JP2005247039A - 樹脂製燃料容器 - Google Patents

Abstract

【課題】 ピンチオフ部の基端部と容器本体の外周面との交差部から容器本体の内面まで達するような亀裂が発生する事を防止する。
【解決手段】 ピンチオフ部２０を、基端側の剛性部２１と、剛性部２１の先端面２１ｂに設けられた衝撃吸収部２２とによって構成する。衝撃吸収部２２の基端部の幅を剛性部２１の先端における幅より狭くするとともに、衝撃吸収部２２を剛性部２１の先端面２１ｂの中央部に配置する。これにより、剛性部２２と衝撃吸収部２２との間に、剛性部２２の先端面と衝撃吸収部２２の側面２２ａとによって区画される段部２３を形成する。この段部２３のコーナー部を、ピンチオフ部２０のうち、ピンチオフ部２０の先端部に作用する幅方向への外力に対して最も強度が低い部分である脆弱部２４とする。
【選択図】 図２

Description

この発明は、自動車のガソリンタンクのような燃料を収容するための燃料容器、特に樹脂で形成された樹脂製燃料容器に関する。

図４は、この発明の対象である樹脂製燃料容器の一例としてのガソリンタンクのタンク本体１を示す。このタンク本体１は、図５に示す積層体２によって構成されている。積層体２は、タンク本体１の内側から外側へ向かって順次配置された内層２ａ、バリア層２ｂ及び外層２ｃを有しており、内層２ａとバリア層２ｂとは接着剤２ｄによって接着固定され、バリア層２ｂと外層２ｃとは接着剤２ｅによって接着固定されている。内層２ａ及び外層２ｃは、タンク本体１の強度を確保するためのものであり、バリア２ｂ層を構成する樹脂より強度が高い樹脂によって構成されている。一方、バリア層２ｂは、タンク本体１内のガソリンが積層体２を透過してタンク本体１の外部に気体となって漏れ出るのを防止するためのものであり、ガソリンに対する透過阻止性が高い樹脂によって構成されている。

上記タンク本体１は、例えば図６に示すブロー成形法によって製造される。ブロー成形法は、周知のように、まず図６において想像線で示すパリソン３を成形した後、そのパリソン３を一対の金型Ｋ１，Ｋ２の内部に収容するとともに、パリソン３の上下の端部を金型Ｋ１，Ｋ２によって挟み付ける。その状態でパリソン３内に加圧空気を導入することによってパリソン３を金型Ｋ１，Ｋ２の内面に押し付ける。これにより、内部に、ガソリンを収容する収容空間（この空間は、最終的には密閉空間になる。）を有するタンク本体１を成形するものである。

タンク本体１をブロー成形した場合には、パリソン３のうち、金型Ｋ１，Ｋ２の上下の端部によって挟持された部分がピンチオフ部３ａになり、金型Ｋ１，Ｋ２から外側に突出した部分がバリ３ｂになる。バリ３ｂは、成形完了後に切除されるが、ピンチオフ部３ａは、タンク本体１の外面に残る（図４参照）。ピンチオフ部３ａは、積層体２，２を外側に突出させ、それぞれの内層２ａどうしを互いに溶着又は融着（この発明においては、両者を含めて溶着と称する。）することによって形成されている。したがって、ピンチオフ部３ａは、図７に示すように、互いに溶着されて一体化した内層２ａ，２ａ、この内層２ａ，２ａの外側に存するバリア層２ｂ，２ｂ、及びバリア層２ｂ，２ｂの外側に存する外層２ｃ，２ｃによって構成されている。

