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JP6112102B2 - 燃料タンク及び燃料タンク製造方法 - Google Patents

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JP6112102B2
JP6112102B2 JP2014252292A JP2014252292A JP6112102B2 JP 6112102 B2 JP6112102 B2 JP 6112102B2 JP 2014252292 A JP2014252292 A JP 2014252292A JP 2014252292 A JP2014252292 A JP 2014252292A JP 6112102 B2 JP6112102 B2 JP 6112102B2
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智樹 中島
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千明 片岡
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大輔 田邉
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Description

本発明は、燃料タンク及び燃料タンク製造方法に関する。
金型開放間隙内に組込部品を配置し、パリソンと組込部品の周りで金型を閉じることにより金型で囲まれたキャビティ内でパリソンを製品外形にブロー成形する組込部品付きプラスチック中空体の製造方法がある(たとえば特許文献1参照)。
特許文献1に記載の方法では、成形中又は成形直後に塑性状態にある製品内壁に組込部品を押し付け、製品内壁の塑性状態のプラスチック材料の一部を組込部品の少なくとも1つの穴から該穴の背後にまで流入させる。
特表2009−525893号公報
熱可塑性樹脂の燃料タンク本体に対して、この燃料タンク本体を構成する熱可塑性樹脂と異なる材質の取付部品を取り付けることがある。燃料タンク本体と取付部品とが異種材料の場合、燃料タンク本体と取付部品とを溶着させることは難しい。したがって、燃料タンク本体を構成する熱可塑性樹脂が溶融状態にあるときに、たとえば、取付部品を燃料タンク本体の熱可塑性樹脂に押し付けて熱可塑性樹脂の一部を変形させて固定部を形成する方法が採られることがある。すなわち、燃料タンク本体の一部を変形させて形成した固定部により、取付部品を燃料タンク本体に固定する構造である。
しかし、固定部を形成するときには、固定部の熱可塑性樹脂が溶融状態であるため、取付部品の自重で固定部が変形するおそれがある。
本発明は上記事実を考慮し、熱可塑性樹脂製の燃料タンク本体に、燃料タンク本体と異種材料の取付部品を固定するための固定部を形成した燃料タンクにおいて、固定部の変形を抑制した燃料タンクと、この燃料タンクを製造するための燃料タンク製造方法を得ることを課題とする。
第一の態様では、熱可塑性樹脂製で、内部に燃料を収容する燃料タンク本体と、前記燃料タンク本体に取り付けられ前記燃料タンク本体の材質とは異なる異種材質で形成された取付部品と、前記燃料タンク本体に形成され、前記燃料タンク本体を構成する前記熱可塑性樹脂の一部を変形させることで前記取付部品を前記燃料タンク本体に固定する固定部と、前記燃料タンク本体及び前記固定部と別体で形成され、前記燃料タンク本体に取り付けられて前記取付部品を支持するための支持部材と、を有する。
第一の態様の燃料タンクでは、燃料タンク本体に形成された固定部により、取付部品が燃料タンク本体に固定される。燃料タンクは、取付部品を支持する支持部材を有する。燃料タンク本体の成形時に、取付部品の荷重が固定部と支持部材とに分散するので、取付部品を支持部材で支持しない構造と比較して、固定部の変形を抑制できる。
支持部材は燃料タンク本体とは別体なので、燃料タンク本体を成形するときに支持部材を燃料タンク本体に成形する必要がなく、燃料タンクの製造が容易である。支持部材は燃料タンク本体に取り付けられるので、取付部品の荷重を燃料タンク本体に確実に作用させることができる。しかも、支持部材の燃料タンク本体に対する位置が決まるので、取付部品の確実な支持が可能である。
第二の態様では、第一の態様において、前記支持部材が、前記燃料タンク本体に埋め込まれて取り付けられる。
支持部材が燃料タンク本体に埋め込まれて取り付けられるので、取付部品の荷重を支持部材を介して燃料タンク本体に安定的に作用させることができる。
支持部材と燃料タンク本体とは、相互の接触面で異種材質であってもよい。この場合、支持部材と燃料タンク本体の一方の接触面に突出部を形成し、他方の接触面に突出部が嵌合される嵌合部を形成する構造を採り得る。この構造では、支持部材と燃料タンク本体とが相互の接触面で異種材質であっても、突出部と嵌合部との嵌合により、接触面積を広く確保し、支持部材が燃料タンク本体に埋め込まれた状態を維持しやすい。
第三の態様では、第一又は第二の態様において、前記支持部材と前記燃料タンク本体とが、相互の接触面で同材質である。
したがって、支持部材と燃料タンク本体とをこれら相互の接触面で溶着できる。
第四の態様では、第一〜第三のいずれか一つの態様において、前記支持部材が前記取付部品と別体で前記取付部品に結合されている。
支持部材は取付部品と別体なので、形状の自由度が高い。また、支持部材は取付部品に結合されているので、取付部品から不用意に分離せず、支持部材によって取付部品の荷重を確実に支持できる。
第五の態様では、第四の態様において、前記取付部品と前記支持部材とを結合する結合部材を有する。
結合部材を用いることで、取付部品と支持部材とを容易に結合できる。
第六の態様では、第五の態様において、前記結合部材が、前記取付部品と前記支持部材の一方に設けられた係合部と他方に設けられた被係合部とを有する。
係合部と被係合部とを設ける簡単な構造で、結合部材を構成し、取付部品と支持部材とを結合できる。
第七の態様では、第六の態様において、前記取付部品に形成され前記固定部により前記燃料タンク本体に固定される締結座を有し、前記被係合部が、前記締結座から上方に延出された一対の立設部と前記立設部どうしを連結する連結部と、を有し、前記支持部材が、前記燃料タンク本体に取り付けられる平板状の支持板本体と、前記支持板本体との間に前記連結部が収容される間隙を構成する対向板と、を備え、前記係合部が、前記支持板本体と前記対向板の一方から他方に突出され前記間隙に収容された前記連結部に係合する爪片である。
締結座が取付部品に形成されているので、この締結座を用いて、取付部品を燃料タンク本体に対し固定部で固定できる。
被係合部は、締結座から上方に延出された一対の立設部と、これら立設部どうしを連結する連結部とを有している。この「上方」とは、燃料タンク本体を車両に搭載した状態での車両上下方向の上方である。
そして、支持部材の支持板本体と対向板の間の間隙に連結部を収容すると、連結部に爪片が係合する。このため、被係合部が間隙から脱落することを抑制できる。
第八の態様では、第一〜第四のいずれか一つの態様において、前記取付部品に形成され前記固定部により前記燃料タンク本体に固定される締結座を有し、前記支持部材が、前記締結座の係止孔に挿入されて係止される係止ピンを備える。
締結座を用いて、取付部品を燃料タンク本体に対し固定部で固定できる。そして、係止ピンを締結座の係止孔に挿入して係止させる簡単な構造で、支持部材により支持部材を支持する構成を実現できる。
