JP4593742B2

JP4593742B2 - 燃料タンクの開口部構造及びその開口部構造を有する燃料タンクの製造方法

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Publication number: JP4593742B2
Application number: JP2000237980A
Authority: JP
Inventors: 禎二郎後藤; 琢也石川
Original assignee: FTS Co Ltd
Current assignee: FTS Co Ltd
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2010-12-08
Anticipated expiration: 2020-08-07
Also published as: JP2002046489A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、燃料タンクの開口部構造及びその開口部構造を有する燃料タンクの製造方法に関し、特に複数の層を有する樹脂部材をブロー成形して燃料タンク本体を形成すると共に、開口部を一体的に形成する燃料タンクの開口部構造及びその製造方法に係る。
【０００２】
【従来の技術】
自動車等に搭載される燃料タンクにおいては、樹脂化が進み、樹脂部材をブロー成形して燃料タンク本体を形成すると共に、開口部を一体的に形成する方法が普及し、所望の構造の開口部を有する樹脂製の燃料タンクが普及している。このような燃料タンクの開口部構造に関しては、例えば実開平４−７９２５号公報に開示されており、その第３図に従来の構造が記載され、その第１図に開口周壁の高さを抑えた構造が記載されている。同公報においては、タンク本体に接合した蓋取付基部にナット等の係合部を設け、これにボルト等の係合部品を係合させて蓋をタンク本体に固定する構造とすることにより、限られた全高に対して十分大きな容量を確保し得るとしている。また、特許第２９０６７０１号公報にも従来技術として上記公報に記載のものと同様の構造が記載されている。
【０００３】
一方、燃料タンクを構成する樹脂部材に関しては、例えば実開昭６１−８３５０９号公報に記載のように複数の層を有する樹脂部材が用いられている。同公報には、接着剤層を介して複数枚の構成材を張り合わせた多層の板部材を用いた多層ブロー成形タンクが開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記実開昭６１−８３５０９号公報に記載のように、樹脂製の燃料タンクを製造する場合には、複数の層を有する樹脂部材が用いられる。これは、燃料タンクとしての強度を保持する高密度ポリエチレン等の強度保持部材と、燃料の透過を防止するバリア材とを接着剤等によって接合したもので、この樹脂部材をブロー成形することによって燃料タンクが形成され、開口部も同時に形成される。そして、開口部は前掲の公報に記載のように蓋体で覆うことになるが、開口部の端面は複数の層がタンク本体内に露呈する場合がある。この場合には、樹脂部材の最外層の強度保持部材を介して燃料が外部に漏洩するおそれがある。
【０００５】
前掲の実開平４−７９２５号公報においては、パッキンを介装してボルト等の係合部品で結合することが提案されているが、蓋体の接合に際し、別途シール性の高いパッキンやボルト等が必要となる。しかも、透過防止機能に優れたパッキンを用いたとしても、樹脂部材の最外層を介した燃料の漏洩が懸念される。
【０００６】
そこで、本発明は、複数の層を有する樹脂部材で形成する燃料タンクに関し、開口部において樹脂部材を介して燃料が透過することを確実に防止し得る燃料タンクの開口部構造を提供することを課題とする。
【０００７】
