JP5929875B2 - 燃料タンクの製造方法 - Google Patents

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Description

本発明は、燃料タンクの製造方法に関する。
樹脂で形成される燃料タンクに取付部品を取り付ける方法として、燃料タンクとなる溶融樹脂シートの一部を可動部材で突出させて溶融樹脂突起を形成し、この溶融樹脂突起を取付部品に設けられた取付孔に挿入した後で可動部材を溶融樹脂突起から引き抜き、そして、溶融樹脂突起を加圧部材で加圧して押し広げ、押し広げた部分と溶融樹脂シートとで取付部品の取付孔周辺部を挟んだ状態で溶融樹脂を冷却固化させて、燃料タンクと取付部品を固定する方法がある（例えば、特許文献１）。
特許文献１では、溶融樹脂突起から可動部材を引き抜いた後で、引き抜いた部分に溶融樹脂で構成されたコアを詰めて溶融樹脂突起の形状を保持している。
米国特許第５３０８４２７号明細書
ところで、可動部材を溶融樹脂突起から引き抜く方向に移動させると、溶融樹脂突起の内部が真空となり、溶融樹脂突起が可動部材の移動に追従して変形し、異形状態となる。このため、加圧部材を高速且つ高圧で動作させて、溶融樹脂突起を加圧変形させる必要がある。
しかし、加圧部材を高速且つ高圧で動作させた場合、溶融樹脂突起を形成する溶融樹脂の一部が溶融樹脂シートの一般部へ押し戻されてしまい、燃料タンクに取付部品を取り付けるための取付部を形成するのに必要な樹脂量を確保できない虞がある。このため、加圧によって溶融樹脂の一部が押し戻されても燃料タンクの取付部を形成するのに必要な樹脂量が確保できるように、溶融樹脂シートを厚肉として十分な樹脂量を確保する必要がある。
また、特許文献１では、溶融樹脂突起にコアを詰めているため、燃料タンクの樹脂量が増加する傾向にある。
本発明は上記事実を考慮し、燃料タンクの樹脂量の増加を抑制しつつ、燃料タンクに取付部品を取り付けるための取付部の強度を確保できる燃料タンクの製造方法を得ることが目的である。
請求項１に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法は、樹脂で形成されたタンク本体となる溶融樹脂シートを成形型内に導入する導入工程と、前記溶融樹脂シートに可動部材を当接させて前記溶融樹脂シートの肉厚方向に突出する溶融樹脂突起を形成する賦形工程と、取付部品に設けられた取付孔に前記溶融樹脂突起を挿入して前記溶融樹脂シート上に前記取付部品を配置する配置工程と、前記可動部材を前記溶融樹脂突起の突出方向と反対方向に移動させながら加圧部材で前記溶融樹脂突起を前記反対方向に加圧して、前記溶融樹脂突起の一部を外周側に張り出させる加工工程と、を備え、前記加工工程では、前記溶融樹脂突起の加圧時に前記可動部材と前記加圧部材とが一定の間隔を保って移動する。
請求項１に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法では、溶融樹脂突起の加圧時に、溶融樹脂突起の一部を取付部品の取付孔周辺部まで張り出させることで、溶融樹脂の冷却固化後に、燃料タンクに取付部品を取り付けるための取付部（突起及び突起から張り出した部分で構成される）がタンク本体に形成される。
また、加工工程において、可動部材を溶融樹脂突起の突出方向と反対方向に移動させながら加圧部材で溶融樹脂突起を突出方向と反対方向に加圧することから、加圧部材を低速且つ低荷重で動作させたとしても、溶融樹脂突起が異形状態になりにくい。このため、加圧部材を低速且つ低荷重で動作させることができるようになる。ここで、加圧部材を低速且つ低荷重で動作させる場合、溶融樹脂突起を形成する溶融樹脂の一部が溶融樹脂シートへ押し戻されるのを抑制することができるため、燃料タンクの取付部を形成するために必要な樹脂量が確保される。これにより、燃料タンクの取付部の強度が確保される。
また、加圧部材を低速且つ低荷重で動作させる場合には、燃料タンクの取付部を形成するために必要な樹脂量確保のために溶融樹脂シートを厚肉とする必要がない。このため、燃料タンクの樹脂量の増加を抑制することができる。
また、請求項１に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法では、加工工程において、溶融樹脂突起の加圧時に可動部材と加圧部材とを一定の間隔を保って移動させることから、溶融樹脂突起を安定して所定形状に変形させられる。
請求項２に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法は、請求項１に記載の燃料タンクの製造方法において、前記加工工程では、前記加圧部材が前記溶融樹脂突起に当接すると前記可動部材が前記反対方向に移動を開始する。
請求項２に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法では、加工工程において、加圧部材が溶融樹脂突起に当接すると可動部材が溶融樹脂突起の突出方向と反対方向に移動を開始することから、溶融樹脂突起の頂部が極端に薄肉化するのを抑制できる。
