JP2006327465A - 自動車用燃料タンクおよびその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 アッパータンクとロアタンクを別々に形成し、強度・剛性を充分有する、製造が容易で燃料透過防止性に優れた、燃料タンクとその製造方法を得ることである。
【解決手段】 熱可塑性合成樹脂製の燃料タンク１において、燃料タンク１は、分割して別々に成形されたアッパータンク部１０とロアタンク部２０のそれぞれの開口周縁部１１、２１が合体されて形成される。アッパータンク部とロアタンク部は、それぞれ燃料タンクの内面または外面に不織布層１９、２９を設け、不織布層の外面または内面に耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂から形成された基板樹脂層１７，２７を設け、不織布層１９、２９は不織布が圧縮されているとともに不織布層の内部の少なくとも一部に熱可塑性合成樹脂が含浸された構成であることを特徴とする燃料タンクとその製造方法である。
【選択図】 図２

Description

本発明は、別々に分割して形成されたアッパータンク部とロアタンク部を合体させて形成された、熱可塑性合成樹脂製の燃料タンクおよびその製造方法に関するものである。

従来、自動車用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。
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、溶融した合成樹脂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。

しかし、この方法では、自動車用燃料タンクのような大型の合成樹脂製中空製品の場合は、パリソンの全体の重量が大きくなり、また、自動車用燃料タンクの強度が必要な場合に、強度増加のため厚肉の自動車用燃料タンクを製造するときにもパリソンの重量が増加して、溶融状のパリソンを成形機の上部から金型に入れるときに下方に垂れるため、上部の肉厚が下部の肉厚よりも薄くなる場合があった。
また、自動車用燃料タンクのような複雑な形状をした製品の場合は、パリソンを金型内で膨張させたときに、パリソンの膨張の割合が製品の部位によって異なる場合があり、製品の肉厚にバラツキが生じる場合があった。

ブロー成形製の自動車用燃料タンクは、リブや梁等を設けることも難しく、また、パリソンの膨張の割合が製品の部位によって異なる場合があり、タンクの肉厚にバラツキが生じる。従って、肉厚管理、品質管理に多大な労力を要していた。さらに、燃料タンク内にバルブ等の付属品を取付けることも困難であった。
そのため合成樹脂製中空体を上下に分割して、それぞれ別に射出成形等により成形して、その後そのアッパータンクとロアタンクを突き合せ部にて接合して燃料タンクを形成する方法もある。

このような、アッパータンクとロアタンクを成形する方法においては、例えば、図７に示すように、燃料タンク１０１のアッパータンク１０２とロアタンク１０３の内面１１０に燃料透過防止性能の高い材料を使用し、外面１２０に強度・剛性の高い材料を使用して、２層からなる上下分割体をそれぞれ射出形成し、その後その上下分割体を溶着接合するものがある（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、この２層を成形する場合は、まず外面１２０を射出成形した後に、さらに再度内面１１０を射出成形して形成するため、成形作業が手間がかかるとともに、内面を成形するために高度な制御が必要であった。
また、内面をシート状の材料を使用し、外面を射出成形する場合は、内面のシートにシワや伸びが生じたり、内面と外面の接着強度が不十分な場合がある。

このため、１種類の材料、即ち、燃料透過防止性能の高い熱可塑性合成樹脂のみを使用してアッパータンクとロアタンクを成形することも試みられている。しかし、燃料透過防止性能の高い材料のみの場合は、タンクの強度をより向上させることが好ましいため、ポリアミド樹脂に有機繊維や無機繊維を充填して強度を上げ自動車部品等に使用することも行なわれている（例えば、特許文献２、３、４参照。）。
しかしながら、このような有機繊維や無機繊維を熱可塑性合成樹脂に充填する場合は、材料の成形性が低下して、成形効率が低下するのみならず、製品の強度を確保するため高価な材料を使用したり、製品の肉厚を上げることが行なわれている。

さらに、アッパータンクとロアタンクを別々に成形して、それを接合する場合は、その接合部の強度と燃料透過防止性を確保することが必要であった。
特開２００４−９８８８６号公報 特開２００１−１３１４０５号公報 特開２００１−１３１４０６号公報 特開２００４−２０３０１２号公報

