JP5094363B2

JP5094363B2 - 自動車用燃料タンクの製造装置

Info

Publication number: JP5094363B2
Application number: JP2007329747A
Authority: JP
Inventors: 創司濱地; 義成吉田
Original assignee: FTS Co Ltd
Current assignee: FTS Co Ltd
Priority date: 2007-12-21
Filing date: 2007-12-21
Publication date: 2012-12-12
Anticipated expiration: 2027-12-21
Also published as: JP2009149004A

Description

本発明は、熱可塑性合成樹脂製の自動車用燃料タンクの製造装置に関するものであり、特に、熱可塑性合成樹脂部材をブロー成形することにより外壁が形成され、内部に内蔵部品を有する自動車用燃料タンクの製造装置に関するものである。

従来、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自動車用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上から押出して、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、自動車用燃料タンクを製造していた。

一方、ブロー成形方法においても、燃料タンクの内部にバルブ類や燃料の流動音を抑制するためのバッフルプレート等の内蔵部品を設けることが求められている。
そこで、内蔵部品を樹脂枠にセットして、その樹脂枠を金型内にセットして、ブロー成形して樹脂枠を燃料タンクの外壁の内周面に固着して内蔵部品を燃料タンク内部に取付けるものがある（例えば、特許文献１参照。）。

しかしこの場合には、内蔵部品２２０を樹脂枠にセットして燃料タンクの外壁の内周面に固着するため、成形後に樹脂枠を切除する手間が必要であり、小さい内蔵部品２２０では、樹脂枠が大きくなり、重量が増加する場合がある。

また、燃料タンクの内部に内蔵部品２２０を設けるには、図１５〜図１６に示すように保持棒２４１ど内蔵部品２２０を保持して行っている場合もある（例えば、特許文献２および特許文献３参照。）。
それは、まず、図１５に示すように、パリソン２０８がブロー成形金型２４０内に入る前に内蔵部品２２０を保持棒２４１に載せて、ブロー成形金型２４０を開いて、その内部に位置させる。その後、ブロー成形金型２４０を開いたままで、パリソン２０８を下降させて、パリソン２０８の内部に内蔵部品２２０が位置するようにする。

その後、図１６に示すように、ブロー成形金型２４０を閉じる前に、ブロー成形金型２４０の両側から押圧ピン２４２を出し、パリソン２０８を押圧して、パリソン２０８を内蔵部品２２０の側端に押付ける。このとき、パリソン２０８の内面はまだ固化していないので、パリソン２０８と内蔵部品２２０の側端は、融着することができる。
そして、保持棒２４１を下降させて、ブロー成形金型２４０を閉じて、空気を吹き込み、ブロー成形を行う。

この製造装置において、内蔵部品２２０は簡単な構造であるため、単に保持棒２４１の先端に置かれているが、燃料タンクの内蔵部品２２０のように複雑な形状においては、内蔵部品２２０を保持棒２４１によりパリソン２０８の中の所定の位置に確実に保持する必要がある。しかしそのため、ブロー成形中に、パリソン８の先端部分を閉じることが十分でなかった。

特開平１−３０１２２７号公報特開平６−１４３３９６号公報米国特許第５３２６５１４号公報

そのため、本発明は、内蔵部品を有する燃料タンクの製造において、パリソンを確実に塞ぎ、精度あるブロー成形をすることができる自動車用燃料タンクの製造装置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、内部に内蔵部品を取付けられ、熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンクをブロー成形で形成する自動車用燃料タンクの製造装置において、
自動車用燃料タンクの製造装置は、自動車用燃料タンクの外壁を成形するブロー成形金型と、自動車用燃料タンク内に内蔵部品を取付けるために、ブロー成形金型の開閉部に内蔵部品を保持する内蔵部品保持装置を有し、
ブロー成形金型は、開閉可能な２つの型を有し、開閉面に自動車用燃料タンクを形成するキャビティーが形成され、パリソンを挟持してキャビティーで自動車用燃料タンクの外壁を成形し、
内蔵部品保持装置は、内蔵部品を保持する保持棒を設け、保持棒はブロー成形金型が開いたときに、ブロー成形金型が開いたキャビティーに対向する位置に内蔵部品を保持し、ブロー成形金型が閉じたときにパリソンの内部に内蔵部品が位置し、パリソンが挟持された後に、ブロー成形金型から抜け出るように進退自在に構成され、
ブロー成形金型の下方に保持棒と共にパリソンを挟持する第１ピンチ板と、第１ピンチ板と並行に第２ピンチ板を形成し、第１ピンチ板と第２ピンチ板は、それぞれ複数に当接部で分割して形成されるとともに、それぞれシリンダーで保持棒に対して直角方向に移動し、第１ピンチ板は、保持棒を挟持できるように当接部の挟持部分に凹部が形成され、保持棒とパリソンを同時に挟持し、第２ピンチ板は、凹部のない直線状の当接部が形成され、保持棒が抜けた後にパリソンを挟持するように構成されたことを特徴とする自動車用燃料タンクの製造装置である。

