JP2015000644A - フィラーパイプとその製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】三次元的に屈曲した形状を有するフィラーパイプの所定の部分の外面に、筒状に形成された補強部材を、ブロー成形と同時に一体的に取付けたフィラーパイプとその製造方法を提供する。【解決手段】燃料を車体の給油口から燃料タンクへ注入するフィラーパイプ１０において、フィラーパイプ１０は、三次元的に変形した形状を有するととともに、ブロー成形により合成樹脂で形成され、フィラーパイプの所定の部分の外面に、筒状の補強部材３０がブロー成形時に一体的に取付けられている。【選択図】図１

Description

本発明は、燃料を車体の給油口から燃料タンクへ注入するフィラーパイプ及びその製造方法に関する。

自動車用燃料タンクと車体の間には、燃料タンク内に燃料を注入するフィラーパイプが取付けられている。このフィラーパイプは、従来、金属製で形成されるとともに、車体に設けられた給油口から自動車用燃料タンクを接続するため、車体の構造や燃料タンクの位置により、三次元的に屈曲して形成されている。

この金属製のフィラーパイプは、重量が重く、金属パイプ材を三次元的に加工するのにも手間がかかっている。そのため、図５に示すように、ブロー成形により、三次元的に屈曲した合成樹脂製のフィラーパイプ１１０が作られた経緯がある。しかしながら、合成樹脂製のフィラーパイプ１１０は、金属製のフィラーパイプを比べると衝撃耐久性が低くなる。

そのため、図５に示すような、フィラーパイプ１１０の衝撃耐久性が低い屈曲部分に金属製の補強部材１３０を取付けることも検討されている。この場合には、フィラーパイプ１１０を成形後に、この２個に分割された補強部材１３０を別々に形成して、フィラーパイプ１１０の所定の場所、例えば屈曲部１１１に、補強部材でフィラーパイプ１１０を挟むようにブロー成形後に組付けることとなる。このため補強部材１３０の製造や組付けに手間がかかるとともに、コストも増大することとなる。
なお、フィラーパイプ１１０には、ブリーザチューブ１２１等がクリップ１２２により組付けられている。

また、図６に示すように、パリソンの内部にパイプ材２３０をおいて、ブロー成形品２１０の内部にパイプ材２３０をブロー成形と同時にインサート成形するものがある（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、この場合には、合成樹脂成形製品の内部に補強材としてのパイプ材２３０をインサート成形するものであり、合成樹脂成形製品はデッキボード、内装壁等の板状製品の内部の位置部分に補強材を埋め込むものであり、フィラーパイプのようなパイプ状のブロー成形品の外部に補強材を取付けるものではない。

また、図７に示すように、三次元的に屈曲した中空成形品のブロー成形において、ブロー成形金型３５０の三次元的に屈曲したキャビティー３５３の内部に、ダイス３６０から押出したパリソン３６１をブロー成形金型３５０の下方に設けた真空ポンプ３５４で吸引して成形するものがある（例えば、特許文献２参照。）。

しかしながら、この場合は、パリソン３６１を真空ポンプ３５４で吸引しながら、パリソン３６１の外面に樹脂材料又は無機材料の粉体を付着させるものであり、三次元的に屈曲したキャビティー３５３の内部にインサート部材として補強部材を取付けて、三次元的に曲がったパイプ部材の外側に補強部材を取付けるものではない。

特開２００５−２８８９２２号公報 特開平９−７０８８０号公報

そこで本発明は、三次元的に屈曲した形状を有するフィラーパイプの所定の部分の外面に、筒状に形成された補強部材を、ブロー成形と同時に一体的に取付けたフィラーパイプとその製造方法を提供しようとするものである。

上記課題を解決するために請求項１の本発明は、燃料を車体の給油口から燃料タンクへ注入するフィラーパイプにおいて、
フィラーパイプは、三次元的に変形した形状を有するととともに、ブロー成形により合成樹脂で形成され、フィラーパイプの所定の部分の外面に、筒状の補強部材がブロー成形時に一体的に取付けられたことを特徴とするフィラーパイプである。

請求項１の本発明では、フィラーパイプは、三次元的に変形した形状を有するととともに、ブロー成形により合成樹脂で形成されているため、金属製と比べて、重量を低減することができ、車両の軽量化に貢献できるとともに、三次元的に変形したフィラーパイプをブロー成形で一度に形成でき、製造が容易である。

