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JP5097221B2 - 樹脂製燃料タンクの部品固定構造 - Google Patents

樹脂製燃料タンクの部品固定構造 Download PDF

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JP5097221B2 JP2010009272A JP2010009272A JP5097221B2 JP 5097221 B2 JP5097221 B2 JP 5097221B2 JP 2010009272 A JP2010009272 A JP 2010009272A JP 2010009272 A JP2010009272 A JP 2010009272A JP 5097221 B2 JP5097221 B2 JP 5097221B2
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Description

本発明は、自動車等に搭載される樹脂製燃料タンクに関するものであり、具体的には該樹脂製燃料タンクに対する部品の固定構造に関する。
樹脂製燃料タンクに対してタンク付随の部品を固定する方法の従来例として、特許文献1、2に記載のものが挙げられる。特許文献1には、部品において、燃料タンクのタンク壁の内面に密着する当接面と、該当接面から突出した断面三角形状の突条とを形成し、前記突条をタンク壁内に侵入させて部品をタンク壁に固定する技術が記載されている。特許文献2には、部品にオリフィスを形成し、溶融したタンク壁の樹脂を前記オリフィスを介してコア側(カウンター成形部)の凹部まで流し込ませ、それをリベット状の係合部として部品をタンク壁に固定する技術が記載されている。
特開2009−132297号公報 特表2008−507651号公報
特許文献1の技術では、部品の突条の形状は、先端に向けて漸次狭まる三角形状を呈していることから、タンク壁に対する機械的結合力を得られにくいという問題がある。これに対し特許文献2の技術では、タンク壁の樹脂の一部をリベット状の係合部として機能させているため、該係合部の機械的結合力により部品が強固にタンク壁に固定される。
しかしながら特許文献2の技術では、オリフィスにタンク壁の樹脂を効率良く流し込むために金型側においてオリフィス内に突出する凸部を設け、リベット状の係合部を形成するためにコア側においては凹部を設けなければならず、燃料タンクの成形金型の形状が複雑になるという問題がある。
また、特許文献2の技術では、シート状パリソンの層(同文献におけるHDPE層2、2´、EVOH層3)の総体積は決まっていることから、リベット形状(同文献における台地状部分8)を形成するべくコアの凹部に樹脂を強制的に流し込ませると、その分、リベット形状部以外の層自体の厚みを部分的に薄肉にせざるを得ないことになり、例えば同文献の図1の構造では金型の凸部の斜面に沿った部位の層を薄肉に形成するなどの措置が必要なものと思われる。このように薄肉の層が部分的に形成されることはタンクの強度の点や燃料不透過機能の点からも好ましいことではない。
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、成形金型に凸部や凹部を設けることなく、部品をタンク壁に強固に固定できる樹脂製燃料タンクの部品固定構造を提供することを目的としている。
本発明は、前記課題を解決するため、樹脂製燃料タンクのタンク壁に対するタンク付随の部品の固定構造であって、各爪先端が間隔を空けて対向するように部品に一対形成され、タンク壁に埋設される鉤爪部と、各鉤爪部の内側に形成され、タンク壁の樹脂が流れ込む鉤爪内側空間と、前記一対の鉤爪部間の部品の底面に突設され、タンク壁に埋設される山型形状部と、備え、前記山型形状部は一対の第1傾斜面を有しその頂上が前記鉤爪内側空間よりも埋設方向寄りに位置し、前記一対の鉤爪部の底面には、それぞれ爪先端に向かうにしたがい埋設方向と反対の方向に変位する第2傾斜面が形成され、前記鉤爪内側空間に至るまでの前記一対の鉤爪部間の樹脂の流路幅が、前記第1傾斜面および第2傾斜面によって、埋設方向と反対の方向に向かうにしたがい漸次狭くなることを特徴とする
