JP2003236920A - ブロー成形体へのインサート部品溶着成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インサート部品との溶着界面からの滲みだし
や漏出を防げるインサート部品溶着成形方法を提供す
る。 【解決手段】 ブロー成形体の所定位置にインサート部
品を溶着するに際し、インサート部品の溶着部位に鍔状
に設けた溶着座の周縁端部を傾斜角度で面取りすること
により、その溶着座をブロー成形体の成形時に展開中の
パリソンに密着させて溶着する。また、結晶性熱可塑性
樹脂を用いたインサート部品を１００±５℃の温度で予
熱してからブロー成形金型内のキャビティ壁面の所定位
置に位置決めして保持させ、その位置決め状態でパリソ
ンを押出し成形して各インサート部品に押しつけること
により溶着させる。さらに、インサート部品の溶着座に
設けたエア抜き孔から、ブロー成形体の成形時に展開中
のパリソンとの間の空気を逃がすことも行われる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に自動二輪車等
の車両に装備される燃料タンクのごときブロー成形体に
各種インサート部品を溶着する成形方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、車両搭載の燃料タンクの多くは中
空（ブロー）成形された樹脂製のものが採用されてお
り、原料となる溶融樹脂を押出機で可塑化してパリソン
を押し出し、型締めを終えた後、ブロー成形機の金型内
キャビティ（成形空洞）においてパリソンにエアーを吹
き込んで所要の形状に成形する。その後、適当な冷却時
間を置いてから離型し、バリ取りなどトリミングを行っ
て製品とされる。

【０００３】そうした燃料タンクのタンク本体には、車
体フレームに固定して取り付けるためのブラケット、燃
料のガソリンを注入して充満させる筒形の給油口、また
エンジンにガソリンを強制的に吐出して送り込むための
吐出弁を取り付ける油出口の吐出弁取付座といった幾つ
かのパーツが設けられている。これら各パーツをタンク
本体に設ける一般的な製造手段として、各パーツとタン
ク本体とをブロー成形で一体に成形する成形方法が行わ
れている。

【０００４】ところで、そうしたタンク本体に各種パー
ツが一体に同時ブロー成形された燃料タンクにあって
は、パーツとの境界部におけるパリソンの展開具合で肉
厚に厚い部分と薄い部分が生じ易い。したがって、経時
使用により劣化などすると薄肉部が破断したり、クラッ
ク（割れ）などが発生し、そこから燃料が外部に滲み出
たり漏出するおそれがある。同じ燃料タンク類でも、一
般家庭で使用される灯油タンクなどであれば多少の燃料
漏出は大事に至らない場合がある。しかし、殊車両に関
しては絶対に許されないトラブルであり、この種の製品
精度として厳しく要求される。

【０００５】車両搭載用の燃料タンクについては、前述
したようにタンク本体に吐出弁取付座が備わるが、その
吐出弁取付座には吐出弁をボルトで結合するためのナッ
トを埋め込んで設けておく必要がある。そうした埋込ナ
ットは金属製であるため、タンク本体との一体による同
時ブロー成形を行えないという事情がある。

【０００６】以上の各問題点を解消する製造方法とし
て、吐出弁取付座のごとき金属製埋込ナット付きのパー
ツはもとより、上記他の給油口やブラケットなどのパー
ツを予め射出成形によりインサート部品として準備して
おき、本工程でブロー成形金型内キャビティの所定位置
に位置決めした状態から、タンク本体のブロー成形時に
膨らませるパリソンにそれぞれ押し込んで溶着するイン
サート部品溶着成形方法が行われる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、インサ
ート部品溶着成形方法においても、解決すべき以下の問
題点がある。図５は、ブロー成形体例として自動二輪車
など車両搭載用の燃料タンクにおいて、インサート部品
の１つとして車体フレームに取り付けるためのブラケッ
ト２をタンク本体１に溶着した状態を示す断面図であ
る。ブラケット２は車体取付用のボルト孔３を有し、下
部にはブロー成形中のタンク本体１への溶着時に食いつ
き性や結合力を高めるべく鍔形状の溶着座４が数段で設
けられている。この溶着座４を埋め込むようにしてブロ
ー成形中のタンク本体１のパリソンに押し込み、溶着し
て一体化成形する。

