燃料チューブ及びそのコネクタ
【課題】複数の層４〜７を径方向に積層してなる樹脂製のチューブ本体２の端部にコネクタ３を溶接接合してなる燃料チューブ１において、安価な構成で、使用燃料に応じた高い耐燃料性と耐燃料透過性とを両立する。
【解決手段】コネクタ３の軸心方向の一端面に、チューブ本体２の端部が挿入されてスピン溶接される環状のチューブ挿入溝部１１を形成しておき、該チューブ挿入溝部１１を、該溝部１１の開口側から奥側に向かって径が小さくなる外周側壁面１３と、該外周側壁面１３の径方向内側に位置し、開口側から奥側に向かって径が略一定となる内周側壁面１２と、該内周側壁面１２における奥側の端部に接続され、開口側から奥側に向かって径が大きくなる底壁面１５とを有するものとした。
【解決手段】コネクタ３の軸心方向の一端面に、チューブ本体２の端部が挿入されてスピン溶接される環状のチューブ挿入溝部１１を形成しておき、該チューブ挿入溝部１１を、該溝部１１の開口側から奥側に向かって径が小さくなる外周側壁面１３と、該外周側壁面１３の径方向内側に位置し、開口側から奥側に向かって径が略一定となる内周側壁面１２と、該内周側壁面１２における奥側の端部に接続され、開口側から奥側に向かって径が大きくなる底壁面１５とを有するものとした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
複数の層を径方向に積層してなる樹脂製のチューブ本体の端部にコネクタを溶接接合してなる燃料チューブ、及び該コネクタに関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の層を径方向に積層してなるチューブ本体と、接続用のコネクタとを備えた燃料チューブとして、例えば、コネクタにチューブ本体を圧入固定したものや、コネクタとチューブ本体とを溶接により一体固定したものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示す燃料チューブでは、外周部に複数の突起を有するニップルに燃料チューブの端部を圧入して固定するようにしている。また、特許文献２に示す燃料チューブでは、チューブ本体を径方向に積層された三つの層で構成して、その最内層及び最外層を、コネクタに設けられたテーパ部にスピン溶接により溶着するようにしている。
【０００４】
上記チューブ本体の最内層は、例えば特許文献３に示すように導電性樹脂で構成される。これにより、最内層と燃料との摩擦により蓄積した電荷が放電して燃料に引火するのを防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０００−１４６０６３号公報
【特許文献２】特表２００２−５０４９８０号公報
【特許文献３】特開２０１０−５４０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に示す燃料チューブでは、チューブ本体の端部をコネクタに圧入するようにしているため、この圧入部（燃料チューブの端部）から燃料が漏れ易く、耐燃料透過性が低いという問題がある。そこで、上記特許文献２に示すように、チューブ本体の端部をコネクタに溶接することで、この端部からの燃料漏れを防止することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、この燃料チューブでは、最内層が溶接時に溶融するため、最内層の厚みを予め大きくとる必要がある。このため、例えば特許文献３に示すように最内層を構成する樹脂を比較的高価な導電材料で構成した場合、製品コストの増加を招くという問題がある。また、この燃料チューブでは、最内層を構成する樹脂がコネクタに溶接可能な樹脂に限定されるため、最内層に求められる耐燃料性（耐腐食性、耐久性）を確保できない場合があり、耐燃料透過性及び耐燃料性の観点から改良の余地がある。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、使用燃料に応じた高い耐燃料性を確保しながら、安価な構成で耐燃料透過性を向上させようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明では、複数の層を径方向に積層してなる樹脂製のチューブ本体の端部にコネクタを溶接接合してなる燃料チューブを対象とする。そして、上記コネクタは、上記チューブ本体の端部が挿入されて溶接される環状凹部を有し、上記環状凹部は、該凹部の開口側から奥側に向かって径が小さくなる外周側壁面と、該外周側壁面の径方向内側に位置し、開口側から奥側に向かって径が略一定となる内周側壁面と、該内周側壁面における奥側の端部に接続され、開口側から奥側に向かって径が大きくなる奥側壁面とを有しているものとする。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、チューブ本体は、少なくとも三つの層からなるものであって、最外層が環状凹部の外周側壁面に溶接されるとともに、最内層と最外層との間の一の層が環状凹部の奥側壁面に溶接されるように構成されているものとする。
【００１１】
請求項１及び請求項２の構成によれば、チューブ本体の最外層と、該最外層及び最内層の間の一の層とをコネクタに溶接することができる。
【００１２】
すなわち、例えばスピン溶接によりチューブ本体をコネクタに接合する場合、コネクタの環状凹部にチューブ本体の端部を挿入して、コネクタに対してチューブ本体を相対回転させながら開口側から奥側に押し込むことで、チューブ本体とコネクタとの接触面を摩擦熱で溶融させる。このとき、環状凹部の外周側壁面は、開口側から奥側に向かって径が小さくなるよう形成されているため、チューブ本体の最外層が外周側壁面に接触し、その接触面が摩擦により溶融する。こうして、最外層をコネクタに溶着させることができる。一方、環状凹部の内周側壁面は、開口側から奥側に向かって径が略一定になるように形成されているため、チューブ本体の最内層（特に最内層の奥側の端部）と内周側壁面との接触は抑制される。しかし、内側周壁面の奥側端部には、開口側から奥側に向かって径が大きくなる奥側壁面が形成されているため、最内層の奥側の端部がこの奥側壁面に接触する。これにより、最内層の奥側の端部が該奥側壁面により面取り加工するかの如く削られて、この結果、最内層よりも外側に位置する一の層（例えば最内層に隣接する層）が奥側壁面に接触するようになる。したがって、この一の層をコネクタに溶着可能な樹脂で構成しておけば、この一の層と奥側壁面との接触部が摩擦により溶融して、該一の層を奥側壁面に溶着させることができる。
【００１３】
よって、最内層をコネクタに溶着させなくとも、最外層と上記一の層とをコネクタに溶着させることができ、これにより、チューブ本体の端部（チューブ本体とコネクタとの接続部）からの燃料漏れを確実に防止することができる。また、最内層を構成する樹脂が、コネクタとの溶着性を有する樹脂に限定されないため、最内層を使用燃料に応じた耐燃料性に優れた樹脂で構成することができる。また、最内層をコネクタに溶接させないのでその厚みを予め大きくとる必要もない。したがって、最内層を構成する樹脂を比較的高価な導電性樹脂で構成した場合でも、そのコスト増加を極力抑制することができる。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、チューブ本体は、少なくとも４つの層からなるものであって、最外層と上記一の層との間に位置し且つ耐燃料透過性を有するバリア層を含むものとする。
【００１５】
この構成によれば、コネクタに溶着された最外層と一の層との間にバリア層を封じ込むようにしたことで、耐燃料透過性をより一層向上させることができる。
【００１６】
請求項４の発明では、請求項２又は３の発明において、上記チューブ本体の最外層及び上記一の層は、ＰＡ１１又はＰＡ１２からなるものとする。
【００１７】
この構成によれば、最外層及び一の層を構成する樹脂として、安価で加工性に優れた樹脂であるＰＡ１１又はＰＡ１２を採用することで、燃料チューブの製造コストを低減することができる。
【００１８】
請求項５の発明では、請求項２乃至４のいずれか一つの発明において、上記コネクタは、上記最外層及び上記一の層を構成する樹脂と同じ樹脂からなるものとする。
【００１９】
この構成によれば、上記最外層及び上記一の層と、上記コネクタとの接合性を可及的に高めることができる。
【００２０】
請求項６の発明では、請求項１乃至５のいずれか一つの発明において、上記チューブ本体の最内層は、フッ素系樹脂からなるものとする。
【００２１】
この構成によれば、最内層を構成する樹脂としてフッ素系樹脂を採用するようにしたことで、アルコール燃料等に対する耐燃料性（耐久性、耐腐食性等）を向上させることができる。多くのフッ素系樹脂は、ナイロン系の樹脂に比べて融点が高いが（熱溶融性が低い）、本発明では、上述の如く最内層をコネクタに溶着させる必要がないため、使用燃料に応じてこのような高融点の樹脂を最内層に使用することができる。さらに、フッ素樹脂は、ガソリンが酸化されて生成するサワーガソリンに対する耐性にも優れているため、燃料チューブの耐サワーガソリン性を向上させることができる。
【００２２】
請求項７の発明では、請求項１乃至６のいずれか一つの発明において、上記環状凹部の奥側壁面は、その内周縁が内周側壁面に接続されるとともに、外周縁が外周側壁面に接続されており、上記環状凹部の奥側の端部には、上記外周側壁面と上記奥側壁面と上記チューブ本体の奥側の端面とに囲まれたバリ収容部が設けられているものとする。
【００２３】
この構成によれば、例えばスピン溶接によりチューブ本体をコネクタにスピン溶接する場合に、チューブ本体とコネクタとの接触部において生じるバリをバリ収容部に収容することができる。また、このバリ収容部を環状凹部の奥側の端部に形成するようにしたことで、スピン溶接時に生じるバリが燃料通路内に侵入するのを確実に防止することができる。
【００２４】
請求項８の発明では、請求項１乃至７のいずれか一つの発明おいて、上記コネクタに対する上記チューブ本体の引抜き方向の接合力は、上記チューブ本体における該引抜き方向の破断荷重よりも大きいものとする。
【００２５】
このように、コネクタに対するチューブ本体の引抜き方向の接合力が、チューブ本体における該引抜き方向の破断荷重を上回るほど、コネクタとチューブ本体とを強固に接合することで、両者の接続部から漏出する燃料の量を可及的に低減することができる。
【００２６】
請求項９の発明では、チューブの端部に溶接接合されるコネクタを対象とする。そして、上記チューブの端部が挿入されてスピン溶接される環状凹部を有し、上記環状凹部は、該凹部の開口側から奥側に向かって径が小さくなる外周側壁面と、該外周側壁面の径方向内側に位置し、開口側から奥側に向かって径が略一定となる内周側壁面と、該内周側壁面における奥側の端部に接続され、開口側から奥側に向かって径が大きくなる奥側壁面とを有しているものとする。
【００２７】
