树脂加料管及其制造方法与流程

1.本发明涉及树脂加料管及其制造方法。


背景技术：

2.树脂加料管(也称为加料软管、加料配管)在汽车中将供油口与燃料箱连接，供燃料流通。加料管需要以不与其他部件产生干涉的方式进行配线，因此一般具备直筒部以及弯曲筒部(也称为弯曲部)。
3.而且，树脂加料管的组装例如以如下方式进行。首先，在树脂加料管的端部装配供油口，接着，将装配于树脂加料管的供油口与汽车的车身连结。在此，在将供油口与汽车的车身连结时，从空间的观点出发，作业者不容易保持供油口，因此变为保持树脂加料管。假设在树脂加料管的弯曲筒部的刚性较低的情况下，在将供油口与汽车的车身连结时弯曲筒部会弯曲，从而无法容易地进行供油口与汽车的车身的连结。因此，从形状自由度的观点出发，将弯曲筒部形成为能够弯曲，但是从向汽车的车身的组装作业性的观点出发，需要用于保持形状的刚性。
4.另外，树脂加料管供燃料流通，因此由于在内周面存在凹凸而使压损变大。即，弯曲筒部形成为波纹状成为压损变大的原因。
5.因此，已知不是如专利文献1所记载那样将弯曲筒部的周向整周形成为波纹状，而是如专利文献2
‑
3所记载那样仅将弯曲内侧的部分形成为波纹状，并将弯曲外侧的部分形成为平滑状。另外，在专利文献4
‑
7中记载了将周向上的一部分形成为波纹状或凹凸状，并将周向上的剩余部分形成为平滑状。
6.现有技术文献
7.专利文献
8.专利文献1：日本特开2006
‑
234131号公报
9.专利文献2：日本特开2003
‑
113986号公报
10.专利文献3：日本特开2000
‑
283348号公报
11.专利文献4：日本特开平11
‑
291361号公报
12.专利文献5：日本特开2001
‑
191421号公报
13.专利文献6：日本特开2020
‑
41683号公报
14.专利文献7：日本特开昭60
‑
34172号公报


技术实现要素：

15.发明所要解决的问题
16.如上所述，从形状自由度的观点出发，要求将树脂加料管形成为能够弯曲，从组装作业性的观点出发，要求树脂加料管具有用于保持形状的刚性，且形成为能够降低弯曲筒部的压损的形状。
17.专利文献2所记载的管为了确保刚性而在弯曲筒部的外周面设置有沿筒轴方向延
伸的肋，因此制造并不容易。专利文献3
‑
4所记载的管的刚性不充分。
18.本发明的目的在于提供一种容易制造且能够确保弯曲筒部的刚性的树脂加料管及其制造方法。
19.用于解决问题的手段
20.(1、树脂加料管)
21.树脂加料管将供油口和燃料箱连接，并且具备直筒部以及弯曲筒部，所述弯曲筒部具备峰部和谷部连续的波纹状的弯曲内侧部、和由非波纹状的平滑面形成的弯曲外侧部。所述弯曲内侧部的所述谷部具有在将所述弯曲筒部形成为直筒状的状态下与所述弯曲筒部的中心线平行的直线状外周面，所述谷部的所述直线状外周面形成于形成有所述峰部的周向整个范围。
22.弯曲筒部的弯曲内侧形成为波纹状。因而，树脂加料管在弯曲筒部能够弯曲，具有形状自由度。另外，在弯曲筒部中，弯曲外侧部由非波纹状的平滑面形成。因而，能够降低燃料流通中的压损。
23.进一步地，在弯曲筒部的弯曲内侧部，波纹状的谷部具有直线状外周面。换言之，谷部的谷底在轴向截面中不倾斜而形成为平坦。假设在谷部不具有直线状外周面而倾斜至到达谷部的谷底的情况下，弯曲筒部容易向弯曲内侧弯曲。在该情况下，容易向弯曲筒部的弯曲内侧的角度变小的状态进行变形。即，弯曲筒部的刚性较低。由此，在向汽车的车身组装时的作业性的观点上存在问题。但是，通过使谷部的谷底具有直线状外周面，由此不易弯曲。即，弯曲筒部的刚性变高。其结果是，在将树脂加料管向汽车的车身组装时，作业性变得良好。
24.另外，如上所述，为了确保刚性，在弯曲筒部的弯曲内侧部，波纹状的谷部具有直线状外周面。这样的形状能够通过波纹状的成形而容易地进行制造。
