(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記開口部を囲繞し、少くとも前記圧縮部に当接する段部を内側に形成すると共に、該段部に凹部を形成し、該凹部に、前記開口部を構成する樹脂部材の一部を導入して前記開口部に一体的に結合して成る環状部材とを備えたことを特徴とする燃料タンクの開口部構造。
【請求項２】
前記環状部材が、前記凹部に重合するように形成したリブを備えた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。
【請求項３】
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、段部を内側に形成すると共に該段部に凹部を形成して成る環状部材を、前記開口部を形成すべき部分を囲繞するように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すると共に、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し、該重合部の少くとも一部を圧縮して圧縮部を形成すると共に、前記開口部を構成する樹脂部材の一部を前記環状部材の凹部に導入して前記環状部材を前記開口部に一体的に結合することを特徴とする燃料タンクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【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】
従って、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構造とすることが望まれるが、樹脂部材による開口部の構造の改良に加え、蓋体との接合を適切に行い、更には必要に応じてシール部材を保持し得る環状部材を一体的に接合することが必要となる。
【０００７】
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すると共に、開口部に対し適切に環状部材を一体的に結合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。
【０００８】
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と共に、開口部に対し適切に環状部材を一体的に結合し得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。
【０００９】
【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、前記開口部を囲繞し、少くとも前記圧縮部に当接する段部を内側に形成すると共に、該段部に凹部を形成し、該凹部に、前記開口部を構成する樹脂部材の一部を導入して前記開口部に一体的に結合して成る環状部材とを備えることとしたものである。前記凹部は、前記環状部材の前記樹脂部材との当接面に形成するのであればその形状及び方向は問わず、当接面からその裏面に連通する連通孔としてもよい。
【００１０】
更に、請求項２に記載のように、前記環状部材は、前記凹部に重合するように形成したリブを具備したものとしてもよい。前記圧縮部は、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。
【００１１】
また、本発明の燃料タンクの製造方法は、請求項３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、段部を内側に形成すると共に該段部に凹部を形成して成る環状部材を、前記開口部を形成すべき部分を囲繞するように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すると共に、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し、該重合部の少くとも一部を圧縮して圧縮部を形成すると共に、前記開口部を構成する樹脂部材の一部を前記環状部材の凹部に導入して前記環状部材を前記開口部に一体的に結合することとしたものである。
【００１２】
【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、少くとも外層、内層及び中間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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。特に、中間層Ｂの最外側が圧縮部１ｃに位置するように構成されており、圧縮部１ｃにおける外層Ｐｏの厚さは筒状部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（図２の３に相当）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。
【００１６】
更に、本実施形態では図２に示すように、折曲部１ｂから筒状部１ｅの外側面と平行に延出する立壁部１ｋが形成されている。これにより、立壁部１ｋの内側の圧縮部１ｃに環状溝が形成される。尚、図３に示すように、立壁部１ｋを設けることなく、圧縮時に形成される段差を圧縮部１ｃとしてそのまま外方に開放する構造としてもよい。
【００１７】
一方、環状部材２が開口部１ｈを囲繞するように配置され、燃料タンク本体１を構成する樹脂部材で形成された開口部１ｈに固着されている。環状部材２も樹脂製で、その内側が筒状部１ｅの外側面に当接し、上端面が圧縮部１ｃの下面に当接すると共に、折曲部１ｂに当接（本実施形態では、更に立壁部１ｋに当接）するように、段部２ｄが内側に形成されている。環状部材２の詳細な構造は、図４乃至図６に示す通りであり、軸方向の一方の端面（図５及び図６の下側端面）に環状の凹部２ｒが形成され、外側面には螺子部２ｓが形成されている。
【００１８】
そして、図１、図２、図４及び図６に示すように、環状部材２の円周に沿って所定間隔毎に、段部２ｄに複数の凹部（代表して２ｃで表す）が形成されており、後述するように筒状部１ｅ及び重合部１ｄの成形時に樹脂部材が凹部２ｃ内に侵入し、環状部材２が筒状部１ｅに対して回転しないように固定されている。また、図４及び図５に示すように、環状部材２の円周に沿って所定間隔毎に、段部２ｄの隅に複数のリブ（代表して２ｅで表す）が形成されている。これら凹部２ｃ及びリブ２ｅは図４及び図６に示すものに限らず、図１０乃至図１９を参照して後述するように種々の態様がある。尚、図４及び図６に示す凹部２ｆは、蓋体３に設けられた回転阻止用の係合部材（図示せず）を収容するものである。
【００１９】
上記のように構成された開口部１ｈにおいて、本実施形態の圧縮部１ｃは環状溝を構成し、これに図１に示すようにゴム等の環状のシール部材３が収容され、その上に蓋体４が載置された後、内側に螺子部を有する環状の固定部材５が装着される。而して、固定部材５が環状部材２の螺子部２ｓに螺合されると、蓋体４がシール部材３を介して圧縮部１ｃ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は前述のように筒状部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及び圧縮部１ｃとの当接部、並びに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り、特に、中間層Ｂの最外側が圧縮部１ｃに位置するように構成されており、流路が狭くなっているので、燃料の透過を確実に防止することができる。加えて、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７は、上記の開口部構造を有する燃料タンクの製造に供する金型の作動を説明するもので、金型Ｄ１は図７の上下方向に移動可能に支持され、金型Ｄ２は図７の左右方向に移動可能に支持されている。金型Ｄ１の内側には凸部Ｄ１ｐが形成され、金型Ｄ２の内側には凹部Ｄ２ｒが形成されている。凸部Ｄ１ｐ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の螺子部２ｓを収容し得る形状に形成されている。尚、図７においては、燃料タンク本体１の開口部１ｈは成形後の状態を示している。
