JP2004098511A - 燃料タンクの製造方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガスバリヤ性の優れた合成樹脂製の燃料タンクの製造方法とその設備をうること。
【解決手段】基材層とバリヤ層を有するアッパタンク３とロアタンク２を基材層用の合成樹脂とバリヤ層用の合成樹脂をそれぞれ射出成形し成形すると同時に、予め成形されたアッパタンク３とロアタンク２を合体させ、その周縁開口部に合成樹脂を射出することによりアッパタンク３とロアタンク２を融着して中空体を製造する燃料タンク１の製造方法および装置である。
これによって、簡単な装置で、効率的に燃料タンクを製造することができる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、ガソリン等の燃料を収納する自動車用燃料タンクの製造方法およびその装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動車用に使用されるガソリン等の燃料タンクとしては、強度等の観点から、鉄板等をプレス加工と溶接して製造された金属製の燃料タンクやあるいは加工性等の観点から、合成樹脂製の燃料タンクが用いられてきた。特に車両の軽量化やデザインの自由度を向上させるために合成樹脂製の燃料タンクが用いられるようになってきた。
この合成樹脂製の燃料タンクの製造方法としては、燃料タンクの如き大型の燃料タンクが製造しやすいブロー成形が用いられてきた。
【０００３】
しかしながら、このブロー成形で燃料タンクを製造する場合に、加熱され流動状態にあるパリソンを金型の上にある成形機の押出し口から金型の上方から垂らしながら入れるときにパリソンの上部の肉厚が下部の肉厚よりも薄くなり、肉厚の均一性が図れなくなる場合があった。また、燃料タンクの形状の凹凸が大きかったり、複雑な場合は、パリソンを金型内で膨張させたときにパリソンの膨張の割合が製品の部位によって異なる場合があり、製品の肉厚にバラツキが生じる場合があった。そのため、製品の肉厚をコントロールすることが難しく、タンク強度等の性能を満足させるためには、製品の全体の肉厚を厚くせざるを得なかった。したがって燃料タンクの重量が増加していた。
また、ブロー成形においてパリソンを金型で挟んで成形するため、比較的大きなバリが発生して、材料の無駄が多く、生産性がよくなかった。
【０００４】
さらに、ブロー成形においてはパリソンを金型内で膨張させるため、燃料タンク内に燃料ポンプユニット、フロート等の装置を配置することに制約があった。そのため、図９と図１０に示すように、金型を用いて燃料タンクの上部と下部を別々に成形してアッパタンク１１０とロアタンク１２０とし、冷却後にそのアッパタンク１１０とロアタンク１２０の成形品を接合して燃料タンクを製造する方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
しかし、一旦冷却した成形品を接合する場合は、接合装置への嵌め込み、再加熱を実施するため高価なものになっていた。
【０００５】
一方、燃料タンクは、地球環境の保護のためにガソリン等が透過しないガスバリヤ性が必要とされている。そこで従来は、ガソリン等の燃料が透過することを防止するために、まずガスバリヤ性を有するフィルムを金型にセットして、真空成形によりそのフィルムを燃料タンク１の形状に成形することによりアッパタンク１１０とロアタンク１２０のバリヤ層１１２、１２２を形成する。その後、図９に示すように、バリヤ層１１２、１２２の上に、即ちバリヤ層１１２、１２２が燃料タンク内側面になるように、基材層１１１，１２１を構成する合成樹脂を射出成形することにより燃料タンクを製造していた。しかし、フィルムの賦形、金型へのセットを要するため、高価なものになっていた。
【０００６】
また、図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）に示すように、燃料タンクを２つに分割したアッパタンクとロアタンクの上下の分割体を成形する金型を一対設けて（図１１（ａ））、それぞれの金型で分割体を射出成形により成形した後に（図１１（ｂ））、金型をスライドさせてその各分割体を互いに突き合わせた後に（図１１（ｃ））、つき合わせた面の周縁に溶融樹脂を射出して各分割体を互いに融着させる（図１１（ｄ））製造方法もあった（例えば、特許文献２参照。）。
しかしながら、この方法では、金型をスライドさせる設備等が大型化する事、分割体成形と融着が同期化されていないことから高価なものとなっていた。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１０−１５７７３８号公報（第３−４頁、第１図）
【特許文献２】
特開２００１−１２９８５１号公報（第３−５頁、第１図）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はかかる事実を考慮して、射出成形または射出圧縮成形により、簡単な設備で製造が容易でガスバリヤ性が優れ、かつ重量を軽くした自動車用燃料タンクを製造する製造方法およびその製造装置を得ることが目的である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の本発明は、燃料タンクのロアタンクとアッパタンクをそれぞれ成形した後、ロアタンクとアッパタンクの分割開口を融着して合成樹脂製の燃料タンクを製造する方法において、