ピンチオフ部３ａにおいては、バリア層２ｂ，２ｂ間に内層２ａ，２ａが存しているので、バリア層２ｂ，２ｂがタンク本体１の周方向に連続することがなく、互いに離れている。このため、タンク本体１内のガソリンがバリア層２ｂ，２ｂ間に存する内層２ａ，２ａを透過して外部に漏れてしまうおそれがある。このようなガソリンの漏れをできる限り少なくするために、下記特許文献１に記載のものにおいては、図７に示すように、ピンチオフ部３ａの幅を基端側から先端側へ向かうにしたがって漸次狭くし、ピンチオフ部３ａの先端面におけるバリア層２ｂ，２ｂ間の間隔Ｗを狭くしている。このようにすると、ガソリンが通過する内層２ａ，２ａの断面積が狭くなる。これにより、ガソリンの漏れをできる限り少なくしようとするものである。

特開２００１−９７０５３

ピンチオフ部３ａの幅を狭くする場合には、それと同時にピンチオフ部３ａの高さＨを所定の高さ以上にする必要がある。これは、バリア層２ｂ，２ｂ間の内層２ａ，２ａの高さＨ方向における長さくを長くすることにより、ガソリンがタンク本体１内から外部に至るまでの通路長さを長くするためである。ところが、ピンチオフ部３ａの高さを高くすると、ピンチオフ部３ａの先端部にその幅方向を向く外力が作用したとき、ピンチオフ部３ａの基端部、特にピンチオフ部３ａの側面とタンク本体１の外面との交差部４に大きな応力が発生する。この結果、タンク本体１に交差部４から内面まで達する亀裂が発生し、その亀裂を通って液体のガソリンが漏れるおそれがある。

勿論、図８に示すように、ピンチオフ部３ａの高さＨを低くすれば、交差部４に大きな応力が作用するのを防止することができる。ところが、ピンチオフ部３ａの高さを低くすると、バリア層２ｂ，２ｂ間に存する内層２ａ，２ａの高さ方向における長さが短くなってしまうため、ガソリンが漏れ易くなってしまう。しかも、ピンチオフ部３ａの幅方向における中央部と対向するタンク本体１の内周面に、大きな凹部５が形成される。すなわち、ピンチオフ部３ａの形成時には、ピンチオフ部３ａの先端部に位置する内層２ａ，２ａが金型Ｋ１，Ｋ２の積層体３，３に対する挟持力により図８において矢印で示すようにタンク本体１の内部側へ向かって押し出される。ところが、ピンチオフ部３ａの高さＨが低いと、内層２ａ，２ａの内側への押し出し量が少ない。このため、タンク本体１の内周面に大きな凹部５が形成されてしまう。この凹部５の底面の中央部には、屈曲部５ａが形成される。この屈曲部５ａは、外側に向かって凹むように屈曲している。このため、屈曲部５ａにおけるタンク本体１の強度が他の部分の強度より大幅に低下し、タンク本体１のピンチオフ部３ａにおける強度が実用に供することができない程度にまで低下してしまう。このため、ピンチオフ部３ａの高さを所定の高さ以下にしたガソリンタンクは実際には製造されていない。

この発明は、上記の問題を解決するためになされたもので、燃料に対する透過阻止性が高い樹脂からなるバリア層、並びにこのバリア層より強度が高い樹脂によって構成され、かつ上記バリア層の内側と外側とにそれぞれ積層された内層及び外層を有する積層体により内部に燃料の収容空間が形成された容器本体を備え、上記容器本体の外面の一部に上記容器本体の外側に突出した上記積層体の内層どうしを溶着することにより、外側に突出する突条の形態をなすピンチオフ部が形成された樹脂製燃料容器において、上記ピンチオフ部の突出方向における中間部に、上記ピンチオフ部の先端部に作用する上記ピンチオフ部の幅方向への外力に対する強度が上記ピンチオフ部の他の部分の強度より低い脆弱部を形成したことを特徴としている。
この場合、上記ピンチオフ部が、その基端側に形成された剛性部と、この剛性部の先端部に形成された衝撃吸収部とを有し、上記衝撃吸収部の基端部の幅が上記剛性部の先端部の幅より狭く設定されることにより、上記剛性部の先端部と上記衝撃吸収部の基端部との間に段部が形成され、この段部のコーナー部によって上記脆弱部が構成されていることが望ましい。
また、上記ピンチオフ部の幅が基端側から先端側へ向かうにしたがって漸次狭くなるように、上記ピンチオフ部の両側面が上記ピンチオフ部に隣接する上記容器本体の外面に対して傾斜させられており、上記ピンチオフ部の両側面が、上記ピンチオフ部の突出方向の中間部において上記ピンチオフ部の内側に凹むように屈曲させられ、その屈曲部が上記脆弱部とされていることが望ましい。

