JP2017035797A

JP2017035797A - 樹脂製燃料タンクの製造方法

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Publication number: JP2017035797A
Application number: JP2015157001A
Authority: JP
Inventors: 拓也下川; Takuya Shimokawa
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2015-08-07
Publication date: 2017-02-16
Anticipated expiration: 2035-08-07
Also published as: JP6418102B2

Abstract

【課題】タンク壁部の肉厚の制御が容易で、タンク壁部を構成する樹脂層の燃料による膨潤量を抑制すると共に、溶着品質が良好な樹脂製燃料タンクの製造方法を提供する。【解決手段】耐燃料透過性のバリア層を有するフィルム６０Ａ、６０Ｂの内側と外側にそれぞれ内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂ、外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂを射出成形している。高価なバリア層をフィルム６０Ａ、６０Ｂで供給しているため薄くでき、燃料タンクの製造コストを低減することができる。また、外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂを設けたため、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂを薄くすることができ、燃料による膨潤量を抑制することができる。さらに内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂが形成されているため、接合部６４Ａ、６４Ｂの溶着品質が良好となる。【選択図】図１２

Description

本発明は、樹脂製燃料タンクの製造方法に関する。

従来、自動車の樹脂製燃料タンクは、円筒状のパリソンをブロー成形することによって成形している。この場合には、製品形状等によってブロー成形時の膨張量が異なり、燃料タンクの肉厚がばらつくおそれがあり、肉厚を制御するために多大な労力を要していた。

また、パリソンは円筒状であるため、燃料タンクの内部にリブを形成することや、成形時に内蔵部品をタンク内部に配置することが困難である。

そこで、上下に二分割した燃料タンク（以下、「アッパタンク」、「ロアタンク」という）を射出成形又は射出圧縮成形等で成形し、内蔵部品をタンク内部に配置した後にアッパタンクとロアタンクを一体化することによって燃料タンクを成形する製造方法（以下、「開発製法」という場合がある）の研究開発が行なわれている。この開発製法によれば、燃料タンクの肉厚を一定にすることが容易になり、かつ成形時に内蔵部品を配置することが可能となるためである。

開発製法においては、耐燃料透過性のバリア層を含む多層の樹脂体を一気に成形することができないため、金型内で合成樹脂を射出して基材層を形成した後、可動型を僅かに開き、合成樹脂を射出することで基材層の内側にバリア層を形成する方法が提案されている（特許文献１参照）。また、内側樹脂層を射出成形した後、真空型にセットされた内側樹脂層に対して耐燃料透過性のバリア層を有するフィルムを溶着させて一体化させる方法（特許文献２参照）が提案されている。

特開２００４−９８８８６号公報特開２００８−１５５５８８号公報

しかしながら、特許文献１に記載された技術は、バリア層を射出成形するため、バリア層が切れることなく型内の隅々まで行き渡らせるためにはバリア層にある程度の厚さが必要となる。この結果、高コストのバリア層が厚くなり、燃料タンクの製造コストが増大する。

一方、特許文献２に記載された技術の場合には、内側樹脂層に対して外側のフィルムを溶着させる際、溶着に必要な圧力を確保することが難しい。すなわち、内側樹脂層とフィルムを良好に溶着させることが困難であると考えられる。また、成形された燃料タンクでは、フィルムの内側にのみ樹脂層が形成されるため内側樹脂層が厚くなり、燃料による樹脂層の膨潤量が大きくなる。

なお、特許文献１に記載された技術の射出成形されたバリア層に換えて、特許文献２に記載された技術を適用して、基材層の内側に耐燃料透過性を有するフィルムを溶着させて一体化することも考えられる。しかし、成形された燃料タンクの内側にフィルムを配置するため、燃料タンクの内側にリブを形成することができず、燃料タンクの強度を確保するために外側にリブを形成するか、壁部（樹脂層）の肉厚を厚くしなければならない。この場合には、燃料タンクの燃料容量が減少するという不都合がある。また、製造時にアッパタンクとロアタンクを接合する際、接合面にフィルムが位置するため、接合時にフィルムに剪断力が作用し、フィルムを構成するバリア層と接着層の間でずれが生ずるおそれがあった。すなわち、アッパタンクとロアタンクの溶着品質に改善の余地があった。

本発明は上記事実を考慮し、タンク壁部の肉厚の制御が容易で、タンク壁部を構成する樹脂層の燃料による膨潤量を抑制すると共に、良好な溶着品質を確保した樹脂製燃料タンクの製造方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、第１上型と第１下型の成形面に対して耐燃料透過性のバリア層を有するフィルムをそれぞれ対向して配置する工程と、前記第１上型と前記第１下型の成形面に前記フィルムをそれぞれ密着させて賦形する工程と、前記フィルムが密着された前記第１上型と前記第１下型との間に中子を配置して前記第１上型と前記第１下型を型閉じし、前記中子と前記フィルムの間に溶融樹脂を射出して前記フィルムの内側に内側樹脂層を形成する工程と、前記フィルムと前記内側樹脂層が一体化されたワークが密着された前記中子を第２上型と第２下型の成形面の間に配置して前記第２上型と前記第２下型を型閉じし、前記第２上型と前記第２下型の成形面と前記フィルムの間に溶融樹脂を射出して前記フィルムの外側に外側樹脂層を形成する工程と、前記外側樹脂層と前記フィルムと前記内側樹脂層が一体化されたワークを前記第２上型と前記第２下型の成形面に密着させた状態で、型開きした前記第２上型と前記第２下型の間から前記中子を退避させる工程と、前記ワークが密着された前記第２上型と前記第２下型を型閉じして、前記第２上型と前記第２下型のそれぞれに密着した前記ワークのフランジ部同士を接合させる工程と、を備える。

