JP2001341536A - 燃料タンクおよびその製造方法 - Google Patents
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Abstract
において、開口部を少なくした燃料タンクを提供する。 【解決手段】 燃料タンクが複数の燃料システム要素を
有するとともに、形成される燃料タンク内に燃料システ
ム要素を組み込むことによって形成される。燃料システ
ム要素はキャリア上に取り付けられ、次にパリソン内に
キャリアを配置し、続いて成形して要素とキャリアの回
りに燃料タンクを形成する。望ましくは、全ての電気配
線、燃料配管および蒸気配管は燃料タンクの単一開口部
から導出して形成された燃料タンク内の開口部を少なく
する。
Description
た燃料タンクおよび該燃料タンクの製造方法に関する。
プ、燃料フィルター、燃料ゲージ用燃料レベル・センサ
ーおよび一つ以上の逃し弁のような燃料システムの動作
に必須の或る構成要素は、燃料タンクが形成された後
で、タンク内に配備される。付加的に、電気配線および
燃料または燃料蒸気用配管は要素間を互いに相互連結
し、さらに燃料システムの残りの部分と燃料タンクの外
部を連絡する必要がある。従来、これらの要素および対
応する配線、配管は、別々になった個々のホルダーを使
用してタンク内に、またはタンク上に別々に取り付けら
れていた。これらの要素の取り付けは、燃料タンクが、
例えば吹き込み成形のようなその最終形状に形成された
後で実行される。この操作を可能にするために、多数の
開口部を燃料タンクの壁に設けなければならなず、ま
た、これらの開口部はタンク内に要素を挿入し、取り付
けを可能にするのに十分な大きさでなければならない。
安全弁、ホース、センサーおよびこれらと同様の付加的
な要素がタンクの外部に取り付けられる。
素の設計、およびタンク内またはその上への要素の実際
に取り付けする相当な努力に加えて、タンク壁の開口部
は燃料タンクからの炭化水素と他の放出物が増加する。
さらに、タンクの外部上に取り付けられた要素のため
に、車両内にタンクを取り付けるために必要とするスペ
ースが大きくなる。
複数の燃料システム要素を備え、また燃料タンクを形成
するための燃料システム要素と組み合わせることによっ
て形成されている。燃料システム要素は、燃料タンクを
形成するように後で成形されたパリソン内に配備され
る。燃料システム要素はキャリア上に取り付けられ、ま
たこの燃料システム要素を取り付けたキャリアが燃料タ
ンクを形成するように実質的に成形されたパリソン内に
配備される。さらに、キャリア上の燃料システム要素は
形成された燃料タンク内にあることが好ましい。全ての
電気配線、燃料配管および蒸気配管は燃料タンクの単一
の開口部から外部に延長し、形成された燃料タンク内の
開口部を少なくすることが望ましい。
ても作用し、タンクの容積を小さい部分に分割するとと
もに、大量の燃料のサージイングないし飛散をなくす
か、または少なくする。好都合なことに、キャリアは少
なくともローカル的に燃料タンクに連結され、好ましく
は接着ないし溶接される。この目的で、キャリアはその
エッジから隔置された複数の脚部または連結部材を有し
ており、タンク壁の内部に溶接可能、または接着可能な
合成樹脂材料からなる。従って、キャリアの残りの部分
は、タンクの材料に溶接可能ないし接着可能でない合成
樹脂材料からなる。すなわち、この部分は金属からな
る。脚部もキャリアに、例えばクリップされるか、また
は成形された別体の連結部材として形成できる。本発明
の好ましい実施例によれば、ギャップがタンクの内壁
と、二つの隣接する脚部間の領域にあるキャリア部材と
の間に形成され、これによって例え燃料レベルがタンク
の分割部分内に到達したとしてもここに燃料が流れるよ
うになっている。飛散低減バッフルまたは分割板の機能
は、タンクが車両内に取り付けられた際にその長軸に関
