JP2011194916A - 車両搭載の合成樹脂製燃料タンク - Google Patents

車両搭載の合成樹脂製燃料タンク Download PDF

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Abstract

【課題】燃料タンクのタンク本体と支持ブラケットとがブロー成形により一体的に形成される場合において、車体側への燃料タンクの支持強度を向上させることが容易に達成できるようにする。
【解決手段】両金型２５，２６間へのパリソン３０の挿入により、燃料タンク１のタンク本体３と支持ブラケット６とがブロー成形により一体的に形成される。支持ブラケット６の突出方向に沿った視線で見て、支持ブラケット６を板材の屈曲により形成される山形状、もしくは倒立山形状とする。支持ブラケット６の左右方向における中途部を構成して車体側に締結される被締結部９の板材厚さＴａを、支持ブラケット６の基部近傍におけるタンク本体３の部分３ａの厚さの２倍よりも大きくする一方、支持ブラケット６の左右各側部１０の板材厚さＴｂをタンク本体３の部分３ａの厚さの２倍よりも小さくする。
【選択図】図１

Description

本発明は、内部に燃料を貯留可能とするタンク本体と、このタンク本体から突出して車体側に締結可能とされる支持ブラケットとを備え、これらタンク本体と支持ブラケットとがブロー成形により一体的に形成される車両搭載の合成樹脂製燃料タンクに関するものである。
上記車両搭載の合成樹脂製燃料タンクには、従来、下記特許文献１に示されるものがある。この公報のものによれば、燃料タンクは、内部に燃料を貯留可能とするタンク本体と、このタンク本体の外側面から外側方に向かって突出し、車体側に締結可能とされる複数の支持ブラケットとを備え、上記タンク本体と各支持ブラケットとはブロー成形により一体的に形成されている。
上記ブロー成形は、一般に、次のように行われる。
即ち、上記ブロー成形には、上記各支持ブラケットの突出端縁を通る面を合い面とする分割式の両金型が用いられる。上記両金型間に形成されるキャビティは、上記タンク本体を形成する主キャビティと、上記各支持ブラケットをそれぞれ形成する副キャビティとを備える。これら各副キャビティは、上記合い面に沿った方向の複数ヵ所で、上記主キャビティと互いに連通し、かつ、上記合い面に隣接するよう上記両金型間に形成される。
そして、まず、押出成形機により高温軟質でチューブ形状のパリソンが形成され、このパリソンは開かれた上記両金型間に挿入される。
次に、上記両金型が互いに接近し、この際、上記パリソンの周方向の大部分である主体部分が上記主キャビティ内に収容される。一方、上記パリソンの周方向の上記主体部分を除く各他部分は、上記したように互いに接近する両金型の各副キャビティ内面に挟まれ、上記各他部分のそれぞれにおいて上記周方向で互いに隣り合う部分同士が２枚重ねとなるよう屈曲させられる。そして、この２枚重ねにされたものが上記各副キャビティ内面によりそれぞれ互いに加圧されて一体化される。
次に、前記主キャビティに収容されたパリソンの主体部分の内部に圧縮空気が注入されて、このパリソンの主体部分が膨張させられる。そして、この圧縮空気の注入により膨張させられたパリソンの主体部分は上記主キャビティの内面に当接して形状が定められ、これにより、上記タンク本体が形成される。一方、上記したように各副キャビティ内で２枚重ねとされて一体化された部分は、上記のように形成されたタンク本体から一体的に突出する支持ブラケットとされる。このようにして、ブロー成形による燃料タンクの形成が終了する。
特開２００７−１６８４５５号公報 実開平６−３９５４６号公報