この樹脂製燃料タンクの製造方法は、第１上型と第１下型の成形面に対して耐燃料透過性のバリア層を有するフィルムをそれぞれ対向して配置し、第１上型と第１下型の成形面に密着させることによって、それぞれのフィルムを賦形している。フィルムが密着された第１上型と第１下型の間に中子を挿入して型閉じし、フィルムと中子の間に溶融樹脂を射出することによってフィルムの内側に内側樹脂層が形成される。内側樹脂層とフィルムが一体化されたワークが密着された中子は型開きした第１上型と第１下型の間から第２上型と第２下型の間に移動する。続いて、第２上型と第２下型が型閉じされ、第２上型と第２下型の成形面とフィルムの間に溶融樹脂が射出されフィルムの外側に外側樹脂層が形成される。このように、フィルムの両側に内側樹脂層と外側樹脂層が形成されたワークが密着された第２上型と第２下型が型開きされ、中子が退避した後、再び型閉じすることによって、第２上型、第２下型のそれぞれに密着されたワークのフランジ部同士が接合し、ワークが一体化されて燃料タンクが成形される。すなわち、耐燃料透過性のバリア層を有するフィルムの両側に樹脂層が形成された壁部を有する燃料タンクが製造される。

このように樹脂製燃料タンクの製造方法では、耐燃料透過性のバリア層を有するフィルムの両側に樹脂層が射出成形されているため、射出圧力を調整することで燃料タンクの壁部の肉厚を精度良く形成できると共にフィルムと樹脂層の溶着品質を良好にすることができる。また、フィルムの外側にも樹脂層を設けたため、フィルム内側の樹脂層の厚さを相対的に薄くすることができ、燃料による内側樹脂層の膨潤量を抑制することができる。一方、フィルムの内側に内側樹脂層を設けているため、ワークのフランジ部同士を接合する際、内側樹脂層同士が溶着するため、フランジ部（ワーク）同士の溶着品質が良好になる。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記中子には内蔵部品が保持されており、前記内側樹脂層が形成された際に前記内側樹脂層に内蔵部品が配置される。

この樹脂製燃料タンクの製造方法では、中子に内蔵部品が保持されているため、第１上型と第１下型を型閉じしてフィルムと中子の間に溶融樹脂を射出成形するだけで、中子に保持されていた内蔵部品が溶融樹脂からなる内側樹脂層に配置されることになる。したがって、燃料タンクの成形時に燃料タンクの内部に内蔵部品を容易に配置することができる。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記中子には、内側樹脂層のうち前記フランジ部を構成する部分を加熱する加熱手段が設けられており、前記加熱手段は前記内側樹脂層の形成時から前記中子に対する前記第２上型と前記第２下型の型開き時まで前記フランジ部を構成する部分を加熱している。

この樹脂製燃料タンクの製造方法では、内側樹脂層の形成時から中子に対する第２上型と第２下型の型開き時までヒータによって内側樹脂層のうちフランジ部を構成する部分が加熱（保温）されているため、内側樹脂層の成形タイミングに拘らず、フランジ部（当該部分）同士の溶着品質を良好にすることができる。

請求項４記載の発明は、耐燃料透過性のバリア層を有する一対のフィルムの間に第１中子を配置する工程と、前記一対のフィルムの間に配置された第１中子に前記フィルムのそれぞれを密着させて賦形する工程と、上型と下型の間に前記フィルムが密着された第１中子を配置して前記上型と前記下型を型閉じして、前記上型と前記下型の成形面と前記フィルムの間に溶融樹脂を射出して前記フィルムの外側に外側樹脂層を形成する工程と、前記フィルムと前記外側樹脂層が一体化されたワークを前記上型と前記下型の成形面に密着させた状態で、前記上型と前記下型の間から前記第１中子を退避させ、前記上型と前記下型の間に第２中子を配置する工程と、前記上型と前記下型の間に前記第２中子が配置された状態で前記上型と前記下型が型閉じされ、前記フィルムと前記第２中子との間に溶融樹脂を射出して前記フィルムの内側に内側樹脂層を形成する工程と、前記外側樹脂層と前記フィルムと前記内側樹脂層が一体化されたワークを前記上型と前記下型の成形面に密着させた状態で、型開きした前記上型と前記下型の間から前記第２中子を退避させる工程と、前記ワークが密着された前記上型と前記下型を型閉じして、前記上型と前記下型のそれぞれに密着した前記ワークのフランジ部同士を接合させる工程と、を備える。

