(57)【要約】      （修正有）【課題】コーティング層の切削を行うことなく、コーティング層の外縁部と開口部との隙間への燃料の浸入を防止する。【解決手段】燃料タンク１０は、他部材を取り付けるための開口部１４が設けられたタンク本体１１と、タンク本体１１の内面に形成された合成樹脂製のコーティング層３０とを備えるものであって、コーティング層３０とは別工程で成形され、他部材を液密状に嵌合させるようになっているとともに、開口部１４に対し液密状に取り付けられたリング状のシール部材２０を有し、開口部１４に取り付けられたシール部材２０に、コーティング層３０の外縁部３０Ｅが溶着されている。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
他部材を取り付けるための開口部が設けられたタンク本体と、前記タンク本体の内面に形成された合成樹脂製のコーティング層とを備える燃料タンクであって、
前記コーティング層とは別工程で成形され、前記他部材を液密状に嵌合させるようになっているとともに、前記開口部に対し液密状に取り付けられたリング状のシール部材を有し、
前記開口部に取り付けられた前記シール部材に、前記コーティング層の外縁部が溶着されていることを特徴とする燃料タンク。
【請求項２】
前記コーティング層と前記シール部材が同一材料からな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】
他部材を取り付けるための開口部が設けられたタンク本体と、前記タンク本体の内面に形成された合成樹脂製のコーティング層とを備える燃料タンクの製造方法であって、
前記他部材を液密状に嵌合させるようになっているとともに、前記開口部に対し液密状に取り付けられるリング状のシール部材を、前記コーティング層とは別工程で成形し、
前記開口部に取り付けられた前記シール部材に、前記コーティング層の外縁部を溶着することを特徴とする燃料タンクの製造方法。
【請求項４】
前記コーティング層と前記シール部材を同一材料とすることを特徴とする請求項３記載の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、燃料タンク及び燃料タンクの製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
燃料タンクには給油口等の開口部が形成されており、この開口部にはキャップ等の他部材が取り付けられるようになっているが、燃料が開口部から燃料タンク外へ漏出するのを防止するために、開口部と他部材との隙間をシールする必要がある。また、特許文献１には、燃料タンクの内面に合成樹脂製のコーティング層を形成する技術が開示されている。燃料タンクの内面に樹脂コーティングをする場合、開口部にコーティング層の外縁部が位置するため、コーティング層の外縁部と開口部との隙間に燃料タンク内の燃料が浸入することが懸念される。
【０００３】
この２つの課題を解決する手段としては、コーティング層の外縁部を、開口部における他部材との接触面を覆うまで拡張し、開口部と他部材との間にコーティング層を介在させる方法が考えられる。このようにすれば、コーティング層によって開口部と他部材との隙間をシールできるとともに、コーティング層の外縁部が開口部に他部材によって強く押し付けられるので、コーティング層の外縁部と開口部との隙間に燃料タンク内の燃料が浸入する虞もない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−３１４８８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
開口部と他部材との間にコーティング層を介在させる方法の場合、シール性能を確保するため、コーティング層の厚さ寸法に高い精度が要求されるのであるが、コーティング層は製造工程における厚さ寸法の管理が難しい。したがって、コーティング層を、予め、必要寸法よりも厚く形成しておき、その厚く形成したコーティング層を、所定厚さになるまで切削する作業が必要となる。しかし、この方法では、コーティング層の形成工程とは別に切削工程が必要となるだけでなく、切削屑が燃料タンク内に残留する虞もある。