自動車用燃料タンク
【課題】燃料タンクが収縮又は膨張しても、余分な応力や歪を吸収することができる燃料タンクを提供する。
【解決手段】ブロー成形で形成され、内部に内臓部品２０を取付けられ、熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンク１において、内蔵部品２０は、合成樹脂で一体的に形成されている。内蔵部品２０には燃料タンク１の外壁の内面に融着して内蔵部品２０を取付ける取付部材３０が複数設けられる。内蔵部品２０に燃料タンク１の収縮又は膨張に応じて撓むことができる寸法変化吸収部材２３を設けたことを特徴とする自動車用燃料タンクである。
【解決手段】ブロー成形で形成され、内部に内臓部品２０を取付けられ、熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンク１において、内蔵部品２０は、合成樹脂で一体的に形成されている。内蔵部品２０には燃料タンク１の外壁の内面に融着して内蔵部品２０を取付ける取付部材３０が複数設けられる。内蔵部品２０に燃料タンク１の収縮又は膨張に応じて撓むことができる寸法変化吸収部材２３を設けたことを特徴とする自動車用燃料タンクである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性合成樹脂製の燃料タンクに関するものであり、特に、熱可塑性合成樹脂部材をブロー成形することにより外壁が形成され、内部に内蔵部品を有する燃料タンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用等の燃料タンクの構造としては、金属製のものが用いられていたが、近年、車両の軽量化や、錆が発生しないこと、所望の形状に成形しやすいことなどによって熱可塑性合成樹脂製のものが用いられるようになってきた。
熱可塑性合成樹脂製の自動車用燃料タンクの製造は、中空体を成形することの容易性からブロー成形方法が多く用いられてきた。ブロー成形方法では、溶融した熱可塑性合成樹脂部材のパリソンを円筒状にして上から押出して、そのパリソンを金型で挟みパリソン中に空気を吹き込み、自動車用燃料タンクを製造していた。
【０００３】
一方、ブロー成形方法においても、燃料タンクの内部にバルブ類や燃料の流動音を抑制するためのバッフルプレート等の内蔵部品を設けることが求められている。
そこで、内蔵部品１２０を樹脂枠にセットして、その樹脂枠を金型内にセットして、ブロー成形して樹脂枠を燃料タンクの外壁の内周面に固着して内蔵部品１２０を燃料タンク内部に取付けるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしこの場合には、内蔵部品１２０を樹脂枠にセットして燃料タンクの外壁の内周面に固着するため、成形後に樹脂枠を切除する手間が必要であり、小さい内蔵部品１２０では、樹脂枠が大きくなり、重量が増加する場合がある。
【０００５】
また、燃料タンクの内部に内蔵部品を設けるには、図１２〜図１３に示すように行っている場合もある（例えば、特許文献２参照。）。
それは、まず、図１２に示すように、パリソン２０８がブロー成形金型２４０内に入る前に内蔵部品２２０を支持棒２４１に載せて、ブロー成形金型２４０を開いて、その内部に位置させる。その後、ブロー成形金型２４０を開いたままで、パリソン２０８を下降させて、パリソン２０８の内部に内蔵部品２２０が位置するようにする。
【０００６】
その後、図１３に示すように、ブロー成形金型２４０を閉じる前に、ブロー成形金型２４０の両側から押圧ピン２４２を出し、パリソン２０８を押圧して、パリソン２０８を内蔵部品２２０の側端に押付ける。このとき、パリソン２０８の内面はまだ固化していないので、パリソン２０８と内蔵部品２２０の側端は、融着することができる。
そして、支持棒２４１を下降させて、ブロー成形金型２４０を閉じて、空気を吹き込み、ブロー成形を行う。
【０００７】
この場合は、燃料タンクはブロー成形後に収縮し、さらに、使用時には燃料タンクの内圧や、気温等により膨張や収縮をする。また、使用時に燃料タンクと内蔵部品２２０が膨潤すると、それぞれの膨潤度の差により、燃料タンクと内蔵部品２２０に膨張割合が異なる。この場合に、内蔵部品２２０や燃料タンクに歪や応力がかかり好ましくなかった。
【０００８】
また、燃料タンクの強度を向上させるために、その上下の外壁同士を凹ませて、数箇所に亘り溶着するものもある。しかし、この場合には、部分的に外壁同士を凹ませて溶着するため、燃料タンクの内部容積が減少してしまうことになる。この場合でも、燃料タンクの膨張や収縮により、溶着部分に歪や応力がかかり好ましくなかった。
【０００９】
【特許文献１】特開平１−３０１２２７号公報
【特許文献２】特開平６−１４３３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そのため、本発明は、燃料タンクが収縮又は膨張しても、余分な応力や歪を吸収することができる燃料タンクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための請求項１の本発明は、ブロー成形で形成され、内部に内蔵部品を取付けられ、熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンクにおいて、
内蔵部品は、合成樹脂で一体的に形成されるとともに、内蔵部品には燃料タンクの外壁の内面に融着して内蔵部品を取付ける取付部材が複数設けられ、内蔵部品に燃料タンクの収縮又は膨張に応じて撓むことができる寸法変化吸収部材を設けたことを特徴とする自動車用燃料タンクである。
【００１２】
請求項１の本発明では、内蔵部品は、合成樹脂で一体的に形成されるとともに、内蔵部品には燃料タンクの外壁の内面に融着して内蔵部品を取付ける取付部材が複数設けられる。このため、内蔵部品を取付部材で燃料タンクの外壁の内面に融着して固定することができ、安定して取り付けることができ、内蔵部品により燃料タンクの外壁の強度を増加させることができる。
【００１３】
内蔵部品に燃料タンクの収縮又は膨張に応じて撓むことができる寸法変化吸収部材を設けた。このため、燃料タンクの外壁が収縮又は膨張しても、あるいは内蔵部品と燃料タンクが膨潤して、寸法変化吸収部材が撓んでその変化を吸収して、燃料タンクと内蔵部品に歪や余分な応力がかかることがないので、燃料タンクと内蔵部品が剥離することがなく、燃料タンクの強度を維持することができる。
【００１４】
請求項２の本発明は、内蔵部品は、燃料タンクの外壁の上側と下側にそれぞれの両端が当接する複数の柱部材と、柱部材を一体的に連結して、燃料タンクの横方向に延設される梁部材から形成され、柱部材と梁部材にそれぞれ寸法変化吸収部材が形成された自動車用燃料タンクである。
【００１５】
請求項２の本発明では、内蔵部品は、燃料タンクの外壁の上側と下側にそれぞれの両端が当接する複数の柱部材と、柱部材を一体的に連結して、燃料タンクの横方向に延設される梁部材から形成される。このため、柱部材で燃料タンクの外壁の上側と下側を支えて、強度を増加させるとともに、燃料タンクの収縮と膨張を保持することができる。梁部材で柱部材を一体的に連結して、柱部材を燃料タンクの所定の位置に取付けることができ、ブロー成形が容易である。
【００１６】
柱部材と梁部材にそれぞれ寸法変化吸収部材が形成されたため、燃料タンクが膨張や収縮しても、あるいは内蔵部品と燃料タンクが膨潤しても、柱部材に取付けられた寸法変化吸収部材が撓んで、柱部材と燃料タンクの外壁が剥離することがなく、燃料タンクの強度を維持することができる。また、燃料タンクへの衝撃も吸収することができる。梁部材に形成された寸法変化吸収部材により、燃料タンクの横方向の膨張や収縮を吸収することができ、柱部材の燃料タンク内の位置を維持することができる。
【００１７】
請求項３の本発明は、内蔵部品は、複数の箱状物を一体的に連結して形成され、箱状物にそれぞれ燃料タンクの外壁の上側と下側に当接する柱部材を形成し、柱部材は、それぞれ寸法変化吸収部材が形成され、箱状物を一体的に連結する連結部分にそれぞれ寸法変化吸収部材が形成された自動車用燃料タンクである。
【００１８】
請求項３の本発明では、内蔵部品は、複数の箱状物を一体的に連結して形成されたため、燃料タンク内部の燃料油の波うち音の発生を防止することができるとともに、箱状物内に、燃料ポンプ、等のキャニスター等を取付けることができる。
箱状物にそれぞれ燃料タンクの外壁の上側と下側に当接する柱部材を形成したため、柱部材で燃料タンクの外壁の上側と下側を支えて、強度を増加させるとともに、燃料タンクが収縮と膨張しても、燃料タンクの強度を保持することができる。
【００１９】
柱部材は、それぞれ寸法変化吸収部材が形成され、箱状物を一体的に連結する連結部分にそれぞれ寸法変化吸収部材が形成された。このため、燃料タンクが膨張や収縮しても、あるいは内蔵部品と燃料タンクが膨潤しても、柱部材に取付けられた寸法変化吸収部材が撓んで、柱部材と燃料タンクの外壁が剥離することがなく、燃料タンクの強度を維持することができる。また、燃料タンクへの衝撃も吸収することができる。箱状物を一体的に連結する連結部分に形成された寸法変化吸収部材により、燃料タンクの横方向の膨張や収縮を吸収することができ、箱状物の燃料タンク内の位置を維持することができる。
