(57)【要約】【課題】耐燃料透過性、耐熱性に優れており、しかも耐引き抜き性にも優れたフッ素樹脂製ホースを提供するものである。【解決手段】内面から外面に亘る肉厚が単層又は多層からなり、フッ素樹脂で形成されており、前記フッ素樹脂は、ガソリンバリアー性に優れたエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体であることが望ましい。多層に形成する場合には、内層を導電性フッ素樹脂とし、外層をフッ素樹脂とすることができる。そして、前記フッ素樹脂は、−３５℃〜１３０℃の範囲で連続して使用可能なフッ素樹脂であることが好ましく、ストレート管である他、両端部の連結部を除いて蛇腹状に形成してなるコルゲート管であってもよい。また、燃料配管用ホースは、端部にコネクタのニップルが圧入されており、ニップルに位置するホースの外周面部分に切欠を設けたスリーブが外挿されている構成とすることができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内面から外面に亘る肉厚が単層又は多層からなり、フッ素樹脂で形成されていることを特徴とする燃料配管用ホース。
【請求項２】
フッ素樹脂が、ガソリンバリアー性に優れたエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体であることを特徴とする請求項１に記載の燃料配管用ホース。
【請求項３】
内層を導電性フッ素樹脂とし、外層をフッ素樹脂とした多層に形成したことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料配管用ホース。
【請求項４】
内層を導電性フッ素樹脂とし、外層をフッ素樹脂とした多層に形成し、前記フッ素樹脂は、−３５℃〜１３０℃の範囲で連続して使用可能であることを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料配管用ホース。
【請求項５】
内層を導電性フッ素樹脂とし、外層をフッ素樹脂とした多層に形成し、両端部の連結部を除いて蛇腹状に形成してなるコルゲート管としたことを特徴とする請求項１又は２に記載の燃料配管用ホース。
【請求項６】
ホースは、内面から外面に亘る肉厚がフッ素樹脂で形成された単層又は多層からなり、端部にコネクタのニップルが圧入されており、ニップルに位置するホースの外周面部分にスリーブを外挿してなることを特徴とする燃料配管用ホース。
【請求項７】
スリーブには端面に開口するＶ字状又はＵ字状の形状をした切欠を設け、前記切欠の開口はホースの先端部に向けられていることを特徴とする請求項６に記載の燃料配管用ホース。
【請求項８】
ニップルは、樹脂又は金属で形成されており、スリーブは、耐熱性、耐候性に優れた樹脂により形成されていることを特徴とする請求項６又は７に記載の燃料配管用ホース。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は、燃料配管用ホースに係り、より詳しくは、耐熱老化性、耐燃料透過性、耐薬品性、コネクターとの耐抜け性等に優れた自動車用の燃料配管用ホースに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用の燃料配管用ホースは、内層にエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（以下、ＥＴＦＥともいう）等のフッ素樹脂を用い、外層にポリアミド１１、及びポリアミド１２等を用い、中間の接着層を介して積層された多層構造によって形成されている。
【０００３】
例えば、特開平７−１７３４４６号公報、特開平１０−３１１４６１号公報には、内層にＥＴＦＥのフッ素樹脂を用い、外層にポリアミド等の熱可塑性樹脂を用いた２層構造の燃料ホースが開示されている。また、アメリカ特許第５８８４６７２号公報には、内層にＥＴＦＥを用いた３層構造の燃料ホースが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このように、フッ素樹脂は、耐燃料油性、耐燃料透過性に優れていることから広く燃料ホースにも使用されているが、近年の自然環境保護の意識の高まりにより燃料の蒸散規制が厳しくなってきている。そこで、従来の多層構造の燃料配管用ホースは、耐燃料透過性が十分とは言えずその対策が求められている。
【０００５】
また、従来の多層構造のホースは、内層と外層とでは材質が異なるために、リサイクルが困難であった。従って、従来の材質の異なる多層構造ホースは、近年提起されている省資源の点からも問題がある。また、フッ素樹脂は、絶縁性を有しているために、燃料や気体燃料の通過時に帯電しやすく、そのためにフッ素樹脂を使用した燃料配管用ホースには帯電防止が求められている。