ところで、上記したようにタンク本体と、このタンク本体から突出する支持ブラケットとをブロー成形により一体的に形成した場合、上記各支持ブラケットは、上記パリソンの各他部分のそれぞれにおいて上記周方向で互いに隣り合う部分同士が２枚重ねされることにより形成される。
このため、上記したように燃料タンクを単にブロー成形により形成した場合には、上記支持ブラケットの各部の板材厚さは、この支持ブラケットの基部近傍における上記タンク本体の部分の厚さの２倍程度になりがちである。このことから、上記車体側への支持ブラケットの締結強度を向上させようとして、この支持ブラケットの板材厚さを大きくさせようとしても、これは、上記した従来の単なるブロー成形によるだけでは困難であり、よって、車体側への燃料タンクの支持強度を向上させることは容易でない。
本発明は、上記のような事情に注目してなされたもので、本発明の目的は、車両搭載の合成樹脂製燃料タンクが、内部に燃料を貯留可能とするタンク本体と、このタンク本体から突出して車体側に締結可能とされる支持ブラケットとを備え、これらタンク本体と支持ブラケットとがブロー成形により一体的に形成される場合において、車体側への燃料タンクの支持強度を向上させることが容易に達成できるようにすることである。
請求項１の発明は、内部に燃料２を貯留可能とするタンク本体３と、このタンク本体３の外側面から外側方に向かって突出し、車体４側に締結可能とされる支持ブラケット６とを備え、この支持ブラケット６の突出端縁を通る面を合い面２４とする分割式の両金型２５，２６間へのパリソン３０の挿入により、上記タンク本体３と各支持ブラケット６とがブロー成形により一体的に形成される車両搭載の合成樹脂製燃料タンクにおいて、
上記支持ブラケット６の突出方向に沿った視線で見て（図１）、この支持ブラケット６を板材の屈曲により形成される山形状、もしくは倒立山形状とし、この支持ブラケット６の左右方向における中途部を構成して上記車体４側に締結される被締結部９の板材厚さＴａを、上記支持ブラケット６の基部近傍における上記タンク本体３の部分３ａの厚さｔの２倍（２ｔ）よりも大きくする一方、上記支持ブラケット６の左右各側部１０の板材厚さＴｂを上記タンク本体３の部分３ａの厚さｔの２倍（２ｔ）よりも小さくしたことを特徴とする車両搭載の合成樹脂製燃料タンクである。
なお、この項において、上記各用語に付記した符号や図面番号は、本発明の技術的範囲を後述の「実施例」の項や図面の内容に限定解釈するものではない。
本発明による効果は、次の如くである。
請求項１の発明は、内部に燃料を貯留可能とするタンク本体と、このタンク本体の外側面から外側方に向かって突出し、車体側に締結可能とされる支持ブラケットとを備え、この支持ブラケットの突出端縁を通る面を合い面とする分割式の両金型間へのパリソンの挿入により、上記タンク本体と各支持ブラケットとがブロー成形により一体的に形成される車両搭載の合成樹脂製燃料タンクにおいて、
上記支持ブラケットの突出方向に沿った視線で見て、この支持ブラケットを板材の屈曲により形成される山形状、もしくは倒立山形状とし、この支持ブラケットの左右方向における中途部を構成して上記車体側に締結される被締結部の板材厚さを、上記支持ブラケットの基部近傍における上記タンク本体の部分の厚さの２倍よりも大きくしている。
即ち、上記支持ブラケットを山形状、もしくは倒立山形状という全体的に剛性の高くできる形状にしている。また、通常のブロー成形によれば、上記支持ブラケットの各部の板材厚さは上記タンク本体の部分の２倍程度になりがちであるが、上記したように、支持ブラケットのうち、車体側に締結される被締結部の板材厚さを上記タンク本体の部分の厚さの２倍よりも大きくしている。このため、車体側への支持ブラケットの締結強度を向上させることができ、よって、車体側への燃料タンクの支持強度の向上が達成可能とされる。