このようにアッパータンクとロアタンクを別々に形成した場合に、強度・剛性を充分有する、製造が容易で燃料透過防止性に優れた、燃料タンクとその製造方法が求められていた。

上記課題を解決するための請求項１の本発明は、熱可塑性合成樹脂製の燃料タンクにおいて、
燃料タンクは、分割して別々に成形されたアッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの開口周縁部が合体されて形成され、アッパータンク部とロアタンク部は、それぞれ燃料タンクの内面または外面に不織布層を設け、不織布層の外面または内面に耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂から形成された基板樹脂層を設け、不織布層は不織布が圧縮されているとともに不織布層の内部の少なくとも一部に熱可塑性合成樹脂が含浸された構成であることを特徴とする燃料タンクである。

請求項１の本発明では、燃料タンクは、分割して別々に成形されたアッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの開口周縁部が合体されて形成されている。このため、アッパータンク部とロアタンク部とを別々に射出成形で成形して、寸法精度の高い、強度の強いアッパータンク部とロアタンク部を得ることができる。従って、アッパータンク部とロアタンク部とを組み合わせて形成された合成樹脂製燃料タンクは、寸法精度の高い精密な、かつ強度の高い製品を得ることができる。また、アッパータンク部とロアタンク部の内部に補強リブや内蔵部品等を取付けることが容易にできる。

アッパータンク部とロアタンク部は、それぞれ燃料タンクの内面または外面に不織布層を設けたため、不織布層により熱可塑性合成樹脂が補強されるので、燃料タンクの耐衝撃性が向上する。また、不織布は柔軟であるため、燃料タンク等の複雑な形状の製品においても、その製品の形状に応じて追従することができ、シートを使用する場合のように前もって賦形の必要がなく、燃料タンクのコーナー部で破れることもなく、先端部においても確実に存在して補強することができる。
また、燃料タンクの内面側に不織布層を設けると、燃料タンク内の燃料が揺れて波打っても、波の音を減少させることができる。

不織布層の外面または内面に優れた耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂から形成された基板樹脂層を設けたため、燃料タンクの形状と強度を維持するとともに、燃料タンクから燃料の蒸発を防止することができる。また、不織布層により熱可塑性合成樹脂層を薄くすることができるとともに、不織布層は軽いため燃料タンク全体の重量を低減することができ、車両の軽量化に貢献することができる。

不織布層は不織布が圧縮されているとともに不織布層の内部の少なくとも一部に熱可塑性合成樹脂が含浸されたため、不織布と熱可塑性合成樹脂が一体となり、耐衝撃性が向上する。さらに、不織布層が圧縮され密になり、その不織布層を熱可塑性合成樹脂が密のまま保持して、燃料タンクの側壁の厚さを薄いまま維持することができる。また、燃料透過防止性の不織布を使用すると、基板樹脂層とともに、燃料透過防止性を一層向上させることができる。
さらに、不織布層の上に基板樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂が射出されて形成するため、１回の成形でアッパータンク部とロアタンク部を形成することができ、成形が効率的である。

請求項２の本発明は、アッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの開口周縁部は、全周に亘りそれぞれ略直角に外側に張り出したフランジ部が形成され、フランジ部の内面は基板樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂の層が形成されるとともに、相互に固着され、フランジ部の内部に不織布が設けられた燃料タンクである。

請求項２の本発明では、アッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの開口周縁部は、全周に亘りそれぞれ略直角に外側に張り出したフランジ部が形成され、フランジ部は相互に固着されている。これは、このアッパータンク部とロアタンク部のフランジ部を相互に圧着することにより、アッパータンク部とロアタンク部の開口周縁を全周にわたり強固に密着して、固着することができるからである。

不織布層が内面に設けられている場合は、基板樹脂層の合成樹脂が不織布層を貫通してフランジ部の内面に、基板樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂の層が形成さる。このため、アッパータンク部とロアタンク部が合体されるフランジ部において、基板樹脂層同士が固着して、耐燃料油性の材料から構成された場合は、合体面からの燃料透過を防止することができる。
また、フランジ部の内部に、不織布層が形成されるため、フランジ部の強度が増大し、強固にフランジ部同士を圧着することができ、アッパータンク部とロアタンク部の合体部分の強度を増加させることができる。

