(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
燃料タンクの外側を構成する外側樹脂層と、該燃料タンクの内側を構成する内側樹脂層と、前記外側樹脂層及び前記内側樹脂層よりも燃料透過性が低い材料によって外側樹脂層と内側樹脂層との間に配置されたバリアー層と、を備えた燃料タンク構成体で構成された燃料タンクを製造する燃料タンク製造方法であって、
前記燃料タンク構成体の一部を、外型に設けられた凹部に対し内型の可動押圧部で押し込みながら、内型から燃料タンク構成体の内側樹脂層側に溶融材料を供給して筒部を形成する燃料タンク製造方法。
【請求項２】
前記溶融材料により、前記筒部の先端側を径方向外側に押し広げることで外周面が拡径された拡径部を形成する請求項１に記載の燃料タンク製造方法。
【請求項３】
燃料タンクの外側を構成する外側樹脂層と、該燃料タンクの内側を構成する内側樹脂層と、前記外側樹脂層及び前記内側樹脂層よりも燃料の透過性が低い材料によって外側樹脂層と内側樹脂層との間に配置されたバリアー層と、を備えた燃料タンク構成体で構成され、燃料タンクの外殻形状を構成する燃料タンク本体と、
前記燃料タンク構成体が前記燃料タンク本体から筒状に突出された筒部と、
を備え、
前記筒部における前記外側樹脂層の厚みが、燃料タンク本体の一般部における外側樹脂層の厚みよりも薄くされ、
前記筒部における前記内側樹脂層の厚みが、筒部における前記外側樹脂層の厚みよりも厚くされている燃料タンク。
【請求項４】
前記筒部の先端側に、外周面が拡径された拡径部が形成され、
前記拡径部における前記外側樹脂層の厚みが、拡径部以外の前記筒部における外側樹脂層の厚みよりも薄くされている請求項３に記載の燃料タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、燃料タンク製造方法及び燃料タンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車等の車両に備えられる燃料タンクには、樹脂製のものがある。たとえば特許文献１では、合成樹脂シートをあらかじめ賦形して形成した外面樹脂層の内面に内面樹脂層を射出成形する燃料タンクの製造方法が記載されている。特許文献１では、さらに、内面樹脂層と外面樹脂層との間に接着シートを介在させることで、燃料の透過を防止する点も記載されている。
【０００３】
ところで、特許文献１に記載の燃料タンクの製造方法において、燃料タンクの外側に突出する筒部（パイプ取付孔が形成された筒状の部分）を形成した場合、この筒部において燃料透過を抑制することが望まれる。たとえば、筒部の樹脂層の厚みを単に薄くすると、筒部の強度低下を招く。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１９２９１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記事実を考慮し、筒部における燃料透過を抑制すると共に強度を確保可能な燃料タンクを製造する燃料タンク製造方法と、筒部における燃料透過を抑制されると共に強度が確保された燃料タンクを得ることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明では、燃料タンクの外側を構成する外側樹脂層と、該燃料タンクの内側を構成する内側樹脂層と、前記外側樹脂層及び前記内側樹脂層よりも燃料透過性が低い材料によって外側樹脂層と内側樹脂層との間に配置されたバリアー層と、を備えた燃料タンク構成体で構成された燃料タンクを製造する燃料タンク製造方法であって、前記燃料タンク構成体の一部を、外型に設けられた凹部に対し内型の可動押圧部で押し込みながら、内型から燃料タンク構成体の内側樹脂層側に溶融材料を供給して筒部を形成する。
【０００７】
本発明では、燃料タンクを構成する燃料タンク構成体が外側樹脂層及び内側樹脂層を備えると共に、これらの樹脂層よりも燃料透過性が低い材料で構成されたバリアー層を備えており、製造された燃料タンクにおいては、燃料タンク構成体を通じての燃料透過が抑制される。
【０００８】