また、本発明は、複数の層を有する樹脂部材をブロー成形して燃料タンク本体を形成すると共に、開口部を一体的に形成する燃料タンクの製造方法において、燃料の透過防止を確実に行ない得る開口部構造を有する燃料タンクの製造方法を提供することを別の課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するため、本発明の燃料タンクの開口部構造は、請求項１に記載のように、複数の層を有する樹脂部材で形成する燃料タンク本体に開口部を一体的に形成して成る燃料タンクの開口部構造において、前記開口部にて前記燃料タンク本体外方に延出する筒状部と、該筒状部の先端から前記開口部を拡径する方向に折曲部が延出し前記開口部の開口面に平行な外面を有する重合部と、該重合部の少くとも一部を前記開口面に垂直な方向に圧縮した圧縮部とを備えることとしたものである。従って、前記重合部の全面に亘って前記圧縮部としてもよい。
【０００９】
更に、請求項２に記載のように、前記開口部を囲繞し前記重合部及び前記筒状部に当接するように配置した環状部材を具備することとしてもよい。前記圧縮部は、請求項３に記載のように、前記筒状部に対し前記開口部の径方向外側に位置する環状溝を構成することとしてもよい。そして、前記環状溝にシール部材を配設するとよい。
【００１０】
また、本発明の燃料タンクの製造方法は、請求項４に記載のように、複数の層を有する樹脂部材をブロー成形して燃料タンク本体を形成すると共に、開口部を一体的に形成する燃料タンクの製造方法において、前記燃料タンク本体のブロー成形時に、前記開口部にて前記燃料タンク本体外方に延出する筒状部を形成し、該筒状部の少くとも一部を径方向外側に膨出させた後、膨出部を圧縮して前記開口部の径方向外側で折曲する折曲部を形成し、前記開口部の開口面に平行な外面を有する重合部を形成すると共に、該重合部の少くとも一部を圧縮して圧縮部を形成することとしたものである。
【００１１】
更に、本発明の燃料タンクの製造方法は、請求項５に記載のように、複数の層を有する樹脂部材をブロー成形して燃料タンク本体を形成すると共に、開口部を一体的に形成する燃料タンクの製造方法において、前記開口部を形成すべき部分を囲繞するように、径方向外側に開放する断面コ字状の環状部材を配置した状態でブロー成形を行ない、前記環状部材の内側に前記筒状部を形成し、前記筒状部の前記環状部材に囲繞されない先端部を径方向外側に膨出させた後、膨出部を圧縮して前記開口部の径方向外側で折曲する折曲部を形成し、前記開口部の開口面に平行な外面を有する重合部を形成すると共に、該重合部の少くとも一部を圧縮して圧縮部を形成することとしてもよい。
【００１２】
前記圧縮部は、請求項６に記載のように、前記筒状部に対し前記開口部の径方向外側に形成しても、請求項７に記載のように、前記筒状部に対し前記開口部の径方向内側に形成してもよい。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の望ましい実施形態を図面を参照して説明する。図１は本発明の燃料タンクの開口部構造の一実施形態を示すもので、その一部の断面を図２に示している。本実施形態の燃料タンクは、複数の層を有する樹脂部材をブロー成形することによって燃料タンク本体１が形成されると共に、開口部１ｈが一体的に形成されるが、製造方法については後述する。
【００１４】
先ず開口部１ｈ近傍の構成を説明すると、図１及び図２に示すように、開口部１ｈにて燃料タンク本体１の外方に延出する筒状部１ｅと、この筒状部１ｅの先端から開口部１ｈを拡径する方向に折曲部１ｂが延出し開口部１ｈの開口面Ｓｈに平行な外面を有する重合部１ｄが形成されている。そして、重合部１ｄの一部が圧縮され、圧縮部１ｃが形成されている。尚、図１においては燃料タンク本体１を構成する樹脂部材のハッチングを省略している。
【００１５】
図２に拡大して示すように、燃料タンク本体１を構成する樹脂部材は、強度保持部材で形成された外層Ｐｏ及び内層Ｐｉとの間にバリア材で形成された中間層Ｂが介装され、これらが接着性樹脂で接合された複数の層を有する多層構造の樹脂部材である。本実施形態で用いられる強度保持部材としては、超高分子量（高密度）ポリエチレンが用いられ、バリア材としては、例えばＥＶＯＨ（エチレンとビニルアルコールが共重合した樹脂）が用いられる。尚、本発明においてはこれらの材料を限定するものではなく、バリア材としては、ガソリン等の燃料の透過を確実に防止し得るガスバリア性を有する材料であれば、どのようなものでもよい。