請求項３に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法は、請求項１に記載の燃料タンクの製造方法において、前記加工工程では、前記可動部材と前記加圧部材との間隔が予め設定した値になると前記可動部材が前記反対方向に移動を開始する。
請求項３に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法では、加工工程において、可動部材と加圧部材の間隔が予め設定した値になると可動部材が溶融樹脂突起の突出方向と反対方向に移動を開始することから、予め設定する値を、例えば溶融樹脂シートの一般部の肉厚と同じ値とすることで、溶融樹脂突起の頂部が極端に薄肉化するのを抑制できる。
請求項４に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料タンクの製造方法において、前記賦形工程では、前記成形型の型面から前記可動部材を突出させた状態で前記型面に沿って前記溶融樹脂シートを配置して前記溶融樹脂突起を形成する。
請求項４に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法では、賦形工程において、成形型の型面から可動部材を突出させた状態で型面に沿って溶融樹脂シートを配置することから、溶融樹脂突起の加圧が型面上で行われる。このため、溶融樹脂突起を安定して所定の形状に変形させられる。これにより、燃料タンクに取付部品を安定的に取り付けることができる。
請求項５に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料タンクの製造方法において、前記賦形工程では、前記溶融樹脂シートを前記成形型の型面に沿って配置した後で前記型面から前記可動部材を突出させて前記溶融樹脂突起を形成する。
請求項５に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法では、賦形工程において、溶融樹脂シートを成形型の型面に沿って配置した後で型面から可動部材を突出させて溶融樹脂突起を形成することから、溶融樹脂突起の加圧が型面上で行われる。このため、溶融樹脂突起を安定して所定の形状に変形させられる。これにより、燃料タンクに取付部品を安定的に固定することができる。
請求項６に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法は、請求項４又は請求項５に記載の燃料タンクの製造方法において、前記賦形工程では、前記成形型と前記溶融樹脂シートとの間の空間を減圧し、又は前記成形型に合わされた圧空成形型と前記溶融樹脂シートとの間の空間を加圧して前記溶融樹脂シートを前記型面に沿って配置させる。
請求項６に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法では、賦形工程において、成形型と溶融樹脂シートとの間の空間を減圧して溶融樹脂シートを型面に沿って配置させることで、製造工程が複雑化する、或いは製造装置が複雑化又は大型化するのを抑止できる。一方、成形型に合わされた圧空成形型と溶融樹脂シートとの間の空間を加圧して溶融樹脂シートを型面に沿って配置させても、製造工程が複雑化する、或いは製造装置が複雑化又は大型化するのを抑止できる。
請求項７に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法は、請求項６に記載の燃料タンクの製造方法において、前記賦形工程では、前記成形型と前記溶融樹脂シートとの間の空間を加圧し、又は前記成形型に合わされた圧空成形型と前記溶融樹脂シートとの間の空間を減圧して前記溶融樹脂シートを伸張させて前記型面に対して余長を確保した後で、前記溶融樹脂シートを前記型面に沿って配置させる。
請求項７に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法では、賦形工程において、溶融樹脂シートを伸張させて型面に対して余長を確保した後で、溶融樹脂シートを型面に沿って配置させることから、溶融樹脂突起を形成する際に溶融樹脂シートに局所的な薄肉部が生じるのを防止できる。
請求項８に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法は、請求項６に記載の燃料タンクの製造方法において、前記導入工程では、前記型面に対して余長を確保した前記溶融樹脂シートを前記成形型内に導入する。
請求項８に記載の発明に係る燃料タンクの製造方法では、導入工程において、型面に対して余長を確保した溶融樹脂シートを成形型内に導入することから、溶融樹脂突起を形成する際に溶融樹脂シートに局所的な薄肉部が生じるのを防止できる。