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、コーティング層の切削を行うことなく、コーティング層の外縁部と開口部との隙間への燃料の浸入を防止できるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、他部材を取り付けるための開口部が設けられたタンク本体と、前記タンク本体の内面に形成された合成樹脂製のコーティング層とを備える燃料タンクであって、前記コーティング層とは別工程で成形され、前記他部材を液密状に嵌合させるようになっているとともに、前記開口部に対し液密状に取り付けられたリング状のシール部材を有し、前記開口部に取り付けられた前記シール部材に、前記コーティング層の外縁部が溶着されているところに特徴を有する。
【０００７】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記コーティング層と前記シール部材が同一材料からなるところに特徴を有する。
【０００８】
請求項３の発明は、他部材を取り付けるための開口部が設けられたタンク本体と、前記タンク本体の内面に形成された合成樹脂製のコーティング層とを備える燃料タンクの製造方法であって、前記他部材を液密状に嵌合させるようになっているとともに、前記開口部に対し液密状に取り付けられるリング状のシール部材を、前記コーティング層とは別工程で成形し、前記開口部に取り付けられた前記シール部材に、前記コーティング層の外縁部を溶着するところに特徴を有する。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項３記載のものにおいて、前記コーティング層と前記シール部材を同一材料とするところに特徴を有する。
【発明の効果】
【００１０】
＜請求項１及び請求項３の発明＞
コーティング層とは別工程で成形されるシール部材は、コーティング層に比べて寸法精度が高いので、開口部と他部材との隙間を確実にシールすることができる。また、コーティング層の外縁部はシール部材に溶着されているので、コーティング層の外縁部と開口部との隙間に燃料タンク内の燃料が浸入する虞はない。本発明によれば、コーティング層の切削を行うことなく、コーティング層の外縁部と開口部との隙間からの燃料の浸入を防止できる。
【００１１】
＜請求項２及び請求項４の発明＞
コーティング層とシール部材が同一材料からなるので、確実に溶着することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態１の燃料タンクの平面図
【図２】図１のＸ−Ｘ線断面図
【図３】コーティング層を形成する前の状態をあらわす部分拡大断面図
【図４】燃料タンクの製造工程をあらわす部分拡大断面図
【図５】燃料タンクに他部材を取り付けた状態をあらわす部分拡大断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１〜図５を参照して説明する。本実施形態の燃料タンク１０は、他部材４０（図５を参照）を取り付けるための開口部１４が設けられた金属製のタンク本体１１と、タンク本体１１の内面に形成された合成樹脂製のコーティング層３０とを備えたものであり、コーティング層３０の切削を行うことなく、コーティング層３０の外縁部３０Ｅと開口部１４との隙間への燃料の浸入を防止できるようになっている。
【００１４】
タンク本体１１は、金属製であり、タンク本体１１には、その内面から外面に連通する取付孔１２が形成されている。取付孔１２には、円筒形をなす金属製のベース部材１３が溶接等によって固着されている。このベース部材１３の円形をなす中心孔は、タンク本体１１の内部と外部とを連通させる開口部１４（例えば、給油口等）として機能する。開口部１４の内周には、シール部材２０が取り付けられているとともに、他部材４０（例えば、注油口のキャップ等）が着脱されるようになっている。シール部材２０と他部材４０を開口部１４の内周に取り付けた状態では、開口部１４の内周と他部材４０の外周との隙間が、シール部材２０によって液密状にシールされるようになっている。
【００１５】
開口部１４の内周は、同心円形をなす最大径部１５、中間径部１６、最小径部１７及びテーパ状部１８を、開口部１４の軸線方向においてタンク本体１１の外側から内側に順に並ぶように配置して構成されている。最大径部１５の内径寸法は一定である。中間径部１６は、最大径部１５よりも小径で、その内径寸法は一定であり、最大径部１５と段差状をなすように配されている。最小径部１７は、中間径部１６よりも小径で、その内径寸法は一定であり、中間径部１６と段差状をなすように配されている。テーパ状部１８の内径寸法は、ベース部材１３の軸線方向において外側から内側に向かって次第に大きくなっている。テーパ状部１８の最小径は、最小径部１７と同じ寸法であり、最小径部１７の最も内側の端部と、テーパ状部１８の最も外側の端部とは、鈍角状に繋がっている。
