(57)【要約】【課題】  合成樹脂中空体本体の壁の厚さを増加させることなく、その取付部の剛性を増加させる製造が容易で品質の優れた、合成樹脂中空体を得る。【解決手段】  上部分割ケース１０と下部分割ケース２０の開口周縁部は、互いに当接して、溶着、合体し、合成樹脂中空体本体の外壁を形成する接合端部１５、２５と、接合端部の近傍の外面から外方へ延設されたフランジ部１４、２４を設け、それぞれのフランジ部の一部に、それぞれ取付部３０、４０を形成し、その取付部３０、４０を融着、合体し、合成樹脂中空体取付部５を形成し、合成樹脂中空体取付部は、中空体取付孔５ｂと、合成樹脂中空体取付中空部５ａを有し、合成樹脂中空体取付中空部５ａを構成する外周壁の厚さは、合成樹脂中空体本体の外壁よりも薄いことを特徴とする合成樹脂中空体である。【選択図】        図  ５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
分割して成形された合成樹脂中空体を構成する上部分割ケースと下部分割ケースを合体させて、合体部分を溶着して形成した合成樹脂中空体において、  
上記上部分割ケースと下部分割ケースの開口周縁部には、互いに当接して、溶着、合体し、合成樹脂中空体本体の外壁を形成する接合端部と、該接合端部の近傍の外面から外方へ延設されたフランジ部を設け、
上記上部分割ケースと下部分割ケースのそれぞれの上記フランジ部の一部に、それぞれ上部分割ケース取付部と下部分割ケース取付部を形成し、該上部分割ケース取付部と下部分割ケース取付部を融着、合体し、合成樹脂中空体取付部を形成し、該合成樹脂中空体取付部は、中空体取付孔と、該中空体取付孔と合成樹脂中空体本体の間に合成樹脂中空体取付中空部を有し、該合成樹脂中空体取付中空部を構成する外周壁の厚さは、合成樹脂中空体本体の外壁よりも薄いことを特徴とする合成樹脂中空体。
【請求項２】
熱可塑性合成樹脂により分割して成形された自動車用燃料タンクを構成するアッパータンクとロアタンクの開口周縁部を合体させて、一体的に接合して形成した自動車用燃料タンクにおいて、  
上記アッパータンクとロアタンクのそれぞれの開口周縁部には、互いに当接して、溶着、合体し、自動車用燃料タンクの外壁を形成する接合端部と、該接合端部の近傍の外面から外方へ延設されたフランジ部を設け、
上記アッパータンクとロアタンクの上記フランジ部の一部にそれぞれアッパータンク取付部とロアタンク取付部を形成し、該アッパータンク取付部とロアタンク取付部を融着、合体し、タンク取付部を形成し、該タンク取付部は、タンク取付孔と、該タンク取付孔とタンク本体の間にタンク取付中空部を有し、該タンク取付中空部を構成する外周壁の厚さは、タンク本体の外壁よりも薄いことを特徴とする自動車用燃料タンク。
【請求項３】
上記タンク取付中空部は、アッパータンク取付部とロアタンク取付部のそれぞれに設けられたアッパータンク取付中空凹部とロアタンク取付中空凹部を合体し形成された中空部である請求項２記載の自動車用燃料タンク。
【請求項４】
上記タンク取付孔に金属カラーが挿入され、該金属カラーが上記タンク取付孔内部に向かってアッパータンク又はロアタンクのいずれかに設けられた膨出部により保持された請求項２又は請求項３に記載の自動車用燃料タンク。
【請求項５】
上記アッパータンクとロアタンクの上記開口周縁部の接合端部の近傍の外面から外方へ延設された上記フランジ部をそれぞれタンクの全周にわたり設け、上記フランジ部は、上記アッパータンクとロアタンクの外壁に沿ってアッパータンクの上面とロアタンクの下面に全周にわたり外周溝を設けた請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の自動車用燃料タンク。
【請求項６】
上記アッパータンクとロアタンクは、内層が耐燃料油性の合成樹脂で形成され、外層が硬質合成樹脂で形成された請求項２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】
自動車用燃料タンクを構成するアッパータンクとロアタンクを熱可塑性合成樹脂でそれぞれ射出成形し、上記アッパータンクとロアタンクの開口周縁部を合体して一体的に融着して形成する自動車用燃料タンクの製造方法において、
上記アッパータンクとロアタンクの上記開口周縁部の接合端部を加熱溶融し、該接合端部の近傍の外面から外方へ延設されたアッパータンクとロアタンクのフランジ部を相互に押圧して、上記アッパータンクとロアタンクを一体的に融着するとともに、