請求項３の本発明は、アッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの開口周縁部は、全周に亘りフランジ部の内面側にそれぞれ対向する突出部が形成され、突出部が相互に溶着された燃料タンクである。

請求項３の本発明では、アッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの開口周縁部は、全周に亘りフランジ部の内面側にそれぞれ対向する突出部が形成され、突出部が相互に溶着された。このため、突出部が相互に溶着することにより、フランジ部の溶着する部分が定まり、両方の突出部が確実に対向して溶着し、アッパータンク部とロアタンク部を確実に固着することができる。

請求項４の本発明は、アッパータンク部とロアタンク部の内面からそれぞれタンクの内方向に向かって複数の内側リブが一体的に形成され、外面からそれぞれタンクの外方向に向かって複数の外側リブが一体的に形成された燃料タンクである。

請求項４の本発明では、アッパータンク部とロアタンク部の内面からそれぞれタンクの内方向に向かって複数の内側リブが一体的に形成されるため、燃料タンクの内部に、仕切り板や、燃料ポンプ等の部品を装着することが容易になるとともに、燃料タンクの強度・剛性を増加させることができる。
外面からそれぞれタンクの外方向に向かって複数の外側リブが一体的に形成されたため、燃料タンクの強度を増加させることができるとともに、ホースクランプ等の部品を取付けることができる。

請求項５の本発明は、突出部は、基板樹脂層を構成する合成樹脂のみで形成された燃料タンクである。

請求項５の本発明では、基板樹脂層を構成する合成樹脂が射出圧により不織布層の極所を貫通して突出部を形成するキャビティ内に注入され、突出部が形成されたため、アッパータンク部とロアタンク部の合体部分が耐燃料油性の合成樹脂でのみ形成されて、長期間の使用によっても、突出部が合体部分を完全に固着して、その合体部分からの燃料の透過を防止することができる。

請求項６の本発明は、不織布層は、ポリエステル（ＰＥＴ）、ナイロン（ＰＡ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）の内少なくとも１種類の材料から形成される燃料タンクである。

請求項６の本発明では、不織布層は、ポリエステル（ＰＥＴ）、ナイロン（ＰＡ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）のうち少なくとも１種類の材料から形成されている。このため、不織布層は、燃料タンクの耐衝撃性を向上させることができるとともに、燃料透過防止性を有して、燃料タンクからの燃料透過を防止することができる。

請求項７の本発明は、基板樹脂層は、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ナイロン、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）のうち少なくとも１種類の材料から形成される燃料タンクである。

請求項７の本発明では、基板樹脂層は、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ナイロン、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のうち少なくとも１種類の材料から形成されている。このため、不織布層と密着することができ、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）を用いた場合は、燃料透過防止性に優れており、燃料タンクからの燃料の透過を防止できる。

請求項８の本発明は、アッパータンク部とロアタンク部をそれぞれ別々に金型で成形し、アッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部を合体して一体的に接合して形成する熱可塑性合成樹脂製の燃料タンクの製造方法において、
アッパータンク部とロアタンク部は、それぞれ不織布層と耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂から形成された基板樹脂層を有する構成をなし、
アッパータンク部とロアタンク部の成形は、金型の固定型又は可動型のキャビティ面に不織布を置き、可動型を閉じて不織布のキャビティの周囲を押圧した後、可動型と固定型とでキャビティを形成し、キャビティ内に基板樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂を充填し、不織布層を圧縮しつつ不織布層の内部に少なくとも一部に基板樹脂層を形成する合成樹脂を含浸して形成したことを特徴とする燃料タンクの製造方法である。

請求項８の本発明では、アッパータンク部とロアタンク部は、それぞれ不織布層と耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂から形成された基板樹脂層を有する構成をなしている。このため、不織布と基板樹脂層の材料を組み合わせることにより、補強効果の大きい不織布層が基板樹脂層を補強して耐衝撃性と燃料透過防止性の優れた、強度・剛性の高い、燃料タンクを得ることができる。また、不織布層は、軽いため、タンク重量を増加させることなく、基板樹脂層の肉厚を減少させて、耐衝撃性を向上させることができる。