【００２０】
請求項４の本発明は、寸法変化吸収部材には、延び方向又は収縮方向にそれぞれストッパー部材が形成された自動車用燃料タンクである。
【００２１】
請求項４の本発明では、寸法変化吸収部材には、延び方向又は収縮方向にそれぞれストッパー部材が形成されたため、タンク内圧変化によるタンクの過度の変形を防止できる。
【００２２】
請求項５の本発明は、寸法変化吸収部材は、断面形状が楕円形で、楕円部分が撓んで圧縮又は伸張する自動車用燃料タンクである。
【００２３】
請求項５の本発明では、寸法変化吸収部材は、断面形状が楕円形で、楕円部分が撓んで圧縮又は伸張するため、合成樹脂の射出成形等で製造が容易であり、楕円内部にストッパー等を形成することも容易である。
【００２４】
請求項６の本発明は、燃料タンクの外壁は、外壁の外側から、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層と内部本体層の５層で形成され、外部本体層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成され、バリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で形成され、外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成された自動車用燃料タンクである。
【００２５】
請求項６の本発明では、外部本体層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成されたため、燃料タンクの外側は、充分な剛性と耐衝撃性を有するとともに、内部本体層に燃料が浸透しても燃料タンクの剛性を確保し、耐衝撃性を向上させることができる。
【００２６】
バリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で形成されるため、ガソリンの透過防止性に優れるとともに、溶融成形が可能で加工性にも優れている。また、高湿度下において、あるいはアルコールを含有するガソリンに対しても優れた透過防止性を有する。
【００２７】
外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成されたため、外部接着剤層と内部接着剤層は、バリヤ層と、外部本体層及び内部本体層とをそれぞれ強固に接着して、燃料タンクの各層間を強固に接着し、一体化させて、燃料タンクの燃料透過防止性と、強度を確保することができる。
【００２８】
請求項７の本発明は、取付部材は、内蔵部品とは別体で形成された後、内蔵部品と係合された自動車用燃料タンクである。
【００２９】
請求項７の本発明では、取付部材は、内蔵部品とは別体で形成された後、内蔵部品と係合されたため、取付部材の成形が容易であり、取付部材の当接面の形状を自由に形成することができる。また、取付部材の材質を選択することが容易で、耐燃料油性で、燃料タンクの外壁と溶着しやすい材料を選択することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本件発明は、内蔵部品の内部又は先端付近に燃料タンクの収縮又は膨張に応じて撓むことができる寸法変化吸収部材を設けたため、燃料タンクの外壁が収縮又は膨張しても、寸法変化吸収部材が撓んでその変化を吸収して、燃料タンクと内蔵部品に歪や余分な応力がかかることがないので、燃料タンクと内蔵部品が剥離することがなく、燃料タンクの強度を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施の形態である自動車用の燃料タンク１について、図１〜図１１に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形態の燃料タンク１の斜視図であり、図２は、熱可塑性合成樹脂製の燃料タンク１の外壁１０の一部断面図であり、外壁１０の多層構造の構成を示すものである。
【００３２】
図３と図４は、本発明の実施の形態における燃料タンク１の内蔵部品２０を示す斜視図であり、図７と図８は、本発明の他の実施の形態における燃料タンク１の内蔵部品２０を示す斜視図である。図５と図６は、本発明の寸法変化吸収部材２３の断面図である。
図９〜図１１は、燃料タンク１を製造するブロー成形する工程を示す図である。
【００３３】
本発明の実施の形態では、燃料タンク１は、図１に示すように、その燃料タンク１に燃料ポンプ（図示せず）等を出し入れするためにポンプユニット取付孔４が上面に形成されている。また、燃料タンク１の側面又は上面には、インレットパイプ（図示せず）から燃料を注入する燃料注入孔５が形成されている。
【００３４】
また、燃料タンク１の周囲には外周リブ２が全周に亘り形成されており、外周リブ２のコーナー部等の所定箇所には、数箇所に亘り取付用孔３が形成され、取付用孔３と車体をボルト締めすることにより、燃料タンク１を車体に取付けている。
さらに、燃料タンク１の上面には、内部の燃料蒸気を回収するホース等を接続する各所の取付孔６が形成されている。
【００３５】
本実施の形態において、燃料タンク１は、ブロー成形で形成され、その外壁１０は、図２に示すように、外側から順に表皮層１１、外部本体層１２、外部接着剤層１３、バリヤ層１４、内部接着剤層１５及び内部本体層１６から形成されている。
【００３６】
ブロー成形においては、上記の６層から構成されるパリソンが使用される。６層以上の層構成を有するパリソンを使用することもできる。また、後述するように、表皮層１１は外部本体層１２に再生部材や、フィラー等を混入する場合に使用されるが、表皮層１１を省略することもできる。
【００３７】
表皮層１１、外部本体層１２は、耐衝撃性が大きく、燃料油に対しても剛性が維持される熱可塑性合成樹脂から形成され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成されることが好ましい。外部本体層１２が、無機フィラーを含有した場合には、外部本体層１２の表面を覆うため、表皮層１１が使用され、表面に無機フィラーが出ることがなく、表面を円滑にすることができる。
【００３８】
表皮層１１と外部本体層１２と、後述する内部本体層１６に使用する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、例えば、具体的には以下のポリエチレンを使用することができる。
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、溶融流動速度（ＭＲＦ：２１．６ｋｇ／１０ｍｉｎ）が５〜７であって、密度（ｇ／ｃｍ３）が０．９４４〜０．９５０のものを使用することができる。
【００３９】
外部本体層１２は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材を主材として形成してもよい。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材は、例えば、使用後に回収された燃料タンク１を粉砕してリサイクルして使用する場合や、燃料タンク１の製造工程中で発生する製造工程中で発生する切れ端や不良品を粉砕してリサイクルして使用する場合がある。燃料タンク１は、主として高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から構成されているため、燃料タンク１を粉砕した再生材は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主として有している。
これ等の再生材を１００％使用する場合と、再生材に新材の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を混合して使用する場合がある。
【００４０】
バリヤ層１４は、燃料油の透過が極めて少ない熱可塑性合成樹脂から形成されている。バリヤ層１４を構成する熱可塑性合成樹脂は、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、半芳香族ナイロン（ＰＰＡ）を使用することができるが、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が好ましい。
バリヤ層１４を有するため、後述する内部本体層１６を浸透してきたガソリン等の燃料油を、バリヤ層１４で透過を防ぐことができ、大気中に燃料油が蒸発することを防止できる。
【００４１】
バリヤ層１４として、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）を使用する場合は、ガソリンの透過防止性に優れるとともに、溶融成形が可能で加工性にも優れている。また、高湿度下においても、ガソリンの透過防止性に優れている。さらに、アルコールを含有するガソリンに対しても優れた透過防止性を有することができる。
【００４２】