当該構成によれば、部品に鉤爪部が形成され、この鉤爪部がタンク壁に埋設されることにより部品がタンク壁に固定されるため、特許文献2のようにタンク壁の樹脂をリベット状の係合部として成形する必要はなく、燃料タンクの成形金型においては何ら部品固定用としての凸部や凹部を設ける必要がない。したがって、燃料タンクの成形金型の形状が簡素化される。
そして、当該構成によれば、一対の鉤爪部によりタンク壁に対する部品の固定具合が安定し、大きな機械的結合力が得られる。
そして、当該構成によれば、山型形状部の各第1傾斜面と鉤爪部の各底面に形成された第2傾斜面とが協働して、溶融したタンク壁の樹脂を鉤爪部の内側空間に積極的に誘導するガイド面として機能するので、鉤爪部がタンク壁に埋設していく際に樹脂がスムースに鉤爪部の内側空間に流れ込む。
本発明によれば、部品に鉤爪部が形成され、この鉤爪部がタンク壁に埋設されることにより部品がタンク壁に固定されるため、タンク壁の樹脂をリベット状の係合部として成形する必要はなく、燃料タンクの成形金型においては何ら部品固定用としての凸部や凹部を設ける必要がない。したがって、燃料タンクの成形金型の形状が簡素化される。また、本発明では、鉤爪部をタンク壁(パリソン層)の内側に押し込む構造であることから、押し出した分の体積のみが爪内側空間に入り込むだけであり、薄肉部はほとんど形成されず、パリソン層の層構成の乱れもさほど生じない。
本発明に係る鉤爪部の説明図であり、(a)、(b)はそれぞれ外観斜視図、側面図である。 本発明に係る鉤爪部をタンク壁に埋設する状態を示す作用図である。 鉤爪部の第1のレイアウト例を示す図であり、(a)、(b)、(c)はそれぞれ外観斜視図、底面図、側断面図である。 鉤爪部の第2のレイアウト例を示す外観斜視図である。 鉤爪部の第3のレイアウト例を示す図であり、(a)、(b)はそれぞれ外観斜視図、側面図である。 鉤爪部の第4のレイアウト例を示す外観斜視図である。 鉤爪部の変形例を示す側面図である。
図1において、符号1bは、樹脂製燃料タンクのタンク壁Tに取り付けられる部品1(図4、図6等参照)の鉤爪形成部を示している。樹脂製燃料タンクとしては例えば自動車搭載のタンクであり、部品1としては、タンクに内蔵される燃料ポンプのケーシングやその取付けブラケット、同じくタンクに内蔵される各種燃料バルブのケーシングやその取付けブラケットなどのタンク付随の子部品であり、その形状は限定されるものではない。鉤爪形成部1bは部品1に一体成形されている。
部品1の材質は例えばPOM(ポリアセタール樹脂)である。一方、タンク壁T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)で形成されるバリア層を、少なくとも、タンク内面を形成する内側熱可塑性樹脂層とタンク外面を形成する外側熱可塑性樹脂層とで挟んだ多層断面構造からなる。内側熱可塑性樹脂層および外側熱可塑性樹脂層は、例えば熱溶融性や成形性に優れるPE(高密度ポリエチレン)からなる。
本発明は、部品1(鉤爪形成部1b)において断面鉤状を呈する鉤爪部2を形成し、この鉤爪部2をタンク壁Tに埋設することにより部品1をタンク壁Tに固定する構造としたことを主な特徴とする。鉤爪部2は鉤爪形成部1b、つまり部品1に対して一体に成形されている。
図1では、鉤爪部2を、各爪先端2aが間隔を空けて対向するように一対形成した態様を示している。一対の鉤爪部2間における部品1(鉤爪形成部1b)の底面1a(タンク壁Tに対向する面を指す)には、一対の第1傾斜面3を有する山型形状部4が突設され、かつ、鉤爪部2の各底面(タンク壁Tに対向する面を指す)には、それぞれ爪先端2aに向かうにしたがい埋設方向Pと反対の方向に変位する第2傾斜面5が形成されている。
図2を参照して部品1の固定方法を説明する。樹脂製燃料タンクはブロー成形金型により成形されるものであり、図2は溶融状態のパリソンがブローによりタンク壁Tとして金型6に張り付けられた状態を示している。部品1は、金型の内部に配設される図示しない支持ロッド(例えば特許文献1の図11に記載される支持棒41など)に取り付けられている。
ブロー成形時において、金型6或いは前記支持ロッドのうちの少なくともどちらかを移動させることにより、図2(a)の状態から部品1をタンク壁Tに近づけると、図2(b)、(c)に示す順でタンクTの溶融した樹脂が部品1の底面1aと鉤爪部2とで囲まれた鉤爪内側空間7に流れ込む。特に、部品1の底面1aに形成された山型形状部4の第1傾斜面3と鉤爪部2の各底面に形成された第2傾斜面5とが協働して、溶融した樹脂を鉤爪内側空間7に積極的に誘導するガイド面として機能するので、鉤爪部2がタンク壁Tに埋設していく際に樹脂がスムースに鉤爪内側空間7に流れ込む。