ロアタンク雄型を取付けたロアタンク金型可動取付板、ロアタンク雌型を２個または４個取付けたロアタンク金型回転取付台、アッパタンク雌型を取付けたアッパタンク金型回転取付台、アッパタンク雄型を取付けたアッパタンク金型可動取付板、を順に同一直線状に配置し、ロアタンク金型可動取付板付近にロアタンク基材射出ユニットとロアタンクバリヤ射出ユニットを配置し、ロアタンク金型回転取付台とアッパタンク金型回転取付台の接合付近に融着部射出ユニットを配置し、アッパタンク金型可動取付板付近にアッパタンク基材射出ユニットとアッパタンクバリヤ射出ユニットを配置した成形装置を用いて、
金型を閉じて、ロアタンク雄型とロアタンク雌型の１個を接合させ、ロアタンクを形成するロアタンクキャビティを構成し、ロアタンクキャビティにロアタンク基材射出ユニットからロアタンクの基材層を構成する合成樹脂をロアタンク基材射出ユニットから射出し、次いでロアタンクのバリヤ層を構成する合成樹脂をロアタンクバリヤ射出ユニットから射出しロアタンクを成形する工程と、同時に金型を閉じたままで、アッパタンク雄型とアッパタンク雌型の１個を接合させ、アッパタンクを形成するアッパタンクキャビティを構成し、アッパタンクキャビティにアッパタンク基材射出ユニットからアッパタンクの基材層を構成する合成樹脂をアッパタンク基材射出ユニットから射出し、次いでアッパタンクのバリヤ層を構成する合成樹脂をアッパタンクバリヤ射出ユニットから射出しアッパタンク成形する工程と、その後金型を開き、ロアタンク雌型のロアタンクキャビティに成形したロアタンクを保持させたままロアタンク金型回転取付台を９０度または１８０度回転させる工程と、同時に金型を開いたままで、アッパタンク雌型のアッパタンクキャビティに成形したアッパタンクを保持させたままアッパタンク金型回転取付台を９０度または１８０度回転させる工程と、
その後金型を閉じ、ロアタンク雄型とロアタンク雌型の他の１個を接合させ、ロアタンクを形成するロアタンクキャビティを構成し、ロアタンクキャビティにロアタンク基材射出ユニットからロアタンクの基材層を構成する合成樹脂をロアタンク基材射出ユニットから射出し、次いでロアタンクのバリヤ層を構成する合成樹脂をロアタンクバリヤ射出ユニットから射出しロアタンクを成形する工程と、同時に金型を閉じたままで、アッパタンク雄型とアッパタンク雌型の他の１個を接合させ、アッパタンクを形成するアッパタンクキャビティを構成し、アッパタンクキャビティにアッパタンク基材射出ユニットからアッパタンクの基材層を構成する合成樹脂をアッパタンク基材射出ユニットから射出し、次いでアッパタンクのバリヤ層を構成する合成樹脂をアッパタンクバリヤ射出ユニットから射出しアッパタンク成形する工程と、ロアタンクを保持させたままのロアタンク雌型とアッパタンクを保持させたままのアッパタンク雌型を接合させ、ロアタンクとアッパタンクの分割開口部に融着部射出ユニットから合成樹脂を射出しロアタンクとアッパタンクの分割開口部を融着燃料タンクを成形する工程と、を繰り返すことを特徴とするものである。
【００１０】
請求項１の本発明では、アッパタンクとロアタンクの成形を同時にすることができるとともに、アッパタンクとロアタンクの周縁開口の融着も同時にできるため一回の金型の開閉で燃料タンクを製造することができ、生産効率を高くすることができる。
燃料タンクの基材層とバリヤ層も一回の金型の開閉で成形できるため、生産効率を高くすることができる。また、バリヤ層を基材層のタンク内側表面に射出成形または射出圧縮成形により一体に形成したため、バリヤ層を燃料タンク内側に均一にかつ満遍なく、確実に設けることができ、バリヤ層と基材層が十分に密着したため、ガスバリヤ性の優れた燃料タンクを得ることができる。
さらに、アッパタンクとロアタンクの基材層を射出成形又は射出圧縮成形により形成したため、均一な肉厚の燃料タンクを得ることができ、ブロー成形で成形した燃料タンクよりも全体として、薄肉に成形することができ、軽い燃料タンクを製造することができる。
【００１１】
請求項２の本発明は、ロアタンク雌型のロアタンクキャビティに成形したロアタンクを保持させたままロアタンク金型回転取付台を９０度または１８０度回転させる工程において、ロアタンク金型回転取付台を９０度回転させた後に、燃料タンク内に収容する部品を組付け、同時に上記ロアタンク金型回転取付台の部品を組付ける反対側で、燃料タンクを取出すことを特徴とするものである。
請求項２の本発明では、ロアタンク金型回転取付台のロアタンク雌型に保持されたままのロアタンクに燃料タンク内に収容する部品を取付けることができるため工程の無駄がなく生産効率が高い。金型を閉じて他のロアタンク雌型でロアタンクを成形中に部品をロアタンクに組付ける場合はさらに生産効率が高くなる。
【００１２】
請求項３の本発明は、燃料タンクの壁が内側にバリヤ層と外側に基材層の２層からなり、燃料タンクの上下に２分割された燃料タンクの下部を構成するロアタンクと上部を構成するアッパタンクをそれぞれ成形した後、該ロアタンクとアッパタンクの分割開口部を相互に接合し融着して合成樹脂製の燃料タンクを製造する製造装置において、
ロアタンク雄型を取付けたロアタンク金型可動取付板、ロアタンク雌型を２個または４個取付けたロアタンク金型回転取付台、アッパタンク雌型を２個または４個取付けたアッパタンク金型回転取付台、アッパタンク雄型を取付けたアッパタンク金型可動取付板、を順に同一直線状に配置し、ロアタンク金型可動取付板付近にロアタンク基材射出ユニットとロアタンクバリヤ射出ユニットを配置し、ロアタンク金型回転取付台のロアタンク雌型とアッパタンク金型回転取付台のアッパタンク雌型との接合付近に融着部射出ユニットを配置し、アッパタンク金型可動取付板付近にアッパタンク基材射出ユニットとアッパタンクバリヤ射出ユニットを配置した成形装置であって、
金型を閉じた時は、ロアタンク雄型とロアタンク雌型の１個が接合し、ロアタンクを形成するロアタンクキャビティを構成し、ロアタンクキャビティにロアタンクの基材層を構成する合成樹脂を射出可能にロアタンク基材射出ユニットを設け、さらにロアタンクキャビティにロアタンクのバリヤ層を構成する合成樹脂を射出可能にロアタンクバリヤ射出ユニットを配置し、