外部接着剤層１３は、外部本体層１２とバリヤ層１４の間に設けられて、この２層を接着し、内部接着剤層１５は、内部本体層１６とバリヤ層１４の間に設けられて、この２層を接着する。外部接着剤層１３と内部接着剤層１５は、同じ材料で形成され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層１４の両方に接着性を有する合成樹脂で形成される。このため、外部接着剤層１３と内部接着剤層１５は、バリヤ層１４と、外部本体層１２及び内部本体層１６とをそれぞれ強固に接着して、それぞれの層が一体的に密着して、燃料タンク１の燃料透過防止性と、強度を確保することができる。
【００４３】
外部接着剤層１３と内部接着剤層１５に使用される接着性の熱可塑性合成樹脂としては、例えば、変性ポリオレフィン樹脂を使用することができ、不飽和カルボン酸変性ポリオレフィン樹脂、特に不飽和カルボン酸変性ポリエチレン樹脂が好ましい。これは、ポリオレフィン樹脂に不飽和カルボン酸を共重合又はグラフト重合させることにより製造することができる。
【００４４】
内部本体層１６は、表皮層１１で述べたように、表皮層１１の使用するものと同じ材料である高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を使用する。
内部本体層１６は、燃料タンク１の外壁１０の全体の厚さの１５％〜６７％の厚さを有する。外壁１０は全体として３ｍｍ〜８ｍｍの肉厚を有するため、０．４５ｍｍから５．３６ｍｍの範囲の肉厚を有する。これにより、燃料タンク１の外壁１０は、内部本体層１６が充分な肉厚を有するため、燃料で膨潤しても剛性を保ち、耐衝撃性を確保することができる。
【００４５】
燃料タンク１の内部には、例えば、図３又は図７に示す内蔵部品２０が取付けられている。内蔵部品２０の取付け方法については後述する。
まず、図３と図４に基づき、第１の実施の形態の内蔵部品２０について説明する。第２の実施の形態の内蔵部品２０については後述する。内蔵部品２０は、燃料タンク１の外壁の内面の上下を支える複数の柱部材２１と、柱部材２１を相互に連結する梁部材２２を有する。
【００４６】
柱部材２１の燃料タンク１の外壁の内面に当接する先端部分には、取付部材３０が取付けられている。本実施の形態では、取付部材３０は、柱部材２１の先端に柱部材２１とは別体で形成されて係止されているが、柱部材２１と取付部材３０を一体的に形成してもよい。
取付部材３０については、後述する。
【００４７】
柱部材２１は、燃料タンク１の内部の所定の位置に取付けられて、後述するように取付部材３０が燃料タンク１の外壁の上側と下側の内面に融着されることにより、燃料タンク１内に取付けられて、燃料タンク１の外壁の上側と下側の複数の部分を保持することができる。このため、燃料タンク１の外壁の強度を増加させることができるとともに、燃料タンク１の膨張や収縮を防止できるとともに、衝撃に対しても強度を維持することができる。
【００４８】
また、柱部材２１は、図３の左端部に示すように、上側の取付部材３０と下側の取付部材３０が梁部材２２の部分で若干ずれて設けられてもよい。
さらに、柱部材２１の一部に燃料タンク１の外壁の収縮あるいは膨張に対応するために寸法変化吸収部材２３が形成されている。寸法変化吸収部材２３については後述する。
【００４９】
梁部材２２は、柱部材２１を相互に連結して、梁部材２２を燃料タンク１の外壁内面の所定の位置に取付けられるようにすることができる。梁部材２２は、軽量化と剛性を確保するため、断面コ字形又は中空状に形成することができる。
また、図３に示すように、梁部材２２にバッフルプレート２４を一体的に形成することができる。この場合には、燃料タンク１内の燃料の波打ちを防止して、流動音抑制をすることができる。
【００５０】
また、バッフルプレート２４以外にも、各種のホース類と接続するバルブ類や、燃料タンク１の内部に設けられるサブタンク等を梁部材２２に設けることができる。
さらに、梁部材２２の一部に燃料タンク１の外壁の収縮あるいは膨張に対応するために寸法変化吸収部材２３を形成することができる。
【００５１】
内蔵部品２０は、ポリアセタール、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等の耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂で形成することができる。これにより燃料タンク１の強度を向上させることができるとともに、燃料タンク１の内部に取付けられても、燃料油による膨潤等で剛性が低下することがない。
【００５２】
寸法変化吸収部材２３は、本実施の形態では図３と図４に示すように、柱部材２１の下部に柱部材２１と一体に形成されている。その形状は、断面が楕円形の板状に形成された撓み部２３ａを有している。この撓み部２３ａが燃料タンク１の膨張や収縮や、柱部材２１と梁部材２２の膨潤につれて、楕円部分が撓んで圧縮又は伸張するため、燃料タンク１の膨張や収縮を吸収することができる。したがって、燃料タンク１と内蔵部品２０に歪や余分な応力がかかることがないので、燃料タンク１と内蔵部品２０の柱部材２１が剥離することがなく、燃料タンク１の強度を維持することができる。
【００５３】
また、寸法変化吸収部材２３は、梁部材２２にも形成されている。梁部材２２に形成された寸法変化吸収部材２３により、梁部材２２が膨潤したり、燃料タンク１が横方向に膨張や収縮した場合でも、その膨張や収縮を吸収することができ、柱部材２１の燃料タンク１内の位置を維持することができる。
【００５４】
寸法変化吸収部材２３の内部に、撓み部２３ａの過度の寸法変化を防止するストパー部材を設けることができる。ストッパー部材は、図４の実施の形態では、寸法変化吸収部材２３の下部から平行な板状でその先端がそれぞれ向き合うように直角に屈曲し、その先端の間に隙間が生成された下部係止部２３ｂと、Ｔ字形に形成されＴ字形の頭の部分が下部係止部２３ｂの先端の隙間の中に入り込んで。脚部が寸法変化吸収部材２３の上部から下方に延設された上部係止部２３ｃから構成されている。
【００５５】
燃料タンク１が収縮し、寸法変化吸収部材２３が圧縮されたときには、上部係止部２３ｃのＴ字形の頭の部分が寸法変化吸収部材２３の下面に当接し、それ以上の寸法変化吸収部材２３の撓み部２３ａの変形を防止する。
燃料タンク１が膨張し、寸法変化吸収部材２３が伸張されたときには、上部係止部２３ｃのＴ字形の頭の部分が下部係止部２３ｂの先端の屈曲部分に係止され、それ以上の寸法変化吸収部材２３の撓み部２３ａの伸張を防止する。
このため、衝撃等による寸法変化吸収部材２３の過度の撓みを防止して、燃料タンク１の歪や応力の増加を防止して、寸法変化吸収部材２３が破壊させることを防止できる。
【００５６】
図５と図６は、寸法変化吸収部材２３の他の形態を示すものである。
図５の形態においては、下部係止部２３ｂが下部の柱部材２１の先端から若干両側横に張出して、その先端から上方に延設されている。下部係止部２３ｂの両方の先端から撓み部２３ａが横方向Ｓ字形に湾曲して形成され、その先端は、上部の柱部材２１の先端と連続している。
【００５７】
上部係止部２３ｃは、下部係止部２３ｂの外側を包むように上部の柱部材２１の先端から下方に延設され、その先端は下部係止部２３ｂが下部の柱部材２１の先端から若干両側横に張出した部分の下方を包むように直角に向き合って屈曲して形成されている。撓み部２３ａの撓みにより、燃料タンク１と内蔵部品２０の膨張や圧縮、膨潤を防止する。
このため、燃料タンク１が膨張して、撓み部２３ａが過度に伸張されると、上部係止部２３ｃの先端が下部係止部２３ｂの下面に当接して、それ以上の伸張を防止することができる。
【００５８】
図６の形態においては、下部係止部２３ｂが下部の柱部材２１の先端から若干両側横に張出して、その先端から上方に延設されている。
上部係止部２３ｃは、下部係止部２３ｂの外側を包むように上部の柱部材２１の先端から下方に延設され、上部係止部２３ｃの側部外面から撓み部２３ａが断面Ｃ字形に湾曲して下部の柱部材２１の先端部分に連結されている。
【００５９】
上部係止部２３ｃは、下部係止部２３ｂの外側を包むように上部の柱部材２１の先端から下方に延設され、その先端は下部係止部２３ｂが下部の柱部材２１の先端から若干両側横に張出した部分の下方を包むように直角に向き合って屈曲して形成されている。図５の実施の形態と同様に、撓み部２３ａで吸収する。
このため、燃料タンク１が膨張して、撓み部２３ａが過度に伸張されると、上部係止部２３ｃの先端が下部係止部２３ｂの下面に当接して、それ以上の伸張を防止することができる。
【００６０】
つぎに、取付部材３０について説明する。取付部材３０は、図３に示すように円筒状又は四角形の筒状に形成する場合や、平板状に形成する場合がある。
円筒状又は四角形の筒状に形成する場合について、図３に基づき説明する。
【００６１】
取付部材３０は、内蔵部品２０と連結又は連続する連結部３１と、燃料タンク１の外壁の内面に当接する当接部３２から形成される。
本実施の形態では、連結部３１は、円筒状に形成され、内部が中空状である。連結部３１の下端には、係止部３８が形成され、連結部３１が柱部材２１の先端に嵌め込まれたときに、係止部３８の爪が柱部材２１の先端に係合されて、取付部材３０が強固に取付けられる。
平板状の取付部材３０は、連結部３１は、当接部３２の下面に設けられた突起や、接着面であり、この突起や、接着面により、柱部材２１の先端に係止又は接着して取付けられる。
【００６２】
