(57)【要約】【課題】  アッパータンクとロアタンクを別々に形成した場合に、その接合部の燃料透過防止性の高い、剛性を充分有する、自動車用燃料タンクとその製造方法を得ることである。【解決手段】  熱可塑性合成樹脂製の内面樹脂層１０と外面樹脂層２０から形成される自動車用燃料タンク１において、内面樹脂層１０は、アッパータンク部１１とロアタンク部１６を分割して別々に成形し、そのそれぞれの開口周縁部を接合して形成され、外面樹脂層２０は、接合された内面樹脂層１０の外周全面を被覆して一体的に形成されたことを特徴とする自動車用燃料タンクとその製造方法である。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱可塑性合成樹脂製の内面樹脂層と外面樹脂層から形成される自動車用燃料タンクにおいて、
上記内面樹脂層は、分割して別々に成形されたアッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの開口周縁部が合体されて形成され、
上記外面樹脂層は、上記接合された内面樹脂層の外周全面を被覆して一体的に形成されたことを特徴とする自動車用燃料タンク。
【請求項２】
上記内面樹脂層は、燃料透過防止性能を有する熱可塑性樹脂から形成され、上記外面樹脂層は、剛性を有する熱可塑性樹脂から形成された請求項１に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項３】
上記外面樹脂層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成され、上記内面樹脂層は、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリアセタール、ナイロン、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トのうち少なくとも１種類の材料から形成される請求項１または請求項２に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項４】
上記内面樹脂層は、それぞれアッパータンク部とロアタンク部の内側に剛性を有する熱可塑性合成樹脂から形成されたタンク側樹脂層と、該タンク側樹脂層の外側に燃料透過防止のための外側シートが一体的に形成されている請求項１に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項５】
上記内面樹脂層のタンク側樹脂層と外面樹脂層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成され、外側シートは、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリアセタール、ナイロン、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トのうち少なくとも１種類の材料からなる層を含む多層シートである請求項４に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項６】
上記内面樹脂層からそれぞれ上記タンク内方向に向かって突出部が一体的に形成され、上記外面樹脂層からそれぞれ上記タンク外方向に向かって突出部が一体的に形成された請求項１乃至請求項５のいずれかに記載の自動車用燃料タンク。
【請求項７】
上記内面樹脂層からそれぞれ上記タンク内方向に向かって形成された上記突出部は、上記アッパータンク部とロアタンク部の内部に、幅方向に全周に亘り複数本形成された内側リブであり、上記外面樹脂層からそれぞれ上記タンク外方向に向かって形成された上記突出部は、上記外面樹脂層の外面に、幅方向と長手のそれぞれの全周に亘り複数本形成された外側リブである請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の自動車用燃料タンク。
【請求項８】
上記内面樹脂層のロアタンク部は、下外面に上記外面樹脂層の肉厚と略同一の高さのリブが形成された請求項１乃至請求項７のいずれかに記載の自動車用燃料タンク。
【請求項９】
熱可塑性合成樹脂の内面樹脂層と外面樹脂層から構成される自動車用燃料タンクの製造方法において、
上記内面樹脂層は、アッパータンク部とロアタンク部をそれぞれ別々に型成形し、上記アッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部を合体して一体的に接合して形成し、
燃料タンクを成形する金型を開いた状態で、該金型の下型に外面樹脂層を構成する熱可塑性合成樹脂を射出または注入し、その射出または注入された熱可塑性合成樹脂の上に、接合された上記内面樹脂層を置き、
上記内面樹脂層の上面に外面樹脂層を構成する熱可塑性合成樹脂を射出または注入し、
その後、上記金型の上型を完全に閉じて圧縮成形したことを特徴とする自動車用燃料タンクの製造方法。
【請求項１０】
上記内面樹脂層のアッパータンク部とロアタンク部の型成形において、該型成形の金型に燃料透過防止機能を有する外側シートをインサートした後、上記内面樹脂層のタンク側樹脂層を型成形し、上記アッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの内面にタンク側樹脂層と、それぞれの外面に上記外側シートを形成した請求項９に記載の自動車用燃料タンクの製造方法。
【請求項１１】
上記外面樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂を射出または注入した後、上記金型を閉じて圧縮成形するときに、上記上型の外枠の先端面を下型のパーティング面に当接させ、その後、上型の中型を下降させて圧縮成形する請求項９または請求項１０に記載の自動車用燃料タンクの製造方法。
【請求項１２】
