JP2019006287A - 燃料タンクのパイプ取付構造 - Google Patents

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Abstract

【課題】燃料タンクのパイプ取付構造において、パイプ取付部材を燃料タンクの成形と同時に成形するとともに、確実にパイプ取付部材を成形することのできる燃料タンクのパイプ取付構造を提供する。
【解決手段】燃料タンクのタンク外壁１０にパイプを取付けるパイプ取付部２０を設ける燃料タンクのパイプ取付構造において、燃料タンクは、タンク外壁１０から一体的に燃料タンクの外方向に延出されたパイプ取付部２０を有する。パイプ取付部２０は、タンク外壁１０から外方向に一体的に連続して円筒状に延出されタンク外壁１０と同一材料で形成される取付部外側壁２１と、取付部外側壁２１の先端から連続してヘヤピン状に屈曲して取付部外側壁２１の内側に形成される取付部内側壁２２を有し、取付部外側壁２１と取付部内側壁２２が密着して形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、合成樹脂で形成された燃料タンクのタンク外壁にパイプを取付けるパイプ取付部材を設ける燃料タンクのパイプ取付構造に関するものである。
従来、中空状のブロー成形品、例えば、自動車用等の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中空状の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。
熱可塑性合成樹脂製の中空体の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、溶融した熱可塑性合成樹脂部材のパリソンを円筒状にしてダイヘッド（図示せず。）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、燃料タンクを製造していた。
一方、図１に示すように、燃料タンク１０１のタンク外壁１１０には、各種のチューブやパイプを取付けるために、パイプ取付部材１２０が設けられている。このパイプ取付部材１２０は、燃料タンク１０１のタンク外壁１１０と別部材で形成され、燃料タンク１０１の成形後に、タンク外壁１１０に取付けられていた。この場合には、パイプ取付部材１２０を別部材で成形するとともに、パイプ取付部材１２０をタンク外壁１１０に取付ける手間も必要であった。
しかしながら、図７に示すように、燃料タンク２０１のブロー成形時にタンク外壁２１０をブロー成形すると同時にパイプ取付部材２２０をブロー成形金型２３０内で成形するものがある（例えば、特許文献１参照。）。この場合には、ブロー成形金型２３０にパイプ取付部材２２０を成形するコア部材２３１を設けて、コア部材２３１にパイプ取付部材２２０を成形するパイプ取付部成形部を設けて、ブロー成形時にパリソンをコア部材２３１のパイプ取付部材２２０を成形するパイプ取付部成形部に注入させている。
この場合には、パイプ取付部材２２０を成形するパイプ取付部成形部は、隙間が狭く、パリソンが十分に筒状又は蛇腹状の先端まで充填されない場合があり、パイプ取付部材２２０の先端の形状が欠ける場合がる。
特開２０１２−１６２２４４号公報
そのため、本発明は、燃料タンクのタンク外壁にパイプを取付けるパイプ取付部材を設ける燃料タンクのパイプ取付構造において、パイプ取付部材を燃料タンクの成形と同時に成形するとともに、確実にパイプ取付部材を成形することのできる燃料タンクのパイプ取付構造を提供することを課題とする。
上記課題を解決するための請求項１の本発明は、燃料タンクのタンク外壁にパイプを取付けるパイプ取付部材を設ける燃料タンクのパイプ取付構造において、
燃料タンクは、タンク外壁から一体的に燃料タンクの外方向に延出されたパイプ取付部を有し、
パイプ取付部は、タンク外壁から外方向に一体的に連続して円筒状に延出されタンク外壁と同一材料で形成される取付部外側壁と、取付部外側壁の先端から連続してヘヤピン状に屈曲して取付部外側壁の内側に形成される取付部内側壁を有し、取付部外側壁と取付部内側壁が密着して形成されている燃料タンクのパイプ取付構造である。