【００２２】
図８及び図９は、上記開口部構造の製造工程の一例を説明するもので、先ず図８の成形工程において、環状部材２が金型Ｄ２の凹部Ｄ２ｒ内に配置された後に、前述の多層構造（本実施形態では三層）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。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。
【００２３】
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、図８に白抜き矢印で示すように環状部材２方向に駆動される。この結果、図８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９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Ｄ１ｐによって重合部１ｄが圧縮されて圧縮部１ｃが形成されると共に、立壁部１ｋが延出形成される。このとき、環状部材２の段部２ｄの隅に形成された複数のリブ２ｅ間及び凹部２ｃ内に樹脂部材が充填されるので、環状部材２が筒状部１ｅに対して回転しないように固定される。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。
【００２４】
図１０及び図１１は、前述の図４及び図６の実施形態に比し、環状部材２の段部２ｄには特にリブを設けることなく、段部２ｄの隅を滑らかな曲面２ｖに形成すると共に、この曲面２ｖに凹部２ｃを形成することとしたものである。また、図１２及び図１３は、図１０及び図１１に記載の凹部２ｃに代えて、複数の連通孔（代表して２ｈで表す）を形成することとしたものである。
【００２５】
更に、図１４及び図１５は、図１０及び図１１に記載の凹部２ｃと図１２及び図１３に記載の連通孔２ｈを組み合わせて、段差のある中空部を有する連通孔２ｊとしたものである。また、図１６及び図１７は、図１０及び図１１に記載の凹部２ｃが環状部材２の軸方向に形成されているのに対し、径方向に凹部２ｋを形成することとしたものである。
【００２６】
そして、図１８及び図１９は、図４及び図６の実施形態に比し、環状部材２の段部２ｄの隅を滑らかな曲面に形成すると共に、この曲面に複数の連通孔（代表して２ｈで表す）を形成することとしたものである（図１８及び図１９にはこのうち１個のみを示している）。加えて、各連通孔２ｈには、これを跨ぐようにリブ２ｔが形成されており、このリブ２ｔは、本発明にいう、凹部に重合するように形成したリブを構成する。
【００２７】
而して、図４及び図６並びに図１０乃至図１９に記載のように凹部２ｃ，２ｋ、連通孔２ｈ，２ｊ、及び／又はリブ２ｅ，２ｔが形成されており、これらの凹部２ｃ、連通孔２ｈ，２ｊに、樹脂部材の一部が進入し、及び／又はリブ２ｅ，２ｔ間に進入するので、環状部材２は燃料タンクの開口部（図１の１ｈ）に一体的に結合される。
【００２８】
【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、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、この開口部にて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、該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、開口部を囲繞し、少くとも圧縮部に当接する段部を内側に形成すると共に、該段部に凹部を形成し、該凹部に、開口部を構成する樹脂部材の一部を導入して開口部に一体的に結合して成る環状部材とを備えたものであるので、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。しかも、環状部材が開口部に一体的に結合されるので、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。
【００２９】
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、凹部に重合するように形成したリブを備えているので、一層確実に結合することができる。
【００３０】
また、本発明の燃料タンクの製造方法は、請求項３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方法において、段部を内側に形成すると共に該段部に凹部を形成して成る環状部材を、開口部を形成すべき部分を囲繞するように配置した状態でブロー成形を行ない、環状部材の内側に筒状部を形成し、筒状部の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、膨出部を圧縮して開口部の径方向外側で折曲する折曲部を形成すると共に、開口部の開口面に平行な外面を有する重合部を形成し、該重合部の少くとも一部を圧縮して圧縮部を形成すると共に、開口部を構成する樹脂部材の一部を環状部材の凹部に導入して環状部材を開口部に一体的に結合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、圧縮部における樹脂部材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。しかも、適切な結合状態で環状部材を開口部に一体的に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。
【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一部を示す平面図である。
【図５】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の断面図で、図４のＡ−Ａ線断面図である。
【図６】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の断面図で、図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【図７】本発明の製造方法の一実施形態における燃料タンクの製造に供する金型の一部を拡大して示す断面図である。
【図８】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９】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１０】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の平面図である。
【図１１】本発明の一実施形態の燃料タンクに供する環状部材に形成する凹部の一例を示す断面図である。
【図１２】本発明の一実施形態の燃料タンクに供する環状部材に形成する凹部の一例を示す平面図である。
【図１３】本発明の一実施形態の燃料タンクに供する環状部材に形成する凹部の一例を示す断面図である。
【図１４】本発明の一実施形態の燃料タンクに供する環状部材に形成する凹部の一例を示す平面図である。
【図１５】本発明の一実施形態の燃料タンクに供する環状部材に形成する凹部の一例を示す断面図である。
【図１６】本発明の一実施形態の燃料タンクに供する環状部材に形成する凹部の一例を示す平面図である。
【図１７】本発明の一実施形態の燃料タンクに供する環状部材に形成する凹部の一例を示す断面図である。
【図１８】本発明の一実施形態の燃料タンクに供する環状部材に形成する凹部の一例を示す平面図である。
【図１９】本発明の一実施形態の燃料タンクに供する環状部材に形成する凹部の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  燃料タンク本体，  １ｂ  折曲部，  １ｃ  圧縮部，  １ｄ  重合部，
１ｅ  筒状部，  １ｋ  立壁部，  ２  環状部材，  ２ｃ，２ｋ  凹部，
２ｄ  段部，  ２ｅ，２ｔ  リブ，  ２ｈ，２ｊ  連通孔，
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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