同時に金型を閉じた時は、アッパタンク雄型とアッパタンク雌型の他の１個が接合し、アッパタンクを形成するアッパタンクキャビティを構成し、アッパタンクキャビティに上記アッパタンクの基材層を構成する合成樹脂を射出可能にアッパタンク基材射出ユニットを設け、アッパタンクキャビティにアッパタンクのバリヤ層を構成する合成樹脂を射出可能にアッパタンクバリヤ射出ユニットを配置し、
同時に金型を閉じた時は、予め成形されたロアタンクを保持させたままの他のロアタンク雌型と予め成形されたアッパタンクを保持させたままの他のアッパタンク雌型を接合し、ロアタンクとアッパタンクの分割開口部を接合して燃料タンクを形成するように構成し、上記ロアタンクとアッパタンクの分割開口部に合成樹脂を射出可能に、融着部射出ユニットを配置し、
金型を開いたときは、ロアタンク金型回転取付台を９０度または１８０度回転可能に取付け、アッパタンク金型回転取付台を９０度または１８０度回転可能に取付けたことを特徴とするものである。
【００１３】
請求項３の本発明では、一組の装置でロアタンクとアッパタンクの成形ができるとともに、ロアタンクとアッパタンクの周縁開口部の融着も同時にできるため、装置がコンパクトになる。ロアタンクとアッパタンクの成形も雌型を回転させることにより、連続してできるが、雄型はそれぞれ１個のみでよいため、金型の費用を削減できる。
金型の型締めは、ロアタンク成形用の金型、アッパタンク成形用の金型、ロアタンクとアッパタンクの周縁開口部の融着用の金型を直線上に配置し、３組の金型を同時に型締めするため、型締め機構が簡素化できる。
【００１４】
請求項４の本発明は、ロアタンク金型回転取付台がロアタンク雄型と向き合う面から９０度回転した面の付近に、部品取付機を設け、ロアタンク金型回転取付台の部品取付機の反対側付近に、燃料タンク取出機を設けたものである。
【００１５】
請求項４の本発明では、ロアタンク金型回転取付台付近に部品取付機を設け、その反対側付近に燃料タンク取出機を設けたため、１回の成形サイクルで部品の取付けと燃料タンクの取出しができ、生産が自動化できる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１から図７に基づいて説明する。
図１は、本発明の燃料タンクの製造装置において、金型が開いたときの斜視図であり、図２は、本発明の燃料タンクの製造装置において、金型が閉じたときの斜視図である。
まず本発明によって製造する燃料タンクについて説明する。その燃料タンクは、自動車等の燃料例えば、ガソリン、軽油を収納する燃料タンクとして用いられるものである。特に容器の強度が必要で、漏洩を防止するような保管が必要とされる燃料タンクに適している。
【００１７】
図７は、自動車用燃料タンクの斜視図である。図８は、図７のＷ−Ｗ線に沿った断面図である。
燃料タンク１は、半割の上部半分を形成するアッパタンク３と半割の下部半分を形成するロアタンク２からなり、アッパタンク３とロアタンク２には外表面に燃料タンク１の強度を増すために、それぞれ補強リブが設けられている。燃料タンク１は、ロアタンク２とアッパタンク３をまず合成樹脂で射出成形し、そのロアタンク２とアッパタンク３の周縁開口部を融着する方法で製造されるものである。
アッパタンク３には、ポンプユニット４を取付けるポンプユニット取付孔３ｆと燃料供給管を取付けるパイプ取付孔３ｇが設けられている。
ロアタンク２とアッパタンク３は、それぞれ燃料タンク１の壁の外側を構成する基材層２ｃ、３ｃと内側を構成するバリヤ層２ｄ、３ｄの２層から構成される。
本発明のロアタンク２とアッパタンク３は、少なくとも上記基材層２ｃ、３ｃとバリヤ層２ｄ、３ｄの２層が必要であるが、この２層に加えて適宜接着層、コート層等の追加の層を設けることができる。
【００１８】
本発明の燃料タンクの製造方法において、まず図１と図２に示すような成形装置が用いられる。その成形装置は、図１において左から、ロアタンク基材射出ユニット５０、ロアタンク雄型を取付けたロアタンク金型可動取付板３０、ロアタンク雌型を２個または４個取付けたロアタンク金型回転取付台１０、アッパタンク雌型を２個または４個取付けたアッパタンク金型回転取付台２０、アッパタンク雄型を取付けたアッパタンク金型可動取付板４０、アッパタンク基材射出ユニット６０を順に同一直線状に配置し、ロアタンク金型可動取付板３０の付近にロアタンクバリヤ射出ユニット５５を配置し、アッパタンク金型可動取付板４０の付近にアッパタンクバリヤ射出ユニット６５を配置し、ロアタンク金型回転取付台のロアタンク雌型１３とアッパタンク金型回転取付台のアッパタンク雌型２１の接合付近に融着部射出ユニット７０を配置したものである。
【００１９】
ロアタンク基材射出ユニット５０は、通常の射出成形機が有する合成樹脂を溶融可塑化して高圧で射出する装置（図略）を有し、その先端に溶融可塑化した合成樹脂を金型のキャビティ内に射出するロアタンク基材ノズル５１を有している。
ロアタンク基材射出ユニット５０は、後述する金型の開閉移動の方向と同一方向に進退可能に設置されている。金型を閉じたときに、ロアタンク基材射出ユニット５０は前進して、ロアタンク基材射出ユニット５０のロアタンク基材ノズル５１の先端がロアタンク金型可動取付板３０に設けられた樹脂注入孔３２ａに入るように設置されている。これによって、金型のキャビティに基材層を形成する合成樹脂を注入することができる。
【００２０】
ロアタンクバリヤ射出ユニット５５は、同様に通常の射出成形機が有する合成樹脂を溶融可塑化して高圧で射出する装置（図略）を有し、その先端に溶融可塑化した合成樹脂を金型のキャビティ内に射出するロアタンクバリヤノズル５６を有している。