【００１６】
図２に拡大断面を示すように、折曲部１ｂは内側（開口側）に折曲されているので、仮に燃料が内層Ｐｉを透過しても折曲部１ｂのバリア層Ｂで適切に遮断される。そして、圧縮部１ｃは環状溝を構成し、特に外層Ｐｏの厚さが筒状部１ｅのそれに比し、かなり薄く形成されている。このように、外層Ｐｏの厚さは圧縮部１ｃで薄くなっており、流路が狭くなっているので、燃料が開口端面１ｐから透過する際の抵抗となる。これに対し、圧縮部１ｃを有さない開口部構造においては、多層構造の樹脂部材の開口端面（図２の１ｐに相当）がそのまま外部空間と連通し得るので、たとえ蓋体４と固定部材５との間にシール部材が配設されたとしても、外層Ｐｏを介して燃料が透過するおそれがある。本実施形態では、理論的には、開口端面１ｐ側から外層Ｐｏを介して、しかも圧縮部１ｃの薄い部分を介して折曲部１ｂに到達し得ることになるが、実際には極く僅かであり、実質的に無視し得る量である。
【００１７】
更に、環状部材２が開口部１ｈを囲繞するように配置され、内側が筒状部１ｅの外側面に当接すると共に、上端面が重合部１ｄの下面に当接するように固着されている。環状部材２も樹脂製で、径方向外側に開放するコ字状断面を有し、図３及び図４に示すように形成されている。即ち、外周に凹部２ｒが形成され、軸方向の両端面は平行に形成されている。尚、図４の上部外側面には螺子部２ｓが形成されており、図３に明らかなように全周に亘って軸方向に開口する複数の連通孔（代表して２ｃで表す）が形成されている。
【００１８】
このように構成された環状部材２が、図１及び図２に示すように開口部１ｈを囲繞し、筒状部１ｅ及び重合部１ｄに当接するように配置され、外層Ｐｏに一体的に接合されている。即ち、成形時に樹脂部材が連通孔２ｃ内に侵入し、筒状部１ｅに対して回転しないように固定されている。また、環状部材２の外周端部の一部を覆うように外層Ｐｏが延出して係止部１ｆが形成されている。
【００１９】
上記のように構成された開口部１ｈにおいて、圧縮部１ｃは環状溝を構成しているので、図１に示すように圧縮部１ｃにゴム等の環状のシール部材３を収容し、その上に蓋体４を載置した後、内側に螺子部を有する環状の固定部材５を装着し、環状部材２の螺子部２ｓに螺合すれば、蓋体４がシール部材３を介して重合部１ｄの上面に密着するように固定される。このとき、環状部材２は筒状部１ｅに対して回転しないように固定されているので、固定部材５を螺合する際に回転することはない。
【００２０】
而して、本実施形態の燃料タンクの開口部構造においては、構造的に燃料タンク内の燃料が外部と連通し得る部分は、シール部材３と蓋体４及び重合部１ｄとの当接部、及び多層構造の樹脂部材のうちの外層Ｐｏであって、圧縮部１ｃにて薄く形成された部分のみとなるので、燃料の透過を確実に防止することができる。特に、圧縮部１ｃの底面は圧縮によって面粗度が向上し滑らかな面となっているので良好なシール性を確保することができる。
【００２１】
図５及び図６は、上記の開口部構造を有する燃料タンクの製造工程の一例を説明するもので、先ず図５の成形工程において、前述の多層構造の樹脂部材で構成された多層パリソンＰＴが金型Ｄ１，Ｄ２内に配置される。図５に２点鎖線で示すように、金型Ｄ１は金型Ｄ２に対して図５の上下方向に移動可能に指示され、内側には夫々凸部Ｄ１ｒ，凹部Ｄ２ｒが形成されている。凸部Ｄ１ｒは図２に示す圧縮部１ｃを形成し得る形状に形成され、凹部Ｄ２ｒは環状部材２を収容し得る形状に形成されている。更に、金型Ｄ１の軸（即ち、開口部１ｈの軸）に対して垂直方向に進退可能にスペーサＳＰが配置され、圧縮工程時には、環状部材２の凹部２ｒ内にて、環状部材２を保持し得るように機能する。尚、スペーサＳＰは、金型Ｄ１の移動に追従して金型Ｄ１の軸に垂直な方向に移動するように構成されている。そして、別途、連通管（図示せず）を介して、多層パリソンＰＴの内側に空気圧又は液圧が付与されるように構成されている。
【００２２】