請求項１に記載の本発明に係る燃料タンクの製造方法は、燃料タンクの樹脂量の増加を抑制しつつ、燃料タンクに取付部品を取り付けるための取付部の強度を確保できる、という優れた効果を有する。
また、請求項１に記載の本発明に係る燃料タンクの製造方法は、加圧時に溶融樹脂突起を安定して所定形状に変形させられる、という優れた効果を有する。
請求項２に記載の本発明に係る燃料タンクの製造方法は、加圧時に溶融樹脂突起の頂部が極端に薄肉化するのを抑制できる、という優れた効果を有する。
請求項３に記載の本発明に係る燃料タンクの製造方法は、加圧時に溶融樹脂突起の頂部が極端に薄肉化するのを抑制できる、という優れた効果を有する。
請求項４に記載の本発明に係る燃料タンクの製造方法は、燃料タンクに取付部品を安定的に取り付けることができる、という優れた効果を有する。
請求項５に記載の本発明に係る燃料タンクの製造方法は、燃料タンクに取付部品を安定的に取り付けることができる、という優れた効果を有する。
請求項６に記載の本発明に係る燃料タンクの製造方法は、製造工程が複雑化する、或いは製造装置が複雑化又は大型化するのを抑止できる、という優れた効果を有する。
請求項７に記載の本発明に係る燃料タンクの製造方法は、溶融樹脂突起を形成する際に溶融樹脂シートに局所的な薄肉部が生じるのを防止できる、という優れた効果を有する。
請求項８に記載の本発明に係る燃料タンクの製造方法は、溶融樹脂突起を形成する際に溶融樹脂シートに局所的な薄肉部が生じるのを防止できる、という優れた効果を有する。
本発明の一実施形態に係る燃料タンクの断面を示す斜視図である。 図１の矢印２で指す部分の拡大図である。 タンク本体となる溶融樹脂シートを成形型に導入した状態を示す溶融樹脂シートの断面図である。 図３の溶融樹脂シートを膨らませた状態を示す溶融樹脂シートの断面図である。 図４の溶融樹脂シートを成形型のキャビティ面上に沿って配置した状態を示す溶融樹脂シートの断面図である。 図５の矢印６で指す部分の拡大図であり、溶融樹脂シートの溶融樹脂突起に取付部品と円筒状型が配置された状態を示している。 図６の溶融樹脂突起を加圧部材で加圧して変形させている状態を示す溶融樹脂突起の断面図である。 図７の溶融樹脂突起の加圧による変形で張出部が形成された状態を示す溶融樹脂突起の断面図である。 タンク本体を成形型から離型する状態を示す突起の断面図である。 成形装置の空圧回路及び電気回路の概略を示す回路図である。 タンク本体となる溶融樹脂シートを成形型と圧空成形型との間に導入して溶融樹脂シートを膨らませた状態を示す溶融樹脂シートの断面図である。 図１１の溶融樹脂シートを成形型のキャビティ面上に沿って配置した状態を示す溶融樹脂シートの断面図である。
以下、本発明に係る燃料タンクの製造方法及び燃料タンクの一実施形態について説明する。図１には、本実施形態の燃料タンク２０が示されている。この燃料タンク２０は、車両に搭載される燃料タンクである。また、燃料タンク２０は、内部に燃料を収容可能な箱形状のタンク本体２２を備えている。
タンク本体２２は、樹脂で形成されている。具体的には、タンク本体２２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料としては、エチレンビニルアルコール（ＥＶＯＨ）を用いてもよい。
タンク本体２２には、配管を接続するための開口部が形成されるが、開口部については図示省略している。
また、タンク本体２２は、上下に分割された２つのタンク本体２２Ａ、２２Ｂの外周縁部を接合（溶着）することで箱形状とされている。なお、タンク本体２２Ａは全体として上に凸（図１図示状態）、タンク本体２２Ｂは全体として下に凸（図１図示状態）とされている。
図１及び図２に示されるように、タンク本体２２（タンク本体２２Ｂ）の底部には、肉厚方向（板厚方向）に突出する突起２４が形成されている。具体的には、突起２４は、タンク本体２２の内側に向かって突出している。この突起２４は、内部が中空で且つ頂部２４Ａが閉塞された円筒状とされている。
図２に示されるように、突起２４は、燃料タンク２０の内部に取り付けられる取付部品２６（内蔵部品）の板状の締結座２８に形成された取付孔３０に挿入されている。また、突起２４の外周面２４Ｂは、取付孔３０の孔壁面３０Ａに密着している。なお、取付部品２６には、例えば、燃料タンク２０の他の内蔵部品が直接又は他の部材を介して間接的に取り付けられる。
突起２４の頂部２４Ａの肉厚Ｔ１及び突起２４の取付孔３０に挿入された部分（以下、「挿入部２４Ｃ」と記載する。）の肉厚Ｔ２は、タンク本体２２の一般部２２Ｃの肉厚Ｔ０以上とされている。
突起２４の頂部２４Ａ側には、突出方向と直交する方向（突起２４の半径方向と同じ）に張り出す張出部３２が形成されている。この張出部３２は、突起２４の外周に沿って一周分形成され、一般部２２Ｃとの間で締結座２８を挟持している。具体的には、張出部３２は締結座２８の一方の面２８Ａ（図２では上面）に密着し、一般部２２Ｃは他方の面２８Ｂ（図２では下面）に密着している。これにより、張出部３２と一般部２２Ｃとの間で締結座２８が挟まれて固定（締結）されている。言い換えると、張出部３２と一般部２２Ｃによって締結座２８がカシメられている。