この構成によれば、請求項１の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明によると、コネクタに形成されるチューブ挿入用の環状凹部を、該凹部の開口側から奥側に向かって径が小さくなる外周側壁面と、該外周側壁面の径方向内側に位置し、開口側から奥側に向かって径が略一定となる内周側壁面と、該内周側壁面における奥側の端部に接続され、開口側から奥側に向かって径が大きくなる奥側壁面とを有するものとしたことで、使用燃料に応じた高い耐燃料性を確保しながら、安価な構成で耐燃料透過性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料チューブのチューブ本体を示す、その軸心方向に垂直な断面図である。
【図２】チューブ本体とコネクタとの接合構造を示す、燃料チューブの軸心方向に沿った断面図である。
【図３】コネクタの側面図である。
【図４】図３のＩＶ-ＩＶ線断面図である。
【図５】コネクタのチューブ挿入溝部を示す拡大断面図である。
【図６】従来のコネクタを示す図５相当図である。
【図７】燃料の透過メカニズムを説明するための説明図である。
【図８】他の実施形態を示す図５相当図である。
【図９】他の実施形態を示す図５相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係る燃料チューブ１を示す。この燃料チューブ１は、例えば、自動車の燃料注入配管と燃料タンクとの連絡、或いはエンジンへ燃料を送る連絡配管に用いられるものである。この燃料チューブ１は、液体燃料に限らず気体燃料にも使用することができる。
【００３１】
上記燃料チューブ１は、図２に示すように、樹脂製のチューブ本体２と、チューブ本体２を配管等に接続するための（接続用の）コネクタ３とを有している。チューブ本体２とコネクタとは、スピン溶接（摩擦溶接の一種）により一体化されている。
【００３２】
チューブ本体２は、内径及び外径が一端側から他端側まで略一定である円管であって、径方向に積層された４つの層４〜７で構成されている。これら４つの層４〜７は、径方向内側から径方向外側に向かって、最内層４、内層５、中間層６、最外層７の順に積層されている。中間層６は、耐燃料透過性を有していて、中間層６の径方向内側に内層５と最内層４との二層が形成されている。
【００３３】
上記コネクタ３は、チューブ本体２が挿入されてスピン溶接されるチューブ挿入溝部１１を有している。チューブ本体２は、詳細は後述するように、少なくとも最外層７及び内層５を該溝部１１内の壁面に溶着させることでコネクタ３に接合されている。
【００３４】
上記最外層７は、熱溶融性を有する脂肪族系熱可塑性樹脂で形成することが好ましく、
具体的には、例えば、ナイロン系樹脂（例えば、ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ９９，ＰＡ６１０，ＰＡ６／６６，ＰＡ６／１２等）で形成することができる。最外層７の融点は、２４０℃以下であることがより好ましい。このように、最外層７を熱溶融性を有するナイロン樹脂（ＰＡ樹脂）で形成することで、最外層７をコネクタ３に対してスピン溶接により溶着することができる。また、ＰＡ樹脂は、耐薬品性、耐候性、柔軟性、強度、靱性等の観点から、最外層７に求められる性能を満たしていて、この点からも最外層７の構成樹脂として好ましい。最外層７に使用する樹脂は、コネクタ３に使用する樹脂と同じ樹脂であることが好ましい。これにより、最外層７とコネクタ３とのスピン溶接による接合性を向上させることができる。
【００３５】
上記内層５は、上記最外層７と同様に、熱溶融性を有する脂肪族系熱可塑性樹脂で形成することが好ましい。内層５は、例えば比較的安価なナイロン系熱可塑性樹脂で形成することが好ましく、例えば、ポリアミド（ＰＡ）１１、ポリアミド１２、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド９９、ポリアミド６１０、ポリアミド２６、ポリアミド４６、ポリアミド６９、ポリアミド６１１、ポリアミド６１２、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド９１２、ポリアミドＴＭＨＴ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド９Ｉ、ポリアミド９Ｎ、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１０Ｔ、ポリアミド１０Ｎ、ポリアミド１１Ｔ、ポリアミド１１Ｉ、ポリアミド１１Ｎ、ポリアミド１２１２、ポリアミド１２Ｔ、ポリアミド１２Ｉ、ポリアミド１２Ｎ、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミドＰＡＣＭ１２、ポリアミドジメチルＰＡＣＭ１２等の脂肪族ポリアミドや芳香族ポリアミド等が挙げられ、少なくとも１種のポリアミドや、これらポリアミドの原料モノマーを数種用いた共重合体が挙げられる。これらは１種又は２種以上を用いることができる。チューブ本体２の耐熱性、機械的強度や、層間接着性の観点から、上記ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６Ｎ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド９Ｎ、ポリアミド１２Ｔ、ポリアミド１２Ｎが好ましく、この中でもポリアミド１１、ポリアミド１２がより一層好ましい。内層５を構成する樹脂の融点は２４０°以下であることがより好ましい。尚、内層５と最外層７とを必ずしも同じ樹脂材で構成する必要はない。
【００３６】
中間層６は、主に燃料チューブの周側面からの燃料漏れを防止するためのバリア層としての機能を有している。中間層６は、耐燃料透過性に優れた樹脂であればどのような樹脂で形成してもよく、例えば、後述のフッ素系樹脂や、上述のナイロン系樹脂から選択できるバリア性の高い樹脂、その他にエチレン／酢酸ビニル共重合体ケン化物（ＥＶＯＨ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリサルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリチオエーテルサルホン（ＰＴＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリルエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体（ＡＢＳ）、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体（ＭＢＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル（ＰＥＭＡ）、ポリにビルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン／プロピレン共重合体（ＥＰＲ）、エチレン／ブテン共重合体（ＥＢＲ）、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン／アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン／メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン／アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン／メタクリル酸メチル共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン／アクリル酸エチル（ＥＥＡ）等が挙げられ、これらは接着機能性官能基を有していても構わないし、１種又は２種以上が重合されていても構わない。さらに、チューブ本体２の耐熱性、機械的強度や、層間接着性の観点から、後述のフッ素系樹脂、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２等のバリア性の高い脂肪族ポリアミドや、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６Ｎ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド９Ｎ、ポリアミド１２Ｔ、ポリアミド１２Ｎ等のバリア性の高い芳香族ポリアミドや、エチレン／酢酸ビニル共重合体ケン化物（ＥＶＯＨ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）がより好ましく、この中でもフッ素系樹脂がより一層好ましい。
【００３７】
上記最内層４は、燃料が通過する燃料通路８を形成している。最内層４の内周面は燃料通路８内を流れる燃料と直接接触するため、両者の摩擦により蓄積した電荷がその放電時に燃料に引火する虞がある。したがって、これを防止するために、最内層４は導電性を有する樹脂で形成することが好ましい。但し、燃料チューブ１内を流れる燃料が、引火性の低いものである場合には、必ずしも最内層４を導電材で構成する必要はない。
【００３８】
また、最内層４は、上述の如く燃料に直接晒されるため、燃料に対する耐性（耐燃料劣化性、耐燃料腐食性等）に優れた樹脂で形成することが好ましい。したがって、例えば、環境性に優れたアルコール燃料等を使用燃料とした場合には、最内層４は、フッ素系樹脂で形成することが好ましい。フッ素系樹脂は、ＰＡ樹脂よりも耐燃料透過性に優れていて、耐燃料透過性の観点からも好ましい。このフッ素系樹脂としては、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン／クロロトリフルオロエチレン共重合体、クロロトリフルオロエチレン／テトラフルオロエチレン共重合体、ビニリデンフルオライド／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、エチレン／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン／ペンタフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／フッ化ビニリデン共重合体（ＴＨＶ）、フッ化ビニリデン／ペンタフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン／パーフルオロアルキルビニルエーテル／テトラフルオロエチレン共重合体等が挙げられ、少なくとも１種の含フッ素単量体から誘導される繰り返し単位を有する重合体であり、前記重合体を１種又は２種以上を用いても構わない。最内層４は必ずしもコネクタ３に溶着される必要はなく、少なくとも、最外層７及び内層５がコネクタ３に溶着されていればよい。したがって、最内層４を構成する樹脂は、チューブ本体２とコネクタ３とを溶接させる温度条件よりも高融点の樹脂であってもよい。
【００３９】