請求項１の本発明では、燃料タンクのタンク外壁にパイプを取付けるパイプ取付部材を設ける燃料タンクのパイプ取付構造において、燃料タンクは、タンク外壁から一体的に燃料タンクの外方向に延出されたパイプ取付部を有している。このため、パイプ取付部を燃料タンクの成形と同時に形成することができ、部品点数が減少し、燃料タンクの製造工程も短縮することができる。
パイプ取付部は、タンク外壁から外方向に一体的に連続して円筒状に延出されタンク外壁と同一材料で形成される取付部外側壁と、取付部外側壁の先端から連続してヘヤピン状に屈曲して取付部外側壁の内側に形成される取付部内側壁を有している。このため、タンク外壁とパイプ取付部の間に隙間がなく、燃料漏れ等が生じることがない。パイプ取付部を取付部外側壁と取付部内側壁の二重構造とすることができ、パイプ取付部の部分からの燃料透過を防止するとともに、パイプ取付部の剛性を向上させて、パイプ等を強固に取付けることができる。
パイプ取付部の取付部外側壁と取付部内側壁が密着して形成されているため、取付部外側壁と取付部内側壁の間の隙間をなくし、取付部外側壁と取付部内側壁の間から燃料が透過することなく、パイプ取付部の剛性を向上させて、パイプ等を強固に取付けることができる。
請求項２の本発明は、パイプ取付部の取付部外側壁と取付部内側壁の合計の肉厚は、タンク外壁の肉厚の２倍よりも薄く形成されている燃料タンクのパイプ取付構造である。
請求項２の本発明では、パイプ取付部の取付部外側壁と取付部内側壁の合計の肉厚は、タンク外壁の肉厚の２倍よりも薄く形成されている。パイプ取付部を形成するときに、取付部外側壁と取付部内側壁を強く圧接させて、密着させて、肉厚を減少させることができ、パイプ取付部の剛性を向上させることができる。また、パイプ取付部の内径を拡張させることができ、パイプ取付部の流路を広くすることができる。
請求項３の本発明は、取付部内側壁の燃料タンクの内部側の先端は、タンク外壁の内面よりも燃料タンクの内部側に張出している燃料タンクのパイプ取付構造である。
請求項３の本発明では、取付部内側壁の燃料タンクの内部側の先端は、タンク外壁の内面よりも燃料タンクの内部側に張出している。このため、パイプ取付部とタンク外壁の連続部分の剛性を向上させるとともに、パイプ取付部内を流れる流体を燃料タンク内に円滑に流入させることができる。
請求項４の本発明は、パイプ取付部の取付部外側壁の外周に、外径方向に突出する取付部外側壁スプールを有する燃料タンクのパイプ取付構造である。
請求項４の本発明では、パイプ取付部の取付部外側壁の外周に、外径方向に突出する取付部外側壁スプールを有するため、パイプ取付部にフィラーパイプ等のパイプ部材を取付けたときに、パイプ部材が外れにくくすることができる。
請求項５の本発明は、タンク外壁は、合成樹脂の多層構造であり、内部にバリヤ層を有する燃料タンクのパイプ取付構造である。
請求項５の本発明では、タンク外壁は、合成樹脂の多層構造であり、内部にバリヤ層を有するため、燃料タンクの剛性と耐久性を向上させるとともに、タンク外壁から燃料が透過するのを防止することができる。
請求項６の本発明は、パイプ取付部の取付部外側壁と取付部内側壁は、それぞれ内部にバリヤ層を有する燃料タンクのパイプ取付構造である。
請求項６の本発明では、パイプ取付部の取付部外側壁と取付部内側壁は、それぞれ内部にバリヤ層を有するため、パイプ取付部から外部への燃料が透過するのを確実に防止することができる。
パイプ取付部は、タンク外壁から外方向に一体的に連続して円筒状に延出されタンク外壁と同一材料で形成される取付部外側壁と、取付部外側壁の先端から連続してヘヤピン状に屈曲して取付部外側壁の内側に形成される取付部内側壁を有しているため、パイプ取付部を取付部外側壁と取付部内側壁の二重構造とすることができ、パイプ取付部の部分からの燃料透過を防止するとともに、パイプ取付部の剛性を向上させて、パイプ等を強固に取付けることができる。