また、この燃料タンク製造方法では、燃料タンク構成体の一部を、外型に設けられた凹部に対し内型の可動押圧部で押し込みながら筒部を形成する。筒部では、外側樹脂層の厚みが、燃料タンクの一般部（筒部が形成されていない部分）と比較して薄くなるので、筒部における燃料透過を抑制した燃料タンクを製造することができる。
【０００９】
また、筒部形成時には、内型から燃料タンク構成体の内側樹脂層側に溶融材料を供給している。したがって、このように溶融材料を供給しない構成と比較して、筒部の内側が溶融材料によって厚肉となり、筒部の強度が確保された燃料タンクを製造できる。
【００１０】
請求項２に記載の発明では、請求項１に記載の発明において、前記溶融材料により、前記筒部の先端側を径方向外側に押し広げることで外周面が拡径された拡径部を形成する。
【００１１】
このように拡径部を形成することと、拡径部においては外側樹脂層の厚みが、拡径部以外の筒部における外側樹脂層の厚みよりもさらに薄くなり、燃料透過をより効果的に抑制可能な燃料タンクを製造できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明では、燃料タンクの外側を構成する外側樹脂層と、該燃料タンクの内側を構成する内側樹脂層と、前記外側樹脂層及び前記内側樹脂層よりも燃料の透過性が低い材料によって外側樹脂層と内側樹脂層との間に配置されたバリアー層と、を備えた燃料タンク構成体で構成され、燃料タンクの外殻形状を構成する燃料タンク本体と、前記燃料タンク構成体が前記燃料タンク本体から筒状に突出された筒部と、を備え、前記筒部における前記外側樹脂層の厚みが、燃料タンク本体の一般部における外側樹脂層の厚みよりも薄くされ、前記筒部における前記内側樹脂層の厚みが、筒部における前記外側樹脂層の厚みよりも厚くされている。
【００１３】
すなわち、この燃料タンクでは、燃料タンク構成体が外側樹脂層及び内側樹脂層を備えると共に、これらの樹脂層よりも燃料透過性が低い材料で構成されたバリアー層を備えているので、燃料タンク構成体を通じての燃料透過が抑制される。
【００１４】
また、この燃料タンクでは、筒部を有しているので、筒部を用いて他の部材（取付部材）を取り付けることが可能となる。
【００１５】
筒部における外側樹脂層の厚みは、燃料タンク本体の一般部における外側樹脂層の厚みよりも薄くされている。したがって、筒部における外側樹脂層の厚みを一般部における外側樹脂層の厚みよりも薄くしていない燃料タンクと比較して、筒部での燃料透過を抑制できる。
【００１６】
しかも、筒部における前記内側樹脂層の厚みが、筒部における外側樹脂層の厚みよりも厚くされている。したがって、このように内側樹脂層の厚みが厚くされていない構成と比較して、筒部の強度を確保できる、
【００１７】
請求項４に記載の発明では、請求項３に記載の発明において、前記筒部の先端側に、外周面が拡径された拡径部が形成され、前記拡径部における前記外側樹脂層の厚みが、拡径部以外の前記筒部における外側樹脂層の厚みよりも薄くされている。
【００１８】
拡径部では、外側樹脂層の厚みが、拡径部以外の筒部における外側樹脂層の厚みよりも薄くされているので、燃料透過をより効果的に抑制できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明は上記構成としたので、筒部における燃料透過を抑制すると共に強度を確保可能な燃料タンクを製造する燃料タンク製造方法と、筒部における燃料透過を抑制されると共に強度が確保された燃料タンクが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態の燃料タンクを示す縦断面図である。
【図２】本発明の一実施形態の燃料タンクをポート部及びその近傍で拡大して示す縦断面図である。
【図３】本発明の一実施形態の燃料タンクをポート部で図２よりもさらに拡大して示す縦断面図である。
【図４】本発明の一実施形態の変形例の燃料タンクをポート部及びその近傍で拡大して示す縦断面図である。
【図５】本発明の一実施形態の燃料タンクを製造する工程を示す断面図である。
【図６】本発明の一実施形態の燃料タンクを製造する工程を図５よりも進んだ状態で示す断面図である。
【図７】本発明の一実施形態の燃料タンクを製造する工程を図６よりも進んだ状態で示す断面図である。