当接部３２は、燃料タンク１の外壁の内面に密着する円形の当接面３３と、当接面３３から突出し断面形状が三角形で、燃料タンク１の外壁の内部に侵入する突条３４が形成されている。突条３４は、図３の形態では、円弧状に複数本平行に形成されている。このため、当接面３３のどちらの方向にもずれることがなく、全方向において、当接面３３が強固に燃料タンク１の外壁に溶着されることができる。
【００６３】
突条３４の頂点３５の間隔は１ｍｍ〜３ｍｍであることが好ましい。この場合は、当接部３２を燃料タンク１の外壁内面に押し当てると、突条３４がパリソン８である燃料タンク１の外壁に侵入し、突条３４と突条３４の間に溶融した燃料タンク１の外壁が入り込むことができ、燃料タンク１の外壁と当接面３３が強固に固定されることができる。
【００６４】
図４に示すように、突条３４を横断し半径方向に４本のエア抜き溝３６が形成されている。このため、燃料タンク１の外壁に当接面３３を押圧するときに、突条３４と燃料タンク１の外壁との間の空気を排出することができ、燃料タンク１の外壁と当接面３３を密着させることができる。
【００６５】
次に、図７と図８に基づき、本発明の第２の実施の形態の内蔵部品２０について説明する。内蔵部品２０は、複数の箱状物２５を一体的に連結して形成されている。箱状物２５は、内部に空間を有し、各部分には孔２６が複数個形成されている。このため、燃料タンク１内の燃料油は、箱状物２５内を自由に出入りできるとともに、燃料タンク１内部の燃料油の波うちを防止して、波うち音の発生を防止することができる。更に、箱状物内に、燃料ポンプ、等のキャニスター等を取付けることができる。
【００６６】
箱状物２５にそれぞれ燃料タンク１の外壁の上側と下側に当接する柱部材２１が形成されている。このため、柱部材２１で燃料タンク１内に箱状物２５を所定の位置に取付けることができる。更に、柱部材２１で燃料タンク１の外壁の上側と下側を支えて、強度を増加させるとともに、燃料タンク１の収縮と膨張を保持することができる。柱部材２１の先端には、第１の実施の形態と同様に、取付部材３０が取付けられている。
【００６７】
柱部材２１は、上述した第１の実施の形態と同様に、それぞれ寸法変化吸収部材２３が形成されている。また、箱状物２５を一体的に連結する連結部分にそれぞれ寸法変化吸収部材２３が形成されている。寸法変化吸収部材２３で箱状物２５を連結しても良く、あるいは梁部材２２で連結し、梁部材２２に寸法変化吸収部材２３を形成してもよい。
【００６８】
柱部材２１に寸法変化吸収部材２３を形成したため、燃料タンク１や箱状物２５が膨張や収縮しても柱部材２１に取付けられた寸法変化吸収部材２３が撓んで、柱部材２１と燃料タンク１の外壁が剥離することがなく、燃料タンク１の強度を維持することができる。また、燃料タンク１への衝撃も吸収することができる。
箱状物２５を一体的に連結する連結部分に形成された寸法変化吸収部材２３により、燃料タンク１や箱状物２５の横方向の膨張や収縮を吸収することができ、箱状物２５の燃料タンク１内の位置を維持することができる。
【００６９】
次に、ブロー成形による本件発明の燃料タンク１の製造方法を、図９〜図１１に基づき説明する。
まず、図９に示すように、内蔵部品２０を支持棒４１に保持して、ブロー成形金型４０が開いた内部に位置させる。その後、パリソン８を下降させて、内蔵部品２０をパリソン８の内部に位置させる。
【００７０】
そして、図１０に示すように、第１ピンチ板４３をスライドさせて、パリソン８の下端を支持棒４１とともに挟持する。それとともに、ブロー成形金型４０に設けられた複数の押圧ピン４２をスライドさせて、パリソン８を内蔵部品２０に取付けられた取付部材３０と押圧ピン４２で挟むように押圧する。
【００７１】
そうすると、パリソン８の内面はまだ溶融状態にあるため、上述のように、取付部材３０の当接部３２の突条３４がパリソン８の内面に進入し、当接部３２とパリソン８が融着することができる。このとき、内蔵部品２０は、支持棒４１により保持されているので、取付部材３０と内蔵部品２０は、燃料タンク１の外壁の所定の位置に確実に取付けられることができる。
【００７２】
その後、図１１に示すように、支持棒４１を下降させてブロー成形金型４０から抜き、第２ピンチ板４４をスライドさせてパリソン８を閉じるとともに、ブロー成形金型４０を閉じて、スライドカッター４６でパリソン８を切断する。ブロー成形金型４０を閉じるときには、押圧ピン４２は、そのままパリソン８を押圧続ける。これにより、内蔵部品２０を所定位置に保持し続けることができる。
【００７３】
そして、エアノズル４５からパリソン８の内部に空気を吹き込み、パリソン８の外面をブロー成形金型４０に押圧して、燃料タンク１を形成する。このとき、押圧ピン４２の先端面とブロー成形金型４０のキャビティー内面とは同一平面になることができる。
その後、ブロー成形金型４０を開き、燃料タンク１を取出す。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態である燃料タンク斜視図である。
【図２】本発明の燃料タンクの外壁の構造を示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の燃料タンクの内部に取付けられる内蔵部品の斜視図である。
【図４】本発明の燃料タンクの内部に取付けられる内蔵部品の正面図である。
【図５】本発明の寸法変化吸収部材の断面図である。
【図６】本発明の寸法変化吸収部材の他の断面図である。
【図７】本発明の燃料タンクの内部に取付けられる他の内蔵部品の斜視図である。
【図８】本発明の燃料タンクの内部に取付けられる他の内蔵部品の平面図である。
【図９】本発明の燃料タンク製造方法を示すブロー成形金型を開いた状態の断面図である。
【図１０】本発明の燃料タンク製造方法を示すブロー成形金型の押圧ピンをスライドさせた状態の断面図である。
【図１１】本発明の燃料タンク製造方法を示すブロー成形金型を閉じた状態の断面図である。
【図１２】従来の他の燃料タンク製造方法を示すブロー成形金型を開いた状態の断面図である。
【図１３】従来の他の燃料タンク製造方法を示すブロー成形金型の押圧ピンをスライドさせた状態の断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ 燃料タンク
８ パリソン
１０ 外壁
２０ 内蔵部品
２１ 柱部材
２２ 梁部材
２３ 寸法変化吸収部材
２３ａ 撓み部
２５ 箱状物
３０ 取付部材
３１ 連結部
３２ 当接部
４０ ブロー成形金型
４１ 支持棒
４２ 押圧ピン
４５ エアノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性合成樹脂製の燃料タンクに関するものであり、特に、熱可塑性合成樹脂部材をブロー成形することにより外壁が形成され、内部に内蔵部品を有する燃料タンクに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用等の燃料タンクの構造としては、金属製のものが用いられていたが、近年、車両の軽量化や、錆が発生しないこと、所望の形状に成形しやすいことなどによって熱可塑性合成樹脂製のものが用いられるようになってきた。
熱可塑性合成樹脂製の自動車用燃料タンクの製造は、中空体を成形することの容易性からブロー成形方法が多く用いられてきた。ブロー成形方法では、溶融した熱可塑性合成樹脂部材のパリソンを円筒状にして上から押出して、そのパリソンを金型で挟みパリソン中に空気を吹き込み、自動車用燃料タンクを製造していた。
【０００３】
一方、ブロー成形方法においても、燃料タンクの内部にバルブ類や燃料の流動音を抑制するためのバッフルプレート等の内蔵部品を設けることが求められている。
そこで、内蔵部品１２０を樹脂枠にセットして、その樹脂枠を金型内にセットして、ブロー成形して樹脂枠を燃料タンクの外壁の内周面に固着して内蔵部品１２０を燃料タンク内部に取付けるものがある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかしこの場合には、内蔵部品１２０を樹脂枠にセットして燃料タンクの外壁の内周面に固着するため、成形後に樹脂枠を切除する手間が必要であり、小さい内蔵部品１２０では、樹脂枠が大きくなり、重量が増加する場合がある。
【０００５】
また、燃料タンクの内部に内蔵部品を設けるには、図１２〜図１３に示すように行っている場合もある（例えば、特許文献２参照。）。
それは、まず、図１２に示すように、パリソン２０８がブロー成形金型２４０内に入る前に内蔵部品２２０を支持棒２４１に載せて、ブロー成形金型２４０を開いて、その内部に位置させる。その後、ブロー成形金型２４０を開いたままで、パリソン２０８を下降させて、パリソン２０８の内部に内蔵部品２２０が位置するようにする。
【０００６】
その後、図１３に示すように、ブロー成形金型２４０を閉じる前に、ブロー成形金型２４０の両側から押圧ピン２４２を出し、パリソン２０８を押圧して、パリソン２０８を内蔵部品２２０の側端に押付ける。このとき、パリソン２０８の内面はまだ固化していないので、パリソン２０８と内蔵部品２２０の側端は、融着することができる。
そして、支持棒２４１を下降させて、ブロー成形金型２４０を閉じて、空気を吹き込み、ブロー成形を行う。