【００１６】
シール部材２０は、コーティング層３０と同一の合成樹脂材料からなる。本実施形態では、合成樹脂材料としてポリエチレン（ＰＥ）が用いられるが、シール部材２０やコーティング層３０に要求される特性に応じてフッ素樹脂（ＦＥＰ）等の材料を用いることができる。シール部材２０は、タンク本体１１にコーティング層３０を形成するのに先立ち、予め、別工程で所定寸法の円筒形に成形されている。シール部材２０は、最小径部１７に内嵌した状態で開口部１４（タンク本体１１）に取り付けられる。また、他部材４０は、シール部材２０を開口部１４に取り付けた状態で、開口部１４に対して着脱される。以下後部に装着された他部材４０は、最大径部１５と中間径部１６に内嵌されるとともに、シール部材２０の内周に嵌合される。
【００１７】
成形されたシール部材２０の外径寸法は、最小径部１７の内径寸法と同じか、それよりも少し大きい寸法とされ、シール部材２０の内径寸法は、他部材４０のうちシール部材２０と対応する領域の外径寸法よりも少し小さい寸法とされている。また、シール部材２０の軸線方向の長さは、最小径部１７の軸線方向の長さとほぼ同じ寸法とされている。シール部材２０は、金型（図示省略）を用いて成形されるので、高い精度で寸法管理することが可能であるから、成形されたシール部材２０の外径寸法と内径寸法は、精度が高い。したがって、他部材４０を開口部１４に取り付けた状態では、シール部材２０の内周が他部材４０の外周に対して確実に液密状に密着し、高いシール性能が発揮される。
【００１８】
コーティング層３０は、タンク本体１１の内面の全体と、開口部１４のうちシール部材２０よりも内側の領域に亘って形成される。本実施形態では、コーティング層３０の樹脂材料として、ポリエチレン（ＰＥ）を用いているが、シール部材２０やコーティング層３０に要求される特性に応じてフッ素樹脂（ＦＥＰ）等の材料を用いることができる。また、本実施形態では、コーティング層３０の厚さ寸法を、シール部材２０の厚さより小さい寸法としているが、コーティング層３０の厚さは、シール部材２０の厚さと同じ寸法でもよく、シール部材２０の厚さより大きい寸法でもよい。また、開口部１４においては、コーティング層３０の外縁部３０Ｅが、シール部材２０に溶着されている。
【００１９】
コーティング層３０は、治具５０（図４を参照）と、タンク本体１１を三次元的に回転させる回転駆動装置（図示省略）と、タンク本体１１を加熱する加熱炉（図示省略）とを用いて、次の工程で形成される。タンク本体１１には、予め、ベース部材１３が固着されているが、開口部１４は開放されたままである。まず、常温の状態で、コーティング層３０の材料である所定量の樹脂パウダー（図示省略）を、開口部１４からタンク本体１１内に投入する。本実施形態では、樹脂パウダーの粒径を２００μｍとしているが、樹脂材料の種類や、タンク本体１１の加熱温度等に応じて適宜選択することができる。
【００２０】
一方、シール部材２０は、タンク本体１１（金属）よりも熱伝導率の低い材料からなる円形の治具５０にセットしておく。治具５０は、開口部１４の最大径部１５に嵌合する第１径部５１と、中間径部１６に嵌合する第２径部５２と、軸線方向において最小径部１７と対応し且つ最小径部１７よりも小径の第３径部５３と、第２径部５２と第３径部５３との境界に配された段差状の位置決め部５４とを有する。嵌合されたシール部材２０は、第３径部５３に対し僅かに弾性変形した状態で嵌合されることにより、治具５０からの離脱を規制されるとともに、位置決め部５４に当接することにより軸線方向において位置決めされる。
【００２１】