【図８】第１比較例の燃料タンクをポート部及びその近傍で拡大して示す縦断面図である。
【図９】第２比較例の燃料タンクをポート部及びその近傍で拡大して示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１には、本発明の第１実施形態の燃料タンク１２が示されている。本実施形態に係る燃料タンク１２は、一例として、略直方体状の燃料タンク本体１４が、上下に分割された２つの燃料タンク構成体１６（上側燃料タンク構成体１６Ａ及び下側燃料タンク構成体１６Ｂ）によって構成されたものを挙げている。上側燃料タンク構成体１６Ａは全体として上に凸に、下側燃料タンク構成体１６Ｂは全体として下に凸に形成されており、これらの外周部分を接合することで、略直方体状の燃料タンク本体１４となる。
【００２２】
燃料タンク構成体１６は、図２及び図３にも詳細に示すように、たとえば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）製の樹脂層２２（外側樹脂層２２Ａ及び内側樹脂層２２Ｃ）と、これら樹脂層２２の間のバリアー層２４Ａとが重層され、図示しない接着層により接着されて構成されている。バリアー層２４Ａは、たとえば、ＥＶＯＨ（エチレンビニルアルコール）等、樹脂層２２よりも燃料透過性の低い（燃料が透過しづらい）材料で構成されている。
【００２３】
燃料タンク本体１４の角部１４Ｃ（天板１４Ｔと側板１４Ｓの境界部分）には、斜め上方に突出する略円筒状のポート部１８が形成されている。ポート部１８の先端は開口部２０とされており、接続部材２６（たとえばインレットパイプの下端）等が接続される。
【００２４】
図２に示すように、ポート部１８は、全体において略一定の内径Ｄ４及び外径Ｄ２を有しているが、ポート部１８の先端では、外径が局所的に大きくされて、スプール部２８が形成されている。スプール部２８は、上記した接続部材２６が接続されたときに、接続部材の抜け止めとして作用する。
【００２５】
また、ポート部１８の内径は、図２に示した例では、ポート部１８の根元から先端まで一定とされているが、たとえば図４に示した本実施形態の変形例のように、先端側（開口部２０が形成された位置）では漸増されて内径拡大部３０とされていてもよい（先端における内径をＤ５と示す）。このように内径がさらに大きくされた内径拡大部３０をポート部１８の先端側に形成すると、たとえば接続部材２６（インレットパイプ）から流入する燃料の流路抵抗がより小さくなる。
【００２６】
ポート部１８における外側樹脂層２２Ａの厚みＴ１は、一般部３２（ポート部１８が形成されていない部分、図２参照）における外側樹脂層２２Ａの厚みＴ０よりも薄くされている。これにより、ポート部１８と接続部材２６との間から、図３に矢印ＰＰで示す燃料の透過経路を想定した場合の透過面積が狭くなり、燃料透過性も低くなる。
【００２７】
さらに、スプール部２８では、バリアー層２４Ａが径方向外側に湾曲しており、スプール部２８における外側樹脂層２２Ａの厚みＴ２が、ポート部１８における外側樹脂層２２Ａの厚みＴ１よりもさらに薄くなっている。したがって、スプール部２８では、バリアー層２４Ａの外側での燃料の透過面積がさらに狭くなり、燃料透過性もより低くなっている。
【００２８】
ポート部１８の内側では、内側樹脂層２２Ｃの実質的な厚みを厚くする筒部厚肉部３４が形成されている。すなわち、ポート部１８における内側樹脂層２２Ｃの実質的な厚みＴ３は、ポート部１８における外側樹脂層２２Ａの厚みＴ１よりも厚くなっている。本実施形態では特に、この厚みＴ３が、一般部３２における内側樹脂層２２Ｃの厚みＴ４（図２参照）と同程度あるいはそれ以上とされている。
【００２９】
図３にも詳細に示すように、ポート部１８の先端では、バリアー層２４Ａが内側に湾曲されており、バリアー層２４Ａの先端部分は、ポート部１８の内周面に露出している。
【００３０】
次に、本実施形態の燃料タンク１２を製造する燃料タンク製造方法、及び燃料タンク１２の作用を説明する。
【００３１】