また、上記の場合、被締結部の板材厚さを上記タンク本体の部分の厚さの２倍よりも大きくする一方、上記支持ブラケットの左右各側部の板材厚さを上記タンク本体の部分の厚さの２倍よりも小さくしている。
即ち、上記したように、支持ブラケットの各部の板材厚さは通常のブロー成形では上記タンク本体の部分の厚さの２倍程度になるが、上記したように、支持ブラケットの被締結部の板材厚さ＞タンク本体の部分の板材厚さの２倍＞支持ブラケットの各側部の板材厚さ、としている。
このため、上記燃料タンクをブロー成形する際に、上記両金型間のキャビティの内面で挟み付けられたパリソンのうち、上記支持ブラケットの各側部に対応する部分は、上記被締結部に対応する部分に比べてより大きく圧縮される。
よって、上記各側部に対応する部分のパリソンの軟質樹脂は上記被締結部に対応する部分に向かって流動し、ここに供給されることにより、上記した板材厚さの大きい支持ブラケットの被締結部が形成される。つまり、上記した燃料タンクのブロー成形の工夫によって、上記車体側への支持ブラケットの締結強度を向上させることが達成できるのであり、上記支持ブラケットに別途の補強材を設けないでも足りることから、車体側への燃料タンクの支持強度の向上が容易に達成可能となる。
また、上記したように、燃料タンクの支持強度の向上のために支持ブラケットの被締結部の板材厚さを大きくする一方、この支持ブラケットの各側部の板材厚さを小さくしたため、上記した燃料タンクの支持強度の向上は、燃料タンクの質量の増加を回避しつつ達成できる。
なお、上記したように、支持ブラケットの各側部の板材厚さを上記タンク本体の部分の板材厚さの２倍よりも小さくしたことから、上記支持ブラケットの各側部には強度低下のおそれがあるが、前記したように、支持ブラケットを山形状、もしくは倒立山形状という全体的に剛性の高くできる形状にしたため、この支持ブラケットには、燃料タンクを車体側に支持させる上で良好な支持強度を確保させることができる。
図４のI−I線矢視拡大図である。 燃料タンクの斜視図である。 燃料タンクの平面図である。 図３のIV−IV線矢視断面図である。 図１のV−V線矢視断面図である。 図１のVI−VI線矢視断面図である。 図５に相当する図で、ブロー成形の説明図である。
本発明の車両搭載の合成樹脂製燃料タンクに関し、車両搭載の合成樹脂製燃料タンクが、内部に燃料を貯留可能とするタンク本体と、このタンク本体から突出して車体側に締結可能とされる支持ブラケットとを備え、これらタンク本体と支持ブラケットとがブロー成形により一体的に形成される場合において、車体側への燃料タンクの支持強度を向上させることが容易に達成できるようにする、という目的を実現するため、本発明を実施するための形態は、次の如くである。
即ち、車両搭載の合成樹脂製燃料タンクは、内部に燃料を貯留可能とするタンク本体と、このタンク本体の外側面から外側方に向かって突出し、車体側に締結可能とされる支持ブラケットとを備える。この各支持ブラケットの突出端縁を通る面を合い面とする分割式の両金型間へのパリソンの挿入により、上記タンク本体と各支持ブラケットとがブロー成形により一体的に形成されるようになっている。
上記支持ブラケットの突出方向に沿った視線で見て、この支持ブラケットは板材の屈曲により形成される山形状、もしくは倒立山形状とされる。この支持ブラケットの左右方向における中途部を構成して上記車体側に締結される被締結部の板材厚さは、上記支持ブラケットの基部近傍における上記タンク本体の部分の厚さの２倍よりも大きくされる。一方、上記支持ブラケットの左右各側部の板材厚さは上記タンク本体の部分の厚さの２倍よりも小さくされる。
本発明をより詳細に説明するために、その実施例を添付の図に従って説明する。
図２〜４において、符号１は、自動車などの車両に搭載される燃料タンクであり、この燃料タンク１は車両走行駆動用のエンジンの燃料２を貯留可能とする。