上記外面樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂を射出または注入した後、上記金型を閉じて圧縮成形するときに、通常の圧縮成形の圧縮速度よりも遅く圧縮する請求項９乃至請求項１１のいずれかに記載の自動車用燃料タンクの製造方法。
【請求項１３】
上記内面樹脂層の上記アッパータンク部とロアタンク部を成形する金型に、内面樹脂層から内部方向に突出する突起部を形成する複数の凹部を、アッパータンク部とロアタンク部の内面の幅方向の全周にわたり設けた請求項９乃至請求項１２のいずれかに記載の自動車用燃料タンクの製造方法。
【請求項１４】
上記金型の上型と下型に、上記外面樹脂層からタンク外方向に突出する突起部を形成する複数の凹部を、外面樹脂層の外面の幅方向と長手方向の全周にわたり設けた請求項９乃至請求項１３のいずれかに記載の自動車用燃料タンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱可塑性合成樹脂製の、内面樹脂層と外面樹脂層から形成される自動車用燃料タンクおよびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、自動車用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。
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、溶融した合成樹脂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。
【０００３】
しかし、この方法では、自動車用燃料タンクのような大型の合成樹脂製中空製品の場合は、パリソンの全体の重量が大きくなり、また、自動車用燃料タンクの強度が必要な場合に、強度増加のため厚肉の自動車用燃料タンクを製造するときにもパリソンの重量が増加して、溶融状のパリソンを成形機の上部から金型に入れるときに下方に垂れるため、上部の肉厚が下部の肉厚よりも薄くなる場合があった。
また、自動車用燃料タンクのような複雑な形状をした製品の場合は、パリソンを金型内で膨張させたときに、パリソンの膨張の割合が製品の部位によって異なる場合があり、製品の肉厚にバラツキが生じる場合があった。
【０００４】
ブロー成形製の自動車用燃料タンクは、リブや梁等を設けることも難しく、また、パリソンの膨張の割合が製品の部位によって異なる場合があり、タンクの肉厚にバラツキが生じる。従って、肉厚管理、品質管理に多大な労力を要していた。さらに、燃料タンク内にバルブ等の付属品を取付けることも困難であった。
そのため合成樹脂製中空体を上下に分割して、それぞれ別に射出成形等により成形して、その後そのアッパータンクとロアタンクを突き合せ部にて衝合して燃料タンクを形成していた。
【０００５】
このような、アッパータンクとロアタンクを成形する方法においては、例えば、内面材、透過防止膜と外面材からなるシート状の積層体をプレス成形して、上下分割体を形成し、その後その上下分割体を溶着接合するものがある（例えば、特許文献１参照。）。しかしながら、このシート状の積層体をプレス成形する場合は、積層体の肉厚を大きくすると成形が困難となり、充分な強度を有するタンクを製造することが難しかった。
【０００６】
また、アッパータンクとロアタンクのそれぞれについて、内層と外層を形成するものをそれぞれ成形し、その内層と外層の間に燃料の不透過層を挟んで、アッパータンクとロアタンクを接合するものがある。（例えば、特許文献２参照。）。しかしながら、上記のような製造方法においては、アッパータンクとロアタンクのそれぞれの内層と外層を形成するものを個々に成形する必要があるとともに、燃料の不透過層もタンク形状に賦形する必要があった。
【０００７】
さらに、透過防止膜と外側材を積層したものを完成品に近い形状に成形したのちに溶融した内側材を圧縮成形して形成する方法も提案されている（例えば、特許文献３参照。）。この場合は、積層体の肉厚を厚くすると、透過防止膜と外側材を積層したものを完成品に近い形状に成形することが困難であり、外面に突起部等を形成することも困難であった。
そして、このようなアッパータンクとロアタンクを別々に形成し、その開口周縁部を溶着する場合には、溶着部分の信頼性を高めるために、タンク本体の樹脂層と透過防止膜の間に未溶着テープを設けるものも提案されている（例えば、特許文献４参照。）。
【特許文献１】特開平５−１６９３８号公報
【特許文献２】特開２０００−２８０７６３号公報
【特許文献３】特開平５−１０４５５２号公報
【特許文献４】特開平１１−２２１８５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようにアッパータンクとロアタンクを別々に形成した場合に、その接合部の燃料透過防止性の高い、剛性を充分有する、製造が容易で品質の優れた、自動車用燃料タンクとその製造方法が求められていた。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための請求項１の本発明は、熱可塑性合成樹脂製の内面樹脂層と外面樹脂層から形成される自動車用燃料タンクにおいて、
内面樹脂層は、分割して別々に成形されたアッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの開口周縁部が合体されて形成され、外面樹脂層は、接合された内面樹脂層の外周全面を被覆して一体的に形成されたことを特徴とする自動車用燃料タンクである。
【００１０】
請求項１の本発明では、自動車用燃料タンクは、熱可塑性合成樹脂性の内面樹脂層と外面樹脂層から形成される。このため、内面樹脂層に燃料透過防止性の優れた樹脂を使用することができる。あるいは、内面樹脂層と外面樹脂層の間に、燃料透過防止性の優れたシート等を設けることができる。外面樹脂層には、燃料タンクの強度を確保することができる剛性の高い樹脂を使用することができ、材料選択の余地が大きい。
【００１１】