フィラーパイプの所定の部分の外面に、筒状の補強部材がブロー成形時に一体的に取付けられた。このため、フィラーパイプの変形しやすい部分のみに筒状の保護部を取付けることができ、フィラーパイプの重量の軽減を図りつつ、強度を向上させることができる。フィラーパイプの外面に補強部材を取付けたため、フィラーパイプの内部を燃料がスムースに流入することができる。さらに、ブロー成形時に補強部材をフィラーパイプの成形と同時に一体的に取付けられることができ、製造が容易であるとともに、補強部材をフィラーパイプに強固に固定できる。

請求項２の本発明は、筒状の補強部材は、フィラーパイプの湾曲部に取付けられたフィラーパイプである。

請求項２の本発明では、筒状の補強部材は、フィラーパイプの湾曲部に取付けられたため、フィラーパイプに衝撃が加わったときに、変形しやすいフィラーパイプの湾曲部を補強部材で補強することができる。

請求項３の本発明は、筒状の補強部材は、フィラーパイプの衝撃応力が加わる部分に取付けられたフィラーパイプである。

請求項３の本発明では、筒状の補強部材は、フィラーパイプの衝撃応力が加わる部分に取付けられたため、フィラーパイプに衝撃が加わったときに、変形しやすいいフィラーパイプの部分を補強部材で補強することができる。

請求項４の本発明は、筒状の補強部材は、金属製パイプであり、フィラーパイプに取付時に、分離不能な筒状に形成されたフィラーパイプである。

請求項４の本発明では、筒状の補強部材は、金属製パイプであるため、剛性が高く、フィラーパイプの必要部分を確実に保護することができる。必要部分のみ金属製パイプを使用したため、フィラーパイプの重量の増加を最小限度にすることができる。
筒状の補強部材は、フィラーパイプに取付時に、分離不能な筒状に形成されたため、補強部材の強度が高く、フィラーパイプの必要部分を外側から強固に、確実に保護することができる。

請求項５の本発明は、燃料を車体の給油口から燃料タンクへ注入するフィラーパイプのブロー成形による製造方法において、
ブロー成形金型を開いて、ブロー成形金型の三次元形状のキャビティーの所定部分に筒状の補強部材を取付け、ブロー成形金型を閉じて、
ブロー成形金型のキャビティーの上部開口部から、パリソンを流下させ、ブロー成形金型のキャビティーの下部開口部から吸引して、パリソンをキャビティー及び筒状の補強部材の中を通過させて、
パリソンを閉じて、ブローを行い、フィラーパイプの所定の部分の外面に、筒状の補強部材が一体的に取付けられたフィラーパイプのブロー成形による製造方法である。

請求項５の本発明では、燃料を車体の給油口から燃料タンクへ注入するフィラーパイプのブロー成形による製造方法において、ブロー成形金型を開いて、ブロー成形金型のキャビティーの所定部分に筒状の補強部材を取付け、ブロー成形金型を閉じた。このため、筒状の補強部材をキャビティー内の所定部分に確実に保持して、筒状の補強部材をフィラーパイプの外側の所定部分に確実に取付けることができる。

ブロー成形において、ブロー成形金型の三次元形状のキャビティーの上部開口部から、パリソンを流下させ、ブロー成形金型のキャビティーの下部開口部から吸引して、パリソンをキャビティー及び筒状の補強部材の中を通過させた。このため、三次元形状のキャビティーの内部をパリソンが確実に流下することができるとともに、筒状の補強部材の中もパリソンが確実に流下することができ、補強部材をフィラーパイプの外面の所定部分に取付けることができる。

パリソンを閉じて、ブローを行い、フィラーパイプの所定の部分の外面に、筒状の補強部材が一体的に取付けられたため、フィラーパイプの変形しやすい部分のみに筒状の保護部を取付けることができ、フィラーパイプの重量の軽減を図りつつ、強度を向上させることができる。ブロー成形と同時に補強部材をフィラーパイプに一体的に取付けることができ、製造が容易である。

