特許 7531720 燃料タンク

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-08-01

(45)【発行日】2024-08-09

(54)【発明の名称】燃料タンク

(51)【国際特許分類】

   B60K 15/03 20060101AFI20240802BHJP

   F02M 37/00 20060101ALI20240802BHJP

【ＦＩ】

B60K15/03 B

F02M37/00 301Z

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2023538404

(86)(22)【出願日】2022-07-11

(86)【国際出願番号】 JP2022027272

(87)【国際公開番号】W WO2023008162

(87)【国際公開日】2023-02-02

【審査請求日】2023-11-10

(31)【優先権主張番号】P 2021121190

(32)【優先日】2021-07-26

(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】390023917

【氏名又は名称】八千代工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001807

【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】中屋 和成

(72)【発明者】

【氏名】森▲崎▼ 正樹

(72)【発明者】

【氏名】諸岡 和義

【審査官】高瀬 智史

(56)【参考文献】

【文献】国際公開第２０１８／２２５４１３（ＷＯ，Ａ１）

【文献】韓国登録特許第１０－２１８７０５１（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】特開２０１３－０６００９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０３２８４６２５（ＥＰ，Ａ１）

【文献】韓国登録特許第１０－１５１２９３２（ＫＲ，Ｂ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２０１９－００７３６５８（ＫＲ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ６０Ｋ １５／０３

Ｆ０２Ｍ ３７／００

Ｂ２９Ｃ ４９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

頭部、首部及び肩部を有する内蔵部品を有し、タンク本体成形時にパリソンを前記頭部、前記首部及び前記肩部に賦形することで前記内蔵部品をタンク本体に固定させた燃料タンクであって、
前記内蔵部品は、柱状の胴部の両端に前記頭部、前記首部及び前記肩部がそれぞれ形成されるとともに、前記肩部は、前記頭部及び前記首部よりも大きく形成されており、
成形時に前記首部に前記パリソンを回り込ませることで、前記タンク本体の対向する内面に前記頭部及び前記首部が埋設されており、
前記頭部が、回り止め形状を呈し、
前記回り止め形状は、前記頭部を平面視した場合に、一方向の外径と、当該一方向に直交する他方向の外径に径差を設けることで、前記内蔵部品が前記タンク本体に賦形された後、前記内蔵部品が前記タンク本体に対して回転しないように形成されていることを特徴とする燃料タンク。

【請求項2】

前記回り止め形状は、楕円形状又はオーバル形状であることを特徴とする請求項１に記載の燃料タンク。

【請求項3】

頭部、首部及び肩部を有する内蔵部品を有し、タンク本体成形時にパリソンを前記頭部、前記首部及び前記肩部に賦形することで前記内蔵部品をタンク本体に固定させた燃料タンクであって、
前記内蔵部品は、柱状の胴部の両端に前記頭部、前記首部及び前記肩部がそれぞれ形成されるとともに、前記肩部は、前記頭部及び前記首部よりも大きく形成されており、
成形時に前記首部に前記パリソンを回り込ませることで、前記タンク本体の対向する内面に前記頭部及び前記首部が埋設されており、
前記頭部が、回り止め形状を呈し、
前記頭部、前記首部及び前記肩部は相似となっており、
前記回り止め形状は、そら豆形状であることを特徴とする燃料タンク。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、燃料タンクに関する。

【背景技術】

【0002】

自動車の燃料タンク等のブロー成形品にバルブ等の構成部品を内蔵部品として取り付ける方法が知られている。例えば特許文献１には、頭部、首部および肩部を備えた内蔵部品を内蔵した燃料タンクの製造方法が記載されている。この燃料タンクの製造方法では、タンク本体成型時にパリソンの外側から空気を送り込むことによってパリソンを首部に沿って賦形させ、内蔵部品をタンク本体に固定する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】国際公開第２０１８／２２５４１３号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１に係る発明では、頭部が円形であるため、パリソン賦形後に内蔵部品が頭部の周方向に沿って回転しやすいという問題がある。パリソン賦形後に内蔵部品が回転すると、タンク本体内にガタツキが生じ、強度の低下を招くおそれがある。

【0005】

本発明は、このような観点から創案されたものであって、パリソン賦形後に内蔵部品が回転し難い燃料タンクを提供することを課題とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