アッパータンク部とロアタンク部の成形は、金型の固定型又は可動型のキャビティ面に不織布を置き、可動型を閉じて不織布のキャビティの周囲を押圧した後、可動型と固定型とでキャビティを形成し、キャビティ内に基板樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂を充填し、不織布層を圧縮しつつ、不織布層の内部に少なくとも一部に基板樹脂層を形成する合成樹脂を含浸して形成した。このため、１回の射出成形で不織布層の中に基板樹脂層が含浸して、不織布と基板樹脂層が密着した燃料タンクを成型することができ、生産効率がよい。不織布層は柔軟性を有するため、前もって賦形することなく、固定型のキャビティ面に沿って置くことができ、不織布層をアッパータンク部とロアタンク部の端部まで確実に配置させることができる。

請求項９の本発明は、アッパータンク部とロアタンク部を成形する金型のキャビティに、アッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部にそれぞれ外側に張り出したフランジ部を形成する凹部を設けるとともに、フランジ部からそれぞれ対向する方向に突出する突起部を形成する凹部を設け、内面から内部方向に突出する内側リブを形成する複数の凹部をアッパータンク部とロアタンク部を形成する金型のキャビティ内面の幅方向の全周にわたり設けた燃料タンクの製造方法である。

請求項９の本発明では、アッパータンク部とロアタンク部を成形する金型のキャビティに、アッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部にそれぞれ外側に張り出したフランジ部を形成する凹部を設けるとともに、フランジ部からそれぞれ対向する方向に突出する突起部を形成する凹部を設け、内面から内部方向に突出する内側リブを形成する複数の凹部をアッパータンク部とロアタンク部の内面の幅方向の全周に亘り設けた。このため、１回の射出成形でアッパータンク部またはロアタンク部を成形すると同時に、それぞれ、基板樹脂層の成形と同時にフランジ部、内側リブ及び突起部を形成することができ、効率的である。

アッパータンク部とロアタンク部は、不織布層を有し、基板樹脂層が耐燃料油性の熱可塑性樹脂から形成される。このため、不織布層と基板樹脂層が密着して、強度・剛性の高い燃料タンクを得ることができる。不織布と基板樹脂層に燃料透過防止性能を有する合成樹脂を用いた場合は、優れた燃料透過防止性能を得ることができる。
不織布層を金型に挟み、基板樹脂層をキャビティ内のその不織布層の上に射出して形成されるため、アッパータンク部またはロアタンク部の不織布層と基板樹脂層を同時に一体に密着して形成することができ、１回の射出成形で形成することができ、成形が効率的である。

本発明の実施の形態である燃料タンク１について、自動車用燃料タンクを例にとり、図１〜図６に基づき説明する。
図１は、燃料タンク１を斜め上方から見た斜視図である。図２は図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
図３〜図６は、後述する、燃料タンク１の製造方法を示す図である。

燃料タンク１は、分割して成形されたアッパータンク部１０とロアタンク部２０から構成される。アッパータンク部１０とロアタンク部２０は、それぞれ、不織布層１９，２９と基板樹脂層１７，２７の２層から形成される。不織布層１９、２９は、本実施の形態では、燃料タンク１の内面側に形成されるが、外面側に形成してもよい。内面側に形成する場合は、燃料タンク１の外面が熱可塑性合成樹脂のみとなり、表面が平滑なタンクを得ることができる。
燃料タンク１の分割は２個ばかりでなく３個以上に分割することも可能である。

アッパータンク部１０とロアタンク部２０の内面には、複数の内側リブ１６、２６がそれぞれ、燃料タンク１の内部方向に向けて一体的に形成されている。基板樹脂層から不織布層を極所的に貫通した熱可塑性合成樹脂が、内側リブ１６、２６を形成するキャビティの凹部に入り、複数の内側リブ１６、２６を形成することができる。この内側リブ１６、２６により燃料タンク１の強度・剛性が増加するとともに、内側リブ１６、２６に燃料タンク１内に装着する燃料ポンプ等を取付けることができる。

