JP2006305996A - 樹脂成形品の製造方法及び樹脂成形品 - Google Patents

Abstract

【課題】
樹脂燃料タンクとの溶着に必要な厚さを十分に確保でき、接着不良や燃料不透性の低下を防止する樹脂成形品の製造方法及び樹脂成形品を提供する。
【解決手段】
この樹脂成形品の製造方法は、第１型枠１０のキャビティ１１ａ内に、樹脂燃料タンクに溶着可能な第１樹脂材料を射出して溶着部材５０を成形し、第２型枠２０に密接するように第１型枠１０を相対移動し、第２型枠２０のキャビティ２１ａ内に第２樹脂材料を射出して溶着部材５０に固着させると共に、本体４０の外層部４１を成形し、更に第２型枠２０内に燃料不透過性の第３樹脂材料を射出し、外層部４１内に内層部４２を成形する。これによれは、溶着部材５０と本体４０とが別々に成形されるので、溶着部材５０の溶着時に必要な厚さを十分に確保して、接着不良や燃料不透性の低下を確実に防止する。
【選択図】 図２

Description

本発明は、自動車等の樹脂燃料タンクに取付けられる樹脂成形品の製造法及び樹脂成形品に関する。

自動車等に用いられる樹脂燃料タンクは、一般に外側がポリエチレンからなり、その壁面に、燃料ポンプユニットや、燃料逆流防止弁等が溶着等によって取付けられている。

このような取付け部品の例として、下記特許文献１には、図６に示す樹脂成形品が記載されている。この樹脂成形品３は、配管等に一端が接続される管状の本体４を有し、この本体４の他端周縁から外側に向けて環状部材５が突出した形状をなしている。そして、樹脂成形品３は、ポリエチレン等の燃料透過性の樹脂材料からなる燃料透過性樹脂を型枠内に射出し、この燃料透過性樹脂が硬化する前に、再度前記型枠にポリアミド（ＰＡ）等の燃料不透過性の樹脂材料からなる燃料不透過性樹脂を射出する。すると、未硬化の燃料透過性樹脂が燃料不透過性樹脂に押圧されて、型枠内周面を流動して環状部材５及び本体４の基端側外周を成形し、その内部に燃料不透過性樹脂が充填されて、図６に示すような、燃料不透過性樹脂からなる第二コンポーネント７が、燃料透過性樹脂からなる第一コンポーネント６で覆われた形状となる。

この樹脂成形品３は、第一コンポーネント６からなる環状部材５により樹脂燃料タンク１の開口部２周縁に溶着可能となると共に、ポリアミド製の第二コンポーネント７により燃料の不透過を図っている。
特開２００４−２６３８５２号公報

しかしながら、上記特許文献１の樹脂成形品３は、燃料透過性樹脂を射出後、未硬化の状態で、燃料不透過性樹脂を射出する成形方法を採用していたので、場合によっては、燃料不透過性樹脂が、環状部材を成形する燃料透過性樹脂に必要以上に入り込んでしまうことがあった（図６、想像線参照）。すなわち、この成形方法では、燃料不透過性樹脂の射出量の制御が難しく、環状部材５の端面と燃料不透過性樹脂からなる第二コンポーネント７との距離Ｔが不均一になりやすいという問題があった。そのため、樹脂成形品３を燃料タンク１に溶着する際に、十分な厚さを確保できず、樹脂燃料タンク１との溶着不良の原因となったり、燃料不透過性が低下したりする不都合が生じる。

