(57)【要約】【課題】  より耐圧強度の高い燃料タンクおよびその製造方法を提供する。【解決手段】  樹脂から形成されており、燃料を収容する燃料タンク１であって、前記樹脂内に複数の貫通孔が形成されている板が設けられていることを特徴としている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂から形成されており、燃料を収容する燃料タンクであって、
前記樹脂内に複数の貫通孔が形成されている板が設けられていることを特徴とする燃料タンク。
【請求項２】
前記板は、前記樹脂内の面方向に広がるように設けられていることを特徴とする請求項１記載の燃料タンク。
【請求項３】
前記板は、連続した異なる面内を連通するように設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の燃料タンク。
【請求項４】
前記板は、金属であることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の燃料タンク。
【請求項５】
複数の貫通孔が形成されている第１の板を樹脂内に設けてケースを形成する工程と、
複数の貫通孔が形成されている第２の板を前記樹脂内に設けて蓋を形成する工程と、
前記ケースと前記蓋とを接合させる工程と、
を含むことを特徴とする燃料タンクの製造方法。
【請求項６】
前記第１の板と前記第２の板は、前記樹脂内の面方向に広がるように設けられていることを特徴とする請求項５記載の燃料タンクの製造方法。
【請求項７】
前記第１の板は、連続した異なる面内を連通するように設けられていることを特徴とする請求項５又は請求項７に記載の燃料タンクの製造方法。
【請求項８】
前記第１の板と前記第２の板は、金属であることを特徴とする請求項５乃至請求項７に記載の燃料タンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、燃料タンクおよびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話等の携帯用電子機器の電池切れを気にせず使用可能とするために、これら携帯用電子機器の電源に燃料電池を用いる試みがなされており、
また燃料電池に用いる燃料は、樹脂製の燃料タンクに収容され、燃料電池セルに燃料が供給されている。
【０００３】
従来の燃料タンク１０１は、図８に示すように、樹脂材料で箱状に形成されているケース１０２と、ケース１０２内に設けられ、ケース１０２と同じ樹脂材料から形成されているプリズム１０３と、ケース１０２内に複数設けられ、ケース１０２の開口部１０４を覆うように設けられている気体選択透過膜（図示しない）を支持する支柱部１０５とが形成されており、燃料電池セルに燃料を供給する際には気体選択透過膜を透過して供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−８２９７８号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来の燃料タンク１０１では、樹脂材料から形成されているため、燃料タンク１０１内の温度が上昇した際、内圧が高くなり、燃料タンク１０１が膨張し、亀裂が入る恐れがあることから、耐圧強度を高めるために厚みをもたせなければならなかった。そのため、燃料タンク１０１内に収容可能な容積が少なくなり、一定の容積と耐圧強度を確保したい場合には燃料タンク１０１が大型化してしまうという課題があった。
【０００６】
そこで本発明では、より耐圧強度の高い燃料タンクおよびその製造方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、実施形態の燃料タンクは、樹脂から形成されており、燃料を収容する燃料タンクであって、樹脂内に複数の貫通孔が形成されている板が樹脂内に設けられていることを特徴としている。
【０００８】
また、実施形態の燃料タンクの製造方法は、複数の貫通孔が形成されている第１の板を樹脂内に設けてケースを形成する工程と、複数の貫通孔が形成されている第２の板を樹脂内に設けて蓋を形成する工程と、ケースと蓋とを接合させる工程とを含むことを特徴としている。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施形態に係る燃料タンクの斜視図。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿う燃料タンクの断面図。
【図３】図１のＢ方向から見た燃料タンクの斜視図。
【図４】本発明の他の実施形態に係る第１の板の図。
【図５】本発明の実施形態に係る燃料タンクの工程断面図。
【図６】本発明の実施形態に係る燃料タンクの工程断面図。
【図７】本発明の実施形態に係る燃料タンクの工程断面図。