前記課題を解決するため、本発明は、頭部、首部及び肩部を有する内蔵部品を有し、タンク本体成形時にパリソンを前記頭部、前記首部及び前記肩部に賦形することで前記内蔵部品をタンク本体に固定させた燃料タンクであって、前記内蔵部品は、柱状の胴部の両端に前記頭部、前記首部及び前記肩部がそれぞれ形成されるとともに、前記肩部は、前記頭部及び前記首部よりも大きく形成されており、成形時に前記首部に前記パリソンを回り込ませることで、前記タンク本体の対向する内面に前記頭部及び前記首部が埋設されており、前記頭部が、回り止め形状を呈し、前記回り止め形状は、前記頭部を平面視した場合に、一方向の外径と、当該一方向に直交する他方向の外径に径差を設けることで、前記内蔵部品が前記タンク本体に賦形された後、前記内蔵部品が前記タンク本体に対して回転しないように形成されていることを特徴とする。

【0007】

本発明によれば、内蔵部品の頭部が回り止め形状を有するため、パリソン賦形後に内蔵部品が回転するのを抑制することができる。

【0008】

また、頭部、首部及び肩部を有する内蔵部品を有し、タンク本体成形時にパリソンを前記頭部、前記首部及び前記肩部に賦形することで前記内蔵部品をタンク本体に固定させた燃料タンクであって、前記内蔵部品は、柱状の胴部の両端に前記頭部、前記首部及び前記肩部がそれぞれ形成されるとともに、前記肩部は、前記頭部及び前記首部よりも大きく形成されており、成形時に前記首部に前記パリソンを回り込ませることで、前記タンク本体の対向する内面に前記頭部及び前記首部が埋設されており、前記頭部が、回り止め形状を呈し、前記頭部、前記首部及び前記肩部は相似となっており、前記回り止め形状は、そら豆形状であることを特徴とする。

【0009】

本発明によれば、簡易かつ好適に内蔵部品の回転を抑制することができる。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、パリソン賦形後に内蔵部品が回転し難い燃料タンクを提供することを課題とする。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の第一実施形態に係る燃料タンクの概略断面図である。

【図2】本発明の第一実施形態に係る内蔵部品の外観斜視図である。

【図3】本発明の第一実施形態に係る内蔵部品の正面図である。

【図4】本発明の第一実施形態に係る内蔵部品の平面図である。

【図5】燃料タンク製造装置の概略縦断面図である。

【図6】成形時において内蔵部品の端部周りにおけるパリソンの転写状況を説明するための図である。

【図7】成形時において内蔵部品の端部周りにおけるパリソンの転写状況を説明するための図である。

【図8】燃料タンク製造装置における燃料タンクの製造方法を説明するための図であり、（ａ）はパリソンの射出工程を示し、（ｂ）は内蔵部品の投入工程を示し、（ｃ）は内蔵部品の仮セット工程を示す。

【図9】燃料タンク製造装置における燃料タンクの製造方法を説明するための図であり、（ａ）は成形型の閉鎖工程を示し、（ｂ）はブロー成形工程を示し、（ｃ）はパリソンの冷却工程を示し、（ｄ）は成形型の開放工程を示す。

【図10】本発明の第二実施形態に係る内蔵部品の外観斜視図である。

【図11】本発明の第二実施形態に係る内蔵部品の平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

［第一実施形態］
≪実施形態に係る燃料タンク≫
図１に示す燃料タンクＴは、自動車やバイク並びに船舶等の移動手段に搭載されるものであり、タンク本体Ｔａと、内蔵部品６とで主に構成されている。図１に示すように、本実施形態では内蔵部品６として燃料タンクＴの強度を保つための柱状の補強部材を例示するが、内蔵部品６はバルブや波消し板などであってもよい。以下の説明における「上下」、「左右」は図１の矢印に従う。当該方向は、説明の便宜上定めるものであり、本発明を限定するものではない。なお、図１の左右方向は、燃料タンクＴを製造する一対の成形型の開閉方向に対応している。

【0013】

タンク本体Ｔａは、ガソリン等の燃料を貯溜する樹脂製の中空容器であり、例えばバリア層を含んだ複数層構造になっている。タンク本体Ｔａは、例えば、ポリエチレン、高密度ポリエチレン等の熱可塑性樹脂を主な材料としている。タンク本体Ｔａは、例えばブロー成形等によって成形される。

【0014】

図２ないし図４を参照して、内蔵部品６の構成について説明する。タンク本体Ｔａの前駆体であるパリソンＳ（図５参照）は、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＥＶＯＨ（エチレン－ビニルアルコール共重合体）及び接着層などにより多層断面構造になっている。

【0015】

図２に示すように、内蔵部品６は、円柱状の胴部６ａと、胴部６ａの左右両端に形成される肩部６ｂ，６ｂと、肩部６ｂ，６ｂの左右外側に形成される首部６ｃ，６ｃと、頭部６ｄ，６ｄとを備えて構成されている。内蔵部品６の構造は、左右（紙面上下）が鏡面対称になっている。そのため、ここでは、明示しない限り、片側だけ説明する。また、内蔵部品６の説明において、胴部６ａ側に臨む面を「裏面」と称し、「裏面」の反対側の面を「表面」と称する。