アッパータンク部１０とロアタンク部２０の外面には、複数の外側リブ１８，２８が燃料タンク１の外面樹脂層１７，２７の外面に外方向に向けて一体的に形成されている。
この外側リブ１８、２８により、内側リブ１６、２６と同様に、燃料タンク１の強度・剛性を向上させることができるとともに、燃料タンク外部に付属部品等を装着することが容易である。

アッパータンク部１０には、パイプ取付孔２とポンプユニット取付孔３が形成されている。ポンプユニット取付孔３は、燃料タンク１内部にポンプユニット（図示せず）を取付け、取り外すための孔であり、パイプ取付孔２は、燃料注入用のパイプ（図示せず）を取付ける孔である。なお、アッパータンク部１０の上面には、燃料移送用ホース等の各種のホースを保持するホースクランプ４を設けてもよい。

アッパータンク部１０とロアタンク部２０は、それぞれ燃料タンク１の内面を構成する不織布層１９と本体及び外面を構成する基板樹脂層１７、２７の２層の構成である。この不織布層１９の外面側から後述するように、基板樹脂層１７、２７を構成する熱可塑性合成樹脂を射出成形するため、不織布層１９、２９の内部に、この熱可塑性合成樹脂が含浸されて存在する。このため、不織布層１９、２９と基板樹脂層１７、２７は強固に固着されて、耐衝撃性の高い燃料タンク１を得ることができる。この熱可塑性合成樹脂は、不織布層１９、２９の一部、例えば半分の厚さ程度まで含浸されてもよく、あるいは、不織布層１９、２９全部の厚さまで含浸されてもよい。また、含浸される厚さは、不織布層１９、２９の厚さは、場所により異なることも可能であり、ある部分では、不織布層１９、２９の一部まで含浸され、他の部分では不織布層１９、２９の全部、即ち内面に達するまで含浸されてもよい。

不織布層１９を、燃料透過防止性の高い、補強硬化の大きい合成樹脂からなる不織布を使用し、基板樹脂層１７を燃料透過防止性の優れた熱可塑性合成樹脂を使用すると、燃料タンク１の燃料透過を一層防止することができる。
不織布層１９を構成する不織布は、金型に装着される前は、例えば、厚さが５ｍｍ程度であるが、基板樹脂層１７を形成した後では、基板樹脂層１７の熱可塑性合成樹脂により圧縮されて、０．２ｍｍ程度になる。このとき、不織布層１９内にはこの熱可塑性合成樹脂が浸透して、基板樹脂層１７と不織布層１９が強固に固着される。

図２に示すように、アッパータンク部１０の開口周縁部１１とロアタンク部２０の開口周縁部２１には、全周に亘りそれぞれ外面から略直角に外側に張り出したフランジ部１２，２２が形成され、フランジ部１２，２２は、相互に対向して固着されている。
フランジ部１２，２２は、図２及び図６に示すように断面略Ｌ字形に形成される。
フランジ部１２、２２の内面側に不織布層１９、２９が位置する。不織布層１９、２９の外面側に基板樹脂層１７、２７が設けられている。
フランジ部１２、２２の不織布層１９、２９と基板樹脂層１７、２７は、それぞれアッパータンク部１０とロアタンク部２０の本体の不織布層１９、２９と基板樹脂層１７、２７とから連続して形成されている。

断面略Ｌ字形のフランジ部１２、２２の基板樹脂層１７、２７の外面には、開口周縁部１１、２１の全周に亘り、フランジ凹部１２ｂ、２２ｂが設けられている。これは、製造方法において後述するように、アッパータンク部１０とロアタンク部２０を合体するときに、フランジ部１２，２２を圧着する治具が挿入されるためである。従って、アッパータンク部１０とロアタンク部２０を強固に圧着することができる。