【０００７】
この場合は、燃料タンクはブロー成形後に収縮し、さらに、使用時には燃料タンクの内圧や、気温等により膨張や収縮をする。また、使用時に燃料タンクと内蔵部品２２０が膨潤すると、それぞれの膨潤度の差により、燃料タンクと内蔵部品２２０に膨張割合が異なる。この場合に、内蔵部品２２０や燃料タンクに歪や応力がかかり好ましくなかった。
【０００８】
また、燃料タンクの強度を向上させるために、その上下の外壁同士を凹ませて、数箇所に亘り溶着するものもある。しかし、この場合には、部分的に外壁同士を凹ませて溶着するため、燃料タンクの内部容積が減少してしまうことになる。この場合でも、燃料タンクの膨張や収縮により、溶着部分に歪や応力がかかり好ましくなかった。
【０００９】
【特許文献１】特開平１−３０１２２７号公報
【特許文献２】特開平６−１４３３９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そのため、本発明は、燃料タンクが収縮又は膨張しても、余分な応力や歪を吸収することができる燃料タンクを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための請求項１の本発明は、ブロー成形で形成され、内部に内蔵部品を取付けられ、熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンクにおいて、
内蔵部品は、合成樹脂で一体的に形成されるとともに、内蔵部品には燃料タンクの外壁の内面に融着して内蔵部品を取付ける取付部材が複数設けられ、内蔵部品に燃料タンクの収縮又は膨張に応じて撓むことができる寸法変化吸収部材を設けたことを特徴とする自動車用燃料タンクである。
【００１２】
請求項１の本発明では、内蔵部品は、合成樹脂で一体的に形成されるとともに、内蔵部品には燃料タンクの外壁の内面に融着して内蔵部品を取付ける取付部材が複数設けられる。このため、内蔵部品を取付部材で燃料タンクの外壁の内面に融着して固定することができ、安定して取り付けることができ、内蔵部品により燃料タンクの外壁の強度を増加させることができる。
【００１３】
内蔵部品に燃料タンクの収縮又は膨張に応じて撓むことができる寸法変化吸収部材を設けた。このため、燃料タンクの外壁が収縮又は膨張しても、あるいは内蔵部品と燃料タンクが膨潤して、寸法変化吸収部材が撓んでその変化を吸収して、燃料タンクと内蔵部品に歪や余分な応力がかかることがないので、燃料タンクと内蔵部品が剥離することがなく、燃料タンクの強度を維持することができる。
【００１４】
請求項２の本発明は、内蔵部品は、燃料タンクの外壁の上側と下側にそれぞれの両端が当接する複数の柱部材と、柱部材を一体的に連結して、燃料タンクの横方向に延設される梁部材から形成され、柱部材と梁部材にそれぞれ寸法変化吸収部材が形成された自動車用燃料タンクである。
【００１５】
請求項２の本発明では、内蔵部品は、燃料タンクの外壁の上側と下側にそれぞれの両端が当接する複数の柱部材と、柱部材を一体的に連結して、燃料タンクの横方向に延設される梁部材から形成される。このため、柱部材で燃料タンクの外壁の上側と下側を支えて、強度を増加させるとともに、燃料タンクの収縮と膨張を保持することができる。梁部材で柱部材を一体的に連結して、柱部材を燃料タンクの所定の位置に取付けることができ、ブロー成形が容易である。
【００１６】
柱部材と梁部材にそれぞれ寸法変化吸収部材が形成されたため、燃料タンクが膨張や収縮しても、あるいは内蔵部品と燃料タンクが膨潤しても、柱部材に取付けられた寸法変化吸収部材が撓んで、柱部材と燃料タンクの外壁が剥離することがなく、燃料タンクの強度を維持することができる。また、燃料タンクへの衝撃も吸収することができる。梁部材に形成された寸法変化吸収部材により、燃料タンクの横方向の膨張や収縮を吸収することができ、柱部材の燃料タンク内の位置を維持することができる。
【００１７】
請求項３の本発明は、内蔵部品は、複数の箱状物を一体的に連結して形成され、箱状物にそれぞれ燃料タンクの外壁の上側と下側に当接する柱部材を形成し、柱部材は、それぞれ寸法変化吸収部材が形成され、箱状物を一体的に連結する連結部分にそれぞれ寸法変化吸収部材が形成された自動車用燃料タンクである。
【００１８】
請求項３の本発明では、内蔵部品は、複数の箱状物を一体的に連結して形成されたため、燃料タンク内部の燃料油の波うち音の発生を防止することができるとともに、箱状物内に、燃料ポンプ、等のキャニスター等を取付けることができる。
箱状物にそれぞれ燃料タンクの外壁の上側と下側に当接する柱部材を形成したため、柱部材で燃料タンクの外壁の上側と下側を支えて、強度を増加させるとともに、燃料タンクが収縮と膨張しても、燃料タンクの強度を保持することができる。
【００１９】
柱部材は、それぞれ寸法変化吸収部材が形成され、箱状物を一体的に連結する連結部分にそれぞれ寸法変化吸収部材が形成された。このため、燃料タンクが膨張や収縮しても、あるいは内蔵部品と燃料タンクが膨潤しても、柱部材に取付けられた寸法変化吸収部材が撓んで、柱部材と燃料タンクの外壁が剥離することがなく、燃料タンクの強度を維持することができる。また、燃料タンクへの衝撃も吸収することができる。箱状物を一体的に連結する連結部分に形成された寸法変化吸収部材により、燃料タンクの横方向の膨張や収縮を吸収することができ、箱状物の燃料タンク内の位置を維持することができる。
【００２０】
請求項４の本発明は、寸法変化吸収部材には、延び方向又は収縮方向にそれぞれストッパー部材が形成された自動車用燃料タンクである。
【００２１】
請求項４の本発明では、寸法変化吸収部材には、延び方向又は収縮方向にそれぞれストッパー部材が形成されたため、タンク内圧変化によるタンクの過度の変形を防止できる。
【００２２】
請求項５の本発明は、寸法変化吸収部材は、断面形状が楕円形で、楕円部分が撓んで圧縮又は伸張する自動車用燃料タンクである。
【００２３】
請求項５の本発明では、寸法変化吸収部材は、断面形状が楕円形で、楕円部分が撓んで圧縮又は伸張するため、合成樹脂の射出成形等で製造が容易であり、楕円内部にストッパー等を形成することも容易である。
【００２４】
請求項６の本発明は、燃料タンクの外壁は、外壁の外側から、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層と内部本体層の５層で形成され、外部本体層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成され、バリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で形成され、外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成された自動車用燃料タンクである。
【００２５】
請求項６の本発明では、外部本体層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成されたため、燃料タンクの外側は、充分な剛性と耐衝撃性を有するとともに、内部本体層に燃料が浸透しても燃料タンクの剛性を確保し、耐衝撃性を向上させることができる。
【００２６】
バリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で形成されるため、ガソリンの透過防止性に優れるとともに、溶融成形が可能で加工性にも優れている。また、高湿度下において、あるいはアルコールを含有するガソリンに対しても優れた透過防止性を有する。
【００２７】
外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成されたため、外部接着剤層と内部接着剤層は、バリヤ層と、外部本体層及び内部本体層とをそれぞれ強固に接着して、燃料タンクの各層間を強固に接着し、一体化させて、燃料タンクの燃料透過防止性と、強度を確保することができる。
【００２８】
請求項７の本発明は、取付部材は、内蔵部品とは別体で形成された後、内蔵部品と係合された自動車用燃料タンクである。
【００２９】
請求項７の本発明では、取付部材は、内蔵部品とは別体で形成された後、内蔵部品と係合されたため、取付部材の成形が容易であり、取付部材の当接面の形状を自由に形成することができる。また、取付部材の材質を選択することが容易で、耐燃料油性で、燃料タンクの外壁と溶着しやすい材料を選択することができる。
【発明の効果】
【００３０】
本件発明は、内蔵部品の内部又は先端付近に燃料タンクの収縮又は膨張に応じて撓むことができる寸法変化吸収部材を設けたため、燃料タンクの外壁が収縮又は膨張しても、寸法変化吸収部材が撓んでその変化を吸収して、燃料タンクと内蔵部品に歪や余分な応力がかかることがないので、燃料タンクと内蔵部品が剥離することがなく、燃料タンクの強度を維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明の実施の形態である自動車用の燃料タンク１について、図１〜図１１に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形態の燃料タンク１の斜視図であり、図２は、熱可塑性合成樹脂製の燃料タンク１の外壁１０の一部断面図であり、外壁１０の多層構造の構成を示すものである。