ロアタンクバリヤ射出ユニット５５は、ロアタンク金型可動取付板３０の進退方向に対して若干角度を持って進退自在にロアタンク基材射出ユニット５０の横に設置されている。金型を閉じたときに、ロアタンクバリヤ射出ユニット５５は前進して、ロアタンクバリヤ射出ユニット５５のロアタンクバリヤノズル５６の先端がロアタンク金型可動取付板３０に設けられた樹脂注入孔３２ｂに入るように設置されている。これによって、金型のキャビティにバリヤ層を形成する合成樹脂を注入することができる。
【００２１】
ロアタンク金型可動取付板３０は、正方形又は長方形の板状をなし、ロアタンク基材射出ユニット５０の移動方向と同じ方向に進退可能に設置されている。ロアタンク金型可動取付板３０は、ロアタンク基材射出ユニット５０と向き合う側の略中央に樹脂注入孔３２が設けられ、その反対側の面にロアタンク雄型３１が取付けられる。図３（ａ）に示すように、金型が閉じられたときに、ロアタンク雄型３１は、後述するロアタンク金型回転取付台１０に取付けられたロアタンク雌型１１と閉じ合わされてロアタンクキャビティ１１ｂを形成する。ロアタンクキャビティ１１ｂに合成樹脂を注入することにより、燃料タンクの２分割体の一方を成形することができる。
【００２２】
ロアタンク金型回転取付台１０は、水平方向の断面が略正方形の四角形の筒状をなし側面が４面形成されている。ロアタンク金型回転取付台１０は、その位置で９０度毎に回転可能に取付けられる。９０度毎に回転を繰り返すことにより、１８０度あるいは３６０度というように何回も自由に回転できる。
ロアタンク金型回転取付台１０の４つの側面にはそれぞれ同じ４個のロアタンク雌型１１、１２、１３、１４が取付けられる。金型が閉じられたときに前述の通りロアタンク雌型１１、１２、１３、１４はロアタンク雄型３１とそれぞれ順に閉じ合わされてロアタンクキャビティ１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、１４ｂを構成する。
【００２３】
ロアタンク金型回転取付台１０は、四角形の筒状ではなく、正方形又は長方形の板状とすることもできる。この場合は、ロアタンク金型回転取付台１０は、表裏２つの面を有することとなり、２個のロアタンク雌型１１、１２が取付けられる。そして、ロアタンク金型回転取付台１０は、１８０度毎回転し、ロアタンク雄型３１とそれぞれ順に閉じ合わされてロアタンクキャビティ１１ｂ、１２ｂを構成する。
【００２４】
アッパタンク金型回転取付台２０は、正方形又は長方形の板状であり、１８０度毎回転可能で、かつ、ロアタンク金型回転取付台１０の方向に移動できるように進退可能に設置されている。アッパタンク金型回転取付台２０は、表裏２つの面に２個のアッパタンク雌型２１、２２が取付けられている。
金型が閉じられるときは、アッパタンク金型回転取付台２０は、ロアタンク金型回転取付台１０の方向に移動し、ロアタンク雌型１３とアッパタンク雌型２１が当接し金型が閉じられる。
このとき、ロアタンク雌型１３とアッパタンク雌型２１の合せ面に融着部射出ユニット７０の融着部ノズル７１が当接するように融着部射出ユニット７０が移動し接近する。
アッパタンク金型回転取付台２０は、図１では正方形又は長方形の板状であるが、ロアタンク金型回転取付台１０と同様に四角形の筒状とすることもできる。この場合は、４つの側面にそれぞれアッパタンク雌型を取付ける。
【００２５】
アッパタンク金型可動取付板４０は、正方形又は長方形の板状をなし、アッパタンク金型回転取付台２０の移動方向と同じ方向に進退可能に設置されている。アッパタンク金型可動取付板４０は、アッパタンク基材射出ユニット６０と向き合う側の略中央に樹脂注入孔４２が設けられ、その反対側の面にアッパタンク雄型４１が取付けられる。金型が閉じられたときに、アッパタンク雄型４１はアッパタンク金型回転取付台２０に取付けられたアッパタンク雌型２２と閉じ合されてアッパタンクキャビティ２２ｂを形成する。アッパタンク３のキャビティ２２ｂに合成樹脂を注入することにより、燃料タンクの２分割体の他方を成形することができる。
【００２６】
アッパタンク基材射出ユニット６０は、ロアタンク基材射出ユニット５０と同様に通常の射出成形機が有する合成樹脂を溶融可塑化して高圧で射出する装置（図略）を有し、その先端に溶融可塑化した合成樹脂を金型のキャビティ内に射出する第２ノズル６１を有している。
アッパタンク基材射出ユニット６０は、アッパタンク金型可動取付板４０の方向に移動するように進退可能に設置されている。金型を閉じたときに、アッパタンク基材射出ユニット６０は前進して、アッパタンク基材射出ユニット６０のアッパタンク基材ノズル６１の先端がアッパタンク金型可動取付板４０に設けられた樹脂注入孔４２ａに入る。これによって、アッパタンク雄型４１とアッパタンク雌型２２で形成されたキャビティ２２ｂに合成樹脂を注入することができる。
【００２７】
アッパタンクバリヤ射出ユニット６５は、同様に通常の射出成形機が有する合成樹脂を溶融可塑化して高圧で射出する装置（図略）を有し、その先端に溶融可塑化した合成樹脂を金型のキャビティ内に射出するアッパタンクバリヤノズル６６を有している。
アッパタンクバリヤ射出ユニット６５は、アッパタンク金型可動取付板４０の進退方向に対して若干角度を持って進退自在にアッパタンク基材射出ユニット６０の横に設置されている。金型を閉じたときに、アッパタンクバリヤ射出ユニット６５は前進して、アッパタンクバリヤ射出ユニット６５のアッパタンクバリヤノズル６６の先端がアッパタンク金型可動取付板４０に設けられた樹脂注入孔４２ｂに入るように設置されている。これによって、金型のキャビティにバリヤ層を形成する合成樹脂を注入することができる。
【００２８】
上記の製造装置を用いて燃料タンクを製造する製造方法を説明する。