内面樹脂層は、分割して別々に成形されたアッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの開口周縁部が合体されて形成されている。このため、アッパータンク部とロアタンク部とを別々に成形することができ、それぞれを射出成形で成形して、寸法精度の高い、強度の強いアッパータンク部とロアタンク部を得ることができる。従って、アッパータンク部とロアタンク部とを組み合わせて形成された合成樹脂製燃料タンクは、寸法精度の高い精密な、かつ強度の高い製品を得ることができる。また、アッパータンク部とロアタンク部の内部に補強リブや内蔵部品等を取付けることが容易にできる。
【００１２】
外面樹脂層は、接合された内面樹脂層の外周全面を被覆して一体的に形成される。このため、外面樹脂層は、内面樹脂層と異なり、接合部分がなく、全体として一体的に形成される。従って、内面樹脂層の接合部分の強度を確保できる。さらに、内面樹脂層の接合部分は、燃料透過防止性の優れた樹脂同士が接合して隙間がないため、内面樹脂層の接合部分から燃料の透過を防止することができる。
【００１３】
さらに、内面樹脂層からそれぞれタンク内方向に向かってに突出部が一体的に形成され、外面樹脂層からそれぞれタンク外方向に向かって突出部が一体的に形成されている。このため、燃料タンクの強度を向上させるための内側リブや外側リブを形成することができるとともに、タンクの内部にバルブ等の部品を取付けるための突出部や、タンクの外部にホース等の部品を取付けることが容易にできる。また、外面樹脂層を形成するときに、内面樹脂層の外周前面に一体的に形成することができるので、内面樹脂層と外面樹脂層を強固に固着することができる。
【００１４】
請求項２の本発明は、内面樹脂層は、燃料透過防止性能を有する熱可塑性樹脂から形成され、外面樹脂層は、剛性を有する熱可塑性樹脂から形成された自動車用燃料タンクである。
【００１５】
請求項２の本発明では、内面樹脂層は、燃料透過防止性能を有する熱可塑性樹脂から形成され、外面樹脂層は、剛性を有する熱可塑性樹脂から形成されたため、内面樹脂層と外面樹脂層によりタンク外壁の強度を強くすることができ、外部からの衝撃等が加わっても破損することはない。また、燃料透過防止のための内面樹脂層を外面樹脂層で被覆することにより、内面樹脂層を薄くしても、燃料透過防止性能を確保できる。
【００１６】
請求項３の本発明は、外面樹脂層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成され、内面樹脂層は、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリアセタール、ナイロン、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トのうち少なくとも１種類の材料から形成される自動車用燃料タンクである。
【００１７】
請求項３の本発明では、外面樹脂層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成されている。このため、強度が大きく、タンク壁を厚くしなくてもよく、燃料タンクの重量を低減することができる。また、耐候性に優れているので長期間その強度を維持することができる。更に、オレフィン系熱可塑性合成樹脂でありリサイクル利用が容易である。
内面樹脂層は、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリアセタール、ナイロン、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トのうち少なくとも１種類の材料からなる層を含む材料から形成されている。このため、燃料透過防止性に優れており、燃料タンクからの燃料の透過を防止できる。
【００１８】
請求項４の本発明は、内面樹脂層は、それぞれアッパータンク部とロアタンク部の内側に剛性を有する熱可塑性合成樹脂から形成されたタンク側樹脂層と、タンク側樹脂層の外側に燃料透過防止のための外側シートが一体的に形成されている自動車用燃料タンクである。
【００１９】
請求項４の本発明は、内面樹脂層は、それぞれアッパータンク部とロアタンク部の内側に剛性を有する熱可塑性合成樹脂から形成されたタンク側樹脂層と、タンク側樹脂層の外側に燃料透過防止のための外側シートが一体的に形成されている。このため、タンク側樹脂層と外面樹脂層で外側シートを挟持することができ、タンク側樹脂層、外側シートと外面樹脂層の３層によりタンク外壁の強度を強くすることができ、外部からの衝撃等が加わっても破損することはない。また、燃料透過防止のための外側シートを内面樹脂層と外面樹脂層で被覆することにより、多層シートの破れを防止して、燃料透過防止性能を確保できる。
【００２０】
請求項５の本発明は、内面樹脂層のタンク側樹脂層と外面樹脂層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成され、外側シートは、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリアセタール、ナイロン、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トのうち少なくとも１種類の材料からなる層を含む多層シートである自動車用燃料タンクである。
【００２１】
請求項５の本発明は、内面樹脂層のタンク側樹脂層と外面樹脂層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成されているため、強度が大きく、タンク壁を厚くしなくてもよく、燃料タンクの重量を低減することができる。また、耐候性に優れているので長期間その強度を維持することができる。更に、オレフィン系熱可塑性合成樹脂でありリサイクル利用が容易である。