【0016】

図２に示す胴部６ａは、内蔵部品６の本体になる部位である。胴部６ａには複数の肉抜き穴が形成されていてもよい。この肉抜き穴（図示せず）は、軽量化及び成形性の向上を図ると共に燃料タンクＴ（図１参照）の容量を大きくするために形成される。

【0017】

図２に示す肩部６ｂは、図５に示す第１成形型３の凹部３ｄまたは第２成形型４の凹部４ｄを覆う部位である。肩部６ｂの形状やサイズは、凹部３ｄ，４ｄを覆うことができればよく、特に限定されるものではない。ここでの肩部６ｂは、薄板の円板状を呈し、図３に示すように肩部６ｂの外径ｒｂは胴部６ａの外径ｒａよりも大きくなっている。

【0018】

図２に示す首部６ｃは、肩部６ｂと頭部６ｄとを連結する部位であって、図３に示すように肩部６ｂ及び頭部６ｄよりも小径になっている。ここでの首部６ｃは、肩部６ｂの表面６ｆから立設され、円柱状を呈する。肩部６ｂと首部６ｃとで構成される隅部および頭部６ｄと首部６ｃとで構成される隅部には、丸み（アール）が形成されている。

【0019】

図２に示す頭部６ｄは、肩部６ｂよりも厚い厚板の円板状を呈する。なお、ここでの肩部６ｂおよび頭部６ｄの厚さの関係はあくまで例示であり、頭部６ｄに対して肩部６ｂが厚く形成されていてもよい。図３に示すように、頭部６ｄの外径ｒｄ１は、首部６ｃの外径ｒｃよりも大きく、肩部６ｂの外径ｒｂよりも小さくなっている。このような形状により、肩部６ｂと頭部６ｄとの間には、首部６ｃを底部とする隙間６ｊが形成される。隙間６ｊは、成形時においてパリソンＳが入り込む部位である。首部６ｃに回り込ませたパリソンＳに相当する部分を「パリソン相当部Ｗ」と呼ぶことにする（図７参照）。

【0020】

頭部６ｄの形状は、内蔵部品６が頭部６ｄの周方向に沿って回転するのを止める回り止め形状となっている。回り止め形状は、図４に示すように、本実施形態では楕円形状又は略楕円形状を呈する。頭部６ｄの上下方向の外径ｒｄ１は、頭部６ｄの前後方向の外径ｒｄ２よりも大きくなっている。
回り止め形状とは、内蔵部品６がタンク本体Ｔａに賦形された後、内蔵部品６がタンク本体Ｔａに対して回転しない形状であることを意味する。本実施形態では、頭部６ｄの外径ｒｄ１及び頭部６ｄの外径ｒｄ２に径差が生じるように構成することで、内蔵部品６の回転を抑制している。回り止め形状は、例えば、オーバル形状であってもよい。オーバル形状とは、例えば、長丸形状、円形を扁平に変形させた形状や、四隅が丸まった長方形等が含まれる。

【0021】

≪実施形態に係る燃料タンク製造方法≫
図５に示す燃料タンク製造装置１は、円筒状のパリソンＳをブロー成形して内蔵部品６を有する燃料タンクＴ（図１参照）を製造する装置である。なお、燃料タンクＴは、シート状のパリソン（図示せず）を成形して製造することもできる。

【0022】

図５に示すように、燃料タンク製造装置１は、ダイ２と、一対をなす第１成形型３および第２成形型４と、第１成形型３および第２成形型４の間を昇降する昇降機５と、を主に備えている。

【0023】

ダイ２は、第１成形型３および第２成形型４の上部に配置され、第１成形型３および第２成形型４にパリソンＳを供給する供給手段である。パリソンＳは、ＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）、ＥＶＯＨ（エチレン－ビニルアルコール共重合体）及び接着層などにより多層断面構造になっており、燃料タンクＴ（図１参照）を構成するタンク本体Ｔａの前駆体である。

【0024】

図５に示す第１成形型３および第２成形型４は、燃料タンクＴ（図１参照）を型締め成形する成形手段である。第１成形型３および第２成形型４は向かい合って配置されており、対向面には凹状の成形部３ａ，４ａが形成されている。第１成形型３および第２成形型４は左右方向に移動することで開閉可能であり、第１成形型３および第２成形型４を開いた状態（図７に示す状態）でパリソンＳが供給される。また、第１成形型３および第２成形型４は、第１成形型３および第２成形型４内に空気を送り込むための図示しないブローピンを備えており、図示しない第１正圧付与手段によって第１成形型３および第２成形型４内の空気圧（ブロー圧）は適切に調整される。第１正圧付与手段によって、成形部３ａ，４ａにパリソンＳが転写される。