上記アッパータンクとロアタンクの上記フランジ部の一部にそれぞれ設けられたアッパータンク取付部とロアタンク取付部を上記接合端部と同時に押圧し、融着、合体し、タンク取付部を形成し、上記アッパータンク取付部とロアタンク取付部のそれぞれに設けられたアッパータンク取付中空凹部とロアタンク取付中空凹部を合体し、上記タンク取付部にタンク取付中空部を形成した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、分割して射出成形された一対の成形品、即ち、上部分割ケースおよび下部分割ケースから構成される合成樹脂製中空体、例えば、アッパータンクとロアタンクを接合して形成する自動車用燃料タンクおよびその製造方法である。
【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。
合成樹脂製の中空製品の製造、例えば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、合成樹脂製中空製品を製造していた。
【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、合成樹脂製中空製品の強度が必要な場合に、強度増加のため厚肉の合成樹脂製中空製品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、複雑な形状をした合成樹脂製中空製品の場合は、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。
特にブロー成形の場合は、強度を増すために合成樹脂製中空体内部にリブおよび梁等の構造体を設けることが困難であった。
【０００４】
ブロー成形製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、強度的にもバラツキが生じる場合があった。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、燃料タンク内に燃料ポンプ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、その後その上部分割ケースと下部分割ケースを突き合せ部にて衝合して中空体を形成していた。
【０００５】
このような、射出成形により金型内に合成樹脂を射出して成形する方法においては、例えば、中空製品を作るにはスライド金型を使用して、中空製品を２分割して別々のキャビティーで成形し、その後２分割して成形した分割体の分割開口部をスライド型をスライドさせて、固定型のキャビティー内の分割体とスライド型のキャビティー内の分割体とを接合し、固着している。この固着は、接合部分の外周に凹部を設けて、その凹部に溶融樹脂を射出して、溶融樹脂により分割開口部を溶着している場合や（例えば、特許文献１および２参照。）、分割体の分割開口部の接合端部を熱板等で加熱して、溶融し、その接合端部同士を接合して、溶着、合体していた。
【０００６】
そのとき上部分割ケースと下部分割ケースの突き合せ部に全周にわたり外周に向けて開口した開口周縁部を設け、その開口周縁部の接続端部にフランジ部を設け、フランジ部を挟持して、接続端部を相互に圧接することもおこなわれていた。
また、溶接や溶着等により、一体化した燃料タンクにフランジ部を設けて、このフランジ部の数箇所に燃料タンクを他の装置に取付ける取付部を設けているものもある（例えば、特許文献３参照。）。
自動車の合成樹脂製の燃料タンクでは、図７に示すように、この燃料タンク１０１を車体に取り付けるための取付部１０５が、アッパータンク１１０とロアタンク１２０の接合部分であるフランジ１１４、１２４の数箇所に設けられている。
しかしながら、この取付部１０５は、自動車の衝突等の場合でも、衝突の衝撃を燃料タンク１０１に及ぼさないようにするため、取付部１０５の厚さよりも、燃料タンク１０１の本体の外壁の厚さを厚くすることが望ましい。また、取付部１０５は、取付強度を一定以上に保つために、所定の厚さが必要であった。そのため、燃料タンク１０１の外壁の厚さは厚くなる傾向があった。
【０００７】
燃料タンク１０１の外壁の厚さが厚くなると、燃料タンク１０１の重量が増加し、燃費が低下するため、地球環境保護の点からも好ましくなく、材料が増加するためコストが上昇する。さらに、外壁の厚さが増加すると射出成形時の製品の冷却時間が増加し、生産性が低下するのみならず、樹脂の収縮量が増加し、いわゆるひけが生じ品質的にも好ましくなかった。
【特許文献１】特開昭６２−８７３１５号公報
【特許文献２】特開２００１−１２９８５１号公報
【特許文献３】特開２００１−２４６９４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そのため、合成樹脂中空体本体、例えば燃料タンク本体の壁の厚さを増加させることなく、その取付部の剛性を充分有する、製造が容易で品質の優れた、合成樹脂中空体、自動車用燃料タンクが求められていた。