請求項１の本発明では、自動車用燃料タンクの製造装置は、自動車用燃料タンクの外壁を成形するブロー成形金型と、自動車用燃料タンク内に内蔵部品を取付けるために、ブロー成形金型の開閉部に内蔵部品を保持する内蔵部品保持装置を有する。このため、ブロー成形において、燃料タンクの外壁を形成するパリソン内部の所定位置に内蔵部品を取付けることができる。

ブロー成形金型は、開閉可能な２つの型を有し、開閉面に自動車用燃料タンクを形成するキャビティーが形成され、パリソンを挟持してキャビティーで自動車用燃料タンクの外壁を成形する。このため、パリソンをブロー成形金型のキャビティー部分で挟持して、パリソンを膨らませて所望の形状の自動車用燃料タンクを成形することができる。

内蔵部品保持装置は、内蔵部品を保持する保持棒を設け、保持棒はブロー成形金型が開いたときに、ブロー成形金型が開いたキャビティーに対向する位置に内蔵部品を保持する。このため、内蔵部品をブロー成形金型のキャビティーの所定位置に保持することができ、燃料タンクの内部の所定位置に確実に取付けることができる。

ブロー成形金型が閉じたときにパリソンの内部に内蔵部品が位置し、パリソンが挟持された後に、ブロー成形金型から抜け出るように進退自在に構成されている。このため、ブロー成形金型の開いたときに、ブロー成形金型のキャビティーの位置に内蔵部品を保持し、ブロー成形金型に挟持されたパリソンの内部に内蔵部品を取り付けた後に、パリソンの開口部を確実に塞ぐことができる。

ブロー成形金型の下方に保持棒と共にパリソンを挟持する第１ピンチ板と、第１ピンチ板の直下に第２ピンチ板を形成し、第１ピンチ板と第２ピンチ板は、それぞれ複数に当接部で分割して形成されるとともに、それぞれシリンダーで保持棒に対して直角方向に移動し、第１ピンチ板は、保持棒を挟持できるように当接部の挟持部分に凹部が形成され、保持棒とパリソンを同時に挟持し、第２ピンチ板は、凹部のない直線状の当接部が形成され、保持棒が抜けた後にパリソンを挟持するように構成された。このため、分割された第１ピンチ板の当接部で保持棒とパリソンを挟持して、パリソンの先端を閉じて、内蔵部品をパリソンに取付け、分割された第２ピンチ板の当接部でパリソンを完全に閉じて、ブロー成形を完全にすることができる。

請求項２の本発明は、第１ピンチ板と第２ピンチ板は、それぞれ２分割して形成されるとともに、それぞれシリンダーで保持棒に対して直角方向に移動し、第１ピンチ板は、保持棒を挟持できるように当接部の挟持部分に凹部が形成され、保持棒とパリソンを同時に挟持し、第２ピンチ板は、凹部のない直線状の当接部が形成され、当接部が形成され、保持棒が抜けた後にパリソンを挟持する自動車用燃料タンクの製造装置である。

請求項２の本発明では、第１ピンチ板と第２ピンチ板は、それぞれ２分割して形成されるとともに、それぞれシリンダーで保持棒に対して直角方向に移動する。このため、第１ピンチ板と第２ピンチ板は、パリソンを横方向から直角に確実に挟持することができ、パリソンを完全に閉じることができる。

第１ピンチ板は、保持棒を挟持できるように当接部の挟持部分に凹部が形成され、保持棒とパリソンを同時に挟持するため、保持棒があっても保持棒に沿ってパリソンを閉じることができる。
第２ピンチ板は、凹部のない直線状の当接部が形成され、保持棒が抜けた部分のパリソンの孔を挟持するため、パリソンを完全に挟持することができる。