この樹脂製燃料タンクの製造方法は、耐燃料透過性のバリア層を有する一対のフィルムの間に第１中子を配置し、第１中子にフィルムを密着させることによって、それぞれのフィルムを賦形している。フィルムが密着された第１中子を上型と下型の間に配置して上型と下型を型閉じし、フィルムと前記上型又は前記下型の成形面との間に溶融樹脂を射出してフィルムの外側に外側樹脂層を形成する。外側樹脂層とフィルムが一体化されたワークは上型又は下型に密着している。型開きした上型と下型の間から第１中子が退避して、上型と下型の間に第２中子が配置される。続いて、上型と下型が型閉じされ、第２中子とフィルムの間に溶融樹脂が射出され、フィルムの内側に内側樹脂層が形成される。このように、フィルムの両側に内側樹脂層と外側樹脂層が一体化されたワークが密着された第２上型と第２下型が型開きされ、第２中子が退避した後、再び型閉じすることによって、上型、下型のそれぞれに密着されたワークのフランジ部同士が接合され、ワークが一体化されて燃料タンクが成形される。すなわち、耐燃料透過性のバリア層を有するフィルムの両側に樹脂層が形成された壁部を有する燃料タンクが製造される。

請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記第２中子には内蔵部品が保持されており、前記内側樹脂層が形成された際に前記内側樹脂層に内蔵部品が配置される。

この樹脂製燃料タンクの製造方法では、第２中子に内蔵部品が保持されているため、上型と下型を型閉じしてフィルムと第２中子の間に溶融樹脂を射出成形するだけで、第２中子に保持されていた内蔵部品が溶融樹脂からなる内側樹脂層に配置されることになる。したがって、燃料タンクの成形時に燃料タンクの内部に内蔵部品を容易に配置することができる。

請求項６記載の発明は、請求項４又は５記載の発明において、前記第２中子には、内側樹脂層のうち前記フランジ部を構成する部分を加熱する加熱手段が設けられており、前記加熱手段は前記内側樹脂層の形成時から前記第２中子に対する前記上型と前記下型の型開き時まで前記フランジ部を構成する部分を加熱している。

この樹脂製燃料タンクの製造方法では、内側樹脂層の形成時から第２中子に対する上型と下型の型開き時までヒータによって内側樹脂層のうちフランジ部を構成する部分が加熱（保温）されているため、内側樹脂層の成形タイミングに拘らず、フランジ部（当該部分）同士の溶着品質を良好にすることができる。

請求項１〜６記載の発明の樹脂製燃料タンクの製造方法は、上記構成としたので、タンク壁部の肉厚の制御が容易で、タンク壁部を構成する樹脂層の燃料による膨潤量を抑制すると共に、溶着品質を良好にすることができる。

本発明の第１実施形態に係る燃料タンクを示す縦断面図である。本発明の第１実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法が実施される製造装置を示す縦断面図である。本発明の第１実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法におけるフィルム配置状態を示す縦断面図である。本発明の第１実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法におけるフィルム賦形状態を示す縦断面図である。本発明の第１実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における第１上型と第１下型との型閉じ状態を示す縦断面図である。本発明の第１実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における内側樹脂層の成形状態を示す縦断面図である。本発明の第１実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における第１上型と第１下型との型開き状態を示す縦断面図である。本発明の第１実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における中子移動状態を示す縦断面図である。本発明の第１実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における第２上型と第２下型との型閉じ状態を示す縦断面図である。本発明の第１実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における外側樹脂層の成形状態を示す縦断面図である。本発明の第１実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における第２上型と第２下型との型開き状態を示す縦断面図である。本発明の第１実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法におけるワーク同士の溶着状態を示す縦断面図である。本発明の実施形態に係るフィルムの層構成を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法が実施される製造装置を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法におけるフィルム配置状態を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法におけるフィルム賦形状態を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における第１中子を挟んだ上型と下型の型閉じ状態を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における外側樹脂層の成形状態を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における上型と下型との型開き状態を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における上型、下型の移動状態を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における第２中子を挟んだ上型と下型との型閉じ状態を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における内側樹脂層の成形状態を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法における上型と下型との型開き状態を示す縦断面図である。本発明の第２実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法におけるワーク同士の溶着状態を示す縦断面図である。

［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法について図１〜図１３を参照して説明する。なお、各図面は、模式的なものであり、本発明と関連性の低いものは図示を省略している。

（燃料タンク）
本実施形態の燃料タンク１０は樹脂成形されたものである。図１に示すように、燃料タンク１０は、断面ハット形状のアッパタンク１２とロアタンク１４の各フランジ部１２Ａ、１４Ａを接合することによって、一体化されたものである。アッパタンク１２、ロアタンク１４は、それぞれタンク内側から後述する内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂ、フィルム６０Ａ、６０Ｂ、外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂの三層構造となっている。また、ロアタンク１４の底壁の内面には、複数のリブ１６が形成されている。さらに、アッパタンク１２、ロアタンク１４の内面には、後述する内蔵部品５２が設置されている。

（製造装置）
この燃料タンク１０を製造する燃料タンクの製造装置２０について図２を参照して説明する。製造装置２０は、後述するフィルム６０Ａ、６０Ｂを賦形するための第１上型２２Ａと第１下型２２Ｂと、後述する外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂを射出成形するための第２上型２４Ａと第２下型２４Ｂと、第１上型２２Ａ、第１下型２２Ｂの間と、第２上型２４Ａと第２下型２４Ｂの間を移動自在に設けられ、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂを射出成形するための中子２６とを備える。

第１上型２２Ａは、第１下型２２Ｂに対向する成形面２８Ａに、ロアタンク１４のフランジ部１４Ａを成形する周回する凸部３０Ａが形成されている。成形面２８Ａには、凸部３０Ａで囲まれた凹部３２Ａが形成されている。また、第１上型２２Ａには、図示しない負圧供給源から成形面２８Ａに負圧が供給される負圧供給路３４Ａが形成されており、負圧によって対象物を成形面２８Ａに密着可能とされている。