したがって、本発明の目的は、樹脂燃料タンクとの溶着に必要な厚さを十分に確保でき、接着不良や燃料不透性の低下を防止する樹脂成形品の製造方法及び樹脂成形品を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明の第１は、樹脂燃料タンクに溶着によって取付けられる樹脂成形品の製造方法であって、前記樹脂燃料タンクに溶着される溶着部材を成形する第１型枠内に、前記樹脂燃料タンクに溶着可能な第１樹脂材料を射出して、前記溶着部材を成形し、前記溶着部材に固着される樹脂成形品本体を成形する第２型枠に、密接するように前記第１型枠を相対移動し、前記第２型枠内に前記第１樹脂材料に溶着可能な第２樹脂材料を射出して前記溶着部材に固着させると共に、前記樹脂成形品本体の外層部を成形し、更に前記第２型枠内に燃料不透過性の第３樹脂材料を射出して、前記樹脂成形品の前記外層部の内部に燃料不透過性の内層部を成形することを特徴とする樹脂成形品の製造方法を提供するものである。

上記第１の発明によれば、溶着部材を予め成形し、その後、樹脂成形品本体（以下、本体という）を前記溶着部材と固着させて成形し、溶着部材と本体との製造工程を別々にしたので、本体成形時の第３樹脂材料の射出によって、溶着部材が何ら影響されることがなく、溶着部材を所望の形状に成形することができる。これにより溶着部材の厚さを適宜設定できるので、溶着する際に必要な厚さを十分に確保した樹脂成形品が得られ、接着不良が発生することや、燃料不透性が低下することを確実に防止可能となる。

本発明の第２は、樹脂燃料タンクに溶着によって取付けられる樹脂成形品の製造方法であって、樹脂成形品本体を成形する第２型枠内に、前記樹脂燃料タンクに溶着可能な第１樹脂材料に対して、溶着可能とされた第２樹脂材料を射出して前記樹脂成形品の外層部を成形し、前記第２型枠内に燃料不透過性の第３樹脂材料を射出して、前記樹脂成形品の前記外層部の内部に燃料不透過性の内層部を成形し、前記樹脂燃料タンクに溶着される溶着部材を成形する第１型枠に、密接するように前記第２型枠を相対移動し、前記第１型枠内に前記第１樹脂材料を射出して、前記樹脂成形品本体の前記外層部に固着させると共に、前記溶着部材を成形することを特徴とする樹脂成形品の製造方法を提供するものである。

上記第２の発明によれば、本体を成形後、溶着部材を本体に固着させて成形し、この場合も上記第１の発明と同様に、溶着部材と樹脂成形品本体との製造工程を別々にしたので、溶着部材を所望の形状に成形でき、溶着部材の厚さを適宜設定して、溶着する際に必要な厚さを十分に確保して、接着不良や燃料不透性の低下を確実に防止可能となる。

本発明の第３は、樹脂燃料タンクに溶着によって取付けられる樹脂成形品であって、前記樹脂燃料タンクに溶着可能な第１樹脂材料で成形される溶着部材と、前記溶着部材に固着される樹脂成形品本体とを有し、前記樹脂成形品本体は、前記第１樹脂材料に溶着可能な第２樹脂材料で成形され前記溶着部材に固着された外層部と、この外層部の内部に充填され燃料不透過性の第３樹脂材料で成形された内層部とからなることを特徴とする樹脂成形品を提供するものである。

上記第３の発明によれば、別々の部材である溶着部材と樹脂成形品本体とが固着されて樹脂成形品をなしているので、溶着部材の厚さを適宜設定して、溶着する際に必要な厚さを十分に確保することができ、接着不良の発生や燃料不透性の低下を確実に防止可能な樹脂成形品が得られる。

本発明の樹脂成形品の製造方法によれば、溶着部材と本体との製造工程を別々にしたので、溶着部材を所望の形状に成形でき、溶着部材の厚さを適宜設定して、溶着する際に必要な厚さを十分に確保し、接着不良や燃料不透性の低下を確実に防止可能となる。

また、本発明の樹脂成形品によれば、別々の部材である溶着部材と樹脂成形品本体とが固着されて樹脂成形品をなしているので、溶着部材の厚さを適宜設定して、溶着する際に必要な厚さを十分に確保することができ、接着不良の発生や燃料不透性の低下を確実に防止可能な樹脂成形品が得られる。