まず、上側燃料タンク構成体１６Ａを、外型６２及び内型５２を用いて、全体として上に凸の形状に形成する。図５に示すように、外型６２には、ポート部１８を形成するための略円柱状の凹部６４が形成されている。また、外型６２は、このポート部１８の中心線ＣＬで上下に分割可能な分割型とされている。凹部６４の内径Ｄ１は、ポート部１８の外径Ｄ２（図２参照）と等しくされている。凹部６４の奥側には、スプール部２８を形成するための拡径部６６が形成されている。
【００３２】
これに対し、内型５２には、矢印Ｓ１方向及びその反対方向に移動することで凹部６４内に進退可能な略円柱状の可動押圧部５４が設けられている。可動押圧部５４の外径Ｄ３はポート部１８の内径Ｄ４と等しくされている。
【００３３】
可動押圧部５４の中心部分には、可動押圧部５４の先端に樹脂材料を供給するための材料供給ゲート５６が形成されている。
【００３４】
このような構造とされた内型５２及び外型６２を用いて、まず、図５に示すように、上側燃料タンク構成体１６Ａを上下に挟み、所定の熱を加えながら成形する。これにより、燃料タンク構成体１６Ａは、全体として上に凸の形状とされる。
【００３５】
また、このとき、図６に示すように、材料供給ゲート５６から可動押圧部５４の先端に樹脂材料５８を供給しつつ、可動押圧部５４を矢印Ｓ１方向に移動させて凹部６４内に進入させる。この樹脂材料５８としては、樹脂層２２と同一の材料であってもよいが、樹脂層２２と溶融可能であれば異なる種類の材料であってもよい。これにより、供給された樹脂材料５８が成形時の熱で溶融されてポート部１８における内側樹脂層２２Ｃと一体化する。
【００３６】
これにより、上側タンク構成体１６は部分的に凹部６４内に張り出される。そして、図７に示すように、可動押圧部５４が所定位置まで進入すると、ポート部１８が形成される（但し、この段階では開口部２０は未形成である）。特に、凹部６４の先端では、供給された樹脂材料５８によってバリアー層２４Ａが部分的に拡径部６６に入り込み、スプール部２８が形成される。
【００３７】
このようにしてポート部１８を形成すると、ポート部１８においてバリアー層２４Ａよりも外側では、外側樹脂層２２Ａが引き伸ばされるため、その厚みＴ１が、一般部３２における外側樹脂層２２Ａの厚みＴ０よりも薄くなる。特に、スプール部２８では、外側樹脂層２２Ａの厚みＴ２が、ポート部１８における外側樹脂層２２Ａの厚みＴ１よりもさらに薄くなっている。
【００３８】
これに対し、ポート部１８においてバリアー層２４Ａよりも内側では、樹脂材料５８が材料供給ゲート５６から供給されながらポート部１８が形成されるので、成形後のポート部１８における内側樹脂層２２Ｃに、所定の厚みＴ３が確保される（本実施形態では、一般部３２における外側樹脂層２２Ａの厚みＴ０よりも厚い）。換言すれば、樹脂材料５８を供給しない場合には、ポート部１８における内側樹脂層２２Ｃの厚みは、外側樹脂層の厚みＴ１と同程度あるいは厚みＴ１に近い程度に薄くなるが、本実施形態では、このようにポート部１８において内側樹脂層２２Ｃが薄くならず、むしろ内側樹脂層２２Ｃに所定の厚みＴ３を有するポート部１８の形状としている。
【００３９】
なお、ポート部１８を形成する途中では、ポート部１８の内側樹脂層２２Ｃと可動押圧部５４との間に一時的に生じたクリアランスに直ちに樹脂材料５８が充填されていく。そして、可動押圧部５４が所定位置（図７に示す位置）に至ると樹脂材料５８はそれ以上充填されなくなるため、樹脂材料５８の必要量をあらかじめ推定しておく必要がない。すなわち樹脂材料５８の過不足がなく、高い寸法精度でポート部１８を形成できる。
【００４０】
ポート部１８を形成した後、可動押圧部５４を矢印Ｓ１と反対の方向に移動させて凹部６４から退避させ、外型６２及び内型５２を脱型する。外型６２は、ポート部１８の中心線ＣＬで上下方向（矢印Ｓ２方向）に分割可能な分割型とされているので、スプール部２８が形成されていても、矢印Ｓ２方向に脱型することで、いわゆるアンダーカットにならずにスムーズに脱型できる。
【００４１】
そして、ポート部１８の中央に開口部２０を形成する。このとき、開口部２０をポート部１８の内径Ｄ４と同じ内径に形成してもよいが、ポート部１８の先端側に向かって内径が漸増されるように形成し、図４に示す変形例の形状としてもよい。以上により、所望の形状に成形された上側燃料タンク構成体１６Ａが得られる。実質的に、外側樹脂層２２Ａ及び内側樹脂層２２Ｃが所望の厚みＴ１及びＴ３とされたポート部１８が、上側燃料タンク構成体１６Ａを成形する途中の１回の成形工程（樹脂材料５８を供給しながら可動押圧部５４を進退させるプロセス）で形成でき、しかも、成形に用いる金型としても、内型及び外型６２だけで足りる。
