JP2017095022A - Manufacturing method of fuel tank - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、燃料タンクの製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a fuel tank.
自動車搭載用の燃料タンクとして、タンク本体を成形後、溶着により溶着部品をタンク本体に取り付ける技術が知られている。例えば特許文献1には、溶着部品としての燃料給油バルブのジョイント部を、熱溶着によりタンク本体の外壁面に取り付けることが記載されている。 As a fuel tank for use in an automobile, a technique for attaching a welded part to a tank body by welding after molding the tank body is known. For example, Patent Document 1 describes that a joint portion of a fuel supply valve as a welding part is attached to an outer wall surface of a tank body by thermal welding.
しかしながら、特許文献1の技術では次のような問題がある。タンク本体の外壁面に溶着部品を取り付ける場合、一般には、成形型から取り出したタンク本体の溶着箇所を、図6(a),(b)に示すように、一旦ヒータ21で加熱したうえで溶着部品を溶着させる方法がとられている。タンク本体22の層構成は、少なくとも、燃料の不透過性に優れた材質のバリア層22Cと、バリア層22Cの外側に形成される熱可塑性樹脂層22Aと、バリア層22Cの内側に形成される熱可塑性樹脂層22Bとを有しており、溶着部品は外側の熱可塑性樹脂層22Aに熱溶着される。
However, the technique of Patent Document 1 has the following problems. When attaching a welded part to the outer wall surface of the tank body, generally the welded part of the tank body taken out from the mold is once heated by the
ここで、もしタンク本体22の層厚みが薄い場合には、ヒータ21をタンク本体22に押し付けた際に、図6(b)に示すように、タンク本体22の開口孔23周りの壁面がタンク内側に撓み、加熱が不十分になって溶着不良を招くおそれがある。また、熱可塑性樹脂層22Aの層厚みが薄い場合には、図6(c)に示すように、バリア層22Cまで溶融するおそれがある。熱可塑性樹脂層22Aを厚くすれば、開口孔23周りの剛性も上がるため撓みを抑制でき、バリア層22Cの溶融も低減できる。しかし、熱可塑性樹脂層22Aを厚くすると、それはタンク本体22の全体に及ぶことから、タンク本体22の重量増加を招くことになる。
Here, if the layer thickness of the
本発明はこのような課題を解決するために創作されたものであり、タンク本体の層厚みを厚くすることなく、溶着箇所の不良発生を防止できる燃料タンクの製造方法を提供することを目的としている。 The present invention was created to solve such problems, and an object of the present invention is to provide a method of manufacturing a fuel tank that can prevent the occurrence of defects in welded portions without increasing the layer thickness of the tank body. Yes.
前記課題を解決するため、本発明は、樹脂製のタンク本体の成形時に、前記タンク本体の外壁面と略同質の樹脂材からなる環状のベースプレートを、前記タンク本体の開口孔周りの外壁面に該タンク本体の熱により熱溶着し、前記タンク本体の成形後に、前記ベースプレートを加熱したうえで、前記ベースプレートと略同質の樹脂材からなり内部に燃料が通過する筒状の溶着部品を前記ベースプレートに熱溶着することを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention provides an annular base plate made of a resin material substantially the same quality as the outer wall surface of the tank main body on the outer wall surface around the opening hole of the tank main body when the resin tank main body is molded. After the tank body is molded by heat welding with the heat of the tank body, the base plate is heated, and then a cylindrical welded part made of a resin material substantially the same as the base plate and through which fuel passes is attached to the base plate. It is characterized by heat welding.
本発明によれば、ベースプレートの介在によりタンク本体の開口孔周りの剛性が高くなる。これにより、ベースプレートをヒータで加熱するにあたり、ヒータをベースプレートに押し付けた際のタンク本体の開口孔周りの撓みを抑制できる。ベースプレートが介在する分、ヒータとバリア層との距離が大きくなり、ヒータによるバリア層の溶融も生じない。開口孔周りの剛性を確保するにあたり、小型で重量の小さいベースプレートを設けるだけで済むので、タンク本体の層厚みを厚くする必要もなく、タンク本体の重量増加の問題は生じない。また、タンク本体の外壁面とベースプレートと溶着部品とを互いに略同質の樹脂材としたことで、熱溶着を利用して溶着部品を簡単にタンク本体に取り付けることができる。 According to the present invention, the rigidity around the opening hole of the tank body is increased by the intervention of the base plate. Thereby, when heating a baseplate with a heater, the bending around the opening hole of a tank main body at the time of pressing a heater against a baseplate can be suppressed. The distance between the heater and the barrier layer is increased by the presence of the base plate, and the barrier layer is not melted by the heater. In order to secure the rigidity around the opening hole, it is only necessary to provide a small and light weight base plate. Therefore, it is not necessary to increase the layer thickness of the tank body, and the problem of an increase in the weight of the tank body does not occur. Further, since the outer wall surface of the tank body, the base plate, and the welded parts are made of substantially the same resin material, the welded parts can be easily attached to the tank body using thermal welding.