【図８】従来の燃料タンクを示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態に係るより耐圧強度の高い燃料タンクとその製造方法を、図面を参照して詳細に説明する。
【００１１】
まず、本発明の実施形態に係る燃料タンクについて、図１乃至図４を参照して説明する。
【００１２】
図１、図２に示すように、本実施形態における燃料タンク１は、第１の板３が樹脂内に設けられ、プリズム４が設けられているケース２と、第２の板６が樹脂内に設けられている蓋５とを接合させて形成されている。そして、視認方向Ｄから目視してプリズム４の対向側に反射部材７が設けられている。
【００１３】
また、燃料タンク１は、略直方体形状であり、長手方向の長さは約６５ｍｍ、短手方向の長さは約２５ｍｍ、高さは約１５ｍｍになるように形成されている。なお、燃料タンク１の形状および長さや高さはこれに限られない。
【００１４】
ケース２は、底２ａと長手方向の側壁２ｂと、短手方向の側壁２ｃとを有する平面長方形の有底筒状構造に形成され、材質としては例えばＣＯＣ（シクロオレフィンコポリマー）のような無色透明の材質である。そして、底２ａと長手方向の側壁２ｂには樹脂内に設けられた第１の板３が設けられている。
【００１５】
なお、本実施形態では例えばＣＯＣ（シクロオレフィンコポリマー）のような無色透明材質を用いているが、これに限られることはなく、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）や、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）など燃料と反応せず、プリズム４を介して燃料タンク１内の燃料の残量を目視することが可能な樹脂材料であればどの様な材質でもよく、また蓋５とケース２とを溶着させる場合、材質は蓋５と同様の材質である方が望ましい。
【００１６】
また、ケース２は、底２ａと長手方向の側壁２ｂの一方とに接してプリズム４が設けられ、図３に示すように長手方向の側壁２ｂの他方には燃料タンク１内に供給された燃料を発電部（図示しない）へと供給するための排出口８が設けられている。そしてケース２の短手方向の側壁２ｃの一方には、燃料タンク１内へと燃料を供給する際に使用する供給口９と、燃料タンク１の外から気体を取込んで内圧を調整するバランスバルブ１０と、燃料タンク１の気体を排出するための安全弁１１が形成されている。なお、本実施形態では長手方向の側壁２ｂに排出口８が設けられ、短手方向の側壁２ｃの一方に供給口９とバランスバルブ１０、安全弁１１が設けられているが、これに限られず、必要に応じて位置を変更しても良い。
【００１７】
第１の板３は、図１、図２に示すように、プリズム４が設けられる位置を除いた領域が格子状になるように複数の貫通孔が形成されており、また、ケース２の底２ａと長手方向の側壁２ｂ内に連通し、面方向に広がるように設けられている。そして、第１の板３は、プリズム４が形成される位置に目盛りＭが形成されている。このように、第１の板３に複数の貫通穴を形成にすることにより、複数の貫通孔が形成されていない板より加工が容易となり、設計の自由度を向上させることが可能となる。また、第１の板３に目盛りＭを形成することにより、燃料タンク１を視認方向Ｄから目視した際に、燃料タンク１内の燃料の残量を知ることが可能となる。
【００１８】
なお、本実施形態では第１の板３は格子状であるが、これに限られず、図４（ａ）に示すように水玉状の穴が形成された水玉状の板３ａや、図４（ｂ）に示すように多角形の穴が形成された網目状の板３ｂなどでも良く、またプリズム４が形成される位置も格子状に形成されても良い。すなわち、複数の貫通孔が設けられ、プリズム４から燃料の残り量を目視した際に可視可能であり、目盛りＭの役割を果たすことが可能であればどの様な形状の貫通孔を設けても良い。
【００１９】
また、第１の板３の材質としては、ステンレスを用いているが、例えばアルミやチタン等の金属であればどの様な金属でもよい。
【００２０】
プリズム４は、燃料タンク１内に供給される燃料の残り量を、より明確に目視可能にするために設けられており、材質としてはケース２と同様の材質を用いている。
【００２１】
蓋５は、ケース２を塞ぐ事が可能な大きさであり、長手方向の長さは約６５ｍｍ、短手方向の長さは約２５ｍｍに形成されている。材質としては、ＣＯＣ（シクロオレフィンコポリマー）から形成され、無色透明の樹脂材料である。なお、蓋５の材質はこれに限られず、ポリエチレンナフタレート（ＰＥＮ）や、ポリフェニルサルホン（ＰＰＳＵ）など燃料と反応せず、また反射部材７により反射するする光が、プリズム４を介して目視可能な樹脂材料であればどの様な樹脂材料でも良い。
【００２２】
第２の板６は、第１の板３と同様に格子状になるような複数の貫通孔が形成され、蓋５内に面方向に広がって設けられている。また、長手方向の長さ及び短手方向の長さは、蓋５とほぼ同じ長さに形成されている。材質としては、ステンレスから形成されているが、例えばアルミやチタン等の金属であればどの様な金属でもよい。