25.(2、树脂加料管的制造方法)
26.作为树脂加料管的制造方法，使用挤出机对直筒状原料进行挤出成形，使用与所述挤出机连续地排列的波纹成形机，对所述直筒状原料进行加工，由此成形所述直筒部以及直筒状的所述弯曲筒部，通过对直筒状的所述弯曲筒部进行弯曲加工，由此成形弯曲的所述弯曲筒部。通过该制造方法制造的树脂加料管起到上述的效果。
附图说明
27.图1是燃料管线的图。
28.图2是树脂加料管的局部图，是将弯曲筒部形成为直筒状的状态(弯曲加工前的状态)的图。
29.图3是图2所示的树脂加料管的轴向剖视图。
30.图4是图3的iv
‑
iv剖视图。
31.图5是图3的v
‑
v剖视图。
32.图6是图3的vi
‑
vi剖视图。
33.图7是表示树脂加料管的制造方法的流程图。
34.图8是表示作为树脂加料管的制造装置的一部分的挤出机、波纹成形机以及切割机的图。
35.图9是图8的ix
‑
ix剖视图。
36.附图标记说明
37.11：供油口；12：燃料箱；13：树脂加料管；14：通气管；21、22、23：直筒部；26、27：弯曲筒部；30：弯曲内侧部；31、32、33：峰部；34：谷部；35、42：肋；40：弯曲外侧部；41：主体；42：肋；110：挤出机；120：波纹成形机；130：切割机；l：中心线；p：间距。
具体实施方式
38.(1、燃料管线1的结构)
39.参照图1对燃料管线1的结构进行说明。燃料管线1是在汽车中从供油口11到内燃机(未图示)的管线。但是，在本例中，对从作为燃料管线1的一部分的供油口11到燃料箱12之间进行说明。
40.燃料管线1具备供油口11、燃料箱12、树脂加料管13以及通气管14。供油口11设置在能够供供油枪2的喷嘴2a插入的汽车的车身的外表面附近。在供油口11中存在装配有未图示的供油盖的类型和未装配供油盖的无盖类型。供油口11与汽车的车身连结(卡合)。燃料箱12储存汽油等液体燃料。储存在燃料箱12中的液体燃料向未图示的内燃机供给，用于对内燃机进行驱动。
41.树脂加料管13由长条状的树脂制成的配管(也称为软管)形成。在图1中，图示了一根树脂加料管13，但也可以形成为具备将多根树脂加料管13与树脂加料管13彼此连接的接头(未图示)的结构。
42.树脂加料管13将供油口11与燃料箱12连接，使所供给的液体燃料沿正向流通。向供油口11插入供油枪2的喷嘴2a，从喷嘴2a供给液体燃料，由此液体燃料通过树脂加料管13而储存在燃料箱12中。在此，当液体燃料充满燃料箱12时，在树脂加料管13中储存有液体燃料，液体燃料与供油枪2的喷嘴2a的前端接触，从而自动停止由喷嘴2a进行的液体燃料的供给(自动停止功能)。
43.通气管14由长条状的树脂制成的配管(也称为软管)形成。通气管14将燃料箱12与供油口11连接。在经由树脂加料管13向燃料箱12供给液体燃料时，通气管14将燃料箱12内的燃料蒸气向燃料箱12外排出。
44.另外，在燃料供油的过程中，当燃料箱12成为满箱而自动停止功能工作时，液体燃料从燃料箱12经由通气管14向供油口11回流。这样，通气管14使供油过程中的燃料蒸气以及自动停止时的液体的回流燃料流通。
45.(2、树脂加料管13的组装)
46.将树脂加料管13组装于汽车的车身的作业例如以如下方式进行。首先，在树脂加料管13的端部装配供油口11。接着，将装配于树脂加料管13的供油口11与汽车的车身连结。
47.在此，在将供油口11连结于汽车的车身时，从空间的观点出发，作业者并不容易保持供油口11，因此保持树脂加料管13。尤其是，存在作业者不得不保持比树脂加料管的弯曲筒部靠供油口11的相反侧的部位的情况。而且，为了将供油口11连结于汽车的车身，作业者在保持该部位的状态下将供油口11以及树脂加料管13压入。这样，将供油口11连结于汽车的车身。
48.(3、树脂加料管13的整体结构)