次に、本実施形態の燃料タンク２０のタンク本体２２Ｂを成形する成形装置４０について説明する。図３、図６及び図１０に示されるように、成形装置４０は、成形型４２、可動部材４４及び加圧部材４６などの各種構成部材を備えている。
図３に示されるように、成形型４２は、シート状の溶融樹脂（以下、「溶融樹脂シート３４」と記載する）をタンク本体２２Ｂに成形するための金型であり、タンク本体２２Ｂの形状に合わせたキャビティ４８を備えている。
成形型４２の内部には、可動部材４４及びこの可動部材４４を可動（移動）させるためのアクチュエータ５０が配置されている。
可動部材４４は、略円柱状の金属棒であり、アクチュエータ５０によってキャビティ面４８Ａの底部４８Ｂと直交する方向に移動可能に構成されている。アクチュエータ５０は、可動部材４４を移動させてキャビティ面４８Ａから突出させたり、成形型４２内に収容させたりすることができるように構成されている。
本実施形態のアクチュエータ５０は、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５０を動作させるための動作回路５２（図１０参照）については後述する。また、本実施形態では、エアシリンダの往復動部分に可動部材４４が接続されている。なお、本実施形態では、アクチュエータ５０としてエアシリンダを用いているが、本発明はこの構成に限定されず、例えば、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４４のキャビティ面４８Ａからの突出高さの精度を向上できる。また、可動部材４４の移動速度を精度よく調整できる。
また、可動部材４４は、ヒータ５４によって加熱される。本実施形態のヒータ５４は、可動部材４４の外周に巻き付けられた電熱線５４Ａと電源５４Ｂ（図１０参照）とで構成されている。なお、可動部材４４の外周に電熱線５４Ａを巻き付ける代わりに、可動部材４４の内部に棒状の電熱部材（電熱材料で形成され部材）を埋設する構成としてもよい。
図３に示されるように、成形型４２には、成形型４２内を通り、キャビティ面４８Ａに開口する気体流路５６が設けられている。この気体流路５６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５６を通じてキャビティ４８周辺に加圧気体を供給又は、キャビティ４８周辺の気体を吸引することができるように構成されている。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。
成形型４２のキャビティ面４８Ａの周辺部４２Ａには、成形型４２内に導入された溶融樹脂シート３４の外周縁部３４Ａが押圧機５８によって押し付けられるようになっている。この押圧機５８は、溶融樹脂シート３４の外周縁部３４Ａ全体を成形型４２の周辺部４２Ａに押し付けられるように構成されている。この押圧機５８を用いて成形型４２内に溶融樹脂シート３４をセット（配置）すると、溶融樹脂シート３４とキャビティ面４８Ａとの間に密閉空間６０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６０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６０内を加圧、又は密閉空間６０内から気体を吸引して密閉空間６０を減圧することができる。
図１０に示されるように、アクチュエータ５０の動作回路５２中には、電磁弁６２が設けられている。この電磁弁６２を切り替えることで、可動部材４４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、可動部材４４を戻すための戻し側回路には、絞り弁６４が設けられている。なお、動作回路５２には、気体供給源（コンプレッサー）６６が接続されている。
図６に示されるように、成形型４２に対向して加工装置６８が設けられている。この加工装置６８は、キャビティ面４８Ａの底部に対して直交する方向に移動可能で且つ成形型４２上から退避移動可能に構成されている。
加工装置６８は、後述する溶融樹脂突起３６を内部に収容する円筒状型７０を備えている。溶融樹脂突起３６は加圧されることで円筒状型７０の内周形状と同じ形状に成形される。また、円筒状型７０の周壁７０Ａには、円筒状型７０を加熱するための電熱部材７２Ａが内蔵されている。この電熱部材７２Ａは図示しない電源に接続されてヒータ７２を構成している。
また、円筒状型７０の内部には、加圧部材４６が配置されている。この加圧部材４６は、略円柱状の金属棒４６Ａと、この金属棒４６Ａの先端部に設けられた金属製の円板部４６Ｂとを含んで構成されている。この円板部４６Ｂの外周面４６Ｃは、円筒状型７０の内周面７０Ｂに接している。