【０００６】
この発明はかかる現況に鑑みてなされたもので、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体で形成することにより、燃料バリヤ性能が向上すると共に、耐熱性、バッテリー液等の耐薬品性に優れ、耐引き抜き性を有し、しかもニップルの挿入量が確認できる燃料配管用ホースを提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記目的を達成するために次のような構成とした。即ち、この発明に係る燃料配管用ホースは、内面から外面に亘る肉厚が単層又は多層からなり、フッ素樹脂で形成されていることを特徴とする。前記フッ素樹脂は、ガソリンバリアー性に優れたエチレン−テトラフルオロエチレン共重合体であることが望ましい。多層に形成する場合には、内層を導電性フッ素樹脂とし、外層をフッ素樹脂とすることができる。そして、前記フッ素樹脂は、−３５℃〜１３０℃の範囲で連続して使用可能であることを特徴とする。ホースは、ストレート管である他、両端部の連結部を除いて蛇腹状に形成してなるコルゲート管であってもよい。
【０００８】
また、燃料配管用ホースは、内面から外面に亘る肉厚がフッ素樹脂で形成された単層又は多層からなり、端部にコネクタのニップルが圧入されており、ニップルに位置するホースの外周面部分にスリーブが外挿されている構成とすることができる。スリーブには、端面に開口するＶ字状又はＵ字状の形状をした切欠を設け、前記切欠の開口をホースの先端部に向けて外挿されている。前記ニップルは、樹脂又は金属で形成されており、スリーブは、耐熱、耐候性に優れた樹脂により形成されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
この発明に係る燃料配管用ホースは、肉厚全体をフッ素樹脂により形成することを特徴とする。ホース構造は、単層構造であっても多層構造であってもよいが、これらのフッ素樹脂には、エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）の他、テトロフルオロエチレン−ヘキサフルオロプロピレン共重合体、及びフッ化ビニリデン重合体等を用いることができる。前記エチレン・テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）のエチレンとテトラフルオロエチレンの共重合させる割合は、特に限定されるものではなく、公知の割合で共重合させたものを使用することができる。
【００１０】
図１に示すように、ホースＨを多層構造とする場合には、内層１に導電性フッ素樹脂を用い、外層２に通常のフッ素樹脂を用いた２層構造とすることができる。ホース構造を多層構造、例えば、２層構造とする場合には、内層に導電性エチレン−テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）を用いることが好ましい。２層構造は、共押出成形において、熱融着を利用して一体化することができる。この発明では、同一のフッ素樹脂を用いることによって一体成形が可能であり、熱融着によって強度を高めることができる。押出成形は、共押出機による同時押出成形による他、まず、内層を押出成形した後に外層を押出成形する通常の押出成形によることもできる。
【００１１】
導電性ＥＴＦＥは、フッ素樹脂に導電性材料を分散させることによって得られるが、導電性材料の配合量は、フッ素樹脂の種類、ホースに求められる導電性能、成形条件によって適宜決められる。導電性材料には、金属繊維、例えば、鉄、ステンレス等の繊維や、金属粉末、例えば、ニッケル、金、銀等の粉末、あるいは、カーボンブラック等を用いることができる。
【００１２】
この発明に係る燃料配管用ホースは、自動車用燃料であるガソリン又はガソリンとアルコール（エタノール等）の混合物、あるいは、これらの気化物等の燃料系ホースとして用いることができ、−３５℃〜１３０℃の範囲で使用することができる。また、内部流体が液体の場合には、最大で０．６ＭＰａの内部圧力に耐えることができ、内部流体が気化物の場合には、最大で０．０３ＭＰａの内部圧力に耐えることができる。
【００１３】
また、この発明に係る燃料配管用ホースの内径、外径等は、特に限定されないが、内径は３〜２０ｍｍ、外径は５〜２５ｍｍとすることができる。また、ホースの肉厚は、特に限定されないが、１〜５ｍｍとすることが好ましい。多層構造のホースにおいては、内層と外層等の肉厚の割合は使用条件等により適宜決定すればよい。さらに、ホースは、内径、外径が一定のストレート管であってもよいが、図２に示すように、両端部に連結部３を設け、中央部を蛇腹状４に形成したコルゲート管Ｋ等であってもよい。コルゲート管Ｋとした場合には、任意の角度で折り曲げて取り付けることができる。