【0025】

第１成形型３は、分離するように構成されており、本体部３ｂと、本体部３ｂから分離可能な分離部３ｃとを備えている。同様に、第２成形型４は、分離するように構成されており、本体部４ｂと、本体部４ｂから分離可能な分離部４ｃとを備えている。分離部３ｃ，４ｃには内蔵部品６の両端部分の形状に対応した凹部３ｄ，４ｄが形成されており、凹部３ｄ，４ｄは内蔵部品６の一部を収納する。ここでの凹部３ｄ，４ｄは、円柱状を呈する。また、凹部３ｄ，４ｄの底部３ｆ，４ｆには、凹部３ｄ，４ｄ内に空気を送り込むための複数の空気孔３ｇ，４ｇがそれぞれ形成されており、図示しない第２正圧付与手段によって凹部３ｄ，４ｄ内の空気圧（ブロー圧）は適正に調整される。

【0026】

昇降機５は、内蔵部品６を取付け位置まで移動させる移動手段である。ここでの取付け位置は、円筒状のパリソンＳの内側であって、分離部３ｃ，４ｃの間である。

【0027】

次に、燃料タンク製造装置１の動作について説明する。燃料タンク製造装置１による燃料タンクＴ（図１参照）の製造方法の全工程を説明する前に、内蔵部品６の端部周りの転写状況について説明する。

【0028】

＜内蔵部品の端部周りの転写状況＞
図６および図７を参照しつつ（適宜、図１ないし図４参照）、成形時において内蔵部品６の端部周りにおけるパリソンＳの転写状況について説明する。なお、ここでは第１成形型３について説明するが、第２成形型４についても同様である。図６および図７に示す内蔵部品６は、図２のＡ－Ａ位置で切断した状態を示している。
燃料タンク製造工程において、図６に示すように、第１成形型３を矢印方向に移動させて型締めすることにより、パリソンＳと共に内蔵部品６の首部６ｃおよび頭部６ｄが凹部３ｄ内に押し込まれる。

【0029】

図７に示すように、肩部６ｂがパリソンＳに接触して凹部３ｄの開口部を覆い、凹部３ｄに首部６ｃおよび頭部６ｄが完全に押し込まれたら（収納されたら）、第１成形型３内に空気を送り込むことでパリソンＳ内に正圧Ｐ１（第１の正圧）を発生させ、第１成形型３にパリソンＳを転写させる。また、凹部３ｄに形成される空気孔３ｇから凹部３ｄ内に空気を送り込むことで凹部３ｄ内に正圧Ｐ２（第２の正圧）を発生させ、肩部６ｂと頭部６ｄとの間の隙間６ｊにパリソンＳを入り込ませて転写させる。隙間６ｊ内の空気は、首部６ｃに形成される連通部６ｍから肉抜き部６ｋを介して胴部６ａ側へ排出される。

【0030】

次に、燃料タンク製造装置１の全体の工程について説明する。
＜パリソンの射出工程＞
図８（ａ）に示すように、ダイ２は、開いた状態の第１成形型３および第２成形型４の間に円筒状のパリソンＳを射出する。

【0031】

＜内蔵部品の投入工程＞
次に、図８（ｂ）に示すように、昇降機５は内蔵部品６を保持した状態で上昇し、内蔵部品６を取付け位置まで移動させる。ここで取付け位置は、パリソンＳの内側であって、分離部３ｃ，４ｃの間である。

【0032】

＜内蔵部品の仮セット工程＞
次に、図８（ｃ）に示すように、第１成形型３および第２成形型４の分離部３ｃ，４ｃは、互いに対向する方向に移動し、内蔵部品６を両端側から挟み込むように保持する。そして、昇降機５は内蔵部品６を離した状態で降下し、初期位置まで退避する。昇降機５の初期位置は、第１成形型３および第２成形型４の本体部３ｂ，４ｂを閉じた場合に干渉しない位置であればよい。

【0033】

＜成形型の閉鎖工程＞
次に、図９（ａ）に示すように、第１成形型３および第２成形型４の本体部３ｂ，４ｂは、互いに対向する方向に移動し、第１成形型３および第２成形型４が型締めされる。