第九の態様では、第一又は第二の態様において、前記支持部材が、前記取付部品における前記燃料タンク本体との部品側接触面から突出する凸部であり、前記燃料タンク本体の、前記部品側接触面と接触する本体側接触面に前記凸部を支持する支持面が形成されている。
取付部品の部品側接触面から突出する凸部を、燃料タンク本体の本体側接触面に形成された支持面が支持することで、取付部品が支持される。支持部材に凸部を形成しておけば、たとえば燃料タンク本体の製造途中で、たとえば、溶融状態にある燃料タンク本体の熱可塑性樹脂に凸部を押し付けることで、この凸部を支持する支持面を燃料タンク本体に成形できる。支持部材としては、取付部品に凸部を形成すれば足りるので、構造が簡単である。
しかも、凸部は取付部品に形成されており、取付部品と一体なので、支持部材が取付部品と別体である構造と比較して、支持部材が取付部品と接触することによる音の発生を抑制できる。
第十の態様では、第九の態様において、前記凸部が複数形成されている。
凸部が一つの構造と比較して、複数の凸部を用いて、取付部品の荷重が分散して支持される。
第十一の態様では、第十二の態様において、複数の前記凸部が前記固定部を囲む位置に配置されている。
複数の凸部が固定部の周りで偏っている構造と比較して、固定部の周囲で取付部品の荷重を分散して支持できるので、固定部の変形を効果的に抑制できる。
第十二の態様では、第一〜第十一のいずれか一つの態様において、前記支持部材が、前記取付部品が前記燃料タンク本体に取り付けられる取付面に沿った方向で前記取付部品を支持する。
したがって、取付部品が取付面に沿った方向の力を受けた場合でも、支持部材により取付部品を取付面に沿った方向に支持でき、燃料タンク本体に対する取付部品の位置が安定する。
第十三の態様では、燃料タンク本体を構成する樹脂の溶融状態で、前記燃料タンク本体に取り付けられる取付部品を前記樹脂に押し付け、前記燃料タンク本体とは別体の支持部材により前記取付部品を前記燃料タンク本体に対し支持しつつ前記燃料タンク本体に固定部を形成して前記取付部品を前記燃料タンク本体に固定した後、燃料タンク本体を箱状に形成する。
取付部品を支持部材によって支持しつつ固定部を形成して取付部品を燃料タンク本体に固定するので、取付部品を支持しない場合と比較して、支持部材の荷重が固定部と支持部材とに分散され、固定部の変形を抑制できる。
支持部材は燃料タンク本体と別体なので、燃料タンク本体を成形するときに支持部材を燃料タンク本体に成形する必要がなく、燃料タンクの製造が容易である。
第十四の態様では、第十三の態様において、前記取付部品が前記燃料タンク本体に取り付けられる取付面が鉛直の状態で、前記固定部を形成する。
取付面が鉛直の状態で取付部品の荷重が固定部に作用すると、固定部が取付面に沿った方向に変形しやすいが、支持部材により取付部品を支持しているので、固定部の変形を抑制できる。
第十五の態様では、第十四の態様において、前記固定部の形成時に、前記固定部が形成される部分よりも上側で前記支持部材が前記取付部品を支持する。
固定部が形成される部分よりも下側で支持部材が取付部品を支持する構造と比較して、固定部より上側が取付面から離間する方向の回転を効果的に抑制できる。
本発明は上記構成としたので、取付部品を熱可塑性樹脂製の燃料タンク本体に固定するための固定部の変形を抑制できる。
図1は第一実施形態の燃料タンクを破断して示す斜視図である。 図2は第一実施形態の燃料タンクの取付部品を燃料タンク本体の一部と共に部分的に拡大して示す斜視図である。 図3は第一実施形態の燃料タンクを部分的に拡大して示す図1の3−3線断面図である。 図4は第一実施形態の燃料タンクとなる溶融樹脂シートを成形型にセットした状態を示す断面図である。 図5は第一実施形態の燃料タンクとなる溶融樹脂シートを膨らませた状態を示す断面図である。 図6は第一実施形態の燃料タンクとなる溶融樹脂シートに余長分を形成した状態を示す断面図である。 図7は第一実施形態の燃料タンクとなる溶融樹脂シートに余長分を形成した状態を部分的に拡大して示す断面図である。 図8は第一実施形態の燃料タンクとなる溶融樹脂シートにカシメ固定部を形成する途中の状態を部分的に拡大して示す断面図である。 図9は第一実施形態の燃料タンク本体を成形型から離型する途中の状態を部分的に拡大して示す断面図である。 図10は第一実施形態の燃料タンクを成形する成形装置の空気回路及び電気回路を示す回路図である。 図11は第二実施形態の燃料タンクを部分的に拡大して示す断面図である。 図12は第三実施形態の燃料タンクを部分的に拡大して示す断面図である。 図13は第四実施形態の燃料タンクの取付部品を燃料タンク本体の一部と共に部分的に拡大して示す斜視図である。 図14は第四実施形態の燃料タンクの締結座の近傍で部分的に拡大して示す図であり(A)は正面図、(B)は(A)のB−B線断面図である。 図15は第四実施形態の燃料タンクとなる溶融樹脂シートにカシメ固定部を形成する途中の状態を部分的に拡大して示す断面図である。 図16は第五実施形態の燃料タンクの締結座の近傍で部分的に拡大して示す図であり(A)は正面図、(B)は(A)のB−B線断面図である。 図17は第六実施形態の燃料タンクの取付部品を燃料タンク本体の一部と共に部分的に拡大して示す斜視図である。 図18は第六実施形態の燃料タンクの締結座の近傍で部分的に拡大して示す図であり(A)は正面図、(B)は(A)のB−B線断面図である。 図19は燃料タンクとなる溶融樹脂シートを成形型と圧空型の間で膨らませた状態を示す断面図である。 図20は燃料タンクとなる溶融樹脂シートを成形型と圧空型の間で余長分を形成した状態を示す断面図である。 図21は取付部品のカシメ固定部の第一変形例を示す正面図である。 図22は取付部品のカシメ固定部の第二変形例を示す正面図である。
本発明の第一実施形態の燃料タンク及び燃料タンク製造方法について、図面を参照して説明する。
図1に示すように、燃料タンク32は、内部に燃料を収容可能な箱状の燃料タンク本体34を有している。
燃料タンク本体34は、樹脂(本実施形態では、熱可塑性樹脂)で形成されている。具体的には、燃料タンク本体34は、樹脂層と、この樹脂層よりも燃料透過性の低い(燃料が透過しづらい)バリアー層とを含んで構成されている。樹脂層を構成する樹脂としては、例えば、高密度ポリエチレン(HDPE)を用いてもよく、バリアー層を形成する材質としては、エチレンビニルアルコール(EVOH)を用いてもよい。
燃料タンク本体34は、2つ(図1では上下)に分割されたタンク構成体34A、34Bを有する。タンク構成体34Aは図1で上に凸、タンク構成体34Bは図1で下に凸の形状である。これら2つのタンク構成体34A、34Bの外周縁部にはフランジ36が形成されている。フランジ36を互いに接合することで、全体として箱状の燃料タンク本体34が構成される。
燃料タンク本体34の内部には、リインフォースメント38が固定される。リインフォースメント38は、取付部品の一例である。図1に示す例では、リインフォースメント38は、燃料タンク本体34の底壁34Cに固定されている。本実施形態のリインフォースメント38は略円筒状の本体部40を有している。そして、たとえば、燃料タンク本体34の内圧低下によって、上壁34Fが底壁34Cに接近したとき、上壁34Fが本体部40に接触することで、燃料タンク本体34の過度の変形を抑制して、燃料タンク本体34の強度低下を抑制するための部材である。
