JP4987600B2 - 樹脂チューブ - Google Patents

Description

本発明は、樹脂チューブに係り、特に、ヒータの取り付けを容易な構造にした樹脂チューブに関する。

近年、自動車の各種配管には、金属製のチューブに代わって、樹脂チューブが広く用いられるようになってきている。樹脂チューブは、金属チューブと異なって錆びることがなく、また、加工が容易な上に、設計上の自由度が大きく、軽量であるなどの数々の利点がある。

寒冷地では、自動車の配管に凍結防止用のニクロム線などを用いたヒータが取り付けられることがある。従来、この種のヒータを配管に取り付ける場合には、一般に、ヒータを配管の管体に沿ってはわせ、必要箇所を粘着テープなどで固定していた。

しかし、粘着テープを用いて固定した場合、テープが剥がれてしまうことが多い。また、複雑な配管レイアウトの配管には、対応が難しいなどの問題があった。

他方、ヒータを管体に沿ってはわせる替わりに、ヒータを管体の内部に挿通することが提案されている（特許文献１）。

この特許文献１では、導管の端部に管継手を接続し、この管継手から導管中にヒータを挿通し、管継手に封止処理を施すことにより、気体または液体の漏洩を防止している。
特開２００５−３５１３３３号公報

しかしながら、特許文献１のように、ヒータを管内に挿通する方式では、導管の入口、出口に管継手を取り付けなければならない。そして、その上で管継手に封止処理を施さなければならない。このため、ヒータの取り付けに際して部品点数、工数が増えるという問題がある。

他方、従来一般に行われていたように、ヒータを粘着テープで固定する方式は、簡便ではあるものの、耐久性に問題があった。

そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、粘着テープを不要にして、管体にそってヒータをはわせるようにして容易に取り付けられるようにし、しかも、複雑な配管レイアウトにも容易に対応可能な樹脂チューブを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、管体にヒータを取り付けた後で、保温機能を長期に亘って維持できるようにした樹脂チューブを提供することにある。

前記の目的を達成するために、本発明は、熱可塑性樹脂を材料とする樹脂層を有する樹脂チューブにおいて、樹脂チューブの一部に形成された蛇腹部に軸方向に延びる一条以上の溝を形成し、前記溝にヒータを嵌合させるようにしたことを特徴とするものである。

また、本発明では、樹脂チューブの外周部に前記溝の形成されたヒータ保持部を一体に設けることもできる。好ましくは、樹脂チューブの外周部で前記蛇腹部のない部分に、前記ヒータ保持部は形成される。

さらに、本発明では、前記樹脂チューブの外周部で前記蛇腹部のない部分に、前記ヒータ保持部を設けるとともに、前記蛇腹部に前記溝を形成して構成することができる。

本発明によれば、粘着テープを不要にして、管体にそってヒータをはわせるようにして容易に取り付けられるようにし、しかも、複雑な配管レイアウトにも容易に対応可能になる。また、管体にヒータを取り付けた後も、保温機能を維持していく上で耐久性にもすぐれる。

以下、本発明による樹脂チューブの一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態による樹脂チューブを示す。図1において、参照番号１０は、樹脂チューブの全体を示す。この樹脂チューブ１０は、熱可塑性樹脂を材料とするチューブである。この樹脂チューブ１０は、蛇腹部１２と平らな外周面をもつカフ部１４とからなる。蛇腹部１２では、山部１５が一定の間隔で連続している。カフ部１４は一定の径の管体形状をなしている部分である。

この第１実施形態では、樹脂チューブ１０において、蛇腹部１２の各山部１５には、溝１６が形成されている。これらの溝１６は、樹脂チューブ１０の軸方向の同一直線上に位置しており、全体として一条の溝を構成している。

ここで、図２は、樹脂チューブ１０における蛇腹部１２の横断面を示す図である。溝１６の幅は、後述するようにヒータ２０を嵌合させて保持できる幅になっている。また、ヒータ２０が溝１６に嵌合して保持された状態では、溝１６の底面、左右両側面に接触した状態になっている。なお、図２では、溝１６の数は、一つであるが、図３（ａ）は、溝１６の数を２つ１８０°対称に設けた例、図３（ｂ）は、溝１６を４つ９０°対称に設けた例である。このように、溝１６の数、配置は、種々のパターンが可能である。