【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、分割して成形された合成樹脂中空体を構成する上部分割ケースと下部分割ケースを合体させて、合体部分を溶着して形成した合成樹脂中空体において、上部分割ケースと下部分割ケースの開口周縁部には、互いに当接して、溶着、合体し、合成樹脂中空体本体の外壁を形成する接合端部と、接合端部の近傍の外面から外方へ延設されたフランジ部を設け、上部分割ケースと下部分割ケースのそれぞれのフランジ部の一部に、それぞれ上部分割ケース取付部と下部分割ケース取付部を形成し、上部分割ケース取付部と下部分割ケース取付部を溶着、合体し、合成樹脂中空体取付部を形成し、合成樹脂中空体取付部は、中空体取付孔と、中空体取付孔と合成樹脂中空体本体の間に合成樹脂中空体取付中空部を有し、合成樹脂中空体取付中空部を構成する外周壁の厚さは、合成樹脂中空体本体の外壁よりも薄いことを特徴とする合成樹脂中空体である。
【００１０】
請求項１の本発明では、分割して成形された合成樹脂中空体を構成する上部分割ケースと下部分割ケースを合体させて、合体部分を溶着して形成した合成樹脂中空体であるため、上部分割ケースと下部分割ケースとを別々に成形することができるので、それぞれを射出成形で成形した場合には、寸法精度の高い、強度の強い上部分割ケースと下部分割ケースを得ることができるため、上部分割ケースと下部分割ケースとを組み合わせて形成された合成樹脂製中空体は、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、上部分割ケースまたは下部分割ケース内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。
【００１１】
上部分割ケースと下部分割ケースの開口周縁部は、互いに当接して、溶着、合体し、合成樹脂中空体本体の外壁を形成する接合端部であるため、上部分割ケースと下部分割ケースの開口周縁部の接合端部を熱板等で溶融して、溶着、合体することにより分割成形された上下のケースを容易に確実に合体し一体化でき、強固な、溶着部から液体等がもれ無い中空体を得ることができる。上部分割ケースと下部分割ケースは同じ材料を使用するので、溶着は強固である。
【００１２】
上部分割ケースと下部分割ケースのそれぞれの接合端部の近傍の外面から外方へ延設されたフランジ部を設けたため、上部分割ケースと下部分割ケースを溶着、合体するときに、上部と下部のフランジ部を両側から挟持して圧着することができ、溶着を確実にすることができる。また、溶着後はフランジ部が溶着部の外周に位置することができるため、溶着部を保護することができる。
上部分割ケースと下部分割ケースのフランジ部の一部にそれぞれ上部分割ケース取付部と下部分割ケース取付部を形成したため、それぞれの取付部のキャビティを金型の分割面付近に設けることができ、上部分割ケースと下部分割ケースを成形するときに金型を複雑にすることなく、同時に上部分割ケース取付部と下部分割ケース取付部を容易に形成することができる。
【００１３】
上部分割ケース取付部と下部分割ケース取付部を溶着、合体し、合成樹脂中空体取付部を形成したため、合成樹脂中空体本体を形成すると同時に、取付部に容易に中空体を形成することができる。
合成樹脂中空体取付部は、中空体取付孔と、中空体取付孔と合成樹脂中空体本体の間に合成樹脂中空体取付中空部を有しているため、中空体取付孔にボルト、ナット等を用いて合成樹脂中空体を他の部材に容易に取り付けることができ、中空体取付孔と合成樹脂中空体本体の間の合成樹脂中空体取付中空部により、合成樹脂中空体取付部の強度を取付部の肉厚を増加させること無く増加させることができる。
【００１４】
合成樹脂中空体取付中空部を構成する外周壁の厚さは、合成樹脂中空体本体の外壁よりも薄いため、合成樹脂中空体に強い衝撃が加わった場合でも、合成樹脂中空体取付中空部を構成する外周壁が破断等することにより、合成樹脂中空体が破損することを防止することができる。
また、合成樹脂中空体本体の外壁の肉厚を厚くする必要が無いため、合成樹脂中空体の重量を軽くすることができるとともに、合成樹脂の使用量を減らすことができ、コストも低下させることができる。また、合成樹脂中空体本体の外壁の肉厚が薄いため、射出成形の成形時間を短くすることができるとともに、外壁のひけ等も少なくなり、品質的にも好ましい。
【００１５】