49.参照图1对树脂加料管13的结构进行说明。如上所述，树脂加料管13将供油口11与燃料箱12连接。由于在供油口11与燃料箱12之间存在汽车的各种部件，因此树脂加料管13配线在这些部件之间。
50.因此，树脂加料管13具有至少一处能够弯曲的部位。在本例中，树脂加料管13具备三处直筒部21、22、23和两处弯曲筒部26、27。但是，树脂加料管13只要构成为具备至少两处的直筒部21、22、23和至少一处的弯曲筒部26、27即可。当然，树脂加料管13也可以构成为具备三处以上的弯曲筒部26、27。
51.详细而言，本例中的树脂加料管13具备与供油口11连接的第一直筒部21、与燃料箱12连接的第二直筒部22、以及位于第一直筒部21与第二直筒部22之间的第三直筒部23。直筒部21、22、23是直线状的筒。
52.树脂加料管13具备将第一直筒部21和第三直筒部23连接的第一弯曲筒部26、以及将第二直筒部22和第三直筒部23连接的第二弯曲筒部27。弯曲筒部26、27构成能够弯曲的部位。尤其是，弯曲筒部26、27在周向的局部形成为波纹状。弯曲筒部26、27通过形成为波纹状，从而形成为与直筒部21、22、23相比容易弯曲变形的形状。
53.(4、树脂加料管13的详细结构)
54.参照图2
‑
图5对树脂加料管13的详细结构进行说明。在此，图2以及图3表示将树脂加料管13整体形成为直筒状的状态。即，图2以及图3表示弯曲筒部26、27被弯曲加工前的状态、即将弯曲筒部26、27形成为直筒状的状态下的树脂加料管13。
55.另外，以下，对树脂加料管13中的第一直筒部21、第一弯曲筒部26以及第三直筒部23的部分进行说明。此外，第二直筒部22实质上与第一直筒部21同样地构成，第二弯曲筒部27实质上与第一弯曲筒部26同样地构成。
56.如图2以及图3所示，第一直筒部21形成为以中心线l为中心的圆筒状。第一直筒部21在图1所示那样的组装于汽车的组装状态下也形成为圆筒状。如图2以及图3所示，第一直筒部21的外周面是以中心线l为中心的半径为ra1的圆形。如图3所示，第一直筒部21的内周面是以中心线l为中心的半径为rb1的圆形。即，第一直筒部21的厚度为(ra1－rb1)。在此，在本例中，第一直筒部21的外周面的直径(2
×
ra1)被设定为20mm以上40mm以下。
57.第三直筒部23形成为与第一直筒部21相同的形状。即，第三直筒部23形成为以中心线l为中心的圆筒状。第三直筒部23在图1所示那样的组装于汽车的组装状态下也形成为圆筒状。第三直筒部23的外周面是以中心线l为中心的半径为ra1的圆形。另外，第三直筒部23的内周面是以中心线l为中心的半径为rb1的圆形。另外，第三直筒部23的外周面的直径(2
×
ra1)被设定为20mm以上40mm以下。
58.第一弯曲筒部26位于第一直筒部21与第三直筒部23之间，与第一直筒部21和第三直筒部23连接。第一弯曲筒部26在图2以及图3中为直筒状的状态，但如图1所示，在组装于汽车的组装状态下，成为弯曲的状态。
59.第一弯曲筒部26在如图1所示那样弯曲的状态下具备弯曲内侧部30和弯曲外侧部40。弯曲内侧部30包括所成的角度最小的部位，弯曲外侧部40包括所成的角度最大的部位。在图2以及图3中，弯曲内侧部30位于图的上侧，弯曲外侧部40位于图的下侧。
60.弯曲内侧部30形成为峰部31、32、33与谷部34连续的波纹状。弯曲内侧部30为波纹状，因此能够弯曲。在本例中，弯曲内侧部30具备轴向中间的峰部31和轴向两端的峰部32、
33。尤其是，弯曲内侧部30具备多个轴向中间的峰部31。
61.如图2以及图3所示，峰部31、32、33的外周面形成为在径向外侧具有顶点、且在轴向两侧具有倾斜面的形状。如图3所示，峰部31、32、33的内周面形成为转印了外周面的形状。进一步地，如图4