して、キャリアが本質的これを横切るように配置された
ときに、最もよく達成される。キャリアの形状は本質的
にフラットな形状に限定されず、むしろその断面が波打
っていたり、ジグザグであったり、曲がりくねったり等
している方が有利である。
用寿命中の交換を不必要にする平均寿命を有しているの
が好ましい。要素に欠陥が生じた場合に、キャリアとタ
ンクからの取り外しが容易であり、また新しいユニット
との交換が容易であるのが好ましい。本発明の好ましい
実施例によれば、従って、キャリアは、各要素のそれぞ
れの取り付け位置からタンクの閉封作用開口部ないしキ
ャップに導出された燃料システム要素のコネクタのため
のガイドウエイを有している。これが燃料タンク開口部
に直近して配置されていない要素を交換することを可能
にしている。このガイドウエイは、キャリアを横切るア
ンダー・カット・グルーブ(溝)ないしスロットとして
形成でき、あるいは要素のコネクタが案内されるガイド
レールとして形成できる。
燃料配管によって互いに連結することができる。機構の
さらなる簡単化と材料の節約は、キャリアが、要素同士
が互いに連結され、また他の燃料システム要素と連結さ
れた内部経路ないしチャネルから構成されたときに達成
される。これらの経路ないしチャネルは、そうでなけれ
ばコンジットないし配管の代わりに使用される。すなわ
ち、燃料および(または)蒸気がキャリア内の経路ない
しチャネルを通して案内される。これによってそれぞれ
の要素とキャリア間に短い連結配管、取り付け部材また
はアダプタのみを必要とするだけである。
方法は、次のステップからなる。すなわち、第1に、燃
料タンクの内部に配備されるべき燃料システム要素の全
てが互いに取り付けられるかキャリア上に取り付けられ
る。次にこの事前集合ユニットが、通常の方法で続く吹
き込み成形されたパリソンの内部に配置される。吹き込
み成形中、キャリアの脚部ないし連結部材が、燃料タン
ク壁の内側に係合され、また好ましくは固定され、溶
接、接着ないし固着される。このような方式で生成され
た燃料タンクは、少ないさらなる集合ステップのみで車
両に取り付ける用意がされる。
労力および費用を少なくして、必要とする燃料システム
要素の取り付け、燃料タンク内の燃料システム要素を簡
単な方式で一体化し、燃料タンクに必要とする開口部の
数を少なくし、燃料タンクからの放出を少なくし、燃料
タンク内の液体燃料のはねないし飛散を少なくし、燃料
システム要素のタンク内のいずれの所望位置への取り付
けを容易にし、燃料タンクの車両への取り付けと集合を
容易にする燃料タンクとその製造方法を、比較的簡単な
設計と、経済的な製造と集合によって提供し、またその
稼働にあたっては長い有効寿命を有することである。
的、特徴および利点は次の好ましい実施例の詳細な説明
と、最高の形態と、添付の請求の範囲と、添付する図面
から明白となろう。
は、好ましくはキャリア12上の燃料タンク10内に取
り付けられた複数の燃料システム要素を有する燃料タン
クおよびこの種の燃料タンクを製造する方法を示す。望
ましくは、燃料タンク10を形成後、このタンク内に燃
料システム要素を集合させる必要をなくすために、これ
の上に燃料システム要素を備えたキャリア12が、パリ
ソン18が最終燃料タンク形状に成形される前に、パリ
ソン18内に配備される。図示したように、燃料タンク
10は、経路16によって互いに連結された二つのタン
ク・チェンバー14、14’を備えたサドル形状をなし
ている。燃料タンク10は合成樹脂材料からなり、また
吹き込み成形によって製造されるのが好ましい。他のタ
ンク形状および制限のない真空成形のようなタンクの形
成の処理方法を使用してもよい。
わち、断面がI形状をなし、またその外形は燃料タンク
10の内部形状とほぼ一致している。好ましくは、キャ
リア12がバッフルないし分割板として作用し、燃料タ
ンク10の内部を小さい容積のセグメントないし部分に