外側シートは、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリアセタール、ナイロン、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トのうち少なくとも１種類の材料からなる層を含む多層シートである。このため、燃料透過防止性に優れており、燃料タンクからの燃料の透過を防止できる。また、多層シートであるため、燃料透過防止性に優れた層の上下をタンク側樹脂層と外面樹脂層との接合性に優れた層を設けることができ、タンク側樹脂層と外面樹脂層との接合を確実に行うことができる。
【００２２】
請求項６の本発明は、内面樹脂層からそれぞれタンク内方向に向かって突出部が一体的に形成され、外面樹脂層からそれぞれタンク外方向に向かって突出部が一体的に形成された自動車用燃料タンクである。
【００２３】
請求項６の本発明は、内面樹脂層のアッパータンク部とロアタンク部からそれぞれタンク内方向に向かって突出部が一体的に形成され、外面樹脂層からそれぞれタンク外方向に向かって突出部が一体的に形成されている。このため、燃料タンクの強度を向上させるための内側リブや外側リブを形成することができるとともに、タンクの内部にバルブ等の部品を取付けるための突出部や、タンクの外部にホース等の部品を取付けることが容易にできる。また、内面樹脂層と外面樹脂層を形成するときに一体的に形成することができるので、突出部を強固に形成することができる。
【００２４】
請求項７の本発明は、内面樹脂層からそれぞれタンク内方向に向かって形成された突出部は、アッパータンク部とロアタンク部の内部に、幅方向に全周に亘り複数本形成された内側リブであり、外面樹脂層からそれぞれタンク外方向に向かって形成された突出部は、外面樹脂層の外面に幅方向と長手のそれぞれの全周に亘り複数本形成された外側リブである自動車用燃料タンクである。
【００２５】
請求項７の本発明では、内面樹脂層からそれぞれタンク内方向に向かって形成された突出部は、アッパータンク部とロアタンク部の内部に、幅方向に全周に亘り複数本形成された内側リブである。このため、タンク内部の幅方向の強度を向上させることができる。外面樹脂層からそれぞれタンク外方向に向かって形成された突出部は、外面樹脂層の外面に、幅方向と長手のそれぞれの全周に亘り複数本形成された外側リブである。このため、燃料タンク外面に全周にわたる幅方向と長手のそれぞれの外側リブを複数本形成でき、幅方向と長手方向の両方の強度を向上させることができる。
内側リブと外側リブの両方の補強効果により、燃料タンクの壁の肉厚を薄くすることができ、車両の軽量化に貢献することができる。
【００２６】
請求項８の本発明は、内面樹脂層のロアタンク部は、下外面に外面樹脂層の肉厚と略同一の高さのリブが形成された自動車用燃料タンクである。
【００２７】
請求項８の本発明では、内面樹脂層のロアタンク部は、下外面に外面樹脂層の肉厚と略同一の高さのリブが形成されたため、外面樹脂層を成形時にその厚さを、前記リブで制御することができ、所定の肉厚の燃料タンクを形成することができる。
【００２８】
請求項９の本発明は、熱可塑性合成樹脂の内面樹脂層と外面樹脂層から構成される自動車用燃料タンクの製造方法において、内面樹脂層は、アッパータンク部とロアタンク部をそれぞれ別々に型成形し、アッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部を合体して一体的に接合して形成し、燃料タンクを成形する金型を開いた状態で、金型の下型に外面樹脂層を構成する熱可塑性合成樹脂を射出または注入し、その射出または注入された熱可塑性合成樹脂の上に、接合された上記内面樹脂層を置き、内面樹脂層の上面に外面樹脂層を構成する熱可塑性合成樹脂を射出または注入し、その後、金型の上型を完全に閉じて圧縮成形したことを特徴とする自動車用燃料タンクの製造方法である。
【００２９】
請求項９の本発明では、熱可塑性合成樹脂の内面樹脂層と外面樹脂層から構成される自動車用燃料タンクの製造方法において、内面樹脂層は、アッパータンク部とロアタンク部をそれぞれ別々に型成形した。このため、アッパータンク部とロアタンク部とを別々に成形することができるので、複雑な形状の中空状のタンクを容易に形成できる。型成形で成形することにより、寸法精度の高い、強度の強いアッパータンク部とロアタンク部を得ることができるため、アッパータンク部とロアタンク部とを組み合わせて形成された内面樹脂層は、寸法精度の高い精密な、かつ強度の高い製品を得ることができる。
【００３０】
アッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部を合体して一体的に接合して形成したため、同一の樹脂を溶着することができ、溶着を内面樹脂層の開口周縁部全周にわたり確実に行なうことができる。また、アッパータンク部とロアタンク部を燃料透過防止性の優れた樹脂で形成した場合には、接合面においても、すべて燃料透過防止性の優れた樹脂とすることができ、接合面からの燃料の透過と蒸発を防止することができる。
内面樹脂層のタンク中空体をまず形成することができ、その後、外面樹脂層を形成するときの、インサートとすることができる。
【００３１】
燃料タンクを成形する金型を開いた状態で、金型の下型に外面樹脂層を構成する熱可塑性合成樹脂を射出または注入する。これによって外面樹脂層の下半分を構成する樹脂を下型に置くことができる。
その注入された熱可塑性合成樹脂の上に、接合された上記内面樹脂層を置く。これによって、金型の下型に置かれた外面樹脂層を構成する熱可塑性合成樹脂は、まだ高温を保っており、内面樹脂層と一体的に融着することができる。
【００３２】
内面樹脂層の上面に外面樹脂層を構成する熱可塑性合成樹脂を射出または注入する。これによって、外面樹脂層の上半分を構成する樹脂を内面樹脂層の上に置くことができる。