請求項３の本発明は、第２ピンチ板は、第１ピンチ板よりも小さく形成された自動車用燃料タンクの製造装置である。

請求項３の本発明では、第２ピンチ板は、第１ピンチ板よりも小さく形成されたため、保持棒が抜けた部分のパリソンの孔を小さな設備で確実に閉じることができる。

請求項４の本発明は、保持棒は複数本設けられ、第１ピンチ板の凹部は、複数の保持棒に対応した数の複数の凹部が形成された自動車用燃料タンクの製造装置である。

請求項４の本発明では、保持棒は複数本設けられ、第１ピンチ板の凹部は、複数の保持棒に対応した数の複数の凹部が形成された。複数の保持棒を有するため、大きな形状の内蔵部品を、内蔵部品が変形することなく、取付けることができ、内蔵部品が保持棒の周りを回転することが防止できる。また、第１ピンチ板の複数の保持棒に対応した数の複数の凹部により、保持棒とパリソンを同時に挟持して、パリソンを閉じることができる。

請求項５の本発明は、燃料タンクの外壁を形成するパリソンは、外側から、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層と内部本体層の５層で形成され、外部本体層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成され、バリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で形成され、外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成され、パリソンをブロー成形する自動車用燃料タンクの製造装置である。

請求項５の本発明では、燃料タンクの外壁を形成するパリソンは、外部本体層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成されたため、燃料タンクの外側は、充分な剛性と耐衝撃性を有するとともに、内部本体層に燃料が浸透しても燃料タンクの剛性を確保し、耐衝撃性を向上させることができる。
バリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で形成されるため、ガソリンの透過防止性に優れるとともに、溶融成形が可能で加工性にも優れている。また、高湿度下において、あるいはアルコールを含有するガソリンに対しても優れた透過防止性を有する。外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成されたため、外部接着剤層と内部接着剤層は、バリヤ層と、外部本体層及び内部本体層とをそれぞれ強固に接着して、燃料タンクの各層間を強固に接着し、一体化させて、燃料透過防止性と、強度を有する燃料タンクの聖像装置である。

本件発明は、第１ピンチ板と第２ピンチ板は、それぞれ複数に当接部で分割して形成されるとともに、それぞれシリンダーで保持棒に対して直角方向に移動し、第１ピンチ板は、保持棒を挟持できるように当接部の挟持部分に凹部が形成され、保持棒とパリソンを同時に挟持し、第２ピンチ板は、凹部のない直線状の当接部が形成され、保持棒が抜けた後にパリソンを挟持するように構成されため、第１ピンチ板で保持棒とパリソンを挟持して、パリソンの先端を閉じて、内蔵部品をパリソンに取付ける。さらに、保持棒が抜けた後のパリソンの孔を第２ピンチ板で完全に閉じて、ブロー成形を完全にすることができる。

本発明の実施の形態である自動車用の燃料タンク１について、図１〜図１４に基づき説明する。図１は、本発明の実施の形態の燃料タンク１の斜視図であり、図２は、熱可塑性合成樹脂製の燃料タンク１の外壁１０の一部断面図であり、外壁１０の多層構造の構成を示すものである。

図３は、本発明の実施の形態において使用する自動車用の燃料タンク１の内部に取付けられる内蔵部品２０を示す斜視図であり、図４は、本発明の自動車用の燃料タンク１の製造装置のブロー成形金型４０と内蔵部品保持装置５０の斜視図である。
図５〜図１０は、燃料タンク１を製造するブロー成形する工程を示す図であり、図１１〜図１４は第１ピンチ板４３と第２ピンチ板４４の作動を示す図である。

本発明の実施の形態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、インレットパイプ（図示せず）から燃料を注入する燃料注入孔５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所の取付孔６が形成されている。

本実施の形態において製造される燃料タンク１は、後述するブロー成形の製造装置で製造されるが、燃料タンク１の外壁は、ブロー成形で形成され、その外壁１０は、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。外壁１０の構成については後述する。

燃料タンク１の内部には、例えば、図３に示す内蔵部品２０が取付けられている。内蔵部品２０の取付け方法については後述する。
まず、図３に基づき、第１の実施の形態の内蔵部品２０について説明する。内蔵部品２０は、複数の箱状物２５を一体的に連結して形成されている。箱状物２５は、内部に空間を有し、各部分には孔２６が複数個形成されている。このため、燃料タンク１内の燃料油は、箱状物２５内を自由に出入りできるとともに、燃料タンク１内部の燃料油の波うちを防止して、波うち音の発生を防止することができる。更に、箱状物２５内に、燃料ポンプ、等のキャニスター等を取付けることができる。

また、箱状物２５の側面には挿入孔２７が形成され、挿入孔２７には後述するように第１保持棒５１と第２保持棒５２が挿入される。図３では、挿入孔２７は図面の手前の２つの箱状物２５の右側面に形成されているが、奥の箱状物２５の側面にも挿入孔２７が形成されている。そして、図３の矢印Ａの方向から第１保持棒５１と第２保持棒５２が挿入される。