第１下型２２Ｂはアッパタンク１２を成形するものであるが、第１上型２２Ａと略同様の構成なので、同様の構成要素に第１上型２２Ａの構成要素と同一の参照番号にＢを付し、その詳細な説明を省略する。

第２上型２４Ａは、第２下型２４Ｂに対向する成形面３６Ａに、ロアタンク１４のフランジ部１４Ａを成形する周回する凸部３８Ａが形成されている。また、成形面３６Ａには、凸部３８Ａで囲まれた凹部４０Ａが形成されている。第２上型２４Ａの内部には、図示しない供給源から溶融樹脂が供給され、成形面３６Ａから射出される樹脂供給路４２Ａが形成されている。

第２下型２４Ｂはアッパタンク１２を成形するものであるが、第２上型２４Ａと略同様の構成なので、同様の構成要素に第２上型２４Ａの構成要素と同一の参照番号にＢを付し、その詳細な説明を省略する。

中子２６は、第１上型２２Ａの成形面２８Ａに対向する対向面４４Ａに、第１上型２２Ａの凸部３０Ａに対応する凹部４６Ａが形成されていると共に、凹部３２Ａに対向する成形面４８Ａが形成されている。成形面４８Ａには、ロアタンク１４の底壁にリブ１６を形成するための複数の凹部５０Ａが形成されている。また、成形面４８Ａには、内蔵部品５２が取り付けられている。さらに、中子２６の内部には、図示しない供給源から溶融樹脂が供給され、対向面４４Ａから射出される樹脂供給路５４Ａが形成されている。なお、第１上型２２Ａの凸部３０Ａに対向する凹部４６Ａには、後述する接合部６４Ａ（フランジ部１４Ａ）を溶着直前（第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂの間から中子２６が退避する）まで保温（加熱）するためのヒータ５６Ａが配設されている。

なお、中子２６の第１下型２２Ｂの成形面２８Ｂに対向する対向面４４Ｂはアッパタンク１２を成形するものであるが、対向面４４Ａと略同様な構成である。対向面４４Ａと同様な構成要素には同一の参照番号にＢを付してその詳細な説明を省略する。なお、対向面４４Ｂには、リブ形成用の凹部はない。

（製造方法）
このように構成された燃料タンクの製造装置２０を用いて、樹脂製燃料タンク１０を製造する方法について詳細に説明する。

先ず、図３に示すように、第１上型２２Ａと第１下型２２Ｂを型開きし、その間に中子２６を配置すると共に、第１上型２２Ａの成形面２８Ａ及び第１下型２２Ｂの成形面２８Ｂと中子２６の間に、それぞれ一枚のフィルム６０Ａ、６０Ｂが配置される。

フィルム６０Ａ、６０Ｂは、図１３に示すように、燃料不透過性に優れたエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）からなるバリア層７０と、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等が形成された内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂ及び外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂとバリア層７０の双方と良好な接着性を有する接着層７２Ａ、７２Ｂとを備える。

次に、図４に示すように、第１上型２２Ａと第１下型２２Ｂの負圧供給路３４Ａ、３４Ｂから成形面２８Ａ、２８Ｂに負圧を供給することによって、フィルム６０Ａ、６０Ｂがそれぞれ成形面２８Ａ、２８Ｂに密着し、賦形される。この際、フィルム６０Ａ、６０Ｂは凸部３０Ａ、３０Ｂの位置でトリミングされている。

続いて、図５に示すように、第１上型２２Ａと第１下型２２Ｂを型閉じする。この際、第１上型２２Ａの成形面２８Ａ（凸部３０Ａ、凹部３２Ａ）に賦形されたフィルム６０Ａと中子２６の対向面４４Ａの間には、所定の間隔の隙間６１Ａが形成されている。この隙間６１Ａは第１上型２２Ａの成形面２８Ａのうち、凸部３０Ａ、凹部３２Ａの部分に形成されているが、その外側（上下端側）には形成されていない。なお、第１下型２２Ｂの成形面２８Ｂと中子の対向面４４Ｂの間も同様である。

この状態で、中子２６の樹脂供給路５４Ａ、５４Ｂから隙間６１Ａに溶融樹脂が射出され、第１上型２２Ａ、第１下型２２Ｂに賦形されたフィルム６０Ａ、６０Ｂの内側（中子２６側）に内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂが形成される（図６参照）。この際、溶融樹脂は、中子２６の成形面４８Ａに形成された凹部５０Ａ内にも進入し、内側樹脂層６２Ａの内側に複数のリブ１６が形成される。また、中子２６に保持されていた内蔵部品５２、５２もそれぞれ溶融樹脂内に配置され、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂに保持されることになる。また、各フィルム６０Ａ、６０Ｂの接着層７２Ａが内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂと接するため、また射出圧力を調整することでフィルム６０Ａ、６０Ｂと内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂが良好に溶着（一体化）される（図１３参照）。

この際、ヒータ５６Ａ、５６Ｂが通電され、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂのうち、凹部４６Ａ、４６Ｂに配設されている部分（以下、「接合部」という）６４Ａ、６４Ｂを保温（加熱）している。この保温は、接合部６４Ａ、６４Ｂが相互に接合される直前まで継続される。