図２に示すようにまず３対の金型を閉じる。金型を閉じるには、ロアタンク金型回転取付台１０は左右に移動しないので、ロアタンク金型可動取付板３０とロアタンク金型可動取付板３０に取付けられたロアタンク雄型３１がロアタンク金型回転取付台１０の方向に移動し、ロアタンク金型回転取付台１０に取付けられたロアタンク雌型１１とロアタンク雄型３１が接合し、この金型が閉じられる。これによって、図３（ａ）に示すように、ロアタンク２を成形するロアタンクキャビティ１１ｂが形成される。
【００２９】
次に、アッパタンク金型回転取付台２０とアッパタンク金型回転取付台２０に取付けられたアッパタンク雌型２１がロアタンク金型回転取付台１０の方向に移動し、ロアタンク金型回転取付台１０に取付けられたロアタンク雌型１３とアッパタンク雌型２１が接合し、この金型が閉じられる。
さらに、アッパタンク金型可動取付板４０とアッパタンク金型可動取付板４０に取付けられたアッパタンク雄型４１がアッパタンク金型回転取付台２０方向に移動し、アッパタンク金型回転取付台２０に取付けられたアッパタンク雌型２２とアッパタンク雄型４１が接合し、この金型が閉じられる。これによって、アッパタンク３を成形するアッパタンクキャビティ２２ｂが形成される。
【００３０】
これによってこの装置の３対の金型を閉じることが完了する。
このように、金型に射出成形することにより燃料タンクのロアタンク２とアッパタンク３の基材部を成形することができるため、燃料タンクを構成する壁の肉厚を均一にすることも、厚さを自由に設定することもでき、強度の優れた燃料タンクを得ることができる。
【００３１】
ロアタンク基材ノズル５１からロアタンクキャビティ１１ｂに合成樹脂を射出してロアタンク基材射出ユニット５０が後退した後に、図３に示すようにロアタンク金型可動取付板３０を僅かに後退させロアタンク雄型３１とロアタンク雌型１１の間を開く。これによりロアタンク２とロアタンク雄型３１の間に隙間ができる。
次にロアタンクバリヤ射出ユニット５５を前進させて、ロアタンク金型可動取付板３０の樹脂注入孔３２にロアタンクバリヤ射出ユニット５５のロアタンクバリヤノズル５６の先端を挿入する。そしてロアタンク２とロアタンク雄型３１の間の隙間にバリヤ層２ｄを形成する合成樹脂を射出する。
【００３２】
バリヤ層２ｄを形成する合成樹脂は、流動性の高い合成樹脂を用いるため基材層２ｃの全面に広がり、燃料タンク１の内面の全面にわたりバリヤ層を形成することができる。この時、バリヤ層２ｄを形成する合成樹脂を射出後にロアタンク金型可動取付板３０を若干前進させてロアタンク雄型３１とロアタンク雌型１２を圧接することも可能である。ロアタンク雄型３１とロアタンク雌型１２を圧接すると、バリヤ層の薄肉化及びロアタンク２の基材層２ｃとバリヤ層２ｄとの密着力がより一層向上する。
【００３３】
このとき図４と図６に示すように　バリヤ層２ｄを成形するときに、ロアタンク雄型３１を僅かに開いて、バリヤ層２ｄの樹脂を射出するが、ロアタンク２の周縁開口部２ｂの先端部は、外周側の壁即ち、接合凹部１６ｂを形成する壁の面がロアタンク雄型３１の移動方向と同じであるため、先端部の外周側の壁とロアタンク雄型３１との間に隙間が生じない。このため、射出されたバリヤ層２ｄを形成する合成樹脂は、先端部の先端面で止まる。したがって、バリヤ層２ｄはロアタンク２の内面から先端部の先端の面まで連続して確実に形成され、それ以上に接合凹部にまで形成されることはない。
【００３４】
アッパタンク３の成形もロアタンク２の成形と同様に同時に行われる。
アッパタンク雌型２２とアッパタンク雄型４１により形成されたアッパタンクキャビティ２２ｂにアッパタンク基材射出ユニット６０のアッパタンク基材ノズル６１から基材層３ｃを構成する合成樹脂を射出して、アッパタンク３の基材層３ｃを形成する。その後、同様にアッパタンク金型可動取付板４０を若干後退させ、基材層３ｃの燃料タンク１内面側にアッパタンクバリヤ射出ユニット６５のアッパタンクバリヤノズル６６からバリヤ層３ｄを構成する合成樹脂を射出する。これによって、アッパタンク３を成形することができる。
【００３５】
次に、ロアタンクキャビティ１１ｂとアッパタンクキャビティ２２ｂに射出された合成樹脂が冷却された後、図１に示すように金型を開く。金型が開かれるとロアタンク２は、ロアタンク雌型１１の中に保持され、アッパタンク３は、アッパタンク雌型２２の中に保持される。
金型が開かれたのちは、図１の態様では、まず、ロアタンク金型回転取付台１０が９０度回転する。そのときロアタンク雌型１１の中にあるロアタンク２の中に、部品取付機８０を使用して燃料ポンプ、燃料計等の部品を装着することができる。次に、更にロアタンク金型回転取付台１０が９０度回転してロアタンク雌型１１はアッパタンク金型回転取付台２０と対面するようになる。
【００３６】
最初の成形のみは、事前にロアタンク雄型３１とロアタンク雌型１２のみの金型を閉じて成形しておく。ロアタンク雌型１２のロアタンク２に燃料ポンプ、燃料計等の部品を装着する工程は、金型を閉じてロアタンク２を成形する工程と同時に行うことができる。その後ロアタンク金型回転取付台１０を９０度回転すると、ロアタンク２を保持したロアタンク雌型１２がアッパタンク金型回転取付台２０と対面するようになる。
【００３７】
次に、図１の態様では、アッパタンク金型回転取付台２０が１８０度回転して、ロアタンク金型回転取付台１０と対面する。アッパタンク金型回転取付台２０に取付けられたアッパタンク雌型２２には、アッパタンク３が保持されており、ロアタンク２を保持したロアタンク雌型１２と対向するようになる。アッパタンク金型回転取付台２０に取付けられたアッパタンク雌型２１はアッパタンク金型可動取付板４０に取付けられたアッパタンク雄型４１と対向することとなる。