箱状物２５にそれぞれ燃料タンク１の外壁１０の上側と下側に当接する柱部材２１が形成されている。このため、柱部材２１で燃料タンク１内に箱状物２５を所定の位置に取付けることができる。更に、柱部材２１で燃料タンク１の外壁１０の上側と下側を支えて、強度を増加させるとともに、燃料タンク１の収縮と膨張を保持することができる。柱部材２１の先端には、取付部材３０が取付けられている。

柱部材２１は、燃料タンク１の内部の所定の位置に取付けられて、後述するように取付部材３０が燃料タンク１の外壁１０の上側と下側の内面に融着されることにより、燃料タンク１内に取付けられて、燃料タンク１の外壁１０の上側と下側の複数の部分を保持することができる。このため、燃料タンク１の外壁１０の強度を増加させることができるとともに、燃料タンク１の膨張や収縮を防止できるとともに、衝撃に対しても強度を維持することができる。

柱部材２１は、それぞれ寸法変化吸収部材２３が形成されている。また、箱状物２５を一体的に連結する連結部分にそれぞれ寸法変化吸収部材２３が形成されている。寸法変化吸収部材２３で箱状物２５を連結しても良く、あるいは梁部材で連結し、梁部材に寸法変化吸収部材２３を形成してもよい。

柱部材２１に寸法変化吸収部材２３を形成したため、燃料タンク１や箱状物２５が膨張や収縮しても柱部材２１に取付けられた寸法変化吸収部材２３が撓んで、柱部材２１と燃料タンク１の外壁１０が剥離することがなく、燃料タンク１の強度を維持することができる。また、燃料タンク１への衝撃も吸収することができる。
箱状物２５を一体的に連結する連結部分に形成された寸法変化吸収部材２３により、燃料タンク１や箱状物２５の横方向の膨張や収縮を吸収することができ、箱状物２５の燃料タンク１内の位置を維持することができる。

また、バッフルプレートや、各種のホース類と接続するバルブ類や、燃料タンク１の内部に設けられるサブタンク等を箱状物２５に設けることができる。箱状物２５の替わりに、柱部材２１を横方向に連結した梁部材を使用することができる。
さらに、梁部材の一部に燃料タンク１の外壁１０の収縮あるいは膨張に対応するために寸法変化吸収部材２３を形成することができる。

内蔵部品２０は、ポリアセタール、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）等の耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂で形成することができる。これにより燃料タンク１の強度を向上させることができるとともに、燃料タンク１の内部に取付けられても、燃料油による膨潤等で剛性が低下することがない。

柱部材２１の先端には取付部材３０が取付けられている。取付部材３０は、図３に示すように円筒状又は四角形の筒状に形成する場合や、平板状に形成する場合がある。
取付部材３０は、内蔵部品２０と連結又は連続する連結部３１と、燃料タンク１の外壁１０の内面に当接する当接部３２から形成される。

本実施の形態では、連結部３１は、円筒状に形成され、内部が中空状である。連結部３１の下端には、係止部が形成され、連結部３１が柱部材２１の先端に嵌め込まれたときに、係止部の爪が柱部材２１の先端に係合されて、取付部材３０が強固に取付けられる。
平板状の取付部材３０は、連結部３１はなく、当接部３２の下面に設けられた突起や、接着面で柱部材２１の先端に係止又は接着して取付けられる。

当接部３２は、燃料タンク１の外壁１０の内面に密着する円形の当接面３３と、当接面３３から突出し断面形状が三角形で、燃料タンク１の外壁１０の内部に侵入する突条３４が形成されている。突条３４は、図３の形態では、円弧状に複数本平行に形成されている。このため、当接面３３のどちらの方向にもずれることがなく、全方向において、当接面３３が強固に燃料タンク１の外壁１０に溶着されることができる。

次に、本発明の自動車用燃料タンク１の製造装置と、その装置を使用したブロー成形による燃料タンク１の製造方法を、図４〜図１４に基づき説明する。
まず図４に示すように、自動車用燃料タンク１の製造装置は、ブロー成形金型４０と内蔵部品保持装置５０から構成されている。

ブロー成形金型４０は、パーティングラインで２つに分割して形成され、ブロー成形金型移動装置（図示せず）で左右に開くことが可能なようにスライドされる。ブロー成形金型４０は、内部に燃料タンク１を形成するキャビティー４１が形成されている。更に、左右のブロー成形金型４０にはそれぞれスライド可能な押圧ピン４２が設けられている。