次に、図７に示すように、第１上型２２Ａ、第１下型２２Ｂを型開きする。この結果、フィルム６０Ａ、６０Ｂと内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂが一体化されたワークＷ１、Ｗ２が溶融樹脂（内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂ）の粘着力により中子２６に保持された状態になる。

続いて、図８に示すように、第１上型２２Ａ、第１下型２２Ｂの間から第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂの間に中子２６を移動させる。

さらに、図９に示すように、第２上型２４Ａと第２下型２４Ｂを型閉じする。この際、中子２６に保持されたフィルム６０Ａと第２上型２４Ａの成形面３６Ａの間には、所定の間隔の隙間６３Ａが形成されている。この隙間６３Ａは第２上型２４Ａの成形面３６Ａのうち凸部３８Ａ、凹部４０Ａの部分に形成されているが、その外側（上下端側）には形成されていない。なお、中子２６に保持されたフィルム６０Ｂと第２下型２４Ｂの成形面３６Ｂの間の隙間６３Ｂも同様である。

この状態で、図１０に示すように、第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂの樹脂供給路４２Ａ、４２Ｂから隙間６３Ａ、６３Ｂに溶融樹脂が射出され、中子２６に保持されたフィルム６０Ａ、６０Ｂの外側（第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂ側）に外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂが形成される。各フィルム６０Ａ、６０Ｂの接着層７２Ｂが外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂと接するため、また射出圧力を調整することでフィルム６０Ａ、６０Ｂと外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂが良好に溶着（一体化）される（図１３参照）。

次に、図１１に示すように、第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂを型開きし、第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂの間から型開きされた第１上型２２Ａ、第１下型２２Ｂの間に中子２６を移動（退避）させる。この際、フィルム６０Ａと内側樹脂層６２Ａと外側樹脂層６６Ａが一体化されたワークＷ１、フィルム６０Ｂと内側樹脂層６２Ｂと外側樹脂層６６Ｂが一体化されたワークＷ２は、それぞれ第２上型２４Ａと第２下型２４Ｂに保持されている。

さらに、図１２に示すように、ワークＷ１、Ｗ２がそれぞれ付着した第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂを型閉じする。これにより、ワークＷ１とワークＷ２の内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂの接合部６４Ａ、６４Ｂが相互に圧接され溶着される。なお、接合部６４Ａ、６４Ｂは、第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂが型開きして中子２６が退避するまで中子２６のヒータ５６Ａ、５６Ｂで保温されていたため、十分な柔軟性を有しており、良好に溶着される。

また、図１２に示すように、この間に中子２６が間に挿入された第１上型２２Ａと第１下型２２Ｂでは、フィルム６０Ａ、６０Ｂの賦形から内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂの射出成形まで行う。

この後、ワークＷ１、Ｗ２が一体化されたものを十分に冷却させた後、第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂを型開きして、燃料タンク１０を取り出す。

（作用効果）
続いて、本実施形態に係る燃料タンク１０の製造方法の作用効果について説明する。

耐燃料透過性のバリア層７０をフィルム６０Ａ、６０Ｂ（の一部）として供給したため、バリア層７０を射出成形した場合のように切れるおそれがなく、高価なバリア層７０を薄くすることができる。この結果、燃料タンク１０の製造コストを低減することができる。

また、フィルム６０Ａ、６０Ｂと内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂ及び外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂの溶着を、射出成形の圧力で制御できるため、溶着品質を良好にすることができると共に、燃料タンク１０の肉厚を良好に制御することができる。

さらに、図１３に示すように、各フィルム６０Ａ、６０Ｂの内側、外側の両方に内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂ、外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂが形成されているため、燃料タンク１０の内側、外側のいずれにもリブ１６を自由に形成することができる（本実施形態では内側のみ）。特に、燃料タンク１０の内側にリブ１６を形成することによって、燃料タンク１０の剛性を確保しつつ燃料タンク１０の壁部を薄くすることができる。この結果、燃料タンク１０の燃料容量を増加させることができる。

また、フィルム６０Ａ、６０Ｂの内側、外側の両方に内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂ、外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂが形成されているため、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂの厚さを内側樹脂層のみ形成された場合と比較して薄くすることができる。したがって、燃料による内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂの膨潤量を抑制することができる。

また、フィルム６０Ａ、６０Ｂの外側に外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂが形成されているため、フィルム６０Ａ、６０Ｂが燃料タンク１０の外部に露出することがなく、フィルム６０Ａ、６０Ｂが傷つくことが防止される。

さらに、フィルム６０Ａ、６０Ｂの内側に内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂが形成されたために、接合部６４Ａ、６４Ｂ（内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂ）同士が溶着される。したがって、溶着時にフィルム６０Ａ、６０Ｂ同士が当接しているとフィルム６０Ａ、６０Ｂに剪断力が大きく作用してバリア層７０と接着層７２Ａ、７２Ｂがずれる（剥離する）おそれがあるが、これが抑制される。すなわち、接合部６４Ａ、６４Ｂ同士の溶着品質が良好になる。

また、中子２６の対向面４４Ａ、４４Ｂには内蔵部品５２が保持されているため、中子２６の対向面４４Ａ、４４Ｂとフィルム６０Ａ、６０Ｂの間に溶融樹脂が射出されて内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂが形成されると、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂに内蔵部品５２が配置されることになる。すなわち、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂを成形するために溶融樹脂を射出成形するだけで、中子２６に保持されていた内蔵部品５２を内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂに配置することができる。