なお、アッパタンク金型回転取付台２０を板状ではなく水平断面正方形の筒状としたときは、４つの側面にそれぞれアッパタンク雌型が取付けられているので、９０度毎に回転する。
【００３８】
次に上記と同様に再度金型を閉じる。
金型を閉じると、ロアタンク雄型３１とロアタンク雌型１４によりロアタンクキャビティ１４ｂが形成される。
さらに、上記と同様にアッパタンク雄型４１とアッパタンク雌型２１がアッパタンクキャビティ２１ｂを形成する。このロアタンクキャビティ１４ｂへロアタンク基材射出ユニット５０から、また、アッパタンクキャビティ２１ｂへアッパタンク基材射出ユニット６０から合成樹脂を射出して、ロアタンク２とアッパタンク３を成形する。
【００３９】
また、図５に示すように、ロアタンク雌型１２とアッパタンク雌型２２は、それぞれロアタンク２とアッパタンク３を内部に有したまま合せられて、互いにロアタンク雌型１２とアッパタンク雌型２２を閉じることとなる。この時、ロアタンク２とアッパタンク３の周縁開口部は、それぞれ互いに当接して燃料タンク１を構成する。これにより、内部に液体を収納することができる燃料タンク１を得ることができる。
【００４０】
この実施の態様において、ロアタンク周縁開口部２ｂとアッパタンク周縁開口部３ｂの詳細な形状を図６に示す。
図６の態様において、ロアタンク周縁開口部２ｂとアッパタンク周縁開口部３ｂとは、先端部２ｐ、３ｐと外周突起部２ｑ、３ｑおよびその間にある接合凹部２ｒ、３ｒからなる。
ロアタンク周縁開口部２ｂを例にとり説明するが、アッパタンク周縁開口部３ｂも同様である。
ロアタンク周縁開口部２ｂの先端部２ｐは、ロアタンク２のタンク壁の一部としてその先端の部分に分割開口の全周にわたり形成され、アッパタンク３の先端部３ｐと全周にわたり当接している。このため、先端部２ｐがアッパタンク３の先端部３ｐに当接すると、ロアタンク周縁開口部２ｂとアッパタンク周縁開口部３ｂの燃料タンク１の内面は一体的にスムースな連続した面を構成する。
【００４１】
先端部２ｐは、その先端でアッパタンク３の先端部３ｐに当接する面が平面状をなし、その平面にはロアタンク２の内面のバリヤ層２ｄから連続したバリヤ層２ｄが設けられている。アッパタンク３の先端部３ｐの平面にも同様にアッパタンク３の内面のバリヤ層３ｄから連続したバリヤ層３ｄが設けられている。したがって、ロアタンク２の先端部２ｐの先端がアッパタンク３の先端部３ｐの先端に当接すると、バリヤ層２ｄ、３ｄは燃料タンク１の内面に一様に連続して設けられるとともに、周縁開口部２ｂ、３ｂの先端部２ｐ、３ｐの接合面までバリヤ層２ｄ、３ｄが形成されるため、燃料タンク１の接合面のバリヤ性が確保できる。
【００４２】
ロアタンク２の接合凹部２ｒは、先端部２ｐの外周側に隣接して、先端部２ｐと外周突起部２ｑとの間に設けられ、断面略Ｕ字状の凹部である。接合凹部２ｒの断面略Ｕ字状の凹部は、アッパタンク３と接合する方向に開口している。このため、先端部２ｐがアッパタンク３の先端部３ｐに当接すると、接合凹部２ｒの断面略Ｕ字状の凹部は、アッパタンク３の接合凹部３ｒの開口と向かい合うようになり、断面略楕円形の凹部を形成する。
この断面略楕円形の凹部、即ち両接合凹部２ｒ、３ｒに、図６の実施態様では、ロアタンク２とアッパタンク３の基材層２ｃ、３ｃと相溶性のある融着合成樹脂が注入される。相溶性のある融着合成樹脂は、例えばロアタンク２とアッパタンク３の基材層２ｃ、３ｃを構成する合成樹脂と同じ合成樹脂を用いることができる。そのため、注入された融着合成樹脂とロアタンク２とアッパタンク３の接合凹部２ｒ、３ｒの壁が融着することができる。また、接合凹部２ｒが断面Ｕ字状になっており融着面積が大きいためロアタンク２とアッパタンク３が強固に溶着される。
【００４３】
ロアタンク２の外周突起部２ｑは、先端部２ｐの近傍で、接合凹部２ｒの外周側に隣接して設けられる。即ち、先端部２ｐと外周突起部２ｑで接合凹部２ｒを挟むように形成される。
外周突起部２ｑは、ロアタンク２の周縁開口部２ｂ近傍の外壁から断面略Ｔ字状に一体的に延設される。Ｔ字状の脚部は、ロアタンク２の外壁から延び、Ｔ字状の頭部の一方の端がアッパタンク３の外周突起部３ｑに向い合う方向に突出し、Ｔ字状の頭部の他方の端がその反対方向に突出している。従って、外周突起部２ｑは、接合凹部２ｒの底壁と外周側の側壁を構成することとなる。断面略Ｔ字状の外周突起部２ｑは、アッパタンク３とロアタンク２が接合するときに、Ｔ字状の頭部の他方の端を、挟持して互いに圧接することができるため、アッパタンク３とロアタンク２の周縁部をより強固に接合できる。
【００４４】
外周突起部２ｑは、ロアタンク２のタンク壁外面の先端部２ｐ近傍に、断面略Ｌ字状に形成することもできる。即ち、その一端がロアタンク２の先端部２ｐの先端から若干離れたタンク壁外面からそのタンク壁外面略直角に一体に形成されるとともに、他端がタンク壁外面と平行でかつ分割開口方向に形成されて、アッパタンク３の外周突起部３ｑと向い合うように設けられる。従って、同様に、外周突起部２ｑは、接合凹部２ｒの底壁と外周側の側壁を構成することとなる。
【００４５】
図６の実施の態様では、ロアタンク２とアッパタンク３が接合されると、前述の通り両外周突起部２ｑ、３ｑは、相互に向き合って断面略楕円形の凹部を形成する。しかし、両外周突起部２ｑ、３ｑの先端は、接触せずに、隙間がある。この隙間へ、融着部射出ユニット７０の融着部ノズル７１からロアタンク２とアッパタンク３の基材層２ｃ、３ｃと相溶性のある融着合成樹脂が注入されるため、ロアタンク２とアッパタンク３が強固に接合される。
【００４６】
その後、金型を開き、ロアタンク金型回転取付台１０を９０度回転させるとともに、アッパタンク金型回転取付台２０を１８０度回転させた後、金型を再び閉じて、ロアタンク基材射出ユニット５０、アッパタンク基材射出ユニット６０及び融着部射出ユニット７０から各キャビティに合成樹脂を射出するとともに、燃料タンクをロアタンク雌型１２から取り出す。
