JP4666838B2

JP4666838B2 - 燃料タンクの開口部構造

Info

Publication number: JP4666838B2
Application number: JP2001242509A
Authority: JP
Inventors: 禎二郎後藤; 辰壽高嶋; 綱治杉浦
Original assignee: Toyota Motor Corp; FTS Co Ltd
Current assignee: Toyota Motor Corp; FTS Co Ltd
Priority date: 2001-08-09
Filing date: 2001-08-09
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2021-08-09
Also published as: JP2003054270A

Description

【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うことが必要となる。
【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、開口部に対し蓋体を適切に接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】
【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して成る環状部材と、該環状部材に周縁部が当接し前記開口部の開口面を覆う蓋体とを備え、該蓋体と前記環状部材の相対移動を阻止する係合部を前記蓋体及び前記環状部材に設けることとしたものである。
【０００９】
前記係合部は、請求項２に記載のように、前記蓋体の周縁部に形成した突起と、前記環状部材に形成し前記突起に係合する凹部とから成るように構成することができる。あるいは、請求項３に記載のように、前記係合部は、前記蓋体の周縁部に形成した凹部と、前記環状部材に形成し前記凹部に係合する突起とから成るように構成してもよい。尚、前記周縁部に形成した凹部には、前記周縁部に形成した切欠を含む。
【００１０】
【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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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、上端面が重合部１ｄ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。
【００１６】
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、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。そして、図１、図４及び図６に示す凹部２ｆは、蓋体３に設けられた突起（図１及び図１１に４ｐで示す）を収容するものであり、これについては図１１を参照して後述する。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
図１０及び図１１は、前述の図４及び図６の実施形態における環状部材２の凹部２ｆと、これに係合するように蓋体４に設けられた突起４ｐを示すもので、これらの凹部２ｆ及び突起４ｐによって本発明の係合部が構成されている。また、図１２及び図１３は、本発明の係合部の他の実施形態を示すもので、図１０及び図１１に記載の凹部２ｆ及び突起４ｐに代えて、蓋体４の周縁部に切欠４ｃ（本発明にいう凹部を構成）が形成され、これに係合するように環状部材２に突起２ｐが形成されている。尚、切欠４ｃに代えて開口あるいは凹部を形成してもよい。
【００２３】
而して、図４及び図６並びに図１０乃至図１３に記載のように、蓋体４及び環状部材２には係合部（凹部２ｆ及び突起４ｐ、又は切欠４ｃ及び突起２ｐ）が設けられており、これらによって両者の相対移動（本実施形態では蓋体４の回転）が阻止されるので、蓋体４は確実に保持される。
【００２４】
【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、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して成る環状部材と、該環状部材に周縁部が当接し開口部の開口面を覆う蓋体とを備えているので、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、蓋体及び環状部材には係合部が設けられており、両者の相対移動が阻止されるので、蓋体を確実に保持することができ、良好なシール性を確保することができる。
【００２５】
上記係合部は、請求項２又は請求項３に記載のように、特に別の手段を付設することなく、蓋体及び環状部材に容易に形成することができるので、安価な構成で確実に蓋体を保持することができ、良好なシール性を確保することができる。
【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】本発明の一実施形態の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】本発明の一実施形態の燃料タンク製造時の開口部の膨出工程を説明する断面図である。
【図９】本発明の一実施形態の燃料タンク製造時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及び蓋体の係止部の一例を示す平面図である。
【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及び蓋体の係止部の一例を示す断面図で、図１０のＣ−Ｃ線断面図である。
【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及び蓋体の係止部の他の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及び蓋体の係止部の他の例を示す断面図で、図１２のＤ−Ｄ線断面図である。
【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凹部，
２ｄ段部，２ｅリブ，２ｆ凹部，２ｈ連通孔，
２ｐ突起，３シール部材，４蓋体，４ｃ切欠，
４ｐ突起，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

Claims

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して成る環状部材と、該環状部材に周縁部が当接し前記開口部の開口面を覆う蓋体とを備え、該蓋体と前記環状部材の相対移動を阻止する係合部を前記蓋体及び前記環状部材に設けたことを特徴とする燃料タンクの開口部構造。
前記係合部が、前記蓋体の周縁部に形成した突起と、前記環状部材に形成し前記突起に係合する凹部とから成る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。
前記係合部が、前記蓋体の周縁部に形成した凹部と、前記環状部材に形成し前記凹部に係合する突起とから成る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。