また、本発明は、前記ベースプレートの両面の内で前記タンク本体に熱溶着される一面には、環方向に沿って凸部および溝部が複数重に形成され、前記溝部には他面に向けて貫通するエア逃げ孔が形成されていることを特徴とする。 Further, according to the present invention, a plurality of convex portions and groove portions are formed along the ring direction on one surface of both surfaces of the base plate that are thermally welded to the tank body, and the groove portion faces the other surface. An air escape hole penetrating therethrough is formed.
本発明によれば、タンク本体とベースプレートとの溶着面積を大きくとれるとともに、溝部内に残留したエアをエア逃げ孔から外部に放出して、タンク本体とベースプレートとの密着性を高めることができる。 According to the present invention, it is possible to increase the welding area between the tank main body and the base plate, and to release the air remaining in the groove portion to the outside from the air escape hole, thereby improving the adhesion between the tank main body and the base plate.
また、本発明は、前記エア逃げ孔は、前記溶着部品により塞がれているか、或いは前記溶着部品の内部に臨んでいることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that the air escape hole is closed by the welding component or faces the inside of the welding component.
本発明によれば、ベースプレートとタンク本体との熱溶着部がエア逃げ孔を通して外気にさらされることを防止できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it can prevent that the heat welding part of a baseplate and a tank main body is exposed to external air through an air escape hole.
また、本発明は、前記凸部に、該凸部を挟んで隣接する溝部の溝底面同士を連ならせるエア逃げ切欠きが形成されていることを特徴とする。 Further, the present invention is characterized in that an air escape notch is formed in the convex portion so as to connect groove bottom surfaces of adjacent groove portions with the convex portion interposed therebetween.
本発明によれば、溝部内に残留したエアをエア逃げ切欠きを通してベースプレートの外周縁または内周縁から外部に放出でき、タンク本体とベースプレートとの密着性を高めることができる。 According to the present invention, the air remaining in the groove can be discharged to the outside from the outer peripheral edge or the inner peripheral edge of the base plate through the air escape notch, and the adhesion between the tank body and the base plate can be improved.
また、本発明は、前記エア逃げ孔は内径寄りの溝部に形成され、前記エア逃げ孔が形成されていない外径寄りの溝部間の凸部に、該凸部を挟んで隣接する溝部の溝底面同士を連ならせるエア逃げ切欠きが形成されていることを特徴とする。 Further, according to the present invention, the air escape hole is formed in a groove portion close to an inner diameter, and the groove of the groove portion adjacent to the convex portion between the groove portions near the outer diameter where the air escape hole is not formed is sandwiched between the protrusions. An air escape notch that connects the bottom surfaces is formed.
本発明によれば、ベースプレートとタンク本体との熱溶着部が、エア逃げ孔およびエア逃げ切欠きを通して外気に触れることを、簡単な構造で阻止できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the heat welded portion between the base plate and the tank body from touching the outside air through the air escape hole and the air escape notch with a simple structure.
また、本発明は、前記タンク本体は、ブロー成形或いは真空成形の成形型による成形品であり、前記ベースプレートを前記成形型に保持させ、前記成形型による前記タンク本体の成形時に、前記成形型に保持させた前記ベースプレートを前記タンク本体に熱溶着することを特徴とする。 Further, in the present invention, the tank main body is a molded product by a blow molding or vacuum molding mold, the base plate is held by the molding die, and the tank main body is molded by the molding die when the tank main body is molded. The held base plate is thermally welded to the tank body.
本発明によれば、タンク本体のパリソンの成形時にベースプレートを取り付けることができるので、燃料タンクの製造サイクルタイムが増えることを抑制できる。 According to the present invention, since the base plate can be attached at the time of forming the parison of the tank body, it is possible to suppress an increase in the manufacturing cycle time of the fuel tank.