本発明の実施の形態で使用される燃料タンクの斜視図である。 本発明の実施の形態で使用される燃料タンクのタンク外壁の拡大断面図である。 本発明の実施の形態におけるパイプ取付部の部分の拡大断面図である。 本発明の他の実施の形態におけるパイプ取付部の部分の拡大断面図である。 本発明の実施の形態におけるパイプ取付部を製造する工程を示し、スライドピンがブロー成形金型内のパイプ取付部成形部分に進入した状態を示すブロー成形金型のパイプ取付部成形部分の断面図である。 従来のパイプ取付部を製造するブロー成形金型のパイプ取付部成形部分の断面図である。
本発明の実施の形態について、燃料タンク１のタンク外壁１０にパイプを取付けるパイプ取付部２０を設ける燃料タンクのパイプ取付構造について、図１〜図５に基づき、燃料タンク１に燃料を注入するフィラーパイプ（図示せず）を取付けるパイプ取付部２０を例にとり説明するが、他のパイプを取付けるパイプ取付部２０についても使用することができる。
図１は、本発明の実施の形態のブロー成形方法により製造された燃料タンク１の斜視図である。
本発明の実施の形態において、ブロー成形装置で製造される燃料タンク１は、図１に示すように、その燃料タンク１に燃料ポンプ（図示せず）等を出し入れするためにポンプユニット取付孔４が上面に形成されている。また、燃料タンク１の側面又は上面には、フィラーパイプ（図示せず）から燃料を注入するパイプ取付部２０が形成されている。
また、燃料タンク１の周囲には外周リブ２が全周に亘り形成されており、外周リブ２のコーナー部等の所定箇所には、数箇所に亘り他の取付用孔３が形成され、取付用孔３と車体をボルト締めすることにより、燃料タンク１を車体に取付けている。
さらに、燃料タンク１の上面には、内部の燃料蒸気を回収するホース等を接続する各種のパイプ取付部２０が形成されている。
本実施の形態において、燃料タンク１は、ブロー成形で形成され、そのタンク外壁１０は、例えば、図２に示すように、外側から順に表皮層１１、外部本体層１２、外部接着剤層１３、バリヤ層１４、内部接着剤層１５及び内部本体層１６から形成されている。また、タンク外壁１０は、１層又は６層以外の多層とすることができる。
ブロー成形においては、円筒状のパリソン８をブロー成形金型３０で挟持して成形する場合や、円筒状のパリソン８を切り開いて平板状にして、ブロー成形金型３０を開いて、ブロー成形金型３０の両側のキャビティー面に吸着させて、その平板状のパリソン８を成形した後、合体する場合もある。
本実施の形態では、ブロー成形のパリソン８は、上記の６層から構成されるパリソン８が使用される。６層以上の層構成を有するパリソン８を使用することもできる。また、表皮層１１は外部本体層１２に再生部材や、フィラー等を混入する場合に使用されるが、表皮層１１を省略することもできる。さらに、剛性と耐燃料油性を有する材料を使用すれば、１層構成のパリソンを使用することもできる。
表皮層１１、外部本体層１２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。外部本体層１２が、無機フィラーを含有した場合には、外部本体層１２の表面を覆うため、表皮層１１が使用され、表面に無機フィラーが出ることがなく、表面を円滑にすることができる。
タンク外壁１０は、上述のように、合成樹脂の多層構造であり、内部にバリヤ層１４を有するため、燃料タンク１の剛性と耐久性を向上させるとともに、タンク外壁１０から燃料が透過するのを防止することができる。なお、バリヤ層１４と外部本体層１２及び内部本体層１６とは、合成樹脂の材質が異なり、外部接着剤層１３と内部接着剤層１５は、バリヤ層１４と外部本体層１２及び内部本体層１６を強硬に接着するために使用される。
次に、本実施の形態におけるパイプ取付部２０の形状について、図３及び図４に基づき説明し、その後に、パイプ取付部２０の製造方法については、図５に基づき説明する。図４は、本発明の他の実施の形態である。
図３及び図４に示すように、パイプ取付部２０は、燃料タンク１のタンク外壁１０から外方向に一体的に連続して円筒状に延出して形成されている。
そして、パイプ取付部２０は、タンク外壁１０から連続して同一材料で一体的に形成される取付部外側壁２１と、取付部外側壁２１の先端から同一材料で連続してヘヤピン状に燃料タンク１の内部方向に屈曲して取付部外側壁２１の内側に形成される取付部内側壁２２を有している。取付部外側壁２１と取付部内側壁２２は、密着し、溶着して形成されている。