【００３２】
図３と図４は、本発明の実施の形態における燃料タンク１の内蔵部品２０を示す斜視図であり、図７と図８は、本発明の他の実施の形態における燃料タンク１の内蔵部品２０を示す斜視図である。図５と図６は、本発明の寸法変化吸収部材２３の断面図である。
図９〜図１１は、燃料タンク１を製造するブロー成形する工程を示す図である。
【００３３】
本発明の実施の形態では、燃料タンク１は、図１に示すように、その燃料タンク１に燃料ポンプ（図示せず）等を出し入れするためにポンプユニット取付孔４が上面に形成されている。また、燃料タンク１の側面又は上面には、インレットパイプ（図示せず）から燃料を注入する燃料注入孔５が形成されている。
【００３４】
また、燃料タンク１の周囲には外周リブ２が全周に亘り形成されており、外周リブ２のコーナー部等の所定箇所には、数箇所に亘り取付用孔３が形成され、取付用孔３と車体をボルト締めすることにより、燃料タンク１を車体に取付けている。
さらに、燃料タンク１の上面には、内部の燃料蒸気を回収するホース等を接続する各所の取付孔６が形成されている。
【００３５】
本実施の形態において、燃料タンク１は、ブロー成形で形成され、その外壁１０は、図２に示すように、外側から順に表皮層１１、外部本体層１２、外部接着剤層１３、バリヤ層１４、内部接着剤層１５及び内部本体層１６から形成されている。
【００３６】
ブロー成形においては、上記の６層から構成されるパリソンが使用される。６層以上の層構成を有するパリソンを使用することもできる。また、後述するように、表皮層１１は外部本体層１２に再生部材や、フィラー等を混入する場合に使用されるが、表皮層１１を省略することもできる。
【００３７】
表皮層１１、外部本体層１２は、耐衝撃性が大きく、燃料油に対しても剛性が維持される熱可塑性合成樹脂から形成され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成されることが好ましい。外部本体層１２が、無機フィラーを含有した場合には、外部本体層１２の表面を覆うため、表皮層１１が使用され、表面に無機フィラーが出ることがなく、表面を円滑にすることができる。
【００３８】
表皮層１１と外部本体層１２と、後述する内部本体層１６に使用する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、例えば、具体的には以下のポリエチレンを使用することができる。
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、溶融流動速度（ＭＲＦ：２１．６ｋｇ／１０ｍｉｎ）が５〜７であって、密度（ｇ／ｃｍ３）が０．９４４〜０．９５０のものを使用することができる。
【００３９】
外部本体層１２は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材を主材として形成してもよい。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材は、例えば、使用後に回収された燃料タンク１を粉砕してリサイクルして使用する場合や、燃料タンク１の製造工程中で発生する製造工程中で発生する切れ端や不良品を粉砕してリサイクルして使用する場合がある。燃料タンク１は、主として高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から構成されているため、燃料タンク１を粉砕した再生材は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主として有している。
これ等の再生材を１００％使用する場合と、再生材に新材の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を混合して使用する場合がある。
【００４０】
バリヤ層１４は、燃料油の透過が極めて少ない熱可塑性合成樹脂から形成されている。バリヤ層１４を構成する熱可塑性合成樹脂は、例えば、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリブチレンテレフタレート、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、半芳香族ナイロン（ＰＰＡ）を使用することができるが、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が好ましい。
バリヤ層１４を有するため、後述する内部本体層１６を浸透してきたガソリン等の燃料油を、バリヤ層１４で透過を防ぐことができ、大気中に燃料油が蒸発することを防止できる。
【００４１】
バリヤ層１４として、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）を使用する場合は、ガソリンの透過防止性に優れるとともに、溶融成形が可能で加工性にも優れている。また、高湿度下においても、ガソリンの透過防止性に優れている。さらに、アルコールを含有するガソリンに対しても優れた透過防止性を有することができる。
【００４２】
外部接着剤層１３は、外部本体層１２とバリヤ層１４の間に設けられて、この２層を接着し、内部接着剤層１５は、内部本体層１６とバリヤ層１４の間に設けられて、この２層を接着する。外部接着剤層１３と内部接着剤層１５は、同じ材料で形成され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層１４の両方に接着性を有する合成樹脂で形成される。このため、外部接着剤層１３と内部接着剤層１５は、バリヤ層１４と、外部本体層１２及び内部本体層１６とをそれぞれ強固に接着して、それぞれの層が一体的に密着して、燃料タンク１の燃料透過防止性と、強度を確保することができる。
【００４３】
外部接着剤層１３と内部接着剤層１５に使用される接着性の熱可塑性合成樹脂としては、例えば、変性ポリオレフィン樹脂を使用することができ、不飽和カルボン酸変性ポリオレフィン樹脂、特に不飽和カルボン酸変性ポリエチレン樹脂が好ましい。これは、ポリオレフィン樹脂に不飽和カルボン酸を共重合又はグラフト重合させることにより製造することができる。
【００４４】
内部本体層１６は、表皮層１１で述べたように、表皮層１１の使用するものと同じ材料である高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を使用する。
内部本体層１６は、燃料タンク１の外壁１０の全体の厚さの１５％〜６７％の厚さを有する。外壁１０は全体として３ｍｍ〜８ｍｍの肉厚を有するため、０．４５ｍｍから５．３６ｍｍの範囲の肉厚を有する。これにより、燃料タンク１の外壁１０は、内部本体層１６が充分な肉厚を有するため、燃料で膨潤しても剛性を保ち、耐衝撃性を確保することができる。
【００４５】
燃料タンク１の内部には、例えば、図３又は図７に示す内蔵部品２０が取付けられている。内蔵部品２０の取付け方法については後述する。
まず、図３と図４に基づき、第１の実施の形態の内蔵部品２０について説明する。第２の実施の形態の内蔵部品２０については後述する。内蔵部品２０は、燃料タンク１の外壁の内面の上下を支える複数の柱部材２１と、柱部材２１を相互に連結する梁部材２２を有する。
【００４６】
柱部材２１の燃料タンク１の外壁の内面に当接する先端部分には、取付部材３０が取付けられている。本実施の形態では、取付部材３０は、柱部材２１の先端に柱部材２１とは別体で形成されて係止されているが、柱部材２１と取付部材３０を一体的に形成してもよい。
取付部材３０については、後述する。
【００４７】
柱部材２１は、燃料タンク１の内部の所定の位置に取付けられて、後述するように取付部材３０が燃料タンク１の外壁の上側と下側の内面に融着されることにより、燃料タンク１内に取付けられて、燃料タンク１の外壁の上側と下側の複数の部分を保持することができる。このため、燃料タンク１の外壁の強度を増加させることができるとともに、燃料タンク１の膨張や収縮を防止できるとともに、衝撃に対しても強度を維持することができる。
【００４８】
また、柱部材２１は、図３の左端部に示すように、上側の取付部材３０と下側の取付部材３０が梁部材２２の部分で若干ずれて設けられてもよい。
さらに、柱部材２１の一部に燃料タンク１の外壁の収縮あるいは膨張に対応するために寸法変化吸収部材２３が形成されている。寸法変化吸収部材２３については後述する。
【００４９】
梁部材２２は、柱部材２１を相互に連結して、梁部材２２を燃料タンク１の外壁内面の所定の位置に取付けられるようにすることができる。梁部材２２は、軽量化と剛性を確保するため、断面コ字形又は中空状に形成することができる。
また、図３に示すように、梁部材２２にバッフルプレート２４を一体的に形成することができる。この場合には、燃料タンク１内の燃料の波打ちを防止して、流動音抑制をすることができる。
【００５０】
また、バッフルプレート２４以外にも、各種のホース類と接続するバルブ類や、燃料タンク１の内部に設けられるサブタンク等を梁部材２２に設けることができる。
さらに、梁部材２２の一部に燃料タンク１の外壁の収縮あるいは膨張に対応するために寸法変化吸収部材２３を形成することができる。