請求項２の本発明は、熱可塑性合成樹脂により分割して成形された自動車用燃料タンクを構成するアッパータンクとロアタンクの開口周縁部を合体させて、一体的に接合して形成した自動車用燃料タンクにおいて、アッパータンクとロアタンクのそれぞれの開口周縁部には、互いに当接して、溶着、合体し、自動車用燃料タンクの外壁を形成する接合端部と、接合端部の近傍の外面から外方へ延設されたフランジ部を設け、アッパータンクとロアタンクのフランジ部の一部にそれぞれアッパータンク取付部とロアタンク取付部を形成し、アッパータンク取付部とロアタンク取付部を溶着、合体し、タンク取付部を形成し、タンク取付部は、タンク取付孔と、タンク取付孔とタンク本体の間にタンク取付中空部を有し、タンク取付中空部を構成する外周壁の厚さは、タンク本体の外壁よりも薄いことを特徴とする自動車用燃料タンクである。
【００１６】
請求項２の本発明では、熱可塑性合成樹脂により分割して成形された自動車用燃料タンクを構成するアッパータンクとロアタンクの開口周縁部を合体させて、一体的に接合して形成した自動車用燃料タンクであるため、アッパータンクとロアタンクとを別々に成形することができるので、それぞれを射出成形で成形した場合には、寸法精度の高い、強度の強いアッパータンクとロアタンクを得ることができる。そのため、アッパータンクとロアタンクとを組み合わせて形成された自動車用燃料タンクは、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、自動車用燃料タンク内に補強リブ、仕切り壁や燃料ポンプ、吸排気弁等を容易に取付けることができる。
【００１７】
アッパータンクとロアタンクの開口周縁部は、互いに当接して、溶着、合体し、自動車用燃料タンクの外壁を形成する接合端部を設けたため、アッパータンクとロアタンクの開口周縁部の接合端部を熱板等で溶融して、溶着、合体することにより分割成形された上下のタンクを容易に確実に合体し一体化でき、強固な、溶着部から燃料等がもれない燃料タンクを得ることができる。アッパータンクとロアタンクは同じ材料を使用するので、溶着は強固である。
【００１８】
アッパータンクとロアタンクのそれぞれの接合端部の近傍の外面から外方へ延設されたフランジ部を設けたため、アッパータンクとロアタンクを溶着、合体するときに、上部と下部のフランジ部を両側から挟持して圧着することができ、溶着を確実にすることができる。また、溶着後はフランジ部が溶着部の外周に位置することができるため、溶着部を保護することができる。
アッパータンクとロアタンクのフランジ部の一部にそれぞれアッパータンク取付部とロアタンク取付部を形成したため、アッパータンクとロアタンクを成形するときに、それぞれの取付部のキャビティを金型の分割面付近に設けることができ、金型を複雑にすることなく、同時にアッパータンクケース取付部とロアタンク取付部を容易に形成することができる。
【００１９】
アッパータンク取付部とロアタンク取付部を溶着、合体し、タンク取付部を形成したため、自動車用燃料タンクを形成すると同時に、タンク取付部を容易に形成することができる。
タンク取付部は、タンク取付孔と、タンク取付孔とタンク本体の間にタンク取付中空部を有しているため、タンク取付孔にボルト、ナット等を用いて燃料タンクを自動車の車体に容易に取り付けることができ、タンク取付孔とタンク本体の間のタンク取付中空部により、タンク取付部の強度を、タンク取付部の肉厚を増加させること無く増加させることができる。
【００２０】
タンク取付中空部を構成する外周壁の厚さは、自動車用燃料タンク本体の外壁よりも薄いため、自動車用燃料タンクに強い衝撃が加わった場合でも、タンク取付中空部を構成する外周壁が破断等することにより、自動車用燃料タンクが破損することを防止することができる。
また、自動車用燃料タンク本体の外壁の肉厚を厚くする必要がないため、自動車用燃料タンクの重量を軽くすることができ、燃費を改善することができるとともに、合成樹脂の使用量を減らすことができ、コストも低下させることができる。また、自動車用燃料タンクの外壁の肉厚が薄いため、射出成形の成形時間が短くすることができるとともに、外壁のひけ等も少なくなり、品質的にも好ましい。
【００２１】
請求項３の本発明は、タンク取付中空部は、アッパータンク取付部とロアタンク取付部のそれぞれに設けられたアッパータンク取付中空凹部とロアタンク取付中空凹部を合体し形成された中空部である自動車用燃料タンクである。
【００２２】
請求項３の本発明では、タンク取付中空部は、アッパータンク取付部とロアタンク取付部のそれぞれに設けられたアッパータンク取付中空凹部とロアタンク取付中空凹部を合体し形成された中空部であるため、それぞれアッパータンク取付部とロアタンク取付部に凹部を形成することのみで中空体を形成することができ、凹部は金型に対してアンダーカットではないため、スライドコア等が不要であり、金型の構造を簡単にすることができる。
【００２３】
請求項４の本発明は、タンク取付孔に金属カラーが挿入され、金属カラーがタンク取付孔内部に向かってアッパータンク又はロアタンクのいずれかに設けられた膨出部により保持された自動車用燃料タンクである。
【００２４】