【００４２】
しかも、樹脂材料５８の供給時には、ポート部１８を形成する際の熱が樹脂材料５８にも作用するため、樹脂材料５８の温度低下を抑制でき、樹脂材料５８を溶融状態に維持するための熱エネルギーが少なくて済む。
【００４３】
また、下側燃料タンク構成体１６Ｂについても、図示しない内型および外側を用いて、所望の形状（下に凸の形状）に成形する。そして、上側燃料タンク構成体１６Ａと下側燃料タンク構成体１６Ｂとを接合して、全体として略箱状の燃料タンク１２が得られる。
【００４４】
このようにして製造された本実施形態の燃料タンク１２では、接続部材２６の内周側にポート部１８がはめ込まれるようにして、ポート部１８に接続部材２６が接続される。ここで、たとえば図８に示す第１比較例のポート部４８のように、バリアー層２４Ａの先端がポート部１８あるいはスプール部２８の外周面に露出していると、接続途中の接続部材２６がバリアー層２４Ａの先端と擦れあう。
【００４５】
また、図９に示す第２比較例のポート部５０のように、バリアー層２４Ａの先端がポート部１８の先端に露出していると、接続初期に接続部材２６がポート部１８の先端に当たったときに、バリアー層２４Ａの先端にも触れてしまう。
【００４６】
これに対し、本実施形態では、バリアー層２４Ａの先端はポート部１８の内周面に露出している。このため、接続途中の接続部材２６がバリアー層２４Ａの端部に接触せず、バリアー層２４Ａの損傷や、バリアー層２４Ａと外側樹脂層２２Ａ又は内側樹脂層２２Ｃとの剥がれを防止することができ、信頼性が向上している。
【００４７】
また、本実施形態の燃料タンク１２では、ポート部１８の内径よりも、開口部２０の内径が大きくなっているので、接続部材２６から燃料等が燃料タンク内に流入するときの流路抵抗が小さくなる。
【００４８】
ポート部１８における外側樹脂層２２Ａの厚みＴ１は、一般部３２における外側樹脂層２２Ａの厚みＴ０よりも薄いので、ポート部１８と接続部材２６との間からの燃料透過を想定した場合の透過面積が狭くなり、燃料透過性も低くなる。特に、スプール部２８における外側樹脂層２２Ａの厚みＴ２は、ポート部１８における外側樹脂層２２Ａの厚みＴ１よりもさらに薄くなっている。スプール部２８では、燃料の透過面積がさらに狭くなっているので、燃料透過をより確実に抑制することができる。
【００４９】
しかも、ポート部１８における内側樹脂層２２Ｃの実質的な厚みＴ３は、一般部３２における内側樹脂層２２Ｃの厚みＴ４と同程度あるいはこの厚みＴ４以上とされている。すなわち、図６及び図７に示すように上側燃料タンク構成体１６Ａを外側に張り出させてポート部１８を形成したことによる厚みの減少を、樹脂材料５８を供給することで防止しているので、ポート部１８の強度が確保されている。
【符号の説明】
【００５０】
１２  燃料タンク
１４  燃料タンク本体
１６  燃料タンク構成体
１８  ポート部（筒部）
２０  開口部
２２Ａ      外側樹脂層
２２Ｃ      内側樹脂層
２４Ａ      バリアー層
２６  接続部材
２８  スプール部
３０  内径拡大部
３２  一般部
３４  筒部厚肉部
５２  内型
５４  可動押圧部
５６  材料供給ゲート
５８  樹脂材料
６２  外型
【図１】
0005471754.tif 000002
【図２】
0005471754.tif 000003
【図３】
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【図４】
0005471754.tif 000005
【図５】
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【図６】
0005471754.tif 000007
【図７】
0005471754.tif 000008
【図８】
0005471754.tif 000009
【図９】
0005471754.tif 000010