上記コネクタ３は、樹脂製の一体成型品であって、最外層７及び内層５との溶着性を確保するために、熱溶融性を有する脂肪族系熱可塑性樹脂で形成することが好ましく、具体的には、ナイロン系の樹脂（例えば、ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ９９，ＰＡ６１０，ＰＡ６／６６，ＰＡ６／１２等）で形成することが好ましい。また、コネクタ３は、内層５及び最外層７を構成する樹脂と同じ樹脂で形成することがより好ましい。
【００４０】
コネクタ３は、図２〜４に示すように、燃料パイプ（不図示）を脱着自在な略Ｌ字状の所謂クイックコネクタであって、その内部には、チューブ本体２内に連通する燃料通路１６が形成されている。
【００４１】
具体的には、コネクタ３は、チューブ本体２が挿入（嵌合）されてスピン溶接されるチューブ挿入部１０と、このチューブ挿入部１０から直角に延び、燃料パイプが取り付けられるパイプ取付部２１とを備えている。
【００４２】
チューブ挿入部１０は、軸心方向の一側に開口する有底円筒状のチューブ挿入溝部１１（図５参照）を有している。チューブ挿入溝部１１は、その軸心方向から見て円環状をなしている。チューブ挿入溝部１１の開口側端部には、その外周を囲むように円環状のバリ収容部１４ａが形成されている。バリ収容部１４ａは、チューブ本体２側に開口する皿状の凹部であって、チューブ挿入溝部１１に連続して形成されている。尚、このバリ収容部１４ａは必ずしも設ける必要はない。
【００４３】
チューブ挿入溝部１１は、チューブ本体２側に開口する有底の円環状凹部であって、内周側壁面１２と外周側壁面１３と奥側壁面としての底壁面１５とを有している。
【００４４】
チューブ挿入溝部１１における内周側壁面１２と外周側壁面１３との間隔は、開口側から奥側に向かって徐々に小さくなるように形成されている。外周側壁面１３は、チューブ挿入溝部１１の開口側から奥側（底側）に向かって縮径するテーパ面状に形成されている一方、内周側壁面１２は、開口側から奥側に向かって径が略一定になる円筒面状に形成されている。チューブ挿入溝部１１の外周径（コネクタ３の軸心から外周側壁面１３までの距離）の最大値は、チューブ本体２をスピン溶接する前の状態において、チューブ本体２の挿入側端部の外径よりも大きい。チューブ挿入溝部１１の外周径の最小値は、チューブ本体２をスピン溶接する前の状態において、チューブ本体２の挿入側端部の外径よりも小さい。チューブ挿入溝部１１の内周径（コネクタ３の軸心から内周側壁面１２までの距離）は、チューブ本体２をスピン溶接する前の状態において、チューブ本体２の挿入側端部の内径よりも僅かに小さい。
【００４５】
上記チューブ挿入溝部１１の底壁面１５は、その開口側から奥側に向かって径が大きくなるテーパ面状（円錐面状）をなしている。この底壁面１５がチューブ挿入溝部１１の軸心方向に対してなす傾斜角度αは、外周側壁面１３が該軸心方向に対してなす角度βよりも大きい。チューブ挿入溝部１１の底部（奥側端部）には、チューブ本体２のコネクタへの溶接時に生じるバリを収容するバリ収容部１４ｂが設けられている。バリ収容部１４ｂは、底壁面１５と外周側壁面１３とチューブ本体２の端面とによって囲まれた部分からなる（図２参照）。上記底壁面１５の傾斜角度αは、バリ収容部１４ｂを確保する観点では小さい方が好ましいが、小さ過ぎると、後述するスピン溶接時にチューブ本体２をチューブ挿入溝部１１の開口側から奥側にストロークさせても、最内層４が底壁面１５によってあまり削られないので、内層５を底壁面１５に溶着（接触）させることができない。したがって、傾斜角度αは、バリ収容部１４ｂの確保と内層５の底壁面１５への溶着性とを両立することができる適切な角度とする必要がある。具体的には、このテーパ角度αは、例えば４０°〜５０°の範囲内とすることが好ましく、本実施形態では４５°とされている。
【００４６】
以下、チューブ本体２とコネクタ３とをスピン溶接する手順について説明する。先ず、コネクタ３のチューブ挿入溝部１１にチューブ本体２の端部を挿入して、チューブ本体２を、その奥側の端部が底壁面１５に当接する状態にセットする。そうして、チューブ本体２のセットが完了した後に、チューブ本体２をチューブ挿入溝部１１の開口側から奥側に向かって押し込みながら、コネクタ３をその軸心回りに所定回転数（本実施形態では２０００ｒｐｍ）で回転させると、チューブ本体２とコネクタ３との接触面が摩擦熱で溶融し、溶融した接触面が固化することでチューブ本体２がコネクタ３に溶着される。ここで、本実施形態では、チューブ挿入溝部１１の外周側壁面１３は上述の如くテーパ面状に形成されているため、チューブ本体２の外周面が該チューブ挿入溝部１１の外周側壁面１３に接触して溶着される。このとき生じるバリの殆どは、挿入溝部１１の外周側に位置するバリ収容部１４ａに排出される。
【００４７】
一方、チューブ挿入溝部１１の内周側壁面１２は、上述の如く、径が略一定の円筒面状に形成されているため、チューブ本体２の最内層４と該挿入溝部１１の内周側壁面１２との接触は抑制される。しかし、チューブ本体２を溝部１１の奥側に押し込むことによって、チューブ本体２の最内層４が、テーパ面状の底壁面１５に押し付けられるため、最内層４における底壁面１５との接触部分が面取り加工するかの如く削られて、この結果、最内層４に隣接する内層５が底壁面１５に接触するようになる。これにより、内層５が底壁面１５との接触摩擦により溶融して底壁面１５に溶着される。このとき生じるバリは、主に、チューブ挿入溝部１１の最奥部に位置するバリ収容部１４ｂに収容される。上記チューブ本体２の押込み量は、内層５を底壁面１５に接触させるのに十分な量であればよく、本実施形態では２ｍｍに設定されている。
【００４８】
このように、本実施形態では、最内層４をコネクタ３に溶着することができなくても、最内層４に隣接する内層５をコネクタ３に溶着することができるため、チューブ本体２とコネクタ３との接続部から燃料漏れを確実に防止することができる。
【００４９】
また、最内層４をコネクタ３に溶着させる必要がなくなったことで、最内層４に使用できる樹脂の選択範囲が広がるため、最内層４を使用燃料に応じた耐燃料性（耐腐食性、耐久性等）の高い樹脂で構成することができ、耐燃料透過性と耐燃料性との両立を図ることが可能となる。また、最内層４の溶融に備えてその厚みを予め大きくとる必要もないので、最内層４を構成する樹脂に比較的高価な導電性樹脂を使用した場合でも、そのコスト増加を極力抑制することができる。
【００５０】
また、上記内層５と底壁面１５との溶着部には、上記最内層４の削り取られた部分が混ざり込むため、例えば上述した放電対策として最内層４を導電材で構成した場合に、通電経路を確保して放電を促進することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、チューブ挿入溝部１１の底部（奥側端部）にバリ収容部１４ｂを形成するようにしたことで、チューブ本体２のコネクタ３へのスピン溶接時に発生したバリが燃料通路８内に排出されるのを確実に防止することができる。これにより、燃料にバリが混入するのを確実に防止することができる。
【００５２】
次に、実施例（表１参照）について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５３】
（実施例１）
最内層４を構成する樹脂として、導電性を有するフッ素系樹脂である導電ＥＦＥＰ（例えば、ダイキン工業社グレード材料：ＲＰ５０００ＡＳ）を採用し、内層５を構成する樹脂として、脂肪族系熱可塑性樹脂であるＰＡ１２（例えば、ダイセル・エボニック社グレード材料：ＬＸ９０１１)を採用し、中間層６を構成する樹脂として、フッ素系樹脂である非導電性ＥＦＥＰを採用し、最外層７を構成する樹脂として、熱溶融性を有する脂肪族系熱可塑性樹脂であるＰＡ１２を採用するようにしている。
【００５４】
（実施例２）
最内層４を構成する樹脂として、実施例１と同様に導電ＥＦＥＰを採用し、内層５を構成する樹脂として、実施例１と同様にＰＡ１２を採用し、中間層６を構成する樹脂として
、フッ素系樹脂である非導電性ＰＶＤＦを採用し、最外層７を構成する樹脂として実施例１と同様にＰＡ１２を採用するようにしている。
【００５５】
（実施例３）
最内層４を構成する樹脂として、導電性を有するポリフェニレンサルファイド(以下、導電ＰＰＳという)を採用し、内層５を構成する樹脂として、実施例１と同様にＰＡ１２を採用し、中間層６を構成する樹脂として、実施例１と同様に非導電性ＥＦＥＰを採用し、最外層７を構成する樹脂として実施例１と同様にＰＡ１２を採用するようにしている。この実施例３では、上記導電ＰＰＳとして、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）にカーボンブラックを、ポリフェニレンサルファイド１００質量部に対して１０質量部の割合で配合して分散させたものを使用している。
【００５６】
（実施例４）
最内層４を構成する樹脂として、実施例１と同様に導電性ＥＦＥＰを採用し、内層５を構成する樹脂として、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とＰＡ１２とを混練溶融させたＰＢＴ／ＰＡ１２アロイ樹脂を採用し、中間層６を構成する樹脂として、ポリブチレンテレフタレート(ＰＢＴ)を採用し、最外層７を構成する樹脂としてＰＡ１２を採用するようにしている。尚、中間層６と最外層７との間には、両者の接着強度が不足しないようにＰＢＴ／ＰＡ１２アロイ樹脂を０．０５ｍｍの厚みで設けるようにしている。
【００５７】
（層厚さについて）
上記実施例１及び２では最内層４の厚みを０．１０ｍｍ、内層５の厚みを０．２０ｍｍとし、中間層６の厚みを０．１０ｍｍとし、最外層７の厚みを０．６０ｍｍとした。
【００５８】
上記実施例３では、最内層４の厚みを０．０５ｍｍ、内層５の厚みを０．２０ｍｍとし、中間層６の厚みを０．１ｍｍとし、最外層７の厚みを０．６５ｍｍとした。
【００５９】
上記実施例４では、最内層４の厚みを０．１０ｍｍ、内層５の厚みを０．２０ｍｍとし、中間層６の厚みを０．２０ｍｍとし、最外層７の厚みを０．４５ｍｍとした。
【００６０】
（比較例について）
次に、比較例（表２参照）について具体的に説明する。比較例１の燃料チューブ１は、最内層に導電性がなく中間層が耐燃料透過性（バリア性）を有する従来のチューブ構成を有している。比較例２〜５はそれぞれ、実施例１〜４に対応する比較例であって、コネクタ３に対してチューブ本体２の最外層７のみを溶着するようにした点で、各実施例１〜４とは異なっている。この比較例２〜５で使用したコネクタ３は、図６に示すように、本実施形態に係るコネクタ３と同様に、テーパ面状の外周側壁面１３と円筒面状の内周側壁面１２とを有しているが、底壁面１５を傾斜させていない。このため、比較例２〜５では、最外層７のみがコネクタ３（外周側壁面１３）に溶接されている。各比較例２〜５において、各層４〜７の構成材料や厚みはそれぞれ実施例１〜４と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