取付部品の具体的構造は、上記したリインフォースメント38に限定されない。たとえば、取付部品としては、燃料タンク本体34の内部で配管を保持するクリップや、他の部品を取り付けるための取付具等を挙げることができる。これらの取付部品は、燃料タンク本体34を構成している熱可塑性樹脂とは異種の材質であり、特に、燃料タンク本体34を構成している熱可塑性樹脂よりも高い溶融温度の材質である。たとえば、樹脂であっても、この条件を満たせばよい。さらに、取付部品は金属製であってもよい。
図2にも示すように、リインフォースメント38には、1つ又は複数の締結座42が形成されている。締結座42は、本体部40から連続し、先端側が半円の板状に形成されている。締結座42は、リインフォースメント38が燃料タンク本体34内に固定された状態で、燃料タンク本体34の底壁34Cと平行である。
締結座42の中央には、締結座42を厚み方向に貫通する取付孔44が形成されている。
図3にも示すように、燃料タンク本体34の底壁34Cには、燃料タンク本体34の内側に突出するカシメ固定部46が形成されている。カシメ固定部46は、取付孔44の内部に位置している。カシメ固定部46の外周面46Aは、取付孔44の孔壁面44Aに密着している。カシメ固定部46は、固定部の一例である。
カシメ固定部46は、その頂部側に、外周側(カシメ固定部46の径方向外側)に張り出す張出片46Bを有している。張出片46Bは、取付孔44の内径よりも大きい直径を有する円板状に形成されており、燃料タンク本体34の底壁34Cとの間で、締結座42を挟持している。これにより、燃料タンク本体34の底壁34Cと張出片46Bとの間で、締結座42が挟まれて固定(締結)されている。換言すれば、底壁34Cと張出片46Bとによって、締結座42がカシメられている。
図2に示すように、リインフォースメント38には、被係合部48が形成されている。本実施形態では、被係合部48は、締結座42から図2における側方に突出する一対の突出部48Aと、この突出部48Aの突出端から上方に延出された立設部48Bを有している。さらに、一対の立設部48Bは、連結部48Cによって連結されており、全体として、締結座42とで閉じた曲線状に形成されている。
被係合部48には、支持部材50が結合されている。支持部材50は、一端部52側で燃料タンク本体34の底壁34Cに取り付けられると共に、他端部54側でリインフォースメント38を支持する部材である。第一実施形態は、リインフォースメント38とは別体の支持部材50がリインフォースメント38に結合される構造であり、支持部材50はリインフォースメント38からは突出する。
支持部材50は、平板状の支持板本体56と、この支持板本体56と対向する平板状の対向板58とを有している。
第一実施形態の支持部材50は、燃料タンク本体34と同種類の材料(同程度の温度で溶融状態となる材料)で形成されている。そして、図7及び図8に示すように、燃料タンク32の製造時に、一端部52が燃料タンク本体34の底壁34Cに埋め込まれ、且つ溶着される。支持部材50の一端部52には複数の突出部60が形成されている。支持部材50の一端部52が燃料タンク本体34(後述する溶融樹脂シート74)に埋め込まれた状態で、突出部60に嵌合する嵌合部68が燃料タンク本体34側に形成される。このように、突出部60と嵌合部68とが接触することで、支持部材50と燃料タンク本体34の底壁34Cとの融着面積が増大されている。
対向板58は一端部52側の連設部58Aにより支持板本体56に結合されており、支持板本体56と平行の姿勢を維持している。対向板58と支持板本体56との間には、被係合部48の厚みT1よりもわずかに広い間隙G1を有する収容部62が構成されている、対向板58の他端部54側には支持板本体56に向かって爪片64が形成されている。爪片64は、一端部52側の係合面64Kと、他端部54側のテーパー面64Tとを有する。
支持部材50を燃料タンク本体の底壁34Cに溶着する前の状態で、被係合部48の連結部48Cを爪片64のテーパー面64Tにあてがい、矢印P1方向に押すことで、収容部62を広げるようにして対向板58をたわませることができる(矢印T2参照)。そして、被係合部48を収容部62に押し込んで、図3に示す所定位置まで立設部48Bが達すると、対向板58が弾性復元し支持板本体56と平行な姿勢に戻り、連結部48Cが間隙G1に収容される。この状態では、被係合部48が矢印P1と反対の方向に抜け出ようとしても、連結部48Cが爪片64の係合面64Kにあたるため、被係合部48は抜け出ない。このようにして、リインフォースメント38と支持部材50とが結合される。
上記説明から分かるように、被係合部48と爪片64(係合部)とは、支持部材50をリインフォースメント38に結合するための結合部材の一例である。
次に、本実施形態の燃料タンク32の燃料タンク本体34を成形する成形装置110について説明する。
図4、図7及び図10に示すように、成形装置110は、成形型112、可動部材114及び加圧部材116を有している。図4〜図9において、成形装置110を用いて燃料タンク本体34を成形するときの上方を矢印UPで示す。図7〜図9から分かるように、リインフォースメント38が取り付けられる取付面34Dは、燃料タンク本体34の成形時には鉛直の姿勢である。
図4に示すように、成形型112は、シート状の溶融樹脂(以下、「溶融樹脂シート74」と言う)を燃料タンク本体34に成形するための金型である。成形型112は、燃料タンク本体34の形状に合わせたキャビティ118を備えている。溶融樹脂シート74は、図示しない押出装置等を用いて、図4における上方からキャビティ118内に押し出される。溶融樹脂シート74をこのように上方から下方へと押し出すので、溶融樹脂シート74(溶融により軟化している)が重力によって湾曲することが抑制される。すなわち、溶融樹脂シート74は平坦な形状を維持したまま、キャビティ118内に送られるので、湾曲した溶融樹脂シート74が成形型112の内面(キャビティ面118A)に不用意に付着することを抑制できる。
成形型112の内部には、可動部材114が配置されている。可動部材114は、同じく成形型112の内部に配置されたアクチュエータ120によって可動(移動)される。
可動部材114は、略円柱状の金属棒であり、アクチュエータ120によって、キャビティ面118Aの底部118Bと直交する方向(図5に示す矢印M1方向及びその反対方向)に移動される。換言すれば、アクチュエータ120は、可動部材114を移動させてキャビティ面118Aから突出させたり、成形型112内に収容させたりすることができる。
本実施形態では、アクチュエータ120の一例として複動型のエアシリンダを用いている。このアクチュエータ120を動作させるための動作回路122(図10参照)については後述する。
本実施形態では、エアシリンダの往復動部分に可動部材114が接続されている。なお、本実施形態では、アクチュエータ120としてエアシリンダを用いているが、エアシリンダに代えて、たとえば、油圧シリンダやサーボモータなどを用いてもよい。サーボモータを用いた場合には、可動部材114のキャビティ面118Aの底部118Bからの突出高さや、可動部材114の移動速度の精度を向上できる。
可動部材114は、ヒータ124によって加熱される。本実施形態のヒータ124は、可動部材114の外周に巻き付けられた電熱線124Aと電源124B(図10参照)とを有している。なお、可動部材114の外周に電熱線124Aを巻き付ける代わりに、可動部材114の内部に棒状の電熱部材(電熱材料で形成された部材)を埋設する構造でもよい。
図4に示すように、成形型112には、気体流路126が設けられている。気体流路126は、成形型112内を通り、キャビティ面118Aに開口する。気体流路126は、図示しない空圧回路に接続されている。