【００５１】
内蔵部品２０は、ポリアセタール、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等の耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂で形成することができる。これにより燃料タンク１の強度を向上させることができるとともに、燃料タンク１の内部に取付けられても、燃料油による膨潤等で剛性が低下することがない。
【００５２】
寸法変化吸収部材２３は、本実施の形態では図３と図４に示すように、柱部材２１の下部に柱部材２１と一体に形成されている。その形状は、断面が楕円形の板状に形成された撓み部２３ａを有している。この撓み部２３ａが燃料タンク１の膨張や収縮や、柱部材２１と梁部材２２の膨潤につれて、楕円部分が撓んで圧縮又は伸張するため、燃料タンク１の膨張や収縮を吸収することができる。したがって、燃料タンク１と内蔵部品２０に歪や余分な応力がかかることがないので、燃料タンク１と内蔵部品２０の柱部材２１が剥離することがなく、燃料タンク１の強度を維持することができる。
【００５３】
また、寸法変化吸収部材２３は、梁部材２２にも形成されている。梁部材２２に形成された寸法変化吸収部材２３により、梁部材２２が膨潤したり、燃料タンク１が横方向に膨張や収縮した場合でも、その膨張や収縮を吸収することができ、柱部材２１の燃料タンク１内の位置を維持することができる。
【００５４】
寸法変化吸収部材２３の内部に、撓み部２３ａの過度の寸法変化を防止するストパー部材を設けることができる。ストッパー部材は、図４の実施の形態では、寸法変化吸収部材２３の下部から平行な板状でその先端がそれぞれ向き合うように直角に屈曲し、その先端の間に隙間が生成された下部係止部２３ｂと、Ｔ字形に形成されＴ字形の頭の部分が下部係止部２３ｂの先端の隙間の中に入り込んで。脚部が寸法変化吸収部材２３の上部から下方に延設された上部係止部２３ｃから構成されている。
【００５５】
燃料タンク１が収縮し、寸法変化吸収部材２３が圧縮されたときには、上部係止部２３ｃのＴ字形の頭の部分が寸法変化吸収部材２３の下面に当接し、それ以上の寸法変化吸収部材２３の撓み部２３ａの変形を防止する。
燃料タンク１が膨張し、寸法変化吸収部材２３が伸張されたときには、上部係止部２３ｃのＴ字形の頭の部分が下部係止部２３ｂの先端の屈曲部分に係止され、それ以上の寸法変化吸収部材２３の撓み部２３ａの伸張を防止する。
このため、衝撃等による寸法変化吸収部材２３の過度の撓みを防止して、燃料タンク１の歪や応力の増加を防止して、寸法変化吸収部材２３が破壊させることを防止できる。
【００５６】
図５と図６は、寸法変化吸収部材２３の他の形態を示すものである。
図５の形態においては、下部係止部２３ｂが下部の柱部材２１の先端から若干両側横に張出して、その先端から上方に延設されている。下部係止部２３ｂの両方の先端から撓み部２３ａが横方向Ｓ字形に湾曲して形成され、その先端は、上部の柱部材２１の先端と連続している。
【００５７】
上部係止部２３ｃは、下部係止部２３ｂの外側を包むように上部の柱部材２１の先端から下方に延設され、その先端は下部係止部２３ｂが下部の柱部材２１の先端から若干両側横に張出した部分の下方を包むように直角に向き合って屈曲して形成されている。撓み部２３ａの撓みにより、燃料タンク１と内蔵部品２０の膨張や圧縮、膨潤を防止する。
このため、燃料タンク１が膨張して、撓み部２３ａが過度に伸張されると、上部係止部２３ｃの先端が下部係止部２３ｂの下面に当接して、それ以上の伸張を防止することができる。
【００５８】
図６の形態においては、下部係止部２３ｂが下部の柱部材２１の先端から若干両側横に張出して、その先端から上方に延設されている。
上部係止部２３ｃは、下部係止部２３ｂの外側を包むように上部の柱部材２１の先端から下方に延設され、上部係止部２３ｃの側部外面から撓み部２３ａが断面Ｃ字形に湾曲して下部の柱部材２１の先端部分に連結されている。
【００５９】
上部係止部２３ｃは、下部係止部２３ｂの外側を包むように上部の柱部材２１の先端から下方に延設され、その先端は下部係止部２３ｂが下部の柱部材２１の先端から若干両側横に張出した部分の下方を包むように直角に向き合って屈曲して形成されている。図５の実施の形態と同様に、撓み部２３ａで吸収する。
このため、燃料タンク１が膨張して、撓み部２３ａが過度に伸張されると、上部係止部２３ｃの先端が下部係止部２３ｂの下面に当接して、それ以上の伸張を防止することができる。
【００６０】
つぎに、取付部材３０について説明する。取付部材３０は、図３に示すように円筒状又は四角形の筒状に形成する場合や、平板状に形成する場合がある。
円筒状又は四角形の筒状に形成する場合について、図３に基づき説明する。
【００６１】
取付部材３０は、内蔵部品２０と連結又は連続する連結部３１と、燃料タンク１の外壁の内面に当接する当接部３２から形成される。
本実施の形態では、連結部３１は、円筒状に形成され、内部が中空状である。連結部３１の下端には、係止部３８が形成され、連結部３１が柱部材２１の先端に嵌め込まれたときに、係止部３８の爪が柱部材２１の先端に係合されて、取付部材３０が強固に取付けられる。
平板状の取付部材３０は、連結部３１は、当接部３２の下面に設けられた突起や、接着面であり、この突起や、接着面により、柱部材２１の先端に係止又は接着して取付けられる。
【００６２】
当接部３２は、燃料タンク１の外壁の内面に密着する円形の当接面３３と、当接面３３から突出し断面形状が三角形で、燃料タンク１の外壁の内部に侵入する突条３４が形成されている。突条３４は、図３の形態では、円弧状に複数本平行に形成されている。このため、当接面３３のどちらの方向にもずれることがなく、全方向において、当接面３３が強固に燃料タンク１の外壁に溶着されることができる。
【００６３】
突条３４の頂点３５の間隔は１ｍｍ〜３ｍｍであることが好ましい。この場合は、当接部３２を燃料タンク１の外壁内面に押し当てると、突条３４がパリソン８である燃料タンク１の外壁に侵入し、突条３４と突条３４の間に溶融した燃料タンク１の外壁が入り込むことができ、燃料タンク１の外壁と当接面３３が強固に固定されることができる。
【００６４】
図４に示すように、突条３４を横断し半径方向に４本のエア抜き溝３６が形成されている。このため、燃料タンク１の外壁に当接面３３を押圧するときに、突条３４と燃料タンク１の外壁との間の空気を排出することができ、燃料タンク１の外壁と当接面３３を密着させることができる。
【００６５】
次に、図７と図８に基づき、本発明の第２の実施の形態の内蔵部品２０について説明する。内蔵部品２０は、複数の箱状物２５を一体的に連結して形成されている。箱状物２５は、内部に空間を有し、各部分には孔２６が複数個形成されている。このため、燃料タンク１内の燃料油は、箱状物２５内を自由に出入りできるとともに、燃料タンク１内部の燃料油の波うちを防止して、波うち音の発生を防止することができる。更に、箱状物内に、燃料ポンプ、等のキャニスター等を取付けることができる。
【００６６】
箱状物２５にそれぞれ燃料タンク１の外壁の上側と下側に当接する柱部材２１が形成されている。このため、柱部材２１で燃料タンク１内に箱状物２５を所定の位置に取付けることができる。更に、柱部材２１で燃料タンク１の外壁の上側と下側を支えて、強度を増加させるとともに、燃料タンク１の収縮と膨張を保持することができる。柱部材２１の先端には、第１の実施の形態と同様に、取付部材３０が取付けられている。
【００６７】
柱部材２１は、上述した第１の実施の形態と同様に、それぞれ寸法変化吸収部材２３が形成されている。また、箱状物２５を一体的に連結する連結部分にそれぞれ寸法変化吸収部材２３が形成されている。寸法変化吸収部材２３で箱状物２５を連結しても良く、あるいは梁部材２２で連結し、梁部材２２に寸法変化吸収部材２３を形成してもよい。
【００６８】
柱部材２１に寸法変化吸収部材２３を形成したため、燃料タンク１や箱状物２５が膨張や収縮しても柱部材２１に取付けられた寸法変化吸収部材２３が撓んで、柱部材２１と燃料タンク１の外壁が剥離することがなく、燃料タンク１の強度を維持することができる。また、燃料タンク１への衝撃も吸収することができる。
箱状物２５を一体的に連結する連結部分に形成された寸法変化吸収部材２３により、燃料タンク１や箱状物２５の横方向の膨張や収縮を吸収することができ、箱状物２５の燃料タンク１内の位置を維持することができる。
【００６９】
次に、ブロー成形による本件発明の燃料タンク１の製造方法を、図９〜図１１に基づき説明する。
まず、図９に示すように、内蔵部品２０を支持棒４１に保持して、ブロー成形金型４０が開いた内部に位置させる。その後、パリソン８を下降させて、内蔵部品２０をパリソン８の内部に位置させる。
【００７０】
そして、図１０に示すように、第１ピンチ板４３をスライドさせて、パリソン８の下端を支持棒４１とともに挟持する。それとともに、ブロー成形金型４０に設けられた複数の押圧ピン４２をスライドさせて、パリソン８を内蔵部品２０に取付けられた取付部材３０と押圧ピン４２で挟むように押圧する。
【００７１】