分割または区分して、タンク内の大容積の燃料のサージ
ングないし飛散を無くすか、または少なくしている。好
ましくは、燃料タンク内部の全てのセグメント中の燃料
レベルを等しく保持するために、キャリア12は連結部
材ないし脚部20を有しており、これが経路と、分割さ
れた燃料タンク・セグメントの下方エッジ間の流路21
ないしギャップと、脚部20間の領域内に燃料タンクの
底壁を規定している。望ましくは、キャリア12と燃料
タンク10間の相対的な動きを制限ないし阻止するよう
にタンク10が形成されたときに、脚部20が燃料タン
クと係合し、またこれに固定されるようになる。
ェンバー14’内のジェット・ポンプ22、第1逃し弁
24および第1燃料レベル・センサー26が、キャリア
部材12上に取り付けられる。タンク・チェンバ14内
に、一体形成された圧力調節装置と燃料フィルタを備え
た電気燃料ポンプ28、活性炭フィルタないし燃料蒸気
カニスタ30、第2逃し弁24’および第2燃料レベル
・センサー26’、キャリア部材12上に取り付けられ
ている。これらの要素は、使用できるように、連結コン
ジット、配管または配線32、34、36によって互い
に連結されている。別の方法として、図6に示したよう
に、連結配線32’、34’、36’は、燃料経路と一
体化されるか、チャネル32’、34’、36’は、キ
ャリア部材12と一体に形成することもできる。さら
に、キャリア部材12は、それぞれの要素からタンク1
0の操作開口部40を覆うキャップ38に近接する領域
へ案内する要素の取り付け、または連結部材39のため
のガイドウエイ或いはラック37(図7)から構成する
こともできる。これにより操作開口部40から容易に近
づくことのできない要素が、それが操作開口部49に接
近するまで、ガイドウエイ37を介してキャリア12に
沿って移動させることができ、また、タンクから外すこ
とができる。これが要素の置換を容易にしている(特
に、タンク・チェンバ14’に配備された要素およびタ
ンク開口部40を介して接近できない要素)。図4の実
施例の変形例として、図5に示したように、燃料蒸気カ
ニスタ30をタンク10の外部上に取り付けることもで
きる。
形して燃料タンクを形成する前に、いずれのキャリア1
2も備えることなくパリソン内に配備してもよい。一つ
またはそれ以上の燃料システム要素を、タンクの開口部
を通して取り出すことができないか、また、タンクがそ
の中に要素を入れずに最初から形成された場合に開口部
を通してタンク内に挿入できないように形成された燃料
タンクに設けられたどの開口部よりも大きいサイズにす
ることもできる。さらに、燃料ポンプ・モジュールをこ
のモジュールに、タンクが形成される前にパリソン内に
配備された一つまたはそれ以上の要素を備えたキャリア
として使用することもできる。モジュールはそれ自体ま
たは、それに取り付けられた要素とともに、タンク内へ
のその挿入、あるいは形成されたタンクのどの開口部か
らの取り除きを阻止するサイズにすることもできる。同
様にして、キャリア12は、それ自体または所望の要素
をそれに取り付けたものを、燃料タンクが形成された後
で、タンクへの挿入を阻止するようなサイズを有するよ
うにしてもよい。従って、タンクの形成後、モジュール
および(または)キャリアは、タンク内に挿入すること
はできない。
料システム要素を備えるようにして形成するために、溶
融シリンダ状パリソン18が押出機50によって生成さ
れ、移送機構52によってモールド54に移送され、最
終燃料タンク形状に吹き込みモールドされる。パリソン
18は、同時押出加工された異なる熱可塑性樹脂材料の
複数層からなるのが好ましい。例えば、6層の同時押出
加工において、パリソンはポリエチレン(HDPE(高
密度ポリエチレン)のような)内部および外部構造層を
有するとともに、いわゆる「リグラインド」または外層
間のリサイクルされたスクラップ材料の層と、(燃料蒸
気の浸透に対する抵抗性のあるエチレン・ビニール・ア