比較例６〜９はそれぞれ、実施例１〜４に対応する比較例であって、コネクタ３に対してチューブ本体２を圧入により接続している点で、各実施例１〜４とは異なっている。各比較例２〜５において、各層４〜７の構成材料や厚みは実施例１〜４と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
【００６２】
（性能評価）
上記実施例及び比較例について以下に述べる各項目について評価した。評価結果は、表１及び表２に示されている。
（初期接着力）
初期接着力とは、各層４〜７の層間接着力のうち最も小さい値をいう。測定にあたっては、テストチューブを半割りにし、テンシロン万能試験機を用い、３０ｍｍ／ｍｉｎの引張速度にて１８０°剥離試験を実施して剥離強度を読み取り、剥離断面長さ（幅）で除した値を初期接着力（初期層間接着力）とした。この初期接着力は、２０Ｎ／ｃｍよりも大きいことが好ましく、３０Ｎ／ｃｍよりも大きいとより好ましい。
（燃料封入２０日後の接着力）
燃料封入２０日後の接着力は、初期接着力と同じく、各層４〜７の層間接着力のうち最も小さい値をいう。測定にあたっては、テストチューブ内部に、ＦｕｅｌＣ（イソオクタン：トルエン＝５０：５０体積比）とエタノ−ルとを９０：１０の体積比で混合したアルコ−ル／ガソリンを封入して６０℃の温度に２０日間保持した後、上記初期接着力試験と同じ方法で接着力を求めた。初期接着力と同様に、２０Ｎ／ｃｍよりも大きいことが好ましく、３０Ｎ／ｃｍよりも大きいとより好ましい。
（燃料透過量について）
両端部にコネクタ３を接続した長さ２００ｍｍのテストチューブ（内径６ｍｍ，肉厚１ｍｍ）を用いて以下の方法により燃料透過量Ｖ１〜Ｖ３を測定した。
【００６３】
すなわち、テストチュ−ブに上記アルコ−ル／ガソリンを封入して全体の重量を測定し、次いで６０℃のオ−ブンに入れ、一日毎に重量変化（ａ）を測定した。一方、上記アルコ−ル／ガソリンを封入していないテストチューブの重量変化（ｂ）についても同様に測定した。この測定を２０日間続けて、（ａ）−（ｂ）により、一日あたりの燃料の重量変化を求めて燃料透過量Ｖ１（６０°Ｃ，Ｅ１０）とした。
【００６４】
また、純エタノールを封入した場合についても同様に燃料の質量変化を算出し、それを燃料透過量Ｖ２（６０°Ｃ，Ｅ１００）とした。
【００６５】
また、１０〜３０℃を１２時間周期で一定の温度下降勾配で変化させたサイクル運転した場合についても同様に燃料の質量変化を算出し、それを燃料透過量Ｖ３（１０℃〜３０℃サイクル，Ｅ１０）とした。
（チューブコネクタ引抜力）
コネクタ３を固定した状態でチューブ本体２をコネクタ３から引抜く方向に引張って、その引張り荷重を徐々に増加させていく試験を行った。そして、チューブ本体２がコネクタ３から抜ける瞬間の引張り荷重をチューブコネクタ引抜力とした。
【００６６】
ここで、表１中の「チューブ切断」とあるのは、引っ張り荷重を増加させていったときにチューブ本体２がコネクタ３から抜けずに破断に至ったことを示している。このことは、換言すると、上記コネクタ３に対する上記チューブ本体２の引抜き方向の接合力が、上記チューブ本体２における該引抜き方向（長さ方向）の破断荷重よりも大きいことを意味している。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【００６９】
これらの表１及び表２の試験結果より以下のことがわかる。すなわち、コネクタ３の接続方式を圧入方式とした比較例１及び比較例６を比べると、比較例６の方が燃料透過量Ｖ１及びＶ２が大きくなって耐燃料透過性の観点で不利であることがわかる。比較例６の方が比較例１に比べて中間層６の内周面とコネクタの圧入部の外周面との距離が大きい分だけ両者の間から漏出する揮発燃料が多くなるためと考えられる（図７（ｂ）参照）。これに対して、比較例６と同じチューブ構成を有していてコネクタ３の接続方式のみが異なる比較例２（溶接方式を採用した例）では、比較例１よりも燃料透過量Ｖ１及びＶ２が小さくなって耐燃料透過性が改善されていることがわかる。このことから、コネクタ３にチューブ本体２を溶接することで、チューブ本体２とコネクタ３との接続部からの漏れを低減できることがわかる。
【００７０】
また、最外層７及び内層５をコネクタ３に溶着させた実施例１〜４の方が、最外層７のみをコネクタ３に溶着させた比較例２〜５と比較して、燃料透過量Ｖ１〜Ｖ３（特に燃料透過量Ｖ３）が減少していることがわかる。具体的には、例えば実施例１では、比較例２と比べて、上記燃料透過量Ｖ３が１．３から０．７と約半分程度に減少していることがわかる。
【００７１】
また、実施例１〜４では、コネクタ３の接続方式として圧入方式を採用した比較例６〜９に比べて、上記燃料透過量Ｖ１〜Ｖ３（特に燃料透過量Ｖ３）が格段に減少していることがわかる。具体的には、例えば実施例１では、比較例６と比べて、上記燃料透過量Ｖ３が５．８から０．７と約１／８に減少していることがわかる。これは、上述したように、圧入方式を採用した燃料チューブ１では、中間層６の内周面とコネクタ３の圧入部の外周面との距離が大きくなって、両者の間から揮発燃料が漏出するのに対し（図７（ｂ）参照）、この実施例では、図７（ａ）に示すように、内層５及び底壁面１５間の溶着部１９と、最外層７及び外周側壁面１３間の溶着部１７との二つの溶着部によって燃料を遮断することができるためと考えられる。
【００７２】
このように、上記実施形態及び上記実施例では、上記チューブ本体２の最内層４がコネクタ３（チューブ挿入溝部１１の内周側壁面１２）に溶着されなくても、内層５がコネクタ３の底壁面１５に溶着されるため、燃料チューブ１の端部からの燃料漏れを確実に抑制することができる。したがって、最内層４を必ずしもコネクタ３との溶着性に優れた樹脂で構成する必要がなくなるため、最内層４に使用できる樹脂の選択範囲が広がって、最内層４を使用燃料に応じて耐燃料性に優れた樹脂で構成することができる。
【００７３】
（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、チューブ挿入溝部１１の底壁面１５を該溝部１１の開口側から奥側に向かって拡径するテーパ面状に形成するようにしているが、必ずしもテーパ面状に形成する必要はなく、例えば、図８に示すように、チューブ挿入溝部１１内側に凸となる円弧面状に形成するようにしてもよいし、これとは逆側に凸となる円弧面状に形成するようにしてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、テーパ面状の外周側壁面１３をチューブ挿入溝部１１の開口側から奥側までの全体に亘って形成するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、図９に示すように、テーパ面状の外周側壁面１３をチューブ挿入溝部１１の奥側端部にのみ形成するようにしてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、チューブ本体２をスピン溶接によりコネクタ３に接合するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、超音波溶接や振動溶接により接合するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、複数の層を径方向に積層してなる樹脂製のチューブ本体の端部にコネクタを溶接接合してなる燃料チューブ、及び該コネクタに有用であり、特に、４つ以上の層からなる燃料チューブに有用である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 燃料チューブ
２ チューブ本体
３ コネクタ
４ 最内層
５ 内層（一の層）
６ 中間層（バリア層）
７ 最外層
１１ チューブ挿入溝部（環状凹部）
１２ 内周側壁面
１３ 外周側壁面
１４ｂ バリ収容部
１５ 底壁面（奥側壁面）
【技術分野】
【０００１】
複数の層を径方向に積層してなる樹脂製のチューブ本体の端部にコネクタを溶接接合してなる燃料チューブ、及び該コネクタに関する技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、複数の層を径方向に積層してなるチューブ本体と、接続用のコネクタとを備えた燃料チューブとして、例えば、コネクタにチューブ本体を圧入固定したものや、コネクタとチューブ本体とを溶接により一体固定したものが知られている。
【０００３】
例えば、特許文献１に示す燃料チューブでは、外周部に複数の突起を有するニップルに燃料チューブの端部を圧入して固定するようにしている。また、特許文献２に示す燃料チューブでは、チューブ本体を径方向に積層された三つの層で構成して、その最内層及び最外層を、コネクタに設けられたテーパ部にスピン溶接により溶着するようにしている。
【０００４】
上記チューブ本体の最内層は、例えば特許文献３に示すように導電性樹脂で構成される。これにより、最内層と燃料との摩擦により蓄積した電荷が放電して燃料に引火するのを防止するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特表２０００−１４６０６３号公報
【特許文献２】特表２００２−５０４９８０号公報
【特許文献３】特開２０１０−５４０５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１に示す燃料チューブでは、チューブ本体の端部をコネクタに圧入するようにしているため、この圧入部（燃料チューブの端部）から燃料が漏れ易く、耐燃料透過性が低いという問題がある。そこで、上記特許文献２に示すように、チューブ本体の端部をコネクタに溶接することで、この端部からの燃料漏れを防止することが考えられる。
【０００７】
しかしながら、この燃料チューブでは、最内層が溶接時に溶融するため、最内層の厚みを予め大きくとる必要がある。このため、例えば特許文献３に示すように最内層を構成する樹脂を比較的高価な導電材料で構成した場合、製品コストの増加を招くという問題がある。また、この燃料チューブでは、最内層を構成する樹脂がコネクタに溶接可能な樹脂に限定されるため、最内層に求められる耐燃料性（耐腐食性、耐久性）を確保できない場合があり、耐燃料透過性及び耐燃料性の観点から改良の余地がある。
【０００８】
本発明は、斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、使用燃料に応じた高い耐燃料性を確保しながら、安価な構成で耐燃料透過性を向上させようとすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明では、複数の層を径方向に積層してなる樹脂製のチューブ本体の端部にコネクタを溶接接合してなる燃料チューブを対象とする。そして、上記コネクタは、上記チューブ本体の端部が挿入されて溶接される環状凹部を有し、上記環状凹部は、該凹部の開口側から奥側に向かって径が小さくなる外周側壁面と、該外周側壁面の径方向内側に位置し、開口側から奥側に向かって径が略一定となる内周側壁面と、該内周側壁面における奥側の端部に接続され、開口側から奥側に向かって径が大きくなる奥側壁面とを有しているものとする。