その後、金型の上型を完全に閉じて圧縮成形する。これによって、内面樹脂層の外周の全面を一体的に外面樹脂層で覆って成型することができる。このため、内面樹脂層を接合面のない外面樹脂層で一体的に覆うことができ、特に、内面樹脂層の接合部分にも、外面樹脂層は接合面のないタンクを成型することができる。また、外面樹脂層を構成する熱可塑性合成樹脂は射出または注入から短時間のうちに圧縮成形するため、内面樹脂層と外面樹脂層は、強固に融着することができ、燃料タンクの強度を上げることができる。
【００３３】
請求項１０の本発明は、内面樹脂層のアッパータンク部とロアタンク部の型成形において、型成形の金型に燃料透過防止機能を有する外側シートをインサートした後、内面樹脂層のタンク側樹脂層を型成形し、アッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの内面にタンク側樹脂層と、それぞれの外面に上記外側シートを形成した自動車用燃料タンクの製造方法である。
【００３４】
請求項１０の本発明では、内面樹脂層のアッパータンク部とロアタンク部の型成形において、型成形の金型に燃料透過防止機能を有する外側シートをインサートした後、内面樹脂層のタンク側樹脂層を型成形し、アッパータンク部とロアタンク部のそれぞれの内面にタンク側樹脂層と、それぞれの外面に上記外側シートを形成した。このため、タンク側樹脂層を剛性の高い熱可塑性合成樹脂で成形しても燃料透過防止を図ることができ、燃料タンクの壁の厚さを薄くでき、タンク重量を低減することができる。また、タンク側樹脂層に密着させて外側シートを設けることができ、圧縮成形のときに外側シートが破れることなく、燃料タンクを成形することができ、燃料透過を防止できる。
【００３５】
請求項１１の本発明は、外面樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂を射出または注入した後、金型を閉じて圧縮成形するときに、上型の外枠の先端面を下型のパーティング面に当接させ、その後、上型の中型を下降させて圧縮成形する自動車用燃料タンクの製造方法である。
【００３６】
請求項１１の本発明では、外面樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂を射出または注入した後、金型を閉じて圧縮成形するときに、上型の外枠の先端面を下型のパーティング面に当接させる。このため、圧縮成形中に外面樹脂層の材料が、上型の外枠により金型の外にはみ出ることを防止できる。また、上型の外枠で、外面樹脂層の外側側面を形成することができる。
その後、上型の中型を下降させて圧縮成形するため、中型は、外枠にガイドされて外面樹脂層の材料を圧縮して、成型することができる。
【００３７】
請求項１２の本発明は、外面樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂を射出または注入した後、金型を閉じて圧縮成形するときに、通常の圧縮成形の圧縮速度よりも遅く圧縮する自動車用燃料タンクの製造方法である。
【００３８】
請求項１２の本発明では、外面樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂を射出または注入した後、金型を閉じて圧縮成形するときに、通常の圧縮成形の圧縮速度よりも遅く圧縮するため、圧縮成形時に内面樹脂層にかかる力を減少させることができ、内面樹脂層の変形を防止することができる。また、外面樹脂層の樹脂の流れを確実にすることができ、外面樹脂層が内面樹脂層の全面を覆うように形成され、燃料タンクの寸法を正確に成形することができる。
【００３９】
請求項１３の本発明は、内面樹脂層のアッパータンク部とロアタンク部を成形する金型に、内面樹脂層から内部方向に突出する突起部を形成する複数の凹部を、アッパータンク部とロアタンク部の内面の幅方向の全周にわたり設けた自動車用燃料タンクの製造方法である。
【００４０】
請求項１３の本発明では、内面樹脂層のアッパータンク部とロアタンク部を成形する金型に、内面樹脂層から内部方向に突出する突起部を形成する複数の凹部を、アッパータンク部とロアタンク部の内面の幅方向の全周にわたり設けた。このため、アッパータンク部とロアタンク部の圧縮成形と同時に、内面樹脂層から内部方向に突出する複数の突起部を成形することができ、燃料タンクの強度を増加させることができる。この突起部に、燃料タンクの内部に装着するバルブ等を取付けることが出る。
【００４１】
請求項１４の本発明は、金型の上型と下型に、外面樹脂層からタンク外方向に突出する突起部を形成する複数の凹部を、外面樹脂層の外面の幅方向と長手方向の全周にわたり設けた自動車用燃料タンクの製造方法である。
【００４２】
請求項１４の本発明では、金型の上型と下型に、外面樹脂層からタンク外方向に突出する突起部を形成する複数の凹部を、外面樹脂層の外面の幅方向と長手方向の全周にわたり設けた。このため、外面樹脂層の圧縮成形と同時に、外面樹脂層から外部方向に突出する突起部を成型することができる。また、この凹部を、外面樹脂層の外面の幅方向と長手方向の全幅にわたり設けたため、圧縮成形時に外面樹脂層の材料がこの凹部の中を流れることができ、外面樹脂層を均一に成型することができるとともに、燃料タンクの強度を増加させることができる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明の燃料タンクは、内面樹脂層は、分割して別々に成形されたアッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部を合体させて、接合して形成する。このため、アッパータンク部とロアタンク部とを別々に成形することができ、それぞれを射出成形で成形して、寸法精度の高い、強度の強いアッパータンク部とロアタンク部を得ることができる。外面樹脂層は、接合された内面樹脂層の外周全面を被覆して一体的に形成される。このため、外面樹脂層は、全体として一体的に形成される。従って、内面樹脂層の接合部分の強度を確保でき、内面樹脂層の接合部分から燃料の透過を防止することができる。