ブロー成形金型４０の下部には、図５〜図１４に示すように、第１ピンチ板４３と第２ピンチ板４４が取付けられている。
第１ピンチ板４３は、図１１と図１４に示すように、２枚の長方形の板状に当接部４３ｃで分割して形成され、第１シリンダー４８で左右方向、即ち後述する保持棒、保持棒を２本設けた場合は、第１保持棒５１と第２保持棒５２に対し直角にスライド可能に取付けられて、当接部４３ｃで２枚の第１ピンチ板４３は当接する。第１ピンチ板４３の分割は３枚以上に分割することもできる。

第１ピンチ板４３の当接部４３ｃは、図１４に示すように、それぞれ保持棒と当接する部分が保持棒を挟持することができるように凹部４３ｂが形成されている。これにより、パリソン８と保持棒を一緒に挟持することができ、保持棒があってもパリソン８を閉じることができる。凹部４３ｂは、図１４では１つ形成されているが、保持棒が複数ある場合には、保持棒の数に合わせて形成される。

第２ピンチ板４４は、第１ピンチ板４３の直下に設けられ、第１ピンチ板４３と同様に第２シリンダー４９で左右方向、即ち後述する保持棒に対し直角にスライド可能に取付けられて、当接部４４ｃで２枚の第２ピンチ板４４は当接する。
第２ピンチ板４４は、第１ピンチ板４３よりも小さく形成される。これは、第２ピンチ板４４が、パリソン８の保持棒の抜けた孔を閉じればよいからである。また、第２ピンチ板４４には、凹部は形成されない。従って、第２シリンダー４９も小さくすることができる。

内蔵部品保持装置５０には、内蔵部品２０を保持する保持棒が設けられている。本発明の実施の形態では２本の第１保持棒５１と第２保持棒５２が設けられているが、１本でも多数本でもよい。２本の保持棒の場合は、第１保持棒５１と第２保持棒５２を上下にスライドさせる保持棒スライド機構５３が設けられている。第１保持棒５１と第２保持棒５２の２本の保持棒があるため、内蔵部品２０が保持棒に対して回転方向に移動することがなく、キャビティー４１に対して回転方向と横方向の位置決めを確実にすることができる。

第１保持棒５１と第２保持棒５２には、それぞれ下から第１段差５４と第２段差５５が形成され、第１段差５４と第２段差５５の部分で、その直径が段々に細くなるように形成してもよい。この第１保持棒５１と第２保持棒５２は、図３に示す内蔵部品２０の箱状物２５の側面に形成された挿入孔２７に挿入される。

このため、第１段差５４で図３における手前の箱状物２５の挿入孔２７を係止し、保持し、第２段差５５で図３における奥の箱状物２５の挿入孔２７を係止し、保持する。このため、それぞれの保持棒で内蔵部品２０の複数の部分を複数の段差で、確実に係止して保持することができ、軟らかい内蔵部品２０や大きな内蔵部品２０の各部分を確実に燃料タンク１内部の所定位置に保持することができる。
段差を形成せず、第１保持棒５１と第２保持棒５２を徐々に先細りの形状にしても、挿入孔２７の径をそれに応じて形成すれば、所定の位置に内蔵部品２０を保持することができる。

このようにして、第１保持棒５１と第２保持棒５２は、本実施の形態では断面形状が円形であるが、楕円形にすることもできる。断面形状が円形又は楕円形のため、後述する内蔵部品２０の挿入孔２７と位置あわせが容易であり、内蔵部品２０に形成された挿入孔２７に第１保持棒５１と第２保持棒５２を挿入することが容易である。

まず。第１保持棒５１と第２保持棒５２に内蔵部品２０を保持させる。その後、第１保持棒５１と第２保持棒５２は、ブロー成形金型４０が開いたときに、保持棒スライド機構５３が第１保持棒５１と第２保持棒５２を上方にスライドさせて、ブロー成形金型４０のキャビティー４１の位置に内蔵部品２０を位置させることができる。

ブロー成形金型４０が閉じてパリソン８の内部に内蔵部品２０が位置し、パリソン８がブロー成形金型４０に挟持された後に、第１保持棒５１と第２保持棒５２は、ブロー成形金型４０から抜け出るように進退自在に構成されている。ブロー成形金型４０に挟持されたパリソン８に内蔵部品２０をパリソン８の内部に取り付けた後に、後述するように、パリソン８の開口部を確実に塞ぐことができる。