以下、図面を参照して、本発明の樹脂成形品の製造方法及び樹脂成形品について説明する。

この樹脂成形品３０は、図３に示すように、略筒状の樹脂成形品本体４０（以下、本体４０という）と、この本体４０の一端に固着した環状の溶着部材５０とからなる。本体４０の一端には、先細テーパ状の環状の突部４０ａが外周方向に突設し、他端には、その周縁から外周方向に広がった基端部４０ｂが成形され、この基端部４０ｂに前記溶着部材５０が固着している。

溶着部材５０は、樹脂燃料タンク１に溶着可能な第１樹脂材料で成形される。この第１樹脂材料は、ポリエチレンや、オレフィン系樹脂をベースとしたポリマーアロイ等のオレフィン系の樹脂材料などが好ましく用いられ、樹脂燃料タンク１に溶着可能となっている。

本体４０は、外層部４１と、その内部に成形された内装部４２との２層構造となっている。この場合、内層部４２の外面全体が外層部４１によって覆われた形状をなしている。

外層部４１は、溶着部材５０を成形する第１樹脂材料に、溶着可能な第２樹脂材料で成形されている。この第２樹脂材料は、例えば、ポリエチレンや、オレフィン系樹脂をベースとしたポリマーアロイ、変性ポリオレフィン等のオレフィン系の樹脂材料などが好ましく用いられ、前記第１樹脂材料と同材質でもよいし異なった材質でもよく、第１樹脂材料に溶着して溶着部材５０と固着する材料であればよい。

内層部４２は、燃料不透過性の樹脂材料で成形されており、燃料不透過性を確保している。この燃料不透過性の第３樹脂材料としては、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリアミド（ＰＡ）、ポリブチレンテレフタート（ＰＢＴ）等が好ましく用いられる。

そして、このような樹脂成形品３０は、図１、２に示す型枠を備える樹脂成形機等で成形される。

すなわち、溶着部材５０は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示す第１型枠１０で成形される。この第１型枠１０は、溶着部材５０の形状にて成形された環状のキャビティ１１ａ及び本体４０の内部を成形する柱部１１ｂを有する底枠１１と、この底枠１１のキャビティ１１ａが成形された側の端面に当接して、キャビティ１１ａを密閉する蓋枠１２とからなる。

蓋枠１２には、第１型枠１０を閉じてキャビティ１１ａを密閉した際に、キャビティ１１ａに連通するゲート１２ａが形成され、このゲート１２ａに、図示しない樹脂成形機の射出ノズル８が挿入されて、樹脂材料が射出されるようになっている。

また、底枠１１及び蓋枠１２の少なくとも一方は、図示しないエアシリンダ等によって、上下方向に昇降可能とされている。更に、底枠１１及び蓋枠１２の少なくとも一方は、図示しないエアシリンダ等によって左右方向に移動可能とされ、後述する第２型枠２０に密接するように移動がなされるようになっている。

一方、本体４０は、図２（Ａ）、（Ｂ）に示す第２型枠２０によって成形される。この第２型枠２０は、前記第１型枠１１の柱部１１ｂが挿入されることにより、本体４０を成形するキャビティ２１ａを有する基台枠２１を備えている。このキャビティ２１ａは、本体４０の形状に対応しており、その上方で環状の突部４０ａが成形され、下方で基端部４０ｂが成形される。また、キャビティ２１ａの上端内周には、薄肉円形状のフィルムゲート２５がキャビティ２１ａと連通した状態で形成されている。基台枠２１の上端面には、蓋枠２２が当接してキャビティ２１ａを密閉しており、この蓋枠２２と前記基台枠２１とで第２型枠２０が構成されている。

図２（Ｂ）に示すように、基台枠２１は一対の型枠を有し、図示しないエアシリンダ等により、分割面Ｐで分割されるようになっている。また、蓋枠２２の中央には、前述の第１型枠１０の蓋枠１２と同様に、第２型枠２０を閉じてキャビティ２１ａを密閉した際に、キャビティ２１ａ上端に形成されたフィルムゲート２５に、連通するゲート２２ａが形成され、このゲート２２ａに図示しない樹脂成形機の射出ノズル９が挿入されて、樹脂材料が射出されるようになっている。なお、図２（Ｂ）においては、便宜上、外層部４１及び内層部４２は省略している。