請求項６の本発明は、筒状の補強部材は、金属製パイプであり、フィラーパイプに取付時に、分離不能な筒状に形成されたフィラーパイプのブロー成形による製造方法である。

請求項６の本発明では、筒状の補強部材は、金属製パイプであるため、剛性が高く、フィラーパイプの必要部分を確実に保護することができ、必要部分のみ金属製パイプを使用したため、フィラーパイプの重量の増加を最小限度にすることができる製造方法である。
金属製パイプであり、フィラーパイプに取付時に、分離不能な筒状に形成されたため、補強部材の強度が高く、フィラーパイプの必要部分を確実に保護することができる製造方法である。

請求項７の本発明は、パリソンを閉じる工程は、ブロー成形金型の上下面にそれぞれ２枚取付けられたピンチ板をそれぞれスライドさせて、それぞれ２枚のピンチ板で上部開口部付近と下部開口部のパリソンを挟持するフィラーパイプのブロー成形による製造方法である。

請求項７の本発明では、パリソンを閉じる工程は、ブロー成形金型の上下面にそれぞれ２枚取付けられたピンチ板をそれぞれスライドさせて、それぞれ２枚のピンチ板で上部開口部付近と下部開口部のパリソンを挟持する。このため、パリソンの上下の部分を確実に閉じることができ、ブロー成形時にパリソンを確実にブロー成形金型のキャビティーに押圧することができる。また、補強部材の内面にもパリソンを押圧して、補強部材を強固にフィラーパイプに取付けることができる。

フィラーパイプの所定の部分の外面に、筒状の補強部材がブロー成形時に一体的に取付けられたため、筒状の保護部を取付けることができ、フィラーパイプの重量の軽減を図りつつ、強度を向上させることができる。また、ブロー成形時に一体的に取付けられることができ、製造が容易である。

本発明の実施の形態を示すもので、フィラーパイプアッシーの斜め上方からみた斜視図である。 本発明の実施の形態を示すもので、フィラーパイプを成形するブロー成形金型の内面に補強部材を取付けた状態の断面図である。 本発明の実施の形態を示すもので、フィラーパイプを成形するブロー成形金型の内面に補強部材を取付けた後、キャビティーの入口にパリソンを導入した状態の断面図である。 本発明の実施の形態を示すもので、フィラーパイプを成形するブロー成形金型の内面に補強部材を取付けた後、キャビティーの内部にパリソンを導入しブロー成形した状態の断面図である。 従来のフィラーパイプアッシーに補強部材を取付ける状態を斜め上方からみた斜視図である。 従来のブロー成形において、ブロー成形品の内部に補強部材を取付けるブロー成形金型の断面図である。 従来のブロー成形において、屈曲したブロー成形品を成形するため、パリソンをキャビティー内に吸引するブロー成形金型の断面図である。

本発明は、自動車用燃料タンクと車体の間に取付けられて、燃料タンク内に燃料を注入するフィラーパイプ１０とその製造方法に関するものである。
まず、フィラーパイプ１０について図１に基づき説明し、フィラーパイプ１０の製造方法については後述する。

フィラーパイプ１０は、車体に設けられた給油口（図示せず）と燃料タンク（図示せず）を連結し、給油口から燃料を燃料タンクに注入するパイプである。フィラーパイプ１０は、車体の形状と、給油口及び燃料タンクの位置によりそれらを連結するように三次元的に屈曲して形成されている。フィラーパイプ１０の先端の給油口側には給油口側部１１が設けられ、燃料タンク側の先端には、タンク結合部１２が設けられて、それぞれ給油口と燃料タンクに連結される方向を向いている。

そして、フィラーパイプ１０の側面に沿って、ブリーザチューブ２０が取付けられて、フィラーパイプアッシーを構成している。なおさらに、大気チューブを取付けることができる。ブリーザチューブ２０と大気チューブは、フィラーパイプ１０に組付けられたエアフィルタに先端が開口して取付けられている。

ブリーザチューブ２０の燃料タンク側の先端は、開口して取付けられている。大気チューブの燃料タンク側の先端は、燃料タンクに開口して取付けられている。そして、取付部材４０によって、ブリーザチューブ２０と大気チューブは、フィラーパイプ１０に括り付けられている