さらに、中子２６の対向面４４Ａ、４４Ｂの凹部４６Ａ、４６Ｂにヒータ５６Ａ、５６Ｂが配置されているため、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂが射出成形されてから、第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂが型開きして中子２６が退避する（溶着直前）までの間、ヒータ５６Ａ、５６Ｂで接合部６４Ａ、６４Ｂを加熱（保温）している。したがって、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂの成形タイミングに拘らず、接合部６４Ａ、６４Ｂの溶着品質を良好にすることができる。

また、本実施形態の樹脂製燃料タンクの製造方法では、図１１、図１２に示すように、第２上型２４Ａ、第２下型２４ＢでワークＷ１、Ｗ２の接合部６４Ａ、６４Ｂを接合している間に、第１上型２２Ａ、第１下型２２Ｂでは、第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂの間から退避してきた中子２６を用いてフィルム６０Ａ、６０Ｂの賦形から内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂの射出成形まで行なうことができる。したがって、燃料タンク１０の生産効率が高くなるという利点がある。

［第２実施形態］
本発明の第２実施形態に係る樹脂製燃料タンクの製造方法について図１４〜図２４を参照して説明する。なお、各図面は、模式的なものであり、本発明と関連性の低いものは図示を省略している。また、第１実施形態と同様の構成要素については、第１実施形態と同一の参照符号に１００を足した参照符号を付し、その詳細な説明を省略する。

（製造装置）
この燃料タンク１０を製造する燃料タンクの製造装置１００について図１４を参照して説明する。製造装置１００は、フィルム６０Ａ、６０Ｂを賦形するための第１中子１０２と、外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂを射出成形するための上型１２４Ａと下型１２４Ｂと、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂを射出成形するための第２中子１２６とを備える。

上型１２４Ａ、下型１２４Ｂは、第１実施形態の第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂと同様の構成だが、図１４上で上下に移動可能とされ、上型１２４Ａと下型１２４Ｂとの間に第１中子１０２又は第２中子１２６を配置可能であると共に、第２中子１２６の上方まで移動可能（図２４参照）とされている。

第１中子１０２は、第１実施形態の中子２６と略同様の外形をしているが、フィルム６０Ａ、６０Ｂを賦形させるものなので、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂの厚さ分、中子２６より外形が大きい。さらに、第１中子１０２は、上型１２４Ａの成形面１３６Ａに対向する対向面１０４Ａに、凸部１３８Ａに対応する凹部１０６Ａが形成されていると共に、凹部１４０Ａに対応する成形面１０８Ａが形成されている。なお、成形面１０８Ａには、第１実施形態の中子２６のように凹部５０Ａが形成されておらず、内蔵部品５２も保持されていない。また、第１中子１０２には、図示しない負圧供給源から対向面１０４Ａに負圧を供給する負圧供給路１１０Ａが形成されており、負圧によって対象物を対向面１０４Ａに密着可能とされている。また、第１中子１０２の対向面１０４Ｂは、対向面１０４Ａと同様の構成なので、対向面１０４Ａと同様な構成要素には同一の参照番号にＢを付してその詳細な説明を省略する。

第２中子１２６は、第１実施形態の中子２６と全く同一の構成なのでその詳細な説明を省略する。

（製造方法）
このように構成された燃料タンクの製造装置１００を用いて、樹脂製燃料タンク１０を製造する方法について詳細に説明する。

先ず、図１５に示すように、型開きされた上型１２４Ａ、下型１２４Ｂの間に第１中子１０２が配置された状態で、上型１２４Ａの成形面１３６Ａ及び下型１２４Ｂの成形面１３６Ｂと第１中子１０２の間に、それぞれ耐燃料透過性のバリア層７０（図１３参照）を有するフィルム６０Ａ、６０Ｂが加熱された状態で配置される。

次に、図１６に示すように、中子１０２の負圧供給路１１０Ａ、１１０Ｂから対向面１０４Ａ、１０４Ｂに負圧が供給されることによって、フィルム６０Ａ、６０Ｂが対向面１０４Ａ、１０４Ｂに密着し、賦形される。この際、フィルム６０Ａ、６０Ｂは凹部１０６Ａ、１０６Ｂの位置でトリミングされている。

続いて、図１７に示すように、上型１２４Ａと下型１２４Ｂを型閉じする。この際、第１中子１０２の成形面１０８Ａに賦形されたフィルム６０Ａと上型１２４Ａの成形面１３６Ａの間には、所定の間隔の隙間１１２Ａが形成されている。この隙間１１２Ａは上型１２４Ａの成形面１３６Ａのうち、凸部１３８Ａと凹部１４０Ａの部分に形成されているが、その外側（上下端側）には形成されていない。なお、下型１２４Ｂの成形面１３６Ｂと中子１０２の対向面１０４Ｂの間も同様である。

この状態で、図１８に示すように、上型１２４Ａ、下型１２４Ｂの樹脂供給路１４２Ａ、１４２Ｂから隙間１１２Ａ、１１２Ｂに溶融樹脂が射出
され、中子１０２に賦形されたフィルム６０Ａ、６０Ｂの外側（上型１２４Ａ、下型１２４Ｂ側）に外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂが形成される。この際、各フィルム６０Ａ、６０Ｂの接着層７２Ｂが外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂと接するため、また射出圧力を調整することでフィルム６０Ａ、６０Ｂと外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂが良好に溶着（一体化）される（図１３参照）。