【００１０】
請求項２の発明では、請求項１の発明において、チューブ本体は、少なくとも三つの層からなるものであって、最外層が環状凹部の外周側壁面に溶接されるとともに、最内層と最外層との間の一の層が環状凹部の奥側壁面に溶接されるように構成されているものとする。
【００１１】
請求項１及び請求項２の構成によれば、チューブ本体の最外層と、該最外層及び最内層の間の一の層とをコネクタに溶接することができる。
【００１２】
すなわち、例えばスピン溶接によりチューブ本体をコネクタに接合する場合、コネクタの環状凹部にチューブ本体の端部を挿入して、コネクタに対してチューブ本体を相対回転させながら開口側から奥側に押し込むことで、チューブ本体とコネクタとの接触面を摩擦熱で溶融させる。このとき、環状凹部の外周側壁面は、開口側から奥側に向かって径が小さくなるよう形成されているため、チューブ本体の最外層が外周側壁面に接触し、その接触面が摩擦により溶融する。こうして、最外層をコネクタに溶着させることができる。一方、環状凹部の内周側壁面は、開口側から奥側に向かって径が略一定になるように形成されているため、チューブ本体の最内層（特に最内層の奥側の端部）と内周側壁面との接触は抑制される。しかし、内側周壁面の奥側端部には、開口側から奥側に向かって径が大きくなる奥側壁面が形成されているため、最内層の奥側の端部がこの奥側壁面に接触する。これにより、最内層の奥側の端部が該奥側壁面により面取り加工するかの如く削られて、この結果、最内層よりも外側に位置する一の層（例えば最内層に隣接する層）が奥側壁面に接触するようになる。したがって、この一の層をコネクタに溶着可能な樹脂で構成しておけば、この一の層と奥側壁面との接触部が摩擦により溶融して、該一の層を奥側壁面に溶着させることができる。
【００１３】
よって、最内層をコネクタに溶着させなくとも、最外層と上記一の層とをコネクタに溶着させることができ、これにより、チューブ本体の端部（チューブ本体とコネクタとの接続部）からの燃料漏れを確実に防止することができる。また、最内層を構成する樹脂が、コネクタとの溶着性を有する樹脂に限定されないため、最内層を使用燃料に応じた耐燃料性に優れた樹脂で構成することができる。また、最内層をコネクタに溶接させないのでその厚みを予め大きくとる必要もない。したがって、最内層を構成する樹脂を比較的高価な導電性樹脂で構成した場合でも、そのコスト増加を極力抑制することができる。
【００１４】
請求項３の発明では、請求項２の発明において、チューブ本体は、少なくとも４つの層からなるものであって、最外層と上記一の層との間に位置し且つ耐燃料透過性を有するバリア層を含むものとする。
【００１５】
この構成によれば、コネクタに溶着された最外層と一の層との間にバリア層を封じ込むようにしたことで、耐燃料透過性をより一層向上させることができる。
【００１６】
請求項４の発明では、請求項２又は３の発明において、上記チューブ本体の最外層及び上記一の層は、ＰＡ１１又はＰＡ１２からなるものとする。
【００１７】
この構成によれば、最外層及び一の層を構成する樹脂として、安価で加工性に優れた樹脂であるＰＡ１１又はＰＡ１２を採用することで、燃料チューブの製造コストを低減することができる。
【００１８】
請求項５の発明では、請求項２乃至４のいずれか一つの発明において、上記コネクタは、上記最外層及び上記一の層を構成する樹脂と同じ樹脂からなるものとする。
【００１９】
この構成によれば、上記最外層及び上記一の層と、上記コネクタとの接合性を可及的に高めることができる。
【００２０】
請求項６の発明では、請求項１乃至５のいずれか一つの発明において、上記チューブ本体の最内層は、フッ素系樹脂からなるものとする。
【００２１】
この構成によれば、最内層を構成する樹脂としてフッ素系樹脂を採用するようにしたことで、アルコール燃料等に対する耐燃料性（耐久性、耐腐食性等）を向上させることができる。多くのフッ素系樹脂は、ナイロン系の樹脂に比べて融点が高いが（熱溶融性が低い）、本発明では、上述の如く最内層をコネクタに溶着させる必要がないため、使用燃料に応じてこのような高融点の樹脂を最内層に使用することができる。さらに、フッ素樹脂は、ガソリンが酸化されて生成するサワーガソリンに対する耐性にも優れているため、燃料チューブの耐サワーガソリン性を向上させることができる。
【００２２】
請求項７の発明では、請求項１乃至６のいずれか一つの発明において、上記環状凹部の奥側壁面は、その内周縁が内周側壁面に接続されるとともに、外周縁が外周側壁面に接続されており、上記環状凹部の奥側の端部には、上記外周側壁面と上記奥側壁面と上記チューブ本体の奥側の端面とに囲まれたバリ収容部が設けられているものとする。
【００２３】
この構成によれば、例えばスピン溶接によりチューブ本体をコネクタにスピン溶接する場合に、チューブ本体とコネクタとの接触部において生じるバリをバリ収容部に収容することができる。また、このバリ収容部を環状凹部の奥側の端部に形成するようにしたことで、スピン溶接時に生じるバリが燃料通路内に侵入するのを確実に防止することができる。
【００２４】
請求項８の発明では、請求項１乃至７のいずれか一つの発明おいて、上記コネクタに対する上記チューブ本体の引抜き方向の接合力は、上記チューブ本体における該引抜き方向の破断荷重よりも大きいものとする。
【００２５】
このように、コネクタに対するチューブ本体の引抜き方向の接合力が、チューブ本体における該引抜き方向の破断荷重を上回るほど、コネクタとチューブ本体とを強固に接合することで、両者の接続部から漏出する燃料の量を可及的に低減することができる。
【００２６】
請求項９の発明では、チューブの端部に溶接接合されるコネクタを対象とする。そして、上記チューブの端部が挿入されてスピン溶接される環状凹部を有し、上記環状凹部は、該凹部の開口側から奥側に向かって径が小さくなる外周側壁面と、該外周側壁面の径方向内側に位置し、開口側から奥側に向かって径が略一定となる内周側壁面と、該内周側壁面における奥側の端部に接続され、開口側から奥側に向かって径が大きくなる奥側壁面とを有しているものとする。
【００２７】
この構成によれば、請求項１の発明と同様の作用効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２８】
以上説明したように、本発明によると、コネクタに形成されるチューブ挿入用の環状凹部を、該凹部の開口側から奥側に向かって径が小さくなる外周側壁面と、該外周側壁面の径方向内側に位置し、開口側から奥側に向かって径が略一定となる内周側壁面と、該内周側壁面における奥側の端部に接続され、開口側から奥側に向かって径が大きくなる奥側壁面とを有するものとしたことで、使用燃料に応じた高い耐燃料性を確保しながら、安価な構成で耐燃料透過性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料チューブのチューブ本体を示す、その軸心方向に垂直な断面図である。
【図２】チューブ本体とコネクタとの接合構造を示す、燃料チューブの軸心方向に沿った断面図である。
【図３】コネクタの側面図である。
【図４】図３のＩＶ-ＩＶ線断面図である。
【図５】コネクタのチューブ挿入溝部を示す拡大断面図である。
【図６】従来のコネクタを示す図５相当図である。
【図７】燃料の透過メカニズムを説明するための説明図である。
【図８】他の実施形態を示す図５相当図である。
【図９】他の実施形態を示す図５相当図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１及び図２は、本発明の実施形態に係る燃料チューブ１を示す。この燃料チューブ１は、例えば、自動車の燃料注入配管と燃料タンクとの連絡、或いはエンジンへ燃料を送る連絡配管に用いられるものである。この燃料チューブ１は、液体燃料に限らず気体燃料にも使用することができる。
【００３１】
上記燃料チューブ１は、図２に示すように、樹脂製のチューブ本体２と、チューブ本体２を配管等に接続するための（接続用の）コネクタ３とを有している。チューブ本体２とコネクタとは、スピン溶接（摩擦溶接の一種）により一体化されている。
【００３２】
チューブ本体２は、内径及び外径が一端側から他端側まで略一定である円管であって、径方向に積層された４つの層４〜７で構成されている。これら４つの層４〜７は、径方向内側から径方向外側に向かって、最内層４、内層５、中間層６、最外層７の順に積層されている。中間層６は、耐燃料透過性を有していて、中間層６の径方向内側に内層５と最内層４との二層が形成されている。
【００３３】
上記コネクタ３は、チューブ本体２が挿入されてスピン溶接されるチューブ挿入溝部１１を有している。チューブ本体２は、詳細は後述するように、少なくとも最外層７及び内層５を該溝部１１内の壁面に溶着させることでコネクタ３に接合されている。
【００３４】
上記最外層７は、熱溶融性を有する脂肪族系熱可塑性樹脂で形成することが好ましく、
具体的には、例えば、ナイロン系樹脂（例えば、ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ９９，ＰＡ６１０，ＰＡ６／６６，ＰＡ６／１２等）で形成することができる。最外層７の融点は、２４０℃以下であることがより好ましい。このように、最外層７を熱溶融性を有するナイロン樹脂（ＰＡ樹脂）で形成することで、最外層７をコネクタ３に対してスピン溶接により溶着することができる。また、ＰＡ樹脂は、耐薬品性、耐候性、柔軟性、強度、靱性等の観点から、最外層７に求められる性能を満たしていて、この点からも最外層７の構成樹脂として好ましい。最外層７に使用する樹脂は、コネクタ３に使用する樹脂と同じ樹脂であることが好ましい。これにより、最外層７とコネクタ３とのスピン溶接による接合性を向上させることができる。
【００３５】