而して、多層パリソンＰＴ内に空気圧又は液圧が付与されつつ、金型Ｄ１が金型Ｄ２に対して摺動し、環状部材２方向に駆動される。同時に、金型Ｄ１の移動に追従してスペーサＳＰが金型Ｄ１の軸に対して垂直な方向に駆動され、環状部材２の凹部２ｒ内にて保持される。この結果、図５に示すように多層パリソンＰＴが膨出すると共に、環状部材２に当接する部分の膨出が抑制されて筒状部１ｅが形成される。更に、図６に示すように、折曲部１ｂ及び重合部１ｄが良好な形状精度で形成される。また、金型Ｄ１の凸部Ｄ１ｒによって重合部１ｄが圧縮されて圧縮部１ｃが形成される。尚、このとき蓋部１ｇも形成されるが、これは後に除去される。
【００２３】
図７は、本発明の他の実施形態に係る燃料タンクの開口部構造を示すもので、重合部１ｄの全面に亘って圧縮し、重合部１ｄ全体を圧縮部としたものである。このように構成することにより、重合部１ｄの外面（図７の上面）の面粗度が向上し滑らかな面となるので良好なシール性を確保することができ、更に蓋体３の裏面の面粗度が適切であれば、別途シール部材を介装することなく良好なシール性を確保することができる。
【００２４】
図８は、本発明の更に他の実施形態に係る燃料タンクの開口部構造を示すもので、上方に突起２ｔが形成された環状部材２を備えており、重合部１ｄが圧縮されると重合部１ｄの下面に圧縮部１ｃｕが形成される。これにより、外層Ｐｏの厚さは圧縮部１ｃｕで薄くなり、流路が狭くなるので、燃料が開口端面１ｐから透過する際の抵抗となる。また、圧縮部１ｃｕ上方の重合部１ｄの外面（図８の上面）の面粗度が向上し滑らかな面となるので良好なシール性を確保することができる。
【００２５】
図９は、本発明の図８の実施形態に対し、成形時に残置される蓋部材１ｇの除去を容易に行ない得るようにした燃料タンクの開口部構造を示すもので、圧縮時に、開口部１ｈの径方向内側の重合部１ｄ上面に圧縮部１ｃｉが形成される。このように薄くなった圧縮部１ｃｉ部分に剪断力を付与することにより、蓋部材１ｇを容易に除去することができる。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は上述のように構成されているので以下の効果を奏する。即ち、本発明の燃料タンクの開口部構造においては、請求項１に記載のように、開口部にて燃料タンク本体外方に延出する筒状部と、筒状部の先端から開口部を拡径する方向に折曲部が延出し開口部の開口面に平行な外面を有する重合部と、重合部の少くとも一部を開口面に垂直な方向に圧縮した圧縮部とを備えており、この圧縮部における複数の層を有する樹脂部材の厚さが薄く形成されているので、開口部において樹脂部材を介して燃料が透過するのを確実に防止することができる。
【００２７】
また、請求項２に記載の燃料タンクの開口部構造においては、環状部材が設けられているので、筒状部及び重合部が適切に支持されて剛性が増大し、良好なシール性を確保することができる。
【００２８】
更に、請求項３に記載の燃料タンクの開口部構造においては、圧縮部が、筒状部に対し開口部の径方向外側に位置する環状溝を構成するように形成されているので、これにシール部材を配置すれば一層良好なシール性を確保することができる。
【００２９】
また、本発明の燃料タンクの製造方法は、請求項４に記載のように、燃料タンク本体のブロー成形時に、開口部にて燃料タンク本体外方に延出する筒状部を形成し、筒状部の少くとも一部を径方向外側に膨出させた後、膨出部を圧縮して開口部の径方向外側で折曲する折曲部を形成し、開口部の開口面に平行な外面を有する重合部を形成すると共に、その少くとも一部を圧縮して圧縮部を形成することとしているので、圧縮部に平滑な面が形成されるだけでなく、複数の層を有する樹脂部材を用いた場合でも、圧縮部の厚さが薄く形成されるので、開口部において樹脂部材を介して燃料が透過するのを確実に防止し、良好なシール性を有する開口部構造とすることができる。
【００３０】
更に、請求項５に記載のように、開口部を形成すべき部分を囲繞するように、径方向外側に開放する断面コ字状の環状部材を配置した状態でブロー成形を行ない、上述のように圧縮部を形成することとすれば、環状部材の外側からスペーサを挿入し筒状部及び重合部を適切に支持した状態で成形することができるので、良好なシール性を有し、燃料の透過防止を適切且つ確実に行ない得る開口部構造とすることができる。