請求項４の本発明では、タンク取付孔に金属カラーが挿入されたため、タンク取付孔の強度を向上することができ、燃料タンクを車体に強固に取付けることができる。また、金属カラーがタンク取付孔内部に向かって設けられた膨出部により保持されたため、金属カラーをタンク取付孔に挿入することのみで、金属カラーを取付け、保持することができる。膨出部がアッパータンク又はロアタンクのいずれかに設けられたため、アッパータンク又はロアタンクのタンク取付孔の位置がずれても、タンク取付孔内にバリが存在しても、容易に金属カラーをタンク取付孔に挿入することができる。
【００２５】
請求項５の本発明は、アッパータンクとロアタンクの開口周縁部の接合端部の近傍の外面から外方へ延設されたフランジ部をそれぞれの全周にわたり設け、フランジ部は、アッパータンクとロアタンクの外壁に沿って、アッパータンクフランジ部の上面とロアタンクフランジ部の下面に全周にわたり外周溝を設けた自動車用燃料タンクである。
【００２６】
請求項５の本発明では、フランジ部をそれぞれの全周にわたり設け、フランジ部が、アッパータンクとロアタンクの外壁に沿って、アッパータンクフランジ部の上面とロアタンクフランジ部の下面に外周溝を設けたため、この外周溝に治具を挿入することでアッパータンクとロアタンクを保持しつつ、その開口周縁部を圧着することができ、タンクの全周にわたり、接合端部を確実に溶着することができる。
【００２７】
請求項６の本発明は、アッパータンクとロアタンクは、内層が耐燃料油性の合成樹脂で形成され、外層が硬質合成樹脂で形成された自動車用燃料タンクである。
【００２８】
請求項６の本発明では、アッパータンクとロアタンクは、内層が耐燃料油性の合成樹脂で形成され、外層が硬質合成樹脂で形成されたため、内層でタンク内の燃料油の蒸発を防止して、外層を硬質合成樹脂で強度を高くすることができる燃料タンクを得ることができる。
【００２９】
請求項７の本発明は、自動車用燃料タンクを構成するアッパータンクとロアタンクを熱可塑性合成樹脂でそれぞれ射出成形し、アッパータンクとロアタンクの開口周縁部を合体して一体的に溶着して形成する自動車用燃料タンクの製造方法において、アッパータンクとロアタンクの開口周縁部の接合端部を加熱溶融し、接合端部の近傍の外面から外方へ延設されたアッパータンクとロアタンクのフランジ部を相互に押圧して、アッパータンクとロアタンクを一体的に溶着するとともに、アッパータンクとロアタンクのフランジ部の一部にそれぞれ設けられたアッパータンク取付部とロアタンク取付部を接合端部と同時に押圧し、溶着、合体し、タンク取付部を形成し、アッパータンク取付部とロアタンク取付部のそれぞれに設けられたアッパータンク取付中空凹部とロアタンク取付中空凹部を合体し、タンク取付部に、タンク取付中空部を形成した自動車用燃料タンクの製造方法である。
【００３０】
請求項７の本発明では、自動車用燃料タンクを構成するアッパータンクとロアタンクを熱可塑性合成樹脂でそれぞれ分割して射出成形し、アッパータンクとロアタンクの開口周縁部を合体して一体的に溶着して形成したため、アッパータンクとロアタンク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。射出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とロアタンクを得ることができるため、アッパータンクとロアタンクとを組み合わせて形成された自動車用燃料タンクは、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、自動車用燃料タンク内に補強リブ、仕切り壁や燃料ポンプ、給排気弁等の部品を容易に取付けることができる。
【００３１】
アッパータンクとロアタンクの開口周縁部の接合端部を加熱溶融し、自動車用燃料タンクを構成するため、アッパータンクとロアタンクの開口周縁部を合体して一体的に溶着して形成することが容易である。
アッパータンクとロアタンクの接合端部の近傍の外面から外方へ延設されたアッパータンクとロアタンクのフランジ部を相互に押圧して、アッパータンクとロアタンクを一体的に溶着するため、フランジ部に治具を押圧することによりアッパータンクとロアタンクを保持しつつ開口周縁部の接合端部を押圧することができ、溶着をタンク開口周縁部全周にわたり確実に行なうことができる。
【００３２】
アッパータンクとロアタンクのフランジ部の一部にそれぞれ設けられたアッパータンク取付部とロアタンク取付部を、接合端部と同時に押圧し、溶着、合体し、タンク取付部を形成するため、タンク本体を形成すると同時に、タンク取付部を形成することができる。アッパータンク取付部とロアタンク取付部を押圧し、溶着、合体してタンク取付部を形成するため、タンク取付部は強固に溶着される。
【００３３】