【００１４】
【実施例】
次に、この発明の実施例を比較例と共に説明する。まず、実施例１には、図１に示すように、内層１を導電性ＥＴＦＥとし外層２をＥＴＦＥとした２層構造であって、内径６ｍｍ、外径８ｍｍｍのホースを用いた。一方、比較例１には、内層を導電性ＥＴＦＥとし外層をＰＡ１２とするとともに、接着性ＥＴＦＥを介して一体化した３層構造であって、内径６ｍｍ、外径８ｍｍｍのホースを用いた。
【００１５】
まず、実施例１、比較例１における耐燃料透過性については以下のようにして評価した。測定方法は次のようにして行った。実施例１及び比較例１のそれぞれ長さ１ｍのホースを準備し、これらのホース両端に樹脂製コネクタをアセンブリーした。前記ホースにＦｕｅｌ−Ｃ（イソオクタンとトルエンとを体積比１対１で混合した混合燃料液）を封入した後、密封して４０℃の雰囲気温度の中で７日間放置する前処理を実施した。
【００１６】
その後、前記封入液を排出し、新たに前記Ｆｕｅｌ−Ｃを封入した状態で再度、４０℃の雰囲気温度の中で１０日間放置した。この１０日間の放置前と放置後における重量を測定し、その重量変化から１日当たりの燃料透過量を算出することによって評価した。評価結果は表１に示すとおりである。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
上記結果から明らかなように、実施例１は、比較例１に比較して燃料透過量を低く押さえることができ、透過漏洩を防止する効果が高いことが分かる。
【００１９】
次に、前記実施例１、比較例１における耐熱老化性については以下のようにして評価した。測定方法は次のようにして行った。実施例１及び比較例１のそれぞれ長さ１ｍのホースを準備し、雰囲気温度を変えながら熱老化させ、熱老化の途中において１００時間毎にホースの１８０度折り曲げ（ホースをキンクさせる）を１０回繰り返し、それぞれ１００時間毎に外観異常の有無を観察した。観察結果は表２に示すとおりである。
【００２０】
【表２】
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【００２１】
上記結果から明らかなように、実施例１は、１４０℃の雰囲気温度において３０００時間後の１８０度折り曲げに対しても異常は見られなかった。一方、比較例１では、１２０℃の雰囲気温度の中では３０００時間で異常が見られ、雰囲気温度が高くなるにつれて異常が見られる時間が短くなり、１５０℃では５００時間で異常が見られた。実施例１が優れた耐老化性を示していることが分かる。
【００２２】
次に、耐薬品性について評価した。耐薬品性については、上記実施例１及び比較例１のホース表面に硫酸水溶液（硫酸と水とを重量比３８：６２で混合した水溶液）を滴下した。滴下量は、１滴５０μｌを５滴、滴下した量である。このようにして、硫酸水溶液を滴下した後、熱老化させてホース表面を観察した。熱老化の条件は、８０℃で２４時間と、１２０℃で１００時間の２回行った。実施例１及び比較例１とも、それぞれ６本ずつ行い、ホース表面に亀裂や溶融等の変形が生じたものを異常ありとし、変化が見られなかったものを異常なしとした。観察結果は表３に示すとおりである。
【００２３】
【表３】
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【００２４】
表３に明らかなように、実施例１では、いずれも異常は見られなかったが、比較例１では、８０℃で２４時間の熱老化後にホース表面に僅かな溶融が見られ、１２０℃で１００時間の熱老化後にはホース表面に顕著な溶融が見られた。このように、硫酸水溶液を使用した耐薬品性の評価においても、実施例１はきわめて優れている。
【００２５】
また、ＥＴＦＥを用いたホースは、耐燃料透過性、体熱老化性、耐薬品性については優れているものの、熱間強度やクリープ特性では、ポリアミド（ＰＡ）１２よりも劣るのではないかとの推定から、耐引き抜き性について評価した。引き抜き性評価の方法は、上記実施例１のホース端部に樹脂製コネクタをアセンブリーしたものをスリーブ未使用品とし、上記実施例１のホース端部に樹脂製コネクタをアセンブリーし、さらにアセンブリー部分のホース外周面にスリーブを嵌着したものをスリーブ使用品とした。
【００２６】