フィラーパイプ１０は、合成樹脂製で後述するようにブロー成形により、三次元的に屈曲して形成されている。このため、車体の給油口と燃料タンクを車体の形状に沿ってつなぐことができる。本実施の形態では、第１屈曲部１３、第２屈曲部１４、第３屈曲部１５の３個の屈曲部を有しているが、車体の形状により、屈曲部の数は適宜選択することができる。３個の屈曲部のそれぞれの屈曲方向が異なっているため、フィラーパイプ１０は三次元的な形状を有することができる。

本発明のフィラーパイプ１０に使用する合成樹脂のパリソン６１は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）の一層で形成されたものや、表皮層、バリヤ層と本体層の多層構造で形成されたものを使用することができる。多層構造の場合は、表皮層、本体層は、耐衝撃性が大きく、燃料油に対しても剛性が維持される熱可塑性合成樹脂から形成され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成されることが好ましい。バリヤ層を構成する熱可塑性合成樹脂は、例えば、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、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）等を使用することが好ましい。

本実施の形態では、フィラーパイプ１０の給油口側部１１に近い第１屈曲部１３の外側に補強部材３０がブロー成形と同時に、一体的に取付けられている。補強部材３０は筒状の金属製パイプで形成され、第１屈曲部１３の屈曲角度に対応した屈曲角度で形成されている。また、補強部材３０は、分離されていない筒状のもの、例えば、パイプ材を切断した物等が使用される。

本実施の形態において、第１屈曲部１３は、自動車の衝突時等には、最も衝撃を受けやすい場所であり、フィラーパイプ１０の変形しやすい部分のみに筒状の金属製の補強部材３０を取付けることができる。このため、合成樹脂製のフィラーパイプ１０の重量の軽減を図りつつ、補強部材３０により強度を向上させることができる。

また、フィラーパイプ１０の外面に補強部材３０を一体的に取付けたため、フィラーパイプ１０の補強部材３０の取付部分の内部に凹凸を形成することがなく、フィラーパイプ１０内を燃料がスムースに流れることができる。さらに、ブロー成形時に補強部材３０を一体的に取付けられることができ、補強部材３０が強固に組つけられるとともに、製造が容易である。

本実施の形態では、筒状の補強部材３０は、フィラーパイプ１０の第１屈曲部１３にのみ取付けたが、第２屈曲部１４や第３屈曲部１５にも取付けることができる。車体の形状に応じて衝撃応力が加わる部分は異なる場合があり、衝撃の掛る部分に応じて、変形しやすい場所に補強部材３０を適宜取付けることができる。

筒状の補強部材３０は、金属製パイプを所定の長さと屈曲角度に曲げて形成することができる。この場合は、筒状の補強部材３０は、フィラーパイプ１０に取付時に、分離不能な筒状に形成されたため、補強部材３０を取付けるときに、分割した補強部材３０を、フィラーパイプ１０を挟むように取付けて、組み立てる必要がなく、切れ目のないパイプ材のため剛性が高く、フィラーパイプ１０の必要部分を確実に保護することができる。また、必要部分のみ金属製パイプを使用したため、フィラーパイプ１０の重量の増加を最小限度にすることができる。

次に、本発明の実施の形態であるフィラーパイプ１０のブロー成形方法について、図２〜図４に基づいて説明する。
フィラーパイプ１０をブロー成形するには、まず図２に示すように、ブロー成形金型５０を開いて、ブロー成形金型５０のキャビティー５３を形成する面に設けられた補強部材保持部５６に補強部材３０を取付ける。補強部材保持部５６は、筒状の補強部材３０の肉厚と同じ深さに形成されることが好ましい。この場合には、ブロー成形後のフィラーパイプ１０の内面は、補強部材３０が取付けられた部分が内面側に張り出すことなく、他の部分と同じスムースな内面を有することができる。
また、ブロー成形時にパリソン６１がキャビティー５３から補強部材３０の内面に段差なく、スムースに進入することができる。

そして、その後、ブロー成形金型５０を閉じる。そうすると、ブロー成形金型５０の右ブロー成形金型５１と左ブロー成形金型５２は閉じて、補強部材３０を保持したままキャビティー５３が形成される。このとき、ブロー成形金型５０は、キャビティー５３と連通する上部開口部５７と下部開口部５８が形成されている。これによって、筒状の補強部材３０をキャビティー５３内の所定部分に確実に保持して、キャビティー５３と補強部材３０の中空孔とを連通させることができる。