【００４４】
本発明の燃料タンクの製造方法は、アッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部を合体して一体的に接合して形成したため、内面樹脂層の開口周縁部全周にわたり確実に行なうことができる。また、接合面においても、すべて燃料透過防止性の優れた樹脂とすることができ、接合面からの燃料の透過と蒸発を防止することができる。内面樹脂層の外周の全面を一体的に外面樹脂層で覆って成型することができ、内面樹脂層の接合部分にも、外面樹脂層は接合面のないタンクを成型することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
本発明の実施の形態である自動車用燃料タンク１について、図１〜図３に基づき説明する。
図１は、燃料タンク１を斜め上方から見た斜視図である。図２は図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。図３は、図２における丸で囲んだＡ部分の、燃料タンク１の開口周縁部における接合部分の拡大断面図である。
【００４６】
燃料タンク１は、内面樹脂層１０と外面樹脂層２０の２層から形成され、内面樹脂層１０は、分割して成形されたアッパータンク部１１とロアタンク部１６からなる。内面樹脂層１０の分割は２個ばかりでなく３個以上に分割することも可能である。アッパータンク部１１の内面には、突出部である内側リブ１２が燃料タンク１の内部方向に向けて一体的に形成されている。
【００４７】
アッパータンク部１１には、ポンプユニット取付孔３とパイプ取付孔４が形成されている。ポンプユニット取付孔３は、燃料タンク１内部にポンプユニットを取付けるための孔であり、パイプ取付孔４は、燃料注入用のパイプを取付ける孔である。
【００４８】
ロアタンク部１６は、アッパータンク部１１と同様に、内面には突出部である内側リブ１７が燃料タンク１の内部方向に向けて一体的に形成されている。ロアタンク部１６の下側外面には、図５に示すように、後述する外面樹脂層２０の厚さと略同一の高さの外側リブ１８が一体的に形成されている。
アッパータンク部１１の内側リブ１２にはバルブ（図示せず）がロアタンク１６との溶着前に取付けられている。
【００４９】
図３に示すように、アッパータンク部１１の開口周縁部１３とロアタンク部１６の開口周縁部１９は、製造方法で後述するように、開口周縁部１３、１９の端面同士を熱溶着して、中空状のタンクの内層を形成する、内面樹脂層１０を形成する。内面樹脂層１０に、燃料透過防止性の優れた樹脂を使用した場合は、接合部分は、その樹脂同士が接合して隙間がないため、内面樹脂層１０の接合部分から燃料の透過を防止することができる。
【００５０】
内面樹脂層１０に、剛性の優れた樹脂を使用する場合は、アッパータンク部１１とロアタンク部１６の外面には、燃料透過防止性に優れた外側シート１０ａを設けてもよい。
このように、アッパータンク部１１とロアタンク部１６とを別々に成形することができ、射出成形等により成形して、寸法精度の高い、強度の強いアッパータンク部１１とロアタンク部１６を得ることができる。また、アッパータンク部とロアタンク部の内部に補強リブ１２、１７や内蔵部品等を取付けることが容易にできる。
【００５１】
燃料タンク１の外層を構成する外面樹脂層２０は、内面樹脂層１０の外面を完全に被覆するように、所定の肉厚で形成される。外面樹脂層２０は、内面樹脂層１０と異なり、後述するように、アッパー部分とロア部分を別々に成形するのではなく、アッパー部分とロア部分を一度に一体的に成形する。このため、外面樹脂層２０は、内面樹脂層１０と異なり、接合部分がなく、全体として一体的に形成される。従って、内面樹脂層１０の接合部分の強度を外面樹脂層２０で補強することができる。
【００５２】
外面樹脂層２０の外面において設けられた突出部は、図１に示すように、外側リブ２１とホースクランプ５等がある。外側リブ２１は、外面樹脂層２０から一体的に形成され、燃料タンク１の長手方向と幅方向にそれぞれ複数設けられる。この外側リブ２１により燃料タンク１の強度を向上させることができる。ホースクランプ５も同様に、外面樹脂層２０から一体的に形成され、燃料タンク１の表面に複数形成される。このホースクランプ５に、燃料パイプ（図示せず）や燃料蒸発ガスの移送パイプ（図示せず）が固定される。
【００５３】
外面樹脂層２０の側部から燃料タンク１の外方向に突出して、ボルト孔を有するタンク取付部（図示せず）を設けることができる。このタンク取付部は、燃料タンク１を自動車に取付けるに必要な部分の数箇所に設けられている。このタンク取付部にボルトとナットを挿入して、燃料タンク１を自動車の車体に取付けることができる。
【００５４】
なお、内面樹脂層１０のアッパータンク部１１とロアタンク部１６は、燃料透過防止性に優れた熱可塑性合成樹脂を使用する場合は、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリアセタール、ナイロン、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トのうち少なくとも１種類の材料を使用することができる。この場合は、内面樹脂層１０は、燃料透過防止性に優れており、燃料タンクからの燃料の透過を防止できる。
【００５５】
内面樹脂層１０をタンク側樹脂層とその外面に外側シート１０ａを溶着する場合は、タンク側樹脂層は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成することができ、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）以外でも耐燃料油性、耐衝撃性があり、強度の優れた熱可塑性合成樹脂を使用することができる。