タンク本体１１内に樹脂パウダーを投入した後、治具５０とシール部材２０を、一緒に、開口部１４内に組み付け、治具５０によって開口部１４を閉塞する。組み付けられた治具５０は、最大径部１５と中間径部１６への嵌合により、開口部１４の径方向において位置決めされるとともに、最大径部１５と中間径部１６との間の段差部及び中間径部１６と最小径部１７との間の段差部に突き当たることにより、開口部１４の軸線方向において位置決めされる。治具５０が組み付けられて位置決めされる間、シール部材２０は治具５０と一体の状態を保つ。したがって、治具５０が組み付けられると、シール部材２０が開口部１４に対し軸線方向及び径方向において位置決めされ、シール部材２０の外周が最小径部１７の内周に対し弾性的に密着した状態となる。また、シール部材２０の内側の端面が、テーパ状部１８の最小径端部と鈍角状をなして隣接するように位置する。また、開口部１４は治具５０によって閉塞される。
【００２２】
開口部１４に治具５０とシール部材２０を組み付けた後、タンク本体１１を加熱炉内の回転駆動装置にセットする。この後、回転駆動装置の駆動を開始してタンク本体１１を三次元的に回転させ、加熱炉で発熱を行ってタンク本体１１を加熱する。加熱開始から所定の加熱時間（例えば、約３０分）の間は、タンク本体１１の内部温度を上昇させて樹脂パウダーを溶融させるために、加熱炉の温度を３００℃前後（２４０℃〜３３０℃）に保つ。
【００２３】
加熱が開始すると、タンク本体１１の内部温度が上昇し、所定の加熱時間が経過すると、タンク本体１１の内部温度は、最終的に、２２５℃〜２５０℃に達する。タンク本体１１が加熱される間、回転するタンク本体１１内で転がる樹脂パウダーが、タンク本体１１の内壁面に満遍なく接触することによって次第に溶融し、タンク本体１１の内壁面の全領域に亘ってほぼ均一に張り付いて樹脂膜を構成していく。
【００２４】
そして、タンク本体１１の内部温度がピークに達すると、冷却工程が開始し、タンク本体１１の内部温度が次第に低下していくので、樹脂膜は、冷却されて硬化を開始する。そして、所定の冷却時間が経過すると、樹脂膜の硬化が十分に進み、コーティング層３０が形成される。
【００２５】
さて、樹脂パウダーが溶融して樹脂膜が形成される間、開口部１４においては、シール部材２０が開口部１４の内周（最小径部１７）に溶着されるとともに、コーティング層３０の外縁部３０Ｅがシール部材２０に溶着される。タンク本体１１が加熱されるのに伴い、金属製のベース部材１３の温度がタンク本体１１と同様に上昇するので、シール部材２０の内外周面のうちベース部材１３（最小径部１７）に接触している外周面が、軟化又は溶融することにより溶着周面２１となる。加熱工程では、溶着周面２１において、シール部材２０と最小径部１７とが溶着し、冷却工程で硬化することにより、シール部材２０の外周面とベース部材１３（開口部１４の内周面）とが一体化される。
【００２６】
また、シール部材２０の軸線方向の両端面のうちタンク本体１１内に臨む内側の端面は、最小径部１７に隣接して配置されているので、樹脂パウダーと同じように温度上昇して軟化又は溶融し、溶着端面２２となる。この溶着端面２２には、同じく軟化又は溶融した樹脂膜（コーティング層３０）の外縁部３０Ｅが溶着する。したがって、加熱工程では、溶着端面２２において、シール部材２０とコーティング層３０の外縁部３０Ｅとが隙間なく溶着し、冷却工程で硬化することにより、コーティング層３０の外縁部３０Ｅとシール部材２０とが一体化される。
【００２７】
さて、上述のようにしてコーティング層３０の形成工程が完了した後は、タンク本体１１を回転駆動装置から外すとともに、タンク本体１１（ベース部材１３）から治具５０を外す。すると、シール部材２０が開口部１４（最小径部１７）の内周とコーティング層３０の外縁部３０Ｅとに溶着して一体化された状態で、タンク本体１１に取り付けられた状態で残る。以上により、燃料タンク１０の製造工程が完了する。
【００２８】
尚、タンク本体１１とベース部材１３が温度加熱される間、治具５０のうち開口部１４の外部に露出している外面も加熱されるのであるが、治具５０は、タンク本体１１及びベース部材１３よりも熱伝導率の低い材料（好ましくは、フッ素樹脂）からなるので、治具５０のうち開口部１４内に収容されている内側部分の上昇ピーク時の温度は、タンク本体１１やベース部材１３よりも低い。つまり、治具５０のうちシール部材２０の内周面が接触している領域は、開口部１４の内部に位置しているので、シール部材２０を軟化又は溶融させ得る温度までは上昇しない。熱伝導率の低い材料を用いたことによる治具５０の断熱効果により、シール部材２０が形状維持されるとともに、シール部材２０の寸法精度が維持され、また、シール部材２０の内周面が治具５０と溶着することもない。同様に、シール部材２０の軸線方向の両端面のうち溶着端面２２とは反対側の端面も、治具５０のうち温度の低い領域に接触していて、軟化又は溶融することがないので、治具５０に溶着することはない。