次に図５〜図１４に基づき、本発明の燃料タンク１の製造設備を使用した製造方法を説明する。
まず、図５に示すように、ブロー成形金型４０を開き、上記のように内蔵部品２０を第１保持棒５１と第２保持棒５２に保持して、保持棒スライド機構５３により内蔵部品２０をブロー成形金型４０が開いた内部のキャビティー４１の部分に位置させる。そして、パリソン８を下降させて、内蔵部品２０をパリソン８の内部に位置させる。

その後、図６に示すように、ブロー成形金型４０を開いたままで、ブロー成形金型４０の下部に取付けられている、パリソン８の先端部分を第１保持棒５１と第２保持棒５２とともに挟持する。
このとき、図１２に示すように、２枚の第１ピンチ板４３は、それぞれ第１シリンダー４８により第１保持棒５１および第２保持棒５２の方向にスライドするが、第２ピンチ板４４はスライドしない。これにより、第１保持棒５１と第２保持棒５２を挟みつつパリソン８の先端を閉塞すると同時にパリソン押出ダイの中央に空いた孔から空気を所定量吹き込んでプリブローしてパリソン８を膨らませる。これによりパリソン８が対向するパリソン８と当接することや、内蔵部品に干渉することを防止できる。さらに後述するようにエアノズル４７をパリソン８に刺し込むときにパリソン８に張りを持たせて、刺し込み易くすることができる。

そして、図７に示すように、ブロー成形金型４０を若干閉じるとともに、ブロー成形金型４０に設けられた複数の押圧ピン４２をスライドさせる。このとき、複数の押圧ピン４２は、内蔵部品２０の取付部材３０と対応する位置に設けられているので、パリソン８を内蔵部品２０に取付けられた取付部材３０と押圧ピン４２で挟むように押圧することができる。

そうすると、パリソン８の内面はまだ溶融状態にあるため、上述のように、取付部材３０の当接部３２の突条３４がパリソン８の内面に進入し、当接部３２とパリソン８が融着することができる。このとき、内蔵部品２０は、第１保持棒５１と第２保持棒５２および押圧ピン４２により保持されているので、取付部材３０と内蔵部品２０は、燃料タンク１の外壁の内面の所定の位置に確実に取付けられることができる。

その後、図８と図１３に示すように、内蔵部品２０を押圧ピン４２により保持したままで、第１保持棒５１と第２保持棒５２を保持棒スライド機構５３により下降させて、ブロー成形金型４０から抜き、２枚の第２ピンチ板４４をそれぞれ第２シリンダー４９によりスライドさせて、２枚の第２ピンチ板４４を当接させパリソン８を閉じる。２枚の第２ピンチ板４４の当接部４４ｃ、４４ｃは、それぞれ、凹部はなく、直線状に形成されているため、第１保持棒５１と第２保持棒５２により生じたパリソン８の先端部の孔を塞ぐことができる。

第１保持棒５１と第２保持棒５２を抜いた状態では、パリソン８の孔から内部の空気が抜けて、パリソン８が縮んでしまうため、第１保持棒５１と第２保持棒５２を抜いた後、直ちに２枚の第２ピンチ板４４を閉じてパリソン８を塞ぐ。これによりパリソン８が縮むのを防止して、パリソン８が対向するパリソン８と当接したり、内蔵部品と干渉したりすることを防止できる。
このとき、第２ピンチ板４４を第１ピンチ板４３よりも上に設けると第１保持棒５１と第２保持棒５２の先端が第２ピンチ板４４を通過した後第１ピンチ板４３を通過する前に直ちにパリソン８を閉塞できるので好ましい。

さらに、図９に示すように、ブロー成形金型４０をさらに閉じて、スライドカッター４６でパリソン８を切断する。このとき、ブロー成形金型４０は完全に閉じてなく、若干開いたままである。ブロー成形金型４０を閉じるときには、押圧ピン４２は、そのままパリソン８と内蔵部品２０を押圧続ける。これにより、内蔵部品２０を所定位置に保持し続けることができる。
そして、エアノズル４５からパリソン８の内部に空気を吹き込み、パリソン８の外面をブロー成形金型４０に押圧して、燃料タンク１の形状を概略形成する。

その後さらに、図１０に示すように、ブロー成形金型４０を完全に閉じる。これによりパリソン８の先端と後端は、ブロー成形金型４０により完全に閉じられることができる。このとき、押圧ピン４２の先端面とブロー成形金型４０のキャビティー内面とは同一平面になることができる。そして、さらにエアノズル４５からパリソン８の内部に空気を吹き込み、パリソン８の外面をブロー成形金型４０に完全に押圧して、燃料タンク１の形状を完全に形成する。そして、エアノズル４５から空気を吹き込み、エア抜き４７から空気を取出して、パリソン８の内部に空気を循環させてブロー成形を完了する。その後、ブロー成形金型４０を開き、燃料タンク１を取出す。