【０００８】かかるブロー成形中、図中の拡大部で示す
ように、溶着座４の角部４ａがほぼ垂直な角度となって
いるために、ブロー成形中に膨脹して展開してきたパリ
ソンがその垂直な角度の角部４ｂで破裂したり、その部
分４ｂのタンク本体１の肉厚は痩せて薄肉５となり、そ
の周辺の強度が低下する原因になる。強度の低下は溶着
座４の角部４ｂとの境界部分の界面に微細なクラック
（割れ）や破断を引き起こし易くなる。当座は使用でき
ても経時使用で劣化などすると、そのような微細なクラ
ックから毛細管現象でガソリンが外部に滲み出たりする
不具合がある。また、このような現象以外にも、エアー
が抜けきらず、密着ムラ６，７が発生する場合もある。

【０００９】本発明の目的は、自動二輪車用燃料タンク
のタンク本体のごときブロー成形体と、これに付属する
取付ブラケット，給油口，燃料噴射用の排出供給口など
別体成形されるインサート部品との溶着界面からの燃料
滲みだしや漏出を防ぐインサート部品溶着成形方法を提
供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明にかかる請求項１に記載のブロー成形体への
インサート部品溶着成形方法は、ブロー成形体の所定位
置にインサート部品を溶着するに際し、インサート部品
の溶着部位に鍔状に設けた溶着座の周縁端部を傾斜角度
で面取りすることにより、その溶着座をブロー成形体の
成形時に展開中のパリソンに密着させて溶着することを
特徴とする。

【００１１】以上から、インサート部品の溶着座の角部
を面取りすることにより、パリソンとの食いつき性が高
まって一層密着度が強固になり、またパリソンに肉薄部
が生じるのを防止して溶着部周辺の強度が低下するのを
防げる。

【００１２】また、請求項２に記載のブロー成形体への
インサート部品溶着成形方法は、前記溶着座の周縁端部
の面取り角度が３０±１０゜であることを特徴とする。

【００１３】以上から、インサート部品の溶着座の周縁
端部に設ける面取り角度の具体例として３０±１０゜と
することにより、パリソンとの食いつきによる密着で溶
着性が高まる。

【００１４】また、請求項３に記載のブロー成形体への
インサート部品溶着成形方法は、結晶性熱可塑性樹脂を
用いたインサート部品を１００±５℃の温度で予熱して
からブロー成形金型内のキャビティ壁面の所定位置に位
置決めして保持させ、その位置決め状態でパリソンを押
出し成形して各インサート部品に押しつけることにより
溶着することを特徴とする。

【００１５】以上から、ブロー成形される本体に複数の
インサート部品を溶着する際、インサート部品が予熱さ
れていないとインサート部品が冷えた状態でセットさ
れ、溶融しているパリソンがインサート部品に接触した
時点でパリソンが冷却、固化してしまい、インサート部
品が十分に密着(接着)しないが、それらインサート部品
を予め好適に設定された予熱温度で予熱することによ
り、ブロー成形金型のキャビティ内に押し出されて展開
中のパリソンとの密着性が高まり、溶着強度を高めて高
精度かつ高品質のものが得られる。

【００１６】また、請求項４に記載のブロー成形体への
インサート部品溶着成形方法は、インサート部品の溶着
座に設けたエア抜き孔から、前記ブロー成形体の成形時
に展開中のパリソンとの間の空気を逃がすことを特徴と
する。

【００１７】以上から、インサート部品のエア抜き孔か
ら展開中のパリソンとの間に残存したり滞留する空気を
逃がすことにより、インサート部品とパリソンとの密着
性が高まり、溶着強度を高めて高精度かつ高品質のもの
が得られる。

【００１８】また、請求項５に記載のブロー成形体への
インサート部品溶着成形方法は、ブロー成形体が車両搭
載用の燃料タンクであり、このタンク本体に溶着される
インサート部品が筒形状の給油口、車体フレームへの取
付用のブラケットまたはエンジンにガソリンを供給する
吐出弁を取り付けるための油出口となる吐出弁取付座で
あることを特徴とする。