【００２９】
上述のようにして製造された燃料タンク１０には、図５に示すように、他部材４０が取り付けられる。他部材４０を取り付けた状態では、他部材４０の外周と開口部１４の内周との間が、シール部材２０によって液密状にシールされる。この状態では、他部材４０の外面と開口部１４の内面との隙間に、コーティング層３０の外縁部３０Ｅが介在しない。そして、上述のように、シール部材２０は、コーティング層３０とは別の工程で金型により高い寸法精度で成形されているので、優れたシール性能を発揮する。
【００３０】
また、他部材４０を開口部１４から外した状態では、燃料タンク１０内に貯留されている燃料（図示省略）が、開口部１４においてその内周とコーティング層３０の外縁部３０Ｅとの隙間に浸入する、ということが懸念される。しかし、本実施形態では、シール部材２０が開口部１４の内周に溶着して一体化されているとともに、コーティング層３０の外縁部３０Ｅがシール部材２０に溶着して一体化されているので、開口部１４の内周においては、タンク本体１１の内面とコーティング層３０との界面に連通する隙間が存在しない。したがって、燃料タンク１０内の燃料が、開口部１４の内周とコーティング層３０の外縁部３０Ｅとの隙間に浸入する、という虞はない。
【００３１】
上述のように、本実施形態の燃料タンク１０は、他部材４０を取り付けるための開口部１４が設けられたタンク本体１１と、タンク本体１１の内面に形成された合成樹脂製のコーティング層３０と、コーティング層３０とは別工程で成形されたリング状のシール部材２０を備えている。シール部材２０は、開口部１４に対し液密状に取り付けられるようになっているとともに、他部材４０を液密状に嵌合させるようになっている。そして、開口部１４に取り付けられたシール部材２０に、コーティング層３０の外縁部３０Ｅを溶着することで、燃料タンク１０が製造されている。
【００３２】
この構成によれば、コーティング層３０とは別工程で成形されるシール部材２０は、コーティング層３０に比べて寸法精度が高いので、開口部１４と他部材４０との隙間を確実にシールすることができる。また、コーティング層３０の外縁部３０Ｅはシール部材２０に溶着されているので、コーティング層３０の外縁部３０Ｅと開口部１４との隙間に燃料タンク１０内の燃料が浸入する虞はない。本発明によれば、コーティング層３０の切削を行うことなく、コーティング層３０の外縁部３０Ｅと開口部１４との隙間からの燃料の浸入を防止できる。また、本実施形態では、コーティング層３０とシール部材２０とを同一材料としているので、コーティング層３０とシール部材２０とを確実に溶着することができる。
【００３３】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では、コーティング層とシール部材を同一材料としたが、コーティング層とシール部材は異なる材料であってもよい。
（２）上記実施形態では、開口部に対するシール部材の溶着を、コーティング層の形成と同じ工程で行ったが、コーティング層を形成する工程の前に、シール部材を開口部に溶着してもよい。
（３）上記実施形態では、シール部材を開口部に溶着したが、溶着せずに、接着してもよい。
（４）上記実施形態では、開口部を、タンク本体とは別体の部品に形成したが、開口部はタンク本体に一体に形成してもよい。
（５）上記実施形態では、樹脂パウダーの投入と治具及びシール部材の組み付けを行った後に、タンク本体を回転駆動装置にセットしたが、樹脂パウダーの投入と治具及びシール部材の組み付けは、タンク本体を回転駆動装置にセットした状態で行ってもよい。
（６）上記実施形態では、タンク本体に対する樹脂パウダーの投入を、開口部から行ったが、樹脂パウダーは、開口部以外の部分からタンク本体内に投入してもよい。
【符号の説明】
【００３４】
１０…燃料タンク
１１…タンク本体
１４…開口部
２０…シール部材
３０…コーティング層
３０Ｅ…コーティング層の外縁部
４０…他部材
【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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