ルコールまたは他のポリマーの)燃料蒸気バリア層を、
リグラインドされたあるいはヴァージンHDPEの構造
上の高分子層に結合させた二つの接着層間に挟持された
蒸気バリア層を有するようにする。
に配置するために、移送機構52が垂直方向にパリソン
18を、モールド54の分解状態にある半体58、60
間で固定具ないしスタンド56上でほぼ垂直方向に保持
されたキャリア12上に降下させる。キャリア12のス
タンド56はブロー・ピン62を有するブロー・ピン集
合体をも担っているのが好ましく、ここに加圧空気が供
給されパリソン18を吹き込みモールドする。
ルド半体58、60間にパリソン18を保持した状態
で、モールド54がパリソン18をトラップするように
して閉じられ、ブロー・ピン62がパリソン18に延長
するようにしてその両端が閉じられる。パリソン18は
いくぶん溶融され、可撓性と粘着性を有しているので、
パリソン18をキャリア12から分離した状態で保持す
るように注意が必要である。所望ならば、加圧空気をパ
リソン18内に供給して、それを開いた状態に維持さ
せ、かつ潰れないようにする、あるいはもしそうしなけ
ればモールド54が閉じられる前に、キャリア12と係
合することになる。加圧空気の供給開始時に、移送ない
し握持機構52はパリソン18の上端のみに少なくとも
部分的に接近するのが好ましい。好ましくは、キャリア
65上で隔置され、平行な一対のピン63がパリソン1
8の下端に挿入され、横方向に離され(次にモールドが
閉じられる前に、またはその時点で)て、パリソン18
がモールド54内のよりよい分配と配置がなされる。パ
リソン18が閉止モールド54内に入った状態で、加圧
空気がブロー・ピン62を通して供給され、パリソン1
8が拡張されてモールド54内のキャビティ64を画定
する壁と係合し、最終的な燃料タンク形状に形成され
る。空気は約10バールの圧力とされ、またパリソン1
8の冷却は容易になされ(約250℃で押出成形され
る)、モールド54は約10℃に冷却される。パリソン
18がいっぱいに膨張され、閉止モールド内に形成さ
れ、その形状を維持するのに十分に冷却された後、加圧
空気の供給が停止され、ブロー・ピン62が引き抜か
れ、モールド54が開かれ、要素といずれのキャリアを
も備えて形成された燃料タンク集合体が、モールド54
から取り出される。
と、パリソン18がキャリア12の脚部20と係合し、
かつ、固定ないし接着され、キャリア12と燃料タンク
10間の相対的移動を制限ないし阻止する。脚部20
は、燃料タンクよりも容易に(弱い力の下で)壊れるよ
うに構成、配置されるのが好ましく、これによって車両
の衝突の際に、キャリア12がタンク10から切り離さ
れ、燃料タンク上のキャリア12の力による過渡なスト
レスや張力が回避され、あるいは燃料タンクの壁の破損
が阻止される。パリソンへ固着するために、脚部20は
パリソン18の最も内側の層に直接結合可能な、HDP
Eまたはリグラインド材料のような高分子材料であるの
が好ましい。キャリア12の残りの部分は、タンク10
内で使用される液体燃料中で使用するのに適したいずれ
の材料で作ることができ、これに限定することなく、金
属およびHDPEまたはリグランド材料のような合成樹
脂(ポリマー)を含む。
リア12に配備されるので、燃料タンク10を集合する
作業は大きく縮小され、またタンク10内に燃料を供給
するのにただ一つのタンク開口部を必要とするだけであ
る。必要な電気配線、燃料配管および蒸気配管はこの開
口部から延長させるか、あるいは一つまたはそれ以上の
付加的な開口部を、特定する適用のために所望したよう
にタンクに設けることもできる。所望ならば、開口部4
0のような多数の開口部を減らすために、成形のとき
に、この開口部を最初から閉封し、成形タンク壁によっ
て完全にシールドしてもよい。次に、この開口部は、タ
ンク内の破損要素を除去し交換する必要のあるときに、