そうすると、パリソン８の内面はまだ溶融状態にあるため、上述のように、取付部材３０の当接部３２の突条３４がパリソン８の内面に進入し、当接部３２とパリソン８が融着することができる。このとき、内蔵部品２０は、支持棒４１により保持されているので、取付部材３０と内蔵部品２０は、燃料タンク１の外壁の所定の位置に確実に取付けられることができる。
【００７２】
その後、図１１に示すように、支持棒４１を下降させてブロー成形金型４０から抜き、第２ピンチ板４４をスライドさせてパリソン８を閉じるとともに、ブロー成形金型４０を閉じて、スライドカッター４６でパリソン８を切断する。ブロー成形金型４０を閉じるときには、押圧ピン４２は、そのままパリソン８を押圧続ける。これにより、内蔵部品２０を所定位置に保持し続けることができる。
【００７３】
そして、エアノズル４５からパリソン８の内部に空気を吹き込み、パリソン８の外面をブロー成形金型４０に押圧して、燃料タンク１を形成する。このとき、押圧ピン４２の先端面とブロー成形金型４０のキャビティー内面とは同一平面になることができる。
その後、ブロー成形金型４０を開き、燃料タンク１を取出す。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】本発明の実施の形態である燃料タンク斜視図である。
【図２】本発明の燃料タンクの外壁の構造を示す部分拡大断面図である。
【図３】本発明の燃料タンクの内部に取付けられる内蔵部品の斜視図である。
【図４】本発明の燃料タンクの内部に取付けられる内蔵部品の正面図である。
【図５】本発明の寸法変化吸収部材の断面図である。
【図６】本発明の寸法変化吸収部材の他の断面図である。
【図７】本発明の燃料タンクの内部に取付けられる他の内蔵部品の斜視図である。
【図８】本発明の燃料タンクの内部に取付けられる他の内蔵部品の平面図である。
【図９】本発明の燃料タンク製造方法を示すブロー成形金型を開いた状態の断面図である。
【図１０】本発明の燃料タンク製造方法を示すブロー成形金型の押圧ピンをスライドさせた状態の断面図である。
【図１１】本発明の燃料タンク製造方法を示すブロー成形金型を閉じた状態の断面図である。
【図１２】従来の他の燃料タンク製造方法を示すブロー成形金型を開いた状態の断面図である。
【図１３】従来の他の燃料タンク製造方法を示すブロー成形金型の押圧ピンをスライドさせた状態の断面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１ 燃料タンク
８ パリソン
１０ 外壁
２０ 内蔵部品
２１ 柱部材
２２ 梁部材
２３ 寸法変化吸収部材
２３ａ 撓み部
２５ 箱状物
３０ 取付部材
３１ 連結部
３２ 当接部
４０ ブロー成形金型
４１ 支持棒
４２ 押圧ピン
４５ エアノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ブロー成形で形成され、内部に内蔵部品を取付けられ、熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンクにおいて、
上記内蔵部品は、合成樹脂で一体的に形成されるとともに、上記内蔵部品には上記燃料タンクの外壁の内面に融着して上記内蔵部品を取付ける取付部材が複数設けられ、上記内蔵部品に上記燃料タンクの収縮又は膨張に応じて撓むことができる寸法変化吸収部材を設けたことを特徴とする自動車用燃料タンク。
【請求項２】
上記内蔵部品は、上記燃料タンクの外壁の上側と下側にそれぞれの両端が当接する複数の柱部材と、該柱部材を一体的に連結して、上記燃料タンクの横方向に延設される梁部材から形成され、上記柱部材と梁部材にそれぞれ寸法変化吸収部材が形成された請求項１に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項３】
上記内蔵部品は、複数の箱状物を一体的に連結して形成され、該箱状物にそれぞれ上記燃料タンクの外壁の上側と下側に当接する柱部材を形成し、上記柱部材は、それぞれ寸法変化吸収部材が形成され、上記箱状物を一体的に連結する連結部分にそれぞれ寸法変化吸収部材が形成された請求項１に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項４】
上記寸法変化吸収部材には、延び方向又は収縮方向にそれぞれストッパー部材が形成された請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項５】
上記寸法変化吸収部材は、断面形状が楕円形で、楕円部分が撓んで圧縮又は伸張する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項６】
上記燃料タンクの外壁は、外壁の外側から、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層と内部本体層の５層で形成され、上記外部本体層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成され、上記バリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で形成され、上記外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成された請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項７】
上記取付部材は、上記内蔵部品とは別体で形成された後、上記内蔵部品と係合された請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項１】
ブロー成形で形成され、内部に内蔵部品を取付けられ、熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンクにおいて、
上記内蔵部品は、合成樹脂で一体的に形成されるとともに、上記内蔵部品には上記燃料タンクの外壁の内面に融着して上記内蔵部品を取付ける取付部材が複数設けられ、上記内蔵部品に上記燃料タンクの収縮又は膨張に応じて撓むことができる寸法変化吸収部材を設けたことを特徴とする自動車用燃料タンク。
【請求項２】
上記内蔵部品は、上記燃料タンクの外壁の上側と下側にそれぞれの両端が当接する複数の柱部材と、該柱部材を一体的に連結して、上記燃料タンクの横方向に延設される梁部材から形成され、上記柱部材と梁部材にそれぞれ寸法変化吸収部材が形成された請求項１に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項３】
上記内蔵部品は、複数の箱状物を一体的に連結して形成され、該箱状物にそれぞれ上記燃料タンクの外壁の上側と下側に当接する柱部材を形成し、上記柱部材は、それぞれ寸法変化吸収部材が形成され、上記箱状物を一体的に連結する連結部分にそれぞれ寸法変化吸収部材が形成された請求項１に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項４】
上記寸法変化吸収部材には、延び方向又は収縮方向にそれぞれストッパー部材が形成された請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項５】
上記寸法変化吸収部材は、断面形状が楕円形で、楕円部分が撓んで圧縮又は伸張する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項６】
上記燃料タンクの外壁は、外壁の外側から、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層と内部本体層の５層で形成され、上記外部本体層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成され、上記バリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で形成され、上記外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成された請求項１乃至請求項５のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項７】
上記取付部材は、上記内蔵部品とは別体で形成された後、上記内蔵部品と係合された請求項１乃至請求項６のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンク。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−１３２２９６（Ｐ２００９−１３２２９６Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１０４８１（Ｐ２００７−３１０４８１）
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（３０８０３９４１４）株式会社ＦＴＳ (60)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（３０８０３９４１４）株式会社ＦＴＳ (60)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]