本発明によれば、タンク本体の層厚みを厚くすることなく、溶着箇所の不良発生を防止できる。 According to the present invention, it is possible to prevent the occurrence of defects at the weld location without increasing the layer thickness of the tank body.
図4に示すように、燃料タンク1は、樹脂製のタンク本体2と、一面がタンク本体2の外壁面に熱溶着される樹脂製のベースプレート3と、ベースプレート3の他面に熱溶着される樹脂製のジョイント部材(溶着部品)4と、を備えている。
As shown in FIG. 4, the fuel tank 1 is thermally welded to the
本実施形態の燃料タンク1は、自動車に搭載される燃料タンクである。タンク本体2の層構成は、少なくともバリア層2Cと、バリア層2Cの外側に形成される熱可塑性樹脂層2Aと、バリア層2Cの内側に形成される熱可塑性樹脂層2Bとを有している。バリア層2Cは、燃料の不透過性に優れた材質、例えばEVOH(エチレン−ビニルアルコール共重合体)で形成されている。熱可塑性樹脂層2A,2Bは、例えばHDPE(高密度ポリエチレン)で形成されている。
The fuel tank 1 of the present embodiment is a fuel tank mounted on an automobile. The layer structure of the
ジョイント部材4は、給油用のフィラーパイプ5をタンク本体2に取り付けるための円筒形状を呈した部材であり、一端側がベースプレート3に熱溶着され、他端側がフィラーパイプ5の端部と接続している。ジョイント部材4は、ベースプレート3に熱溶着可能なように、ベースプレート3と略同質の熱可塑性樹脂で形成されている。
The
図1ないし図3を参照して、ベースプレート3は、環状を呈した板状部材であり、一面がタンク本体2に形成された開口孔6周りの外壁面に熱溶着される。ベースプレート3は、タンク本体2の外側の熱可塑性樹脂層2Aに熱溶着可能なように、熱可塑性樹脂層2Aと略同質の熱可塑性樹脂で形成されている。ベースプレート3の一面には、タンク本体2との溶着面積を大きくとるために、環方向に沿って凸部7および溝部8が複数重に形成されている。凸部7の高さは、バリア層2Cに影響を与えない程度の高さである。本実施形態では、ベースプレート3の内周縁に凸部7が位置し外周縁に溝部8が位置するレイアウトで、合計で4つの凸部7と4つの溝部8とが交互に形成されている。ここで、内径側から順に、凸部7には7A,7B,7C,7D、溝部8には8A,8B,8C,8Dの符号を付す。
Referring to FIGS. 1 to 3,
溝部8には、他面に向けて貫通する断面円形のエア逃げ孔9が形成されている。エア逃げ孔9は、熱溶着時においてベースプレート3がタンク本体2に押し付けられた際に、溝部8内に残留し得るエアを逃がす機能を有する。エア逃げ孔9は、内径寄りの溝である溝部8A,8Bに形成されており、外径寄りの溝である溝部8C,8Dには形成されていない。エア逃げ孔9は、溝部8A,8Bにおいてそれぞれ、円周方向に間隔をおいて複数形成されている。図2は、エア逃げ孔9を、溝部8A,8Bにおいてそれぞれ90度間隔で4つ形成した場合を示している。なお、溝部8Aのエア逃げ孔9と溝部8Bのエア逃げ孔9とは90度位相がずれるように形成されている。図1(b)に示すように、溝部8Bの各エア逃げ孔9はジョイント部材4の一端により塞がれ、溝部8Aの各エア逃げ孔9はジョイント部材4の内部に臨む。
In the
凸部7には、該凸部7を挟んで隣接する溝部8の溝底面同士を面一に連ならせるエア逃げ切欠き10が形成されている。本実施形態では、エア逃げ切欠き10は、エア逃げ孔9が形成されていない外径寄りの溝部8C,8D間の凸部7Dに形成されている。エア逃げ切欠き10は、熱溶着時においてベースプレート3がタンク本体2に押し付けられた際に、溝部8C内に残留し得るエアを溝部8Dを通して外径側に逃がす機能を有する。エア逃げ切欠き10は、凸部7Dにおいて円周方向に間隔をおいて複数形成されている。図2は、エア逃げ切欠き10を90度間隔で4つ形成した場合を示している。
An
「ベースプレート3の取付方法」
タンク本体2がブロー成形の成形型(図示せず)で成形される場合、ベースプレート3を成形型の成形面に保持させておく。これにより、タンク本体2を構成するパリソンが成形面に転写された際、ベースプレート3がパリソン(タンク本体2)の外壁面すなわち熱可塑性樹脂層2Aに押し付けられ、成形型の熱とパリソン(タンク本体2)の熱とにより熱溶着される。凸部7および溝部8による大きな溶着面積により、大きな溶着強度が確保される。仮に溝部8A,8Bにエアが残った場合にはエア逃げ孔9から外部に放出され、溝部8Cにエアが残った場合にはエア逃げ切欠き10から外部に放出される。
"Attaching method of
When the
「ジョイント部材4の取付方法」