タンクの壁をぶち破るか切り開くことによって設けるだ
けである。こうして、破損要素の交換後、開口部を閉封
し、キャップ38によってシールする。付加的に、図2
に示したように、キャリア12は、固定部材ないしスタ
ンド56上に支持され、かつ、形成されたタンク10か
ら延長された管状ステム70を備えることもできる。こ
のステム70はカットオフであり、タンク10内にでき
た開口部72はキャップないしプラグ74によって閉
封、シールされる。ステム70とキャップ74はHDP
E樹脂で作られ、またステム70はタンクの壁でヒート
・シールされ、キャップ74はステム70にヒート・シ
ールされることが好ましい。電気配線、燃料配管および
蒸気配管は、ステム70によって生成された開口部72
から、対応するプラグないしキャップ74を通して延長
される。ステム70に関連する開口部72の形成を回避
するために、キャリア12がこれに近接してモールド5
4によって支持されたときに、ステム70の回りにパリ
ソン18を接近させ、ステム70のどの部分も燃料タン
ク10に接触することを阻止することが可能である。こ
のような形態において、ステム70をカットする必要は
なくあるいはキャップないしプラグ74を適用する必要
もない。最終的には、1つ以上の稼働開口部40は、も
し所望ならば燃料タンク10の内部にアクセス可能であ
るために提供されうる。ホールは、タンクが稼働が必要
となったときに、カットすることができ、またこれらの
ホールは稼働後に、キャップを被せるか、塞ぐことがで
きる。
ャリアはピボット44の回りを回転ないし回動するアー
ム42を有している。例えば、燃料システム要素を燃料
タンク10の上部に取り付けるために、逃し弁24’を
アーム42の先端近傍でこのアームの上部に配備してい
る。モールド54を閉封するときに、タンク10の経路
16のエリアにあるパリソン18がアーム42と係合
し、これがピボットの回りを回転(図6で見て時計方向
に)し、アーム42上で弁24’、図6で示した一点鎖
線位置から実線位置に移動する。望ましくは、弁24’
は燃料タンク10に固定、結合ないし接着され、その位
置が燃料タンクの上壁部分に対して保持される。アーム
42は経路16のエリア内でタンク10に固定ないし接
着され、キャリア12のタンク10に相対する動きが制
限ないし阻止されるようになっている。
タンク10に関し、燃料ポンプ28、燃料フィルタ、燃
料レベル・センサー26、26’および、その一部がタ
ンク10の外部に導出されている連結配管のような燃料
システム要素を備え、回りに成形されている。タンク1
0を最小に集合する努力を維持するために、本発明によ
れば、好ましくはキャリア12上にある燃料システム要
素が、パリソンの内部に配備され、タンク10形成後、
その内部とその上への個々の要素の集合を少なくすると
ともに、タンク形成後、続いて閉封、シールしなければ
ならないタンク壁に設けられる多数の開口部を減じる。
備えた燃料タンクを形成するシステムおよび方法を示す
概略図である。
す燃料タンクの一部の破断拡大斜視図である。
付けた図2の破断拡大斜視図である。
例からなる燃料タンクの断面を概略的に示した斜視図で
ある。
られた図4による燃料タンクの変形例を示す図である。
ドと燃料タンク内の修正キャリアを示す断面図である。
タを示す図6の線7−7から見た破断図である。
Claims (18)
- 【請求項1】 燃料タンクの製造方法であって、 燃料タンクに成形するのに適した高分子材料のパリソン
を準備し;パリソンが燃料タンク内にモールドされる前
に、少なくとも一つの燃料システム要素をパリソン内に
配し;少なくとも一つの燃料システム要素を燃料タンク
内に供給するために、内部に前記少なくとも一つの燃料
システム要素と共に燃料タンク内にパリソンを形成しす
るようにした燃料タンクの製造方法。 - 【請求項2】 キァリアを提供するステップをさらに含
み、燃料システム要素が、燃料システム要素を担持する