外側シート１０ａは、エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）、ポリアセタール、ナイロン、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トのうち少なくとも１種類の材料からなる層を含む多層シートを使用することができる。ＥＶＯＨ等は、燃料油の透過防止機能に優れており、薄層であってもタンク壁から燃料油が透過して大気中に蒸発することを防止できる。
なお、外側シート１０ａは、３層全体でその厚さが１ｍｍ程度である。
【００５６】
例えば、タンク側樹脂層と外面樹脂層２０を高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）する場合は、外側シート１０ａの構成は上から順に、ＨＤＰＥ／変性ポリエチレン／エチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）／変性ポリエチレン／ＨＤＰＥとすることができる。このような構成とすることにより、外側シート１０ａの上下の最外側層のＨＤＰＥと、内面樹脂層１０と後述する外面樹脂層２０を構成するＨＤＰＥとの融着が成形中に容易にできる。
なお、外側シート１０ａにおけるＥＶＯＨとＨＤＰＥとは変性ポリエチレンにより予め融着されているので、外側シート１０ａ自体が隔離することはなく、内面樹脂層１１、外側シート１０ａと外面樹脂層２０の３層を強固に接合することができる。
【００５７】
次に、外面樹脂層２０は、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）から形成することができ、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）以外でも耐燃料油性、耐衝撃性があり、強度の優れた熱可塑性合成樹脂を使用することができる。高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）を使用する場合は、強度が大きく、外面樹脂層２０と内面樹脂層１０の壁を厚くしなくてもよく、燃料タンク１の重量を低減することができる。また、耐候性に優れているので長期間その強度を維持することができ、オレフィン系熱可塑性合成樹脂でありリサイクル利用が容易である。
【００５８】
次に、この燃料タンク１の製造方法について説明する。
燃料タンク１は、内面樹脂層１０を成形し、その後、内面樹脂層１０の外面に一体的に、外面樹脂層２０を圧縮成形する。内面樹脂層１０は、アッパータンク部１１とロアタンク部１６を別々に成形し、その後、アッパータンク部１１とロアタンク部１６の開口周縁部１３，１９を溶着して製造する。まず、アッパータンク部１１とロアタンク部１６の製造方法について説明する。アッパータンク部１１とロアタンク部１６の製造方法は、それぞれ別の金型により成形されるが略同様であり、アッパータンク部１１の製造方法を例にとり説明する。
【００５９】
アッパータンク部１１の成形は、図４に示すように、アッパータンク成形金型４０を使用し、射出成形により成形する。アッパータンク成形金型４０のキャビティ４３にアッパータンク部１１を構成する熱可塑性合成樹脂を射出成形し、その後、可動型４２を開き、固定型４１からアッパータンク部１１を取り出す。このとき、図５に示すように、アッパータンク部１１の内部には、内側リブ１２が同時に形成される。射出成形することにより、アッパータンク部１１の形状を正確に成形できる。
ロアタンク部１６も同様にロアタンク成形金型を使用して、射出成形により成形する。ロアタンク部１６は、図５に示すように、内側リブ１７と外側リブ１８が同時に成形される。
【００６０】
次に、アッパータンク部１１とロアタンク部１６を接合する。図６に示すように、アッパータンク部１１の開口周縁部１３と、ロアタンク部１６の開口周縁部１９の端面に、熱板５０を当てて溶融し、その後開口周縁部１３、１９同士を圧着して溶融、接合する。
なお、アッパータンク部１１とロアタンク部１６を接合する前に、燃料タンク１内部に装着するバルブ（図示せず）をアッパータンク１１に取付ける。
接合したアッパータンク部１１とロアタンク部１６は、図７に示すように、中空状の燃料タンク１の内面樹脂層１０を形成する。
【００６１】
内面樹脂層１０の成形に、燃料透過防止性に優れた熱可塑性合成樹脂を使用する場合は、上記のようにエチレンビニルアルコール共重合体（ＥＶＯＨ）等を使用する。外側シート１０ａを使用する場合は、タンク側樹脂層を高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で成形し、外側シート１０ａは、上から順に、ＨＤＰＥ／変性ポリエチレン／ＥＶＯＨ／変性ポリエチレン／ＨＤＰＥから構成されたシートを使用することができる。この場合は、後述するように、内面樹脂層１０のタンク側樹脂層と外面樹脂層２０との間で両者の接合を確実にすることができる。
【００６２】
次に、外面樹脂層２０を成形する。
まず、図８に示すように、外面樹脂層２０を成形する金型３０の下型３４の中に、外面樹脂層２０を形成する熱可塑性合成樹脂を注入する。その量は、外面樹脂層２０の略下半分を形成することができる量である。なお、下型３４には、燃料タンク１の外側リブ２１を形成する凹部３４ｂが設けられている。
【００６３】
その後、図９に示すように、下型３４の外面樹脂層２０を形成する熱可塑性合成樹脂の上に、内面樹脂層１０を置き、内面樹脂層１０を下型３４内に押し込む。このとき、内面樹脂層１０の下面には、外面樹脂層２０の肉厚と略同様の高さの外側リブ１８が複数本設けられており、この外側リブ１８が下型３４の内面に当たり、内面樹脂層１０と下型３４の間に、外面樹脂層２０を形成する空間ができる。この空間に外面樹脂層２０を形成する熱可塑性合成樹脂が入り、外面樹脂層２０は所定の肉厚で形成することができる。
なお、このとき外面樹脂層２０を形成する熱可塑性合成樹脂の上面は、下型３４からはみ出さないように、下型３４の外周端面よりも若干低い位置にくるようにする。
【００６４】