そして、鉤爪部2がタンク壁Tの所定位置まで埋設されると、図2(d)に示すように鉤爪内側空間7の全てにタンク壁Tの溶融した樹脂が充填される。その後、金型が開放され、取り出した燃料タンクが冷却されてタンク壁Tの樹脂が凝固し、鉤爪部2の機械的結合力により部品1がタンク壁Tに強固に固定される。特許文献2の技術では、リベット形状部以外の層自体の厚みが部分的に薄肉になるおそれがあるのに対し、本発明は、鉤爪部2をパリソン層の内側に押し込む構造であることから、押し出した分の体積のみが爪内側空間7に入り込むだけであり、薄肉部はほとんど形成されず、パリソン層の層構成の乱れもさほど生じない。
以下、略円柱形状(円筒形状でもよい)を呈した部品1に対する鉤爪部2の複数のレイアウト例を説明する。図3は鉤爪部2の第1のレイアウト例を示し、部品1の円形の底面において、一対の鉤爪部2を有する領域Rを円周方向に等間隔で複数個所(図3では4箇所)設けた場合を示す。各領域Rにおいて、一対の鉤爪部2は部品1の円周方向に沿って形成されている。なお、その他の領域Sは平坦面である。図3(c)から判るように、径方向外側に位置する鉤爪部2の鉤爪内側空間7は部品1の外周面の開口部8に連通している。このレイアウト例では、鉤爪部2の第2傾斜面5は曲面状に形成されている。
図4は鉤爪部2の第2のレイアウト例を示し、部品1の底面の全体にわたるように扁平直方体状の鉤爪形成部1bを形成し、図1に示した鉤爪部2(および山型形状部4)の断面形状を直線状の定断面として設けた場合を示している。
図5は鉤爪部2の第3のレイアウト例を示し、部品1の底面の全体にわたるように扁平直方体状の鉤爪形成部1bを形成し、互いに対向する一対の鉤爪部2を合計4セット設けてこれを直線状の定断面として設けた場合を示している。なお、図5では鉤爪部2に第2傾斜面5(図1)を形成していないものを図示しているが、勿論、第2傾斜面5を設けてもよい。
図6は鉤爪部2の第4のレイアウト例を示し、部品1の底面外周において円周方向に間隔を空けて複数の鉤爪形成部1bを形成し、それぞれの鉤爪形成部1bにおいて図1に示した鉤爪部2(および山型形状部4)の断面形状を直線状の定断面として設けた場合を示している。
以上の第1〜第4のいずれのレイアウト例においても、部品1は鉤爪部2の機械的結合力により部品1がタンク壁Tに強固に固定されるものである。
なお、図7に示すように、鉤爪部2の内面においても、爪先端2aに向かうにしたがい埋設方向Pと反対の方向に変位する第3傾斜面9を形成すれば、鉤爪部2が一層タンク壁Tに食い込む態様となり、部品1の引っ張り強度が向上する。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は図面に記載したものに限られず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々の設計変更が可能である。例えば、部品1の形状によっては、鉤爪部2は一対設けることなく1つだけであってもよい。また、部品1はタンク壁Tの外側に取り付けられる部品とすることもできる。
1 部品
2 鉤爪部
2a 爪先端
3 第1傾斜面
4 山型形状部
5 第2傾斜面
7 鉤爪内側空間
T タンク壁

Claims (1)

  1. 樹脂製燃料タンクのタンク壁に対するタンク付随の部品の固定構造であって、
    各爪先端が間隔を空けて対向するように部品に一対形成され、タンク壁に埋設される鉤爪部と、
    各鉤爪部の内側に形成され、タンク壁の樹脂が流れ込む鉤爪内側空間と、
    前記一対の鉤爪部間の部品の底面に突設され、タンク壁に埋設される山型形状部と、
    備え、
    前記山型形状部は一対の第1傾斜面を有しその頂上が前記鉤爪内側空間よりも埋設方向寄りに位置し、
    前記一対の鉤爪部の底面には、それぞれ爪先端に向かうにしたがい埋設方向と反対の方向に変位する第2傾斜面が形成され、
    前記鉤爪内側空間に至るまでの前記一対の鉤爪部間の樹脂の流路幅が、前記第1傾斜面および第2傾斜面によって、埋設方向と反対の方向に向かうにしたがい漸次狭くなることを特徴とする樹脂製燃料タンクの部品固定構造。
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