上記内層５は、上記最外層７と同様に、熱溶融性を有する脂肪族系熱可塑性樹脂で形成することが好ましい。内層５は、例えば比較的安価なナイロン系熱可塑性樹脂で形成することが好ましく、例えば、ポリアミド（ＰＡ）１１、ポリアミド１２、ポリアミド６、ポリアミド６６、ポリアミド９９、ポリアミド６１０、ポリアミド２６、ポリアミド４６、ポリアミド６９、ポリアミド６１１、ポリアミド６１２、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６Ｉ、ポリアミド９１２、ポリアミドＴＭＨＴ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド９Ｉ、ポリアミド９Ｎ、ポリアミド１０１０、ポリアミド１０１２、ポリアミド１０Ｔ、ポリアミド１０Ｎ、ポリアミド１１Ｔ、ポリアミド１１Ｉ、ポリアミド１１Ｎ、ポリアミド１２１２、ポリアミド１２Ｔ、ポリアミド１２Ｉ、ポリアミド１２Ｎ、ポリアミドＭＸＤ６、ポリアミドＰＡＣＭ１２、ポリアミドジメチルＰＡＣＭ１２等の脂肪族ポリアミドや芳香族ポリアミド等が挙げられ、少なくとも１種のポリアミドや、これらポリアミドの原料モノマーを数種用いた共重合体が挙げられる。これらは１種又は２種以上を用いることができる。チューブ本体２の耐熱性、機械的強度や、層間接着性の観点から、上記ポリアミド６、ポリアミド１１、ポリアミド１２、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６Ｎ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド９Ｎ、ポリアミド１２Ｔ、ポリアミド１２Ｎが好ましく、この中でもポリアミド１１、ポリアミド１２がより一層好ましい。内層５を構成する樹脂の融点は２４０°以下であることがより好ましい。尚、内層５と最外層７とを必ずしも同じ樹脂材で構成する必要はない。
【００３６】
中間層６は、主に燃料チューブの周側面からの燃料漏れを防止するためのバリア層としての機能を有している。中間層６は、耐燃料透過性に優れた樹脂であればどのような樹脂で形成してもよく、例えば、後述のフッ素系樹脂や、上述のナイロン系樹脂から選択できるバリア性の高い樹脂、その他にエチレン／酢酸ビニル共重合体ケン化物（ＥＶＯＨ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリアリレート（ＰＡＲ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアセタール（ＰＯＭ）、ポリフェニレンオキシド（ＰＰＯ）、ポリサルホン（ＰＳＦ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリチオエーテルサルホン（ＰＴＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリアリルエーテルケトン（ＰＡＥＫ）、ポリアクリロニトリル（ＰＡＮ）、ポリメタクリロニトリル、アクリロニトリル／スチレン共重合体、メタクリロニトリル／スチレン共重合体、アクリロニトリル／ブタジエン／スチレン共重合体（ＡＢＳ）、メタクリロニトリル／スチレン／ブタジエン共重合体（ＭＢＳ）、ポリメタクリル酸メチル（ＰＭＭＡ）、ポリメタクリル酸エチル（ＰＥＭＡ）、ポリにビルアルコール（ＰＶＡ）、ポリ塩化ビニリデン（ＰＶＤＣ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、熱可塑性ポリイミド（ＰＩ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリサルホン（ＰＳＵ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、超高分子量ポリエチレン（ＵＨＭＷＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、エチレン／プロピレン共重合体（ＥＰＲ）、エチレン／ブテン共重合体（ＥＢＲ）、エチレン／酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、エチレン／アクリル酸共重合体（ＥＡＡ）、エチレン／メタクリル酸共重合体（ＥＭＡＡ）、エチレン／アクリル酸メチル共重合体（ＥＭＡ）、エチレン／メタクリル酸メチル共重合体（ＥＭＭＡ）、エチレン／アクリル酸エチル（ＥＥＡ）等が挙げられ、これらは接着機能性官能基を有していても構わないし、１種又は２種以上が重合されていても構わない。さらに、チューブ本体２の耐熱性、機械的強度や、層間接着性の観点から、後述のフッ素系樹脂、ポリアミド４６、ポリアミド６６、ポリアミド６１０、ポリアミド６１２等のバリア性の高い脂肪族ポリアミドや、ポリアミド６Ｔ、ポリアミド６Ｎ、ポリアミド９Ｔ、ポリアミド９Ｎ、ポリアミド１２Ｔ、ポリアミド１２Ｎ等のバリア性の高い芳香族ポリアミドや、エチレン／酢酸ビニル共重合体ケン化物（ＥＶＯＨ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）、ポリブチレンナフタレート（ＰＢＮ）、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエーテルスルホン（ＰＥＳ）、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）がより好ましく、この中でもフッ素系樹脂がより一層好ましい。
【００３７】
上記最内層４は、燃料が通過する燃料通路８を形成している。最内層４の内周面は燃料通路８内を流れる燃料と直接接触するため、両者の摩擦により蓄積した電荷がその放電時に燃料に引火する虞がある。したがって、これを防止するために、最内層４は導電性を有する樹脂で形成することが好ましい。但し、燃料チューブ１内を流れる燃料が、引火性の低いものである場合には、必ずしも最内層４を導電材で構成する必要はない。
【００３８】
また、最内層４は、上述の如く燃料に直接晒されるため、燃料に対する耐性（耐燃料劣化性、耐燃料腐食性等）に優れた樹脂で形成することが好ましい。したがって、例えば、環境性に優れたアルコール燃料等を使用燃料とした場合には、最内層４は、フッ素系樹脂で形成することが好ましい。フッ素系樹脂は、ＰＡ樹脂よりも耐燃料透過性に優れていて、耐燃料透過性の観点からも好ましい。このフッ素系樹脂としては、テトラフルオロエチレン／パーフルオロアルキルエーテル共重合体（ＰＦＡ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶＤＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、エチレン／テトラフルオロエチレン共重合体（ＥＴＦＥ）、ポリフッ化ビニル（ＰＶＦ）、ポリクロロトリフルオロエチレン（ＰＣＴＦＥ）、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体（ＦＥＰ）、エチレン／クロロトリフルオロエチレン共重合体（ＥＣＴＦＥ）、フッ化ビニリデン／クロロトリフルオロエチレン共重合体、クロロトリフルオロエチレン／テトラフルオロエチレン共重合体、ビニリデンフルオライド／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、エチレン／テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン／テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン／ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン／ペンタフルオロプロピレン共重合体、テトラフルオロエチレン／ヘキサフルオロプロピレン／フッ化ビニリデン共重合体（ＴＨＶ）、フッ化ビニリデン／ペンタフルオロプロピレン／テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン／パーフルオロアルキルビニルエーテル／テトラフルオロエチレン共重合体等が挙げられ、少なくとも１種の含フッ素単量体から誘導される繰り返し単位を有する重合体であり、前記重合体を１種又は２種以上を用いても構わない。最内層４は必ずしもコネクタ３に溶着される必要はなく、少なくとも、最外層７及び内層５がコネクタ３に溶着されていればよい。したがって、最内層４を構成する樹脂は、チューブ本体２とコネクタ３とを溶接させる温度条件よりも高融点の樹脂であってもよい。
【００３９】
上記コネクタ３は、樹脂製の一体成型品であって、最外層７及び内層５との溶着性を確保するために、熱溶融性を有する脂肪族系熱可塑性樹脂で形成することが好ましく、具体的には、ナイロン系の樹脂（例えば、ＰＡ１１，ＰＡ１２，ＰＡ６，ＰＡ６６，ＰＡ９９，ＰＡ６１０，ＰＡ６／６６，ＰＡ６／１２等）で形成することが好ましい。また、コネクタ３は、内層５及び最外層７を構成する樹脂と同じ樹脂で形成することがより好ましい。
【００４０】
コネクタ３は、図２〜４に示すように、燃料パイプ（不図示）を脱着自在な略Ｌ字状の所謂クイックコネクタであって、その内部には、チューブ本体２内に連通する燃料通路１６が形成されている。
【００４１】
具体的には、コネクタ３は、チューブ本体２が挿入（嵌合）されてスピン溶接されるチューブ挿入部１０と、このチューブ挿入部１０から直角に延び、燃料パイプが取り付けられるパイプ取付部２１とを備えている。
【００４２】
チューブ挿入部１０は、軸心方向の一側に開口する有底円筒状のチューブ挿入溝部１１（図５参照）を有している。チューブ挿入溝部１１は、その軸心方向から見て円環状をなしている。チューブ挿入溝部１１の開口側端部には、その外周を囲むように円環状のバリ収容部１４ａが形成されている。バリ収容部１４ａは、チューブ本体２側に開口する皿状の凹部であって、チューブ挿入溝部１１に連続して形成されている。尚、このバリ収容部１４ａは必ずしも設ける必要はない。
【００４３】
チューブ挿入溝部１１は、チューブ本体２側に開口する有底の円環状凹部であって、内周側壁面１２と外周側壁面１３と奥側壁面としての底壁面１５とを有している。
【００４４】
チューブ挿入溝部１１における内周側壁面１２と外周側壁面１３との間隔は、開口側から奥側に向かって徐々に小さくなるように形成されている。外周側壁面１３は、チューブ挿入溝部１１の開口側から奥側（底側）に向かって縮径するテーパ面状に形成されている一方、内周側壁面１２は、開口側から奥側に向かって径が略一定になる円筒面状に形成されている。チューブ挿入溝部１１の外周径（コネクタ３の軸心から外周側壁面１３までの距離）の最大値は、チューブ本体２をスピン溶接する前の状態において、チューブ本体２の挿入側端部の外径よりも大きい。チューブ挿入溝部１１の外周径の最小値は、チューブ本体２をスピン溶接する前の状態において、チューブ本体２の挿入側端部の外径よりも小さい。チューブ挿入溝部１１の内周径（コネクタ３の軸心から内周側壁面１２までの距離）は、チューブ本体２をスピン溶接する前の状態において、チューブ本体２の挿入側端部の内径よりも僅かに小さい。
【００４５】
上記チューブ挿入溝部１１の底壁面１５は、その開口側から奥側に向かって径が大きくなるテーパ面状（円錐面状）をなしている。この底壁面１５がチューブ挿入溝部１１の軸心方向に対してなす傾斜角度αは、外周側壁面１３が該軸心方向に対してなす角度βよりも大きい。チューブ挿入溝部１１の底部（奥側端部）には、チューブ本体２のコネクタへの溶接時に生じるバリを収容するバリ収容部１４ｂが設けられている。バリ収容部１４ｂは、底壁面１５と外周側壁面１３とチューブ本体２の端面とによって囲まれた部分からなる（図２参照）。上記底壁面１５の傾斜角度αは、バリ収容部１４ｂを確保する観点では小さい方が好ましいが、小さ過ぎると、後述するスピン溶接時にチューブ本体２をチューブ挿入溝部１１の開口側から奥側にストロークさせても、最内層４が底壁面１５によってあまり削られないので、内層５を底壁面１５に溶着（接触）させることができない。したがって、傾斜角度αは、バリ収容部１４ｂの確保と内層５の底壁面１５への溶着性とを両立することができる適切な角度とする必要がある。具体的には、このテーパ角度αは、例えば４０°〜５０°の範囲内とすることが好ましく、本実施形態では４５°とされている。