本発明の自動車用の燃料タンク１の製造装置で使用されるパリソン８は、６層から構成されるパリソンが使用される。６層以上の層構成を有するパリソンを使用することもできる。また、後述するように、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。

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。

表皮層１１と外部本体層１２と、後述する内部本体層１６に使用する高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、例えば、具体的には以下のポリエチレンを使用することができる。
高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）は、溶融流動速度（ＭＲＦ：２１．６ｋｇ／１０ｍｉｎ）が５〜７であって、密度（ｇ／ｃｍ３）が０．９４４〜０．９５０のものを使用することができる。

外部本体層１２は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材を主材として形成してもよい。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主に含有する再生材は、例えば、使用後に回収された燃料タンク１を粉砕してリサイクルして使用する場合や、燃料タンク１の製造工程中で発生する製造工程中で発生する切れ端や不良品を粉砕してリサイクルして使用する場合がある。燃料タンク１は、主として高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から構成されているため、燃料タンク１を粉砕した再生材は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を主として有している。
これ等の再生材を１００％使用する場合と、再生材に新材の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を混合して使用する場合がある。

バリヤ層１４は、燃料油の透過が極めて少ない熱可塑性合成樹脂から形成されている。バリヤ層１４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、ポリエチレンテレフタレート、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶ポリマー（ＬＣＰ）、半芳香族ナイロン（ＰＰＡ）を使用することができるが、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）が好ましい。
バリヤ層１４を有するため、後述する内部本体層１６を浸透してきたガソリン等の燃料油を、バリヤ層１４で透過を防ぐことができ、大気中に燃料油が蒸発することを防止できる。

バリヤ層１４として、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）を使用する場合は、ガソリンの透過防止性に優れるとともに、溶融成形が可能で加工性にも優れている。また、高湿度下においても、ガソリンの透過防止性に優れている。さらに、アルコールを含有するガソリンに対しても優れた透過防止性を有することができる。

外部接着剤層１３は、外部本体層１２とバリヤ層１４の間に設けられて、この２層を接着し、内部接着剤層１５は、内部本体層１６とバリヤ層１４の間に設けられて、この２層を接着する。外部接着剤層１３と内部接着剤層１５は、同じ材料で形成され、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層１４の両方に接着性を有する合成樹脂で形成される。このため、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とをそれぞれ強固に接着して、それぞれの層が一体的に密着して、燃料タンク１の燃料透過防止性と、強度を確保することができる。

外部接着剤層１３と内部接着剤層１５に使用される接着性の熱可塑性合成樹脂としては、例えば、変性ポリオレフィン樹脂を使用することができ、不飽和カルボン酸変性ポリオレフィン樹脂、特に不飽和カルボン酸変性ポリエチレン樹脂が好ましい。これは、ポリオレフィン樹脂に不飽和カルボン酸を共重合又はグラフト重合させることにより製造することができる。

内部本体層１６は、表皮層１１で述べたように、表皮層１１の使用するものと同じ材料である高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を使用する。
内部本体層１６は、燃料タンク１の外壁１０の全体の厚さの１５％〜６７％の厚さを有する。外壁１０は全体として３ｍｍ〜８ｍｍの肉厚を有するため、０．４５ｍｍから５．３６ｍｍの範囲の肉厚を有する。これにより、燃料タンク１の外壁１０は、内部本体層１６が充分な肉厚を有するため、燃料で膨潤しても剛性を保ち、耐衝撃性を確保することができる。