フランジ部１２、２２の不織布層１９、２９の内面側には、不織布層１９、２９を基板樹脂層１７、２７を形成する熱可塑性合成樹脂が極所的に貫通し、突出部１３、２３が互いに対向して形成される。
フランジ部１２、２２の断面略Ｌ字形の対向する内面には、開口周縁部１１、２１の全周に亘り突出部１３,２３が形成されている。この突出部１３,２３は相互に対向する位置に形成され、突出部１３,２３が後述するように、相互に溶着することにより、フランジ部１２，２２の溶着する部分が定まり、両方の突出部１３,２３が確実に対向して溶着し、アッパータンク部１０とロアタンク部２０を確実に固着することができる。
これによって、耐燃料油性・燃料透過防止性の優れた合成樹脂がアッパータンク部１０とロアタンク部２０の合体部分に存在することができる。

アッパータンク部１０とロアタンク部２０が合体されるフランジ部１２，２２において、耐燃料油性・燃料透過防止性能を有する材料から構成される突出部１３、２３同士が溶着して、強固に合体される。また、フランジ部１２、２２の先端まで、不織布層１９、２９が形成されるため、フランジ部１２、２２の強度が増大し、上記のように、フランジ凹部１２ｂ、２２ｂに治具を挿入し、強固にフランジ部１２、２２同士を圧着することができる。このため、アッパータンク部１０とロアタンク部２０の合体部分の強度を増加させることができ、合体部分の密着性を向上させることができる。

このように、アッパータンク部１０とロアタンク部２０とを射出成形等により金型で別々に成形することができ、寸法精度の高い、強度の強いアッパータンク部１０とロアタンク部２０を得ることができる。このため、アッパータンク部１０とロアタンク部２０の合体部分の精度がよく、緻密に合体した燃料タンク１を得ることができる。また、アッパータンク部１０とロアタンク部２０の内部に内側リブ１６、２６を一体的に設けたり、内蔵部品等を取付けることが容易にできる。

アッパータンク部１０とロアタンク部２０の基板樹脂層１７，２７の外面において設けられた外側リブ１８，２８は、基板樹脂層１７、２７から一体的に形成され、燃料タンク１の長手方向と幅方向にそれぞれ複数設けることができる。この外側リブ１８，２８により上記のように、燃料タンク１の強度・剛性を向上させることができる。ホースクランプ４も同様に、基板樹脂層１７，２７から一体的に形成され、燃料タンク１の表面に複数形成される。このホースクランプ４に、燃料パイプ（図示せず）や燃料蒸発ガスの移送パイプ（図示せず）が固定される。

なお、アッパータンク部１０とロアタンク部２０の基板樹脂層１７、２７は、耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂を使用して、例えば、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ナイロン、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のうち少なくとも１種類の材料を使用することができる。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）を使用の場合は、基板樹脂層１７、２７は、燃料透過防止性に優れており、燃料タンク１からの燃料の透過を確実に防止できる。

不織布層１９、２９は、ポリエステル（ＰＥＴ）、ナイロン（ＰＡ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）のうち少なくとも１種類の材料からなる不織布を使用することができ、上記合成樹脂以外でも耐燃料油性、耐衝撃性があり、強度の優れた熱可塑性合成樹脂を使用することができる。
不織布は、張力の大きい繊維を使用することにより、補強効果を上げることができ、基板樹脂層１７、２７の肉厚を薄くすることができ、燃料タンク１を軽量化できる。

次に、この燃料タンク１の製造方法について図３〜図６に基づいて説明する。
燃料タンク１は、アッパータンク部１０とロアタンク部２０を別々に金型で成形し、その後、アッパータンク部１０とロアタンク部２０の開口周縁部１１、２１を溶着して製造する。アッパータンク部１０とロアタンク部２０の製造方法は、それぞれ別の金型により成形されるが略同様であり、アッパータンク部１０の製造方法を例にとり説明する。

アッパータンク部１０の成形は、図３に示すように、まず、アッパータンク成形金型３０の可動型３１のキャビティ３３を形成する表面の全面に不織布層１９を置く。不織布層１９は柔軟であり、キャビティ３３の形状に沿っておくことができる。このとき不織布層１９は、まだ圧縮されていないため、その厚さは約５ｍｍ程度である。
次に、図４に示すように、アッパータンク成形金型３０の固定型３２を可動型３１の上に閉じる。このとき、固定型３２のキャビティ３３の周縁には外枠３５が設けられており、不織布層１９のキャビティ３３の周囲に相当する部分を押圧して、不織布層１９を保持する。外枠３５は、バネ３６により、不織布層１９を押圧し続けることができるため、不織布層１９がずれることがない。