上記特徴構成を有するこの発明によれば、脆弱部の強度がピンチオフ部の他の部分の強度より低いので、ピンチオフ部の先端部にその幅方向を向く外力が作用した場合には、亀裂が脆弱部に発生する。この場合、脆弱部がピンチオフ部の突出方向の中間部に形成されているから、亀裂の発生箇所も容器本体の外面から外方に離れている。よって、亀裂が容器本体の内面に達するのを防止することができる。

以下、この発明を実施するための最良の形態を、図面を参照して説明する。
まず、この発明が適用された実施の形態の燃料タンクについて述べると、この実施の形態では、図４に示すガソリンタンクのタンク本体（容器本体）１にこの発明が適用されている。ただし、この発明は、ガソリンタンクのタンク本体１のみならず、軽油用の燃料タンク、その他各種の燃料容器の容器本体に適用可能である。また、容器本体内に収容される燃料としては、液体燃料及び気体燃料のいずれでもよい。

タンク本体１は、積層体によって構成されている。積層体は、ガソリン（燃料）に対する透過阻止性が高い樹脂からなるバリア層、並びにこのバリア層を構成する樹脂より弾性係数及び／又は靭性が高い（この発明において強度が高いと称する。）を有し、バリア層の内側と外側とにそれぞれ積層された内層及び外層を有するものであれば、その種類を問わない。したがって、図５に示す積層体２を用いることも可能であるが、この実施の形態では図１に示す積層体１０が用いられている。積層体１０は、内層１１、バリア層１２及び外層１３を有しており、内層１１とバリア層１２とは接着剤層１６によって接着固定され、バリア層１２と外層１３とは、接着剤層１７によって接着固定されている。内層１１とバリア層１２とは、内層１１を構成する樹脂に接着剤を混合させたり、内層１１を構成する樹脂と接着剤とを重合させたりすることによって内層１１に接着性を持たせ、接着剤層１６を介在させることなく、直接固着するようにしてもよい。これは、外層１３とバリア層１２とについても同様である。

内層１１は、バリア層１２を構成する樹脂より高い強度を有する樹脂、例えばポリエチレン又は高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）によって構成されている。バリア層１２は、タンク本体１内に収容されるガソリン（燃料）の透過を阻止する透過阻止性が、内層１１及び外層１２をそれぞれ構成する樹脂より高い樹脂、例えばエチレンビニルアルコール共重合体によって構成されている。外層１３は、外側のバージン層１４と内側の再生材層１５とを有している。バージン層１４は、バリア層１２を構成する樹脂より強度が高い樹脂によって構成されている。バージン層１４は、内層１１を構成する材質と同一の材質によって構成するのが望ましい。特に、耐候性を向上させるために、カーボンブラック（ＭＢ：マスターバッチ）を混入するのが望ましい。再生層１５は、積層体１０を用いてタンク本体１をブロー成形したときに発生する端材を粉砕溶融した後、共押出成形してなるものである。したがって、再生層１５は、内層１１、バージン層１４及びバリア層１２をそれぞれ構成する樹脂が混合した混合材によって構成されている。混合材であるから、再生層１４もバリア層１２より強度が高くなっている。バージン層１４と再生層１５とは、互いに溶着されており、再生層１５は、バリア層１２に接着材層１７を介して接着固定されている。