前記スリーブには、ポリアミド（ＰＡ）１１製であって内径８．４ｍｍ、外径１０．８ｍｍのものを使用した。引き抜き力測定の前にそれぞれ、次のような前処理を行った。まず、前記ホースにＦｕｅｌ−Ｄ（イソオクタンとトルエンとを体積比４：６で混合した混合燃料液）とエタノールを８５：１５の割合で混合したものを封入した後、密封して８０℃の雰囲気温度の中で１０日間放置する前処理を実施した。これらのホースを図３に示すように、ホース側のつかみ部Ａと樹脂製コネクタに連結してなるパイプ側のつかみ部Ｂの位置をつかみ、引張り速度１００ｍｍ／分で引っ張り、引き抜き力を測定した。引き抜き力の測定は、雰囲気温度を変化させて行った。測定結果を表４に示す。
【００２７】
【表４】
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【００２８】
上記結果に明らかなように、スリーブ未使用品では、雰囲気温度が１００℃を越えると１２３Ｎ以下になるが、スリーブを使用した状態では、雰囲気温度が１４０℃になっても２００Ｎ以上を保持していた。
【００２９】
スリーブを使用する場合には、次のような問題が知見された。即ち、スリーブを使用する場合に、スリーブの内径をホースの外径より大きく形成すると、コネクタのニップルを容易に圧入できるものの耐抜け性が低下し、逆にスリーブの内径をホースの外径より小さく形成すると耐抜け性は向上するものの、圧入が困難になるという問題がある。
【００３０】
また、コネクタのニップルをホースに圧入する際に、スリーブの端面がホースの端面よりも突出し、ホースの端面がスリーブの内側に入り込む、いわゆる、後ずれが生じることがある。このように、ホースの端面がスリーブの内側に入り込むと、ホースの端面がニップルの根元まで確実に挿入されているかどうか、外側から確認することができない。
【００３１】
そこで、図４に示すように、スリーブＳの一端部に切欠を設けることを提案する。前記切欠は、図４（ａ）に示す略Ｖ字状の切欠Ｋ１であってもよいし、図４（ｂ）に示す略Ｕ字状の切欠Ｋ２であってもよいし、さらに、図４（ｃ）に示すように細幅の切込Ｋ３であってもよい。これらの切欠の形状は、特に限定されるものではない。また、前記切欠Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３２は、一端部に１又は２以上設けることができ、２以上設ける場合には、等間隔に設けることが好ましい。
【００３２】
前記スリーブＳに切欠Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３２等を設けた場合には、コネクタのニップルをホースに圧入するときにスリーブ及びホースの端部が拡がりやすくなるから、ニップルを容易に圧入することができる。また、前記切欠によってホースの端部を視認することができるから、ホースの端面がニップルの根元に達しているかどうか確認することができる。
【００３３】
また、スリーブＳの端部に切欠を設けることによって、ニップルの圧入が容易になることから、従来と同じ圧入力で圧入する場合には、スリーブの内径をより小さくすることができ、スリーブＳの内径をホースの外径と同じか、それよりも小さくすることができる。このように、スリーブＳによってホースの外周面を締め付けることによって、耐引き抜き性の向上を図ることができる。
【００３４】
【発明の効果】
この発明は、上記説明から明らかなように、次のような効果を奏することができる。即ち、ホース全体を耐燃料透過性、耐熱老化性に優れたフッ素樹脂により形成することによって、単に内層をフッ素樹脂とし外層をポリアミド等によって形成したホースに比較して、燃料透過量をきわめて低く押さえることができる。しかも、フッ素樹脂は、従来使用しているポリアミド等に比較して、耐薬品性に優れているとともに、内層を導電性フッ素樹脂とした場合には、十分な帯電防止を図ることができる。
【００３５】
さらに、スリーブを使用した場合には、耐引き抜き性が弱いというフッ素樹脂の弱点を解消することができる。さらにまた、スリーブ一端部に切欠を設けた場合には、コネクタのニップルを容易に圧入することができるとともに、ホースの端部を視認することによってニップルの挿入量を確認することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施形態に係るホースの断面図である。
【図２】他の実施例を示すコルゲート管の断面図である。
【図３】耐引き抜き試験におけるつかみ部を示す説明図であり、図３（ａ）はスリーブ未使用の場合の一部断面図、図３（ｂ）はスリーブ使用の場合の一部断面図である。
【図４】スリーブを示し、図４（ａ）は斜視図、図４（ｂ）、（ｃ）は側面図である。
【符号の説明】
Ｈ：ホース
Ｋ：コルゲート管
１：内層
２：外層
３：連結部
４：蛇腹状中央部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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