次に、図１９に示すように、上型１２４Ａ、下型１２４Ｂを型開きする。この結果、フィルム６０Ａ、６０Ｂと外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂが一体化されたワークＷ３、Ｗ４が図示しないアンダーカット等でそれぞれ上型１２４Ａと下型１２４Ｂに保持されている。

続いて、図２０に示すように、上型１２４Ａ、下型１２４Ｂが図上、上方に移動して、上型１２４Ａ、１２４Ｂの間に第２中子１２６が配置される。

さらに、図２１に示すように、上型１２４Ａと下型１２４Ｂを型閉じする。この際、上型１２４Ａに保持されたフィルム６０Ａと第２中子１２６の対向面１４４Ａの間には、所定の間隔の隙間１１４Ａが形成されている。この隙間１１４Ａは第２中子１２６の対向面１４４Ａのうち、凹部１４６Ａ、成形面１４８Ａの部分には形成されているが、その外側（上下端側）には形成されていない。なお、下型１２４Ｂに保持されたフィルム６０Ｂと第２中子１２６の対向面１４４Ｂの間の隙間１１４Ｂも同様である。

この状態で、図２２に示すように、第２中子１２６の樹脂供給路１５４Ａ、１５４Ｂから隙間１１４Ａ、１１４Ｂに溶融樹脂が射出され、上型１２４Ａ、下型１２４Ｂに保持されたフィルム６０Ａ、６０Ｂの内側（第２中子１２６側）に内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂが形成される。この際、溶融樹脂は、第２中子１２６の成形面１４８Ａに形成された凹部１５０Ａ内にも進入し、内側樹脂層６２Ａの内側に複数のリブ１６が形成される。また、第２中子１２６に保持されていた内蔵部品５２もそれぞれ溶融樹脂内に配置され、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂに保持されることになる。また、各フィルム６０Ａ、６０Ｂの接着層７２Ａが内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂと接するため、また射出圧力を調整することでフィルム６０Ａ、６０Ｂと内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂが良好に溶着（一体化）される（図１３参照）。

この際、ヒータ１５６Ａ、１５６Ｂが通電され、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂのうち、接合部６４Ａ、６４Ｂを保温（加熱）している。この保温は、接合部６４Ａ、６４Ｂが相互に接合される直前（第２中子１２６に対して上型１２４Ａ、下型１２４Ｂの型開きする）まで継続される。

続いて、図２３に示すように、上型１２４Ａ、下型１２４Ｂを型開きする。この際、フィルム６０Ａと内側樹脂層６２Ａと外側樹脂層６６Ａが一体化されたワークＷ３と、フィルム６０Ｂと内側樹脂層６２Ｂと外側樹脂層６６Ｂが一体化されたワークＷ４は、図示しないアンダーカット等でそれぞれ上型１２４Ａと下型１２４Ｂに保持されている。

さらに、図２４に示すように、型開きした上型１２４Ａ、下型１２４Ｂをさらに上方に移動させ（上型１２４Ａ、下型１２４Ｂの間から第２中子１２６を退避させ）、ワークＷ３、Ｗ４を保持した上型１２４Ａ、下型１２４Ｂを型閉じする。

これにより、ワークＷ３、Ｗ４の内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂの接合部６４Ａ、６４Ｂ同士が圧接され溶着される。なお、接合部６４Ａ、６４Ｂは、溶着直前（第２中子１２６に対する上型１２４Ａ、下型１２４Ｂの型開き時）まで第２中子１２６のヒータ１５６Ａ、１５６Ｂで保温されていたため、十分な柔軟性を有しており、良好に溶着される。

この後、一体化されたワークＷ３、Ｗ４を十分に冷却させた後、上型１２４Ａ、下型１２４Ｂを型開きして、燃料タンク１０を取り出す。

（作用効果）
このように、本実施形態に係る燃料タンク１０の製造方法の作用について説明する。

また、フィルム６０Ａ、６０Ｂと内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂ及び外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂの溶着を、射出成形時の圧力で制御できるため、溶着品質を良好にすることができると共に、燃料タンク１０の肉厚を良好に制御することができる。

また、第２中子１２６の対向面１４４Ａ、１４４Ｂには内蔵部品１５２が保持されているため、第２中子１２６の対向面１４４Ａ、１４４Ｂとフィルム６０Ａ、６０Ｂの間に溶融樹脂が射出されて内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂが形成されると、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂに内蔵部品１５２が配置されることになる。すなわち、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂを成形するために溶融樹脂を射出成形するだけで、第２中子１２６に保持されていた内蔵部品１５２を内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂに配置することができる。

さらに、第２中子１２６の対向面１４４Ａ、１４４Ｂの凹部１４６Ａ、１４６Ｂにヒータ１５６Ａ、１５６Ｂが配置されているため、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂが射出成形されてから、接合部６４Ａ、６４Ｂが接合される直前（第２中子１２６に対して上型１２４Ａ、下型１２４Ｂの型開きする）までの間、ヒータ１５６Ａ、１５６Ｂで接合部６４Ａ、６４Ｂを加熱（保温）している。したがって、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂの成形タイミングに拘らず、接合部６４Ａ、６４Ｂの溶着品質を良好とすることができる。