上記燃料タンク１は、内部に燃料２を貯留可能とし、各部の厚さが互いにほぼ均等（３〜４．５ｍｍ）とされるタンク本体３と、このタンク本体３の外側面からそれぞれ外側方に向かって一体的に突出し、車体４側に締結具５により締結される複数（４つ）の支持ブラケット６とを備えている。
上記支持ブラケット６の突出方向に沿った視線で見て（図１）、この支持ブラケット６は、板材の屈曲により形成された山形状とされている。具体的には、上記支持ブラケット６は、この支持ブラケット６の左右方向における中途部（中央部）を構成し、ほぼ水平に延びて上記車体４側に締結具５により締結される被締結部９と、この被締結部９を左右から一体的に挟み、それぞれ上下方向に延びる左右一対の側部１０，１０とを備えている。上記支持ブラケット６の被締結部９と各側部１０との各基部は、いずれも上記タンク本体３の外側面に一体的に結合されている。
上記支持ブラケット６の被締結部９には、軸心１２がほぼ鉛直方向に延びるボルト孔１３が回転工具により穿設されている。上記締結具５は、上記軸心１２上で上記車体４側に溶接により固着されるナット１５と、上記ボルト孔１３をその下側から貫通した後、上記ナット１５に捻回されるボルト１６とを備えている。このボルト１６の捻回は、上記支持ブラケット６の下方域からインパクトレンチなどの捻回工具１８を用いて行われる。
上記の場合、支持ブラケット６の被締結部９の板材厚さＴａは、上記支持ブラケット６の基部近傍における上記タンク本体３の部分３ａの厚さｔの２倍（２ｔ）よりも大きくされる一方、上記支持ブラケット６の左右各側部１０の板材厚さＴｂは、それぞれ上記タンク本体３の部分３ａの厚さｔの２倍（２ｔ）よりも小さくされている。
つまり、Ｔａ＞２ｔ＞Ｔｂの関係があり、例えば、Ｔａは８〜１０ｍｍ、Ｔｂは５〜７ｍｍとされる。
上記燃料タンク１は、ポリエチレンなどの樹脂製であって、成形金具２３を用いたブロー成形により一体的に形成される。この成形金具２３は、上記タンク本体３の最外側端縁と上記各支持ブラケット６の突出端縁とを通る面を合い面２４とする分割式の両金型２５，２６を備えている。これら両金型２５，２６間で、上記合い面２４に囲まれた部分にキャビティ２７が形成される。このキャビティ２７により、上記タンク本体３と各支持ブラケット６とが一体的に形成される。
より具体的には、上記キャビティ２７は、上記タンク本体３を形成する主キャビティ２７ａと、上記各支持ブラケット６をそれぞれ形成する副キャビティ２７ｂとを備えている。これら各副キャビティ２７ｂは、上記合い面２４に沿った方向の複数ヵ所（４ヵ所）で、上記主キャビティ２７ａと互いに連通し、かつ、上記合い面２４に隣接するよう上記両金型２５，２６間に形成される。
また、上記両金型２５，２６において、上記合い面２４が形成された部分がピンチオフ部２８とされる。また、上記各金型２５，２６には、その合い面２４からキャビティ２７の内面に至る角部にそれぞれ面取り部２９が形成されている。
上記成形金具２３を用いた燃料タンク１のブロー成形につき、説明する。
図７において、まず、不図示の押出機により高温軟質でチューブ形状のパリソン３０が連続的に形成される。そして、このパリソン３０が、開かれた上記両金型２５，２６間に挿入される。この場合、詳図しないが、上記両金型２５，２６は、水平方向で互いに離反して、これら両金型２５，２６の間が開かれるようになっている。また、上記パリソン３０は、上記押出機のヘッドから下方に向かって垂れ下がるように押し出される。