【0034】

＜ブロー成形工程＞
次に、図９（ｂ）に示すように、図示しない第１正圧付与手段は、第１成形型３および第２成形型４内のパリソンＳの内側から正圧Ｐ１（第１の正圧）を付与する。これにより、パリソンＳは、第１成形型３および第２成形型４の成形部３ａ，４ａに押し付けられて転写される。また、図示しない第２正圧付与手段は、第１成形型３および第２成形型４の凹部３ｄ，４ｄ（図７参照）内のパリソンＳの外側から正圧Ｐ２（第２の正圧）を付与する。これにより、パリソンＳは、内蔵部品６の首部６ｃに沿って賦形される（図７参照）。なお、正圧Ｐ１、正圧Ｐ２を付与する方法や順番は特に限定されるものではない。正圧Ｐ２は正圧Ｐ１よりも高く設定されているのが好ましい。

【0035】

＜パリソンの冷却工程＞
次に、図９（ｃ）に示すように、図示しない冷却手段を用いて第１成形型３および第２成形型４内で冷却空気Ｃを循環させる。これにより、パリソンＳは冷やされて硬化する。

【0036】

＜成形型の開放工程＞
次に、図９（ｄ）に示すように、第１成形型３および第２成形型４を開いて成形品Ｕを取り出す。そして、両端に形成される不要なバリを切断することで燃料タンクＴ（図１参照）が完成する。

【0037】

以上説明した実施形態によれば、タンク本体Ｔａに取り付けられる内蔵部品６は、頭部６ｄ、首部６ｃ、肩部６ｂを有し、頭部６ｄは内蔵部品６の回転を止める回り止め形状となっている。そのため、頭部６ｄが円形である場合に比べて、内蔵部品６を回転し難くすることができ、パリソン賦形後に内蔵部品６が回転するのを抑制することができる。

【0038】

また、回り止め形状は、頭部６ｄが楕円形状となっているため、設計、製造が容易であり、簡易かつ好適に内蔵部品６の回転を抑制することができる。なお、本実施形態では、肩部６ｂ及び首部６ｃを円形状、頭部６ｄを楕円形状又は略楕円形状としたが、肩部６ｂ、首部６ｃ及び頭部６ｄをいずれも楕円形状又は略楕円形状とし、これら三つが相似となるようにしてもよい。これにより内蔵部品６の成形性を向上させることができる。

【0039】

[第二実施形態]
次に本発明の第二実施形態に係る内蔵部品６０について説明する。図１０に示すように、内蔵部品６０は、円柱状の胴部６０ａと、胴部６０ａの左右両端に形成される肩部６０ｂ，６０ｂと、肩部６０ｂ，６０ｂの左右外側に形成される首部６０ｃ，６０ｃと、頭部６０ｄ，６０ｄとを備えて構成されている。内蔵部品６０の構造は、左右（紙面上下）が鏡面対称になっている。

【0040】

第二実施形態では、回り止め形状は、頭部６０ｄがそら豆形状となっている。また、頭部６０ｄの形状に対応して、首部６０ｃ及び肩部６０ｂもそら豆形状となり、これら三つが相似となっている。頭部６０ｄは、図１１に示すように、円弧状の第一対向辺６０ｐと、円弧状の第二対向辺６０ｑと、第一対向辺６０ｐ及び第二対向辺６０ｑの一端側同士を連結する連結片６０ｒと、第一対向辺６０ｐ及び第二対向辺６０ｑの他端側同士を連結する連結片６０ｒと、を備えている。第一対向辺６０ｐ及び第二対向辺６０ｑは、同一方向（後側）に凸となるように形成されている。連結片６０ｒ，６０ｒは互いに離間する方向に凸となるように形成されている。

【0041】

図１１に示すように、頭部６０ｄ及び首部６０ｃには肉抜き部６０ｋが複数形成されている。肉抜き部６０ｋは、頭部６０ｄの端面に開口しており、頭部６０ｄから首部６０ｃにわたって中空となっている。第二実施形態のように、頭部６０ｄの回り止め形状を、そら豆形状としてもよい。第二実施形態の他の構成及び効果は、第一実施形態と同じであるため説明を省略する。

【0042】

以上発明の実施形態について説明したが、本発明の趣旨に反しない範囲において適宜設計変更が可能である。パリソンの外側からの正圧（ブロー成形）によって、パリソンを首部に回り込ませて内蔵部品を固定させたが、他の成形方法で成形してもよい。

【符号の説明】

【0043】

６，６０ 内蔵部品
６ａ 胴部
６ｂ 肩部
６ｃ 首部
６ｄ 頭部
Ｓ パリソン
Ｔ 燃料タンク
Ｔａ タンク本体

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】