次いで、成形型からタンク本体2を取り出し、開口孔6を穿設したうえでジョイント部材4を取り付ける。成形型から取り出したタンク本体2は水冷および/または空気により冷却された状態となるので、図5に示すように、ベースプレート3の他面側にヒータ21を押し付けてベースプレート3を加熱する。このとき、ベースプレート3が介在している分、開口孔6周りのタンク本体2の剛性は高くなっているので、ヒータ21に強く押し付けられたとしても、開口孔6周りのタンク本体2がタンク内側に大きく撓むことはない。したがって、ベースプレート3の他面がヒータ21に対して正常な姿勢で押し付けられることとなり、加熱のムラが生じない。そして、ベースプレート3が存在する分、ヒータ21とバリア層2Cとの距離が大きくなるので、ヒータ21によるバリア層2Cの溶融も生じない。
"Attaching method of
Next, the
そして、ヒータ21を退避させ、加熱されたベースプレート3にジョイント部材4を同心状に押し付けて熱溶着する。前記したように、ベースプレート3が介在している分、開口孔6周りのタンク本体2の剛性は高くなっているので、ジョイント部材4をベースプレート3に強く押し付けたとしても、開口孔6周りのタンク本体2がタンク内側に大きく撓むことはない。したがって、ジョイント部材4がベースプレート3に対して正常な姿勢で押し付けられて熱溶着される。図1(b)に示すように、溝部8Bのエア逃げ孔9はジョイント部材4により塞がれた状態となり、溝部8Aのエア逃げ孔9は燃料の通過空間であるジョイント部材4の内部に臨む。
Then, the
以上のように、樹脂製のタンク本体2の成形時に、タンク本体2の外壁面と略同質の樹脂材からなる環状のベースプレート3を、タンク本体2の開口孔6周りの外壁面にタンク本体2の熱により熱溶着し、タンク本体2の成形後に、ベースプレート3を加熱したうえで、ベースプレート3と略同質の樹脂材からなり内部に燃料が通過する筒状の溶着部品(ジョイント部材4)をベースプレート3に熱溶着する製造方法とすれば、開口孔6周りの剛性を確保するにあたり、小型で重量の小さいベースプレート3を設けるだけで済むので、タンク本体2の層厚みを厚くする必要もなく、タンク本体2の重量増加の問題は生じない。タンク本体2の外壁面とベースプレート3と溶着部品(ジョイント部材4)とを互いに略同質の樹脂材としたことで、熱溶着を利用して溶着部品(ジョイント部材4)を簡単にタンク本体2に取り付けることができる。
As described above, when molding the
ベースプレート3の両面の内でタンク本体2に熱溶着される一面に、環方向に沿って凸部7および溝部8を複数重に形成すれば、タンク本体2とベースプレート3との溶着面積を大きくとれる。そして、溝部8に、他面に向けて貫通するエア逃げ孔9を形成すれば、溝部8内に残留したエアをエア逃げ孔9から外部に放出し、タンク本体2とベースプレート3との密着性を高めることができる。
By forming a plurality of
エア逃げ孔9を、溶着部品(ジョイント部材4)により塞ぐか、或いは溶着部品(ジョイント部材4)の内部に臨ませれば、ベースプレート3とタンク本体2との熱溶着部がエア逃げ孔9を通して常に外気にさらされることを防止できる。
If the
凸部7に、該凸部7を挟んで隣接する溝部8の溝底面同士を連ならせるエア逃げ切欠き10を形成すれば、溝部8内に残留したエアをエア逃げ切欠き10を通してベースプレート3の外周縁または内周縁から外部に放出でき、タンク本体2とベースプレート3との密着性を高めることができる。
If an
特に本実施形態のように、内径寄りの溝部8A,8Bにエア逃げ孔9を形成するとともに、エア逃げ孔9が形成されていない外径寄りの溝部8C,8D間の凸部7Dに、該凸部7Dを挟んで隣接する溝部8C,8Dの溝底面同士を連ならせるエア逃げ切欠き10を形成すれば、次のような作用、効果が奏される。エア逃げ孔9に関しては、前記したように、溶着部品(ジョイント部材4)により塞ぐか、或いは溶着部品(ジョイント部材4)の内部に臨ませることで、ベースプレート3とタンク本体2との熱溶着部がエア逃げ孔9を通して常に外気にさらされることを防止できる。一方、エア逃げ切欠き10に関しては、熱溶着時に、溝部8C内のエアは、エア逃げ切欠き10から溝部8Dへ逃げてベースプレート3の外周縁から外部に放出される。熱溶着後、エア逃げ切欠き10は外部に露出することがないので、エア逃げ孔9のように溶着部品(ジョイント部材4)で塞ぐ等の措置も要しない。このように、本発明によれば、熱溶着時においては、溝部8A〜8Dに溜まり得るエアを全てエア逃げ孔9およびエア逃げ切欠き10から外部に放出でき、熱溶着後においては、ベースプレート3とタンク本体2との熱溶着部が、エア逃げ孔9およびエア逃げ切欠き10を通して外気に触れることを簡単に阻止できる。
In particular, as in the present embodiment, the air escape holes 9 are formed in the
また、タンク本体2がブロー成形或いは真空成形の成形型による成形品である場合、ベースプレート3を成形型に保持させ、成形型によるタンク本体2の成形時に、成形型に保持させたベースプレート3をタンク本体2の外壁面に熱溶着する製造方法とすれば、タンク本体2のパリソンの成形時にベースプレート3を取り付けることができるので、燃料タンク1の製造サイクルタイムが増えることを抑制できる。