タンク本体１は、ブロー成形、ニ分割部品加熱圧着法又はニ分割部品加熱溶着法に代表されるように、成形された容器本体が接合面を有する成形法で成形される。このような成形法では、接合部上を突条の形態で延びるピンチオフ部が形成されるからであり、ピンチオフ部にこの発明が適用される。

図２は、この発明が適用されたピンチオフ部２０を示している。ピンチオフ部２０は、図６に示すブロー成形によって図４に示すタンク本体１を成形したときに、ピンチオフ部３ａに代わって形成されている。したがって、ピンチオフ部２０は、ピンチオフ部３ａと同様に、タンク本体１から外側に突出して互いに溶着された積層体１０，１０によって構成されており、積層体１０，１０の各内層１１どうしの溶着部上を延びる突条の形態として形成されている。ピンチオフ部２０は、その長手方向と直交するいずれの断面においても、互いに溶着された内層１１，１１（溶着部を想像線で示す。）と、各内層１１，１１の外側に配置されたバリア層１２，１２と、バリア層１２，１２の外側に配置された外層１３，１３とから構成されている。なお、図２においては、接着剤層１６，１７が省略されている。

ピンチオフ部２０は、タンク本体１の外面に設けられた基端側の剛性部２１と、この剛性部２１の先端部に設けられた衝撃吸収部２２とを有している。
剛性部２１は、タンク本体１の外面に、そこから突出するようにして設けられた下部２１Ａと、この下部２１Ａの先端部（上端部）に設けられた上部２１Ａとによって構成されている。下部２１Ａは、断面台形状に形成されている。下部２１Ａの両側面２１ａ，２１ａは、タンク本体１のピンチオフ部２０に近接した部分の外面に対する傾斜角度が小さい傾斜面として形成されている。これにより、下部２１Ａが断面台形上に形成されている。上部２１Ｂは、下部２１Ａの先端面（上端面）に一体に設けられている。上部２１Ｂは、ピンチオフ部２０の長手方向と直交する方向（内層１１，１１の溶着部と直交する方向）の寸法（以下、同方向の寸法を幅と称する。）が、内層１１，１１の溶着部に沿ったタンク本体１の内外方向の寸法（以下、同方向の寸法を高さと称する。）より長い断面長方形状をなしている。上部２１Ｂの幅は、下部２１Ａの先端面の幅と同一に設定されている。しかも、上部２１Ｂは、下部２１Ａの先端面と同一位置に配置されている。

衝撃吸収部２２は、上部２１Ｂの先端面（上端面）２１ｂの幅方向における中央部に配置されている。しかも、衝撃吸収部２２の下端部の幅は、上部２１Ｂの幅より狭くなっている。したがって、上部２１Ｂと衝撃吸収部２２との間には、上部２１Ｂの先端面２１ｂと衝撃吸収部２２の側面２２ａとからなる段部２３が形成されている。この段部２３におけるコーナー部が脆弱部２４になっている。つまり、上部２１Ｂの先端面２１ｂと衝撃吸収部２２の側面２２ａとの交差部が脆弱部２４になっている。脆弱部２４は、上部２１Ｂと衝撃吸収部２２との間の不連続部になっている。しかも、衝撃吸収部２２の基端部の幅が、上部２１Ｂの幅より狭くなっているのみならず、脆弱部２４において急激に減少している。このため、脆弱部２４は、ピンチオフ部２０の上端部にその幅方向を向く外力が作用したとき、当該外力に対しピンチオフ部２０のうちで最も強度が低い箇所になっている。