［その他］
なお、実施形態の燃料タンク１０は、ロアタンク１４の内側にのみリブ１６を形成したが、アッパタンク１２の内側にもリブを形成しても良い。また、燃料タンク１０では、内側（内側樹脂層６２Ａ）にリブ１６を形成したが、外側（外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂ）にリブを形成しても良い。

また、一連の実施形態では、内側樹脂層６２Ａ、６２Ｂ及び外側樹脂層６６Ａ、６６Ｂを射出成形で形成したか、射出圧縮成形で行なっても良い。

さらに、第１実施形態では中子２６が移動したが、製造工程において第１上型２２Ａ、第１下型２２Ｂ、第２上型２４Ａ、第２下型２４Ｂと中子２６との相対位置関係が確保されれば、いずれが移動しても良い。第２実施形態も上型１２４Ａ、下型１２４Ｂが移動したが、製造工程において第１中子１０２、第２中子１２６と上型１２４Ａ、下型１２４Ｂとの相対位置関係が確保されれば、いずれが移動しても良い。

１０燃料タンク
２２Ａ第１上型
２２Ｂ第１下型
２４Ａ第２上型
２４Ｂ第２下型
２６中子
２８Ａ、２８Ｂ成形面
３６Ａ、３６Ｂ成形面
５２、１５２内蔵部品
６０Ａ、６０Ｂフィルム
６２Ａ、６２Ｂ内側樹脂層
６４Ａ、６４Ｂ接合部（フランジ部）
６６Ａ、６６Ｂ外側樹脂層
１０２第１中子
１２４Ａ上型
１２４Ｂ下型
１２６第２中子
１３６Ａ、１３６Ｂ成形面
Ｗ１〜Ｗ４ワーク

Claims

第１上型と第１下型の成形面に対して耐燃料透過性のバリア層を有するフィルムをそれぞれ対向して配置する工程と、
前記第１上型と前記第１下型の成形面に前記フィルムをそれぞれ密着させて賦形する工程と、
前記フィルムが密着された前記第１上型と前記第１下型との間に中子を配置して前記第１上型と前記第１下型を型閉じし、前記中子と前記フィルムの間に溶融樹脂を射出して前記フィルムの内側に内側樹脂層を形成する工程と、
前記フィルムと前記内側樹脂層が一体化されたワークが密着された前記中子を第２上型と第２下型の成形面の間に配置して前記第２上型と前記第２下型を型閉じし、前記第２上型と前記第２下型の成形面と前記フィルムの間に溶融樹脂を射出して前記フィルムの外側に外側樹脂層を形成する工程と、
前記外側樹脂層と前記フィルムと前記内側樹脂層が一体化されたワークを前記第２上型と前記第２下型の成形面に密着させた状態で、型開きした前記第２上型と前記第２下型の間から前記中子を退避させる工程と、
前記ワークが密着された前記第２上型と前記第２下型を型閉じして、前記第２上型と前記第２下型のそれぞれに密着した前記ワークのフランジ部同士を接合させる工程と、
を備える樹脂製燃料タンクの製造方法。
前記中子には内蔵部品が保持されており、前記内側樹脂層が形成された際に前記内側樹脂層に内蔵部品が配置される請求項１記載の樹脂製燃料タンクの製造方法。
前記中子には、内側樹脂層のうち前記フランジ部を構成する部分を加熱する加熱手段が設けられており、前記加熱手段は前記内側樹脂層の形成時から前記中子に対する前記第２上型と前記第２下型の型開き時まで前記フランジ部を構成する部分を加熱している請求項１又は２記載の樹脂製燃料タンクの製造方法。
耐燃料透過性のバリア層を有する一対のフィルムの間に第１中子を配置する工程と、
前記一対のフィルムの間に配置された第１中子に前記フィルムのそれぞれを密着させて賦形する工程と、
上型と下型の間に前記フィルムが密着された第１中子を配置して前記上型と前記下型を型閉じして、前記上型と前記下型の成形面と前記フィルムの間に溶融樹脂を射出して前記フィルムの外側に外側樹脂層を形成する工程と、
前記フィルムと前記外側樹脂層が一体化されたワークを前記上型と前記下型の成形面に密着させた状態で、前記上型と前記下型の間から前記第１中子を退避させ、前記上型と前記下型の間に第２中子を配置する工程と、
前記上型と前記下型の間に前記第２中子が配置された状態で前記上型と前記下型が型閉じされ、前記フィルムと前記第２中子との間に溶融樹脂を射出して前記フィルムの内側に内側樹脂層を形成する工程と、
前記外側樹脂層と前記フィルムと前記内側樹脂層が一体化されたワークを前記上型と前記下型の成形面に密着させた状態で、型開きした前記上型と前記下型の間から前記第２中子を退避させる工程と、
前記ワークが密着された前記上型と前記下型を型閉じして、前記上型と前記下型のそれぞれに密着した前記ワークのフランジ部同士を接合させる工程と、
を備える樹脂製燃料タンクの製造方法。
前記第２中子には内蔵部品が保持されており、前記内側樹脂層が形成された際に前記内側樹脂層に内蔵部品が配置される請求項４記載の樹脂製燃料タンクの製造方法。
前記第２中子には、内側樹脂層のうち前記フランジ部を構成する部分を加熱する加熱手段が設けられており、前記加熱手段は前記内側樹脂層の形成時から前記第２中子に対する前記上型と前記下型の型開き時まで前記フランジ部を構成する部分を加熱している請求項４又は５記載の樹脂製燃料タンクの製造方法。