アッパータンク取付部とロアタンク取付部のそれぞれに設けられたアッパータンク取付中空凹部とロアタンク取付中空凹部を合体し、タンク取付中空部を形成したため、タンク取付中空部にアンダーカット部を形成することなく容易に形成することができるとともに、タンク取付部の肉厚を厚くすること無く、剛性をあげることができ、充分な強度を持ったタンク取付部を形成することができる。
【発明の効果】
【００３４】
本発明は、分割して形成された合成樹脂中空体、自動車用燃料タンクの開口周縁部に取付部を形成し、その取付部に取付中空部を設けたため、充分な剛性を有するとともに衝撃に対して本体に損傷を及ぼさない取付部を有する合成樹脂中空体、自動車用燃料タンクを容易に得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３５】
本発明の実施の形態である合成樹脂中空体について自動車用燃料タンク１を例にとり、図１〜図６に基づき説明する。本発明は好ましくは、自動車用燃料タンク１に使用することができるが、他の合成樹脂製の自動車用タンクあるいは自動車用以外の他の合成樹脂製の中空体にも使用することができる。
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Ｗ−Ｗ線に沿った断面図である。
【００３６】
燃料タンク１は分割して成形されたアッパータンク１０とロアタンク２０からなる。燃料タンク１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１０は、アッパータンク本体１１と、アッパータンク本体１１の先端でその開口の全周に亘り設けられたアッパータンク開口周縁部１２からなる。アッパータンク本体１１の上面には、タンク内に取付けられた燃料ポンプから延びる燃料輸送用の燃料チューブをエンジン側へ輸送する輸送チューブに接続するための接続口３が設けられるとともに、燃料の給油時に燃料を注入する燃料パイプを取付けるニップル４が設けられている。
【００３７】
アッパータンク開口周縁部１２は図５で示すように、燃料タンク１の壁面を構成してロアタンク２０のロアタンク開口周縁部２２に当接するアッパータンク接合端部１５と、図1に示すように、アッパータンク接合端部１５の外側に突出して全周を環状にアッパータンクフランジ部１４が形成される。アッパータンクフランジ部１４の数箇所にアッパータンク取付部３０が形成される。図２と図４に示すように、アッパータンク開口周縁部１２とアッパータンクフランジ部１４との間のアッパータンク１０の外壁全周にわたり、アッパータンクフランジ部１４の上部にアッパータンク外周溝１６が設けられている。
【００３８】
ロアタンク２０は、ロアタンク本体２１と、ロアタンク本体２１の先端でその開口の全周に亘り設けられたロアタンク開口周縁部２２からなる。ロアタンク本体２１には燃料ポンプ等が内面に取付けられている。
ロアタンク開口周縁部２２は、アッパータンク開口周縁部１２と同様に、燃料タンク１の壁面を構成してアッパータンク１０のアッパータンク開口周縁部１２に当接するロアタンク接合端部２５と、ロアタンク接合端部２５の外側に突出して環状にロアタンクフランジ部２４が形成される。ロアタンクフランジ部２４の数箇所にロアタンク取付部４０が形成される。
【００３９】
ロアタンク開口周縁部２２は、アッパータンク開口周縁部１２と同様に、燃料タンク１の壁面を構成してアッパータンク１０のアッパータンク開口周縁部１２に当接するロアタンク接合端部２５と、ロアタンク接合端部２５の外側に突出して環状に形成されるロアタンクフランジ部２４と、ロアタンク接合端部２５とロアタンクフランジ部２４との間に、ロアタンク２０の外壁の全周にわたり環状のロアタンク外周溝２６がロアタンク取付部４０の下面に設けられている。
【００４０】
アッパータンク１０とロアタンク２０が合体してアッパータンク開口周縁部１２とロアタンク開口周縁部２２が接合された燃料タンク１は、その接合面の外周にアッパータンク取付部３０とロアタンク取付部４０が後述するように、溶着されて一体となったタンク取付部５が複数個形成される。
タンク取付部５は、図１に示すようにアッパータンク１０とロアタンク２０の接合部に形成されたフランジ部１４、２４から燃料タンク１の外方向に突出して設けられ、その位置は、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５に図３に示すように、ボルト６０とナット６１を挿入して、燃料タンク１を自動車の車体２に取付けることができる。
【００４１】
タンク取付部５の詳細な形状を、図４〜図６に基づき説明する。
図４は、タンク取付部５の拡大平面図であり、図５は図４のＡ−Ａ線に沿った断面図であり、図６は図５に金属製のカラー５０を挿入した後の断面図である。