また、加圧部材４６は、アクチュエータ７４によって円筒状型７０の軸方向に沿って移動可能に構成されている。なお、円筒状型７０は、軸方向が可動部材４４の移動方向と同じ方向となるように加工装置６８に設置されている。
本実施形態のアクチュエータ７４は、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７４を動作させるための動作回路７８（図１０参照）については後述する。また、本実施形態では、エアシリンダの往復動部分に加圧部材４６が接続されている。なお、本実施形態では、アクチュエータ７４としてエアシリンダを用いているが、本発明はこの構成に限定されず、例えば、油圧シリンダやサー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４６の円筒状型７０内での位置決め精度を向上できる。また、加圧部材４６の移動速度を精度よく調整できる。
また、加圧部材４６は、ヒータ７６によって加熱される。本実施形態のヒータ７６は、金属棒４６Ａの外周に巻き付けられた電熱線７６Ａと電源７６Ｂ（図１０参照）とで構成されている。この電熱線７６Ａからの熱は金属棒４６Ａを介して円板部４６Ｂに伝達されるようになっている。なお、加圧部材４６の外周に電熱線７６Ａを巻き付ける代わりに、加圧部材４６の内部に棒状の電熱部材（電熱材料で形成され部材）を埋設する構成としてもよい。
図１０に示されるように、アクチュエータ７４の動作回路７８中には、電磁弁８０が設けられている。この電磁弁８０を切り替えることで、加圧部材４６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、加圧部材４６を押し出すための押し出し側回路には、絞り弁８２が設けられている。なお、動作回路７８には、気体供給源（コンプレッサー）８４が接続されている。また、動作回路５２と動作回路７８に接続される気体供給源は同一のものでも構わない。
また、円筒状型７０の内部には、先端側（成形型４２側）に加圧部材４６の円板部４６Ｂよりも大径な成形部７０Ｃが形成されている。この成形部７０Ｃによってタンク本体２２Ｂの突起２４から張り出す張出部３２が成形されるようになっている。なお、加圧部材４６は、円板部４６Ｂが円筒状型７０の成形部７０Ｃ近傍に至るまで移動できるように調整されている。
図１０に示されるように、成形装置４０は、成形装置４０に用いられる電気機器を制御する制御装置８６を備えている。この制御装置８６は、一例として電磁弁６２及び電磁弁８０の切り替え及びヒータ５４、ヒータ７２、ヒータ７６の起動を制御している。
また、図７に示されるように、可動部材４４の先端部には、マグネット８８が埋設されている。一方、加圧部材４６の円板部４６Ｂには、マグネット９０が埋設されている。マグネット８８及びマグネット９０は互いの間に斥力が発生する向きで配置されている。
なお、本実施形態の成形装置４０では、可動部材４４が成形型４２からタンク本体２２Ｂ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２０の製造方法について説明する。
（導入工程）
まず、燃料タンク２０のタンク本体２２Ｂとなる溶融樹脂シート３４を製造し、この溶融樹脂シート３４を成形装置４０の成形型４２内に導入する。そして、図３に示されるように、押圧機５８で溶融樹脂シート３４の外周縁部３４Ａを成形型４２の周辺部４２Ａに押し付けて溶融樹脂シート３４を成形型４２にセットする。
（賦形工程）
次に、図４に示されるように、溶融樹脂シート３４とキャビティ面４８Ａとの間に形成された密閉空間６０へ空圧回路から気体流路５６を通じて気体を供給し、密閉空間６０内を加圧して、溶融樹脂シート３４を風船状に膨らませて伸張させる。これにより、溶融樹脂シート３４の肉厚が均一化する。また、溶融樹脂シート３４がキャビティ面４８Ａに対して余長を確保できるように密閉空間６０内の圧力を調整して、溶融樹脂シート３４を伸張させる。なお、溶融樹脂シート３４の余長は、後述する溶融樹脂突起３６に必要な樹脂量分確保することが好ましい。
また、溶融樹脂シート３４の伸張時に、可動部材４４のキャビティ面４８Ａからの突出高さを調整する。
そして、溶融樹脂シート３４に余長を確保させた後、図５に示されるように、気体流路５６を通じて密閉空間６０から空気を吸引して密閉空間６０内を減圧し、溶融樹脂シート３４をキャビティ面４８Ａに密着させる。これにより、溶融樹脂シート３４がキャビティ面４８Ａに沿って配置される。このとき、可動部材４４がキャビティ面４８Ａから突出しているため、溶融樹脂シート３４の可動部材４４に当接した部分が溶融樹脂シート３４の肉厚方向に突出して溶融樹脂突起３６が形成される。なお、溶融樹脂シート３４の余長は、可動部材４４周りに集約されて溶融樹脂突起３６を形成する。このようにして、溶融樹脂シート３４がタンク本体２２Ｂの形状に賦形される。
（配置工程）
次に、図６に示されるように、取付部品２６の締結座２８に形成された取付孔３０に溶融樹脂突起３６を挿入し、締結座２８を溶融樹脂シート３４上に配置する。
（加工工程）