このため、タンク外壁１０とパイプ取付部２０の間に隙間がなく、燃料漏れ等が生じることがない。また、パイプ取付部２０を取付部外側壁２１と取付部内側壁２２の二重構造とすることができ、パイプ取付部２０の部分からの燃料透過を防止するとともに、パイプ取付部２０の剛性を向上させて、パイプ等を強固に取付けることができる。
取付部外側壁２１と取付部内側壁２２は、タンク外壁１０を形成するパリソン８と同一材料で一体的に形成されているため、タンク外壁１０と同じ層構成を有している。
取付部外側壁２１は、少なくとも内部に取付部外側壁バリヤ層２１ａを有しており、同様に、取付部内側壁２２は、少なくとも内部に取付部内側壁バリヤ層２２ａを有している。
取付部外側壁バリヤ層２１ａと取付部内側壁バリヤ層２２ａは、パイプ取付部２０の先端部分で連続しており、取付部外側壁バリヤ層２１ａは、タンク外壁１０のバリヤ層１４と連続して形成されている。このため、パイプ取付部２０からの燃料が透過するのを確実に防止することができる。
さらに、取付部外側壁２１は、取付部外側壁バリヤ層２１ａの外側（パイプ取付部２０の外側）は、取付部外側壁外側層２１ｂを形成し、取付部外側壁バリヤ層２１ａの内側（パイプ取付部２０の内側）は、取付部外側壁内側層２１ｃを形成する。
また、同様に、取付部内側壁２２は、取付部内側壁バリヤ層２２ａの外側（パイプ取付部２０の内面側）は、取付部内側壁外側層２２ｂを形成し、取付部内側壁バリヤ層２２ａの内側（取付部内側壁２２と対向する側）は、取付部内側壁内側層２２ｃを形成する。
取付部外側壁バリヤ層２１ａと取付部内側壁バリヤ層２２ａと同様に、取付部内側壁外側層２２ｂは、取付部外側壁外側層２１ｂとパイプ取付部２０の先端部分で連続しており、取付部外側壁外側層２１ｂは、タンク外壁１０の外部本体層１２と連続して形成されている。また、取付部内側壁内側層２２ｃは、取付部外側壁内側層２１ｃとパイプ取付部２０の先端部分で連続しており、取付部外側壁内側層２１ｃは、タンク外壁１０の内部本体層１６と連続して形成されている。
パイプ取付部２０の取付部内側壁内側層２２ｃと取付部外側壁内側層２１ｃは同一の材料で形成されているため、取付部外側壁２１と取付部内側壁２２を密着して形成することができ、取付部外側壁２１と取付部内側壁２２の間の隙間をなくし、パイプ取付部２０の剛性を向上させて、パイプ等を強固に取付けることができる。
パイプ取付部２０の取付部外側壁２１と取付部内側壁２２の合計の肉厚は、タンク外壁１０の肉厚の２倍よりも薄く形成することが好ましい。この場合には、パイプ取付部２０を形成するときに、溶融状態にある取付部外側壁２１と取付部内側壁２２を強く圧接させて、肉厚を減少させて、パイプ取付部２０の軸方向に若干延伸させて、密着させることができる。そのため、パイプ取付部２０の剛性を向上させることができる。また、圧接させるときに、パイプ取付部２０の内径を拡張させることができ、パイプ取付部２０の流路を広くすることができる。
図３に示すように、取付部内側壁２２の燃料タンク１の内部側の取付部内側壁先端部２２ｄは、タンク外壁１０の内面よりも燃料タンク１の内部側に張出して形成することができる。この場合には、パイプ取付部２０のタンク外壁１０との付け根部分の剛性を向上させるとともに、パイプ取付部２０内を流れる燃料等の流体を燃料タンク１内に円滑に流入させることができる。
図４に示す本発明の実施の形態は、図３に示す実施の形態とは、取付部外側壁２１に取付部外側壁スプール２１ｄを設けた点が異なり、他の部分は同様であるので、取付部外側壁スプール２１ｄについて説明し、他の部分の説明は省略する。
取付部外側壁スプール２１ｄは、図４に示すように、取付部外側壁２１の先端付近に外周部に外径方向に突出して形成されている。
取付部外側壁スプール２１ｄは、例えば、取付部外側壁２１の外面から１ｍｍ程度突出して形成することができる。また、取付部外側壁スプール２１ｄの長手方向の長さは５ｍｍ程度設けることができるが、これらの寸法は、適宜調整することができる。