タンク取付部５はアッパータンク取付部３０とロアタンク取付部４０を合体して形成されている。アッパータンク取付部３０は、アッパータンク本体１１と一体に形成され、アッパータンク本体１１のアッパータンク開口周縁部１２の外壁１３から外方向に延設されている。
【００４２】
アッパータンク取付部３０は、アッパータンク開口周縁部１２の外壁１３に連続するアッパータンク取付連結部３１を有している。アッパータンク取付連結部３１の上面は、アッパータンク外壁１３との境に外壁溝３３を有している。このアッパータンク取付外壁溝３３は、アッパータンク取付部３０以外のアッパータンク開口周縁部１２のアッパータンク１０の全周に設けられたアッパータンクフランジ部１４の外周溝１６に連続して、その一部を形成している。アッパータンク取付連結部３１から外方向に向かってアッパータンク取付平面３４が形成されている。アッパータンク取付平面３４の外寄り略中央には、取付孔３５が設けられ、取付孔３５以外の部分の上面は、ほぼ平面である。
【００４３】
アッパータンク取付平面３４の下面は、取付孔３５付近では、下方に筒状に延びており、後述するようにロアタンク取付部４０の取付孔４５と一体となり、タンク取付孔５ｂを構成する。
アッパータンク取付平面３４の下面の取付孔３５とアッパータンク外壁１３との間の部分は、中空凹部３２を形成している。このアッパータンク中空凹部３２は、図４に示すようにアッパータンク取付部３０の取付孔３５以外の部分の全体に設けられている。
【００４４】
ロアタンク取付部４０もアッパータンク取付部３０と上下対称で同様に形成されている。即ち、ロアタンク取付部４０は、ロアタンク本体２１と一体に形成され、ロアタンク本体２１のロアタンク開口周縁部２２の外壁２３から外方向に延設されている。
ロアタンク取付部４０は、ロアタンク開口周縁部２２の外壁２３に連続するロアタンク取付連結部４１を有している。ロアタンク取付連結部４１の下面は、ロアタンク外壁２３との境に外壁溝４３を有している。このロアタンク取付外壁溝４３は、ロアタンク取付部４０以外のロアタンク開口周縁部２２のロアタンク２０の全周に設けられたロアタンクフランジ部２４のロアタンク外周溝２６に連続してその一部を形成している。ロアタンク取付連結部４１から外方向に向かってロアタンク取付平面４４が設けられている。ロアタンク取付平面４４の外寄り略中央には、取付孔４５が設けられ、取付孔４５以外の部分の下面は、ほぼ平面である。
【００４５】
ロアタンク取付平面４４の上面は、取付孔４５付近では、上方に筒状に延びており、アッパータンク取付部３０の取付孔３５と一体となり、タンク取付孔５ｂを構成する。
ロアタンク取付平面４４の上面の取付孔４５とロアタンク外壁２３との間の部分は、中空凹部４２を形成している。このロアタンク中空凹部４２は、ロアタンク取付部４０の取付孔４５以外の部分の全体に設けられている。
【００４６】
このようにアッパータンク取付部３０とロアタンク取付部４０を形成し、一体化してタンク取付部５を形成したため、タンク取付部５には、タンク取付孔５ｂと、タンク取付孔５ｂと燃料タンク１の間のタンク取付中空部５ａを有しているため、タンク取付孔５ｂにボルト、ナットを挿入して燃料タンク１を自動車の車体２に容易に取り付けることができ、タンク取付孔５ｂとタンク本体の間のタンク取付中空部５ａにより、タンク取付部５の強度を取付部５の肉厚を増加させること無く増加させることができる。
【００４７】
タンク取付中空部５ａを構成する外周壁の厚さは、自動車用燃料タンク１本体の外壁よりも薄いため、自動車用燃料タンク１に強い衝撃が加わった場合でも、タンク取付中空部５ａを構成する外周壁が破断等することにより、自動車用燃料タンク１本体が破損することを防止することができる。
また、自動車用燃料タンク１本体の外壁の肉厚を厚くする必要がないため、自動車用燃料タンク１の重量を軽くすることができ、燃費を改善することができるとともに、合成樹脂の使用量を減らすことができ、コストも低下させることができる。また、自動車用燃料タンク１の外壁の肉厚が薄いため、射出成形の成形時間を短くすることができるとともに、外壁のひけ等も少なくなり、品質的にも好ましい。
【００４８】
さらに、タンク取付孔５ｂに金属製のカラー５０を挿入することができる。この金属製のカラー５０は、カラー筒部５１とそのカラー筒部５１の上部にカラーフランジ５２を有しており、金属製のカラー５０を挿入すると、カラーフランジ５２がタンク取付孔５ｂの上面に保持され、カラー筒部５１がタンク取付孔５ｂのロアタンク取付部４０に設けられた取付孔膨出部４６に対して圧入されて、強固に保持される。
取付孔膨出部４６は、アッパータンク取付部３０とロアタンク取付部４０のいずれに設けてもよく、両方に設けてもよい。いずれか一方に設けた場合には、アッパータンク取付部３０又はロアタンク取付部４０のタンク取付孔３５、４５の位置がずれても、タンク取付孔５ｂ内にバリが存在しても、容易に金属カラー５０をタンク取付孔５ｂに挿入することができる。