【００１９】以上から、ブロー成形体の具体例として自
動二輪車のごとき車両搭載用の燃料タンクのインサート
部品溶着成形に最適であり、その他の具体例として薬品
や洗剤などを充填して収納するタンクにも最適である。
インサート部品の具体例として筒状の給油口、車体フレ
ーム取付用ブラケット、吐出弁取付座などがあり、これ
ら各インサート部品をタンク本体に強度的にも品質的に
も満足する溶着が行えて、特に強度面や品質面で厳しく
要求される車両搭載用の燃料ガソリンのタンクに最適で
ある。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるブロー成形
体へのインサート部品溶着成形方法の実施の形態につい
て、図面を参照して詳細に説明する。図１は、本成形方
法が適用された自動二輪車用の燃料タンク１０を示す斜
視図である。

【００２１】タンク本体１１の天地方向でいう上部には
ガソリンをタンク内に充満させて給油するための筒形の
給油口２０が突設され、その本体２１に設けたキャップ
ねじ２２に図示しないキャップを着脱自在に螺着させて
蓋開閉できるようになっている。また、タンク本体１１
を車体フレームに取り付けて固定するためのブラケット
３１がこの場合２つ一対で突設されている。このブラケ
ット３１はボルトで車体フレームに結合するためのボル
ト孔３２を有している。さらに、ガソリンを吐出してエ
ンジンに送り込んで供給するための後述図４に示す吐出
弁を固定する吐出弁取付座４０が設けられている。

【００２２】それら給油口２０、ブラケット３０、そし
て吐出弁取付座４０はそれぞれ射出成形された単体部品
であり、ブロー成形金型においてタンク本体１１のブロ
ー成形時にパリソンに押し込んで一体に溶着されるイン
サート部品として準備される。

【００２３】図２は、そのインサート部品の１つ給油口
２０をタンク本体１１に溶着した状態を示す断面図であ
る。全体筒形の給油口２０はこの本体２１外周にキャッ
プねじ２２が形成され、筒下部には鍔形状の溶着座２３
が設けられている。溶着座２３は周縁端部がタンク本体
１１に臨む側に鈍角に、例えば３０±１０゜、好ましく
は３０±５゜の角度に傾斜させた面取り部２３ａとして
形成されている。これ以上の角度に設定すると食いつき
による密着性に劣るようになる。一方、これ以下の角度
では、周縁端部の肉厚が薄くなりすぎ、成形時に端部迄
樹脂が流れ込まなくなったり、周縁端部に反りや波打ち
が起こり、密着性に劣るようになる。給油口２０はそう
した形状に射出成形機でフォーミングされ、次の本工程
であるタンク本体１１との同時ブロー成形に備える。

【００２４】また、図３は、同じくインサート部品のブ
ラケット３０をタンク本体１１に溶着した状態を示す断
面図である。ブラケット３０は本体３１の中央部にボル
ト孔３２が設けられ、本体３１下部に溶着座３３が一回
り大きく鍔状に設けられている。溶着座３３は周縁端部
がタンク本体１１に臨む側に鈍角に、例えば３０±１０
゜、好ましくは３０±５゜の角度で傾斜させた面取り部
３３ａとして形成されている。このような形状にブラケ
ット３０は射出成形機でフォーミングして準備され、次
の本工程であるタンク本体１１との同時ブロー成形に備
える。ところで、タンク本体となるパリソン内にエアを
吹き込む際、そのエアが溶着座３３との間に残留してエ
ア溜まりとなるのを防ぐため、溶着座３３には予め複数
個のエア抜き孔３４が設けられている。

【００２５】また、図４は、同じくインサート部品のガ
ソリン吐出弁を取り付けて固定するための吐出弁取付座
４０をタンク本体１１に溶着した状態を示す断面図であ
る。この吐出弁取付座４０は、長円形などの形状の座本
体４１を有し、座本体４１の背面側に２つの膨出部４
２，４２が山形状に並んで設けられている。そうした座
本体４１の平滑な表側から背面側の２つの膨出部４２，
４２に２つの金属ナット４３，４３が埋込ナットとして
埋設された形で射出成形機でフォーミングされて準備さ
れ、次の本工程であるタンク本体１１への同時ブロー成
形に備える。

【００２６】なお、タンク本体１１と、インサート部品
である上記給油口２０、ブラケット３０および吐出弁取
付座４０などの材質については特に限定されないが、一
般には結晶性熱可塑性樹脂である融点１２０〜１４０℃
の高密度ポリエチレン、融点１１５〜１４０℃のポリプ
ロピレンなど結晶性ポリオレフィン系樹脂や融点２２０
〜２４０℃のポリアミド樹脂等が用いられる。