この空圧回路は、加圧気体生成装置(図示省略)及び負圧生成装置(図示省略)に接続されており、気体流路126を通じてキャビティ118内に加圧気体を供給したり、キャビティ118内の気体を吸引したりできる。なお、本実施形態では、加圧気体生成装置の一例として正圧ポンプ、負圧生成装置の一例として負圧ポンプを用いている。
成形装置110は、押圧機128を有する。押圧機128は、成形型112のキャビティ面118Aの周辺部112Aに設けられる。そして、成形型112内に導入された溶融樹脂シート74の外周縁部74Aを、成形型112の周辺部112Aに押し付ける。これにより、溶融樹脂シート74とキャビティ面118Aとの間の空間が密閉状態となる。すなわち、溶融樹脂シート74とキャビティ面118Aとの間に密閉空間130が形成される。なお、上述の空圧回路を用いることで、密閉空間130内に加圧気体(本実施形態では、加圧空気)を供給して密閉空間130内を加圧する、又は密閉空間130内から気体を吸引して密閉空間130を減圧することができる。
図10に示すように、アクチュエータ120の動作回路122中には、電磁弁132が設けられている。この電磁弁132を切り替えることで、可動部材114の押し出し、引き戻し、中立状態を切り替えることができる。また、動作回路122には、気体供給源(コンプレッサー)136が接続されている。なお、可動部材114を戻すための戻し側回路に絞り弁を設けてもよい。
図7に示すように、成形装置110は、成形型112に対向する加工装置138を有する。加工装置138は、キャビティ面118Aの底部118Bに対して直交する方向に移動可能で且つ成形型112から離れる方向に退避移動可能である。
加工装置138は、円筒状型140を備えている。円筒状型140は、後述する溶融樹脂突起76が内部に収容される。溶融樹脂突起76は加圧されることで円筒状型140の内面形状と同じ形状に成形される。
円筒状型140の周壁140Aには、円筒状型140を加熱するための電熱部材142Aが内蔵されている。電熱部材142Aは図示しない電源に接続されており、ヒータ142を構成している。また、円筒状型140は、その先端部で、溶融樹脂突起76(後に締結座42の取付孔44の周辺部となる部分)を成形型112側へ押さえつける。
円筒状型140の内部には、加圧部材116が配置されている。加圧部材116は、略円柱状の金属棒116Aと、この金属棒116Aの先端部に設けられた金属製の円板部116Bとを有する。円板部116Bの外周面116Cは、円筒状型140の内周面140Bに接している。
加圧部材116は、アクチュエータ144により、円筒状型140の軸方向に沿って移動される。円筒状型140は、軸方向が可動部材114の移動方向と同じ方向となるように加工装置138に設置されている。
本実施形態では、アクチュエータ144の一例として、複動型のエアシリンダを用いている。アクチュエータ144を動作させるための動作回路148(図10参照)については後述する。本実施形態では、エアシリンダの往復動部分に加圧部材116が接続されている。なお、本実施形態では、アクチュエータ144としてエアシリンダを用いているが、エアシリンダに代えて、たとえば、油圧シリンダやサーボモータなど用いてもよい。サーボモータを用いた場合には、加圧部材116の円筒状型140内での位置決め精度や、加圧部材116の移動速度を向上できる。
加圧部材116は、ヒータ146によって加熱される。本実施形態のヒータ146は、金属棒116Aの外周に巻き付けられた電熱線146Aと電源146B(図10参照)とを有する。電熱線146Aからの熱は金属棒116Aを介して円板部116Bに伝達される。なお、加圧部材116の外周に電熱線146Aを巻き付ける代わりに、加圧部材116の内部に棒状の電熱部材(電熱材料で形成された部材)を埋設してもよい。
図10に示すように、アクチュエータ144の動作回路148中には、電磁弁150が設けられている。この電磁弁150を切り替えることで、加圧部材116の押し出し、引き戻し、中立状態を切り替えることができる。
動作回路148には、気体供給源(コンプレッサー)154が接続されている。動作回路122と動作回路148に接続される気体供給源は同一のものでも構わない。なお、加圧部材116を押し出すための押し出し側回路に絞り弁を設けてもよい。
円筒状型140の先端側(成形型112側)には、先端面を部分的に凹ませた成形部140Cが形成されている。成形部140Cは、その内径が、加圧部材116の円板部116Bの直径よりも大きい円形である。
図8及び図9から分かるように、溶融樹脂突起76は、加圧部材116の円板部116Bによって押されると成形部140Cに入り込み、この張り込んだ部分がカシメ固定部46の張出片46B(図3参照)となる。なお、加圧部材116は、円板部116Bが円筒状型140の成形部140Cに至るまで移動できるように調整されている。
図10に示すように、成形装置110は、制御装置156を備えている。制御装置156は、成形装置110に用いられる電気機器を制御する。たとえば、制御装置156は、電磁弁132及び電磁弁150の切り替えや、ヒータ124、ヒータ142、ヒータ146の起動を制御する。
なお、本実施形態の成形装置110では、可動部材114が成形型112からタンク構成体34Bを離型させるイジェクトピンの機能も兼用している。
次に、本実施形態の燃料タンク32の製造方法について説明する。
(セット工程)
まず、燃料タンク32のタンク構成体34Bとなる溶融樹脂シート74を製造し、この溶融樹脂シート74を成形装置110の成形型112内に導入する。本実施形態では、図4における上側から成形型112内へと、溶融樹脂シート74を下方へ押し出す。そして、押圧機128で溶融樹脂シート74の外周縁部74Aを成形型112の周辺部112Aに押し付け、溶融樹脂シート74を成形型112にセットする。この状態で、溶融樹脂シート74とキャビティ面118Aとの間に密閉空間130が生じる。
(伸張工程)
次に、図5に示すように、密閉空間130へ、空圧回路から気体流路126を通じて気体を供給する。密閉空間130への気体の供給により密閉空間130内を加圧することで、溶融樹脂シート74を伸張させて膨らませる。これにより、溶融樹脂シート74の膨らんだ部分の肉厚が均一化する。また、溶融樹脂シート74がキャビティ面118Aに対して余長分を得る。なお、密閉空間130内の圧力を調整することで、溶融樹脂シート74の余長分を変化させられる。溶融樹脂シート74の余長分は、後述する溶融樹脂突起76に必要な樹脂量分得る(生成する)ことが好ましい。
また、溶融樹脂シート74の伸張時に、可動部材114のキャビティ面118Aの底部118Bからの突出高さを調整する。なお、可動部材114の突出高さの調整は、伸張した溶融樹脂シート74、すなわち、余長分を有する(得た)溶融樹脂シート74を、後述する賦形工程でキャビティ面118Aに沿って配置する前であれば、どのタイミングで実施しても構わない。
(賦形工程)
次に、気体流路126を通じて密閉空間130から空気を吸引して密閉空間130内を減圧する。これにより、図6に示すように、伸張した溶融樹脂シート74をキャビティ面118Aに密着させる。すなわち、伸張した溶融樹脂シート74がキャビティ面118Aに沿って配置される。このとき、可動部材114がキャビティ面118Aから突出しているため、伸張した溶融樹脂シート74において可動部材114に当接した部分が肉厚方向に突出して溶融樹脂突起76が形成される。
(配置工程)