【００４９】
次に、この燃料タンク１の製造方法について説明する。
まず、燃料タンク１を構成するアッパータンク１０とロアタンク２０を成形する工程を説明する。燃料タンク１を構成するアッパータンク１０とロアタンク２０は、それぞれ別の金型により成形される。但し、このときスライド金型を使用して、１個の金型でキャビティを２個設けてそれぞれのキャビティでアッパータンク１０とロアタンク２０を成形することができる。
【００５０】
アッパータンクの成形は、アッパータンク成形金型のキャビティに合成樹脂を射出して行う。このとき、燃料タンク１は耐燃料油性の合成樹脂を用いるが、燃料タンク１内面に耐燃料油性の合成樹脂を使用し、外側に強度の高い合成樹脂を使用する２層成形方法を使用してもよい。耐燃料油性合成樹脂としてポリエチレン、エチレンビニルアルコール、ポリアセタール、ポリアミド等の熱可塑性合成樹脂を使用することができる。
【００５１】
ロアタンク２０の成形は、アッパータンク１０の成形と同様に、ロアタンク成形金型を使用する。ロアタンク成形金型は固定型と可動型によりキャビティを形成し、このキャビティに合成樹脂を射出してロアタンク２０を成形する。ロアタンク２０もアッパータンク１０と同様に、耐燃料油性の熱可塑性合成樹脂を使用することができる。また、同様に、ロアタンク２０は耐燃料油性の合成樹脂を用いるが、ロアタンク２０内面に耐燃料油性の合成樹脂を使用し、外側に強度の高い合成樹脂を使用する２層成形方法を使用してもよい。
【００５２】
次に、アッパータンク１０とロアタンク２０を一体に溶着する工程と、接合金型を説明する。
まず、アッパータンク１０とロアタンク２０をそれぞれアッパータンク成形金型とロアタンク成形金型から取出し、アッパータンク１０のアッパータンク開口周縁部１２の接合端部１５とロアタンク２０のロアタンク開口周縁部２２の接合端部２５を熱板等で溶融し、それぞれの接合端部１５、２５を合体し、アッパータンク１０とロアタンク２０の開口周縁部１２、２２の外周溝１６、２６に治具を挿入して、相互に圧着する。これによってアッパータンク１０とロアタンク２０の開口周縁部１２、２２が溶着して、一体化し、燃料タンク１が形成される。
【００５３】
なお、燃料タンク１内に燃料ポンプ等の内蔵構成部品を取付ける場合には、接合するアッパータンク１０あるいはロアタンク２０に取付ける。これによって、燃料タンク１内に容易に構成部品を取付けることができる。
なお、このときアッパータンク１０とロアタンク２０の開口周縁部１２、２２の合体部分に溶融樹脂を受け入れることができる溝を全周に設けて、アッパータンク１０とロアタンク２０を接合金型に入れ、その接合金型を閉じた後に、射出成形機（図示せず）から熱可塑性合成樹脂である溶融樹脂を上記溝に射出することによりアッパータンク１０とロアタンク２０を溶着しても良い。このとき射出する溶融樹脂は、燃料タンク１を構成する合成樹脂と溶着することができる合成樹脂を用いるが、燃料タンク１を構成する合成樹脂と同じか、あるいは同質の耐燃料油性の合成樹脂が好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施の形態である自動車用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Ｗ−Ｗ線に沿った断面図である。
【図３】本発明の実施の形態である自動車用燃料タンクの取付部の一部拡大断面図である。
【図４】本発明の実施の形態である自動車用燃料タンクの取付部の一部拡大平面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図６】図５にカラーを挿入した断面図である。
【図７】従来の自動車用燃料タンクの断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  自動車用燃料タンク
５  タンク取付部
５ａ  タンク中空部
５ｂ  タンク取付孔
１０  アッパータンク
１２  アッパータンク開口周縁部
２０  ロアタンク
２２  ロアタンク開口周縁部
３０  アッパータンク取付部
３２  アッパータンク取付中空凹部
３３  アッパータンク取付外壁溝
３５  アッパータンク取付孔
４０  ロアタンク取付部
４２  ロアタンク取付中空凹部
４３  ロアタンク取付外壁溝
４５  ロアタンク取付孔
５０  カラー
【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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