樹脂チューブ１０の材料となる樹脂については、耐熱性のある熱可塑性樹脂、例えば、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ１１、ＰＡ１２、芳香族ＰＡ、ＰＰＳ、ＰＢＮ、フッ素系樹脂、ＰＢＴ、ＰＥＥＫ、ＰＯＭ、ＰＰＥ、ＰＥＴ、ＬＣＰ、ＳＰＳなどが用いられる。これらの樹脂は、いずれか一種類の樹脂であってもよいし、または二種類以上の混合物を主材料とするようにしてもよい。

また、樹脂チューブ１０の使用される環境が、それほど耐熱性の要求されない環境である場合には、材料に用いられる樹脂には、ＰＥ、ＰＰ、ＥｖＯＨを用いることができる。これらの樹脂は、いずれか一種類であってもよいし、二種類以上の混合物を主材料とするようにしてもよい。

本実施形態による樹脂チューブは、以上のように構成されるものであり、次に、その作用並びに効果について説明する。
図４ならびに図５に示すように、ニクロム線、あるいはセラミックを用いたヒータ２０を蛇腹部１２の溝１６に嵌装する。このヒータ２０は、配線２１を介して電源に接続されている。この実施形態のように、蛇腹部１２の溝１６を利用して、この溝１６にヒータ２０を嵌め込むだけで、ヒータ２０を樹脂チューブ１０の外周にそって取り付けることができる。樹脂チューブ１０は樹脂でできているので、蛇腹部１２がわずかに変形可能であるので、溝１６にヒータ２０を嵌め込むと、樹脂の復元力でヒータ２０が保持される。このように、従来のように、粘着テープ等を用いないでも、簡易にヒータ２０を固定することができる。

なお、図４では、樹脂チューブ１０のまっすぐな部分を例示しているが、曲がっている部分にあっても、蛇腹部１２の溝１６にヒータ２０を嵌め込んでいけばよいので、複雑な配管アレンジにも容易に対応することができる。

以上のように樹脂チューブ１０に取り付けられたヒータ２０に通電すると、ヒータ２０で発生した熱で、樹脂チューブ１０全体が加熱される。厳寒期などに樹脂チューブ１０に流れる自動車のエンジン冷却水などの媒体が凍結するのを防止し、あるいは、凍結した場合に融かして、エンジン冷却システムの機能を回復されることができる。そして、ヒータ２０が溝１６に保持された状態では、従来のようにチューブの外周にはわせた場合と較べて、ヒータ２０がチューブと接触する接触面積が大きく増えるので、加熱効率が格段に高まる。さらに、樹脂チューブ１０それ自体は、熱に耐久性のある材料からなるため、ヒータ２０は脱落などすることなくによる長期間にわたって保温機能を維持することができる。

ここで、図６は、本実施形態において、さらに保温効果を高めるために、発泡樹脂やゴム、グラスウール等の断熱層２２で被覆した実施形態である。

本実施形態のように、樹脂チューブ１０に蛇腹部１２があるための、断熱層２２の内側に空気層ができるため、より断熱層２２の保温効果を高めることができる。

第２実施形態
次に、本発明の第２実施形態による樹脂チューブについて、図７を参照しながら説明する。
この第２実施形態では、樹脂チューブ１０の外周部で軸方向に延びる溝１６にヒータ２０を嵌装する点は、第１実施形態と同様であるが、この溝１６が樹脂チューブ１０の蛇腹部１２ではなく、平らな外周面をもつカフ部１４に一体的に設けたヒータ保持部２４に形成されている点が相違している。この第２実施形態では、ヒータ保持部２４は、細長く樹脂チューブ１０の軸方向に延びている。このヒータ保持部２４は、樹脂チューブと一体成形され、あるいは樹脂チューブ１０とは別に成形し、その後に接着し、または溶着し、あるいは何らかの手段で固定するようにしてもよい。

図８では、溝１６のあるヒータ保持部２４の数は、一つであるが、図９（ａ）は、ヒータ保持部２４を２つ１８０°対称に設けた例、図９（ｂ）は、ヒータ保持部２４を４つ９０°対称に設けた例である。このように、ヒータ保持部２４の数、配置は、種々のパターンがある。

なお、樹脂チューブ１０の材料となる樹脂については、耐熱性のある熱可塑性樹脂、例えば、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ１１、ＰＡ１２、芳香族ＰＡ、ＰＰＳ、ＰＢＮ、フッ素系樹脂、ＰＢＴ、ＰＥＥＫ、ＰＯＭ、ＰＰＥ、ＰＥＴ、ＬＣＰ、ＳＰＳなどが用いられる。これらの樹脂は、いずれか一種類の樹脂であってもよいし、または二種類以上の混合物を主材料とするようにしてもよい。