次に、図7に示すように、リインフォースメント38の締結座42に形成された取付孔44に溶融樹脂突起76を挿入し、伸張した溶融樹脂シート74上に締結座42を配置する。
このとき、リインフォースメント38には、支持部材50が結合されている。そして、溶融樹脂シート74上に締結座42を配置すると、支持部材50の一端部52も溶融樹脂シート74に接触する。溶融樹脂シート74は溶融状態にあるので、支持部材50の一端部52が溶融樹脂シート74に埋め込まれ、支持部材50が溶融樹脂シート74に溶着される。特に、本実施形態の支持部材50の一端部52には突出部60が形成されているので、このような凸部が形成されていない構造と比較して、一端部52の溶融樹脂シート74に対する接触面積が広いため、強固な溶着が可能である。
支持部材50が溶融樹脂シート74に溶着により取り付けられることで、リインフォースメント38は、支持部材50により支持される。
(加工工程)
次に、可動部材114を溶融樹脂突起76の突出方向と反対方向に移動させる。その後、加圧部材116で溶融樹脂突起76を頂部76A側から突出方向と反対方向に加圧して変形させる。具体的には、本実施形態では、電磁弁132を切り変えて可動部材114を引き戻し、その後、電磁弁150を切り変えて加圧部材116を押し出して溶融樹脂突起76を加圧する。なお、溶融樹脂突起76を頂部76A側から変形させる方法は、上記の方法に限定されない。たとえば、可動部材114を、溶融樹脂突起76の突出方向と反対方向に移動させながら加圧部材116で溶融樹脂突起76を突出方向と反対方向に加圧してもよい。
なお、加工工程では、制御装置156(図10参照)がヒータ124、ヒータ142及びヒータ146を起動させている。また、ヒータ124は、賦形工程及び加工工程で起動させてもよい。
図8に示すように、加圧部材116で加圧された溶融樹脂突起76は、周壁部76Bが2重に折り畳まれるように変形する。そして、折り畳まれた部分が円筒状型140と締結座42との間の空間に流れ込む。これにより、折り畳まれた部分の溶融樹脂シート74により、張出片46B(図3参照)が形成されると共に、溶融樹脂シート74の一般部74Bと張出片46Bとの間で、リインフォースメント38の締結座42が挟まれる。なお、本実施形態の一般部74Bは、伸張した溶融樹脂シート74の締結座42と接する部分を指している。
このように、第一実施形態では、リインフォースメント38を支持部材50により燃料タンク本体34(溶融樹脂シート74)に対し支持しつつ、燃料タンク本体34にカシメ固定部46を形成している。このとき、リインフォースメント38を構成する材料の溶融温度は、燃料タンク本体34を構成する熱可塑性樹脂の溶融温度よりも高いので、リインフォースメント38の溶融による変形は抑制できる。
次に、ヒータ124、ヒータ142及びヒータ146を停止する。張出片76Cと溶融樹脂シート74の一般部74Bで締結座42を挟んだ状態で、溶融樹脂は冷却され固化される。これにより、燃料タンク本体34にリインフォースメント38を取り付けるためのカシメ固定部46及び張出片46Bがタンク構成体34Bに形成される。このカシメ固定部46及び張出片46Bにより、リインフォースメント38がタンク構成体34Bに固定(締結)される。
(離型工程)
次に、図9に示すように、円筒状型140をタンク構成体34Bから離間させる。さらに、可動部材114を成形型112においてキャビティ118内に突出させ、成形型112からタンク構成体34Bを離型させる。
そして、図示しない成形型を用いて成形したタンク構成体34Aの外周縁部と、タンク構成体34Bの外周縁部とを重ねて接合(溶着)することで、燃料タンク本体34が完成する。
本実施形態では、上記した配置工程から離型工程に至り、燃料タンク本体34が完成するまでの工程において、リインフォースメント38が支持部材50によって支持されている。したがって、たとえば溶融樹脂シート74が溶融状態にあるとき、リインフォースメント38に重力が作用しても、カシメ固定部46(カシメ固定部)の変形を抑制できる。そして、リインフォースメント38を所定の取り付け位置に維持することが可能である。
次に、本実施形態の燃料タンク32及び燃料タンク32の製造方法の作用効果について説明する。
本実施形態の燃料タンク32の製造方法では、リインフォースメント38をタンク構成体34Bに固定するときに、溶融樹脂シート74が溶融状態にあるが、リインフォースメント38は支持部材50によって支持される。したがって、カシメ固定部46に作用するリインフォースメント38の荷重が、支持部材50がない構成と比較して小さい。これにより、カシメ固定部46が溶融状態であっても、リインフォースメント38の荷重が作用することによるカシメ固定部46の変形を抑制できる。特に、燃料タンク本体34の成形時には、図8、図9等に示すように、取付面34Dが鉛直方向となる向きで成形されることがある。この場合に、支持部材50は、取付面34Dに沿った方向、すなわち鉛直方向でリインフォースメント38を支持するので、カシメ固定部46の変形を効果的に抑制できる。
本実施形態の燃料タンク32では、カシメ固定部46の変形が抑制されているので、リインフォースメント38を燃料タンク本体34に対し所望の位置で強固に固定することができる。リインフォースメント38の、本来的な取付位置からの位置ズレを抑制することも可能である。たとえば、燃料タンク32の車両への搭載状態では、取付面34Dが水平になることが多く、この場合、リインフォースメント38には、車両前後方向や車両幅方向の力が作用することがある。しかし、支持部材50がリインフォースメント38を支持するので、リインフォースメント38の燃料タンク本体34に対する車両前後方向や車両幅方向への揺動、位置ズレを抑制できる。
特に、第一実施形態では、カシメ固定部46を成形するとき、カシメ固定部46よりも上側で支持部材50がリインフォースメント38を支持している。したがって、リインフォースメント38において、カシメ固定部46よりも上側の部分が、カシメ固定部46を中心として、燃料タンク本体34の底壁34C(取付面)から離間する方向に回転する(倒れる)ことを抑制できる。
また、支持部材50の一端部52も溶融樹脂シート74に接触する。溶融樹脂シート74は溶融状態にあるので、支持部材50の一端部52が溶融樹脂シート74に埋め込まれているので、埋め込まれていない構造と比較して、リインフォースメント38の荷重を燃料タンク本体34に確実に作用させることができる。しかも、支持部材50の一端部52が溶融樹脂シート74に埋め込まれていることで、支持部材50は溶融樹脂シート74に対する位置ズレが抑制されるので、リインフォースメント38の確実な支持が可能である。
加えて、支持部材50は溶融樹脂シート74に溶着される(取り付けられる)ので、支持部材50が溶融樹脂シート74から不用意に分離しない。これにより、リインフォースメント38の荷重の一部を、支持部材50を介して溶融樹脂シート74(燃料タンク本体34)に確実に作用させることができる。支持部材50を溶融樹脂シート74に溶着して取り付けるので、取り付けのための部材、たとえば取付具や接着剤が不要であり、構造の複雑化を招かない。
特に、第一実施形態の支持部材50の一端部52には突出部60が形成されているので、このような突出部60が形成されていない構造と比較して、一端部52の溶融樹脂シート74に対する接触面積が広く、強固な溶着が可能である。
第一実施形態では、支持部材50は、リインフォースメント38(取付部品)とは別体である。したがって、支持部材50の位置や形状の自由度が高い。たとえば、支持部材50として、燃料タンク本体34内に配置された各種の部材を避けた位置及び形状にすることが可能である。