更に、基台枠２１及び蓋枠２２の少なくとも一方は、図示しないエアシリンダ等によって、上下方向に昇降可能とされている。また、第２型枠２０の基台枠２１の下端面に、前述した第１型枠１０の底枠１１が整合して移動するようになっており、第１型枠１０のキャビティ１１ａと第２型枠２０のキャビティ２１ａとが密閉された状態となる。

なお、この実施形態の場合、第１型枠１０が移動して第２型枠２０に密接するようになっているが、第２型枠２０を移動させて第１型枠１０に密接させたり、或いは、第１型枠１０及び第２型枠２０の双方を移動させて密接させたりしてもよく、第１型枠１０及び第２型枠２０が相互に相対移動可能であればよい。

次に、図１、２に示す第１型枠１０、第２型枠２０を用いて、本発明の樹脂成形品３０を成形する際の工程について説明する。

まず、図１（Ａ）に示すように、底枠１１上に配置された蓋枠１２のゲート１２ａ内に、図示しない樹脂成形機の射出ノズル８が挿入され、溶融した第１樹脂材料が射出される。すると、第１樹脂材料は、ゲート１２ａを通ってキャビティ１１ａ内に入り込んで、溶着部材５０が成形される。

次いで、蓋枠１２を図示しないエアシリンダにより上昇させ、底枠１１のみを移動させて、図２（Ａ）に示すように、底枠１１の柱部１１ｂを、第２型枠２０の基台枠２１の内部に挿入してキャビティ２１ａを画成すると共に、底枠１１を基台枠２１の下端面に密接するように配置する。なお、予め、第２型枠２０は、基台枠２１上に蓋枠２２を配置した状態にしておく。

この状態で、第２型枠の蓋枠２２のゲート２２ａ内に、図示しない樹脂成形機の射出ノズル９が挿入され、溶融した第２樹脂材料が射出される。すると、溶融した第２樹脂材料は、ゲート２２ａ及びフィルムゲート２５を通ってキャビティ２１ａ内に入り込んで、その下方に配置され第１樹脂材料で成形された溶着部材５０と固着する。

そして、キャビティ２１ａ内の第２樹脂材料が完全に硬化する前に、射出ノズル８によって溶融した第３樹脂材料が、ゲート２２ａ及びフィルムゲート２５を通ってキャビティ２１ａ内に射出される。すると、未硬化の第１樹脂材料は、後から射出された第３樹脂材料によって押圧されて、キャビティ２１ａの壁面を流れて外層部４１が成形されると共に、外層部４１の内部に第３樹脂材料が充填されて内層部４２が成形されることとなる。その後、蓋枠２２を移動し、基台枠２１ａを分割し、更に底枠１１を引き抜くことにより、樹脂成形品３０が型枠から取り出される。なお、フィルムゲート２５による生ずるバリは、抜型時に取り除くか、抜型後取り除く。

こうして、本体４０と溶着部材５０とが固着され、一体成形された樹脂成形品３０は、図３に示すように、燃料タンク１の開口部２周縁に、熱板溶着等により、溶着することによって燃料タンク１に取付けられる。

この実施形態の場合、図示は省略するが、燃料タンク１に取付け後、本体４０の上方から燃料供給管等を差し込み、ホースバンド等により締付固定して、樹脂成形品３０と燃料供給配管等とが連結されるようになっている。なお、図示はしないが、この樹脂成形品３０の本体４０を下方に延長させて、その端部に燃料逆流防止バルブ等を取付けておいてもよい。

また、本発明による樹脂成形品としては、車両の傾き等により揺動した燃料が燃料タンク１から漏れるのを防止するカットバルブ等に適用してもよい。この場合は、燃料タンク１に溶着させる部分であるフランジ部が、溶着部材５０となる。