【００２７】次に、タンク本体１１のブロー成形工程に
あっては、準備されている給油口２０、ブラケット３０
および吐出弁取付座４０の各インサート部品は、予め加
熱槽でそれらの融点よりも低い予熱温度で、例えば１０
０±５℃で３０分間以上予熱してからブロー成形金型内
のキャビティ壁面の所定位置に位置決めしてセットし、
パリソンの押出し成形に備える。各インサート部品を予
熱する理由は、押出し中のパリソンへの溶着を効果的に
行うためである。

【００２８】続いて、パリソンがブロー金型内のキャビ
ティに押し込まれると、型締めが行われ、エア吹き込み
などによってそのパリソンをキャビティ内でいっぱいに
膨らませて展開する。パリソンはキャビティ壁面にセッ
トされている給油口２０と、ブラケット３０と、吐出弁
取付座４０のそれぞれに押しつけられる。その際、各イ
ンサート部品と展開中のパリソンとの間に貯まった空気
は、特にブラケット３０の場合は溶着座３３に設けてあ
るエア抜き孔３４から逃がされる。パリソンのいっぱい
の膨れによる展開でタンク本体１１としての定形になる
と、各インサート部品は密着状態で強固に溶着され、冷
却工程、離型工程を経由して図１に示すごとき燃料タン
ク１０が成形される。

【００２９】このようにしてブロー成形された燃料タン
ク１０としては、離型後、図２に示すように、給油口２
０が溶着された部位のタンク本体１１に貫通孔１２が機
械加工などして穿たれて開口される。また、図４に示す
ように、吐出弁取付座４０にあっても溶着された部位の
タンク本体１１に貫通孔１３が機械加工などして穿たれ
て開口される。この貫通孔１３は吐出弁４５の弁本体か
ら垂下する吸引管４８をタンク本体１１の内部に挿入す
るのに備える。吸引管４８の下端にはフィルタ４８ａが
取り付けられている。また、吐出弁４５にはガソリンの
吐出量などを調整する切換レバー４６も備わっている。

【００３０】また、それら給油口２０、ブラケット３
０、吐出弁取付座４０のいずれにあっても、特に給油口
２０やブラケット３０はそれらの溶着座２３，３３に設
けた面取り部２３ａ，３３ａおよびエア抜き孔２４，３
４のためにタンク本体１１との境界部において食いつき
性が高まり、界面が強固に密着した状態で溶着されてい
る。それにより、実機に装備して経時使用後でも所要の
品質を保持して、ガソリンの滲みだしや漏洩といったト
ラブルを解消でき、特に品質的にも高精度のものが要求
される自動二輪車のごとき車両搭載用の燃料タンクの成
形方法として最適効果を奏する。

【００３１】また、タンク本体１１を車体フレームにブ
ラケット３０で固定した実機装備後、吐出弁取付座４０
に吐出弁４５がベース４７をボルト４９によって吐出弁
取付座４０側の埋込ナット４３に螺合させて固定され
る。固定後、タンク本体１１内に貯納されている燃料ガ
ソリンは吐出弁４５によって吸引管４８から吸い上げら
れ、エンジンに供給される。

【００３２】なお、本実施の形態として自動二輪車搭載
用としてガソリンを貯納する燃料タンクを前提に説明し
たが、中身漏出などに対して高精度のシール性が厳しく
要求される薬品や洗剤などを収納するタンクの成形方法
にも適用し得ることは勿論である。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明にかかる請
求項１に記載のブロー成形体へのインサート部品溶着成
形方法は、インサート部品の溶着座の角部を面取りする
ことにより、パリソンとの食いつき性が高まって一層密
着度が強固になり、またパリソンに肉薄部が生じるのを
防止して溶着部周辺の強度が低下するのを防げる。

【００３４】また、請求項２に記載のブロー成形体への
インサート部品溶着成形方法は、インサート部品の溶着
座の周縁端部に設ける面取り角度の具体例として３０±
１０゜とすることにより、パリソンとの食いつきによる
密着で溶着性が高まる。