次に、図７に示されるように、可動部材４４を溶融樹脂突起３６の突出方向と反対方向に（可動部材４４を成形型４２内に収容する方向）に移動させながら加圧部材４６で溶融樹脂突起３６を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６２を中立（排気）状態に切り変え、加圧部材４６を低速低荷重（絞り弁８２によって低速低荷重となる）で成形型４２側へ移動させて、溶融樹脂突起３６を介して可動部材４４を押圧移動させながら、溶融樹脂突起３６を加圧して変形させる。すなわち、加圧部材４６が溶融樹脂突起３６に当接すると、押圧された可動部材４４が溶融樹脂突起３６の突出方向と反対方向に移動を開始する。このとき、マグネット８８とマグネット９０との間に生じる斥力によって可動部材４４と加圧部材４６との間の間隔Ｌを一定に保つことができる。
なお、加工工程では、制御装置８６がヒータ５４、ヒータ７２及びヒータ７６を起動させている。また、ヒータ５４は、賦形工程及び加工工程で起動させてもよい。
図８に示されるように、加圧部材４６で加圧された溶融樹脂突起３６は、周壁部３６Ｂの一部が外周側に張り出して円筒状型７０の成形部７０Ｃと締結座２８との間の空間に入り込み、外周側に張り出した張出部３６Ｃが溶融樹脂突起３６に形成される。また、加圧部材４６からの加圧によって溶融樹脂突起３６を形成する溶融樹脂は、円筒状型７０の成形部７０Ｃと締結座２８との間の空間、及び溶融樹脂突起３６と取付孔３０の孔壁面３０Ａとの間の隙間に流れ込む。これにより、張出部３６Ｃと締結座２８の一方の面２８Ａが密着し、溶融樹脂シート３４と締結座２８の他方の面２８Ｂが密着する。さらに、溶融樹脂突起３６と孔壁面３０Ａが密着する。これにより、張出部３６Ｃと溶融樹脂シート３４の一般部３４Ｂとの間で取付部品２６の締結座２８が挟まれる。なお、本実施形態の一般部３４Ｂは、溶融樹脂シート３４の締結座２８と接する部分を指している。
そして、ヒータ５４、ヒータ７２及びヒータ７６を停止し、締結座２８を張出部３６Ｃと溶融樹脂シート３４の一般部３４Ｂで挟んだ状態で溶融樹脂を冷却固化させる。これにより、図９に示されるように、燃料タンクに取付部品を取り付けるための取付部３８（突起２４及び張出部３２）がタンク本体２２Ｂに形成される。この取付部３８により、取付部品２６がタンク本体２２Ｂに固定（締結）される。
次に、可動部材４４を突出させて成形型４２からタンク本体２２Ｂ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本体２２Ａの外周縁部と、タンク本体２２Ｂの外周縁部とを重ねて接合（溶着）することで、タンク本体２２が完成する。
次に、本実施形態の燃料タンク２０及び燃料タンク２０の製造方法の作用効果について説明する。
加工工程では、可動部材４４を溶融樹脂突起３６の突出方向と反対方向に移動させながら加圧部材４６で溶融樹脂突起３６を突出方向と反対方向に加圧することから、加圧部材４６を低速且つ低荷重で動作させたとしても、異形状態になりにくい。このため、加圧部材４６を低速且つ低荷重で動作させることができるようになる。ここで、加圧部材４６を低速且つ低荷重で動作させる場合、溶融樹脂突起３６を形成する溶融樹脂の一部が溶融樹脂シート３４へ押し戻されるのを抑制することができるため、タンク本体２２（燃料タンク２０）の取付部３８を形成するために必要な樹脂量を確保することができる。これにより、燃料タンク２０の取付部３８の強度が確保される。特に、加圧時に溶融樹脂突起３６を形成する溶融樹脂の一部が溶融樹脂シート３４へ押し戻されるのを抑制することができるため、タンク本体２２Ｂの側面近傍などの溶融樹脂を確保しにくい部位にも強度を確保しつつ、取付部３８を形成することができる。
また、加圧部材４６を低速且つ低荷重で動作させる場合には、燃料タンク２０の取付部３８を形成するために必要な樹脂量確保のために溶融樹脂シート３４を厚肉とする必要がない。このため、タンク本体２２の樹脂量の増加を抑制することができる。
またさらに、溶融樹脂突起３６の加圧時には、溶融樹脂突起３６が可動部材４４で支持されながら加圧変形するため、周壁部３６Ｂの一部が二重に折り畳まれることなく外周側に張り出して張出部３６Ｃが形成される。これにより、張出部３６Ｃには、周壁部３６Ｂの一部を二重に折り畳んだ場合の融着面が生じないため、取付部３８の張出部３２の強度を確保することができる。すなわち、取付部３８の張出部３２には、上記のように融着面が生じないため、融着面への応力集中を抑制することができる。
溶融樹脂突起３６の加圧時に可動部材４４と加圧部材４６とを一定の間隔を保って移動させることから、溶融樹脂突起３６を安定して所定形状に変形させられる。
また、加圧部材４６が溶融樹脂突起３６に当接すると可動部材４４が溶融樹脂突起３６の突出方向と反対方向に移動を開始することから、溶融樹脂突起３６の頂部３６Ａが極端に薄肉化するのを抑制できる。