次に、図１０に示すように、内面樹脂層１０の上面に、外面樹脂層２０を形成する熱可塑性合成樹脂を注入する。その量は、外面樹脂層２０の略上半分を形成することができる量である。但し、その後の外面樹脂層２０の熱可塑性合成樹脂の成形を容易にするため、内面樹脂層１０の上面のできるだけ広い面に置かれることが好ましい。このため、熱可塑性合成樹脂を帯状に注入してもよい。
【００６５】
その後、図１１に示すように、上型３１を閉じる。上型３１を閉じるには、まず上型３１の外周部分である外枠３２を下型３４の外周部分に当接させる。これにより、圧縮成形中に外面樹脂層２０の熱可塑性合成樹脂が金型３０のパーティング面から外へはみ出すことを防止できるとともに、外枠３２で外面樹脂層２０の側面を形成することができる。
次に、中型３３を下方に移動させ、下型３４と上型３１とで、内面樹脂層１１を挟み、外面樹脂層２０を構成する合成樹脂を、外面樹脂層２０を形成する厚さまで圧縮して、成形する。
【００６６】
このとき、上型３１の中型３３と下型３４にはそれぞれ凹部３３ｂと凹部３４ｂが形成されているので、燃料タンク１の外面に外側リブ２１を設けることができる。
圧縮成形時に外面樹脂層２０の材料がこの凹部３３ｂ、３４ｂの中を流れることができ、外面樹脂層２０を形成する熱可塑性合成樹脂の流れをスムースにすることができ、燃料タンク１の壁を均一に成型することができるとともに、燃料タンク１の強度を増加させることができる。
なお、外面樹脂層２０の上方と下方の熱可塑性合成樹脂は、溶融状態にあるため圧縮成形中に両者は融合し、接合面のない一体的な外観を有する燃料タンク１を形成する。
【００６７】
このとき、中型３３の移動速度は通常の圧縮成形の場合の移動速度よりも遅くすることが好ましい。例えば、通常の圧縮成形の場合の金型の移動速度が１０ｍｍ／秒〜２０ｍｍ／秒であるが、本発明の場合は、５ｍｍ／秒程度にすることが好ましい。このように、金型の移動速度を遅くすると、圧縮成形時に熱可塑性合成樹脂がキャビティ中を横方向に移動時に、内面樹脂層１０にかかる力を減少させることができ、内面樹脂層１０の変形を防止することができる。また、外面樹脂層２０の熱可塑性合成樹脂の流れを確実にすることができ、燃料タンク１の寸法を正確に成形することができる。
その後、冷却して、燃料タンク１が成形されると、金型３０を開いて燃料タンク１を取り出す。
【００６８】
外面樹脂層２０を構成する熱可塑性合成樹脂（ＨＤＥＰ）の通常の射出温度は１８０℃〜２６０℃であるが、本発明では、高温である２６０℃程度で射出または注入される。
樹脂温度が２６０℃程度の高温を維持しているため、成形中に内面樹脂層１０と溶融して融着することができる。外側シート１０ａを使用した場合は、内面樹脂層１０と外面樹脂層２０を構成するＨＤＥＰと溶融して、内面樹脂層１０本体、外面樹脂層２０と多層シート１０ａの３層が強固に溶着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の実施の形態である燃料タンクを斜め上方から見た斜視図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ線に沿った断面図である。
【図３】図２における丸で囲んだＡ部分の、燃料タンク１の開口周縁部における接合部分の拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態である内面樹脂層のアッパータンク部を成形する金型の断面図である。
【図５】本発明の実施の形態である燃料タンクのアッパータンク部とロアタンク部の接合前の断面模式図である。
【図６】本発明の実施の形態である燃料タンクのアッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部を熱板で溶融する状態の断面模式図である。
【図７】本発明の実施の形態である燃料タンクのアッパータンク部とロアタンク部の開口周縁部を融着した状態の断面模式図である。
【図８】本発明の実施の形態である燃料タンクの成形用の金型の下型に、外面樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂を注入した状態を示す断面模式図である。
【図９】本発明の実施の形態である燃料タンクの成形用の金型の下型に、外面樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂を注入し、内面樹脂層を押し込んだ状態を示す断面模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態である燃料タンクの成形用の金型の下型に押し込んだ内面樹脂層の上面に、外面樹脂層を形成する熱可塑性合成樹脂を注入した状態を示す断面模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態である燃料タンクの成形用の金型の上型と下型を閉じて、外面樹脂層を形成した状態を示す断面模式図である。
【符号の説明】
【００７０】
１  燃料タンク
１０  内面樹脂層
１１  アッパータンク部
１２、１７  内側リブ
１６  ロアタンク
２０  外面樹脂層
２１  外側リブ
３０  金型
３１  上型
３２  外枠
３３  中型
３４  下型
【図１】
2006160093.tif 000003
【図２】
2006160093.tif 000004
【図３】
2006160093.tif 000005
【図４】
2006160093.tif 000006
【図５】
2006160093.tif 000007
【図６】
2006160093.tif 000008
【図７】
2006160093.tif 000009
【図８】
2006160093.tif 000010
【図９】
2006160093.tif 000011
【図１０】
2006160093.tif 000012
【図１１】
2006160093.tif 000013