更に、第一実施形態では、支持部材50は燃料タンク本体34と別体である。ここで、比較のために、支持部材を燃料タンク本体と一体で形成した構造を考える。支持部材を燃料タンク本体と一体で形成すると、燃料タンク本体を構成する樹脂の一部を突出させて支持部材を形成するため、支持部材の近傍では燃料タンク本体を構成する樹脂量が少なくなる。特に、溶融樹脂シートを用いて燃料タンク本体を形成する製造方法では、上記したように支持部材近傍で樹脂量が少なくなっても燃料タンク本体の板厚を確保するために、燃料タンク本体の全体の板厚を増大させる必要がある。そして、燃料タンク本体の板厚の増大により、燃料タンク本体の全体的な重量増を招く。これに対し、第一実施形態のように、支持部材50を燃料タンク本体34と別体として埋め込みや溶着により燃料タンク本体34に取り付ける構造では、支持部材50を形成するために燃料タンク本体34を構成する樹脂材料の一部を用いる必要がない。このため、支持部材50の近傍での燃料タンク本体34を構成する樹脂量の減少を抑制できる。
支持部材50は、結合部材の一例である被係合部48及び爪片64によって、リインフォースメント38(取付部品)に結合される。被係合部48及び爪片64を設ける簡単な構造で、支持部材50をリインフォースメント38に結合できる。爪片64が被係合部48に係合しており、しかも、被係合部48は締結座との間で閉じた線状に形成されている。したがって、被係合部48が間隙G1から脱落することを抑制できる。
なお、カシメ固定部46の変形を抑制するためには、たとえば、燃料タンク本体34に、リインフォースメント38を支持するための部位(支持部)を形成することも考えられる。しかし、燃料タンク本体34に支持部を形成するためには、燃料タンク本体34の成形時等に、あらたな装置等(支持部形成のための装置)を用いる必要が生じる。
本実施形態では、燃料タンク本体34に上記した支持部を形成するための装置が不要であり、低コストで燃料タンク32を製造できる。
また、カシメ固定部46の変形を抑制するために、たとえば、1つのリインフォースメント38に対し多くのカシメ固定部46を設ける構造も考えられる。しかし、カシメ固定部46の数を多くすると、カシメ固定部46を形成するための設備も多く必要になる。
これに対し、本実施形態では、カシメ固定部46の数を増やす必要はなく、たとえば、リインフォースメント38を燃料タンク本体34に取り付けるために必要な最小限のカシメ固定部46の数で済む。カシメ固定部46の数が少なくて済むので、低コストで燃料タンク32を製造できる。
上記第一実施形態では、支持部材50が、燃料タンク本体34と同種類の材料(同程度の温度で溶融状態となる材料)で形成される例を挙げたが、支持部材50の材質は、燃料タンク本体34とは異種の材質でもよい。たとえば、支持部材50として、溶融状態になる温度が、燃料タンク本体34を構成する樹脂よりも高い樹脂により形成されていてもよい。
支持部材50が燃料タンク本体34と異種材質の場合であっても、支持部材50が燃料タンク本体34に取り付けられる構造の例として、支持部材50の一端部52側が溶融樹脂シート74に埋め込まれて取り付けられる例を挙げることができる。特に、支持部材50の一端部52に、図2に示したものと同様の複数の突出部60(突出部)を形成することで、支持部材50と燃料タンク本体34との接触面積が広くなるので、より強固に固着することが可能である。
なお、支持部材50の一端部に複数の嵌合部を形成し、燃料タンク本体34には、溶融樹脂シート74の溶融状態で、これら嵌合部に嵌合する突出部が形成される構造でもよい。
また、上記第一実施形態では、リインフォースメント38に対し支持部材50が結合(係合)されて取り付けられる例を挙げたが、図11に示す第二実施形態の支持部材250のように、リインフォースメント38と溶着等により一体化される構造でもよい。たとえば、支持部材250を、少なくともリインフォースメント38との溶着部分において、リインフォースメント38と同材質(同程度の融点の樹脂)で形成すれば、リインフォースメント38と支持部材250とを接触面252で溶着させることができる。リインフォースメント38と支持部材250とを溶着するので、図3に示すような対向板58や爪片64は不要であり、支持部材250の構造を簡略化できる。
第二実施形態において、支持部材250の全体をリインフォースメント38と同材質(同程度の融点の樹脂)で形成した場合には、支持部材250は燃料タンク本体34とは異種材質となる。この場合、支持部材250を燃料タンク本体250に対し埋め込んで取り付けできる。これに対し、支持部材250を、インフォースメント38との溶着部分ではインフォースメント38と同材質とし、燃料タンク本体34との接触部分では燃料タンク本体34と同材質となるよう二色成形することも可能である。この場合は、支持部材250をリインフォースメント38と燃料タンク本体34の双方に溶着できる。
さらに、支持部材として燃料タンク本体34と同種の樹脂材料を用いた場合は、図12に示す第三実施形態の支持部材350を用いることも可能である。この支持部材350は、燃料タンク本体34の底壁34Cに溶着される板状の溶着座352と、溶着座352から突設された係止ピン354とを有している。
第三実施形態では、リインフォースメント38の締結座42に、係止孔356が形成される。係止孔356に係止ピン354を挿入した状態で、溶着座352をタンク構成体34Bの溶融樹脂シート74に溶着させる。これにより、リインフォースメント38の荷重を、支持部材350を介して燃料タンク本体34に作用させ、リインフォースメント38を支持することが可能である。係止ピン354を締結座42の係止孔356に挿入して係止させる簡単な構造で、リインフォースメント38を支持する構造を実現できる。
なお、上記第二実施形態及び第三実施形態において、燃料タンクの全体的構成は第一実施形態と同様であるので図示を省略している。また、第二実施形態及び第三実施形態の燃料タンク製造方法も、第一実施形態の燃料タンク製造方法と同様であるので、図示を省略している。
上記第一実施形態〜第三実施形態では、支持部材が燃料タンク本体34に取り付けられるので、リインフォースメント38の荷重の一部を、支持部材を介して燃料タンク本体34に作用させることができる。すなわち、リインフォースメント38の荷重の一部をカシメ固定部46と支持部材50とに分散して支持できる。したがって、溶融樹脂シート74のカシメ固定部46が溶融状態であっても、カシメ固定部46に作用するリインフォースメント38の荷重は小さくなり、カシメ固定部46の変形を抑制できる。
次に、第四実施形態の燃料タンク及び燃料タンク製造方法について、図面を参照して説明する。なお、以降の第四実施形態〜第六実施形態において、第一実施形態と同様の要素、部材等については、同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
図13に示すように、第四実施形態の燃料タンク432では、燃料タンク本体34(図1参照)内にサブタンク434が内蔵される。すなわち、第四実施形態では、サブタンク434が取付部品の一例である。
図13に示す例では、サブタンク434は、1つの面が開放された略直方体の箱状に形成されている。開放された面の反対側の面が、燃料タンク本体34の底壁34Cに接触した状態又は対向した状態で配置される。そして、燃料タンク本体34内の燃料の一部をサブタンク434内に貯留することができる。