また、樹脂チューブ１０の使用される環境が、それほど耐熱性の要求されない環境である場合には、材料に用いられる樹脂には、ＰＥ、ＰＰ、ＥｖＯＨを用いることができる。これらの樹脂は、いずれか一種類であってもよいし、二種類以上の混合物を主材料とするようにしてもよい。

以上のように構成される第２実施形態によれば、図１０、図１１に示すように、ヒータ保持部２４の溝１６を利用して、この溝１６にヒータ２０を嵌め込むだけで、ヒータ２０を樹脂チューブ１０の外周にそって取り付けることができる。ヒータ保持部２４は樹脂でできているので、溝１６にヒータ２０を嵌め込むと、樹脂の復元力でヒータ２０が保持される。このように、従来のように、粘着テープ等を用いないでも、簡易にヒータ２０を固定することができる。

そして、ヒータ２０に通電し、ヒータ２０で発生した熱で、樹脂チューブ１０全体を加熱することで、厳寒期などに樹脂チューブ１０に流れる自動車のエンジン冷却水などの媒体が凍結するのを防止し、あるいは、凍結した場合に融かして、エンジン冷却システムの機能を回復させることができる。

ここで、図１２は、本実施形態において、さらに保温効果を高めるために、発泡樹脂やゴム、グラスウール等の断熱層２２で樹脂チューブ１０の全体を被覆した実施形態である。

この実施形態にように、樹脂チューブ１０には蛇腹部１２があるため、断熱層２２の内側に空気層ができるので、より断熱層２２の保温効果を高めることができる。

第３実施形態
次に、図１３を参照しながら、本発明の第３実施形態について説明する。
この第３実施形態は、第１実施形態と第２実施形態を組み合わせた実施形態である。すなわち、樹脂チューブ１０の蛇腹部１２に溝１６が形成されるとともに、蛇腹部１２以外のカフ部１４に溝１６の付いたヒータ保持部２４が設けられている。そして、このヒータ保持部２４の溝１６と蛇腹部１２の溝１６と同一直線上にあり、樹脂チューブ１０の軸方向に延びる１条の溝を全体として構成している。

この溝１６の数は、図１３では１条であるが、これに限定されないのは第１実施形態、第２実施形態と同様である。樹脂チューブ１０の材料も、第１実施形態、第２実施形態と同様である。

以上のように構成される第３実施形態によれば、ヒータ２０を保持する溝１６が長くなるので、ヒータ２０が脱落し難くなり、より確実に固定できる。

なお、ヒータ２０に通電したときの保温機能については、第１実施形態、第２実施形態と同様であるので説明は省略する。また、保温効果を高めるために、樹脂チューブ１０の全体を被覆するようにしてもよい。

第４実施形態
次に、図１４乃至図１７は、樹脂チューブ１０の蛇腹部１２の種々の加工例を示す。これらの蛇腹部１２は、第１実施形態乃至第３実施形態のいずれかの実施形態の蛇腹部１２として適用することができる。

まず、図１４に示す樹脂チューブ１０の蛇腹部１２は、山部１５が等脚台形タイプの形状をもつ蛇腹部である。この図１４において、カフ部１４の内径をＡ、山部１５の最小内径をＢ、最大内径をＣとすると、カフ部１４の内径Ａと山部１５の最小内径Ｂの関係は、Ａ≦Ｂである。好ましい範囲は比（Ａ／Ｂ）にすると、５０〜１００％である。
また、蛇腹部１２において山部１５の最小内径Ｂと最大内径Ｃとの関係は、内径差が小さいことが好ましい。
これにより、蛇腹部１２の内部に冷却水等の媒体が滞留することなく、排出され易くなる利点がある。

なお、樹脂チューブ１０の内周面には、撥水性樹脂層２６を形成するようにしてもよい。この撥水性樹脂層２６に材料となる樹脂には、フッ素系樹脂、例えば、ＰＦＡ、ＰＴＦＥ、ＦＥＰ、ＥＴＦＥ、ＰＶＤＦ、またはこれらの混合物からなるフッ素樹脂を主原料とする樹脂が用いられる。撥水性樹脂層２６の層厚は、特に限定されるものではない。撥水性樹脂層２６は、以下の図１５乃至図１７の例でも設けるようにしてもよい（図示は省略）。

次に、図１５に示す樹脂チューブ１０の蛇腹部１２は、山部１５が滑らかな波形曲面で形成されている例である。この図１５において、カフ部１４の内径をＡ、山部１５の最小内径をＢ、最大内径をＣとすると、図１４の蛇腹部１２と同様に関係にあることが望ましい。
この図１５のように滑らかな波形曲面の蛇腹部１２とすることにより、より排水性を高めることができる。