【００４６】
以下、チューブ本体２とコネクタ３とをスピン溶接する手順について説明する。先ず、コネクタ３のチューブ挿入溝部１１にチューブ本体２の端部を挿入して、チューブ本体２を、その奥側の端部が底壁面１５に当接する状態にセットする。そうして、チューブ本体２のセットが完了した後に、チューブ本体２をチューブ挿入溝部１１の開口側から奥側に向かって押し込みながら、コネクタ３をその軸心回りに所定回転数（本実施形態では２０００ｒｐｍ）で回転させると、チューブ本体２とコネクタ３との接触面が摩擦熱で溶融し、溶融した接触面が固化することでチューブ本体２がコネクタ３に溶着される。ここで、本実施形態では、チューブ挿入溝部１１の外周側壁面１３は上述の如くテーパ面状に形成されているため、チューブ本体２の外周面が該チューブ挿入溝部１１の外周側壁面１３に接触して溶着される。このとき生じるバリの殆どは、挿入溝部１１の外周側に位置するバリ収容部１４ａに排出される。
【００４７】
一方、チューブ挿入溝部１１の内周側壁面１２は、上述の如く、径が略一定の円筒面状に形成されているため、チューブ本体２の最内層４と該挿入溝部１１の内周側壁面１２との接触は抑制される。しかし、チューブ本体２を溝部１１の奥側に押し込むことによって、チューブ本体２の最内層４が、テーパ面状の底壁面１５に押し付けられるため、最内層４における底壁面１５との接触部分が面取り加工するかの如く削られて、この結果、最内層４に隣接する内層５が底壁面１５に接触するようになる。これにより、内層５が底壁面１５との接触摩擦により溶融して底壁面１５に溶着される。このとき生じるバリは、主に、チューブ挿入溝部１１の最奥部に位置するバリ収容部１４ｂに収容される。上記チューブ本体２の押込み量は、内層５を底壁面１５に接触させるのに十分な量であればよく、本実施形態では２ｍｍに設定されている。
【００４８】
このように、本実施形態では、最内層４をコネクタ３に溶着することができなくても、最内層４に隣接する内層５をコネクタ３に溶着することができるため、チューブ本体２とコネクタ３との接続部から燃料漏れを確実に防止することができる。
【００４９】
また、最内層４をコネクタ３に溶着させる必要がなくなったことで、最内層４に使用できる樹脂の選択範囲が広がるため、最内層４を使用燃料に応じた耐燃料性（耐腐食性、耐久性等）の高い樹脂で構成することができ、耐燃料透過性と耐燃料性との両立を図ることが可能となる。また、最内層４の溶融に備えてその厚みを予め大きくとる必要もないので、最内層４を構成する樹脂に比較的高価な導電性樹脂を使用した場合でも、そのコスト増加を極力抑制することができる。
【００５０】
また、上記内層５と底壁面１５との溶着部には、上記最内層４の削り取られた部分が混ざり込むため、例えば上述した放電対策として最内層４を導電材で構成した場合に、通電経路を確保して放電を促進することができる。
【００５１】
また、上記実施形態では、チューブ挿入溝部１１の底部（奥側端部）にバリ収容部１４ｂを形成するようにしたことで、チューブ本体２のコネクタ３へのスピン溶接時に発生したバリが燃料通路８内に排出されるのを確実に防止することができる。これにより、燃料にバリが混入するのを確実に防止することができる。
【００５２】
次に、実施例（表１参照）について具体的に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００５３】
（実施例１）
最内層４を構成する樹脂として、導電性を有するフッ素系樹脂である導電ＥＦＥＰ（例えば、ダイキン工業社グレード材料：ＲＰ５０００ＡＳ）を採用し、内層５を構成する樹脂として、脂肪族系熱可塑性樹脂であるＰＡ１２（例えば、ダイセル・エボニック社グレード材料：ＬＸ９０１１)を採用し、中間層６を構成する樹脂として、フッ素系樹脂である非導電性ＥＦＥＰを採用し、最外層７を構成する樹脂として、熱溶融性を有する脂肪族系熱可塑性樹脂であるＰＡ１２を採用するようにしている。
【００５４】
（実施例２）
最内層４を構成する樹脂として、実施例１と同様に導電ＥＦＥＰを採用し、内層５を構成する樹脂として、実施例１と同様にＰＡ１２を採用し、中間層６を構成する樹脂として
、フッ素系樹脂である非導電性ＰＶＤＦを採用し、最外層７を構成する樹脂として実施例１と同様にＰＡ１２を採用するようにしている。
【００５５】
（実施例３）
最内層４を構成する樹脂として、導電性を有するポリフェニレンサルファイド(以下、導電ＰＰＳという)を採用し、内層５を構成する樹脂として、実施例１と同様にＰＡ１２を採用し、中間層６を構成する樹脂として、実施例１と同様に非導電性ＥＦＥＰを採用し、最外層７を構成する樹脂として実施例１と同様にＰＡ１２を採用するようにしている。この実施例３では、上記導電ＰＰＳとして、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）にカーボンブラックを、ポリフェニレンサルファイド１００質量部に対して１０質量部の割合で配合して分散させたものを使用している。
【００５６】
（実施例４）
最内層４を構成する樹脂として、実施例１と同様に導電性ＥＦＥＰを採用し、内層５を構成する樹脂として、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）とＰＡ１２とを混練溶融させたＰＢＴ／ＰＡ１２アロイ樹脂を採用し、中間層６を構成する樹脂として、ポリブチレンテレフタレート(ＰＢＴ)を採用し、最外層７を構成する樹脂としてＰＡ１２を採用するようにしている。尚、中間層６と最外層７との間には、両者の接着強度が不足しないようにＰＢＴ／ＰＡ１２アロイ樹脂を０．０５ｍｍの厚みで設けるようにしている。
【００５７】
（層厚さについて）
上記実施例１及び２では最内層４の厚みを０．１０ｍｍ、内層５の厚みを０．２０ｍｍとし、中間層６の厚みを０．１０ｍｍとし、最外層７の厚みを０．６０ｍｍとした。
【００５８】
上記実施例３では、最内層４の厚みを０．０５ｍｍ、内層５の厚みを０．２０ｍｍとし、中間層６の厚みを０．１ｍｍとし、最外層７の厚みを０．６５ｍｍとした。
【００５９】
上記実施例４では、最内層４の厚みを０．１０ｍｍ、内層５の厚みを０．２０ｍｍとし、中間層６の厚みを０．２０ｍｍとし、最外層７の厚みを０．４５ｍｍとした。
【００６０】
（比較例について）
次に、比較例（表２参照）について具体的に説明する。比較例１の燃料チューブ１は、最内層に導電性がなく中間層が耐燃料透過性（バリア性）を有する従来のチューブ構成を有している。比較例２〜５はそれぞれ、実施例１〜４に対応する比較例であって、コネクタ３に対してチューブ本体２の最外層７のみを溶着するようにした点で、各実施例１〜４とは異なっている。この比較例２〜５で使用したコネクタ３は、図６に示すように、本実施形態に係るコネクタ３と同様に、テーパ面状の外周側壁面１３と円筒面状の内周側壁面１２とを有しているが、底壁面１５を傾斜させていない。このため、比較例２〜５では、最外層７のみがコネクタ３（外周側壁面１３）に溶接されている。各比較例２〜５において、各層４〜７の構成材料や厚みはそれぞれ実施例１〜４と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
【００６１】
比較例６〜９はそれぞれ、実施例１〜４に対応する比較例であって、コネクタ３に対してチューブ本体２を圧入により接続している点で、各実施例１〜４とは異なっている。各比較例２〜５において、各層４〜７の構成材料や厚みは実施例１〜４と同じであるため、その詳細な説明を省略する。
【００６２】
（性能評価）
上記実施例及び比較例について以下に述べる各項目について評価した。評価結果は、表１及び表２に示されている。
（初期接着力）
初期接着力とは、各層４〜７の層間接着力のうち最も小さい値をいう。測定にあたっては、テストチューブを半割りにし、テンシロン万能試験機を用い、３０ｍｍ／ｍｉｎの引張速度にて１８０°剥離試験を実施して剥離強度を読み取り、剥離断面長さ（幅）で除した値を初期接着力（初期層間接着力）とした。この初期接着力は、２０Ｎ／ｃｍよりも大きいことが好ましく、３０Ｎ／ｃｍよりも大きいとより好ましい。
（燃料封入２０日後の接着力）
燃料封入２０日後の接着力は、初期接着力と同じく、各層４〜７の層間接着力のうち最も小さい値をいう。測定にあたっては、テストチューブ内部に、ＦｕｅｌＣ（イソオクタン：トルエン＝５０：５０体積比）とエタノ−ルとを９０：１０の体積比で混合したアルコ−ル／ガソリンを封入して６０℃の温度に２０日間保持した後、上記初期接着力試験と同じ方法で接着力を求めた。初期接着力と同様に、２０Ｎ／ｃｍよりも大きいことが好ましく、３０Ｎ／ｃｍよりも大きいとより好ましい。
（燃料透過量について）
両端部にコネクタ３を接続した長さ２００ｍｍのテストチューブ（内径６ｍｍ，肉厚１ｍｍ）を用いて以下の方法により燃料透過量Ｖ１〜Ｖ３を測定した。
【００６３】
すなわち、テストチュ−ブに上記アルコ−ル／ガソリンを封入して全体の重量を測定し、次いで６０℃のオ−ブンに入れ、一日毎に重量変化（ａ）を測定した。一方、上記アルコ−ル／ガソリンを封入していないテストチューブの重量変化（ｂ）についても同様に測定した。この測定を２０日間続けて、（ａ）−（ｂ）により、一日あたりの燃料の重量変化を求めて燃料透過量Ｖ１（６０°Ｃ，Ｅ１０）とした。
【００６４】
また、純エタノールを封入した場合についても同様に燃料の質量変化を算出し、それを燃料透過量Ｖ２（６０°Ｃ，Ｅ１００）とした。
【００６５】
また、１０〜３０℃を１２時間周期で一定の温度下降勾配で変化させたサイクル運転した場合についても同様に燃料の質量変化を算出し、それを燃料透過量Ｖ３（１０℃〜３０℃サイクル，Ｅ１０）とした。
（チューブコネクタ引抜力）
コネクタ３を固定した状態でチューブ本体２をコネクタ３から引抜く方向に引張って、その引張り荷重を徐々に増加させていく試験を行った。そして、チューブ本体２がコネクタ３から抜ける瞬間の引張り荷重をチューブコネクタ引抜力とした。
【００６６】
ここで、表１中の「チューブ切断」とあるのは、引っ張り荷重を増加させていったときにチューブ本体２がコネクタ３から抜けずに破断に至ったことを示している。このことは、換言すると、上記コネクタ３に対する上記チューブ本体２の引抜き方向の接合力が、上記チューブ本体２における該引抜き方向（長さ方向）の破断荷重よりも大きいことを意味している。
【００６７】
【表１】
【００６８】
【表２】
【００６９】