サブタンク434を平面視(矢印A1方向視)した形状は正方形であってもよいが、図13に示す例では長方形であり、長辺434L及び短辺434Sを有する。サブタンクとしては、平面視で円形や楕円形、あるいは長方形以外の多角形であってもよい。
サブタンク434は、平面視で外側に延出される1又は複数の締結座442を有する。図13に示す例では、平面視で短辺434Sの中央から1つずつ、合計で2つの締結座442が形成される。
図14(A)及び図14(B)に示すように、締結座442における、燃料タンク本体34の底壁34Cとの対向面442Cには、1又は複数の支持凸部450が形成されている。図14(A)に示す例では、支持凸部450は、締結座442の正面視で(矢印A1方向に見て)、取付孔44を取り囲んで8つ形成されている。
図14(A)に示すように、支持凸部450のそれぞれは、矢印A1方向に見て、上部が円弧状の半円形状である。また、支持凸部450のそれぞれは、図14(B)に示す断面形状において、下側で対向面442Cと直交する被支持面452と、上側で対向面442Cに対し傾斜する傾斜面454とを有する。被支持面452は、燃料タンク32の製造途中において水平になる面である。
第四実施形態の燃料タンク432では、第一実施形態の燃料タンク32と略同様の製造方法により製造できる。特に第四実施形態では、図15に示すように、成形型112内で伸張した溶融樹脂シート74上に締結座42を配置して、締結座42を溶融樹脂シート74に押し込むと、支持凸部450のそれぞれが、溶融状態にある溶融樹脂シート74に入り込む。そして、溶融樹脂シート74には、支持凸部450に対応した形状の支持凹部460が形成される。特に、被支持面452と対向し、被支持面452を支持する支持面462が溶融樹脂シート74に形成される。この状態(燃料タンク32の製造途中)において、被支持面452は水平になっている面であるため、この被支持面452に対応する支持面462も水平な面である。なお、ここでいう「水平」には、完全な水平である状態を含むが、その他に、燃料タンク本体の成形時において、取付部材の荷重を支持できる(重力を受けて滑り落ちない)程度に傾斜していてもよい。
したがって、第四実施形態では、支持凸部450は、支持面462に支持されることで燃料タンク本体に取り付けられている。
このように、第四実施形態では、取付部品の一例であるサブタンク434に支持凸部450を形成することで、燃料タンクの製造時に、燃料タンク本体34側(溶融樹脂シート74)に支持凹部460を形成でき、サブタンク434を支持できる。カシメ固定部46に作用するリインフォースメント38の荷重が小さいので、カシメ固定部46が溶融状態であってもカシメ固定部46の変形を抑制できる。そして、サブタンク434を燃料タンク本体34に対し強固に固定でき、サブタンク434の位置ズレを抑制できる。
しかも、カシメ固定部46の変形を抑制するために、燃料タンク本体34に支持部を形成したり、カシメ固定部46の数を増やしたりする必要がないので、低コストで燃料タンク32を製造できる。支持部材としては、サブタンク434に支持凸部450(被支持面452)を形成すればよく、簡単な構造で済む。
支持凸部450は、サブタンク434と一体なので、これらが別体である構造と比較して、支持凸部450とサブタンク434とが接触することによる音の発生を抑制することも可能である。
支持凸部450は、締結座442の正面視で、カシメ固定部46を取り囲んでいるので、支持凸部450がカシメ固定部46の周囲で偏っている配置と比較して、カシメ固定部46の変形を効果的に抑制できる。
次に、第五実施形態の燃料タンクについて説明する。第五実施形態において、第四実施形態と同様の要素、部材等については同一符号を付して、詳細な説明を省略する。
第五実施形態の燃料タンク532では、第四実施形態の支持凸部450に代えて、支持凸部550がサブタンク434に形成されている。支持凸部550は略円錐状に形成されており、図16(A)に示すように、矢印A1方向に見ると円形である。また、図16(B)に示す断面形状では、下側において対向面442Cと傾斜する被支持面552と、上側において対向面442Cに対し傾斜する傾斜面554とが現れる。
第五実施形態の燃料タンク532も、第四実施形態の燃料タンク432と同様の製造方法により製造できる。特に、燃料タンクの製造時には、燃料タンク本体34側(溶融樹脂シート74)に支持凹部560が形成される。そして、この支持凹部560の支持面562により、サブタンク434を支持できるので、カシメ固定部46が溶融状態であってもカシメ固定部46の変形を抑制できる。そして、サブタンク434を燃料タンク本体34に対し強固に固定でき、サブタンク434の位置ズレを抑制できる。
第五実施形態では、支持凸部550が支持面562に支持されることで、燃料タンク本体に取り付けられている。
しかも、カシメ固定部46の変形を抑制するために、燃料タンク本体34に支持部を形成したり、カシメ固定部46の数を増やしたりする必要がないので、低コストで燃料タンク32を製造できる。なお、支持凸部55の形状は上記した円錐状に限定されず、角錐状、円柱状、角柱状であってもよい。
次に、第六実施形態の燃料タンクについて説明する。
第六実施形態の燃料タンク832では、図17にも示すように、サブタンク434における、燃料タンク本体34の底壁34Cとの対向面434Cに、1又は複数の支持凸部850が形成されている。図18(A)に示す例では、支持凸部850は、上下方向に延在する中心線CL−1を中心として対称となる位置及び形状で、6つ形成されている。
支持凸部850のそれぞれは、矢印A1方向に見て、上部が円弧状の半円形状であり、図18(B)及び図18(C)に示す断面形状では、下側で対向面434Cと直交する被支持面452と、上側で対向面442Cに対し傾斜する傾斜面454とを有する。
第六実施形態の燃料タンク832では、第一実施形態の燃料タンク32と略同様の製造方法により製造できる。特に第六実施形態では、成形型112内で伸張した溶融樹脂シート74上にサブタンク434を配置して、サブタンク434の対向面434Cを溶融樹脂シート74に押し込むと、支持凸部850のそれぞれが、溶融状態にある溶融樹脂シート74に入り込む。そして、溶融樹脂シート74には、支持凸部850に対応した形状の支持凹部860が形成される。特に、被支持面452と対向し、被支持面452を支持する支持面462が溶融樹脂シート74に形成される。
したがって、第六実施形態では、支持凸部850は、支持面462に支持されることで燃料タンク本体に取り付けられている。
このように、第六実施形態では、サブタンク434に支持凸部850を形成することで、燃料タンクの製造時に、燃料タンク本体34側(溶融樹脂シート74)に支持凹部860を形成でき、サブタンク434を支持できる。カシメ固定部46に作用するリインフォースメント38の荷重が小さいので、カシメ固定部46が溶融状態であってもカシメ固定部46の変形を抑制できる。そして、サブタンク434を燃料タンク本体34に対し強固に固定でき、サブタンク434の位置ズレを抑制できる。
しかも、カシメ固定部46の変形を抑制するために、燃料タンク本体34に支持部を形成したり、カシメ固定部46の数を増やしたりする必要がないので、低コストで燃料タンク32を製造できる。