【００２３】
このように、第２の板６も複数の貫通孔を形成することにより、反射部材７を燃料タンク１の外側に設けた際に、反射部材７から出射した光をプリズム４に入射させることが可能となる。また、複数の貫通孔が形成されていない板より加工が容易になるため、設計の自由度を向上させることが可能となる。
【００２４】
なお、本実施形態では第２の板６は格子状であるが第１の板３と同様にこれに限られることはなく、燃料タンク１の外側に反射部材７を設けた際に、反射部材７から出射される光が、ケース２内に設けられたプリズム４へと入射することが可能であればどの様な形状でも良い。また、第１の板３の形状と第２の板６の形状の組み合わせはどのような組み合わせでも良い。
【００２５】
反射部材７は、プリズム４から燃料の残り量を目視した際に、更に明確に目視可能にするために設けられており、燃料タンク１の外側に貼付けして設けられている。そして、反射部材７は、プリズム４の対向側で、蓋５と長手方向の側壁２ｂの接合部とを覆うように設けられ、蓋５を覆っている部分の反射部材７は、プリズム４と同様の長さ及び幅になるように設けられている。なお、本実施形態では反射部材７は接着性のものを用いているが、これに限られることはなく、反射部材７を設けられればどの様なものを用いてもよい。また、反射部材７は燃料タンク１の外側に設けられているが、プリズム４へ光を入射することが可能であれば、どのような場所に設けてもよい。
【００２６】
次に、本発明の実施形態に係る燃料タンク１の製造方法について、図５乃至図７を参照して説明する。
【００２７】
燃料タンク１の製造工程は大きく分けて、ケース２を形成する工程と、蓋５を形成する工程と、ケース２と蓋５を接合する工程と、反射部材７を設ける工程とに分けられる。
【００２８】
まず、ケース２を形成する工程を図５を参照して説明する。
【００２９】
始めに、図５（ａ）に示すように、第１の板３を固定可能にするための第１の固定部１３が形成されている第１の型１２と、第１の嵌合部１４と第１の支持部１５とが形成されている第１の板３を用意し、第１の固定部１３に第１の嵌合部１４を嵌合させて設置する。
【００３０】
第１の型１２は、金属性の型であり、ケース２の形状の第１の溝部１６と、第１の溝部１６を除いた場所に近接して設けられている凸型の第１の固定部１３とが形成されている。なお、本実施形態では凸型の第１の固定部１３が形成されているが、第１の板３が固定可能であればどの様な形状でもよい。
【００３１】
第１の板３は、ケース２の底２ａと長手方向の側壁２ｂとなる位置の第１の溝部１６に沿って設けられ、第１の嵌合部１４と第１の支持部１５は、第１の型１２の接合面Ｓと平行になるような形状に形成されている。そして、第１の嵌合部１４を第１の固定部１３に嵌合させ、第１の支持部１５を接合面Ｓと接するように設けた際に、第１の板３は第１の溝部１６と一定の隙間を設けて保持するような状態となる。
【００３２】
次に、図５（ｂ）に示すように、第２の型１７を第１の型１２に嵌め合わせて型締めし、第１の型１２と第２の型１７との間に形成した隙間に樹脂を供給していく。
【００３３】
第２の型１７は、金属性の型であり、突部１８と、第１の凹部１９と、第１の樹脂供給口２０と第１のランナ２１が形成されている。
【００３４】
突部１８は、第１の溝部１６と嵌合した場合、プリズム４を形成するための隙間を形成し、その他の領域では一定の隙間を形成するような形状であり、第１の凹部１９は、凸型の第１の固定部１３と嵌合するために設けられている。そして、第１の樹脂供給口２０と第１のランナ２１は、樹脂を第１、第２の型１２，１７内に供給するために設けられており、樹脂が供給される際は、第１の樹脂供給口２０から第１のランナ２１、第１の溝部１６の順に流れ込んでいく。
【００３５】
そして、図５（ｃ）に示すように、インサート成型されたケース２を第１、第２の型１２，１７から外し、第１の板３の第１の嵌合部１４と第１の支持部１５をプレス装置Ｐを用いてプレスして切断する。なお、本実施形態ではプレス加工により切断しているが、これに限られず、例えばレーザ加工により切断してもよく、また第１の嵌合部１４は切断せずにかしめ加工を行ってもよい。
【００３６】
次に、蓋５を形成する工程を図６を参照して説明する。
【００３７】
まず、図６（ａ）に示すように、第２の板６を固定可能にするための第２の固定部２３が形成されている第３の型２２と、第２の嵌合部２４と第２の支持部２５とが形成されている第２の板６を用意し、第２の固定部２３に第２の嵌合部２４を嵌合させて設置する。
【００３８】
第３の型２２は、金属性の型であり、蓋５の形状の第２の溝部２６と、第２の溝部２６を除いた場所に近接して設けられている凸型の第２の固定部２３とが形成されている。なお、本実施形態では凸型の第２の固定部２３が形成されているが、第２の板６が固定可能であればどの様な形状でもよい。
【００３９】