以上のようにして、本発明の樹脂成形品の製造方法によれば、溶着部材５０を予め成形し、その後、本体４０を溶着部材５０と固着させて成形し、溶着部材５０と本体４０との製造工程を別々にしたので、本体成形時の第３樹脂材料の射出によって、溶着部材５０に入り込んだりして、溶着部材５０に影響を及ぼすことがなく、溶着部材５０を所望の形状に成形することができる。

そのため、溶着部材５０の厚さを適宜設定することができるので、図３に示すように、溶着部材５０の端面と、本体４０の第３樹脂材料からなる内層部４２との距離Ｔを常に所定間隔以上に維持可能となり、溶着する際に必要な厚さを十分に確保することができる。上記特許文献１のように、接着不良が発生することや、燃料不透性が低下することを確実に防止して、燃料タンク１へ確実に固着できると共に、燃料不透過性も十分に維持された樹脂成形品を得ることができる。

なお、従来の樹脂成形品の製造方法では、燃料タンクの溶着部と本体とが一体に成形されていたので、射出成形後の型抜きの都合上、形状が制限されることがあった。これに対し本発明では、溶着部材５０と本体４０とが別工程で成形されるので、型設計の自由度が向上し、樹脂成形品の形状が制限されることが少なくなる。

図４には、本発明の樹脂成形品の製造方法の他の実施形態が示されている。なお、前記実施形態と実質的に同一部分には同符号を付してその説明を省略することにする。

この実施形態の製造方法においては、本体４０を先に成形し、その後、溶着部材５０を成形する点が、前記実施形態と異なる。

この実施形態における第２型枠２０ａは、図４（Ａ）に示すように、本体４０の内部を形成する柱部２３ａを有する底枠２３と、この底枠２３上に配置され本体４０を成形可能なキャビティ２１ａを有する基台枠２１と、この基台枠２１上に配置される蓋枠２２とを備えている。

基台枠２１のキャビティ２１ａの上端内周には、前記実施形態と同様に、薄肉円形状のフィルムゲート２５がキャビティ２１ａに連通して設けられており、蓋枠２２の中央には、前記フィルムゲート２５に連通するゲート２２ａが設けられている。

また、溶着部材５０を成形する第１型枠１０ａは、基台枠２１のキャビティ２１ａに連通するゲート１０ｂを有し、第２型枠２０ａの基台枠２１上に密接して配置される（図５参照）。なお、第１型枠１０ａは、基台枠２１のフィルムゲート２５に対応して、そのほぼ中央が若干突出した形状をなしている。

第２型枠２０ａの底枠２３及び蓋枠２２、第１型枠１０ａは、図示しないエアシリンダ等により移動可能とされ、基台枠２１は図示しないエアシリンダ等により、分割面Ｐで分割可能となっている（図４（Ｂ）参照）。なお、図４（Ｂ）においては、便宜上、外層部４１及び内層部４２は省略している。

この実施形態の場合、まず、第２型枠２０ａの蓋枠２２のゲート２２ａ内に、射出ノズル８が挿入され、溶融した第２樹脂材料がフィルムゲート２５を通って射出され、この第２樹脂材料が硬化する前に、第３樹脂材料が射出されることにより、第２樹脂材料が第３樹脂材料に押圧され、キャビティ２１ａの壁面を流れて外層部４１が成形され、外層部４１の内部に第３樹脂材料が充填されて内層部４２が成形される。

そして、第２型枠２０ａの蓋枠２２を移動させ、更に第１型枠１０を移動させて、図５に示すように、第１型枠１０ａを基台枠２１に密接させて配置して、フィルムゲート２５によるバリを打抜いて取り除くと共に、射出ノズル９により溶融した第１樹脂材料を射出することにより、ゲート１０ｂを通って第１樹脂材料がキャビティ１１ａ内に入り込み、先に成形された本体４０の外層部４１と固着し、本体４０と溶着部材５０とが一体化して樹脂成形品３０が成形される。その後、第１型枠１０ａを移動し、基台枠２１ａを分割し、更に底枠２３を引き抜くことにより、樹脂成形品３０が型枠から取り出される。