固定型３２が閉じられると、キャビティ３３が形成され、図４に示すように、スプール３４から基板樹脂層１７を形成する合成樹脂がキャビティ３３へ射出される。このとき、この合成樹脂は不織布層１９を圧縮しつつキャビティ３３内を流れて、その一部は、不織布層１９内に浸透して、含浸される。これにより、不織布層１９は、０．２ｍｍ程度の厚さに、密に圧縮されるとともに、不織布層１９と基板樹脂層１７は強固に固着され、不織布層１９の補強効果が強化される。

さらに、基板樹脂層１７を形成する合成樹脂を射出し続けると、図５に示すように、キャビティ３３の末端まで合成樹脂が注入される。
このとき、基板樹脂層１７を形成する熱可塑性合成樹脂は、アッパータンク部１０の末端部分である開口周縁部１１に形成されたフランジ部１２まで注入される。これによってフランジ部１２が形成されるとともに、フランジ部１２においても不織布層１９と熱可塑性合成樹脂が一体化される。

フランジ部１２において、基板樹脂層１７を形成する熱可塑性合成樹脂は、不織布層１９を貫通して、突出部１３を形成する可動型３１の凹部まで侵入する。このため、後述するように、アッパータンク部１０とロアタンク部２０を合体するときに、この突出部１３が燃料透過防止性の層を形成することができる。

そして、さらに可動型３１に設けられた内側リブ１６を形成する凹部に合成樹脂が充填され、内側リブ１６が形成されるとともに、固定型３２に設けられた外側リブ１８形成する凹部に合成樹脂が充填され、基板樹脂層１７の外側リブ１８が形成される。
このようにして、突出部１３、内側リブ１６及び外側リブ１８が基板樹脂層１７の成形と同時に１回の射出成形で形成されることができ、生産効率がよい。

ロアタンク部２０も同様に、ロアタンク成形金型（図示せず）を使用して、射出成形により成形する。ロアタンク部２０は、図５に示すと同様に、不織布層２９と基板樹脂層２７が形成され、突出部２３、内側リブ２７と外側リブ２８が同時に一体的に成形される。
このように、射出成形することにより、アッパータンク部１０の形状を正確に成形できる。従って、前述のように寸法精度の高い燃料タンク１を得ることができる。

次に、アッパータンク部１０とロアタンク部２０を接合する。その後、開口周縁部１１、２１のフランジ凹部１２ｂ、２２ｂに治具を挿入し、図６に示すように、アッパータンク部１０の開口周縁部１１のフランジ部１２と、ロアタンク部２０の開口周縁部２１のフランジ部２２の内面に設けられた突出部１３、２３に、熱板４０を当てて溶融し、フランジ部１２、２２同士を圧着して突出部１３、２３を溶融、接合する。

なお、アッパータンク部１０とロアタンク部２０を接合する前に、燃料タンク１内部に装着するバルブ（図示せず）や燃料ポンプ等を、アッパータンク１１やロアタンク部２０に取付ける。
接合したアッパータンク部１０とロアタンク部２０は、図２に示すように、中空状の燃料タンク１を形成する。

基板樹脂層１７の成形に、耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂を使用する場合は、上記のようにポリオキシメチル（ＰＯＭ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ナイロン、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）のうち少なくとも１種類の材料を使用して成形する。これによって、フランジ突出部１３，２３の接合を確実にすることができる。

不織布層１９は、ポリエステル（ＰＥＴ）、ナイロン（ＰＡ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等の燃料透過防止性の優れた、補強効果の優れた材料の内、少なくとも１種類の材料から形成される。これにより基板樹脂層１７を補強して、耐衝撃性と燃料透過防止性の優れた燃料タンク１を得ることができる。