【００３５】また、請求項３に記載のブロー成形体への
インサート部品溶着成形方法は、ブロー成形される本体
にインサート部品を溶着する際、インサート部品を予め
好適に設定された予熱温度で予熱することにより、ブロ
ー成形金型のキャビティ内に押し出されて展開中のパリ
ソンとの密着性が高まり、溶着強度を高めて高精度かつ
高品質のものが得られる。

【００３６】また、請求項４に記載のブロー成形体への
インサート部品溶着成形方法は、インサート部品のエア
抜き孔から展開中のパリソンとの間に残存したり滞留す
る空気を逃がすことにより、インサート部品とパリソン
との密着性が高まり、溶着強度を高めて高精度かつ高品
質のものが得られる。

【００３７】また、請求項５に記載のブロー成形体への
インサート部品溶着成形方法は、ブロー成形体の具体例
として自動二輪車のごとき車両搭載用の燃料タンクのイ
ンサート部品溶着成形に最適であり、その他の具体例と
して薬品や洗剤などを充填して収納するタンクにも最適
である。インサート部品の具体例として筒状の給油口、
車体フレーム取付用ブラケット、吐出弁取付座などがあ
り、これら各インサート部品をタンク本体に強度的にも
品質的にも満足する溶着が行えて、特に強度面や品質面
で厳しく要求される車両搭載用の燃料ガソリンのタンク
に最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるインサート部品溶着成形方法で
成形された自動二輪車搭載の燃料タンクを示す斜視図で
ある。

【図２】その燃料タンクのタンク本体に溶着して取り付
けられたインサート部品である給油口の断面図である。

【図３】同じく燃料タンクのタンク本体に溶着して取り
付けられたインサート部品であるブラケットの断面図で
ある。

【図４】同じく燃料タンクのタンク本体に溶着して取り
付けられた吐出弁取付座とそれにボルト結合されるガソ
リン吐出弁との取り合いを示す一部断面による分解図で
ある。

【図５】燃料タンクのタンク本体に溶着して取り付けら
れたインサート部品の従来例としてブラケットを示す断
面図である。

【符号の説明】

１０ 燃料タンク １１ タンク本体 １２ 給油口の貫通孔 １３ 吐出弁取付座の貫通孔 ２０ 給油口 ２３ 溶着座 ２３ａ 面取り部 ２４ エア抜き孔 ３０ ブラケット ３３ 溶着座 ３３ａ 面取り部 ３４ エア抜き孔 ４０ 吐出弁取付座 ４３ 金属製の植込ボルト ４５ 吐出弁 ４８ ガソリン吸引管 ４９ 固定ボルト

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ブロー成形体の所定位置にインサート部
   品を溶着するに際し、インサート部品の溶着部位に鍔状
   に設けた溶着座の周縁端部を傾斜角度で面取りすること
   により、その溶着座をブロー成形体の成形時に展開中の
   パリソンに密着させて溶着することを特徴とするブロー
   成形体へのインサート部品溶着成形方法。
2. 【請求項２】 溶着座の周縁端部の面取り角度が３０±
   １０゜であることを特徴とする請求項１記載のブロー成
   形体へのインサート部品溶着成形方法。
3. 【請求項３】 結晶性熱可塑性樹脂を用いたインサート
   部品を１００±５℃の温度で予熱してからブロー成形金
   型内のキャビティ壁面の所定位置に位置決めして保持さ
   せ、その位置決め状態でパリソンを押出し成形して各イ
   ンサート部品に押しつけることにより溶着させることを
   特徴とする請求項１または２記載のブロー成形体へのイ
   ンサート部品溶着成形方法。
4. 【請求項４】 インサート部品の溶着座に設けたエア抜
   き孔から、ブロー成形体の成形時に展開中のパリソンと
   の間の空気を逃がすことを特徴とする請求項１，２また
   は３記載のブロー成形体へのインサート部品溶着成形方
   法。
5. 【請求項５】 ブロー成形体が車両搭載用の燃料タンク
   であり、このタンク本体に溶着されるインサート部品が
   筒形状の給油口、車体フレームへの取付用のブラケット
   またはエンジンにガソリンを供給する吐出弁を取り付け
   るための油出口となる吐出弁取付座であることを特徴と
   する請求項１，２，３または４記載のブロー成形体への
   インサート部品溶着成形方法。