【００３１】
前記圧縮部を、請求項６に記載のように筒状部に対し開口部の径方向外側に形成した場合には、圧縮部が環状溝を構成し、これにシール部材を配置することができるので、一層良好なシール性を有する開口部構造とすることができる。
【００３２】
また、前記圧縮部は、請求項７に記載のように筒状部に対し開口部の径方向内側に形成してもよく、この場合には成形時に残置される蓋部材を容易に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の燃料タンクの開口部構造の一実施形態の断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る燃料タンクの開口部構造の一部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の燃料タンクに供する環状部材の一部を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態の燃料タンクに供する環状部材の断面図である。
【図５】本発明の製造方法の一実施形態における燃料タンクの開口部の膨出工程を説明する断面図である。
【図６】本発明の製造方法の一実施形態における燃料タンクの開口部の圧縮工程を説明する断面図である。
【図７】本発明の他の実施形態に係る燃料タンクの開口部構造の一部を拡大して示す断面図である。
【図８】本発明の更に他の実施形態に係る燃料タンクの開口部構造の一部を拡大して示す断面図である。
【図９】本発明の別の実施形態に係る燃料タンクの開口部構造の一部を拡大して示す断面図である。
【符号の説明】
１燃料タンク本体，１ｅ筒状部，１ｂ折曲部，１ｃ圧縮部，
１ｄ重合部，２環状部材，３シール部材，４蓋体，
５固定部材，Ｐｏ外層，Ｐｉ内層，Ｂ中間層，
ＰＴ多層パリソン，Ｄ１，Ｄ２金型，ＳＰスペーサ

Claims

複数の層を有する樹脂部材で形成する燃料タンク本体に開口部を一体的に形成して成る燃料タンクの開口部構造において、前記開口部にて前記燃料タンク本体外方に延出する筒状部と、該筒状部の先端から前記開口部を拡径する方向に折曲部が延出し前記開口部の開口面に平行な外面を有する重合部と、該重合部の少くとも一部を前記開口面に垂直な方向に圧縮した圧縮部とを備えたことを特徴とする燃料タンクの開口部構造。
前記開口部を囲繞し前記重合部及び前記筒状部に当接するように配置した環状部材を具備することを特徴とする請求項１記載の燃料タンクの開口部構造。
前記圧縮部が、前記筒状部に対し前記開口部の径方向外側に位置する環状溝を構成することを特徴とする請求項１記載の燃料タンクの開口部構造。
複数の層を有する樹脂部材をブロー成形して燃料タンク本体を形成すると共に、開口部を一体的に形成する燃料タンクの製造方法において、前記燃料タンク本体のブロー成形時に、前記開口部にて前記燃料タンク本体外方に延出する筒状部を形成し、該筒状部の少くとも一部を径方向外側に膨出させた後、膨出部を圧縮して前記開口部の径方向外側で折曲する折曲部を形成し、前記開口部の開口面に平行な外面を有する重合部を形成すると共に、該重合部の少くとも一部を圧縮して圧縮部を形成することを特徴とする燃料タンクの製造方法。
複数の層を有する樹脂部材をブロー成形して燃料タンク本体を形成すると共に、開口部を一体的に形成する燃料タンクの製造方法において、前記開口部を形成すべき部分を囲繞するように、径方向外側に開放する断面コ字状の環状部材を配置した状態でブロー成形を行ない、前記環状部材の内側に前記筒状部を形成し、前記筒状部の前記環状部材に囲繞されない先端部を径方向外側に膨出させた後、膨出部を圧縮して前記開口部の径方向外側で折曲する折曲部を形成し、前記開口部の開口面に平行な外面を有する重合部を形成すると共に、該重合部の少くとも一部を圧縮して圧縮部を形成することを特徴とする燃料タンクの製造方法。
前記圧縮部を、前記筒状部に対し前記開口部の径方向外側に形成することを特徴とする請求項４又は５記載の燃料タンクの製造方法。
前記圧縮部を、前記筒状部に対し前記開口部の径方向内側に形成することを特徴とする請求項４又は５記載の燃料タンクの製造方法。