‑
图6所示，峰部31、32、33在周向上并未形成于整周。如图4以及图6所示，峰部31、32、33的外周面的顶点在周向上例如设定在160
°
以上320
°
以下的范围内。另外，如图5所示，与峰部31、32、33的内周面的顶点对应的位置在周向上设定在与外周面相同程度的范围内。因而，峰部31、32、33的径向上的突出量在形成角度范围的中央最大，并随着朝向形成角度范围的端部而变小。但是，峰部31、32、33的形成角度范围不限于上述范围，可以设为任意的范围。
62.另外，如图4所示，峰部31、32、33的外周面的顶点位于以从第一直筒部21的中心线l偏心的线ls为中心的圆弧上。即，峰部31、32、33的外周面的顶点的中心ls相对于第一直筒部21的中心偏心。而且，连接峰部31、32、33的外周面的顶点而成的曲线成为以中心ls为中心的半径为rs的圆弧。
63.进一步地，峰部31、32、33的外周面的顶点中的距中心线l最远的顶点(最远顶点)位于距中心线l的距离为ra21的位置。最远顶点的距离ra21比第一直筒部21的外周面的半径ra1大。另外，峰部31、32、33的内周面中的与顶点对应的位置中的距中心线l最远的点(最远内周点)位于距中心线l的距离为rb21的位置。最远内周点的距离rb21比第一直筒部21的内周面的半径rb1大。进一步地，在本例中，最远内周点的距离rb21被设定为第一直筒部21的外周面的半径ra1以上。但是，最远内周点的距离rb21也可以被设定为半径ra1以下。此外，最远顶点以及最远内周点位于峰部31、32、33的形成角度范围的中央。
64.在轴向中间的峰部31中，轴向两侧的倾斜面的倾斜角度为相同的角度。轴向中间的峰部31的倾斜角度例如被设定为40
°
以上80
°
以下。但是，在轴向中间的峰部31中，轴向两侧的倾斜面的倾斜角度也可以为不同的角度。
65.在轴向两端的峰部32、33中，轴向两侧的倾斜面的倾斜角度为不同的角度。轴向两端的峰部32、33中的轴向中间的峰部31侧的倾斜面与轴向中间的峰部31的倾斜面的倾斜角度为相同的角度。另一方面，轴向两端的峰部32、33中的轴向外侧的倾斜面比轴向中间的峰部31的倾斜面的倾斜角度小。这是为了在如图1所示那样弯曲筒部26、27弯曲的状态下，使得轴向两端的峰部32、33不易压曲。即，通过如上述那样设定倾斜角度，使轴向两端的峰部32、33具有刚性。
66.另外，相邻的峰部31、32、33的间距p被设定为相同。在本例中，峰部31、32、33的间距p被设定为4mm以上7mm以下的恒定值。
67.谷部34位于相邻的峰部31、32、33之间。如图2以及图3所示，在将弯曲筒部26、27形成为直筒状的状态下，谷部34具有与弯曲筒部26、27的中心线(第一直筒部21的中心线l)平行的直线状外周面。
68.谷部34的直线状外周面是以第一直筒部21的中心线l为中心的圆弧面。谷部34的直线状外周面形成于形成有峰部31、32、33的周向整个范围。谷部34的直线状外周面的半径ra22被设定为第一直筒部21的外周面的半径ra1以上。尤其是，在本例中，谷部34的直线状外周面的半径ra22被设定为与第一直筒部21的外周面的半径ra1相同。
69.另外，谷部34的轴向宽度在形成角度范围的中央最小，并随着朝向形成角度范围
的端部而变大。例如，谷部34的最小轴向宽度被设定为峰部31、32、33的间距p的1/5以上1/2以下。在本例中，谷部34的最小轴向宽度被设定为0.8mm以上3.5mm以下。
70.谷部34的内周面的半径rb22被设定为第一直筒部21的内周面的半径rb1以上。因而，在弯曲筒部26、27的弯曲内侧部30，能够抑制流路截面积变得比第一直筒部21小的情况。即，能够抑制由流路截面积的降低导致的压损。