図１，５，６において、次に、上記両金型２５，２６が互いに接近し、この際、上記パリソン３０の周方向の大部分である主体部分３０ａは、上記主キャビティ２７ａ内に収容される。一方、上記パリソン３０の周方向の上記主体部分３０ａを除く各他部分３０ｂは、上記したように互いに接近する両金型２５，２６の各副キャビティ２７ｂ内面に挟まれ、上記各他部分３０ｂのそれぞれにおいて上記周方向で互いに隣り合う部分同士が２枚重ねとなるよう屈曲させられる。そして、この２枚重ねにされたものが上記各副キャビティ２７ｂ内面によりそれぞれ互いに加圧されて一体化される。また、この２枚重ねとされた部分の外縁部である屈曲部は、上記したように互いに接近する両金型２５，２６の上記ピンチオフ部２８（面取り部２９）による押し切りにより切断され、この切断されたものはバリ３２として除去される。
次に、前記主キャビティ２７ａに収容されたパリソン３０の主体部分３０ａの内部に圧縮空気３４が注入されて、このパリソン３０の主体部分３０ａが膨張させられる。そして、この圧縮空気３４の注入により膨張させられたパリソン３０の主体部分３０ａは上記主キャビティ２７ａの内面に当接して形状が定められ、これにより、上記タンク本体３が形成される。一方、上記したように各副キャビティ２７ｂ内で２枚重ねとされて一体化された部分は、上記のように形成されたタンク本体３から一体的に突出する支持ブラケット６とされる。このようにして、ブロー成形による燃料タンク１の形成が終了する。
また、上記の場合、タンク本体３の外側面と上記各支持ブラケット６の突出端縁とには、上記両金型２５，２６の両面取り部２９，２９間のＶ字溝により形成されたパーティングライン３６が一体的に形成される。このパーティングライン３６は、上記タンク本体３の補強材として働く。
上記燃料タンク１のブロー成形後には、上記両金型２５，２６を互いに離反させて、これら金型２５，２６を上記燃料タンク１から型抜きし、この燃料タンク１を上記成形金具２３から取り出して、仕上げ加工をすればよい。
なお、以上は図示の例によるが、上記支持ブラケット６は上下関係を逆にして、倒立山形状としてもよい。また、上記支持ブラケット６の各側部１０の板材は、金型２５，２６との型抜きが可能な範囲で、より鉛直方向に延びるよう形成してもよい。また、上記パーティングライン３６は、その断面形状がより小さくなるよう形成してもよく、タンク本体３の外側面の全体にわたり外向きフランジとなるよう形成してもよい。
上記構成によれば、支持ブラケット６の突出方向に沿った視線で見て（図１）、この支持ブラケット６を板材の屈曲により形成される山形状、もしくは倒立山形状とし、この支持ブラケット６の左右方向における中途部を構成して上記車体４側に締結される被締結部９の板材厚さＴａを、上記支持ブラケット６の基部近傍における上記タンク本体３の部分３ａの厚さｔの２倍（２ｔ）よりも大きくしている。
即ち、上記支持ブラケット６を山形状、もしくは倒立山形状という全体的に剛性の高くできる形状にしている。また、通常のブロー成形によれば、上記支持ブラケット６の各部の板材厚さは上記タンク本体３の部分３ａの２倍程度になりがちであるが、上記したように、支持ブラケット６のうち、車体４側に締結される被締結部９の板材厚さＴａを、上記タンク本体３の部分３ａの厚さｔの２倍（２ｔ）よりも大きくしている。このため、車体４側への支持ブラケット６の締結強度を向上させることができ、よって、車体４側への燃料タンク１の支持強度の向上が達成可能とされる。
また、上記の場合、被締結部９の板材厚さＴａを上記タンク本体３の部分３ａの厚さｔの２倍（２ｔ）よりも大きくする一方、上記支持ブラケット６の左右各側部１０の板材厚さＴｂを上記タンク本体３の部分３ａの厚さｔの２倍（２ｔ）よりも小さくしている。
即ち、上記したように、支持ブラケット６の各部の板材厚さは通常のブロー成形では上記タンク本体３の部分３ａの厚さｔの２倍（２ｔ）程度になるが、上記したように、支持ブラケット６の被締結部９の板材厚さＴａ＞２ｔ＞支持ブラケット６の各側部１０の板材厚さＴｂ、としている。