衝撃吸収部２２は、その基端側（図２において下端側）から先端側（図２において上端側）へ向かうにしたがって漸次狭くなっている。これにより、衝撃吸収部２２の先端面におけるバリア層１２，１２間の間隔Ｗが狭くされている。また、衝撃吸収部２２の幅が基端側から先端側へ向かうにしたがって漸次狭くなっているのに対応して、衝撃吸収部２２の両側面２２ａ，２２ａがピンチオフ部２０に隣接するタンク本体１の外面に対して傾斜している。この場合、衝撃吸収部２２の両側面２２ａの傾斜角度は、下部２１Ａの両側面２１ａの傾斜角度より大きいのみならず、直角に近い大きな角度に設定されている。衝撃吸収部２２の両側面２２ａは、それとピンチオフ部２０に隣接するタンク本体１の外面とのなす角が直角になるようにしてもよく、その場合もこの発明では傾斜しているものと称する。なお、上部２１Ｂの先端面２１ｂがピンチオフ部２０に隣接するタンク本体１の外面とほぼ平行になっているので、ピンチオフ部２０に隣接するタンク本体１の外面に対する衝撃吸収部２２の両側面２２ａ，２２ａの傾斜角度は、上部２１Ｂの先端面２１ｂに対する衝撃吸収部２２の両側面２２ａ，２２ａの傾斜角度と同一になっている。

上記のように構成されたピンチオフ部２０を有するガソリンタンクにおいては、衝撃吸収部２２の基端部の幅が上部２１Ｂの上端部の幅より狭く、それらの間に段部２３が形成されているので、ピンチオフ部２０の先端部にその幅方向を向く外力が作用した場合には、脆弱部２４に応力が集中する。その結果、当該外力に対する脆弱部２４の強度がピンチオフ部２０の他のいずれの部分の強度よりも低くなる。したがって、当該外力によってピンチオフ部２０に亀裂が発生する場合には、必ず脆弱部２４から亀裂が発生する。つまり、この発明では、ピンチオフ部２０の基端部をその幅方向に作用する外力に対して最も弱い部分とすることなく、ピンチオフ部２０の高さ方向における中間部に形成された脆弱部２４を最も弱い部分とし、その脆弱部２４から亀裂を発生させるようにしているのである。脆弱部２４から発生した亀裂は、タンク本体１の内側へ向かうことなく、他方の脆弱部２４側へ向かって延びる。仮に、タンク本体１の内側へ向かったとしても、脆弱部２４が剛性部２１のタンク本体１外面からの突出量の分だけタンク本体１の外面から離れているので、亀裂がタンク本体１の内面まで達することがない。通常は、亀裂がタンク本体１の内面に達する前に衝撃吸収部２２がその基端部（脆弱部２４）から破断してしまう。したがって、このガソリンタンクによれば、液体のガソリンが亀裂から外部に漏れるような事態が発生することを未然に防止することができる。

また、このように亀裂の問題を解決することができるので、ピンチオフ部２０の突出高さ（タンク本体１の外面から外側へ向かった突出量）を高くすることができる。したがって、ピンチオフ部２０に対応するタンク本体１の内面には小さな凹部１ａが形成されるだけであり、大きな凹部が形成されたり、当該凹部の底面に屈曲部が形成されることもほとんどない。

さらに、衝撃吸収部２２の幅を剛性部２１の先端部の幅より狭くするのみならず、その幅を基端側から先端側へ向かうにしたがって狭くしているから、ピンチオフ部２０の先端面に露出するバリア層１２，１２の間隔Ｗを狭くすることができる。これにより、バリア層１２，１２の間の内層１１，１１を通って外部に漏れる気体ガソリンの量を減少させることができる。