このようにロアタンクの成形、アッパタンクの成形と、ロアタンクとアッパタンクの融着が同期して行うことができ、以上の工程を繰り返すことにより、燃料タンクを連続して製造することができる。
【００４７】
本発明で燃料タンクの製造方法に用いられる合成樹脂は、強度がある硬質熱可塑性樹脂材料であれば特に限定されないが、好ましくはポリオレフィン系樹脂を主成分とするポリオレフィン系樹脂材料を用いることができる。ポリオレフィン系樹脂としては、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂のいずれでもよい。
ポリプロピレン系樹脂としては、プロピレン単独重合体、プロピレンーエチレンブロック共重合体を用いることができる。
ポリエチレン系樹脂としては、高密度ポリエチレンまたは中密度ポリエチレンを用いることができる。
【００４８】
ポリオレフィン系樹脂以外の硬質熱可塑性樹脂としては、ポリアミド系樹脂、ポリビニール系樹脂を用いることができる。これらの熱可塑性樹脂は単独で用いることもできるし、２種類以上の樹脂をブレンドして用いることもできる。
さらに本発明で基材層１１，２１に用いられる硬質合成樹脂は、補強のために用いられるガラス繊維、無機繊維、炭素繊維、金属繊維等を充填することもできる。
また、弾性向上のためにゴム成分例えばＥＰＤＭ，ＥＰＲ等をブレンドして用いることもできる。
【００４９】
本発明でバリヤ層２ｄ、３ｄに用いられる合成樹脂は、ガソリン等の燃料透過を防止することができるガスバリヤ性のよい、流動性の優れた樹脂を用いる。この樹脂としては例えばエチレンビニルアルコール樹脂（ＥＶＯＨ）、ポリフェニルスルフィド（ＰＰＳ）、液晶性ポリマー（ＬＣＰ）等を用いることができる。しかしこれらの樹脂に限られることなく燃料透過に対してガスバリヤ性を有し、流動性の優れた樹脂であれば使用することができる。
【００５０】
【発明の効果】
本発明は上記のとおり、簡単な設備で、効率的に燃料タンクを製造することができる。また、射出成形で成形するため、ガスバリヤ性の優れた、肉厚の均一な、強度的にすぐれた燃料タンクを得ることができるとともに、アッパタンクとロアタンクが強固に固着した燃料タンクを得ることができる方法である。
また、金型を同一直線状にスライドさせるとともに回転させるのみで成形することができる装置であり、簡単な構造で、安価に、効率的に燃料タンクを製造することができる装置である
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の自動車用燃料タンクの製造装置の金型が開いたときの斜視図である。
【図２】本発明の自動車用燃料タンクの製造装置の金型が閉じたときの斜視図である。
【図３】（ａ）は、本発明の自動車用燃料タンクのロアタンクを成形する金型の断面図で基材層を射出する前の図である。（ｂ）は、本発明の自動車用燃料タンクのロアタンクを成形する金型の断面図において、基材層を成形した後に金型を若干開いたときの金型の断面図である。
【図４】本発明の自動車用燃料タンクのロアタンクを成形する金型の図３（ｂ）のＡ部分の一部拡大断面図である。
【図５】本発明の自動車用燃料タンクのロアタンクとアッパタンクを融着するときの金型の断面図である。
【図６】本発明の自動車用燃料タンクのロアタンクとアッパタンクを融着するときの金型の図５のＢ部分の一部拡大断面図である。
【図７】本発明により製造された自動車用燃料タンクの斜視図である。
【図８】本発明により製造された自動車用燃料タンクで、図７のＷ−Ｗ線に沿った断面図である。
【図９】従来の自動車用燃料タンクの製造に使用する金型の断面図である。
【図１０】従来の自動車用燃料タンクの断面図である。
【図１１】従来の自動車用燃料タンクを製造する他の方法に使用する金型の断面図である。
【符号の説明】
１　燃料タンク
２　ロアタンク
３　アッパタンク
２ｂ、３ｂ　周縁開口部
２ｃ、３ｃ　基材層
２ｄ、３ｄ　バリヤ層
１０　ロアタンク金型回転取付台
１１、１２、１３、１４　ロアタンク雌型
２０　アッパタンク金型回転取付台
２１、２２　アッパタンク雌型
３０　ロアタンク金型可動取付板
３１　ロアタンク雄型
４０　アッパタンク金型可動取付板
４１　アッパタンク雄型
５０　ロアタンク基材射出ユニット
５５　ロアタンクバリヤ射出ユニット
６０　アッパタンク基材射出ユニット
６５　アッパタンクバリヤ射出ユニット
７０　融着部射出ユニット

Claims (4)

1. 燃料タンクの壁が内側にバリヤ層と外側に基材層の２層からなり、上下に２分割された燃料タンクの下部を構成するロアタンクと上部を構成するアッパタンクをそれぞれ成形した後、該ロアタンクとアッパタンクの分割開口部を相互に接合し融着して合成樹脂製の燃料タンクを製造する方法において、ロアタンク雄型を取付けたロアタンク金型可動取付板、ロアタンク雌型を２個または４個取付けたロアタンク金型回転取付台、アッパタンク雌型を２個または４個取付けたアッパタンク金型回転取付台、アッパタンク雄型を取付けたアッパタンク金型可動取付板、を順に同一直線状に配置し、
   ロアタンク金型可動取付板付近にロアタンク基材射出ユニットとロアタンクバリヤ射出ユニットを配置し、ロアタンク金型回転取付台のロアタンク雌型とアッパタンク金型回転取付台のアッパタンク雌型の接合付近に融着部射出ユニットを配置し、アッパタンク金型可動取付板付近にアッパタンク基材射出ユニットとアッパタンクバリヤ射出ユニットを配置した成形装置を用いて、