上部開口部５７には、上部開口部５７を開閉可能にする上ピンチ板５４が設けられている。下部開口部５８には、下部開口部５８を開閉可能にする下ピンチ板５５が設けられている。上ピンチ板５４と下ピンチ板５５は、それぞれ、２枚に分割されて形成され、その２枚に分割された上ピンチ板５４と下ピンチ板５５がそれぞれ互いに閉じたり開いたりして、上部開口部５７と下部開口部５８を開閉する。

次に、図３に示すように、上部開口部５７に向けてダイス６０からパリソン６１を流下させる。そして、パリソン６１は上部開口部５７からブロー成形金型５０のキャビティー５３内に進入する。そのとき、パリソン６１が三次元的に形成されたキャビティー５３内を進入しやすいように、下部開口部５８から吸引してもよい。この吸引は、下部開口部５８の近傍に設けた真空ポンプ（図示せず）等を使用することができる。

キャビティー５３内に進入したパリソン６１は、キャビティー５３に取付けられた補強部材３０内に進入して、キャビティー５３を通りさらに下部開口部５８まで達することができる。
その後、上ピンチ板５４と下ピンチ板５５を閉じて、パリソン６１の上下を閉じて、キャビティー５３内にあるパリソン６１内に空気を吹き込む。これによって、パリソン６１は密閉された内部が、空気により膨れることができる。

そうするとパリソン６１は、ブロー成形金型５０のキャビティー５３の面に押圧されるとともに、筒状の補強部材３０の内面にも押圧される。これにより、キャビティー５３に沿って三次元的に屈曲してフィラーパイプ１０が形成されると同時に、補強部材３０もフィラーパイプ１０の外面の屈曲部に強固に取付けられることができる。その後、ブロー成形金型５０の右ブロー成形金型５１と左ブロー成形金型５２を開いて、フィラーパイプ１０を補強部材３０とともに取出す。

１０ フィラーパイプ
１３ 第１屈曲部
３０ 補強部材
５０ ブロー成形金型
５３ キャビティー
５６ 補強部材保持部
６１ パリソン

Claims (7)

1. 燃料を車体の給油口から燃料タンクへ注入するフィラーパイプにおいて、
   上記フィラーパイプは、三次元的に変形した形状を有するととともに、ブロー成形により合成樹脂で形成され、上記フィラーパイプの所定の部分の外面に、筒状の保護部材が上記ブロー成形時に一体的に取付けられたことを特徴とするフィラーパイプ。
2. 上記筒状の保護部材は、上記フィラーパイプの湾曲部に取付けられた請求項１に記載のフィラーパイプ。
3. 上記筒状の保護部材は、上記フィラーパイプの衝撃応力が加わる部分に取付けられた請求項１に記載のフィラーパイプ。
4. 上記筒状の保護部材は、金属製パイプであり、上記フィラーパイプに取付時に、分離不能な筒状に形成された請求項1乃至請求項３のいずれか一項に記載のフィラーパイプ。
5. 燃料を車体の給油口から燃料タンクへ注入するフィラーパイプのブロー成形による製造方法において、
   ブロー成形金型を開いて、該ブロー成形金型の三次元形状のキャビティーの所定部分に筒状の保護部材を取付け、上記ブロー成形金型を閉じて、
   上記ブロー成形金型のキャビティーの上部開口部から、パリソンを流下させ、上記ブロー成形金型のキャビティーの下部開口部から吸引して、上記パリソンを上記キャビティー及び上記筒状の保護部材の中を通過させて、
   上記パリソンを閉じて、ブローを行い、上記フィラーパイプの所定の部分の外面に、筒状の保護部材が一体的に取付けられたことを特徴とするフィラーパイプのブロー成形による製造方法。
6. 上記筒状の保護部材は、金属製パイプであり、上記フィラーパイプに取付時に、分離不能な筒状に形成された請求項５に記載のフィラーパイプブロー成形による製造方法。
   
7. 上記パリソンを閉じる工程は、上記ブロー成形金型の上下面にそれぞれ２枚取付けられたピンチ板をそれぞれスライドさせて、それぞれ２枚の上記ピンチ板で上記上部開口部付近と上部下部開口部の上記パリソンを挟持する請求項５又は請求項６に記載のフィラーパイプのブロー成形による製造方法。

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