携带液体和蒸汽的波纹燃料管道和方法技术

一种在机动车中用作燃料输送管道的管状结构，所述管状结构（１０）的特征在于：　　　　内部导电层（１２）；　　　　阻挡层（１４）；　　　　衬里层（１６）；和　　　　覆盖层（１８），其中所述管状结构（１０）在该管状结构的至少一部分外表面上显示出波纹或盘旋的结构。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术一般地涉及橡胶管，和尤其涉及燃料输送管，如燃料注入管、燃料排放管和燃料注入颈管。更特别地，本专利技术涉及用作机动车燃料管的具有波纹结构的多层管道，和涉及制造这种波纹管的方法。
技术介绍
位于燃料注入口和机动车的燃料罐之间的燃料管和尤其燃料输送管，通常由对燃料蒸汽显示出降低的渗透性的材料组成。例如，共同转让的Shifman等的美国专利No.6203873公开了由具有弹性特征的第一氟代共聚物和具有热塑性特征的第二氟代共聚物的共混物制造的燃料输送软管。这种管道不仅满足对燃料蒸汽低的渗透标准，而且相对便宜地生产，显示出良好的使用寿命，密封很好，具有良好的低温性能和良好的推进(push-on)值。尽管Shifman公开的管道抗弯折和抗皱，同时能以常规的模塑技术形成，但最终的管道具有相对有限的挠性。由于生产燃料管通常使用的材料具有这样有限的挠性，尤其若管道是直管，以便在安装过程中使管道配合的话，管道的任何弯曲，将必然导致弯折，这种弯折会阻碍燃料的路径。解决该问题的一种方式是使软管预成形，以呈现非常复杂的结构，这种复杂的结构是由于与可获得的有限空间相适合所必须的各种角度和曲线的多次弯曲导致的。生产这类管道的常规方法是将未固化的管道挤出到具有所需的最终软管结构的枢轴(pin)或芯轴(mandrel)上。然后将负载的芯轴放置在硫化机内，在此硫化或固化管道，已硫化或固化的管道从枢轴或芯轴中取出时，保留所需的形状，然后备用于在机动车中安装。预成形管道的一个特别的缺点是未固化的管道负载在芯轴或枢轴上和固化的管道从芯轴或枢轴上卸载常常在管道弯曲时引入应力，从而引起在最终的管道内壁内形成撕裂或空穴。解决该问题的另一方法是提供具有波纹结构的管道，条件是所使用的材料可适于成波纹状。波纹管道是已知的，和这种软管多年来用于真空吸尘器上。这些真空吸尘器软管可以或者可以不用螺旋状金属增强丝网增强。例如在Dillon的美国专利Nos.4490200、Keith的5927757和Schaerf1的6142188中公开了这种波纹真空吸尘器软管。已开发出其中至少一根管道包括波纹管类结构的双管结构的软管。例如，日本已审技术公报(KOKOKU)No.1-31839公开了一种挠性管道，它包括波纹管状金属挠性管道和塑料外管，其中这两种管道在其终端紧密连接；日本未审技术公报(KOKAL)No.58-42484公开了一种挠性复合管道结构，它包括波纹管状外管和同心分布在外管内的波纹管状内管，和内管的波纹小于外管的波纹；和日本未审技术公布(KOKAL)No.50-80621公开了一种机动车燃料注入软管，它包括直管状导向软管和覆盖该导向软管外周的波纹管状保护软管。因此，希望提供不具有上述缺点的燃料管道。在Tukahara等的美国专利No.5829483中公开且援引了以上引证的日本已审/未审技术公报。此外，Tukahara等的美国专利No.5829483公开了15个独立的实施方案，其中软管包括具有外部端的橡胶外部软管组件和由树脂形成的内部软管，该内部壁软管同轴地布置在外部组件内。密封这两种软管，在外部橡胶层和内部树脂层之间形成管状空气层。现有技术教导的已有的多种独立的软管结构可在外部和里层之间产生不充足的密封。此外，这种软管结构要求生产多根独立的软管和要求额外的步骤，使内部软管以同心的方式充分地与外层配合并将它们密封在一起。因此，希望提供单一的管状结构，其具有满意的抗燃性、能防止燃料渗透，且在没有要求管状结构以特定形状预成形的情况下，具有在机动车内安装的足够的挠性。