この実施形態においても、溶着部材５０を所望の形状に成形して、溶着部材５０の厚さを適宜設定し、溶着する際に必要な厚さを十分に確保して、接着不良や燃料不透性の低下を確実に防止可能となる。

なお、この実施形態の場合でも、前記実施形態と同様に、第１型枠１０及び第２型枠２０が相互に相対移動可能であればよい。

本発明は、自動車等の樹脂燃料タンクに取付けられる樹脂成形品の製造法及び樹脂成形品として利用することができる。

本発明の樹脂成形品の製造方法の一実施形態における第１の工程を示しており、（Ａ）はその説明図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視線における断面図である。 同樹脂成形品の製造方法の一実施形態における第２の工程を示しており、（Ａ）はその説明図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ矢視線における断面図である。 本発明の樹脂成形品を燃料タンクに取付けた場合の説明図である。 本発明の樹脂成形品の製造方法の他の実施形態における第１の工程を示しており、（Ａ）はその説明図、（Ｂ）はＢ−Ｂ矢視線における断面図である。 同樹脂成形品の製造方法の他の実施形態における第２の工程を示す説明図である。 従来の樹脂成形品を示す説明図である。

符号の説明

１ 樹脂燃料タンク
２ 開口部
１０、１０ａ 第１型枠
１１ 底枠
１１ａ キャビティ
１２ 蓋枠
２０、２０ａ 第２型枠
２１ 基台枠
２１ａ キャビティ
２２ 蓋枠
２３ 底枠
３０ 樹脂成形品
４０ 樹脂成形品本体（本体）
４１ 外層部
４２ 内層部
５０ 溶着部材

Claims (3)

1. 樹脂燃料タンクに溶着によって取付けられる樹脂成形品の製造方法であって、
   前記樹脂燃料タンクに溶着される溶着部材を成形する第１型枠内に、前記樹脂燃料タンクに溶着可能な第１樹脂材料を射出して、前記溶着部材を成形し、
   前記溶着部材に固着される樹脂成形品本体を成形する第２型枠に、密接するように前記第１型枠を相対移動し、
   前記第２型枠内に前記第１樹脂材料に溶着可能な第２樹脂材料を射出して前記溶着部材に固着させると共に、前記樹脂成形品本体の外層部を成形し、
   更に前記第２型枠内に燃料不透過性の第３樹脂材料を射出して、前記樹脂成形品の前記外層部の内部に燃料不透過性の内層部を成形することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
2. 樹脂燃料タンクに溶着によって取付けられる樹脂成形品の製造方法であって、
   樹脂成形品本体を成形する第２型枠内に、前記樹脂燃料タンクに溶着可能な第１樹脂材料に対して、溶着可能とされた第２樹脂材料を射出して前記樹脂成形品の外層部を成形し、
   前記第２型枠内に燃料不透過性の第３樹脂材料を射出して、前記樹脂成形品の前記外層部の内部に燃料不透過性の内層部を成形し、
   前記樹脂燃料タンクに溶着される溶着部材を成形する第１型枠に、密接するように前記第２型枠を相対移動し、
   前記第１型枠内に前記第１樹脂材料を射出して、前記樹脂成形品本体の前記外層部に固着させると共に、前記溶着部材を成形することを特徴とする樹脂成形品の製造方法。
3. 樹脂燃料タンクに溶着によって取付けられる樹脂成形品であって、
   前記樹脂燃料タンクに溶着可能な第１樹脂材料で成形される溶着部材と、前記溶着部材に固着される樹脂成形品本体とを有し、
   前記樹脂成形品本体は、前記第１樹脂材料に溶着可能な第２樹脂材料で成形され前記溶着部材に固着された外層部と、この外層部の内部に充填され燃料不透過性の第３樹脂材料で成形された内層部とからなることを特徴とする樹脂成形品。

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