キャリアによって運ばれ、パリソン内に配置される請求
項1に記載の方法。 - 【請求項3】 燃料タンクの形成ステップが、少なくと
も一つの燃料システム要素を備えたキャリアの回りに高
分子材料のパリソンを設け、キャリアを備えたパリソン
をモールド内に配置し、モールドを閉じ、パリソンをモ
ールド内でその所望の最終形状に形成することによって
達成される請求項1に記載の方法。 - 【請求項4】 パリソンをその最終形状に形成するため
に、加圧空気がパリソン内に導入し、これをモールド内
で外方向に膨張させる請求項3に記載の方法。 - 【請求項5】 パリソンを形成してその最終形状とする
ために、負圧がモールドとパリソン間に適用され、パリ
ソンがモールド内に外方向に引張る請求項3に記載の方
法。 - 【請求項6】 キャリアの回りに燃料タンクを形成する
ステップ中、燃料タンクがキャリアと係合状態に置か
れ、キャリアと燃料タンク間の相対的移動が制限される
請求項2に記載の方法。 - 【請求項7】 燃料タンクを形成するステップ中、パリ
ソンがキャリアと接触せしめられ、キャリアと燃料タン
ク間の相対的移動が制限される請求項3に記載の方法。 - 【請求項8】 パリソンが複数の分離位置でキャリアと
係合し、これによって燃料タンクが形成された後、キャ
リアがこれらの位置で燃料タンクと連結される請求項7
に記載の方法。 - 【請求項9】 燃料タンクが形成された後、タンクから
突出するキャリアのステムの一部を除去し、前記ステム
の除去によって生じた開口部を閉止し、シーリングする
ステップをさらに含む請求項3に記載の方法。 - 【請求項10】 パリソンとキャリア間に加圧空気を供
給して、モールドが閉止される前に、パリソンのキャリ
アとの接触を阻止するステップをさらに含む請求項3に
記載の方法。 - 【請求項11】 少なくとも一つの燃料システム要素を
有する合成樹脂燃料タンクであって、 多量の液体燃料をその内部に貯蔵するように構成、配置
された内部空間を画定するとともに、この内部空間と連
絡する開口部を有する高分子材料を備える本体と;内部
空間内で本体によって担持されるとともに、本体に設け
られたいずれの開口部を通しても内部空間内への挿入が
阻止されるサイズを有している少なくとも一つの燃料シ
ステム要素とを備える合成樹脂燃料タンク。 - 【請求項12】 内部空間のキャリアと、内部空間のキ
ャリアによって担われた少なくとも一つの燃料システム
要素とをさらに含み、少なくとも一つのキャリアと一つ
の燃料システム要素が、本体のいずれの開口部を通して
の内部空間への挿入が阻止されるサイズを有している請
求項11に記載の燃料タンク。 - 【請求項13】 キャリアが燃料タンクの長手方向に延
長し、燃料タンクの内部が小さい容積部分に分割されて
いる請求項12に記載の燃料タンク。 - 【請求項14】 キャリア上で隔置され、燃料タンク本
体に延長して燃料タンクとキャリア間の相対的移動を制
限する複数の脚部をさらに含む請求項12に記載の燃料
タンク。 - 【請求項15】 脚部が燃料タンク本体に固着される請
求項14に記載の燃料タンク。 - 【請求項16】 キャリアがガイドウエイを有してお
り、ここに前記少なくとも一つの燃料システム要素がキ
ャリアによって担われ、燃料システム要素のキャリアと
の相対的な移動が案内される請求項12に記載の燃料タ
ンク。 - 【請求項17】 キャリアが少なくとも一つの燃料シス
テム要素と連絡する内部経路を有するとともに、前記少
なくとも一つの燃料システム要素と他の燃料システム要
素間の流体連絡を阻止するように構成、配置されている
請求項12に記載の燃料タンク。 - 【請求項18】 二つの燃料システム要素がキャリアに
によって担われ、内部空間が前記燃料システム要素の両
者と連絡している請求項17に記載の燃料タンク。
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