71.谷部34的内周面的轴向中央的直径最小，并随着朝向轴向两端而直径变大。这是因为树脂加料管13是通过挤出机以及波纹成形机而成形的。但是，谷部34的内周面也可以具有与弯曲筒部26、27的中心线(第一直筒部21的中心线l)平行的直线状内周面。在该情况下，谷部34的直线状内周面的半径rb22可以设定为第一直筒部21的内周面的半径rb1以上。尤其是，谷部34的直线状内周面的半径rb22可以设定为与第一直筒部21的内周面的半径rb1相同。
72.弯曲内侧部30还具备肋35。肋35位于弯曲内侧部30的外周面中的各个峰部31、32、33的顶点的周向整个范围。肋35比峰部31、32、33的高度低。肋35起到提高峰部31、32、33的刚性的效果。
73.弯曲外侧部40由非波纹状的平滑面形成。在此，波纹状是指外周面在轴向上形成为凹凸状、且内周面形成为转印了外周面的凹凸状的形状。另一方面，非波纹状的平滑面是指外周面以及内周面在轴向上不具有凹凸的形状。非波纹状的平滑面不限于在轴向上为直线状的情况，也包括为弯曲形状的情况。详细而言，弯曲外侧部40在轴向上具有弯曲凸状的外周面，并具有弯曲凹状的内周面。
74.在将弯曲筒部26形成为直筒状的状态下，弯曲外侧部40成为圆筒状。在此，弯曲外侧部40具备主体41和肋42。在将弯曲筒部26形成为直筒状的状态下，弯曲外侧部40的主体41具有圆筒状的外周面以及圆筒状的内周面。弯曲外侧部40的主体41中的圆筒状外周面的半径为ra3，圆筒状内周面的半径为rb3。
75.而且，主体41的圆筒状外周面的半径ra3为第一直筒部21的外周面的半径ra1以上。在本例中，主体41的圆筒状外周面的半径ra3与第一直筒部21的外周面的半径ra1相同。另外，主体41的圆筒状内周面的半径rb3为第一直筒部21的内周面的半径rb1以上。在本例中，主体41的圆筒状内周面的半径rb3与第一直筒部21的内周面的半径rb1相同。因而，在弯曲筒部26、27的弯曲外侧部40，能够抑制流路截面积变得比第一直筒部21小的情况。即，能够抑制由流路截面积的降低导致的压损。
76.在此，在将弯曲筒部26、27形成为直筒状的状态下，由谷部34的直线状外周面和弯曲外侧部40的主体41的外周面形成单一外径(ra22、ra3)的圆筒状外周面。进一步地，该圆筒状外周面具有与第一直筒部21的外周面相同的外径。
77.在使用后述的挤出机以及波纹成形机进行成形的情况下，通过使外径相同，能够使内径相同。即，能够使第一直筒部21、谷部34、弯曲外侧部40的内周面的半径为相同程度。其结果是，能够抑制由流路截面积的降低导致的压损。
78.肋42形成为与弯曲内侧部30的肋35连续。即，由肋35、42形成遍及周向整周的肋。即，弯曲筒部26、27在弯曲筒部26、27的外周面中的各个峰部31、32、33的顶点的轴向位置，遍及周向整周地具备比峰部31、32、33的高度低的肋35、42。
79.(5、弯曲筒部26、27的作用)
80.弯曲筒部26、27的弯曲内侧形成为波纹状。因而，树脂加料管13能够在弯曲筒部26、27处弯曲，具有形状自由度。另外，在弯曲筒部26、27中，弯曲外侧部40由非波纹状的平滑面形成。因而，能够降低燃料流通中的压损。
81.进一步地，在弯曲筒部26、27的弯曲内侧部30，波纹状的谷部34具有直线状外周面。换言之，谷部34的谷底在轴向截面中不倾斜而形成为平坦。假设在谷部34不具有直线状外周面而倾斜至到达谷部34的谷底的情况下，弯曲筒部26、27容易向弯曲内侧弯曲。在该情况下，容易向弯曲筒部26、27的弯曲内侧的角度变小的状态进行变形。即，弯曲筒部26、27的刚性较低。由此，在向汽车的车身组装时的作业性的观点上存在问题。但是，通过使谷部34的谷底具有直线状外周面，由此不易弯曲。即，弯曲筒部26、27的刚性变高。其结果是，在将树脂加料管13向汽车的车身组装时，作业性变得良好。