このため、上記燃料タンク１をブロー成形する際に、上記両金型２５，２６間のキャビティ２７における副キャビティ２７ｂの内面で挟み付けられたパリソン３０の他部分３０ｂのうち、上記支持ブラケット６の各側部１０に対応する部分は、上記被締結部９に対応する部分に比べてより大きく圧縮される。
よって、上記各側部１０に対応する部分のパリソン３０の軟質樹脂は上記被締結部９に対応する部分に向かって流動Ａし、ここに供給されることにより、上記した板材厚さＴａの大きい支持ブラケット６の被締結部９が形成される。つまり、上記した燃料タンク１のブロー成形の工夫によって、車体４側への支持ブラケット６の締結強度を向上させることが達成できるのであり、上記支持ブラケット６に別途の補強材を設けないでも足りることから、車体４側への燃料タンク１の支持強度の向上が容易に達成可能となる。
また、上記したように、燃料タンク１の支持強度の向上のために支持ブラケット６の被締結部９の板材厚さを大きくする一方、この支持ブラケット６の各側部１０の板材厚さを小さくしたため、上記した燃料タンク１の支持強度の向上は、燃料タンク１の質量の増加を回避しつつ達成できる。
なお、上記したように、支持ブラケット６の各側部１０の板材厚さを上記タンク本体３の部分３ａの板材厚さの２倍よりも小さくしたことから、上記支持ブラケット６の各側部１０には強度低下のおそれがあるが、前記したように、支持ブラケット６を山形状、もしくは倒立山形状という全体的に剛性の高くできる形状にしたため、この支持ブラケット６には、燃料タンク１を車体４側に支持させる上で良好な支持強度を確保させることができる。
また、上記支持ブラケット６を構成する被締結部９と左右各側部１０，１０とで囲まれた上記タンク本体３の外面部分３ｂは、金型２５，２６との型抜きの関係で、外方に膨出する円弧凸形状ではなく、わずかな抜き勾配のある平坦形状とされる。
よって、上記タンク本体３の外面部分３ｂが平坦形状である分、上記支持ブラケット６の被締結部９と左右各側部１０，１０とで囲まれた空間が広くなる。このため、上記支持ブラケット６の被締結部９を車体４側に締結する際の締結具５への工具１８による操作空間が広くなることから、上記車体４側への支持ブラケット６の被締結部９の締結作業がより容易にできる。
１ 燃料タンク
２ 燃料
３ タンク本体
３ａ 部分
３ｂ 外面部分
４ 車体
５ 締結具
６ 支持ブラケット
９ 被締結部
１０ 側部
１２ 軸心
１３ ボルト孔
１５ ナット
１６ ボルト
１８ 工具
２３ 成形金具
２４ 合い面
２５ 金型
２６ 金型
２７ キャビティ
２７ａ 主キャビティ
２７ｂ 副キャビティ
２８ ピンチオフ部
２９ 面取り部
３０ パリソン
３０ａ 主体部分
３０ｂ 他部分
３２ バリ
３４ 圧縮空気
３６ パーティングライン
Ａ 流動
Ｔａ 板材厚さ
Ｔｂ 板材厚さ
ｔ 厚さ

Claims (1)

  1. 内部に燃料を貯留可能とするタンク本体と、このタンク本体の外側面から外側方に向かって突出し、車体側に締結可能とされる支持ブラケットとを備え、この支持ブラケットの突出端縁を通る面を合い面とする分割式の両金型間へのパリソンの挿入により、上記タンク本体と各支持ブラケットとがブロー成形により一体的に形成される車両搭載の合成樹脂製燃料タンクにおいて、
    上記支持ブラケットの突出方向に沿った視線で見て、この支持ブラケットを板材の屈曲により形成される山形状、もしくは倒立山形状とし、この支持ブラケットの左右方向における中途部を構成して上記車体側に締結される被締結部の板材厚さを、上記支持ブラケットの基部近傍における上記タンク本体の部分の厚さの２倍よりも大きくする一方、上記支持ブラケットの左右各側部の板材厚さを上記タンク本体の部分の厚さの２倍よりも小さくしたことを特徴とする車両搭載の合成樹脂製燃料タンク。
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