本発明の実施の形態である燃料タンクを斜め上方から見た斜視図である。 図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。 本発明の実施の形態であるアッパータンク部を成形する金型の可動型の断面図である。 本発明の実施の形態であるアッパータンク部を構成する金型の断面図であり、基板樹脂層を構成する合成樹脂を少しキャビティに射出した状態を示す。 本発明の実施の形態であるアッパータンク部を成形する金型の断面図であり、基板樹脂層を構成する合成樹脂を完全にキャビティに射出した状態を示す。 本発明の実施の形態である燃料タンクのアッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部を熱板で溶融する状態の断面模式図である。 従来の燃料タンクの断面図である。

符号の説明

１ 燃料タンク
１０ アッパータンク部
１１、２１ 開口周縁部
１２、２２ フランジ部
１３，２３ 突出部
１７、２７ 基板樹脂層
１９、２９ 不織布層
２０ ロアタンク部
３０ 成形金型
３１ 可動型
３２ 固定型
４０ 加熱溶融板

Claims (9)

1. 熱可塑性合成樹脂製の燃料タンクにおいて、
   該燃料タンクは、分割して別々に成形されたアッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの開口周縁部が合体されて形成され、
   上記アッパータンク部とロアタンク部は、それぞれ上記燃料タンクの内面または外面に不織布層を設け、該不織布層の外面または内面に耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂から形成された基板樹脂層を設け、上記不織布層は不織布が圧縮されているとともに上記不織布層の内部の少なくとも一部に上記熱可塑性合成樹脂が含浸された構成であることを特徴とする燃料タンク。
2. 上記アッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの開口周縁部は、全周に亘りそれぞれ略直角に外側に張り出したフランジ部が形成され、該フランジ部の内面は基板樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂の層が形成されるとともに、相互に固着され、上記フランジ部の内部に不織布が設けられた請求項１に記載の燃料タンク。
3. 上記アッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの開口周縁部は、全周に亘り上記フランジ部の内面側にそれぞれ対向する突出部が形成され、該突出部が相互に溶着された請求項１又は請求項２に記載の燃料タンク。
4. 上記アッパータンク部とロアタンク部の内面からそれぞれ上記タンクの内方向に向かって複数の内側リブが一体的に形成され、上記外面からそれぞれ上記タンクの外方向に向かって複数の外側リブが一体的に形成された請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の燃料タンク。
5. 上記突出部は、基板樹脂層を構成する合成樹脂のみで形成された請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の燃料タンク。
6. 上記不織布層は、ポリエステル（ＰＥＴ）、ナイロン（ＰＡ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）の内少なくとも１種類の材料から形成される請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の燃料タンク。
7. 上記基板樹脂層は、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ナイロン、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）のうち少なくとも１種類の材料から形成される請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の燃料タンク。
8. アッパータンク部とロアタンク部をそれぞれ別々に金型で成形し、上記アッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部を合体して一体的に接合して形成する熱可塑性合成樹脂製の燃料タンクの製造方法において、
   上記アッパータンク部とロアタンク部は、それぞれ不織布層と耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂から形成された基板樹脂層を有する構成をなし、
   上記アッパータンク部とロアタンク部の成形は、上記金型の固定型又は可動型のキャビティ面に不織布を置き、可動型を閉じて該不織布の上記キャビティの周囲を押圧した後、上記可動型と固定型とでキャビティを形成し、該キャビティ内に上記基板樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂を充填し、上記不織布層を圧縮しつつ上記不織布層の内部の少なくとも一部に上記基板樹脂層を形成する合成樹脂を含浸して形成したことを特徴とする燃料タンクの製造方法。
9. 上記アッパータンク部とロアタンク部を成形する金型のキャビティに、上記アッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部にそれぞれ外側に張り出したフランジ部を形成する凹部を設けるとともに、該フランジ部からそれぞれ対向する方向に突出する突起部を形成する凹部を設け、内面から内部方向に突出する内側リブを形成する複数の凹部をアッパータンク部とロアタンク部を形成する金型のキャビティ内面の幅方向の全周にわたり設けた請求項８に記載の燃料タンクの製造方法。

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