図３は、この発明の他の実施の形態におけるピンチオフ部２０Ａを示している。このピンチオフ部２０Ａにおいては、上記ピンチオフ部２０の剛性部２１に代えて剛性部２１′が設けられている。剛性部２１′の幅は、基端側から先端側へ向かうにしたがって狭くなっている。これに対応して、剛性部２１′の両側面２１ｃ，２１ｃが、タンク本体１の外面のピンチオフ部２０Ａに隣接する箇所に対して傾斜している。両側面２１ｃ，２１ｃの傾斜角度は、衝撃吸収部２２の両側面２２ａ，２２ａの傾斜角度より小さく設定されている。しかも、剛性部２１′の先端部の幅が衝撃吸収部２２の基端部の幅と同一になっている。したがって、剛性部２１′の両側面２１ｃ，２１ｃは、それぞれの先端部において衝撃吸収部２２の両側面２２ａ，２２ａと交差している。この結果、ピンチオフ部２０Ａの側面全体としては、ピンチオフ部２０Ａの高さ方向における中間部においてピンチオフ部２０Ａの内側へ向かって凹むように屈曲した屈曲面になっている。そして、その屈曲部、つまり側面２１ｃと側面２２ａとの交差部が、ピンチオフ部２０Ａの先端部にその幅方向に作用する外力に対して最も強度の低い脆弱部２５になっている。したがって、ピンチオフ部２０Ａの先端部（衝撃吸収部２２の先端部）にその幅方向を向く外力が作用した場合には、脆弱部２５から亀裂が発生する。よって、このピンチオフ部２０Ａを形成した場合にも、先の実施の形態と同一の効果が得られる。

この発明に係る燃料容器の容器本体を構成する積層体の一例の一部を拡大して示す断面図である。 この発明の一実施の形態のピンチオフ部を示す拡大断面図である。 この発明の他の実施の形態のピンチオフ部を示す拡大断面図である。 この発明が適用されるガソリンタンクのタンク本体の一例を示す斜視図である。 図４に示すガソリンタンクのタンク本体を構成する積層体の一例の一部を拡大して示す断面図である。 図４に示すガソリンタンクのタンク本体をブロー成形する際の概略構成を示す図である。 従来のピンチオフ部の一例を示す拡大断面図である。 仮想のピンチオフ部を示す拡大断面図である。

符号の説明

１ （ガソリンタンクの）タンク本体（容器本体）
１０ 積層体
１１ 内層
１２ バリア層
１３ 外層
２０ ピンチオフ部
２０Ａ ピンチオフ部
２１ 剛性部
２１′ 剛性部
２１ｃ 側面（ピンチオフ部の側面）
２２ 衝撃吸収部
２２ａ 側面（ピンチオフ部の側面）
２３ 段部
２４ 脆弱部
２５ 脆弱部

Claims (3)

1. 燃料に対する透過阻止性が高い樹脂からなるバリア層、並びにこのバリア層より強度が高い樹脂によって構成され、かつ上記バリア層の内側と外側とにそれぞれ積層された内層及び外層を有する積層体により内部に燃料の収容空間が形成された容器本体を備え、上記容器本体の外面の一部に上記容器本体の外側に突出した上記積層体の内層どうしを溶着することにより、外側に突出する突条の形態をなすピンチオフ部が形成された樹脂製燃料容器において、
   上記ピンチオフ部の突出方向における中間部に、上記ピンチオフ部の先端部に作用する上記ピンチオフ部の幅方向への外力に対する強度が上記ピンチオフ部の他の部分の強度より低い脆弱部を形成したことを特徴とする樹脂製燃料容器。
2. 上記ピンチオフ部が、その基端側に形成された剛性部と、この剛性部の先端部に形成された衝撃吸収部とを有し、上記衝撃吸収部の基端部の幅が上記剛性部の先端部の幅より狭く設定されることにより、上記剛性部の先端部と上記衝撃吸収部の基端部との間に段部が形成され、この段部のコーナー部によって上記脆弱部が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製燃料容器。
3. 上記ピンチオフ部の幅が基端側から先端側へ向かうにしたがって漸次狭くなるように、上記ピンチオフ部の両側面が上記ピンチオフ部に隣接する上記容器本体の外面に対して傾斜させられており、上記ピンチオフ部の両側面が、上記ピンチオフ部の突出方向の中間部において上記ピンチオフ部の内側に凹むように屈曲させられ、その屈曲部が上記脆弱部とされていることを特徴とする請求項１に記載の樹脂製燃料容器。

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