第２の板６は、板状形状であり、第３の型２２上に設けた際に、第２の溝部２６と一定の間隔を設けて設けられる。そして、第２の板６の第２の嵌合部２４は、第２の固定部２３に嵌合させて第２の板６を固定するために設けられている。また、第２の支持部２５は、第２の嵌合部２４の対向側に設けられ、第２の板６と第２の溝部２６の間を一定の間隔を設けて支持するために設けられている。
【００４０】
次に、図６（ｂ）に示すように、第４の型２７を第３の型２２に嵌め合わせて型締めし、第３の型２２と第４の型２７との間に形成した隙間に樹脂を供給していく。
【００４１】
第４の型２７は、第３の型２２の第２の溝部２６とほぼ同様の形状の第３の溝部２８が形成されており、型締めした際に、第２の板６と一定の隙間を形成するように設けられている。また、凸型の第２の固定部２３と嵌合する第２の凹部２９と、第３、第４の型２２，２７内へ樹脂を供給するための第２の樹脂供給口３０と、第２のランナ３１が形成されている。そして、型締めした後に供給される樹脂は、第２の樹脂供給口３０から第２のランナ３１、第２、第３の溝部２６，２８の順に流れ込んでいく。
【００４２】
そして、図６（ｃ）に示すように、インサート成型された蓋５を第３、第４の型２２，２７から外し、第２の嵌合部２４と第２の支持部２５をプレス加工により切断する。なお、本実施形態ではプレス装置Ｐによりプレスして切断しているが、これに限られず、例えばレーザ加工により切断してもよく、切断せずにかしめ加工を行ってもよい。
【００４３】
次に、ケース２と蓋５を接合する工程を図７を参照して説明する。
【００４４】
図７に示すように、ケース２と蓋５を接合させた後、超音波溶着により接合させる。なお、本実施形態では超音波溶着により接合させているが、これに限られることはなく、接着剤や熱溶着など、ケース２と蓋５とを接合することが可能であればどの様な方法でもよい。
【００４５】
そして最後に、反射部材７を、ケース２に形成されているプリズム４の対向側である蓋５と、蓋５とケース２の長手方向の側壁２ｂの接合部を覆うように反射部材７を貼付けることにより、図２に示すような燃料タンク１を形成することが出来る。
【００４６】
以上、本実施形態によれば、燃料タンク１のケース２は、燃料と反応しない金属から形成され、プリズム４が形成される位置には目盛りＭが形成されている格子状の第１の板３が樹脂内に設けられており、また蓋５も、燃料と反応しない金属から形成されている格子状の第２の板６が樹脂内に設けてられている。これにより、燃料タンク１の耐圧強度を高くすることが可能となる。また、第１の板３には目盛りＭが形成されているため、目盛りＭを形成する工程を追加することなく燃料タンク１の形成が可能となる。
【００４７】
更に、燃料タンク１の耐圧強度が高くなることにより、燃料タンク１を薄く形成することが可能となるため、それに伴い収容可能な容積を増やすことが可能となる。また、燃料タンク１を薄く形成することが可能となることにより、燃料タンク１の形状を設計変更する際に、より自由度の高い設計を行うことが出来る。
【００４８】
そして更に、第１、第２の板３，６を樹脂封止する際に、第１、第２の板３，６が格子状であるため、貫通孔内に樹脂が流動可能であることから、気泡の発生を低減させながら型の内部全体に樹脂を供給することが可能となり、樹脂と第１、第２の板３，６の密着性が向上し、また成型品の寸法精度も確保することが期待出来る。
【００４９】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他のさまざまな形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００５０】
１，１０１…燃料タンク
２，１０２…ケース
２ａ…底
２ｂ…長手方向の側壁
２ｃ…短手方向の側壁
３…第１の板
３ａ…水玉状の板
３ｂ…網目状の板
４，１０３…プリズム
５…蓋
６…第２の板
７…反射部材
８…排出口
９…供給口
１０…バランスバルブ
１１…安全弁
１２…第１の型
１３…第１の固定部
１４…第１の嵌合部
１５…第１の支持部
１６…溝部
１７…第２の型
１８…突部
１９…第１の凹部
２０…第１の樹脂供給口
２１…第１のランナ
２２…第３の型
２３…第２の固定部
２４…第２の嵌合部
２５…第２の支持部
２６…第２の溝部
２７…第４の型
２８…第３の溝部
２９…第２の凹部
３０…第２の樹脂供給口
３１…第２のランナ
Ｄ…視認方向
Ｍ…目盛り
Ｓ…接合面
Ｐ…プレス装置
１０４…開口部
１０５…支柱部
【図１】
2012066838.tif 000003
【図２】
2012066838.tif 000004
【図３】
2012066838.tif 000005
【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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