賦形工程では、成形型４２のキャビティ面４８Ａの底部から可動部材４４を突出させた状態でキャビティ面４８Ａに沿って溶融樹脂シート３４を配置することから、溶融樹脂突起３６の加圧がキャビティ面４８Ａ上で行われる。このため、溶融樹脂突起３６を安定して所定形状に変形させられる。これにより、燃料タンク２０に取付部品２６を安定的に取り付けることができる。
また、密閉空間６０内の減圧によって溶融樹脂シート３４をキャビティ面４８Ａに沿って配置（密着）させることから、製造工程が複雑化する、或いは製造装置が複雑化又は大型化するのを抑止できる。
さらに、溶融樹脂シート３４を伸張させてキャビティ面４８Ａに対して余長を確保した後で、溶融樹脂シート３４をキャビティ面４８Ａに沿って配置させることから、溶融樹脂突起３６を形成する際に溶融樹脂シート３４に局所的な薄肉部が生じるのを防止できる。なお、キャビティ面４８Ａに対して余長を確保するとは、キャビティ面４８Ａの面積に対して溶融樹脂シート３４の成形面の面積を広くして余り部分を形成することを意味する。
上記製造方法で製造された燃料タンク２０では、突起２４の頂部２４Ａの肉厚Ｔ１及び挿入部２４Ｃの肉厚Ｔ２をタンク本体２２の一般部２２Ｃの肉厚Ｔ０以上としていることから、タンク本体２２の樹脂量の増加を抑制しつつ、取付部３８（突起２４及び張出部３２）の強度を確保できる。また、突起２４の内部を中空としていることから、タンク本体２２の樹脂量の増加がさらに抑制される。これにより、燃料タンク２０の重量を低減することができる。
前述の実施形態の製造方法では、賦形工程において、成形型４２のキャビティ面４８Ａから可動部材４４を突出させた状態でキャビティ面４８Ａに沿って溶融樹脂シート３４を配置して溶融樹脂突起３６を形成しているが、本発明はこの構成に限定されず、例えば、溶融樹脂シート３４を成形型４２のキャビティ面４８Ａに沿って配置した後でキャビティ面４８Ａから可動部材４４を突出させて溶融樹脂突起３６を形成してもよい。
また、前述の実施形態の製造方法では、賦形工程において、密閉空間６０内を加圧し、溶融樹脂シート３４を風船状に膨らませて伸張させることで、溶融樹脂シート３４にキャビティ面４８Ａに対して余長を確保させているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、導入工程において、キャビティ面４８Ａに対して余長を確保した溶融樹脂シート３４を押出機で押し出し、成形型４２内に導入してもよい。この構成の場合には、溶融樹脂シート３４を風船状に膨らませて伸張させなくてもよい。
またさらに、前述の実施形態の製造方法では、賦形工程において、密閉空間６０の加圧により、溶融樹脂シート３４を伸張させ、密閉空間６０の減圧により、溶融樹脂シート３４をキャビティ面４８Ａに沿って配置しているが、本発明はこの構成に限定されない。図１１及び図１２に示されるように、成形型４２に合わせて圧空成形型９２を配置して圧空成形型９２と溶融樹脂シート３４との間に密閉空間９４を形成し、この密閉空間９４内を加圧、又は減圧することで、溶融樹脂シート３４を伸張させる、または、溶融樹脂シート３４をキャビティ面４８Ａに沿って配置（密着）させる構成としてもよい。
さらに、前述の実施形態の製造方法では、加工工程において、加圧部材４６が溶融樹脂突起３６に当接すると、押圧された可動部材４４が溶融樹脂突起３６の突出方向と反対方向に移動を開始する構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、加圧部材４６の移動時に、可動部材４４と加圧部材４６との間隔Ｌが予め設定された値になると可動部材４４が溶融樹脂突起３６の突出方向と反対方向に移動を開始する構成としてもよい。ここで、上記予め設定された値を、例えば、溶融樹脂シート３４の一般部３４Ｂの肉厚Ｔ０と同じ値とすることで、溶融樹脂突起３６の頂部３６Ａが極端に薄肉化するのを抑制できる。なお、上記予め設定された値は、一般部３４Ｂの肉厚Ｔ０に限定されるものではない。
また、前述の実施形態の製造方法では、加工工程において、電磁弁６２を中立（排気）状態に切り変え、加圧部材４６を低速低荷重で移動させて溶融樹脂突起３６を介して可動部材４４を押圧移動させる構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、加圧部材４６が溶融樹脂突起３６に当接すると、電磁弁６２を切り替えて可動部材４４を引き戻す構成としてもよい。このとき、可動部材４４と加圧部材４６との間の間隔が一定を保てるように絞り弁６４を調整しておくことが好ましい。
なお、アクチュエータ５０及びアクチュエータ７４をサーボモータとした場合には、加圧部材４６が溶融樹脂突起３６に当接すると可動部材４４を溶融樹脂突起３６の突出方向と反対方向に移動を開始する構成としてもよく、可動部材４４と加圧部材４６との間隔Ｌが予め設定された値（例えば、溶融樹脂シート３４の一般部３４Ｂの肉厚Ｔ０と同じ値）になると可動部材４４が溶融樹脂突起３６の突出方向と反対方向に移動を開始する構成としてもよい。また、アクチュエータ５０及びアクチュエータ７４のうち、一方をサーボモータ、他方をエアシリンダ（又は油圧シリンダ）としてもよい。