取付部外側壁スプール２１ｄを設けたため、パイプ取付部２０にフィラーパイプ等のパイプ部材を取付けたときに、そのパイプ部材が外れにくくすることができる。
次に、図５に基づきタンク外壁１０にパイプ取付部２０を形成する方法について説明する。
図５に示すように、まず、ブロー成形金型３０のキャビティー面３３からブロー成形金型３０の内部方向に円筒状に凹んだ取付部成形部３１を設ける。取付部成形部３１の内径は、パイプ取付部２０の外形と同じである。
さらに、取付部成形部３１の内部からブロー成形金型３０のキャビティー面３３を通り、キャビティーの内部までスライド可能なスライドピン３２を設ける。スライドピン３２の本体部３２ｂの外径は、パイプ取付部２０の内径と同じである。スライドピン３２の先端部３２ａは、尖った形状である。
タンク外壁１０を成形するときに、ブローによりブロー成形金型３０のキャビティー面３３にパリソン８を押圧する。このとき、スライドピン３２は、キャビティー面３３からキャビティーの内部に進入している。スライドピン３２がキャビティー内に進入した寸法は、取付部成形部３１の深さの略２倍である。このため、キャビティー内に進入したスライドピン３２の周囲にはパリソン８が押圧される。
次に、スライドピン３２を取付部成形部３１からさらにブロー成形金型３０の内部までスライド（図５における上方へスライドさせる。）させる。そうすると、パリソン８はスライドピン３２のスライドにつれて、取付部成形部３１の内面に沿って進入し、取付部成形部３１の底部３１ａに当たると反転して、取付部成形部３１の内面に押圧されたパリソン８の内面に沿って移動して、２重のパリソン８となる。
次に、スライドピン３２を再度、取付部成形部３１の内部に進入させる。そうすると、スライドピン３２の本体部３２ｂにより、２重のパリソン８（取付部外側壁２１と取付部内側壁２２を形成するパリソン８）を取付部成形部３１の内面に押圧することができ、２重のパリソン８を互いに強く押圧して、密着させることができる。これにより、パイプ取付部２０を成形することができるとともに、取付部外側壁２１と取付部内側壁２２を密着して成形することができる。
１ 燃料タンク
８ パリソン
１０ タンク外壁
２０ パイプ取付部
２１ 取付部外側壁
２２ 取付部内側壁

Claims (6)

  1. 燃料タンクのタンク外壁にパイプを取付けるパイプ取付部を設ける燃料タンクのパイプ取付構造において、
    上記燃料タンクは、上記タンク外壁から一体的に上記燃料タンクの外方向に延出された上記パイプ取付部を有し、
    上記パイプ取付部は、上記タンク外壁から外方向に一体的に連続して円筒状に延出され上記タンク外壁と同一材料で形成される取付部外側壁と、該取付部外側壁の先端から連続してヘヤピン状に屈曲して上記取付部外側壁の内側に形成される取付部内側壁を有し、上記取付部外側壁と上記取付部内側壁が密着して形成されている燃料タンクのパイプ取付構造。
  2. 上記パイプ取付部の上記取付部外側壁と上記取付部内側壁の合計の肉厚は、上記タンク外壁の肉厚の２倍よりも薄い請求項１に記載の燃料タンクのパイプ取付構造。
  3. 上記取付部内側壁の上記燃料タンクの内部側の先端は、上記タンク外壁の内面よりも上記燃料タンクの内部側に張出している請求項１又は請求項２に記載の燃料タンクのパイプ取付構造。
  4. 上記パイプ取付部の上記取付部外側壁の外周に、外径方向に突出する取付部外側壁スプールを有する請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の燃料タンクのパイプ取付構造。
  5. 上記タンク外壁は、合成樹脂の多層構造であり、内部にバリヤ層を有する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の燃料タンクのパイプ取付構造。
  6. 上記取付部外側壁と上記取付部内側壁は、それぞれ内部にバリヤ層を有する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の燃料タンクのパイプ取付構造。
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