次に、図１６に示す樹脂チューブ１０の蛇腹部１２は、山部１５の内周面は、滑らかな波形曲面で、山部１５の外周面の輪郭は、等脚台形の角張った形状になっている例である。この図１６において、カフ部１４の内径をＡ、山部１５の最小内径をＢ、最大内径をＣとすると、図１４の蛇腹部１２と同様に関係にあることが望ましい。
この図１６のように内面を滑らかな波形曲面とすることにより、より排水性を高めることができる上に、外面を角形状とすることにより、蛇腹部１２に必要な柔軟性、曲げ性と強度とのバランスをとることができる。

最後に、図１７に示す樹脂チューブ１０の蛇腹部１２は、図１４のような等脚台形型を基本として、内周面の角部にＲを付けて滑らかなにした例である。これにより、図１４の蛇腹部１２よりも排水性を高めることができる。

以上、本発明について、好適な実施形態を挙げて説明したが、本発明に適用される樹脂チューブの層構造については、単層のチューブ、多層チューブを問わない。２層以上のチューブの場合には、樹脂材料の異なる層を組み合わせた多層構造であってもよい。

本発明の第１実施形態による樹脂チューブを示す側面図である。 図１の樹脂チューブの蛇腹部の横断面図である。 第１実施形態による樹脂チューブの他の例を示す横断面図である。 第１実施形態の樹脂チューブにヒータを取り付けた状態を示す側面図である。 図４の樹脂チューブの蛇腹部の横断面図である。 樹脂チューブをさらに断熱層で被覆した状態の横断面図である。 本発明の第２実施形態による樹脂チューブを示す側面図である。 図７の樹脂チューブの蛇腹部の横断面図である。 第２実施形態による樹脂チューブの他の例を示す横断面図である。 第２実施形態の樹脂チューブにヒータを取り付けた状態を示す側面図である。 図１０の樹脂チューブの蛇腹部の横断面図である。 図１０の樹脂チューブをさらに断熱層で被覆した状態の横断面図である。 本発明の第３実施形態による樹脂チューブを示す側面図である。 本発明の第４実施形態による樹脂チューブの蛇腹部を示す縦断面図である。 本発明の第４実施形態による樹脂チューブの蛇腹部を他の例を示す縦断面図である。 本発明の第４実施形態による樹脂チューブの蛇腹部を他の例を示す縦断面図である。 本発明の第４実施形態による樹脂チューブの蛇腹部を他の例を示す縦断面図である。

符号の説明

１０ 樹脂チューブ
１２ 蛇腹部
１４ カフ部
１５ 山部
１６ 溝
２０ ヒータ

Claims (8)

1. 熱可塑性樹脂を材料とする樹脂層を有する樹脂チューブにおいて、樹脂チューブの一部に形成された蛇腹部に軸方向に延びる一条以上の溝を形成し、前記溝にヒータを嵌合させるようにしたことを特徴とする樹脂チューブ。
2. 前記樹脂チューブの外周部に前記溝の形成されたヒータ保持部を一体に設けたことを特徴とする請求項１に記載の樹脂チューブ。
3. 前記樹脂チューブの外周部で前記蛇腹部のない部分に、前記ヒータ保持部を形成したことを特徴とする請求項１に記載の樹脂チューブ。
4. 前記樹脂チューブの外周部で前記蛇腹部のない部分に、前記ヒータ保持部を設けるとともに、前記蛇腹部に前記溝を形成したことを特徴とする請求項３に記載の樹脂チューブ。
5. 前記溝においてヒータが該溝を形成する複数面と接触した状態で保持されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかの項に記載の樹脂チューブ。
6. 前記樹脂チューブを断熱層で被覆したことを特徴とする請求項１乃至５のいずれの項に記載の樹脂チューブ。
7. 前記樹脂チューブは、ＰＡ６、ＰＡ６６、ＰＡ１１、ＰＡ１２、芳香族ＰＡ、ＰＰＳ、ＰＢＮ、フッ素系樹脂、ＰＢＴ、ＰＥＥＫ、ＰＯＭ、ＰＰＥ、ＰＥＴ、ＬＣＰ、ＳＰＳのうち、いずれか一種類の樹脂または二種類以上の混合物を主材料とすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の樹脂チューブ。
8. 前記樹脂チューブは、ＰＥ、ＰＰ、ＥｖＯＨのうち、いずれか一種類の樹脂または二種類以上の混合物を主材料とすることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかの項に記載の樹脂チューブ。

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