そして、前述の実施形態の製造方法では、タンク本体２２Ａとタンク本体２２Ｂを別々の成形装置で形成し、その後接合してタンク本体２２を形成する構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、タンク本体２２Ａ用の成形型と、成形型４２とを備え、タンク本体２２Ａとタンク本体２２Ｂとをそれぞれ離型する前に、型合わせしてタンク本体２２Ａとタンク本体２２Ｂを接合できる成形装置を用いてタンク本体２２を形成する構成としてもよい。
前述の実施形態の燃料タンク２０では、張出部３２を突起２４の外周に沿って一周分形成する構成としているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、張出部３２を突起２４の外周に沿って複数に分割してもよい。言い換えると、突起２４の外周に沿って複数の張り出し部分を形成してもよい。このようにすることで、取付部３８に必要な樹脂量を減らすことができる。
また前述の実施形態の燃料タンク２０では、突起２４の張出部３２と一般部２２Ｃとの間で締結座２８を挟んで固定（締結）しているが、本発明はこの構成に限定されない。例えば、張出部３２と締結座２８との間に隙間が形成されてもよい。この構成でも突起２４が締結座２８から抜け出るのを張出部３２が防止できるため、燃料タンク２０と取付部品２６の取付状態を維持することができる。
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、その主旨を逸脱しない範囲内において上記以外にも種々変形して実施することが可能であることは勿論である。
２０ 燃料タンク
２２ タンク本体
２２Ｃ 一般部
２４ 突起
２４Ａ 頂部
２４Ｃ 挿入部（取付孔に挿入された部分）
２６ 取付部品
３０ 取付孔
３２ 張出部
３４ 溶融樹脂シート
３６ 溶融樹脂突起
４２ 成形型
４４ 可動部材
４６ 加圧部材
４８Ａ キャビティ面（型面）
９２ 圧空成形型
Ｔ０ タンク本体の一般部の肉厚
Ｔ１ 突起の頂部の肉厚
Ｔ２ 突起の挿入部の肉厚（取付孔に挿入された部分の肉厚）

Claims (8)

  1. 樹脂で形成されたタンク本体となる溶融樹脂シートを成形型内に導入する導入工程と、
    前記溶融樹脂シートに可動部材を当接させて前記溶融樹脂シートの肉厚方向に突出する溶融樹脂突起を形成する賦形工程と、
    取付部品に設けられた取付孔に前記溶融樹脂突起を挿入して前記溶融樹脂シート上に前記取付部品を配置する配置工程と、
    前記可動部材を前記溶融樹脂突起の突出方向と反対方向に移動させながら加圧部材で前記溶融樹脂突起を前記反対方向に加圧して、前記溶融樹脂突起の一部を外周側に張り出させる加工工程と、
    を備え、前記加工工程では、前記溶融樹脂突起の加圧時に前記可動部材と前記加圧部材とが一定の間隔を保って移動する燃料タンクの製造方法。
  2. 前記加工工程では、前記加圧部材が前記溶融樹脂突起に当接すると前記可動部材が前記反対方向に移動を開始する、請求項１に記載の燃料タンクの製造方法。
  3. 前記加工工程では、前記可動部材と前記加圧部材との間隔が予め設定した値になると前記可動部材が前記反対方向に移動を開始する、請求項１に記載の燃料タンクの製造方法。
  4. 前記賦形工程では、前記成形型の型面から前記可動部材を突出させた状態で前記型面に沿って前記溶融樹脂シートを配置して前記溶融樹脂突起を形成する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料タンクの製造方法。
  5. 前記賦形工程では、前記溶融樹脂シートを前記成形型の型面に沿って配置した後で前記型面から前記可動部材を突出させて前記溶融樹脂突起を形成する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の燃料タンクの製造方法。
  6. 前記賦形工程では、前記成形型と前記溶融樹脂シートとの間の空間を減圧し、又は前記成形型に合わされた圧空成形型と前記溶融樹脂シートとの間の空間を加圧して前記溶融樹脂シートを前記型面に沿って配置させる、請求項４又は請求項５に記載の燃料タンクの製造方法。
  7. 前記賦形工程では、前記成形型と前記溶融樹脂シートとの間の空間を加圧し、又は前記成形型に合わされた圧空成形型と前記溶融樹脂シートとの間の空間を減圧して前記溶融樹脂シートを伸張させて前記型面に対して余長を確保した後で、前記溶融樹脂シートを前記型面に沿って配置させる、請求項６に記載の燃料タンクの製造方法。
  8. 前記導入工程では、前記型面に対して余長を確保した前記溶融樹脂シートを前記成形型内に導入する、請求項６に記載の燃料タンクの製造方法。
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