   金型を閉じて、ロアタンク雄型とロアタンク雌型の１個を接合させ、上記ロアタンクを形成するロアタンクキャビティを構成し、該ロアタンクキャビティに上記ロアタンク基材射出ユニットから上記ロアタンクの基材層を構成する合成樹脂を上記ロアタンク基材射出ユニットから射出し、次いで上記ロアタンク雄型とロアタンク雌型を少し開いて上記ロアタンクのバリヤ層を構成する合成樹脂を上記ロアタンクバリヤ射出ユニットから射出し、ロアタンクを成形する工程と、
   同時に上記ロアタンクを成形する工程と同様に、アッパタンク雄型とアッパタンク雌型の１個を接合させ、上記アッパタンクを形成するアッパタンクキャビティを構成し、該アッパタンクキャビティに上記アッパタンクの基材層を構成する合成樹脂を上記アッパタンク基材射出ユニットから射出し、次いで上記アッパタンク雄型とアッパタンク雌型を少し開いて、上記アッパタンクのバリヤ層を構成する合成樹脂を上記アッパタンクバリヤ射出ユニットから射出し、アッパタンクを成形する工程と、
   その後金型を開き、ロアタンク雌型の中に、成形した上記ロアタンクを保持させたまま上記ロアタンク金型回転取付台を９０度または１８０度回転させる工程と、
   同時に金型を開いたままで、アッパタンク雌型の中に、成形した上記アッパタンクを保持させたまま上記アッパタンク金型回転取付台を９０度または１８０度回転させる工程と、
   その後金型を閉じ、ロアタンク雄型とロアタンク雌型の他の１個を接合させ、上記ロアタンクを形成するロアタンクキャビティを構成し、上記ロアタンクを成形する工程と同様のロアタンクを成形する工程と、
   同時に、アッパタンク雄型とアッパタンク雌型の他の１個を接合させ、上記アッパタンクを形成するアッパタンクキャビティを構成し、上記アッパタンクを成形する工程と同様のアッパタンクを成形する工程と、
   同時に上記ロアタンクを保持させたままのロアタンク雌型と上記アッパタンクを保持させたままのアッパタンク雌型を接合させ、上記ロアタンクとアッパタンクの分割開口部に融着部射出ユニットから合成樹脂を射出し上記ロアタンクとアッパタンクの分割開口部を融着して燃料タンクを成形する工程とを有し、
   上記ロアタンク金型回転取付台を９０度または１８０度回転させる工程に続きロアタンクを成形する工程と、上記アッパタンク金型回転取付台を９０度または１８０度回転させる工程に続きアッパタンクを成形する工程と、合成樹脂を射出し上記ロアタンクとアッパタンクの分割開口部を融着して燃料タンクを成形する工程とを同期して繰り返すことにより燃料タンクを連続的に製造することを特徴とする燃料タンクの製造方法。
2. 上記ロアタンク雌型のロアタンクキャビティに成形した上記ロアタンクを保持させたまま上記ロアタンク金型回転取付台を９０度または１８０度回転させる工程において、
   上記ロアタンク金型回転取付台を９０度回転させた後に、燃料タンク内に収容する部品を組付け、同時に上記ロアタンク金型回転取付台の上記部品を組付ける反対側で、燃料タンクを取出すことを特徴とする請求項１記載の燃料タンクの製造方法。
3. 燃料タンクの壁が内側にバリヤ層と外側に基材層の２層からなり、燃料タンクの上下に２分割された燃料タンクの下部を構成するロアタンクと上部を構成するアッパタンクをそれぞれ成形した後、該ロアタンクとアッパタンクの分割開口部を相互に接合し融着して合成樹脂製の燃料タンクを製造する製造装置において、
   ロアタンク雄型を取付けたロアタンク金型可動取付板、ロアタンク雌型を２個または４個取付けたロアタンク金型回転取付台、アッパタンク雌型を２個または４個取付けたアッパタンク金型回転取付台、アッパタンク雄型を取付けたアッパタンク金型可動取付板、を順に同一直線状に配置し、
   ロアタンク金型可動取付板付近にロアタンク基材射出ユニットとロアタンクバリヤ射出ユニットを配置し、ロアタンク金型回転取付台のロアタンク雌型とアッパタンク金型回転取付台のアッパタンク雌型との接合付近に融着部射出ユニットを配置し、アッパタンク金型可動取付板付近にアッパタンク基材射出ユニットとアッパタンクバリヤ射出ユニットを配置した成形装置であって、
   金型を閉じた時は、ロアタンク雄型とロアタンク雌型の１個が接合し、上記ロアタンクを形成するロアタンクキャビティを構成し、該ロアタンクキャビティに上記ロアタンクの基材層を構成する合成樹脂を射出可能に上記ロアタンク基材射出ユニットを設け、さらに上記ロアタンクキャビティに上記ロアタンクのバリヤ層を構成する合成樹脂を射出可能にロアタンクバリヤ射出ユニットを配置し、
   同時に金型を閉じた時は、アッパタンク雄型とアッパタンク雌型の他の１個が接合し、上記アッパタンクを形成するアッパタンクキャビティを構成し、該アッパタンクキャビティに上記アッパタンクの基材層を構成する合成樹脂を射出可能に上記アッパタンク基材射出ユニットを設け、上記アッパタンクキャビティに上記アッパタンクのバリヤ層を構成する合成樹脂を射出可能にアッパタンクバリヤ射出ユニットを配置し、
   同時に金型を閉じた時は、予め成形されたロアタンクを保持させたままの他のロアタンク雌型と予め成形されたアッパタンクを保持させたままの他のアッパタンク雌型を接合し、上記ロアタンクとアッパタンクの分割開口部を接合して燃料タンクを形成するように構成し、上記ロアタンクとアッパタンクの分割開口部に合成樹脂を射出可能に、融着部射出ユニットを配置し、
   金型を開いたときは、上記ロアタンク金型回転取付台を９０度または１８０度回転可能に取付け、上記アッパタンク金型回転取付台を９０度または１８０度回転可能に取付けたことを特徴とする燃料タンクの製造装置。
4. 上記ロアタンク金型回転取付台がロアタンク雄型と向き合う面から９０度回転した面の付近に、部品取付機を設け、上記ロアタンク金型回転取付台の上記部品取付機の反対側付近に、燃料タンク取出機を設けた請求項３記載の燃料タンクの製造装置。

Images