)は、0.9mmと、2mmとの間の厚さを有することを特徴とする[1]〜[10]のいずれか1つに記載の流体移送ダクト。
[12]
前記第2の層(3;13)は、0.2mmと、4mmとの間の厚さを有することを特徴とする[1]〜[11]のいずれか1つに記載の流体移送ダクト。

Claims (9)

  1. 第2の層(3;13)でコーティングされる少なくとも1つの内側の第1の層(2;12)を具備しているタイプの、流体を移送するダクト(1;10)であって、
    前記第2の層(3;13)は、主に、熱可塑性ポリウレタンから作られ、および、前記第1の層(2;12)は、熱い流体の移送とコンパチブルな少なくとも1つのポリマーで作られ、特に、
    − ポリアミドPA−12、PA−11、PA−6、若しくは、芳香族ポリアミド;
    − ポリフェニレンスルフィド;
    または、
    − 部分的にまたは完全にクロスリンクされたゴム、若しくは、部分的にまたは完全にクロスリンクされたゴムの多層複合体、から選ばれ、
    前記第2の層(3;13)は、中間体タイ層のない前記内側の第1の層(2;12)に付着している熱可塑性ポリウレタンから作られており、
    前記第2の層(3;13)の前記熱可塑性ポリウレタンは、50と、54との間のショアD硬度を有し、および、1.22と、1.26との間の密度を有するエステルタイプからなることを特徴とするダクト。
  2. 前記内側の第1の層(2;12)は、前記ダクト(1;10)の内部から外側の方へ、
    −ポリアミドPA−6、コポリアミドタイ、ポリアミドPA−12;
    または、
    − ポリアミドPA―6/ポリエチレンアロイ、コポリアミドタイ、ポリアミドPA−12;
    または、
    − ポリエステル、若しくは、PBTタイプコポリエステル、タイ、ポリアミドPA−12;
    または、
    − ポリアミドPA−6、EVOHタイプのビニルアルコール、タイ、ポリアミドPA−12;
    または、
    − ポリアミドPA―6/ポリエチレンアロイ、EVOHタイプのビニルアルコール、タイ、ポリアミドPA−12;
    または、
    −ポリアミドPA−12、PVDFタイプのフッ素重合体、ポリアミドPA−12、を含む複合体から作られることを特徴とする請求項1に記載の流体移送ダクト。
  3. 前記ダクト(1)は、前記第1の層(2)内部に位置づけられる電気伝導の第3の層(4)を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の流体移送ダクト。
  4. 前記第3の層(4)は、カーボンブラックまたはカーボンナノチューブタイプ充填剤の添加によって電気伝導性を与えられたポリアミドPA―12から生成されることを特徴とする請求項に記載の流体移送ダクト。
  5. 前記ダクト(10)は、前記第2の層(13)に提供される補強メッシュ(14)、および、最終カバー層(15)を有することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の流体移送ダクト。
  6. 前記カバー層(15)は、前記第2の層(13)と同じ化学成分の熱可塑性ポリウレタンから作られることを特徴とする請求項に記載の流体移送ダクト。
  7. 前記カバー層(15)は、前記第2の層(13)を生成するために使用されるのと化学的にコンパチブルなポリアミドまたはポリ塩化ビニルタイプからなるポリマーから作られることを特徴とする請求項に記載の流体移送ダクト。
  8. 前記第1の層(2;12)は、0.9mmと、2mmとの間の厚さを有することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の流体移送ダクト。
  9. 前記第2の層(3;13)は、0.2mmと、4mmとの間の厚さを有することを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の流体移送ダクト。
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