82.另外，如上所述，为了确保刚性，在弯曲筒部26、27的弯曲内侧部30，波纹状的谷部34形成为具有直线状外周面。这样的形状能够通过波纹状的成形而容易地进行制造。
83.(6、树脂加料管13的制造方法)
84.参照图7对树脂加料管13的制造方法进行说明。另外，参照图8以及图9对树脂加料管13的制造装置100进行说明。
85.如图7所示，关于树脂加料管13，使用图8以及图9所示的挤出机110对直筒状原料13a进行挤出成形(步骤s1)。挤出机110以恒定速度挤出直筒状原料13a。此外，直筒状原料13a具有公知的多层构造，形成为遍及轴向地具有相同的内径以及相同的外径的圆筒状。
86.如图8所示，波纹成形机120与挤出机110连续地排列。因此，通过使用波纹成形机120对直筒状原料13a进行加工来成形直筒部21、22、23以及直筒状的弯曲筒部26、27(步骤s2)。
87.波纹成形机120通过使从挤出机110的喷嘴111挤出的直筒状原料13a吸附于多个分割模具123、124的内周面，从而赋形为仿照多个分割模具123、124的内周面的形状。波纹成形机120主要适用于改变由挤出机110挤出成形的直筒状原料13a的形状的部位。即，波纹成形机120进行波纹状的弯曲内侧部30的成形。
88.如图8以及图9所示，波纹成形机120具备引导台121、吸引装置122、多个分割模具123、124以及驱动齿轮125。在引导台121的上表面形成有长圆形状的第一引导槽121a和与第一引导槽121a相邻的相同形状的第二引导槽121b。进一步地，在引导台121形成有与第一引导槽121a以及第二引导槽121b连通的连通孔121c。吸引装置122与引导台121的连通孔121c连接，对与连通孔121c连通的空间的空气进行吸引。
89.多个第一分割模具123是用于形成将树脂加料管13沿轴向切割成两个而得到的一方的部分的模具。多个第一分割模具123沿着引导台121的第一引导槽121a上依次移动。即，多个第一分割模具123分别依次移动，由此形成树脂加料管13的一半。在此，在多个第一分割模具123各自的上表面形成有齿条齿。
90.另外，多个第二分割模具124是用于形成将树脂加料管13沿轴向切割而得到的另一方的部分的模具。多个第二分割模具124沿着引导台121的第二引导槽121b上依次移动。即，通过使多个第二分割模具124分别依次移动，从而形成树脂加料管13的剩余的一半。在此，在多个第二分割模具124各自的上表面形成有齿条齿。
91.第一分割模具123以及第二分割模具124具有与弯曲内侧部30中的峰部31、32、33
以及谷部34对应的赋形面。进一步地，第一分割模具123以及第二分割模具124具有与肋35、42对应的狭缝。狭缝与连通孔121c连通，作为吸引部位而发挥功能。
92.驱动齿轮125是使多个第一分割模具123和多个第二分割模具124移动的小齿轮。驱动齿轮125配置于多个第一分割模具123与多个第二分割模具124组合而成的模具对中的挤出机110侧。而且，驱动齿轮125与位于该部位的第一分割模具123以及第二分割模具124啮合，驱动齿轮125进行旋转驱动，由此使多个第一分割模具123以及多个第二分割模具124依次移动。
93.如图8所示，在波纹成形机120的输出侧配置有切割机130。从波纹成形机120输出的直筒状原料13b是多个树脂加料管13沿轴向连续而成的形状。因此，切割机130将由波纹成形机120赋形后的连续的直筒状原料13b切割成规定长度(步骤s3)。
94.接着，使用未图示的弯曲加工机，对直筒状的弯曲筒部26、27向所希望的角度以及所希望的方向进行弯曲加工，从而成形弯曲的弯曲筒部26、27(步骤s4)。这样，完成具备直筒部21、22、23以及弯曲的弯曲筒部26、27的树脂加料管13。此外，树脂加料管13在装配有供油口11(图1所示)之后与汽车的车身连结。