各実施形態の燃料タンクにおいて、燃料タンクの製造時、特に、カシメ固定部46の形成時に、支持部材の支持荷重とカシメ固定部46の支持荷重の和が、取付部品の自重よりも大きいことが、取付部品を確実に支持してカシメ固定部46の変形を抑制する点で望ましい。ここでいう支持部材の「支持荷重」とは、支持部材に他の部材(上記各実施形態では取付部品)の荷重が支持した場合の、支持部材で支持できる荷重の最大値である。カシメ固定部46の「支持荷重」とは、カシメ固定部46の他の部材(上記各実施形態では取付部品)の荷重を支持した場合に、カシメ固定部46が溶融状態であっても変形することなく支持できる荷重の最大値である。
上記各実施形態の燃料タンクの製造方法では、賦形工程において密閉空間130の加圧により溶融樹脂シート74を伸張させ、密閉空間130の減圧により、伸張した溶融樹脂シート74をキャビティ面118Aに沿って配置している。ただし、溶融樹脂シート74を伸張させたり、キャビティ面118Aに沿って配置させたりする方法は、上記に限定されない。たとえば、図19及ぶ図20に示すように、成形型112と対向する圧空成形型162を用いてもよい。この構造では、圧空成形型162と溶融樹脂シート74との間に密閉空間164を構成する。そして、この密閉空間164内を減圧することで、図19に示すように、溶融樹脂シート74を伸張させる。次いで、図20に示すように、密閉空間164内を加圧することで、溶融樹脂シート74をキャビティ面118Aに沿って配置(密着)させる。
上記各実施形態の燃料タンクの製造方法では、タンク構成体34Aとタンク構成体34Bを別々の成形装置で形成し、その後接合して燃料タンク本体34を形成している。ただし、燃料タンク本体34を成形する方法は、上記に限定されない。たとえば、タンク構成体34Aを成形する成形型と、タンク構成体34Bを成形する成形型112とを備え、タンク構成体34Aとタンク構成体34Bとをそれぞれ離型する前に型合わせ(接合)して燃料タンク本体34を形成する構成としてもよい。
上記各実施形態の燃料タンクでは、張出片46Bがカシメ固定部46の外周に沿って一周分形成される構成としているが、張出片46Bはカシメ固定部46の外周において、周方向に部分的に形成されていてもよい。たとえば、図21に示すように、カシメ固定部46の外周に沿って一つの張出片166を形成してもよい。あるいは、図22に示すように、カシメ固定部46の外周に沿って周方向に一定の間隔で、複数(図22の例では4つ)の張出片166を形成してもよい。これらの構造では、カシメ固定部46及び張出片46Bの形成に必要な樹脂量を減らすことができる。
上記各実施形態では、燃料タンク本体34を構成する樹脂の肉厚を薄くした構造におおいて、特に好ましく適用できる。すなわち、燃料タンク本体34を構成する樹脂が薄い場合、製造途中においても、溶融樹脂シート74の肉厚が薄いので、カシメ固定部46が変形すると、溶融樹脂シート74はその影響を受けやすい。上記各実施形態では、カシメ固定部46の変形を抑制できるので、肉厚の薄い燃料タンク本体34を所望の形状に形成できると共に、取付部品を燃料タンク本体34に強固に固定できる。
燃料タンク本体に対し取付部品を固定するための固定部は、上記のカシメ固定部に限定されない。たとえば、燃料タンク本体の成形時に、図7及び図8で示すような加圧部材116で加圧する工程(カシメる工程)を行わない方法であっても、樹脂突起76が取付孔44の孔縁に引っかかったり、係合したりする構造を実現すれば、燃料タンク本体に取付部品を固定できる。
32 燃料タンク
34 燃料タンク本体
34C 底壁
34D 取付面
38 リインフォースメント(取付部品)
42 締結座
46 カシメ固定部(固定部)
48 被係合部(結合部材)
48B 立設部
48C 連結部
50 支持部材
56 支持板本体
58 対向板
60 突出部
64 爪片(係合部、結合部材)
68 嵌合部
74 溶融樹脂シート
250 支持部材
350 支持部材
354 係止ピン
432 燃料タンク
434 サブタンク(取付部品)
450 支持凸部(支持部材)
532 燃料タンク
550 支持凸部(支持部材)
832 燃料タンク
850 支持凸部(支持部材)

Claims (15)

  1. 熱可塑性樹脂製で、内部に燃料を収容する燃料タンク本体と、
    前記燃料タンク本体に取り付けられ前記燃料タンク本体の材質とは異なる異種材質で形成された取付部品と、
    前記燃料タンク本体に形成され、前記燃料タンク本体を構成する前記熱可塑性樹脂の一部を変形させることで前記取付部品を前記燃料タンク本体に固定する固定部と、
    前記燃料タンク本体及び前記固定部と別体で形成され、前記燃料タンク本体に取り付けられて前記取付部品を支持するための支持部材と、
    を有する燃料タンク。
  2. 前記支持部材が、前記燃料タンク本体に埋め込まれて取り付けられる請求項1に記載の燃料タンク。
  3. 前記支持部材と前記燃料タンク本体とが、相互の接触面で同材質である請求項1又は請求項2に記載の燃料タンク。
  4. 前記支持部材が前記取付部品と別体で前記取付部品に結合されている請求項1〜請求項3のいずれか1項に記載の燃料タンク。
  5. 前記取付部品と前記支持部材とを結合する結合部材を有する請求項4に記載の燃料タンク。
  6. 前記結合部材が、前記取付部品と前記支持部材の一方に設けられた係合部と他方に設けられた被係合部とを有する請求項5に記載の燃料タンク。
  7. 前記取付部品に形成され前記固定部により前記燃料タンク本体に固定される締結座を有し、
    前記被係合部が、前記締結座から上方に延出された一対の立設部と前記立設部どうしを連結する連結部と、を有し、
    前記支持部材が、
    前記燃料タンク本体に取り付けられる平板状の支持板本体と、
    前記支持板本体との間に前記連結部が収容される間隙を構成する対向板と、を備え、
    前記係合部が、前記支持板本体と前記対向板の一方から他方に突出され前記間隙に収容された前記連結部に係合する爪片である、
    請求項6に記載の燃料タンク。
  8. 前記取付部品に形成され前記固定部により前記燃料タンク本体に固定される締結座を有し、
    前記支持部材が、前記締結座の係止孔に挿入されて係止される係止ピンを備える請求項1〜請求項4のいずれか1項に記載の燃料タンク。
  9. 前記支持部材が、前記取付部品における前記燃料タンク本体との部品側接触面から突出する凸部であり、
    前記燃料タンク本体の、前記部品側接触面と接触する本体側接触面に前記凸部を支持する支持面が形成されている請求項1又は請求項2に記載の燃料タンク。
  10. 前記凸部が複数形成されている請求項9に記載の燃料タンク。
  11. 複数の前記凸部が前記固定部を囲む位置に配置されている請求項10に記載の燃料タンク。
  12. 前記支持部材が、前記取付部品が前記燃料タンク本体に取り付けられる取付面に沿った方向で前記取付部品を支持する請求項1〜請求項11のいずれか1項に記載の燃料タンク。
  13. 燃料タンク本体を構成する樹脂の溶融状態で、前記燃料タンク本体に取り付けられる取付部品を前記樹脂に押し付け、前記燃料タンク本体とは別体の支持部材により前記取付部品を前記燃料タンク本体に対し支持しつつ前記燃料タンク本体に固定部を形成して前記取付部品を前記燃料タンク本体に固定した後、燃料タンク本体を箱状に形成する燃料タンク製造方法。
  14. 前記取付部品が前記燃料タンク本体に取り付けられる取付面が鉛直の状態で、前記固定部を形成する請求項13に記載の燃料タンク製造方法。
  15. 前記固定部の形成時に、前記固定部が形成される部分よりも上側で前記支持部材が前記取付部品を支持する請求項14に記載の燃料タンク製造方法。
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