专利技术公开本专利技术的主要目的是提供燃料管道和尤其燃料输送管道，所述管道由典型地在这种燃料管道的制造中使用且允许在没有现有技术的缺点的情况下，制造这种管道的材料形成。强加于机动车工业上的环境规章限制可从机动车的燃料体系中渗透出的燃料蒸汽量。对于机动车的设计师来说，比任何以往更难以选择恰当的聚合物以提供高的性能、长的使用寿命和降低的燃料渗透率，同时维持成本在可接受的水平下。典型地，燃料输送和燃料蒸汽管由丁腈橡胶制造作为管道，但这种管道对燃料具有高的渗透率。使用氟代弹性体作为管道内壁制造其它管道，但这种管道对燃料蒸汽具有较高的渗透率。生产对液体和蒸汽二者具有降低的渗透率的燃料输送管道的尝试包括使用波纹聚酰胺和氟烃热塑性管道。根据本专利技术，提供输送液体和蒸汽燃料的单一的管状组件，其中管状结构防止或显著降低燃料蒸汽的渗透。该管状组件具有波纹或盘旋的结构，所述结构显示出作为燃料管道必须的强度，且具有很大的挠性，足以在不必以预定形状成形的情况下生产。由可容易地以波纹或盘旋结构形成的一种或多种材料制造本专利技术的波纹或盘旋管道，这种材料满足目前对燃料蒸汽渗透率的标准，且具有满意的抗燃性特征。在本专利技术的优选实施方案中，管状结构是多层结构，所述多层结构包括内部导电的丁腈橡胶(NBR)、四氟乙烯-六氟丙烯-偏四氟乙烯(THV)共聚物层，所述共聚物层围绕内部导电的NBR层的外表面；与THV层外表面周边相邻的第二NBR衬里层；和在第二NBR衬里层的外表面上的保护覆盖层。附图简述根据优选实施方案以及权利要求和附图的下述说明，可看出本专利技术的特征及其技术优点，其中附图说明图1说明了根据本专利技术的优选实施方案的多层管道结构的局部剖视图，其中为了说明的目的，拆开了管道的各层；和图2说明了形成图1的波纹管道的芯轴。优选实施方案的详细说明根据本专利技术，燃料管道，如燃料输送管、燃料注入管或燃料排放管的特征在于，在管状结构的至少一部分上形成波纹或盘旋，以提供其挠性，以便管道不必以在机动车内安装的特定形状预成形。管道内的波纹或盘旋结构允许挠性管道容易弯曲或被构造以装配在允许的空间内，且在制造工艺中不要求额外的步骤预成形管道。波纹管道的交替脊线(crest)从管道的外表面向外延伸约0.254-2.54cm(0.1-1.0英寸)。如图1所示，本专利技术的管道10含有所示的四层材料层导电里层12、阻挡层14、弹性衬里层16和覆盖层18。图1中进一步示出了管道显示出许多波纹或盘旋，这些波纹或盘旋具有通过浅的倾斜侧壁24互连的交替脊线20和谷线(valley)22。这些波纹或盘旋提供给管道一定量的挠性，以便可容易地弯曲管道并成型为各种结构。对于波纹来说，典型的是，波纹区域内的各种结构的强度至少与在非波纹区域内的强度一样大。通过在波纹枢轴(图2)上放置未固化的管状结构，从而形成管道10，所述波纹枢轴具有通过在芯轴26内建造的倾斜侧壁24a互连的脊线20a、和谷线22a。在芯轴上的管道然后经历固化工艺，从而引起固化的管道显示出波纹或盘旋。已发现，通过剧烈的测试，波纹或盘旋管道结构具有与标准的固化燃料管道产品类似的性能。再次参考图1，本专利技术的管道10包括形成管道内壁的最里层12。优选地，最里层12是丁腈橡胶、热塑性氟弹性体，如六氟丙烯-偏氟乙烯，或六氟丙烯-偏氟乙烯-四氟乙烯共聚物，聚氯乙烯及其共混物。最优选，最里层12是弹性丁腈橡胶，如丁腈橡胶(NBR)层。工业上的共同做法是，使最里层12导电，以防止燃料沿着管道内表面流动中产生的静电累积。已知随时间流逝，这种静电累积引起管道内针孔形成，从而允许燃料经空穴泄漏。典型地，通过配混任何公知的导电剂到本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

【专利技术属性】
技术研发人员：A·诺曼，R·F·威廉姆斯，C·W·史密斯，W·考夫曼，K·S·米森，
申请(专利权)人：戴科产品有限责任公司，
类型：发明
国别省市：