Further, when the
以上、本発明の好適な実施形態を説明した。溶着部品としては、フィラーパイプ5を接続するジョイント部材4に限られず、燃料カットバルブ等の各種バルブの筺体等であってもよい。
The preferred embodiment of the present invention has been described above. The welded part is not limited to the
1 燃料タンク
2 タンク本体
3 ベースプレート
4 ジョイント部材(溶着部品)
6 開口孔
7 凸部
8 溝部
9 エア逃げ孔
10 エア逃げ切欠き
1
6
Claims (6)
前記タンク本体の成形後に、前記ベースプレートを加熱したうえで、前記ベースプレートと略同質の樹脂材からなり内部に燃料が通過する筒状の溶着部品を前記ベースプレートに熱溶着することを特徴とする燃料タンクの製造方法。 When molding the resin tank body, an annular base plate made of a resin material substantially the same as the outer wall surface of the tank body is thermally welded to the outer wall surface around the opening hole of the tank body by the heat of the tank body,
After forming the tank body, the base plate is heated, and a tubular welded part made of a resin material substantially the same as the base plate and through which fuel passes is thermally welded to the base plate. Manufacturing method.
前記溝部には他面に向けて貫通するエア逃げ孔が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の燃料タンクの製造方法。 On one surface of the base plate that is heat-welded to the tank body, a plurality of convex portions and groove portions are formed along the ring direction.
The method for manufacturing a fuel tank according to claim 1, wherein an air escape hole penetrating toward the other surface is formed in the groove portion.
前記エア逃げ孔が形成されていない外径寄りの溝部間の凸部に、該凸部を挟んで隣接する溝部の溝底面同士を連ならせるエア逃げ切欠きが形成されていることを特徴とする請求項3に記載の燃料タンクの製造方法。 The air escape hole is formed in a groove near the inner diameter,
An air escape notch is formed in the convex portion between the groove portions near the outer diameter where the air escape hole is not formed so as to connect the groove bottom surfaces of adjacent groove portions sandwiching the convex portion. The method for manufacturing a fuel tank according to claim 3.
前記ベースプレートを前記成形型に保持させ、
前記成形型による前記タンク本体の成形時に、前記成形型に保持させた前記ベースプレートを前記タンク本体に熱溶着することを特徴とする請求項1ないし請求項5のいずれか一項に記載の燃料タンクの製造方法。 The tank body is a molded product by a blow molding or vacuum forming mold,
Holding the base plate on the mold,
6. The fuel tank according to claim 1, wherein the base plate held by the molding die is thermally welded to the tank main body when the tank main body is molded by the molding die. 7. Manufacturing method.
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