本発明の実施の形態である燃料タンク斜視図である。本発明の燃料タンクの外壁の構造を示す部分拡大断面図である。本発明の燃料タンクの内部に取付けられる内蔵部品の斜視図である。本発明の燃料タンクの製造装置の斜視図である。本発明の燃料タンクの製造装置のブロー成形金型を開いた状態の断面図である。本発明の燃料タンクの製造装置のブロー成形金型を開いて、パリソンの先端を閉じた状態の断面図である。本発明の燃料タンク製造装置を示すブロー成形金型の押圧ピンをスライドさせた状態の断面図である。本発明の燃料タンク製造装置を示すブロー成形金型の押圧ピンをスライドさせ、保持棒をブロー成形金型から抜いた状態の断面図である。本発明の燃料タンク製造装置を示すブロー成形金型を若干閉じて、パリソン内部に空気を吹き込んだ状態の断面図である。本発明の燃料タンクの製造装置のブロー成形金型を開いた状態の断面図である。本発明の燃料タンク製造装置を示すブロー成形金型を完全に閉じた状態の断面図である。本発明の燃料タンク製造装置を示す第１ピンチ板を閉じた状態の平面図である。本発明の燃料タンク製造装置を示す第１ピンチ板を閉じた状態の断面図である。本発明の燃料タンク製造装置を示す第２ピンチ板を閉じた状態の断面図である。本発明の燃料タンク製造装置を示す第１ピンチ板と第２ピンチ板の斜視図断面図である。従来の燃料タンク製造装置を示すブロー成形金型を閉じた状態の断面図である。従来の他の燃料タンク製造装置を示すブロー成形金型の押圧ピンをスライドさせた状態の断面図である。

符号の説明

１燃料タンク
８パリソン
１０外壁
２０内蔵部品
３０取付部材
４０ブロー成形金型
４１キャビティー
４２押圧ピン
４３第１ピンチ板
４３ｂ、４４ｂ凹部
４４第２ピンチ板
４５エアノズル
５０内蔵部品保持装置
５１第１保持棒
５２第２保持棒

Claims

内部に内蔵部品を取付けられ、熱可塑性合成樹脂で形成された外壁を有する自動車用燃料タンクをブロー成形で形成する自動車用燃料タンクの製造装置において、
上記自動車用燃料タンクの製造装置は、上記自動車用燃料タンクの外壁を成形するブロー成形金型と、上記自動車用燃料タンク内に上記内蔵部品を取付けるために、上記ブロー成形金型の開閉部に上記内蔵部品を保持する内蔵部品保持装置を有し、
上記ブロー成形金型は、開閉可能な２つの型を有し、開閉面に上記自動車用燃料タンクを形成するキャビティーが形成され、パリソンを挟持して該キャビティーで自動車用燃料タンクの外壁を成形し、
上記内蔵部品保持装置は、上記内蔵部品を保持する保持棒を設け、該保持棒は上記ブロー成形金型が開いたときに、上記ブロー成形金型が開いた上記キャビティーに対向する位置に上記内蔵部品を保持し、上記ブロー成形金型が閉じたときに上記パリソンの内部に上記内蔵部品が位置し、上記パリソンが挟持された後に、上記ブロー成形金型から抜け出るように進退自在に構成され、
上記ブロー成形金型の下方に上記保持棒と共にパリソンを挟持する第１ピンチ板と、該第１ピンチ板と並列に第２ピンチ板を形成し、上記第１ピンチ板と第２ピンチ板は、それぞれ複数に当接部で分割して形成されるとともに、それぞれシリンダーで上記保持棒に対して直角方向に移動し、上記第１ピンチ板は、上記保持棒を挟持できるように当接部の挟持部分に凹部が形成され、上記保持棒と上記パリソンを同時に挟持し、上記第２ピンチ板は、凹部のない直線状の当接部が形成され、上記保持棒が抜けた後に上記パリソンを挟持するように構成されたことを特徴とする自動車用燃料タンクの製造装置。
上記第１ピンチ板と第２ピンチ板は、それぞれ２分割して形成されるとともに、それぞれシリンダーで保持棒に対して直角方向に移動し、上記第１ピンチ板は、上記保持棒を挟持できるように当接部の挟持部分に凹部が形成され、上記保持棒と上記パリソンを同時に挟持し、上記第２ピンチ板は、凹部のない直線状の当接部が形成され、上記保持棒が抜けた後に上記パリソンを挟持する請求項１に記載の自動車用燃料タンクの製造装置。
上記第２ピンチ板は、上記第１ピンチ板よりも小さく形成された請求項１または請求項２に記載の自動車用燃料タンクの製造装置。
上記保持棒は複数本設けられ、上記第１ピンチ板の凹部は、複数の上記保持棒に対応した数の複数の凹部が形成された請求項２または請求項３に記載の自動車用燃料タンクの製造装置。
上記燃料タンクの外壁を形成するパリソンは、外側から、外部本体層、外部接着剤層、バリヤ層、内部接着剤層と内部本体層の５層で形成され、上記外部本体層と内部本体層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で形成され、上記バリヤ層はエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）で形成され、上記外部接着剤層と内部接着剤層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）とバリヤ層の両方に接着性を有する合成樹脂で形成され、上記パリソンをブロー成形する請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の自動車用燃料タンクの製造装置。