これらの表１及び表２の試験結果より以下のことがわかる。すなわち、コネクタ３の接続方式を圧入方式とした比較例１及び比較例６を比べると、比較例６の方が燃料透過量Ｖ１及びＶ２が大きくなって耐燃料透過性の観点で不利であることがわかる。比較例６の方が比較例１に比べて中間層６の内周面とコネクタの圧入部の外周面との距離が大きい分だけ両者の間から漏出する揮発燃料が多くなるためと考えられる（図７（ｂ）参照）。これに対して、比較例６と同じチューブ構成を有していてコネクタ３の接続方式のみが異なる比較例２（溶接方式を採用した例）では、比較例１よりも燃料透過量Ｖ１及びＶ２が小さくなって耐燃料透過性が改善されていることがわかる。このことから、コネクタ３にチューブ本体２を溶接することで、チューブ本体２とコネクタ３との接続部からの漏れを低減できることがわかる。
【００７０】
また、最外層７及び内層５をコネクタ３に溶着させた実施例１〜４の方が、最外層７のみをコネクタ３に溶着させた比較例２〜５と比較して、燃料透過量Ｖ１〜Ｖ３（特に燃料透過量Ｖ３）が減少していることがわかる。具体的には、例えば実施例１では、比較例２と比べて、上記燃料透過量Ｖ３が１．３から０．７と約半分程度に減少していることがわかる。
【００７１】
また、実施例１〜４では、コネクタ３の接続方式として圧入方式を採用した比較例６〜９に比べて、上記燃料透過量Ｖ１〜Ｖ３（特に燃料透過量Ｖ３）が格段に減少していることがわかる。具体的には、例えば実施例１では、比較例６と比べて、上記燃料透過量Ｖ３が５．８から０．７と約１／８に減少していることがわかる。これは、上述したように、圧入方式を採用した燃料チューブ１では、中間層６の内周面とコネクタ３の圧入部の外周面との距離が大きくなって、両者の間から揮発燃料が漏出するのに対し（図７（ｂ）参照）、この実施例では、図７（ａ）に示すように、内層５及び底壁面１５間の溶着部１９と、最外層７及び外周側壁面１３間の溶着部１７との二つの溶着部によって燃料を遮断することができるためと考えられる。
【００７２】
このように、上記実施形態及び上記実施例では、上記チューブ本体２の最内層４がコネクタ３（チューブ挿入溝部１１の内周側壁面１２）に溶着されなくても、内層５がコネクタ３の底壁面１５に溶着されるため、燃料チューブ１の端部からの燃料漏れを確実に抑制することができる。したがって、最内層４を必ずしもコネクタ３との溶着性に優れた樹脂で構成する必要がなくなるため、最内層４に使用できる樹脂の選択範囲が広がって、最内層４を使用燃料に応じて耐燃料性に優れた樹脂で構成することができる。
【００７３】
（他の実施形態）
本発明の構成は、上記実施形態に限定されるものではなく、それ以外の種々の構成を包含するものである。すなわち、上記実施形態では、チューブ挿入溝部１１の底壁面１５を該溝部１１の開口側から奥側に向かって拡径するテーパ面状に形成するようにしているが、必ずしもテーパ面状に形成する必要はなく、例えば、図８に示すように、チューブ挿入溝部１１内側に凸となる円弧面状に形成するようにしてもよいし、これとは逆側に凸となる円弧面状に形成するようにしてもよい。
【００７４】
また、上記実施形態では、テーパ面状の外周側壁面１３をチューブ挿入溝部１１の開口側から奥側までの全体に亘って形成するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、図９に示すように、テーパ面状の外周側壁面１３をチューブ挿入溝部１１の奥側端部にのみ形成するようにしてもよい。
【００７５】
また、上記実施形態では、チューブ本体２をスピン溶接によりコネクタ３に接合するようにしているが、これに限ったものではなく、例えば、超音波溶接や振動溶接により接合するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７６】
本発明は、複数の層を径方向に積層してなる樹脂製のチューブ本体の端部にコネクタを溶接接合してなる燃料チューブ、及び該コネクタに有用であり、特に、４つ以上の層からなる燃料チューブに有用である。
【符号の説明】
【００７７】
１ 燃料チューブ
２ チューブ本体
３ コネクタ
４ 最内層
５ 内層（一の層）
６ 中間層（バリア層）
７ 最外層
１１ チューブ挿入溝部（環状凹部）
１２ 内周側壁面
１３ 外周側壁面
１４ｂ バリ収容部
１５ 底壁面（奥側壁面）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の層を径方向に積層してなる樹脂製のチューブ本体の端部にコネクタを溶接接合して構成される燃料チューブであって、
上記コネクタは、上記チューブ本体の端部が挿入されて溶接される環状凹部を有し、
上記環状凹部は、該凹部の開口側から奥側に向かって径が小さくなる外周側壁面と、該外周側壁面の径方向内側に位置し、開口側から奥側に向かって径が略一定となる内周側壁面と、該内周側壁面における奥側の端部に接続され、開口側から奥側に向かって径が大きくなる奥側壁面とを有していることを特徴とする燃料チューブ。
【請求項２】
請求項１記載の燃料チューブにおいて、
チューブ本体は、少なくとも三つの層からなるものであって、最外層が環状凹部の外周側壁面に溶接されるとともに、最内層と最外層との間の一の層が環状凹部の奥側壁面に溶接されるように構成されていることを特徴とする燃料チューブ。
【請求項３】
請求項２記載の燃料チューブにおいて、
チューブ本体は、少なくとも四つの層からなるものであって、最外層と上記一の層との間に位置し且つ耐燃料透過性を有するバリア層を含むことを特徴とする燃料チューブ。
【請求項４】
請求項２又は３記載の燃料チューブにおいて、
上記チューブ本体の最外層及び上記一の層は、ＰＡ１１又はＰＡ１２からなる燃料チューブ。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の燃料チューブにおいて、
上記コネクタは、上記最外層及び上記一の層を構成する樹脂と同じ樹脂からなることを特徴とする燃料チューブ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の燃料チューブにおいて、
上記チューブ本体の最内層は、フッ素系樹脂からなる燃料チューブ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の燃料チューブにおいて、
上記環状凹部の奥側の端部には、上記外周側壁面と上記奥側壁面と上記チューブ本体の奥側の端面とに囲まれたバリ収容部が設けられていることを特徴とする燃料チューブ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の燃料チューブにおいて、
上記コネクタに対する上記チューブ本体の引抜き方向の接合力は、上記チューブ本体における該引抜き方向の破断荷重よりも大きいことを特徴とする燃料チューブ。
【請求項９】
チューブの端部に溶接接合されるコネクタであって、
上記チューブの端部が挿入されて溶接される環状凹部を有し、
上記環状凹部は、該凹部の開口側から奥側に向かって径が小さくなる外周側壁面と、該外周側壁面の径方向内側に位置し、開口側から奥側に向かって径が略一定となる内周側壁面と、該内周側壁面における奥側の端部に接続され、開口側から奥側に向かって径が大きくなる奥側壁面とを有していることを特徴とするコネクタ。
【請求項１】
複数の層を径方向に積層してなる樹脂製のチューブ本体の端部にコネクタを溶接接合して構成される燃料チューブであって、
上記コネクタは、上記チューブ本体の端部が挿入されて溶接される環状凹部を有し、
上記環状凹部は、該凹部の開口側から奥側に向かって径が小さくなる外周側壁面と、該外周側壁面の径方向内側に位置し、開口側から奥側に向かって径が略一定となる内周側壁面と、該内周側壁面における奥側の端部に接続され、開口側から奥側に向かって径が大きくなる奥側壁面とを有していることを特徴とする燃料チューブ。
【請求項２】
請求項１記載の燃料チューブにおいて、
チューブ本体は、少なくとも三つの層からなるものであって、最外層が環状凹部の外周側壁面に溶接されるとともに、最内層と最外層との間の一の層が環状凹部の奥側壁面に溶接されるように構成されていることを特徴とする燃料チューブ。
【請求項３】
請求項２記載の燃料チューブにおいて、
チューブ本体は、少なくとも四つの層からなるものであって、最外層と上記一の層との間に位置し且つ耐燃料透過性を有するバリア層を含むことを特徴とする燃料チューブ。
【請求項４】
請求項２又は３記載の燃料チューブにおいて、
上記チューブ本体の最外層及び上記一の層は、ＰＡ１１又はＰＡ１２からなる燃料チューブ。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一項に記載の燃料チューブにおいて、
上記コネクタは、上記最外層及び上記一の層を構成する樹脂と同じ樹脂からなることを特徴とする燃料チューブ。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか一項に記載の燃料チューブにおいて、
上記チューブ本体の最内層は、フッ素系樹脂からなる燃料チューブ。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載の燃料チューブにおいて、
上記環状凹部の奥側の端部には、上記外周側壁面と上記奥側壁面と上記チューブ本体の奥側の端面とに囲まれたバリ収容部が設けられていることを特徴とする燃料チューブ。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか一項に記載の燃料チューブにおいて、
上記コネクタに対する上記チューブ本体の引抜き方向の接合力は、上記チューブ本体における該引抜き方向の破断荷重よりも大きいことを特徴とする燃料チューブ。
【請求項９】
チューブの端部に溶接接合されるコネクタであって、
上記チューブの端部が挿入されて溶接される環状凹部を有し、
上記環状凹部は、該凹部の開口側から奥側に向かって径が小さくなる外周側壁面と、該外周側壁面の径方向内側に位置し、開口側から奥側に向かって径が略一定となる内周側壁面と、該内周側壁面における奥側の端部に接続され、開口側から奥側に向かって径が大きくなる奥側壁面とを有していることを特徴とするコネクタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１２−１９７８０６（Ｐ２０１２−１９７８０６Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６０６４２（Ｐ２０１１−６０６４２）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００２０１８６９）倉敷化工株式会社 (282)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００２０１８６９）倉敷化工株式会社 (282)
【Ｆターム（参考）】
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